不同農業經營主體化肥投入量的區域差異分析
——基于山東省第三次農業普查數據

□李長松 周 霞

[內容提要]文章以山東省第三次農業普查數據為依托，通過單因變量多因素方差分析法，比較分析不同農業經營主體化肥投入量的區域差異。結果表明：稻谷的化肥投入量最高、其次是小麥、以玉米最低，在10%顯著性水平下稻谷和玉米差異顯著；在農業經營主體中普通農戶的化肥投入量最高、其次是規模農戶、農業經營單位，在10%顯著性水平下農業經營單位分別與普通農戶、規模農戶差異顯著；各地區以半島地區化肥投入量最高、其次是魯西南地區、魯中地區、魯西北地區，在5%顯著性水平下半島地區和魯西北地區差異顯著，在10%顯著性水平下魯西南地區和魯西北地區差異顯著。地區、經營主體及作物種類×地區的交互效應對化肥投入量的影響顯著。

一、引言

自2003年至2015年，我國糧食產量實現“十二連增”，化肥作為重要的農業生產資料，是促進中國糧食產量穩步提高、保障國家糧食安全的重要因素。但是，化肥的過量投入不僅增加農業生產成本，也造成資源浪費、土壤質量下降、農業面源污染等問題。2019年中央一號文件提出“加大農業面源污染治理力度，開展農業節肥節藥行動，實現化肥農藥使用量負增長，推進農業由增產導向轉向提質導向”。因此，農業轉型升級、綠色發展，科學合理地減少農業生產中化肥的使用，尋求促進農業生產中化肥減量的方式也是刻不容緩。

現有關于化肥領域的研究主要集中在以下幾個方面。第一，測度了中國化肥施用強度及空間演化規律。近年來，中國化肥施用強度呈明顯上升趨勢[1]，2018年中國農作物的施肥強度為358.22kg/hm2，為發達國家225kg/hm2安全上限的1.6倍，已經遠超過最優的經濟施用量[2]，且化肥對糧食增產的邊際效益和技術效益都在持續下降[3]。與此同時，中國化肥施用強度的空間差異也在不斷減小[4]，玉米的化肥投入效率整體呈現“西高東低”的態勢[5]。第二，從不同作物的角度測度化肥的投入效率。有學者通過C-D 生產函數檢驗了小麥、水稻、玉米的化肥投入效率，發現玉米的化肥投入效率最高，水稻次之，小麥最低[6]，玉米、小麥、稻谷分別有55.2%、14.13%、44.15%的節肥空間[5，7]。第三，實證分析了影響化肥投入的因素。研究學者通過微觀調查數據，對影響農業生產中化肥投入的因素進行實證分析，發現年齡結構[8]、受教育程度[9]、家庭收入[5]、兼業程度[10]、土地規模[11]、地塊集中程度[11]、土壤理化性質[9]、經濟發展水平[1]、勞動力機會成本[12]等，都對農業生產中化肥的投入有不同程度的影響。

總體來看，國內外研究學者已經測度了當前中國化肥投入強度及空間演化規律，不同糧食作物的化肥投入效率，分析了農戶家庭特征、農地經營特征、區域稟賦等對農業生產化肥投入的影響。但從不同經營主體的角度分析化肥投入量的區域差異的研究較少，有待深入。文章以山東省不同農業經營主體在糧食生產過程中的化肥投入量作為研究對象，利用方差分析法，比較分析不同農業經營主體化肥投入量的區域差異，以期為山東省落實“農業節肥行動，實現化肥負增長”提供政策依據。

二、研究假設、數據來源及模型選擇

(一)研究假設

借鑒現有研究成果，結合山東省各地區種植結構、資源稟賦、不同農業經營主體等條件，提出影響糧食生產過程中化肥投入的六個方面研究假說：

(1)根據山東省農業普查的劃分將農業經營主體分為3類：普通農戶、規模農戶和農業經營單位。三種農業經營主體存在土地規模及農業生產人員的差異，從普通農戶到規模農戶、農業經營單位其生產經營規模逐漸擴大，專業化程度更高，農業生產人員的年齡更為年輕化，接受教育的程度和專業技術培訓的比例更高。隨著土地經營規模的擴大，進行土地規模經營，實現集約化、專業化生產，化肥的投入量會迅速減少[13，14]；農業生產經營人員的年齡結構更為年輕，受教育程度更高，對化肥等生產要素的認識、了解更為深刻，對科學、合理施用化肥的意愿更強烈，對農業生產中化肥減量有顯著的正向影響[9，15]。據此，提出研究假說1。

H1：不同農業經營主體對化肥的投入量具有顯著影響。

H2：作物種類對化肥投入量具有顯著影響。

(3)根據山東省16地市的地形、地貌和地理位置特點，將山東省劃分為四大地區，半島地區：分布在山東省東部半島沿海地區，地形以起伏和緩的波狀丘陵為主，主要包括青島、煙臺、威海、濰坊、日照、東營6市；魯中地區：分布在山東省中部，地勢較高，地形以山地丘陵為主，主要包括濟南、泰安、淄博、臨沂4市；魯西北地區：分布在山東省西北部，地處魯西北平原，主要包括聊城、德州、濱州3市；魯西南地區：分布在山東省西南部，地形主要以平原和低緩丘陵為主，主要包括菏澤、濟寧、棗莊3市。

各地區的資源稟賦差異，使得其農業經濟基礎、農業發展水平及外部補償手段差異較大，化肥投入與經濟發展所處的階段不同，政策需求方向及政府管控力度都存在不同程度的差異，這些差異的存在都將影響農業生產中化肥的投入[18]；另外，各地區的經濟發展水平存在較大差異，伴隨著經濟的發展農村勞動力向城市大量轉移，使得農村勞動力的機會成本提高，農業生產的稟賦結構及要素相對價格發生變化[12]。根據誘致性技術變遷理論，相對豐裕廉價的要素會替代相對緊缺昂貴的要素，形成以勞動節約型技術的選擇偏向。據此，提出研究假說3。

H3：不同地區間差異對化肥投入量有顯著影響。

(4)不同農業經營主體對糧食作物生產的要求和依賴程度不同，結合不同作物及經營主體各自特點，會使其在生產方式和管理模式上有所差異。加之不同農業經營主體在農業生產上對新技術應用程度、普及程度不同，也會影響農業生產中化肥的投入。據此，提出研究假說4。

H4：農業經營主體與作物種類的交互作用對化肥投入量具有顯著影響。

螺栓緊聯結或采用了頂緊塊(抗剪板)的松螺栓組聯結[9-10]，支鉸座的聯結螺栓組既承受軸向載荷FZZ，又承受翻轉力矩MFZ，離中和軸距離最遠的螺栓所受最大拉力為：

(5)地區間存在著經濟發展水平及資源稟賦的固有差異，會使得地區間的農業經濟基礎、農業發展水平及農業外部補償手段差異較大。加之，政府對農業的政策要求、管理力度不同，農戶對科學施肥接受和認知水平的差異，結合不同作物種植過程的復雜程度、產量及收益的影響，會改變農業經營人員的種植偏好，且影響農業生產方式及肥料結構，最終影響農業生產中化肥的投入。據此，提出研究假說5。

H5：地區與作物種類的交互作用對化肥投入量具有顯著影響。

(6)各地區間政府對農業生產的要求、農業生產結構、新型農業經營主體培育的政策、農業新品種新技術的培育和推廣情況、土地規模、地塊集中程度等差異較大，會對新型農業經營主體的發展、農業經營管理方式、農業生產成本、農業科技發展等產生較大影響，進而影響農業生產中化肥等外部補償的投入。據此，提出研究假說6。

H6：地區與農業經營主體之間的交互作用對化肥投入量具有顯著影響。

(二)數據來源

文章所用數據源自山東省第三次農業普查，從中篩選出山東省各地市不同農業經營主體主要糧食作物化肥施用量。樣本涉及山東省17個地市，共153條數據，剔除數據缺失值，剩余141條樣本信息。

(三)模型選擇

單因變量多因素方差分析法，主要包括主效應分析和事后多重比較分析。主效應分析主要研究作物種類、地區、經營主體3個單因變量以及作物種類×地區、經營主體×地區、作物種類×經營主體3個交互作用變量是否對化肥投入量產生顯著影響；事后多重比較分析可以進一步探討作物種類、地區、農業經營主體之間化肥投入量的差異程度。

三、結果分析

(一)主效應分析

通過主效應分析檢驗作物種類、經營主體、地區、作物種類×經營主體、地區×作物種類、經營主體×地區6個因素是否對農業生產中化肥投入量具有顯著性影響。由表1結果可知，①經營主體(P=0.088<0.1)、地區(P=0.086<0.1)兩個因素對化肥投入量在10%顯著性水平下影響顯著，因此假設H1、H3獲得支持。②地區×作物種類間交互效應對化肥投入量在1%顯著性水平下影響顯著，因此假設H5成立。③作物種類(P=0.431>0.1)、作物種類×經營主體(P=0.449>0.1)、經營主體×地區(P=0.160>0.1)說明以上因素與因素間的交互效應對化肥投入量不具有顯著性影響，因此假設H2、H4、H6不成立。

表1 主效應分析檢驗結果

注：***表示1%顯著性水平；**表示5%顯著性水平；*表示10%顯著性水平。

(二)多重比較分析

通過事后多重比較分析進一步探討作物種類、地區、農業經營主體之間化肥投入量的差異程度。進行事后多重比較，具體結果詳見表2-4。其中“平均值差值”是反應不同影響因素間化肥投入量的均值之差；“顯著度”表示影響因素之間化肥投入量差異是否具有顯著性，當顯著度<0.1時兩者之間具有顯著差異，否則兩者之間沒有顯著差異。

(1)作物種類。基于對不同糧食作物的多重比較分析結果(表2)，通過對糧食作物化肥投入量進行比較分析得出：①稻谷與玉米的化肥投入量存在顯著性差異；小麥與稻谷、玉米的化肥投入量均無顯著性差異。②盡管小麥與稻谷和玉米的化肥投入量都不具有顯著性差異，但就均值比較而言，稻谷的化肥投入量均值比玉米高43.370，比小麥高28.063，小麥化肥投入量比玉米高15.333，由此可見糧食作物化肥投入量存在規律:稻谷>小麥>玉米。

稻谷和玉米化肥投入量存在顯著差異的可能原因是：雖然山東省稻谷總產量不高，但是其單產為玉米、小麥的1.3倍，且由于山東省是優質稻谷的產區，稻谷價格較高，種植稻谷的收益要遠高于玉米、小麥，根據理性小農派提出的“利潤最大化理論”，農戶作為理性經濟人，會選擇為家庭帶來利潤最大化的經濟方案，化肥在稻谷上的投入會給農戶的帶來更高的效用，因而理性的農戶會選擇更多種植稻谷且大量投入化肥。

表2 基于不同糧食作物的多重比較分析

注：***表示1%顯著性水平；**表示5%顯著性水平；*表示10%顯著性水平。

(2)農業經營主體。基于對農業經營主體的多重比較分析結果(表3)，通過對不同農業經營主體化肥投入量進行比較分析得出：①農業經營單位分別與普通農戶、規模農戶化肥投入量存在顯著性差異；普通農戶與規模農戶化肥投入量無顯著性差異。②盡管普通農戶與規模農戶化肥投入量無顯著性差異，但是就均值比較而言，普通農戶化肥投入量均值比規模農戶高1.426，比農業經營單位高41.340，規模農戶化肥投入量均值比農業經營單位高39.915，不同農業經營主體化肥投入量存在以下規律：普通農戶>規模農戶>農業經營主體。由此可見不同農業經營主體土地面積越大、專業化集約化生產程度越高，化肥投入量越小。

農業經營單位分別與普通農戶、規模農戶存在顯著差異的可能原因是：第一，從普通農戶到規模農戶再到農業經營單位，首先是其土地面積的擴大，土地面積擴大更易于實現農業規模經營，發揮化肥的規模效應，從而降低化肥投入量；第二，農業生產人員的年齡結構更為年輕，接受農業技術培訓和受教育程度程度更高，更容易接受新得生產和管理技術，實現農業的專業經營和現代化管理，傾向于通過管理和生產技術進步替代化肥使用，從而降低化肥投入量；第三，其農業經營人員的兼業程度低，在農業生產中精耕細作的可能性比較高，會減少化肥的投入量。

表3 基于不同農業經營主體的多重比較分析

注：***表示1%顯著性水平；**表示5%顯著性水平；*表示10%顯著性水平。

(3)地區。基于對山東省各地區的多重比較分析結果(表4)，通過對山東省各地區化肥投入量進行比較分析得出：①從各地區化肥投入量均值來看，半島地區化肥投入量均值比魯中地區高27.440、比魯西北地區高57.250、比魯西南地區高3.509。由此可知山東省各地區化肥投入量存在以下現象：半島地區>魯西南地區>魯中地區>魯西北地區。②半島地區和魯西北地區化肥投入量存在顯著性差異；魯西北地區和魯西南地區化肥投入量存在顯著性差異；其他地區間沒有顯著性差異。

半島地區和魯西北地區化肥投入量存在顯著性差異的可能原因是：第一，半島地區的城鎮化水平遠高于魯西北地區，城鎮化過程中伴隨著農村大量勞動力的轉移，導致農村勞動力短缺的同時，勞動力的機會成本提高，為了節省勞動成本，人們不再遵循以往精耕細作的方式，會減少施肥次數，增加投入量。第二，各地區的農業經濟基礎影響化肥等外部補償手段，半島地區的高等地為54.1%遠低于魯西北地區的68.1%，半島地區整體耕地質量較差，為了提高土壤肥力，獲得更高產出，更多的依賴化肥等現代化要素的投入。

魯西南和魯西北地區化肥投入量存在顯著性差異的可能原因是：第一，魯西北地區的人均GDP是魯西北地區的1.35倍。魯西南地區經濟發展水平較低，人們愿意增加化肥等要素的投入來增加產出、提高收益，忽略了對環境的保護；第二，魯西北地區的農業機械化水平更高，農業機械總動力為西南地區的1.23倍，更傾向通過機械化水平的提高替代化肥等生產要素，減少農業生產中化肥的投入。第三，兩地區土壤肥力相當，魯西南地區的降水更高，更有利于肥料分解和作物對養分的吸收，人們為了追求更高的效應愿意增加化肥的投入。

表4 基于山東省不同地區的多重比較分析

注：***表示1%顯著性水平；**表示5%顯著性水平；*表示10%顯著性水平。

四、結論與政策建議

(一)研究結論

通過主效應分析結果可知：①農業經營主體、地區、地區×種類3個因素對農業生產過程中化肥投入量的影響顯著。②種類、種類×經營主體、經營主體×地區3個因素對農業生產中化肥投入量無顯著性影響。

通過事后多重比較結果可知：①稻谷和玉米化肥投入量之間存在顯著性差異，且化肥投入量整體呈現以下現象：稻谷>小麥>玉米。②農業經營主體與普通農戶、規模農戶化肥投入量之間存在顯著性差異，且化肥投入量呈現以下規律：普通農戶>規模農戶>農業經營主體。③魯西北地區分別與半島地區、魯西南地區存在顯著性差異，各地區間化肥投入量有以下規律：半島地區>魯西南地區>魯中地區>魯西北地區。

(二)政策建議

第一、積極開展農業技術培訓，推廣有利于化肥減量的新技術。當前，中國化肥投入利用率低、浪費嚴重，“理性無知”的農民是化肥高投入的一個重要因素。通過農業技術培訓，給予農民科學、合理的施肥指導，推廣化肥減量的實用技術，解決農業生產過程中施肥不合理的問題，促進農業生產中化肥減量。

第二、鼓勵適度規模經營，加快土地流轉。各地區應在結合自身資源稟賦的基礎上，加快土地流轉形成適度規模經營，將傳統小塊、細碎的土地集中起來。一方面，充分發揮土地規模經營在提高化肥利用率、減少化肥投入方面的優勢。另一方面，走勞動節約型發展之路，通過先進的農業生產設備替代稀缺昂貴的勞動力，減小勞動力轉移對農業生產化肥施用量的影響。

第三、鼓勵、扶持新型農業經營主體的發展。種植大戶、家庭農場、專業合作社等農業經營主體專業化經營程度高，能科學合理地控制化肥的投入，在農業生產中化肥減量的示范效應明顯，以點帶面，充分發揮新型農業經營主體的榜樣帶頭作用，帶動周圍農戶進行化肥減量生產。