要素替代視角下的化肥減量機(jī)制及驅(qū)動(dòng)因素
——來自設(shè)施蔬菜優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)的微觀實(shí)證

張哲晰 康 婷 穆月英 徐 雪

(1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)研究中心，北京 100810； 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 信息中心，北京 100125； 3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083)

《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》明確提出要“深入實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化”，特別是要“推進(jìn)化肥農(nóng)藥減量化”。作為農(nóng)作物的“糧食”，化肥在促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)、保障農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)等方面發(fā)揮了重要的作用，但長期大量使用化肥也造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響，威脅著中國農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力與可持續(xù)發(fā)展。近年來，在政策推動(dòng)和各方共同努力下，我國化肥使用總量在2016年實(shí)現(xiàn)負(fù)增長，提前三年達(dá)到了化肥使用“零增長”的目標(biāo)。但實(shí)際上，總種植面積下降的表象掩蓋了化肥施用強(qiáng)度提高，區(qū)域種植結(jié)構(gòu)調(diào)整亦造成了局域化肥施用量增加，而經(jīng)濟(jì)作物化肥施用強(qiáng)度整體偏高、利用率更低，成為“后零增長”時(shí)代需要繼續(xù)探索、突破和推進(jìn)化肥減量增效的重點(diǎn)領(lǐng)域。盡管我國發(fā)布了《開展果菜茶有機(jī)肥替代化肥的行動(dòng)方案》等文件推動(dòng)有機(jī)肥替代化肥，但成效并不明顯，農(nóng)戶對(duì)有機(jī)肥的使用仍存在著意愿高、行動(dòng)差的特點(diǎn)。如何促進(jìn)農(nóng)戶轉(zhuǎn)變肥料投入行為，加速有機(jī)肥替代化肥成為各界關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展，理性農(nóng)戶在生產(chǎn)資料投入的替代行為方面更加符合經(jīng)濟(jì)規(guī)律，探討市場(chǎng)化背景下理性農(nóng)戶有機(jī)肥對(duì)化肥的替代關(guān)系影響機(jī)制，發(fā)掘二者經(jīng)濟(jì)替代機(jī)理，將從新的視角探索實(shí)現(xiàn)化肥減量替代路徑。此外，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展誘導(dǎo)了農(nóng)業(yè)的去內(nèi)卷化，農(nóng)戶因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)稟賦與能力的不同發(fā)生分化，而這種分化將引致其對(duì)市場(chǎng)與政策等外部環(huán)境的應(yīng)對(duì)差異，這也將反映在農(nóng)戶肥料的利用行為上，需要予以關(guān)注。

綜上，本研究立足要素替代關(guān)系視角，以中國第一大經(jīng)濟(jì)作物蔬菜產(chǎn)業(yè)為例，探索農(nóng)戶化肥減量替代的機(jī)制及驅(qū)動(dòng)因素，并將農(nóng)戶的異質(zhì)性特征納入考慮，關(guān)注其在要素替代行為上是否表現(xiàn)出差別及其原因。以期為把握農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥行為現(xiàn)狀及實(shí)現(xiàn)路徑提供有益參考，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、推進(jìn)綠色繁榮提供相關(guān)建議。

1 文獻(xiàn)綜述

中國化肥施用強(qiáng)度高、有效利用率低，減量迫在眉睫。近年來，有機(jī)肥、測(cè)土配方施肥、秸稈機(jī)械化還田和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等綠色技術(shù)逐漸成為替代化肥的重要手段，但由于技術(shù)可獲得性與資金門檻等方面的限制，有機(jī)肥往往是農(nóng)戶化肥替代策略中的首選。對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的相關(guān)研究中，比較有代表性的有褚彩虹等基于太湖流域798份問卷，利用聯(lián)立雙變量Probit模型和Probit模型對(duì)農(nóng)戶采用商品有機(jī)肥和農(nóng)家肥，以及測(cè)土配方施肥技術(shù)的研究；楊鈺蓉等基于湖北省154份茶農(nóng)調(diào)研數(shù)據(jù)，運(yùn)用二元Logistic模型，考察政策扶持促進(jìn)農(nóng)戶采納有機(jī)肥效果的研究；黃炎忠等基于湖北省372個(gè)果菜茶種植戶樣本，依托系數(shù)集束化方法探討阻礙農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥技術(shù)采納行為因素的研究等。但是，這些文獻(xiàn)普遍存在僅針對(duì)有機(jī)肥施用本身進(jìn)行研究的問題，缺乏構(gòu)建系統(tǒng)性框架從經(jīng)濟(jì)學(xué)要素替代角度統(tǒng)籌分析化肥和有機(jī)肥的替代關(guān)系及驅(qū)動(dòng)機(jī)理，并且對(duì)農(nóng)戶異質(zhì)性問題未予以足夠的關(guān)注，方法上也難以反映異質(zhì)性樣本特征對(duì)替代行為的非線性影響。黃炎忠等雖然對(duì)既有成果加以改進(jìn)，利用Heckman兩階段模型分析湖北省372份果菜茶種植戶選擇不同化肥減量替代技術(shù)及對(duì)化肥替代程度的影響因素，一定程度上彌補(bǔ)了既有文獻(xiàn)對(duì)有機(jī)肥、化肥分割研究的問題，但該研究中由農(nóng)戶判斷有機(jī)肥對(duì)化肥的替代程度，主觀性較強(qiáng)，有進(jìn)一步完善的空間。

綜上，本研究基于中國黃淮海與環(huán)渤海設(shè)施蔬菜優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶微觀數(shù)據(jù)，利用超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)求解農(nóng)戶有機(jī)肥—化肥替代彈性，掌握市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下理性農(nóng)戶的替代行為，在此基礎(chǔ)上，先總體上驗(yàn)證推動(dòng)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的機(jī)制路徑及影響因素，然后將農(nóng)戶規(guī)模異質(zhì)性特征納入考慮，利用樣條回歸模型探索不同規(guī)模農(nóng)戶在替代行為上表現(xiàn)出的差別及成因，最終提出相關(guān)對(duì)策建議。

2 理論基礎(chǔ)與模型構(gòu)建

2.1 理論基礎(chǔ)和研究假說

2

.

1

.

1

有機(jī)肥概念界定及可替代性分析

本研究參考宋以玲等、黃炎忠等關(guān)于有機(jī)肥的界定，將有機(jī)肥為定義為依靠生物的生命活動(dòng)及其代謝產(chǎn)物，通過堆積、發(fā)酵而形成的，為農(nóng)作物提供營養(yǎng)物質(zhì)的有機(jī)化合物肥料，包括商品有機(jī)肥和農(nóng)家肥。黃炎忠等指出，商品有機(jī)肥在體積、用量、肥效等本質(zhì)屬性上與農(nóng)家肥區(qū)別不大，對(duì)技術(shù)環(huán)境要求一致，故在本研究中，也未區(qū)分二者。在可替代性上，農(nóng)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究已經(jīng)證實(shí)了有機(jī)肥替代促進(jìn)化肥減量的技術(shù)可行性；馬驥、茹敬賢也驗(yàn)證了經(jīng)濟(jì)意義上糧食生產(chǎn)過程中有機(jī)肥施用與化肥施用之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，也為本研究奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2

.

1

.

2

農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥行為機(jī)制分析

本研究的理論基礎(chǔ)是生產(chǎn)要素間的替代互補(bǔ)關(guān)系。根據(jù)利潤函數(shù)最大化的一階條件，生產(chǎn)要素的邊際成本等于其邊際產(chǎn)品產(chǎn)值時(shí)，農(nóng)戶實(shí)現(xiàn)利潤最大化的生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)?；诖?，根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，影響農(nóng)戶生產(chǎn)要素投入行為的因素主要包括三類：一是影響生產(chǎn)要素邊際成本的因素，二是影響替代、互補(bǔ)要素邊際成本的因素，三是影響邊際產(chǎn)品價(jià)值的因素。從生產(chǎn)實(shí)踐看，化肥、有機(jī)肥之間有較強(qiáng)的替代性，土地、勞動(dòng)力等其他要素與化肥、有機(jī)肥之間也存在替代、互補(bǔ)關(guān)系。本研究側(cè)重分析有機(jī)肥對(duì)化肥的替代路徑，根據(jù)以上理論分析，影響有機(jī)肥、化肥邊際成本的因素，影響有機(jī)肥、化肥替代、互補(bǔ)要素邊際成本的因素和影響化肥有機(jī)肥邊際產(chǎn)品價(jià)值的因素都會(huì)影響農(nóng)戶化肥替代行為。在化肥、有機(jī)肥價(jià)格方面，當(dāng)受到各類組織支持和市場(chǎng)激勵(lì)，有機(jī)肥價(jià)格下降或化肥價(jià)格上升，農(nóng)戶傾向于用更多的有機(jī)肥替代化肥。在勞動(dòng)力等互補(bǔ)要素方面，有機(jī)肥的施用需配合更多的勞動(dòng)力，當(dāng)農(nóng)戶具有更充分的勞動(dòng)力稟賦和更高的專業(yè)化水平時(shí)，互補(bǔ)要素的數(shù)量增加、價(jià)格下降，促進(jìn)其更多施用有機(jī)肥。土地的緊約束將會(huì)促使農(nóng)戶更多使用化肥；反之，土地約束越松弛，農(nóng)戶越傾向于投入更多有機(jī)肥。在產(chǎn)品價(jià)值方面，通過生產(chǎn)組織進(jìn)行“兩品一標(biāo)”認(rèn)證等方式，使用有機(jī)肥所生產(chǎn)的綠色、有機(jī)蔬菜的價(jià)格將高于普通蔬菜價(jià)格，為追求利潤最大化，農(nóng)戶將更多使用有機(jī)肥?；诖耍Y(jié)合對(duì)既有文獻(xiàn)的梳理，本研究將影響農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥行為的驅(qū)動(dòng)機(jī)制為3類，分別是農(nóng)戶稟賦與專業(yè)化水平、組織支持與市場(chǎng)激勵(lì)，以及其他控制因素(圖1)。

1)農(nóng)戶稟賦與專業(yè)化水平。①在土地供給缺乏彈性的約束下，農(nóng)戶需要通過生物化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)“土地節(jié)約”，這是農(nóng)戶大量使用化肥的動(dòng)力之一。而隨著耕地規(guī)模的增加，會(huì)促進(jìn)農(nóng)戶投入更多的精力進(jìn)行科學(xué)化生產(chǎn)和專業(yè)化管理，且更容易實(shí)現(xiàn)資源要素的優(yōu)化配置，還有利于獲得耕地質(zhì)量保護(hù)投入的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。因此，規(guī)模經(jīng)營或?qū)⒂欣谠黾愚r(nóng)戶化肥減量替代的動(dòng)力。需要注意的是，人均耕地規(guī)模過大造成的生產(chǎn)經(jīng)營粗放化將導(dǎo)致化肥投入過量，且土地過于細(xì)碎也不利于農(nóng)戶化肥減量替代。②有機(jī)肥施用具有勞動(dòng)密集型特征，當(dāng)勞動(dòng)力不足或價(jià)格上漲時(shí)，或?qū)?dǎo)致農(nóng)戶減少施肥次數(shù)，使用更加便捷的化肥替代有機(jī)肥。③農(nóng)戶專業(yè)化生產(chǎn)程度較高有利于提高農(nóng)戶人力資本積累，增加有效勞動(dòng)供給，這有利于減少化肥投入。

假說1：農(nóng)戶耕地規(guī)模大有利于化肥減量替代，但耕地規(guī)模對(duì)農(nóng)戶替代行為可能產(chǎn)生非線性影響；農(nóng)戶家庭地塊分散不利于有機(jī)肥替代化肥；農(nóng)戶家庭農(nóng)業(yè)勞動(dòng)數(shù)量充足有利于有機(jī)肥替代化肥；農(nóng)戶專業(yè)化生產(chǎn)水平高有利于有機(jī)肥替代化肥。

2)組織支持與市場(chǎng)激勵(lì)。①農(nóng)民合作社在服務(wù)、指導(dǎo)農(nóng)民生產(chǎn)實(shí)踐的過程中發(fā)揮著日益重要的作用，將通過技術(shù)培訓(xùn)與指導(dǎo)、提供農(nóng)機(jī)服務(wù)、推廣有機(jī)肥等生產(chǎn)資料的形式，影響農(nóng)戶替代行為。②農(nóng)戶的生產(chǎn)行為愈發(fā)符合經(jīng)濟(jì)規(guī)律，除使用投入產(chǎn)出比更高的要素外，在消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全日益重視的背景下，依托于“兩品一標(biāo)”等質(zhì)量安全認(rèn)證的“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”機(jī)制逐步完善，將對(duì)農(nóng)戶生產(chǎn)方式改進(jìn)形成持續(xù)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，促進(jìn)農(nóng)戶采用有機(jī)肥。

假說2：農(nóng)戶所在村莊中有蔬菜專業(yè)合作社有利于有機(jī)肥替代化肥；單位化肥蔬菜產(chǎn)出與單位有機(jī)肥蔬菜產(chǎn)出之比越低越有利于有機(jī)肥替代化肥；提高蔬菜質(zhì)量安全能夠影響蔬菜收益時(shí)有利于有機(jī)肥替代化肥。

3)其他控制因素。生態(tài)意識(shí)是生態(tài)行為產(chǎn)生的基礎(chǔ)，研究表明戶主年齡的增長及受教育程度的提高有利于增強(qiáng)生態(tài)意識(shí)、提高知識(shí)技術(shù)儲(chǔ)備，進(jìn)而提升農(nóng)戶采取生態(tài)保護(hù)相關(guān)措施的概率，減少化肥施用量。但是，如果農(nóng)戶形成了錯(cuò)誤的認(rèn)知，可能會(huì)誤認(rèn)為環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)技術(shù)不能獲利或具有風(fēng)險(xiǎn)。本研究控制了戶主年齡、受教育年限、是否會(huì)為了增加蔬菜產(chǎn)出而繼續(xù)增加化肥投入、對(duì)有機(jī)肥的認(rèn)知等反映生態(tài)意識(shí)和知識(shí)儲(chǔ)備的因素。此外，還控制了戶主性別、蔬菜種植年限、蔬菜生產(chǎn)周期等因素。

假說3：生產(chǎn)周期越短、戶主年齡越大、受教育程度越高、蔬菜種植年限越長、生態(tài)意識(shí)越強(qiáng)且對(duì)有機(jī)肥施用有正確且充分的認(rèn)知，分別有利于農(nóng)戶用有機(jī)肥替代化肥。

圖1 農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥行為機(jī)制Fig.1 Mechanism of farmers replacing chemical fertilizer with organic fertilizer

2.2 模型構(gòu)建

2

.

2

.

1

農(nóng)戶有機(jī)肥—化肥替代彈性測(cè)算超越對(duì)數(shù)(Translog)是常見的變彈性生產(chǎn)函數(shù)形式，具有能夠更靈活體現(xiàn)出要素間替代關(guān)系的優(yōu)勢(shì)，是本研究準(zhǔn)確測(cè)得要素替代彈性的基礎(chǔ)。本研究以所調(diào)查棚當(dāng)茬果類蔬菜產(chǎn)量(

Q

)為產(chǎn)出變量?？紤]到不同類型投入品的種類繁多且強(qiáng)度不同，對(duì)產(chǎn)出的貢獻(xiàn)并不一致，故參考以往文獻(xiàn)中的處理方式，用支出金額來衡量各項(xiàng)要素的投入，保證了各投類入品的可比性。具體的，以土地投入(

E

)、勞動(dòng)投入(

L

)、化肥投入(

F

)、有機(jī)肥投入(

O

)、其他資本投入(

K

，包括種苗費(fèi)、機(jī)耕費(fèi)、農(nóng)膜費(fèi)、病蟲害防治費(fèi)、水電費(fèi)等)為投入變量，設(shè)定如下模型形式：ln

Q

=

α

+

α

ln

E

+

α

ln

L

+

α

ln

F

+

α

ln

O

+

α

ln

K

+1

/

2

α

ln

E

·ln

E

+1

/

2

α

ln

L

·ln

L

+ 1

/

2

α

ln

F

·ln

F

+ 1

/

2

α

ln

O

·ln

O

+1

/

2

α

ln

K

·ln

K

+

α

ln

E

·ln

L

+

α

ln

E

·ln

F

+

α

ln

E

·ln

O

+

α

ln

E

·ln

K

+

α

ln

L

·ln

F

+

α

ln

L

·ln

O

+

α

ln

L

·ln

K

+

α

ln

F

·ln

O

+

α

ln

F

·ln

K

+

α

ln

O

·ln

K

(1)

式中：參數(shù)中，

α

、

α

分別為化肥和有機(jī)肥的要素累積效應(yīng)；

α

、

α

分別為化肥和有機(jī)肥的規(guī)模效應(yīng)，當(dāng)數(shù)值為正，表示化肥、有機(jī)肥規(guī)模報(bào)酬遞增，反之，則規(guī)模報(bào)酬遞減；

α

、

α

、

α

、

α

，

α

、

α

、

α

、

α

分別為化肥和有機(jī)肥與其他要素之間的協(xié)調(diào)效應(yīng)，當(dāng)數(shù)值為正，表示化肥、有機(jī)肥與其他要素之間是同向變化的互補(bǔ)效應(yīng)，反之，則為反向變化的替代效應(yīng)。

參考吳舒和郝楓的研究，本研究將基于式(1)并利用式(2)和(3)獲得化肥與有機(jī)肥的產(chǎn)出彈性，即在其他條件保持不變的情況下要素投入增加1%時(shí)產(chǎn)出增加的比例，并在此基礎(chǔ)上利用式(4)計(jì)算有機(jī)肥—化肥替代彈性，即在產(chǎn)出不變時(shí)當(dāng)兩種要素邊際生產(chǎn)率變化1%時(shí)兩種要素投入比例變化的大小，計(jì)算公式如下：

化肥產(chǎn)出彈性：

η

=?ln

Q/

?ln

F

=

α

+

α

ln

F

+

α

ln

E

+

α

ln

L

+

α

ln

O

+

α

ln

K

(2)

有機(jī)肥產(chǎn)出彈性：

η

=?ln

Q/

?ln

O

=

α

+

α

ln

O

+

α

ln

E

+

α

ln

L

+

α

ln

F

+

α

ln

K

(3)

有機(jī)肥—化肥替代彈性：

(4)

式(4)中：

σ

的值域?yàn)閇0,+∞)，取值越大，表明有機(jī)肥對(duì)化肥的替代性越強(qiáng)。以

σ

=1為界，當(dāng)

σ

>1時(shí)，意味著替代關(guān)系較強(qiáng)，當(dāng)

σ

<1時(shí)，意味著替代關(guān)系較弱。

2

.

2

.

2

農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的影響因素分析

根據(jù)前述理論分析，構(gòu)建農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥驅(qū)動(dòng)因素方程。以有機(jī)肥—化肥替代彈性為因變量，以農(nóng)戶家庭勞動(dòng)力數(shù)(Lab)，農(nóng)戶家庭耕地面積(Land)，農(nóng)戶家庭地塊數(shù)(Num)，農(nóng)戶專業(yè)化生產(chǎn)水平(Spec)，農(nóng)戶所在村莊是否有蔬菜專業(yè)合作社(Coop)，單位化肥蔬菜產(chǎn)出與單位有機(jī)肥蔬菜產(chǎn)出比(Rat)，農(nóng)戶是否感知到提高蔬菜質(zhì)量安全能夠影響收益(Mar)，戶主性別(Gen)，戶主年齡(Age)，戶主受教育年限(Edu)，戶主蔬菜種植年限(Vyear)，農(nóng)戶是否會(huì)為了增加蔬菜產(chǎn)出而繼續(xù)增加化肥投入(Ati)，農(nóng)戶認(rèn)為是否了解生物肥料(Ack)，當(dāng)茬果類菜生長周期(Day)為自變量，設(shè)定如下模型形式。

σ

=

β

+

β

Lab+

β

lnLand+

β

Num+

β

lnSpec+

β

Coop+

β

Rat+

β

Mar+

β

Gen+

β

Age+

β

Edu+

β

Vyear+

β

Ati+

β

Ack+

β

Day

(5)

2

.

2

.

3

不同規(guī)模農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的異質(zhì)性分析

本研究以經(jīng)營規(guī)模表征農(nóng)戶異質(zhì)性并檢驗(yàn)其對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥行為的差別影響。結(jié)合第三次全國農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)，“經(jīng)營耕地10畝(0.67 hm)以下的農(nóng)戶有2.1億戶，這是個(gè)小規(guī)模甚至超小規(guī)模的經(jīng)營格局”，并綜合調(diào)研樣本分布特征，本研究選擇0.167 hm以下、0.167～0.333 hm、0.333～0.500 hm、0.500～0.667 hm和0.667 hm以上作為劃分標(biāo)準(zhǔn)。較之設(shè)置類別虛擬變量損耗自由度，并且所得結(jié)果間接通過顯示其他規(guī)模范圍相對(duì)于某一范圍對(duì)因變量的影響，樣條模型具有能夠在盡量減少樣本損失的情況下獲得被解釋變量與解釋變量分位數(shù)之間關(guān)系的準(zhǔn)確結(jié)果的優(yōu)勢(shì)，克服不適當(dāng)?shù)木€性假設(shè)問題，直接獨(dú)立反映不同規(guī)模對(duì)有機(jī)肥—化肥替代關(guān)系的影響，更有效地滿足本研究需要。

3 數(shù)據(jù)來源與結(jié)果解析

3.1 數(shù)據(jù)來源和變量說明

本研究所用數(shù)據(jù)來自課題組于2017年4月—2018年7月間于黃淮海與環(huán)渤海設(shè)施蔬菜優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)中山東、河北、北京、天津和遼寧5省(市)開展的兩輪調(diào)查。課題組首先采用分層抽樣方法對(duì)5省(市)蔬菜主產(chǎn)縣進(jìn)行抽樣，隨后，對(duì)主產(chǎn)縣中以黃瓜、番茄、青椒和茄子等大路果類蔬菜為主要生產(chǎn)品種的專業(yè)村及專業(yè)村中蔬菜種植戶展開隨機(jī)抽樣。此次調(diào)研共覆蓋了22個(gè)縣(市、區(qū))、69個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，156個(gè)村，回收農(nóng)戶調(diào)查問卷1 260份，獲得有效問卷959份。

表1為主要變量設(shè)置及情況說明，包括蔬菜生產(chǎn)情況、農(nóng)戶稟賦與專業(yè)化水平、組織支持與市場(chǎng)激勵(lì)，以及其他控制變量四個(gè)部分。從蔬菜生產(chǎn)情況來看，農(nóng)戶肥料投入約占總資本投入的40%，其中，化肥投入均值接近有機(jī)肥投入均值的1.5倍。從農(nóng)戶稟賦與專業(yè)化水平來看，農(nóng)戶家庭勞動(dòng)力數(shù)主要集中在2～3人，平均經(jīng)營4個(gè)地塊0.67 hm左右，其中約70%的耕地用于蔬菜種植，表現(xiàn)出較高的專業(yè)化水平。從組織支持與市場(chǎng)激勵(lì)來看，約有不到一半的樣本農(nóng)戶所在村莊有蔬菜專業(yè)合作社，平均而言，單位化肥投入的蔬菜產(chǎn)出高于單位有機(jī)肥投入的蔬菜產(chǎn)出可能是抑制農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的最主要障礙，絕大部分農(nóng)戶能夠感知到提高蔬菜質(zhì)量安全會(huì)影響收益。其他控制變量顯示，農(nóng)戶大多具有豐富的蔬菜種植經(jīng)驗(yàn)，約60%的農(nóng)戶會(huì)為了增加蔬菜產(chǎn)出而繼續(xù)增加化肥投入，67%的農(nóng)戶認(rèn)為自己了解有機(jī)肥，作物平均生產(chǎn)周期約為6個(gè)月。

表1 變量設(shè)置及解釋
Table 1 Variable setting and explanation

類別 Category 變量名稱Variable name說明 Description 均值Mean標(biāo)準(zhǔn)差SD蔬菜產(chǎn)出 Q,(kg/棚)棚蔬菜產(chǎn)量9 987.2611 013.76土地投入 E,(hm2/棚)棚耕地面積0.0750.004蔬菜生產(chǎn)情況Vegetable production勞動(dòng)投入 L,(工/棚)棚勞動(dòng)投入211.33192.16化肥投入 F,(元/棚)棚化肥投入2 154.743 142.66有機(jī)肥投入 O,(元/棚)棚有機(jī)肥投入1 475.961 569.31其它資本投入 K,(元/棚)棚其它資本投入4 458.193 200.64家庭勞動(dòng)力數(shù) Lab,人農(nóng)戶家庭勞動(dòng)力數(shù)2.420.95農(nóng)戶稟賦與專業(yè)化水平Farmers’ Endowmentand specialization level家庭耕地面積 Land,hm2農(nóng)戶家庭耕地面積0.700.98家庭地塊數(shù) Num,塊農(nóng)戶家庭地塊數(shù)3.754.88專業(yè)化生產(chǎn)水平 Spec農(nóng)戶家庭菜地面積占耕地面積比0.710.32是否有合作社 Coop農(nóng)戶所在村莊是否有蔬菜專業(yè)合作社 (無=0,有=1)0.380.48組織支持與市場(chǎng)激勵(lì)Organizational supportand market incentive收益率比 Rat單位化肥蔬菜產(chǎn)出與單位有機(jī)肥蔬菜產(chǎn)出比84.87379.77市場(chǎng)監(jiān)督 Mar農(nóng)戶是否感知到提高蔬菜質(zhì)量安全能夠影響收益(否=0,是=1)0.800.40戶主性別 Gen戶主性別 (女=0,男=1)0.910.28戶主年齡 Age,歲 戶主年齡51.698.79戶主受教育年限 Edu戶主受教育年限8.592.28其他Others戶主蔬菜種植年限 Vyear戶主蔬菜種植年限17.658.74生態(tài)意識(shí) Ati是否會(huì)為增加蔬菜產(chǎn)出繼續(xù)增加化肥投入(不會(huì)=0,會(huì)=1)0.610.49有機(jī)肥認(rèn)知 Ack自認(rèn)為對(duì)有機(jī)肥的認(rèn)知(不了解=0,了解=1)0.670.47生產(chǎn)周期 Day,d當(dāng)茬果類菜生長周期189.7486.01

注：勞動(dòng)投入計(jì)算公式為：家庭蔬菜生產(chǎn)勞動(dòng)力數(shù)×當(dāng)茬本棚果菜生產(chǎn)周期/地塊數(shù)+當(dāng)茬本棚果菜生產(chǎn)雇工數(shù)。

Note: Labor input=Number of family vegetable production labor×Production cycle of vegetables (this greenhouse)/Number of family land+Number of employees (this greenhouse).

3.2 農(nóng)戶有機(jī)肥—化肥替代彈性分析

表2為超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型估計(jì)結(jié)果，表3為化肥、有機(jī)肥產(chǎn)出彈性及其結(jié)構(gòu)分解，以及有機(jī)肥—化肥替代彈性計(jì)算結(jié)果。可知，化肥的產(chǎn)出彈性為0.075，將其分解可知，化肥的累積效應(yīng)最大，表現(xiàn)出規(guī)模報(bào)酬遞增特征，并與其他要素存在替代效應(yīng)；有機(jī)肥的產(chǎn)出彈性為0.108，將其分解可知，有機(jī)肥的累積效應(yīng)為負(fù)，呈現(xiàn)出規(guī)模報(bào)酬遞增特征，

表2 超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型估計(jì)結(jié)果
Table 2 Estimation results of translog production function model

變量 Variable 系數(shù)Coefficient標(biāo)準(zhǔn)誤Standard error土地投入 E-1.0850.918勞動(dòng)投入 L-0.2690.330化肥投入 F0.238*0.129有機(jī)肥投入 O-0.1350.180其它資本投入 K0.3360.746土地投入的平方 E2-0.221**0.097勞動(dòng)投入的平方 L20.0280.022化肥投入的平方 F20.0060.004有機(jī)肥投入的平方 O20.015***0.005其它資本投入的平方 K20.0040.047土地投入×勞動(dòng)投入 E×L-0.1010.066土地投入×化肥投入 E×F0.0180.026土地投入×有機(jī)肥投入 E×O-0.055*0.030土地投入×其它資本投入 E×K0.264**0.107勞動(dòng)投入×化肥投入 L×F-0.000 10.012勞動(dòng)投入×有機(jī)肥投入 L×O0.0040.015勞動(dòng)投入×其它資本投入 L×K0.0250.045化肥投入×有機(jī)肥投入 F×O0.0120.011化肥投入×其它資本投入 F×K-0.039**0.016有機(jī)肥投入×其它資本投入 O×K-0.0070.024常數(shù)項(xiàng) Constants5.628*3.236

注：***、**、*分別表示估計(jì)結(jié)果在1%、5%、10%的統(tǒng)計(jì)水平上顯著。下同。

Note: ***,** and * represent significance levels of 1%, 5% and 10%, respectively. The same below.

表3 彈性測(cè)算結(jié)果
Table 3 Elasticity measurement results

變量 Variable 產(chǎn)出彈性O(shè)utputelasticity結(jié)構(gòu)分解 Structural decomposition要素累積效應(yīng)Factor cumulativeeffect規(guī)模效應(yīng)與自身投入Scale effect andself investment協(xié)調(diào)效應(yīng)與其他投入Coordination effectand other inputs要素替代彈性Elasticity ofSubstitution化肥投入 F0.0750.2380.079-0.2411.269有機(jī)肥投入 O0.108-0.1350.2000.044

注：化肥、有機(jī)肥的要素累積效應(yīng)分別為、；化肥、有機(jī)肥規(guī)模效應(yīng)與自身投入分別為ln、ln；協(xié)調(diào)效應(yīng)與其他投入分別為ln+ln+ln+ln、ln+ln+ln+ln。

Note: Factor cumulative effect of chemical fertilizer and organic fertilizer are and ; Scale effect and self-investment of chemical fertilizer and organic fertilizer are ln and ln; Coordination effect and other inputs are ln+ln+ln+ln and ln+ln+ln+ln.

與其他要素存在互補(bǔ)效應(yīng)，其中積累效應(yīng)為負(fù)，可能是因農(nóng)戶有機(jī)肥投入呈下降狀態(tài)影響所致?？傮w看，有機(jī)肥產(chǎn)出彈性高出化肥44%，其可能的原因是化肥長期大量施用超過最優(yōu)量造成邊際效應(yīng)遞減，而加入有機(jī)肥配施則有利于改善土壤質(zhì)量，提高作物的產(chǎn)量。在此基礎(chǔ)上計(jì)算得出有機(jī)肥—化肥替代彈性為1.269，表明有機(jī)肥對(duì)化肥的替代性較強(qiáng)，有望進(jìn)一步挖掘農(nóng)戶運(yùn)用有機(jī)肥替代化肥的潛力。

3.3 農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的影響因素分析

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農(nóng)戶稟賦與專業(yè)化水平對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的影響

如表4所示，家庭耕地面積通過了10%水平的顯著性檢驗(yàn)，促進(jìn)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥。家庭耕地面積擴(kuò)大使農(nóng)戶更專注于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并獲得綠色技術(shù)采用的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，提高農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的積極性。家庭地塊數(shù)量在1%的顯著性水平上抑制農(nóng)戶有機(jī)肥對(duì)化肥的替代。設(shè)施蔬菜生產(chǎn)以溫室/大棚為基本單元，而溫室/大棚也分布于農(nóng)戶分散的地塊，這意味著農(nóng)戶面臨著來自設(shè)施的隔離和地塊分散的雙重壓力。因此，鼓勵(lì)規(guī)模經(jīng)營不僅意味著溫室/大棚面積的適度擴(kuò)大，也應(yīng)鼓勵(lì)農(nóng)戶通過流轉(zhuǎn)、互換等方式將大棚盡可能集中，降低運(yùn)輸成本。但在擴(kuò)大溫室/大棚面積或加速耕地集中連片時(shí)也要考慮土地成本，機(jī)械和勞動(dòng)力的配套，否則或?qū)⑹谷素?cái)、人地關(guān)系惡化，造成生產(chǎn)經(jīng)營粗放化、降低農(nóng)戶耕地保護(hù)積極性。專業(yè)化水平的提高有利于激勵(lì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥，農(nóng)戶生產(chǎn)專業(yè)化程度越高，田間管理能力越強(qiáng)，對(duì)蔬菜生產(chǎn)的依賴性也越大，為獲取更高經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)戶施肥將更加科學(xué)合理。家庭勞動(dòng)力數(shù)并未對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥產(chǎn)生顯著影響，可能是因?yàn)檗r(nóng)戶在生產(chǎn)過程中仍更傾向用資本密集型技術(shù)來替代勞動(dòng)密集型技術(shù)，抑或是勞動(dòng)力數(shù)量多的農(nóng)戶家庭負(fù)擔(dān)更重，降低了為引入新技術(shù)而投入資金的積極性。

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組織支持與市場(chǎng)激勵(lì)對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的影響

如表4所示，收益率比通過了1%水平的顯著性檢驗(yàn)，對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥產(chǎn)生負(fù)向影響。當(dāng)化肥單位蔬菜產(chǎn)出明顯高于單位有機(jī)肥蔬菜產(chǎn)出時(shí)，農(nóng)戶用有機(jī)肥替代化肥的積極性降低。是否有合作社并未對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥表現(xiàn)出明顯的影響，可能的原因是部分合作社存在“空殼”傾向、服務(wù)能力不足，或是合作社受經(jīng)濟(jì)利益誘導(dǎo)，服務(wù)項(xiàng)目更多集中于經(jīng)濟(jì)見效快的服務(wù)所致。市場(chǎng)監(jiān)督變量未通過顯著性檢驗(yàn)，這是因?yàn)橹挥凶銐虻囊鐑r(jià)報(bào)酬才能刺激農(nóng)戶開展綠色生產(chǎn)，而蔬菜質(zhì)量安全特征屬于經(jīng)驗(yàn)品，消費(fèi)者即便在長期購買的情況下也無法有效判斷，阻礙了“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”的形成，致使農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥動(dòng)力不足。

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生態(tài)意識(shí)等控制因素對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的影響

由表4可知，年齡越大的農(nóng)民更能夠敏銳感知到當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境退化情況，出于可持續(xù)生產(chǎn)考慮，用有機(jī)肥替代化肥的動(dòng)機(jī)更強(qiáng)烈。戶主對(duì)有機(jī)肥的認(rèn)知在10%的顯著性水平上負(fù)向作用于其替代行為，可能的原因是農(nóng)民對(duì)有機(jī)肥是否了解的自我評(píng)價(jià)與實(shí)際情況存在偏差。在調(diào)研過程中，很多農(nóng)民反映其使用的農(nóng)家肥和商品有機(jī)肥是利用動(dòng)植物殘?bào)w或人畜排泄物堆積發(fā)酵而成，肥料中存在病菌，影響作物的生長，降低收益，這使農(nóng)戶對(duì)有機(jī)肥產(chǎn)生抵觸心理。此外，生產(chǎn)周期顯著抑制農(nóng)戶替代行為，由于有機(jī)肥屬于勞動(dòng)密集型生產(chǎn)要素，生產(chǎn)周期越長意味著可能增加施肥次數(shù)，因此，農(nóng)戶更愿意采用使用便利的化肥。

表4 農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥影響因素方程估計(jì)結(jié)果
Table 4 Estimation results of influencing factors equation of organic fertilizer substitution for chemical fertilizer by farmers

變量 Variable 系數(shù)Coefficient標(biāo)準(zhǔn)誤Standard error家庭勞動(dòng)力數(shù) Lab-0.0060.016 0家庭耕地面積 Land0.034*0.021 0家庭地塊數(shù) Num-0.012***0.003 0專業(yè)化生產(chǎn)水平 Spec0.057**0.023 0是否有合作社 Coop0.0230.036 0收益率比 Rat-0.044***0.017 0市場(chǎng)監(jiān)督 Mar0.0050.029 0戶主性別 Gen-0.1310.092 0戶主年齡 Age0.004**0.002 0戶主受教育年限 Edu-0.0050.009 0戶主蔬菜種植年限 Vyear-0.0010.002 0生態(tài)意識(shí) Ati-0.0070.031 0有機(jī)肥認(rèn)知 Ack-0.066*0.038 0生產(chǎn)周期 Day-0.001**0.000 2常數(shù)項(xiàng) Constants0.2770.187 0

3.4 不同規(guī)模農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的異質(zhì)性分析

表5重點(diǎn)反映出不同規(guī)模農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的差異化特征，當(dāng)農(nóng)戶家庭耕地面積在0.500～0.667 hm時(shí)，農(nóng)戶更傾向于用有機(jī)肥替代化肥，其他范圍則并未對(duì)農(nóng)戶替代行為產(chǎn)生顯著影響，這意味著，該范圍可能是在農(nóng)戶家庭現(xiàn)有資源稟賦，如勞動(dòng)力、機(jī)械設(shè)備、技術(shù)水平、資金條件下，能夠?yàn)檗r(nóng)戶提供替代可能性的適合區(qū)間。盡管未通過顯著性檢驗(yàn)，其他規(guī)模對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥—化肥替代彈性主要呈負(fù)向影響，或意味著規(guī)模過小不利于農(nóng)戶投入更多精力進(jìn)行科學(xué)管理、難以獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)，而規(guī)模過大則可能促使農(nóng)戶更多地使用搬運(yùn)便利的化肥，粗放經(jīng)營。表5中的其他主要結(jié)果與表4一致，故不贅述。

4 結(jié)論與政策啟示

本研究基于黃淮海與環(huán)渤海設(shè)施蔬菜優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)蔬菜種植戶調(diào)研數(shù)據(jù)，對(duì)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥行為進(jìn)行理論分析，并運(yùn)用超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型、樣條模型等實(shí)證檢驗(yàn)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥的行為現(xiàn)狀、影響替代關(guān)系的驅(qū)動(dòng)因素、不同規(guī)模下替代行為的差別效果，研究表明：1)農(nóng)戶有機(jī)肥產(chǎn)出彈性比化肥產(chǎn)出彈性高44%，有機(jī)肥—化肥替代彈性為1.269，表現(xiàn)出較大的替代潛力，仍需繼續(xù)大力倡導(dǎo)農(nóng)戶使用有機(jī)肥。2)適度規(guī)模集中連片經(jīng)營、專業(yè)化水平提高、使用更高肥效的有機(jī)肥、生態(tài)環(huán)保意識(shí)更強(qiáng)有利于推動(dòng)農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥。合作組織服務(wù)能力不足、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)機(jī)制尚未有效形成、有機(jī)肥效不穩(wěn)定等問題則限制了農(nóng)戶替代積極性。3)家庭耕地面積在0.500～0.667 hm的農(nóng)戶更傾向于用有機(jī)肥替代化肥，規(guī)模過小的農(nóng)戶使用有機(jī)肥的動(dòng)力及經(jīng)濟(jì)激勵(lì)不足，規(guī)模過大的農(nóng)戶或?qū)⒂捎谌素?cái)?shù)仃P(guān)系惡化導(dǎo)致粗放經(jīng)營。

表5 農(nóng)戶有機(jī)肥替代化肥行為樣條模型估計(jì)結(jié)果
Table 5 Spline model estimation of farmers’ behavior of organic fertilizer replacing chemical fertilizer

變量 Variable 系數(shù)Coefficient標(biāo)準(zhǔn)誤Standard error家庭耕地面積(<0.167 hm2) Land0.2200.155家庭耕地面積(0.167～0.333 hm2) Land-0.0690.117家庭耕地面積(>0.333～0.500 hm2) Land-0.0970.164家庭耕地面積(>0.500～0.667 hm2) Land0.344*0.203家庭耕地面積(>0.667 hm2) Land-0.0110.054家庭勞動(dòng)力數(shù) Lab-0.0070.016家庭地塊數(shù) Num-0.011***0.004專業(yè)化生產(chǎn)水平 Spec0.051*0.029是否有合作社 Coop0.0170.032收益率比 Rat-0.043***0.007市場(chǎng)監(jiān)督 Mar0.0030.038戶主性別 Gen-0.132**0.056戶主年齡 Age0.004*0.002戶主受教育年限 Edu-0.0050.007戶主蔬菜種植年限 Vyear-0.0020.002生態(tài)意識(shí) Ati-0.0080.031有機(jī)肥認(rèn)知 Ack-0.067*0.035生產(chǎn)周期 Day-0.001**0.000常數(shù)項(xiàng) Constants0.1670.183

根據(jù)以上研究結(jié)論，得到一些政策啟示：一是推動(dòng)生產(chǎn)連片、適度規(guī)模經(jīng)營，為農(nóng)戶有機(jī)肥施用提供合理配套條件，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。二是依托田間學(xué)校、農(nóng)技推廣站、土肥站、新型經(jīng)營主體示范等方式，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)戶，特別是專業(yè)小農(nóng)戶有關(guān)有機(jī)肥知識(shí)與科學(xué)操作方面的教育和培訓(xùn)。三是規(guī)范有機(jī)肥市場(chǎng)，探索推進(jìn)有機(jī)肥生產(chǎn)國家標(biāo)準(zhǔn)，提高與改善有機(jī)肥質(zhì)量與效果，讓農(nóng)戶用上放心、有效的有機(jī)肥，并對(duì)有機(jī)肥施用給予適當(dāng)補(bǔ)貼，提高農(nóng)民施用有機(jī)肥的積極性。四是借助社會(huì)化服務(wù)體系引入現(xiàn)代生產(chǎn)要素替代化肥，降低農(nóng)戶因在農(nóng)資市場(chǎng)上信息不對(duì)稱和勞動(dòng)力限制等所造成的過量使用化肥情況。五是進(jìn)一步推行產(chǎn)地合格證制度，建立綠色農(nóng)產(chǎn)品品牌，通過優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)促進(jìn)化肥減量替代。