种植业面源污染外部性的实证分析

（河南工业大学 管理学院，河南 郑州 450001）

种植业面源污染外部性的实证分析

石美玲

（河南工业大学 管理学院，河南 郑州 450001）

农村环境污染的外部影响已经严重威胁到了农民赖以生存和发展的基础。本文通过对河南省1995——2014年的种植业面源污染指标与农村经济增长之间的关系的实证分析，得出结论：人均纯收入和单位耕地面积产量的增加会增加单位耕地化肥、农药和农膜投入数量，其中化肥投入增加量最为明显。因此，政府应加大种植业面源污染的干预力度，从源头上减少农村面源污染的产生量，进而减少对于环境的外部影响。

种植业；面源污染；外部性；实证分析

一、引言

河南是一个农业大省，粮棉油等主要农产品产量均居全国前列，是全国重要的优质农产品生产基地。2014年全省粮食总产量达到1154.46亿斤，在新常态的经济形势下粮食总产量实现“十二连增”。河南省用全国1.7%的土地，1/16的耕地，生产了占全国1/10以上的粮食，养活了全国1/13的人口，为全国的粮食安全作出了巨大的贡献。伴随着河南省农村经济的快速发展，居民的收入水平大幅提高，2014年，农牧渔业增加值达到4259.98亿元，全省农民人均纯收入达到9350元，比2013年实际增长9%左右，农民收入增速连续5年超过了城镇居民。

但是，农村经济迅速增长的同时，粗放的种植业生产方式产生的面源污染已经给环境带来了严重的外部影响。研究表明，农业面源污染在环境污染中的比重占30%～60%[1]。2010年，河南省平均化肥施用量约为75 kg/667m2，每公顷施用量均超过400 kg，已远远超过发达国家53 kg的单位面积施肥量，而化肥的利用率为32%，农药的利用率为12%，农膜的回收利用率为30%[2]。化肥、农药、农膜等农资的超量使用给农村地下水、土壤、空气等环境资源带来了严重的外部影响，使河南省农产品安全问题突出，大大削弱了农产品在市场上的竞争力。

近年来，由于农村生态环境的迅速恶化，农村面源污染越来越受到国内外学者的关注。Grossman and Krueger于1995 年提出观点，大多数环境污染源与经济增长的变动趋势呈现先上升后下降的倒“U”型关系，这种现象被称为“环境库兹涅茨曲线”。国内也有不少学者对于环境污染与经济增长的关系进行过分析，张贵龙等利用《第1次全国污染源普查——农业源》提供的区域产排污系数提出了江苏省面源污染控制的途径。[3]在我国，农村长期的粗放式经济增长方式，给农村带来了严重的面源污染。据林葆[4]统计，我国2003 年的化肥使用量超过400 kg/hm2，居世界第一位，但是化肥的可利用率仅为30%～40%，化肥的使用极其不合理。综上，学者们的研究多把种植业和畜禽养殖业的面源污染作为整体进行考虑，本文在前人研究的基础上，仅从种植业生产的面源污染与经济增长的关系进行分析，找出这些因素的过度使用对于环境的负外部性影响，以期为河南省这样一个农业大省的环境治理问题提供理论依据。

二、变量选取与数据来源

作为一个农业大省，河南省肩负着“国家粮仓”、“国人厨房”的历史使命，因此，增长增收是最主要的农业政策。在追求农业产量提高的同时，农业生产中的化肥和农药的施用量远远超过发达国家的施用标准，而过量的不被吸收的化肥将通过农田排水或土壤残留等方式造成污染，农药也会通过雨水冲刷或农药生产企业废水排放等方式造成污染，已成为危害水质的“第一隐形杀手”，因此，化肥和农药的不合理施用是农村种植业面源污染的主要来源。

用于覆盖农田，促进种子发芽和幼苗快速增长的农膜能有效地提高地温，保质土壤湿度，抑制杂草生长，因此，在农业生产中广泛使用。但是，由于残留地膜回收率低，不能降解，被称作农田的“白色污染”。这些残留不仅影响土壤的质量，也会导致农作物减产。据专家测算，当每亩土地残留塑料制品3.9公斤时，可使玉米减产11%～23%、小麦减产9%～16%、水稻减产9%～14%、大豆减产5.5%～9%、蔬菜减产14%～59%。

文中农业生产种植业面源污染数据选自农业生产中化肥、农药、农膜的使用量。数据均来源于《中国农业统计年鉴》、《河南省统计年鉴》。

1、种植业污染指标核算

在种植业污染中，视化肥投入密度、农药投入密度和农膜投入密度为被解释变量，作为衡量农业面源污染的指标。其中，化肥投入密度反映的是单位农业用地面积的化肥投入量（千克/公顷），农药投入密度等于单位农业用地面积的农药投入量（千克/公顷），农膜投入密度等于单位农业用地面积的农膜投入量（千克/公顷）。

2、经济增长的指标

经济增长的指标用人均GDP衡量，在此利用农民人均纯收入进行表示。人均纯收入是按人口平均的纯收入水平，可以用来反映农民实际收入水平和再生产投入的情况，同时也是消费支出的基础。一般来讲，人均纯收入越高，人们用于农业生产投入的能力就越强，对化肥、农药、农膜的需求量也越大。根据边际报酬递减规律，在达到临界值之前，化肥、农药、农膜的投入对于粮食增产的作用是明显的。

三、实证结果及分析

1、模型设定

本文基于河南省1995—2014年数据，对各项数据进行拟合，根据环境库兹涅茨曲线，利用国际上通用简化的二次方模型，建立模型如下：

Y=α+β1X+β2X2+ε

本文选取“经济增长与环境面源污染”的库兹涅茨线性回归方程对于河南省农业生产中1995—2014年的农业面源污染进行模拟。以人均纯收入作为自变量X，化肥投入密度、农药投入密度、农膜投入密度作为因变量Y1、Y2、Y3，β1、β2为参数，ε为随机误差项。

2、模型估计

利用1995—2014年河南省化肥投入密度、农药投入密度、农膜投入密度和人均纯收入数据，利用Eviews软件进行回归分析，结果如下。

（1）化肥投入密度与人均纯收入。表1的回归结果显示，化肥投入密度随着农村人均纯收入的增加呈现倒“U”型的结构，拐点出现在人均纯收入9412元，但是2014年，河南省人均纯收入9350元，说明真正的拐点还没有到来。可见，在目前的种植业生产中单位耕地的化肥投入量还会增加，河南省农业生产中“化肥越多越高产”的观念仍然深入人心。

表1 回归结果

表2 回归结果

表3 回归结果

（2）农药投入密度。表2的回归结果显示，农药投入密度与经济增长呈现倒“U”型的关系，拐点在人均纯收入9320元处。这意味着，在目前的生产条件下，农药的投入已经处于拐点的右方，说明随着经济增长，农药投入密度会呈现下降的趋势。可能的原因在于河南省是粮食生产大省，农作物种植结构中，粮食作物占68.4%，蔬菜、瓜果类经济作物仅占14.4%。而粮食增产中使用的农药的数量要小于蔬菜和瓜果类的经济作物，[5]因此，农药投入密度拐点的到来要快于化肥。

（3）农膜的投入密度。表3的回归结果显示，农膜的投入密度与人均纯收入呈倒“U”型，拐点出现在人均纯收入9362元处，表明，随着农村经济增长，单位农膜使用的数量会出现下降的趋势。

3、结果分析

从以上的结果可以看出，种植业污染的外部经济影响以化肥污染最为严重，而农药和农膜的使用虽然也起到很大的作用，但随着经济的持续增长，外部经济的影响有下降的趋势。

四、结论与政策建议

环境资源特征决定了农产品供给的压力巨大。如何在确保粮食和主要农产品安全供给的前提下保护好赖以生存的环境，是一个非常现实也是一个涉及子孙后代生存的问题。文中分析发现环境质量和经济增长关系密切，并随着经济增长有不断恶化的趋势，因此，针对河南省种植业生产的情况，提出以下政策建议，以减少环境污染的外部影响。

第一，制定强制性绿色标准，限制或减少农业生产中化肥、农药、农膜的使用数量，减少单位耕地的化肥投入密度。[6]

第二，采用押金-退款激励机制，加大对农户运输、储存等中间环节的补贴，将会大大提高农户收集、返还有毒有害物质的积极性。[7]

第三，政府鼓励，发展有机农业。有机农产品是一种高品质、无污染的主导食品。目前，欧共体有平均22%的农业耕地用于有机农业，奥地利、瑞典等过超过了10%。[8]我国应针对化肥、农药的使用和管理问题，建立国家清洁生产的技术规范体系，引导和帮助农民科学施肥、安全用药。引进先进的农业技术，发展生态农业。

[1] 陶爱祥．经济欠发达地区农村经济与环境协调发展的路经研究[J]．安徽农业科技,2010(38)．

[2] 李湘林,颜建军．基于环境库兹涅茨曲线模型的郴州市农业面源污染治理研究[J]．湖南商学院学报,2013(4)．

[3] 张贵龙,秦伟,管永祥．苏州市农业面源污染现状与控制研究[J]．河南农业大学学报，2011,45(2)．

[4] 林葆．化肥与无公害农业[M]．北京:中国农业出版社,2003．

[5] 赵连阁,徐建芬,王学渊：浙江省农业面源污染的库兹涅茨曲线验证[J]．浙江农业学报,2012,24(6)．

[6] 葛继红,周曙东．农业面源污染的经济影响因素分析——基于1978—2009年的江苏省的数据[J]．中国农村经济,2011(5)．

[7] 周早弘,张敏新．农业面源污染的外部经济性及其对策研究[J]．江西农业学报,2007,19(11)．

[8] 黄雪萍．农业面源污染原因分析及控制对策[J]．安徽农学通报,2000,12(5)．

（责任编辑：李 健）

河南省教育厅自科项目，河南省农村环境污染外部性内部化的途径-有效产权视角，项目编号：15A790012。