糧食主產(chǎn)區(qū)土地確權(quán)背景下：化肥、農(nóng)藥與糧食產(chǎn)量均衡關(guān)系研究
——以河南為例*

李建平

(鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院航空經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心，河南鄭州 450015)

0 引言

近幾年隨著國家高標(biāo)準(zhǔn)糧田建設(shè)實(shí)施和推行，土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要性日益得到社會(huì)的認(rèn)可。土壤生態(tài)系統(tǒng)的好壞關(guān)系到我國糧食生產(chǎn)的可持續(xù)性。化肥和農(nóng)藥的超量施用是造成土壤生態(tài)衰減主要因素[1]。當(dāng)前農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)暫時(shí)離不開化肥、農(nóng)藥以及植物生長激素等石油農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，這些要素使得我國糧食產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了連續(xù)多年的增長，但產(chǎn)量卻呈現(xiàn)出劇烈波動(dòng)的態(tài)勢(shì)[2]。隨著人口數(shù)量的增加和土地?cái)?shù)量的減少，糧食產(chǎn)量的波動(dòng)增加了未來糧食是否能滿足需求的擔(dān)憂[3]。糧食的生產(chǎn)在于“土”，土壤生態(tài)系統(tǒng)的好壞影響到糧食長期產(chǎn)量的穩(wěn)定性以及產(chǎn)量的多少。

當(dāng)前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于糧食產(chǎn)量與土壤生態(tài)關(guān)系研究可以分為以下幾個(gè)方面：一是關(guān)于糧食生產(chǎn)與石油農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素之間的研究。如蘇世燕[4]等從化肥施用量對(duì)糧食產(chǎn)量的影響角度分析科學(xué)合理施肥的重要性，Selim Adem Hatirli、Burhan Ozkan[5]從能量的輸入和輸出的角度研究土耳其糧食產(chǎn)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)化肥、種子轉(zhuǎn)化成能量的輸入增加時(shí)，而由糧食轉(zhuǎn)化成的能量輸出減少，同時(shí)給土耳其的環(huán)境帶來很大環(huán)境污染。二是糧食產(chǎn)量與有機(jī)肥關(guān)系研究。宇萬太[6]等從研究施肥制度發(fā)現(xiàn)，化肥和循環(huán)農(nóng)家肥配合有利于農(nóng)作物適應(yīng)不同氣候和穩(wěn)定糧食高產(chǎn)； Epule Terence、Christopher Robin Bryant[7]在研究非洲耕地產(chǎn)出時(shí)，發(fā)現(xiàn)單純施用無機(jī)肥料，糧食的產(chǎn)量達(dá)到一定數(shù)量之后無法再增長，只施用有機(jī)肥是有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，但對(duì)糧食的產(chǎn)量增加作用有限，必須是化肥和有機(jī)肥共同施用才能增加糧食的產(chǎn)量； 三是有機(jī)肥與土壤生態(tài)的關(guān)系研究。李文東、魯明中[8]等人認(rèn)為土壤施用有機(jī)肥有助于改善土壤生態(tài)環(huán)境，使土壤生態(tài)系統(tǒng)更穩(wěn)定； 四是糧食產(chǎn)量與農(nóng)藥之間的研究。白云濤，林巧文[9]運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法，通過對(duì)河北省糧食總產(chǎn)量的影響因素分析發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥的使用量與糧食的總產(chǎn)量密切相關(guān)； 蔡書凱、李靖[10]通過對(duì)安徽水稻主產(chǎn)區(qū)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)農(nóng)戶為了增加水稻的產(chǎn)量，會(huì)多使用農(nóng)藥； 但農(nóng)戶家庭收入結(jié)構(gòu)、健康意識(shí)對(duì)農(nóng)藥的使用量有影響； Sabine Andert，Jana Bürger[11]使用(STI)方法研究了德國北部4個(gè)農(nóng)場(chǎng)的農(nóng)藥使用情況，發(fā)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)在追求產(chǎn)量使用農(nóng)藥的同時(shí)，影響農(nóng)藥使用強(qiáng)度的因素還有天氣、農(nóng)業(yè)和生產(chǎn)特征，但農(nóng)業(yè)管理部門是主要影響因素； Nave，Stéfanie，F(xiàn)lorence Jacquet[12]在研究歐盟國家的農(nóng)藥使用情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)歐盟近30年的農(nóng)藥使用量幾乎沒有下降，通過對(duì)法國的農(nóng)民使用農(nóng)藥的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，合作社組織里的農(nóng)民在種植糧食等農(nóng)作物時(shí)，接受環(huán)保意識(shí)的農(nóng)民農(nóng)藥使用量相對(duì)較少。五是糧食產(chǎn)量與耕作模式的關(guān)系研究。鄒聰明、胡小東、張?jiān)铺m[13]研究不同保護(hù)性耕作模式下旱地土壤水分動(dòng)態(tài)變化、水分利用效率、作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，從糧食產(chǎn)量等經(jīng)濟(jì)效益來看，壟作+秸稈覆蓋+地膜覆蓋耕作模式綜合效益最佳； 馬力、楊林章、沈明星[14]通過研究江蘇太湖地區(qū)的稻麥輪作地區(qū)土壤中的氮含量，發(fā)現(xiàn)氮含量是影響小麥產(chǎn)量不穩(wěn)定主要因素，但卻是維持水稻產(chǎn)量穩(wěn)定性主要因素，并且隨著時(shí)間有穩(wěn)定性提高的趨勢(shì)。

土壤的生態(tài)關(guān)系到糧食生產(chǎn)的可持續(xù)性，權(quán)利的明確有利于投資者長遠(yuǎn)考慮。因此土地的確權(quán)有可能影響到農(nóng)民對(duì)土地的生態(tài)投資，但是目前國內(nèi)關(guān)于這方面的研究相對(duì)較少，主要有黃季焜、冀縣卿[15]，郜亮亮[16]，馬賢磊[17]朱民[18]，姚洋[19]等人。這些研究主要是通過對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行調(diào)查問卷的方式，研究土地確權(quán)對(duì)土壤的有機(jī)肥投入影響，發(fā)現(xiàn)土地確權(quán)有助于農(nóng)民增加有機(jī)肥的投入。

以上研究主要是依據(jù)案例分析進(jìn)行的研究，地域性較強(qiáng)，不具有可推廣性。在當(dāng)前糧食大省仍在廣泛使用化肥、農(nóng)藥的背景下，強(qiáng)烈的環(huán)境保護(hù)氛圍中是否一定得大量減少化肥、農(nóng)藥的施用量，同時(shí)這一舉措是否影響糧食的產(chǎn)量，以及高標(biāo)準(zhǔn)糧田的建設(shè)能否在土地確權(quán)制度實(shí)施中得到實(shí)現(xiàn)，這些問題以及相關(guān)問題的解決變得相對(duì)復(fù)雜。這是因?yàn)殡S著土地確權(quán)明確和法律制度上的認(rèn)可，土地確權(quán)對(duì)土地的投資影響有可能是不確定的，這主要是農(nóng)民對(duì)土地的確權(quán)的理解是復(fù)雜的，這既和當(dāng)?shù)卣块T的宣傳力度有關(guān)，也和農(nóng)民自身內(nèi)在素質(zhì)有關(guān)[20]。在農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼和糧食產(chǎn)量直接掛鉤政策下，土地確權(quán)未必使得農(nóng)民朝著和土壤生態(tài)有關(guān)的長遠(yuǎn)回報(bào)目標(biāo)進(jìn)行投資。基于此，文章選取糧食大省河南1990—2015年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，研究土地確權(quán)政策對(duì)農(nóng)民施用化肥、農(nóng)藥數(shù)量影響，以及化肥、農(nóng)藥與糧食產(chǎn)量長期均衡關(guān)系，同時(shí)探討分析化肥和農(nóng)藥之間相互影響問題，并提出在土地確權(quán)的新形勢(shì)下如何保護(hù)土壤的生態(tài)系統(tǒng)，完善糧食補(bǔ)貼制度等政策建議。

1 理論模型、指標(biāo)數(shù)據(jù)與研究方法

1.1 理論模型

Thistlethwaite和Campbell于1960年正式提出斷點(diǎn)回歸以來，經(jīng)過Goldberger和Rubin等人的努力，證明了斷點(diǎn)回歸模型在經(jīng)濟(jì)管理以及社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域了具有重要的應(yīng)用前景。該方法可用于政策實(shí)施前后效果對(duì)比分析。其基本思想是：斷點(diǎn)兩側(cè)的樣本點(diǎn)符合局部隨機(jī)分布。則可以認(rèn)為斷點(diǎn)回歸是內(nèi)部有效性實(shí)驗(yàn)，在某些意義上可視作斷點(diǎn)回歸為局部隨機(jī)實(shí)驗(yàn)。該模型可用于研究某一因素(或某一政策的實(shí)施)是否是導(dǎo)致因變量產(chǎn)生跳躍變化原因。

Yi=α+β1(Xi-C)+δDi+γi(Xi-C)Di+β2(Xi-C)2+γi(Xi-C)2Di+εi(C-h

(1)

在式(1)中，變量(Xi-C)為Xi的標(biāo)準(zhǔn)化，使得(Xi-C)的斷點(diǎn)為0。引入互動(dòng)項(xiàng)γi(Xi-C)Di是為了允許在斷點(diǎn)兩側(cè)的回歸線斜率可以不同。斷點(diǎn)X=C處，個(gè)體得到處理的概率從0跳躍為1。對(duì)斷點(diǎn)回歸模型通常選用最優(yōu)帶寬和三角核進(jìn)行估計(jì)。在該模型中也要對(duì)影響斷點(diǎn)其他因素進(jìn)行檢驗(yàn)，這些因素稱之為協(xié)變量。另外，假設(shè)剩余因素在斷點(diǎn)前后穩(wěn)定不變。

1.2 指標(biāo)數(shù)據(jù)

1.2.1 數(shù)據(jù)來源說明

河南省作為糧食主產(chǎn)區(qū)，所生產(chǎn)的糧食占全國糧食總產(chǎn)量的1/4，是我國的第二個(gè)產(chǎn)糧大省[21]。因此河南糧食的產(chǎn)量影響著國內(nèi)糧食的供應(yīng)。與此同時(shí)河南的土壤生態(tài)存在嚴(yán)重的問題， 18個(gè)地級(jí)市都有化肥施用量普遍超量問題[22]。基于上述兩方面原因分析，該文選取河南省作為研究對(duì)象。

影響土壤生態(tài)的因素有多種原因，限于數(shù)據(jù)可得性，選取1990—2015年度《中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》中的農(nóng)村一欄中的化肥、農(nóng)藥、小麥產(chǎn)量數(shù)據(jù)，其中化肥采用的是折純量數(shù)據(jù)，另外，選取有可能影響施用化肥和農(nóng)藥可得因素，包括農(nóng)民從業(yè)人數(shù)、農(nóng)用設(shè)備動(dòng)力以及灌溉面積。在對(duì)結(jié)果分析過程中，部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》。

1.2.2 樣本數(shù)據(jù)基本特征

由《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》可知，河南省小麥產(chǎn)量從1990年的16.309億kg到2015年的35.01億kg，化肥的折純量施用量從2.131 8億kg到2015年的7.160 9億kg，農(nóng)藥的施用量從1990年的331萬kg到2015年的1 287萬kg。這些數(shù)字反映出河南省的糧食產(chǎn)量和化肥、農(nóng)藥的施用量整體呈現(xiàn)出向上增加的相同趨勢(shì)。

在影響化肥、農(nóng)藥施用量的因素中，農(nóng)業(yè)就業(yè)人數(shù)相對(duì)增加不是太多，這有可能是1990—2015年期間農(nóng)村新增就業(yè)人口外出打工，農(nóng)用設(shè)備數(shù)量增幅從1990年的22.640 0億kW增加到2015年的117.101 0億kW，農(nóng)用設(shè)備增加相對(duì)較多改變了傳統(tǒng)施肥和噴灑農(nóng)藥的作業(yè)方式節(jié)約勞動(dòng)力。灌溉面積從1990年的693.32萬hm2增加到2015年786.60萬hm2，相對(duì)來說增幅不大，這點(diǎn)主要和河南氣候特點(diǎn)屬于半干旱地區(qū)有關(guān)，并且干旱呈加速趨勢(shì)[22]，水資源的缺乏導(dǎo)致無更多的水可供澆灌。

圖1 河南省小麥產(chǎn)量、農(nóng)藥施用量、化肥施用量

1.3 研究思路與方法

土地權(quán)利的確立通常會(huì)促使農(nóng)戶考慮土地長遠(yuǎn)的回報(bào)進(jìn)而注重土壤生態(tài)的維護(hù)，但在糧食產(chǎn)量決定農(nóng)民主要收入以及糧食產(chǎn)量與財(cái)政補(bǔ)貼掛鉤的背景下，對(duì)糧食產(chǎn)量的追求有可能不注重土壤的生態(tài)修復(fù)，也就是說土地確權(quán)可能沒有使得農(nóng)戶對(duì)土地回報(bào)有長遠(yuǎn)考慮。因此，影響土壤生態(tài)的化肥、農(nóng)藥與糧食產(chǎn)量之間是否存在長期均衡關(guān)系，將會(huì)影響到土地確權(quán)對(duì)土壤生態(tài)修復(fù)的促進(jìn)效應(yīng)?；谏鲜龇治鑫恼率紫炔捎脭帱c(diǎn)回歸模型測(cè)度土地確權(quán)對(duì)化肥和農(nóng)藥的施用量是否產(chǎn)生影響進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行單位根的檢驗(yàn)，接著進(jìn)行協(xié)整模型的要求檢驗(yàn)，在滿足以上條件后，運(yùn)用協(xié)整模型分析糧食產(chǎn)量與化肥、農(nóng)藥之間的長期均衡關(guān)系； 接著運(yùn)用沖擊響應(yīng)方法分析化肥和農(nóng)藥單位施用量的變化對(duì)糧食產(chǎn)量的沖擊。最后根據(jù)實(shí)證結(jié)果給出相關(guān)建議。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地確權(quán)政策對(duì)農(nóng)戶施用化肥、農(nóng)藥數(shù)量影響效度檢驗(yàn)

河南土地確權(quán)試點(diǎn)時(shí)間是2013年開始，基本完成確權(quán)證的頒發(fā)是在2017年年底。河南省與糧食相關(guān)政策，如糧食補(bǔ)貼政策和農(nóng)資綜合補(bǔ)貼等政策改革的時(shí)間點(diǎn)是在2004年左右， 2013年河南省除了土地確權(quán)這一個(gè)政策之外，其他相關(guān)政策沒有頒布。因此可以把2013年作為政策斷點(diǎn)，符合斷點(diǎn)回歸模型對(duì)政策因素的要求。同時(shí)為了排除政策外其他因素(該文選取的是農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)、農(nóng)用設(shè)備動(dòng)力、灌溉面積)造成的化肥和農(nóng)藥施用量在2013年的突變效應(yīng)，也需要對(duì)其他因素進(jìn)行檢驗(yàn)排除。因此基于上述分析，本文采用斷點(diǎn)回歸模型(Sharpe RDD)，選用最優(yōu)帶寬和三角核估計(jì)檢驗(yàn)，估計(jì)土地確權(quán)政策對(duì)農(nóng)民施用化肥和農(nóng)藥的影響，同時(shí)也對(duì)其他因素，即協(xié)變量(農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)、農(nóng)用設(shè)備動(dòng)力、灌溉面積)的條件密度進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷是否也對(duì)化肥和農(nóng)藥的施用也產(chǎn)生影響。

這里用we表示小麥產(chǎn)量，fe表示化肥折純量，me表示農(nóng)藥施用量，irr表示灌溉面積，equ表示農(nóng)業(yè)設(shè)備動(dòng)力，farmer表示農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)。根據(jù)顯著性水平Z值小于0.5判斷結(jié)果是否顯著成立，如果小于0.5說明土地確權(quán)政策沒有對(duì)化肥折純量和農(nóng)藥施用量在2013年產(chǎn)生跳躍效應(yīng)。

表1 采用最優(yōu)帶寬、三角核方法估計(jì)化肥施用量的斷點(diǎn)回歸結(jié)果

表2 采用最優(yōu)帶寬、三角核方法估計(jì)農(nóng)藥施用量的斷點(diǎn)回歸結(jié)果

由以上檢驗(yàn)結(jié)果可知，化肥和農(nóng)藥的施用量的Z值的絕對(duì)值都大于0.5。這說明土地確權(quán)政策沒有對(duì)化肥和農(nóng)藥的施用量產(chǎn)生跳躍現(xiàn)象，也就是沒有使得化肥和農(nóng)藥的施用量產(chǎn)生突變影響。

農(nóng)田灌溉面積、農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)和農(nóng)用設(shè)備動(dòng)力的多少對(duì)化肥和農(nóng)藥施用量也有可能產(chǎn)生影響，一般來說農(nóng)田灌溉面積越大越施用化肥數(shù)量越多，同樣農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)越多也有利于人工施肥，農(nóng)用設(shè)備總動(dòng)力也有同樣的效用。這些因素都對(duì)農(nóng)藥和化肥產(chǎn)生正向影響。由上述因素分析可知， 2013年前后這些因素都存在持續(xù)性符合斷點(diǎn)回歸要求。下面對(duì)這些因素在2013年前后對(duì)化肥、農(nóng)藥施用量是否會(huì)產(chǎn)生影響進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果如下表：

表3 協(xié)變量對(duì)農(nóng)藥施用量影響的條件密度檢驗(yàn)

表4 協(xié)變量對(duì)化肥施用量影響的條件密度檢驗(yàn)

由上面檢驗(yàn)結(jié)果可知，協(xié)變量的Z值都不顯著。這說明協(xié)變量在2013年，沒有使得化肥和農(nóng)藥的施用量產(chǎn)生跳躍現(xiàn)象，也就是沒有使得化肥、農(nóng)藥的施用量發(fā)生變化。這也說明了土地確權(quán)政策和農(nóng)田灌溉面積、農(nóng)業(yè)從業(yè)人數(shù)和農(nóng)用設(shè)備動(dòng)力都沒有對(duì)化肥、農(nóng)藥的施用量在2013年前后產(chǎn)生影響。

2.2 糧食產(chǎn)量和化肥、農(nóng)藥的施用量長期均衡關(guān)系驗(yàn)證

由協(xié)整理論可知單個(gè)因素在相對(duì)較長的時(shí)間內(nèi)可能是非穩(wěn)定序列，而多個(gè)因素之間可能存在長期穩(wěn)定的關(guān)系。河南省小麥的產(chǎn)量從1990—2002年之間存在產(chǎn)量波動(dòng)現(xiàn)象，但從2003—2015年則連續(xù)遞增，而化肥除個(gè)別年份外整體是遞增趨勢(shì)，農(nóng)藥基本是整體遞增，其中變動(dòng)年份的數(shù)量多于化肥變動(dòng)年份，由以上分析3個(gè)因素之間基本呈現(xiàn)共同增長趨勢(shì)。那么這些要素彼此之間是不是存在理論上的長期均衡關(guān)系?；谶@樣一種思想采用協(xié)整理論研究。

2.2.1 數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗(yàn)

為了消除時(shí)間序列數(shù)據(jù)波動(dòng)性和避免異方差的出現(xiàn)，對(duì)糧食產(chǎn)量、化肥折純量、農(nóng)藥采用取對(duì)數(shù)。同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，為防止偽回歸該文采用ADF對(duì)糧食產(chǎn)量、化肥折純量、農(nóng)藥的數(shù)據(jù)進(jìn)行單位根的檢驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性。檢驗(yàn)結(jié)果3個(gè)變量存在一階差分為平穩(wěn)序列，也就是3個(gè)變量之間存在同階單整穩(wěn)定性。這樣3個(gè)變量存在協(xié)整的可能性。

表5 變量原值和差分值平穩(wěn)性檢驗(yàn)

C表示檢驗(yàn)平穩(wěn)性適合含有截距項(xiàng)； T表示檢驗(yàn)數(shù)據(jù)平穩(wěn)性時(shí)含有趨勢(shì)項(xiàng)； L表示檢驗(yàn)數(shù)據(jù)平穩(wěn)性時(shí)含有滯后項(xiàng)的最大值。

2.2.2 協(xié)整檢驗(yàn)

由協(xié)整理論可知，當(dāng)變量之間存在同階穩(wěn)定穩(wěn)定性時(shí)。那么變量之間有可能存在協(xié)整關(guān)系，即長期均衡關(guān)系。由于變量的個(gè)數(shù)多于2個(gè)故采用Johansen 協(xié)整檢驗(yàn)方法。檢驗(yàn)結(jié)果如表6。

表6 協(xié)整方程跡檢驗(yàn)

由檢驗(yàn)結(jié)果可知lnwe,lnfe，lnme存在一個(gè)協(xié)整關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)整表達(dá)式如下：

dwe=0.3881dme+0.5748dfe+el； el為誤差修正項(xiàng)。

由上述協(xié)整方程的檢驗(yàn)可知，河南省的小麥的產(chǎn)量與化肥施用量以及農(nóng)藥的施用量之間存在長期依賴關(guān)系，其中小麥的產(chǎn)量依賴化肥的施用量為0.578 4，相對(duì)比農(nóng)藥施用量依賴程度0.388 1來說程度更大。這個(gè)結(jié)論也和河南的小麥產(chǎn)量增加、化肥和農(nóng)藥同時(shí)增加的這個(gè)現(xiàn)象相吻合。

2.2.3 單位化肥施用量、農(nóng)藥施用量對(duì)小麥的產(chǎn)量動(dòng)態(tài)影響分析(沖擊響應(yīng))

上述的協(xié)整模型表示小麥產(chǎn)量與化肥、農(nóng)藥之間存在長期均衡關(guān)系，為了研究小麥產(chǎn)量和化肥、農(nóng)藥施用量之間的短期動(dòng)態(tài)關(guān)系，可建立VAR模型并進(jìn)一步采用脈沖響應(yīng)研究化肥、農(nóng)藥的一個(gè)單位標(biāo)準(zhǔn)的變化對(duì)小麥產(chǎn)量的當(dāng)前值和未來值的沖擊影響。以及化肥折純量與農(nóng)藥施用量之間的短期沖擊變化影響。

圖2橫坐標(biāo)軸表示沖擊響應(yīng)的時(shí)間(單位：年)，豎坐標(biāo)軸表示對(duì)小麥影響變化，圖2曲線表示沖擊響應(yīng)函數(shù)。

圖2 單位化肥施用量對(duì)小麥產(chǎn)量的沖擊響應(yīng) 圖3 單位農(nóng)藥施用量對(duì)小麥產(chǎn)量的沖擊響應(yīng)

圖4 農(nóng)藥對(duì)單位化肥施用量的沖擊響應(yīng)

表7 變量小麥(lnwe)方差分解

由圖2中可以看出，當(dāng)本期化肥施用量增加一個(gè)單位后，小麥產(chǎn)量在很短時(shí)期內(nèi)快速增加，在2期達(dá)到最高點(diǎn)，之后小麥的產(chǎn)量急速減緩到3期，之后對(duì)產(chǎn)量影響逐漸趨緩下降，并且影響時(shí)間較長。這說明化肥施用量會(huì)給小麥產(chǎn)量帶來同向的沖擊，在前1—2年內(nèi)對(duì)小麥的產(chǎn)量產(chǎn)生拉動(dòng)作用，之后拉動(dòng)作用減弱。從這個(gè)結(jié)果可以看出河南省的小麥產(chǎn)量維持或者增產(chǎn)目前還需依賴化肥，由于化肥施用量對(duì)小麥的產(chǎn)量影響持續(xù)時(shí)間較長，那么可以減少化肥的施用量。目前測(cè)土配方是一種有針對(duì)性的好方法，因?yàn)樾←溤谏L過程中對(duì)化肥中的氮磷鉀等元素吸收的數(shù)量不完全相同，雖然從整體上化肥對(duì)小麥產(chǎn)量的影響持續(xù)較長，但個(gè)別元素影響時(shí)間可能較短，測(cè)土配方施肥既可以減少化肥施用量又可以避免部分元素過度施用。

由圖3可以看出當(dāng)農(nóng)藥增加一個(gè)單位的施用量時(shí)，小麥的產(chǎn)量從1期開始呈快速增長趨勢(shì)，很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最高值，之后對(duì)小麥產(chǎn)量的影響快速遞減，在第4年時(shí)影響為負(fù)值，之后逐步減少直至在到第5.5年為0。這表明農(nóng)藥對(duì)小麥產(chǎn)量的影響跟農(nóng)藥對(duì)病蟲害的防治效果是相關(guān)的，一般情況下由于受天氣等因素的影響，農(nóng)藥只對(duì)當(dāng)年或當(dāng)期的病蟲害有較好的效果，之后防治效果衰減較快，減弱的程度也較大。另外，只有在小麥生長期間遇到蟲害時(shí)才使用，施用的頻率較少，對(duì)小麥的影響時(shí)間不如化肥的影響時(shí)間長。由圖4可以看出，當(dāng)增加一個(gè)單位化肥施用量后，農(nóng)藥施用量并不會(huì)馬上增加而是在2年達(dá)到較高點(diǎn)之后呈線性下降，在第3年下降到最低值然后呈線性增加，在4年達(dá)到峰值，之后趨勢(shì)基本處于逐步下降的狀態(tài)。這表明化肥中的個(gè)別元素在過量施用后，不能被小麥馬上吸收，不能被農(nóng)作物吸收的元素又造成土壤的酸化，土壤的酸化增加了小麥的病蟲害，進(jìn)而增加了農(nóng)藥的施用量。根據(jù)洪傳春[23]等人的研究，當(dāng)給農(nóng)田施用酸性肥料會(huì)增加紋枯病的發(fā)生率。可見大量施用化肥增加了土壤的酸性，因土壤的酸性增加了小麥相關(guān)病情又導(dǎo)致農(nóng)藥施用量。相反的使用有機(jī)肥則相對(duì)較好些，根據(jù)熊桂林、陳懷谷[24]的研究當(dāng)給麥田施用稻秸稈、草木灰和鉀肥時(shí)可以減輕小麥的紋枯病的發(fā)生率，其中稻秸稈還田的效果最好； 同時(shí)李文東、魯明中[8]等的研究同樣發(fā)現(xiàn)生態(tài)肥產(chǎn)投比不僅僅高于化肥，同時(shí)可以減少病蟲害，進(jìn)而減少農(nóng)藥的使用量。

2.2.4 方差分解

方差分解的思想是將系統(tǒng)中的內(nèi)生變量隨機(jī)信息分解為結(jié)構(gòu)內(nèi)生變量沖擊的各期方差的線性組合，通過計(jì)算不同方差占各內(nèi)生變量總方差的比例來衡量各方差隨機(jī)信息對(duì)內(nèi)生變量的影響重要程度。從表7可以看出，隨著預(yù)測(cè)期的延長，小麥對(duì)自身產(chǎn)量的變動(dòng)影響仍是主導(dǎo)，化肥對(duì)小麥產(chǎn)量的預(yù)測(cè)波動(dòng)的貢獻(xiàn)率逐漸變小，而農(nóng)藥貢獻(xiàn)率卻逐漸增大。從時(shí)間趨勢(shì)來看，第8期之后都趨于穩(wěn)定。

3 結(jié)論、討論與建議

從土地確權(quán)歷史進(jìn)程中看，農(nóng)村農(nóng)戶使用的化肥、農(nóng)藥等石油農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)要素?cái)?shù)量并沒有隨著土地確權(quán)明朗性而減少，反而是呈上升趨勢(shì)。這其中跟石油農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)要素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中所起到的作用有關(guān)。一般來說有機(jī)肥主要來源于家畜的飼養(yǎng)和農(nóng)作物秸稈，這中間過程需要花費(fèi)大量的勞動(dòng)力； 同時(shí)有機(jī)肥施用效果對(duì)糧食的產(chǎn)量短期效應(yīng)不明顯，而糧食作物生長周期性和化肥、農(nóng)藥的短期效應(yīng)重合，在國家糧食價(jià)格補(bǔ)貼政策激勵(lì)下，糧食產(chǎn)量的高低決定了補(bǔ)貼數(shù)量的多少； 以上兩種效應(yīng)的疊加有可能使農(nóng)戶追求短期經(jīng)濟(jì)回報(bào)而不是注重土壤生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)。因此土地確權(quán)政策應(yīng)和農(nóng)民收入結(jié)合才能有利于土壤生態(tài)的保護(hù)。

值得討論的是，影響化肥和農(nóng)藥施用量的不僅僅是土地確權(quán)政策和糧食補(bǔ)貼這些因素。在外出務(wù)工獲得收入高于單純從事農(nóng)業(yè)獲得收入的時(shí)候，生產(chǎn)要素的替代性也是化肥、農(nóng)藥施用量超標(biāo)的原因之一。另外，除了小麥還有秋季農(nóng)作物的播種和管理也會(huì)施用化肥和農(nóng)藥，這些化肥、農(nóng)藥在土壤中的殘留過長的特性會(huì)對(duì)下一年小麥的生產(chǎn)產(chǎn)生影響。游遠(yuǎn)航等人研究表明六六六農(nóng)藥需要20年才能分解95%、DDT農(nóng)藥需要30年才能分解95%[25]； 宋海風(fēng)、劉應(yīng)宗針對(duì)黃淮海地區(qū)因前期化肥、農(nóng)藥過量研究得出黃淮海地區(qū)投入化肥的無效要高于南方地區(qū)和東部地區(qū)[26]。這樣由上文中的農(nóng)藥和化肥中間短期動(dòng)態(tài)影響可知，秋季施用的化肥對(duì)冬季播種的小麥也會(huì)產(chǎn)生病蟲害的影響。

河南省地處于中西部地區(qū)，相對(duì)于沿海和東部地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后。農(nóng)民從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍是主要收入來源?；?、農(nóng)藥等要素仍是獲得糧食高產(chǎn)的主要因素，如何權(quán)衡土壤生態(tài)保護(hù)和農(nóng)民收入是關(guān)系到農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，鑒于此提出以下建議。

(1)土地權(quán)利和生態(tài)保護(hù)義務(wù)相結(jié)合。土地的確權(quán)對(duì)于農(nóng)民來說，有利于從法律的角度保護(hù)農(nóng)民的合法權(quán)益，合法經(jīng)營自己的土地。與此同時(shí)土地本身作為公共資源，同時(shí)又具有多重經(jīng)濟(jì)屬性，農(nóng)民有義務(wù)保護(hù)土地的生態(tài)功能，而不能僅僅追求土地經(jīng)濟(jì)價(jià)值的回報(bào)。因此，在明確土地的權(quán)利同時(shí)，應(yīng)要求對(duì)土地承擔(dān)相應(yīng)的保護(hù)義務(wù)。

(2)加強(qiáng)種養(yǎng)結(jié)合方面的政策激勵(lì)。目前種養(yǎng)分離，傳統(tǒng)的農(nóng)戶自己土地和自己飼養(yǎng)牲畜保證了有機(jī)肥的供應(yīng)。在當(dāng)前以養(yǎng)殖為專業(yè)的情況下，有機(jī)肥重要來源牲畜的糞便不僅僅沒成為有機(jī)肥反而成為面源污染成因之一。通過政策激勵(lì)措施把養(yǎng)殖戶和種植戶較好結(jié)合起來，這既關(guān)系到土壤生態(tài)問題，也關(guān)系到面源污染問題。

(3)改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的補(bǔ)貼方式

中西部地區(qū)二、三產(chǎn)業(yè)相對(duì)于東部和沿海地區(qū)滯后，科技教育也相對(duì)落后，農(nóng)村居民相對(duì)謀生技能較弱，在政府農(nóng)糧補(bǔ)貼的政策激勵(lì)下，糧食的產(chǎn)量成為獲得補(bǔ)貼數(shù)量多少的唯一渠道。這一補(bǔ)貼政策有可能是加劇面源污染的因素之一。在目前石油農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素相對(duì)于有機(jī)肥料和農(nóng)藥效率較高的情況下，發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)和有機(jī)農(nóng)業(yè)不能僅僅停留在生產(chǎn)要素的供給角度去解決問題，還應(yīng)該轉(zhuǎn)化農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼的方式，由補(bǔ)貼糧食的產(chǎn)量轉(zhuǎn)向補(bǔ)貼有機(jī)糧食或者土壤有機(jī)質(zhì)和糧食產(chǎn)量相結(jié)合的補(bǔ)貼方式。

(4)科技與經(jīng)濟(jì)政策相結(jié)合

科技幫農(nóng)、富農(nóng)必須要和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)政策、財(cái)政政策相結(jié)合。不能單獨(dú)依靠科技一支力量發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)； 否則有可能因農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)政策和財(cái)政政策使得農(nóng)業(yè)科技成果效用降低。另外，科技上研發(fā)肥料和農(nóng)藥必須有助于土壤生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)或盡量減少對(duì)土地生態(tài)系統(tǒng)的破壞。