基于省級(jí)層面的中國(guó)農(nóng)藥使用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線研究

周芳+金書秦+沈貴銀

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.13.067[HT9.]

摘要：基于1993—2013年我國(guó)除港澳臺(tái)之外的31個(gè)省（市、區(qū)）的省級(jí)層面數(shù)據(jù)，定量分析農(nóng)藥使用量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）關(guān)系，并定性探討其驅(qū)動(dòng)因素。研究結(jié)果表明，除了7個(gè)省（市、區(qū)）外，我國(guó)和其他24個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）的農(nóng)藥使用量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在著顯著的倒“U”形關(guān)系。其中，7個(gè)?。ㄊ小^(qū)）的農(nóng)藥使用量仍處于上升階段，還沒有達(dá)到峰值；8個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）的農(nóng)藥使用量已經(jīng)達(dá)到峰值并呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；9個(gè)?。ㄊ小^(qū)）的EKC曲線呈“N”形，其農(nóng)藥使用量依然處于上升階段。農(nóng)藥使用量受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步、農(nóng)業(yè)環(huán)境管理等因素的復(fù)合影響，這3個(gè)因素分別對(duì)農(nóng)藥使用量產(chǎn)生正向、負(fù)向和負(fù)向影響。要實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)藥使用量的零增長(zhǎng)甚至負(fù)增長(zhǎng)，需要立足于各地區(qū)的實(shí)際情況，合理調(diào)整和布局其農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)農(nóng)藥減量控害的相關(guān)政策創(chuàng)設(shè)以及加大農(nóng)藥減施增效技術(shù)的推廣力度。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥；環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

中圖分類號(hào)： F323.22文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A[HK]

文章編號(hào)：1002-1302（2017）13-0260-03[HS）][HT9.SS]

收稿日期：2017-03-20

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號(hào)：2016ZY0600374704）；西藏哲學(xué)社會(huì)科學(xué)專項(xiàng)資金重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：16AJY001）；西藏軟科學(xué)研究計(jì)劃（編號(hào)：Z2016R67F08）。

作者簡(jiǎn)介：周芳（1989—），女，山東德州人，博士，講師，主要從事農(nóng)業(yè)環(huán)境政策研究。E-mail：zhoufang_abc@163.com。

通信作者：沈貴銀，研究員，主要從事農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理研究。E-mail： shengy@caas.cn。

[ZK）]

21世紀(jì)以來，在一系列強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策的支持下，我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力邁上新臺(tái)階，糧食生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)歷史性的“十二連增”，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)健康發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。作為重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，農(nóng)藥、化肥等化學(xué)品投入對(duì)農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)起到了重要作用[1-2]。我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的化肥、農(nóng)藥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。其中，我國(guó)農(nóng)藥使用量由2000年的128萬(wàn)t增加到2014年的181萬(wàn)t（商品量），年均增長(zhǎng)2.5%；農(nóng)藥使用強(qiáng)度由2000年的8 kg/hm2增加到2014年的11 kg/hm2，年均增長(zhǎng)2.3%（圖1）。

[FK（W11][TPZF1.tif][FK）]

但是，農(nóng)藥對(duì)于農(nóng)業(yè)而言是把雙刃劍，除了帶來農(nóng)作物增產(chǎn)等意欲產(chǎn)出外，還會(huì)產(chǎn)生面源污染等非意欲產(chǎn)出。農(nóng)藥使用量大、利用率低、施藥方法不科學(xué)等問題日益嚴(yán)重，造成農(nóng)業(yè)面源污染，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境安全，危害人體健康，威脅農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[3]。因此，農(nóng)藥減量化迫在眉睫，有利于推進(jìn)農(nóng)業(yè)“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”，防治農(nóng)業(yè)面源污染，促進(jìn)節(jié)本增效、節(jié)能減排，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

現(xiàn)有關(guān)于農(nóng)業(yè)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系的研究，通常采用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）進(jìn)行理論與實(shí)證研究。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染之間存在類似于倒“U”形的曲線關(guān)系，即在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的初期，資源消耗和污染排放隨著收入的增加而增大；隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，當(dāng)收入水平達(dá)到一定高度后，資源消耗和污染排放隨著收入的增加而下降[4]。近年來，我國(guó)不同學(xué)者就我國(guó)不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線進(jìn)行研究。劉揚(yáng)等以化肥為例，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)EKC進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)我國(guó)化肥施用量與人均農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值存在著EKC關(guān)系[5]。張暉等對(duì)江蘇省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與過剩氮污染的EKC進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)二者存在顯著的倒“U”形關(guān)系[6]。李太平等對(duì)我國(guó)化肥投入面源污染的EKC進(jìn)行驗(yàn)證，表明我國(guó)化肥投入面源污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在典型的倒“U”形曲線關(guān)系[7]。石美玲對(duì)河南省農(nóng)業(yè)面源污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的EKC關(guān)系進(jìn)行實(shí)證研究，證實(shí)二者之間倒“U”形關(guān)系成立[8]。周雪晴對(duì)我國(guó)西南地區(qū)5省農(nóng)業(yè)面源污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)進(jìn)行實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)這5省的EKC呈現(xiàn)“N”形或倒“U”形[9]。這些研究主要以化肥為對(duì)象驗(yàn)證農(nóng)業(yè)EKC是否存在，對(duì)農(nóng)藥使用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系的研究較為缺乏。本研究基于省級(jí)層面數(shù)據(jù)，驗(yàn)證我國(guó)農(nóng)藥使用量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的EKC關(guān)系，并分析其驅(qū)動(dòng)因素，以期為“十三五”實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥零增長(zhǎng)目標(biāo)和推進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)和參考。

1模型設(shè)定、變量說明與數(shù)據(jù)來源

1.1模型設(shè)定

以農(nóng)藥使用量（PE）作為因變量，以人均地區(qū)生產(chǎn)總值（PGDP）作為自變量，將EKC設(shè)定為二次方程模型，其函數(shù)形式如下：

[JZ（]PEit=c+β1PGDPit+β2PGDPit2+εit。[JZ）][JY]（1）

式中：PEit為我國(guó)第i省第t年的農(nóng)藥使用量；PGDPit為第i省第t年的人均GDP；c為常數(shù)項(xiàng)；β1、β2和φ為模型參數(shù)；εit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

1.2變量說明

（1）人均地區(qū)生產(chǎn)總值（PGDP），用各地區(qū)生產(chǎn)總值與總?cè)丝诘谋戎当硎?。之所以選擇人均GDP而非總量值，是因?yàn)槿司蹈芊从痴鎸?shí)收入水平變化及對(duì)環(huán)境質(zhì)量的偏好需求。為了消除通貨膨脹的影響，需要利用地區(qū)生產(chǎn)總值指數(shù)對(duì)地區(qū)生產(chǎn)總值進(jìn)行處理，將其折算成以1993年為基期的不變價(jià)，進(jìn)而得到不變價(jià)的人均地區(qū)生產(chǎn)總值。

（2）農(nóng)藥使用量（PE），用各地區(qū)農(nóng)藥使用總量表示。

1.3數(shù)據(jù)來源

選取1993—2013年各地區(qū)農(nóng)藥使用量、人均地區(qū)生產(chǎn)總值的面板數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)藥使用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）進(jìn)行驗(yàn)證。其中，農(nóng)藥使用量數(shù)據(jù)來自《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，人均地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)來自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。需要說明的是，重慶市1993—1996年的數(shù)據(jù)缺失，其時(shí)間序列是1997—2013年。endprint

2結(jié)果與分析

2.1各省份農(nóng)藥使用量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)EKC擬合分析

采用Eviews 8.0軟件對(duì)1993—2013年我國(guó)除港澳臺(tái)之外的31個(gè)?。ㄊ小^(qū)）農(nóng)藥使用量與人均地區(qū)生產(chǎn)總值之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)量模型估計(jì)，結(jié)果見表1。

[FL（2K2]由表1可見，除了北京、廣東、陜西、甘肅外，全國(guó)和其他27個(gè)省份的農(nóng)藥使用量與人均地區(qū)生產(chǎn)總值之間都存在倒“U”形曲線關(guān)系。但是，天津、四川、西藏3個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）的回歸參數(shù)未通過顯著性檢驗(yàn)，這3個(gè)省（市、區(qū)）的倒“U”形曲線關(guān)系并不顯著。全國(guó)和其他24個(gè)省份的倒“U”形曲線關(guān)系顯著，相關(guān)系數(shù)R2數(shù)值較高，有的甚至達(dá)到0.9以上，各系數(shù)都通過了10%的顯著性檢驗(yàn)，說明對(duì)EKC具有充分的解釋力。估計(jì)結(jié)果顯示：

（1）全國(guó)人均GDP和山西、內(nèi)蒙古、海南、貴州、云南、寧夏、新疆7個(gè)省份的人均地區(qū)生產(chǎn)總值的拐點(diǎn)值不在樣本區(qū)間內(nèi)，表明全國(guó)和這7個(gè)省份的農(nóng)藥使用量仍處于上升階段，還沒有達(dá)到峰值。這些省份多為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式粗放、生產(chǎn)技術(shù)落后的西部省份，并且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)主要以經(jīng)濟(jì)作物為主。其中，山西、貴州、云南、寧夏、新疆的人均GDP已經(jīng)非常接近拐點(diǎn)，但是這并不意味著這些省份將很快進(jìn)入農(nóng)藥使用量的下降階段。這是因?yàn)槭┧幖夹g(shù)落后、氣候變化導(dǎo)致病蟲害多發(fā)、糧價(jià)下跌導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)作物種植面積擴(kuò)大等不確定性都可能引起農(nóng)藥用量的上升。這些省份要實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥零增長(zhǎng)甚至減量化仍然有一定難度。

（2）上海、江蘇、浙江、福建、江西、山東、湖北、重慶8個(gè)省份的人均地區(qū)生產(chǎn)總值的拐點(diǎn)值在樣本區(qū)間內(nèi)，表明這8個(gè)省份的農(nóng)藥使用量已經(jīng)達(dá)到峰值并呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這與其農(nóng)藥使用總量的觀測(cè)值一致。這些省份多為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式集約、生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)的東部省份，它們的農(nóng)藥使用量已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了減量化。

（3）河北、遼寧、吉林、黑龍江、安徽、河南、湖南、廣西、青海9個(gè)省份的人均地區(qū)生產(chǎn)總值的拐點(diǎn)值在樣本區(qū)間內(nèi)，但是從農(nóng)藥使用總量觀測(cè)值來看，其農(nóng)藥使用量仍處于上升階段，表明這9個(gè)省份的農(nóng)藥使用量與人均地區(qū)生產(chǎn)總值從長(zhǎng)期來看可能是“N”形關(guān)系。進(jìn)一步構(gòu)建EKC的三次方模型驗(yàn)證得到，這些省份的EKC均呈“N”形，但是只有吉林、安徽、河南、湖南、廣西、青海6個(gè)省份的“N”形曲線關(guān)系顯著，各系數(shù)都通過了10%的顯著性檢驗(yàn)（表2）。

2.2農(nóng)藥使用量的驅(qū)動(dòng)因素討論

除了人均GDP之外，農(nóng)藥使用量還受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步、農(nóng)業(yè)環(huán)境管理等因素的影響。受數(shù)據(jù)可得性的影響，本研究只對(duì)這些因素進(jìn)行定性討論。

（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)農(nóng)藥使用量的影響主要表現(xiàn)為糧食作物比重下降和經(jīng)濟(jì)作物比重上升。蔬菜、果樹等經(jīng)濟(jì)作物的農(nóng)藥使用量普遍高于糧食作物，這些作物的種植面積增加勢(shì)必造成農(nóng)藥使用量增加，也即農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)農(nóng)藥使用量產(chǎn)生正向影響。例如，海南和新疆的經(jīng)濟(jì)作物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占比較高，其農(nóng)藥使用量仍處于上升階段。2000—2013年，我國(guó)蔬菜、茶樹、果樹的種植面積由2 526萬(wàn)hm2增加到 3 574萬(wàn)hm2，占農(nóng)作物總播種面積的比重由16.2%增加到21.7%。由此可見，我國(guó)農(nóng)藥減量之路任重道遠(yuǎn)。

（2）農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對(duì)農(nóng)藥使用量的影響可以分為技術(shù)效率影響和規(guī)模效率影響2個(gè)方面[10]。技術(shù)效率主要表現(xiàn)為統(tǒng)防統(tǒng)治、精準(zhǔn)施藥、綠色防控等高效施藥技術(shù)的采用，[JP+1]這些新技術(shù)可以減少農(nóng)藥使用量，也即農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對(duì)農(nóng)藥使用量產(chǎn)生負(fù)向影響。但是受殺蟲效果不佳、農(nóng)民生產(chǎn)習(xí)慣等因素的影響，高效施藥技術(shù)推廣難度較大，農(nóng)藥超量、低效使用問題突出。規(guī)模效率主要表現(xiàn)為土地流轉(zhuǎn)帶來的農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營(yíng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，更有利于高效施藥技術(shù)的采用。[JP]

（3）農(nóng)業(yè)環(huán)境管理對(duì)農(nóng)藥使用量的影響主要表現(xiàn)為農(nóng)藥零增長(zhǎng)等農(nóng)業(yè)面源污染治理的相關(guān)管理制度和政策。近年來，我國(guó)先后禁用了甲胺磷等33種高毒農(nóng)藥，提出了農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)了農(nóng)藥減量政策，使得農(nóng)藥使用量上升勢(shì)頭趨緩。也即農(nóng)業(yè)環(huán)境管理對(duì)農(nóng)藥使用量產(chǎn)生負(fù)向影響。但是，與嚴(yán)峻的農(nóng)藥污染形勢(shì)相比，這些制度和政策仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，而且其執(zhí)行情況也有待考察。

3結(jié)論

本研究基于1993—2013年我國(guó)省級(jí)層面的數(shù)據(jù)，定量分析農(nóng)藥使用量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的EKC關(guān)系，并定性探討其驅(qū)動(dòng)因素。研究表明，除了7個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）外，我國(guó)和其他24個(gè)?。ㄊ小^(qū)）的農(nóng)藥使用量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在著顯著的倒“U”形關(guān)系。其中，山西、內(nèi)蒙古等7個(gè)省份的農(nóng)藥使用量仍處于上升階段，還沒有達(dá)到峰值；上海、江蘇等8個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）的農(nóng)藥使用量已經(jīng)達(dá)到峰值并呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；吉林、安徽等9個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）的EKC曲線呈“N”形，其農(nóng)藥使用量依然處于上升階段。我國(guó)農(nóng)藥使用量總體上還處于上升階段，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥零增長(zhǎng)甚至減量化應(yīng)立足于各省份的實(shí)際情況，采取差異化政策，重點(diǎn)攻堅(jiān)農(nóng)藥使用量尚未達(dá)到峰值且減量難度較大的省份。

除人均GDP外，農(nóng)藥使用量還受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步、農(nóng)業(yè)環(huán)境管理等因素的復(fù)合影響。其中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)農(nóng)藥使用量產(chǎn)生正向影響，主要原因在于蔬菜、果樹等農(nóng)藥依賴性強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)作物在農(nóng)業(yè)中的比重增加；農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對(duì)農(nóng)藥使用量產(chǎn)生負(fù)向影響，主要由高效施藥技術(shù)的采用產(chǎn)生的技術(shù)效率和農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營(yíng)帶來的規(guī)模效率引致；農(nóng)業(yè)環(huán)境管理對(duì)農(nóng)藥使用量產(chǎn)生負(fù)向影響，主要表現(xiàn)為農(nóng)藥零增長(zhǎng)等農(nóng)業(yè)面源污染治理的相關(guān)管理制度和政策。要分析這些因素對(duì)農(nóng)藥使用量產(chǎn)生的實(shí)際影響，亟待搜集相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行深入的定量研究。

要實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)甚至負(fù)增長(zhǎng)，需要大處著眼，小處著手。第一，立足于各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際和資源稟賦，合理調(diào)整和布局各地區(qū)農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。第二，加強(qiáng)農(nóng)藥減量控害的相關(guān)政策創(chuàng)設(shè)，加大重大病蟲統(tǒng)防統(tǒng)治、低毒生物農(nóng)藥使用、防治組織植保機(jī)械的補(bǔ)貼力度，建設(shè)覆蓋重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)作物的病蟲監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，做好試驗(yàn)示范。第三，加大農(nóng)藥減施增效技術(shù)的推廣力度，推廣高效低毒低殘留農(nóng)藥和新型高效植保機(jī)械，推進(jìn)綠色防控和統(tǒng)防統(tǒng)治，科學(xué)使用農(nóng)藥，提高農(nóng)藥利用率。

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