規模、服務質量風險與農戶植保機械作業外包
——以新疆瑪河流域為例

邸帥，高飛，紀月清

（南京農業大學/中國糧食安全研究中心，江蘇 南京 210095）

據農業農村部統計，2017年我國水稻、玉米和小麥三大糧食作物的農藥利用率僅為38.8%。農藥利用率低帶來了農藥的大量浪費和高強度施用，對生態環境造成嚴重污染，也影響到施藥者的健康，并可能帶來食品安全問題。加強農業污染防治，持續推進農藥減量增效成為當務之急。除了農戶缺乏科學施藥知識[1]和規避風險的態度[2-3]外，植保機械技術推廣不足、施藥技術的落后也被認為是農藥低效利用的重要原因[4]。為推進農藥減量增效，2018年中央一號文件發布了“加強農業綠色生態、提質增效植保技術研發應用”等一系列舉措。2019年農業部關于農業農村綠色發展工作要點更是強調要“大力扶持發展植保專業服務組織，加快新型植保機械推廣應用步伐，進一步提高農藥施用效率和利用率”。我國植保作業以背負式小型手動工具為主、機械化水平低，以家庭作業為主、植保作業水平參差不齊。相較于美國、日本和韓國等植保機械技術已經很成熟的國家，我國的植保機械起步較晚，大中型植保機械如植保飛機和噴桿噴霧機技術落后于發達國家15年[5]。受制于我國農戶經營面積普遍較小的原因，農業機械推廣多采用作業外包形式[6-7]。對于植保機械作業外包需求的研究十分必要，分析影響其采納和需求的關鍵因素，才能夠真正加快大中型植保機械技術的推廣應用以及更好地實現農業現代化和農藥減量施用。

盡管很多研究對農戶的機械技術采用[8-9]和生產環節作業外包[10-11]進行了有益的討論。然而，植保機械技術和作業外包有其特異性，其推廣規律值得專門的研究分析。首先，耕、種、收作業集中于農忙時節，農戶無論規模大小一般均對機械有很強需求，而植保作業多發生在相對“閑暇”時期使用，小規模農戶通常使用手壓噴霧器等人力工具，對自走式機械需求不高；其次，耕、種、收環節已研發出諸多對地塊規模要求低的小型機械，農戶可以獨立做出機械利用和外包決策[12]，而自走式噴桿噴霧機和植保飛機等往往對地塊規模要求更高，涉及到相鄰地塊農戶聯合使用機械的決策；最后，正如一些研究所強調的，植保作業質量難以觀察，作業外包推廣可能與作業的標準化程度、農戶風險偏好和社會信任等密切相關[13]。一些研究調查分析了土地規模、加入合作社與植保無人機技術采納意愿的關系[14]，但目前仍缺乏對農戶植保機械技術實際采納行為的考察，特別是缺乏結合外包市場分析農戶植保機械技術采納行為的研究。另一些研究專門調查分析了農戶的植保作業外包行為[13,15]，但沒有結合植保器械類型進行分析，并且在他們調查的地區和時期，植保作業外包中使用的工具主要為小型背負式器械，缺乏對大中型、自走式植保機械外包需求的分析。

通過上述分析，本文基于農戶行為理論，以大中型植保機械普及率較高的新疆瑪納斯河流域為例，利用320戶抽樣調查數據描述農戶植保機械使用狀況、玉米和棉花地農藥投入情況等，采用二元Probit回歸模型，分析農戶植保機械外包決策行為，探討土地規模、地塊規模和外包作業質量風險對農戶外包決策行為的影響。預期為政府及相關決策部門更好地推廣新型植保機械技術、推動植保專業服務組織快速發展提供參考依據。

1 研究假說

農戶購買機械外包服務涉及到機械替代勞動，機械作業外包替代自購機械兩種選擇。從機械替代勞動視角來看，紀月清等[6]認為耕地面積、勞動力數量和勞動力非農就業狀況是影響農戶對農業機械需求的重要因素。持相似觀點的還有朱萌等[16]和展進濤等[17]。但從購置機械替代購買服務的視角來看，農戶機械作業需求足夠大時可以充分分攤購置機械的成本從而產生自購農機對購買服務的替代效應[18]。具體到植保機械作業外包而言，小規模農戶的家庭勞動力通過使用小型背負植保器械（手動或機動噴霧器等）足以滿足農業生產的需要；稍大規模的農戶受到家庭勞動力約束和自購植保機械的不經濟，可能會選擇外包作業服務，以避免農時延誤帶來的產量損失[19-20]；當規模足夠大時，自購大中型、自走式植保機械概率上升，外包需求可能會下降。參考以上研究，本文認為植保機械作業外包的選擇概率隨著農戶土地規模的增大呈現出先上升后下降的倒U型趨勢。

已有研究顯示，對于機械化率接近百分之百的耕地和收割環節、農戶規模越小越依賴機械作業外包服務[21]。除了檢驗植保環節機械作業外包與農戶規模關系的特殊性外，后面的數據分析將給出更為豐富的信息，例如制約植保機械作業外包的土地規模門檻，以便給出適宜大中型植保機械作業外包發展的農戶土地經營規模區間。

大中型植保機械譬如噴桿噴霧機、植保飛機等是匹配大地塊的，地塊面積越大越利于發揮其作業優勢。小規模地塊在機械利用上的不經濟問題可以通過相鄰地塊機械作業聯合外包來實現，然而聯合外包往往面臨巨大的協調成本，相鄰地塊農戶對何時進行植保作業、是否通過購買機械服務進行作業的觀點不一致性會阻礙聯合外包的發展。一些研究表明，集體灌溉為農戶技術信息交流和相互學習提供了基礎[22-23]。本研究調查的新疆地區是灌溉農業，相比那些私人單獨打井灌溉的村莊或地塊，使用地表水或公共水井進行集體灌溉的村莊相鄰地塊農戶生產作業在時點上的統一性更強。這也有利于他們交流購買植保機械作業服務效果的信息，從而有利于進行聯合機械作業外包。基于上述分析，本文認為地塊規模和統一灌溉對農戶植保作業外包有促進作用。

耕種和收割的作業質量在事后較為容易觀察，相對而言植保作業質量更難觀察和監督，使得風險規避程度高的農戶不愿意使用外包服務[13]。植保機械作業服務具有強烈信任品特征，除了通過推廣標準化機械減少代理人隱蔽性行為（如偷懶）帶來的作業質量風險，提升專業服務組織的口碑也是促進農戶購買外包服務的關鍵。參與合作社的農戶可能對合作社或社員提供的植保作業服務更為信任，因此更可能進行植保作業外包。在植保外包作業質量存在很大不確定性的情況下，農戶的風險態度與分散風險的工具也會影響作業外包，例如，參加農業保險可在產量遭受損失的情形下獲得補償。基于以上思考，本文認為參與合作社等組織和參加農業保險會促進農戶選擇植保作業外包服務。

2 研究方法

2.1 數據來源

本文所使用的數據為2018年9月課題組在新疆昌吉州和新疆生產建設兵團第八師（石河子市）的實地農戶調研數據。在新疆建設兵團取消“五統一”并進行土地確權之后，團場職工家庭已成為獨立自主的種植管理主體，可以進行生產決策。調研地點具體包括昌吉市、呼圖壁縣、瑪納斯縣和生產建設兵團4個地區，共計27個村莊和連隊。在調查對象的選擇上，采取隨機選擇的方式，每個村或連隊隨機選擇15～20戶農民。考慮到不同作物生產技術差別非常大（例如葡萄很難采用噴桿噴霧機進行植保），在調查時每戶挑出1塊棉花或玉米地詢問其機械利用及作業外包情況。剔除46戶土地完全轉出和不種植玉米、棉花的樣本，共獲得320份農戶問卷。其中種植棉花217戶，種植玉米103戶。樣本具體分布見表1。

表1 調查樣本分布情況Table 1 Sample distributions

2.2 變量選取

現有文獻指出，影響農戶進行機械作業外包的因素主要涉及農戶個體特征[24-25]、家庭勞動力特征[26-27]、土地經營特征[28-29]和外部環境特征[30-31]等。結合已有文獻和前述理論分析中關于植保作業外包特性的闡述，本文選取的關鍵解釋變量有：1）與“農閑”時期作業、機械需求不高相關，主要選取農戶土地經營面積的對數和土地經營面積對數的平方項變量；2）與大中型植保機械對地塊規模要求高相關，主要選取地塊面積的對數和是否與相鄰地塊統一灌溉變量；3）與植保外包作業質量難監督、存在不確定和風險、具有信任品特征相關，主要選取農戶是否加入合作社和是否購買農業保險變量。另外選取的控制變量，主要包括戶主個體特征、家庭非農勞動力比例、作物種類和區域虛擬變量等。選取的變量、賦值和描述性統計見表2。

2.3 模型選擇

農戶植保機械作業外包選擇行為是離散選擇問題，即“選擇外包為主”和“不選擇”，故本文采用probit二元選擇模型，具體的概率模型為：

因變量y為農戶選擇行為。農戶選擇植保作業以外包為主時，y取1，否則為0。x為上述選取的影響植保機械作業外包的各種因素；β為偏回歸系數，i為0時β為常數項；μ為殘差項；i為變量個數。

表2 變量定義與描述性統計Table 2 Variable def nition and descriptive statistics

3 結果與分析

3.1 植保工具使用和作業外包狀況分析

自走式植保機械在調查地區棉花和玉米生產中得到了普遍的采用，以小型背負植保器械為主要植保工具的樣本占比很低，僅有4.38%（表3）。這可能與調查地區農戶經營規模大、機械替代勞動需求大有關。在自走式機械中，噴桿噴霧機是最常用的機械，以其為主要工具的樣本占比達80.63%；相比而言，植保飛機技術采用率較低，僅占15%。開放式詢問農戶未采用植保飛機原因并進行統計發現，出現頻率最高的依次為：自己噴施農藥效果好或植保飛機效果不好（占33.73%），自己家有充足的勞動力、不需要購買服務（占15.87%），對植保飛機技術不了解（占12.30%），成本高或太麻煩（11.11%），經營面積小（10.71%）等等。

表3 植保工具使用和作業外包情況Table 3 Pest control tool usages and outsourcing

在棉花生產中，噴桿噴霧機使用高于玉米（表3），這可能因為棉花植株高度更低，更適合使用這種機械。另外，在調查過程中還了解到，農戶往往多種類型植保工具并用。小型背負器械在噴灑除草劑中使用率較高，除草劑噴灑農時相對寬松，人工作業可以更靈活地避開作物、直接噴灑到雜草上提高農藥利用效率。植保飛機在噴灑棉花脫葉劑中使用率較高，脫葉劑噴灑于機械采摘前，在這一時期用植保飛機的優勢在于可避免觸碰植株帶來的產量損失。被調查區域農戶多選擇植保作業外包，棉花植保作業以外包為主的比例為57.14%，玉米植保作業以外包為主的比例低于棉花，也達到了37.86%（表3）。另外，關于單獨外包還是聯合外包的統計發現，盡管被調查地區地塊規模普遍較大，仍有31.41%采取了聯合外包的方式。理論分析認為統一灌溉有利于農戶聯合起來進行植保作業外包，對此進行的統計發現，單獨灌溉的地塊采取植保作業聯合外包的比例為10.58%，統一灌溉的地塊聯合外包比例則高達56.32%。

3.2 植保工具選擇與外包選擇狀況分析

即使是在農戶土地經營規模普遍很大的新疆，大中型植保機械的推廣仍依賴植保作業外包市場的發展，以小型背負器械為主要植保工具的樣本戶均采取了自給服務的形式。以自走式噴桿噴霧機為主的農戶中有48.84%采用自給服務形式，另有51.16%采取了外包打藥的方式；而以植保飛機為主或飛機與噴桿噴霧機并重的農戶，64.59%采取了外包打藥的方式（圖1）。噴桿噴霧機易于操作并且對已有動力機械的農戶而言不需要購買整機、購買機引噴霧裝備即可，因此自給服務率較高；植保飛機難以操作、需專門培訓并且需要購買整機，一次性投入大，因此更多采用的外包方式。

圖1 植保工具類型與作業外包選擇Fig. 1 Pest control tool types and outsourcing

3.3 自給服務與作業外包的農藥使用量對比分析

政府推廣植保機械并大力扶持植保專業服務組織的目標是減少農藥使用量。在此對比植保作業以自給服務為主的農戶和以外包為主的農戶的農藥使用量。在被調查地區，農戶進行植保作業外包時需要事先購買好農藥，外包服務者僅提供噴灑農藥服務。農藥購買和作業外包的分離為觀察自給服務和作業外包兩者農藥使用量差異提供了便利。理論上，外包服務的發展既具有減少農藥用量的機制，也具有增加用量的機制。對于前者，相比自給服務的小型機械或人力工具，植保作業外包時更專業的操作人員使用更高效機械噴灑農藥可以提高農藥利用率、降低農藥使用量；對于后者，農戶委托服務提供者進行植保作業時，可能會擔心對方省工省力導致施藥不均勻而加重農藥用量。從調查結果來看，相比自給服務，以植保作業外包為主的農戶單位面積農藥費用投入較少（表4），說明植保作業外包的發展總體有利于減少農藥使用量；對經營規模較小的前50%樣本戶（表4），有理由認為他們自給服務使用的植保工具與外包作業市場機械的技術差距較大，也相應觀察到自給服務和外包之間更大的農藥投入量差距。

表4 植保服務選擇與農藥使用量的關系Table 4 Relationship between the pest control service selection and pesticide application quantity

3.4 土地經營面積與作業外包的關系

將農戶土地經營面積分成若干段，描述不同經營規模下農戶植保機械作業外包情況（表5）。可以明顯看出，選擇作業外包的比例隨著土地經營面積的增大而呈現出先上升后下降趨勢。土地經營面積在2～10 hm2時，農戶多選擇作業外包，外包比例超過60%。10 hm2以上時，外包比例迅速下降。

表5 土地經營面積與作業外包的關系Table 5 Relationship between land scales and outsourcing

圖2更直觀地給出了土地經營面積與植保作業外包選擇的這種倒U型關系，當土地經營面積取對數值時，兩者關系更接近二次曲線的倒U型關系。

3.5 農戶選擇植保作業外包服務的影響因素分析

土地經營面積對數的平方項對外包的影響顯著為負（表6）。選擇作業外包的概率與土地面積呈現倒U型關系，作業外包與土地規模的這一特性得到驗證。地塊面積越大和相鄰地塊統一灌溉對農戶的作業外包選擇有顯著的促進作用，對外包選擇概率的邊際效應分別為0.082和0.083，相鄰地塊生產的一致性容易形成外包作業的集體決策。

所選擇的和外包作業質量不確定性有關的變量影響方向符合預期：風險規避程度負向影響外包，參加農業保險正向影響外包，參加合作社促進外包（表6）。但這些變量在10%統計水平上均不顯著。孫頂強等[13]發現風險是重要的影響因素，兩者差別背后可能的原因是，他們調查的江蘇地區植保作業外包仍以背負式小型工具為主，人為因素對植保作業質量影響非常大；而本研究調查的地區，植保作業外包普遍采用大中型植保機械，作業質量均一，農民并不擔心作業外包的質量風險。鄭適等[14]研究表明，農戶是否加入合作社對大中型植保機械如植保無人機的采用意愿有顯著影響，但本研究對農戶實際行為的考察發現，該變量影響并不顯著。可能的原因是商業化植保機械服務市場的發展降低了農戶通過組建合作社進行作業外包的需要。

圖2 農戶選擇植保作業外包的預測概率Fig. 2 Predicted probability of farmers choosing outsourcing

其他的控制變量如男性、家庭非農勞動力數越多越傾向于選擇作業外包服務，邊際效應顯示男性對外包的需求比女性多出14.3%，家庭中每多出一位非農就業人員帶來的勞動力結構變化，作業外包的需求概率增加24.3%（表6）。接受過農業技能培訓對作業外包選擇有顯著的負向影響，邊際效應為-0.131，樣本地農戶接受過農業技能培訓的有73%，培訓內容可能涉及大中型植保機械操作等，農戶就會選擇自己購買機械進行植保作業。瑪納斯縣和兵團相對于呼圖壁縣，更傾向于選擇植保機械的作業外包。

表6 農戶作業外包的Probit估計Table 6 Estimation results of the Probit model

4 結論與建議

4.1 結論

大中型植保機械的推廣主要依賴于作業服務外包市場的發展。對經營規模較小的農戶而言，相比購置小型機械或人力工具進行自給服務，植保機械作業外包可減少農藥投入量。對農戶植保機械作業外包行為的研究表明，源于植保“農閑”作業的特性，經營面積小于2 hm2的農戶使用機械外包服務替代勞動的需求低；同時由于超過10 hm2時農戶傾向于自購大中型植保機械替代購買服務，因此農戶經營規模與機械作業外包呈現倒U型關系。

源于大中型植保機械使用在地塊層面存在規模經濟的特性，地塊狹小也是制約植保機械作業外包發展的因素，相鄰地塊農戶間可通過聯合外包破解地塊規模小的問題，統一灌溉有利于農戶形成聯合外包的決策。源于植保作業質量難監督、存在質量風險的特性，研究中選取了農戶的風險態度、農業保險參與情況和加入合作社情況等變量，但均不顯著；依托可進行標準化作業的大中型植保機械的外包服務市場降低了人為因素帶來的植保作業質量風險，也消除風險規避的農戶對外包質量風險的擔心。

4.2 建議

第一，適當補貼大中型植保機械、促進外包組織發展，有效降低農藥施用量。農藥高強度使用伴隨食品質量安全和環境污染問題，分別對應信息不對稱和負外部性兩種市場失靈。通過補貼大中型機械、推進植保作業機械換人步伐來降低農藥施用量可對上述市場失靈進行部分糾正。在小規模經營環境下，機械換人主要依賴外包市場發展。相比作業質量受人為因素影響較大的小型機械和植保飛機，作業標準化程度更高的噴桿噴霧機是更容易被市場接受的機械類型，應該成為補貼的重點。

第二，大中型植保機械技術推廣和服務組織建設需要與農戶需求相適應，農戶經營規模大、非農就業發展迅速的地區應該成為推廣的重點。我國絕大部分地區農戶經營規模遠小于2 hm2，這也是為什么農戶使用機械外包作業替代家庭勞動需求低的原因。但應該看到隨著非農就業發展，一些地區最近幾年土地規模經營迅速發展（如江蘇省），另一些地區農戶勞動力老齡化、女性化與兼業化嚴重，均為植保機械作業外包市場發展提供了機會。

第三，應結合病蟲害統防統治，適當組織農戶間聯合外包，克服小地塊使用大中型植保機械規模經濟效率低下的問題。病蟲害具有傳染或傳播性，相比除草劑或生長激素，相鄰田塊對噴灑治蟲治病農藥的需求在時點上的一致性更強。很多地區會發布關于病蟲害防治時機和用藥類型的信息，一些地區甚至補貼或免費提供配方農藥。對這些地區而言，可結合病蟲害統防統治政策，通過組織農戶間的聯合外包發展基于大中型植保機械的外包作業市場。

第四，一方面通過推廣大中型機械來實現植保外包作業的標準化，另一方面也要加強外包服務供給體系創新，制定服務標準、監督服務質量。機械技術發展有利于剔除人為因素對作業質量的干擾，需要進一步研究和推廣作業標準化程度高的機械。另外，也需制定植保機械服務行業標準，對服務質量受農民認可的服務組織予以獎勵，對因服務質量問題造成農民大幅度減產的企業予以懲罰或取締。