新疆棉農殘膜回收行為影響因素及實證研究*
——基于棉農的調研數據

王彥發(fā)，馬 瓊， 2※

(1.塔里木大學經濟與管理學院，新疆阿拉爾 843300； 2.新疆南疆經濟社會發(fā)展研究院，阿拉爾 843300)

0 引言

地膜覆蓋栽培技術自20世紀70年代末引進中國后，為中國農業(yè)帶來了一場“白色革命”，農膜使用量和覆蓋面積均呈持續(xù)增長趨勢[1-2]。在農膜應用促進農業(yè)產量提高、改變農業(yè)生產方式[3-4]的同時，對耕地質量、作物生長、機械化作業(yè)和環(huán)境的負面影響日益突出。新疆是全國地膜種植規(guī)模最大、使用數量最多、普及率最廣的地區(qū)，地膜殘留量達128.12kg/hm2[1]，已成我國最大的農膜污染區(qū)[5]。而新疆大面積種植的棉花，覆膜率近100%； 因此研究新疆棉農殘膜回收行為，是治理農田面源污染的迫切需要，對落實農業(yè)部“農業(yè)綠色發(fā)展五大行動”[6]和中央綠色發(fā)展理念具有重要的現(xiàn)實意義。

目前，學界對殘膜回收的研究，主要是基于機械化回收視角對殘膜回收工藝及其回收機械裝置的設計與實驗，從而實現(xiàn)殘膜機械化回收[7-8]。另外，部分學者開展了殘膜污染及治理技術的研究[9-13]； 也有個別文獻研究了不同厚度地膜覆蓋棉花的經濟效益和殘膜回收效率[14]。而聚焦在農戶殘膜回收行為的研究并不多見，農戶既是農業(yè)生產性廢棄物污染的主要制造者，又是污染防控的主要參與者與直接受益人，還是諸多農業(yè)污染防控措施的具體實施者，如果沒有農民的主動積極參與，就不可能有效防控農業(yè)污染[15-16]。因此，采用描述性統(tǒng)計和二值Logistic回歸分析方法，實證的研究新疆棉農殘膜回收行為影響因素，可以彌補當前農戶殘膜回收行為研究的不足，對提高農田殘膜回收效率，減少和降低耕層地膜存量，保護農田生態(tài)環(huán)境，解決“白色污染”問題有重要的理論意義。

1 研究區(qū)農膜污染概況

新疆是我國農膜重度污染區(qū)，農用塑料薄膜使用量長期以來保持持續(xù)增長的勢頭； 從1991年3.451 8萬t持續(xù)增長到2016年26.882 6萬t，是1991年的6.79倍，年均增長9.39%。近年來，仍有上升趨勢。目前，新疆地膜栽培面積年均約233.3萬hm2左右，年均使用地膜15萬t，棉花、玉米、加工番茄、蔬菜等作物的栽培均采用地膜覆蓋技術，其中棉田覆膜率近100%，用量45～75kg/hm2，年用量12萬t以上。2016年新疆農用地膜使用量23.715 3萬t，農用地膜覆蓋面積340.524 7萬hm2。

新疆耕地平均殘膜量為253.2kg/hm2，是全國平均水平的4～5倍，棉花主產縣的殘膜污染最嚴重，并隨土地使用年限的延長殘膜量增大[17]，種植棉花覆膜5-10年、10-15年和15年以上，棉田耕層中的殘膜量分別為201.6kg/hm2、255.75kg/hm2和346.2kg//hm2[5]。種植不同農作物的耕地殘膜量、污染程度不同。種植棉花、西紅柿的耕地，殘膜量較多； 不同作物種植區(qū)域，殘膜量不同。南疆農田殘膜量高于北疆農田殘膜量，種植棉花的主要區(qū)域殘膜量最為嚴重； 不同深度土壤耕作層殘膜量分布不同。土壤層越深，所含殘膜量越少且殘膜主要分布在0～30cm的土層中，由于新疆農業(yè)機械化程度高，土壤耕層尺度深，在30cm以下的土層中仍有少量殘膜分布[18]。

目前，新疆農田殘膜回收主要有兩種方式人工拾撿和機械化回收。人工拾撿貫穿整個農業(yè)生產期間； 機械化回收主要是對地表殘膜集中摟拾，但兩種方式對土壤深耕層殘膜回收效率不高，北疆回收率為50%～60%，南疆僅為30%?？偟膩砜?，新疆農田殘膜回收率不高，耕地殘膜污染嚴重。

2 材料與方法

2.1 新疆棉農問卷調查

2.1.1 調查內容及樣本設計

根據課題研究目的，調查問卷內容包括家庭基本情況調查和殘膜危害認知調查。具體是戶主年齡、性別、文化程度、種棉年限、家庭有效勞動力、種植面積、回收殘膜是否提高作物產量、是否建立回收站、殘膜是否對耕地造成危害、棉農對殘膜危害的關注程度和當地政府對殘膜危害的重視程度等。

2016年新疆棉花播種面積2 15.491萬hm2，考慮樣本地區(qū)空間差異、地方和兵團差異，選取以南北東疆、地方和兵團為樣本區(qū)，依據各樣本點2016年的棉花種植面積，按不同行政區(qū)棉花種植面積所占總體的比例采集樣本點。

2.1.2 樣本分布及問卷回收

根據樣本設計，按Scheaffer抽樣公式確定樣本容量，抽樣誤差為0.06，最終確定本次棉農問卷調查的適宜樣本容量為200，隨后分階段按不同行政區(qū)棉花種植面積所占總體的比例分配問卷獲取棉農的樣本數據。課題選取東疆、北疆和南疆地方和兵團共200個樣本觀測點，分別在東疆哈密地區(qū)、北疆在昌吉回族自治州和塔城地區(qū)、南疆在喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、巴音郭楞古自治州的典型市縣取樣，并在兵團第八師和第一師取樣，進行問卷調查與訪談結合的方式獲取棉農的樣本數據。樣本農戶分布表1所示，新疆地方及兵團主產棉區(qū)皆有樣本分布，符合該項研究的需要。

問卷調查分兩階段進行，先通過預調研完善調查問卷，再進行正式調研確保樣本數據真實、可靠和有效。正式調研發(fā)放問卷200份，剔除無效問卷，對問卷有效性檢驗，回收有效問卷194份，問卷回收率與有效率達97%，數據質量可靠，滿足統(tǒng)計分析的需要。

表1 被調查棉農分布

2.2 研究方法

Logistic屬于概率型非線性回歸，是研究觀察結果與一些影響因素之間關系的多變量分析方法。課題研究影響棉農殘膜回收行為因素，因此，應用此回歸模型可對其實證研究。

該模型中，以“認知與行為作用機理存在一致性的假設”為前提，認知為“是”，則有完全回收行為； 認知為“否”，則無回收行為或者存在部分回收、部分不回收等不完全回收行為； 具體定義如下：Y=0表示殘膜不完全回收，Y=1表示殘膜完全回收。

一般情況下，以P來表示完全回收殘膜的概率，則1-P表示不完全回收殘膜的概率，可以把各解釋變量表示為P的函數，各種可能的影響因素用Xi表示，如式(1)所示。

P=P(Y=1)=F(βiXi)(i=1， 2，…，n)

(1)

P表示概率，取值區(qū)間為(0， 1)為彌補式(1)不足，構建對數差異比和對數似然比，用θ(P)代替P，構建自變量Xi的線性函數，得式(2)。

(2)

式(2)中，Xi表示影響棉農棉田殘膜回收行為的第i個解釋變量。β0為截距項，βi為Xi的待估系數。

3 數據處理結果與分析

3.1 數據處理結果

根據問卷整理的數據，對樣本數據各變量進行描述性統(tǒng)計分析和Logistic回歸參數估計。

3.1.1 新疆棉農調研數據統(tǒng)計結果

諸多因素影響棉農殘膜回收行為，結合問卷整理結果，多角度考慮影響新疆棉農殘膜回收行為因素并根據實際生產情況(如年齡、種棉年限、家庭有效勞動力和種植面積的分段)選取如下變量并進行描述性統(tǒng)計(表2)。

表2 各變量的定義說明與描述性統(tǒng)計

數據表明：不同影響因素對棉農殘膜回收行為差異性不同。其中，種棉年限差異大，標準差為1.094 5； 棉農和政府對殘膜危害的認知差異小，標準差在0.1～0.4之間。

3.1.2 棉農殘膜回收影響因素實證結果

運用SPSS19.0統(tǒng)計分析軟件進行二值變量Logistic回歸分析，得Logistic回歸模型估計結果表3所示。

數據表明：新疆棉農年齡和種棉年限的影響系數顯著為負，系數分別為-0.008、-0.084； 家庭勞動力數量影響系數顯著為正，系數為0.069。

表3 二值變量Logistic回歸模型估計結果

3.2 結果分析

表3實證結果表明，影響新疆棉農殘膜回收行為因素的12個變量中，其中10個變量如年齡、文化程度、種棉年限、家庭有效勞動力、種植面積、回收殘膜是否對提高作物產量認知、是否建立回收站、棉農下年種植意愿、棉農和當地政府對殘膜危害的關注程度均通過了顯著性檢驗，說明以上變量顯著地影響棉農殘膜回收； 而性別和殘膜是否對耕地造成危害的認知對棉農殘膜回收影響不顯著。其中，年齡、種棉年限和家庭種植面積回歸系數為負，對殘膜回收行為具有負向影響； 文化程度、家庭勞動力數量、回收殘膜對提高作物產量認知、建立殘膜回收設施對殘膜回收影響、棉農下年種植意愿和棉農與政府對殘膜危害的關注程度回歸系數為正，對殘膜回收行為具有正向影響。具體分析如下。

3.2.1 棉農自身因素影響其殘膜回收行為

棉農自身因素會影響其殘膜回收行為。年齡越大，不僅對殘膜回收力不從心，還對殘膜回收傳統(tǒng)技術不易改變與新技術難以接受； 而年齡和文化程度不僅對殘膜回收傳統(tǒng)技術的改變與殘膜回收新技術的接受有影響，還對環(huán)境保護、白色污染和殘膜危害認知有影響，從而也影響其殘膜回收行為。棉農下年植棉意愿也將影響殘膜回收，這直接決定棉農下年生產投入成本的高低(表4)。

表4 樣本數據各變量特征描述性統(tǒng)計

3.2.2 回收的成本收益決定棉農的殘膜回收行為

結合問卷及實證結果，棉農種棉年限、種植面積和是否建立殘膜回收站亦會影響棉農殘膜回收，究其原因回收成本收益決定其回收行為。棉農是有限理性人也是市場主體，必然追求效益最高，成本最低的殘膜處理方式。而種棉年限、種植面積、下年植棉意愿和是否建立殘膜回收站均決定殘膜回收成本的高低，棉農必然選擇成本低、能增加收益的殘膜處理方式。問卷表明，焚燒、堆地、深翻地下等方式是棉農常見的殘膜處理方式； 而殘膜焚燒與堆地的處理方式成本最低，因此，棉農對殘膜焚燒、堆地的方式占73%，而殘膜回收僅占10%。這是造成嚴重的殘膜“白色污染”的關鍵原因(表5)。

表5 樣本棉農對棉田殘膜處理方式

3.2.3 棉農對殘膜危害的認知影響其回收行為

棉農對殘膜危害的認知影響其回收行為。樣本數據表明，棉農對殘膜危害的認知越高，對環(huán)境保護、白色污染和殘膜危害關注度就越高； 在勞動力數量、殘膜回收設施越充分的條件下，棉農殘膜回收越理性。調查也表明，由于新疆棉區(qū)機械化、規(guī)?；N植方式，棉農對殘膜是否對耕地造成危害的認知對其殘膜回收行為影響不顯著。

3.2.4 政府對殘膜污染的關注度影響棉農殘膜回收行為

政府對殘膜污染的重視程度決定殘膜回收率，也影響棉農的殘膜回收行為。政府殘膜污染的關注度影響棉農對殘膜危害和環(huán)境保護的認知，以政策、法律等形式規(guī)范農膜的使用，會促進殘膜回收； 同時也對農膜加工企業(yè)和地膜新工藝研制企業(yè)約束和激勵間接減輕殘膜危害。

4 討論

(1)棉農家庭特征影響其殘膜回收行為。從數據處理結果與分析發(fā)現(xiàn)，棉農年齡、文化程度。有效勞動力數量、種棉年限和種植面積均通過了10%的顯著性水平，說明家庭的部分特征對殘膜回收行為有影響； 同時，結合實地訪談，棉農認為種植面積大與種棉年限久是殘膜不能有效回收的根源。

(2)棉農認知影響其殘膜回收行為。結合實證結果，認為棉農對殘膜危害的認知對殘膜回收行為有顯著影響； 同時，研究也證實了部分學者在認知與行為作用機理的結論：認知會影響殘膜回收行為，殘膜回收行為亦會影響認知[19-21]。

(3)棉農對殘膜危害的認知途徑。根據調研數據，網絡、電視和廣播等大眾傳播媒介是棉農認知殘膜污染危害的主要途徑，占信息來源的62%； 因此，應充分利用現(xiàn)代媒體宣傳提高棉農的認知水平。

5 結論與建議

5.1 結論

基于棉農調研數據及實證分析得出如下結論。

(1)新疆農用地膜回收率低，地膜污染形勢嚴峻。

(2)新疆棉農對殘膜危害認知相對缺乏，對殘膜回收的間接價值認識不足； 因此影響了棉農的殘膜回收效率。

(3)從棉田殘膜回收的方式分析，成本和收益是影響棉農殘膜回收行為的關鍵因素。

(4)實證研究表明，戶主年齡、家庭有效勞動力、種棉年限是影響新疆棉農殘膜回收行為的主要因素。

5.2 建議

基于課題研究的描述性統(tǒng)計和Logistic回歸實證研究結果，為改善新疆農業(yè)生態(tài)環(huán)境，促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，加強殘膜污染治理，因地制宜提出如下建議。

(1)加強對白色污染危害的宣傳力度。通過網絡媒介、電視廣播的宣傳，提高棉農對白色污染危害的認知，自覺踐行農業(yè)部的“農業(yè)綠色發(fā)展五大行動”。

(2)采取綜合措施提高殘膜回收效率，防控白色污染。采用人工拾撿與機械化回收，發(fā)揮新疆機械化程度較高優(yōu)勢，提高機械化作業(yè)效率，節(jié)約勞動力，降低殘膜回收成本。

(3)積極探索并開發(fā)新型地膜和治理殘膜危害新技術。提高對可控降解、無污染地膜和雙降解膜的科技攻關和技術研發(fā)，從用量、韌性角度，建議采用厚度為0.006～0.008mm的地膜或國外厚度為0.014mm的地膜，此類地膜增溫保墑效果好，易回收，可增強棉農殘膜回收的積極性。

(4)完善相關政策法規(guī)，提高政府對殘膜危害的關注度。植棉區(qū)應嚴格按照各作物農用地膜標準使用地膜； 從生產者到消費者全產業(yè)鏈環(huán)節(jié)，以政策、法律文件形式等明確體現(xiàn)“誰污染，誰治理”的原則，采取懲罰與補償措施。