规模、服务质量风险与农户植保机械作业外包——以新疆玛河流域为例

邸帅，高飞，纪月清

（南京农业大学/中国粮食安全研究中心，江苏 南京 210095）

据农业农村部统计，2017年我国水稻、玉米和小麦三大粮食作物的农药利用率仅为38.8%。农药利用率低带来了农药的大量浪费和高强度施用，对生态环境造成严重污染，也影响到施药者的健康，并可能带来食品安全问题。加强农业污染防治，持续推进农药减量增效成为当务之急。除了农户缺乏科学施药知识[1]和规避风险的态度[2-3]外，植保机械技术推广不足、施药技术的落后也被认为是农药低效利用的重要原因[4]。为推进农药减量增效，2018年中央一号文件发布了“加强农业绿色生态、提质增效植保技术研发应用”等一系列举措。2019年农业部关于农业农村绿色发展工作要点更是强调要“大力扶持发展植保专业服务组织，加快新型植保机械推广应用步伐，进一步提高农药施用效率和利用率”。我国植保作业以背负式小型手动工具为主、机械化水平低，以家庭作业为主、植保作业水平参差不齐。相较于美国、日本和韩国等植保机械技术已经很成熟的国家，我国的植保机械起步较晚，大中型植保机械如植保飞机和喷杆喷雾机技术落后于发达国家15年[5]。受制于我国农户经营面积普遍较小的原因，农业机械推广多采用作业外包形式[6-7]。对于植保机械作业外包需求的研究十分必要，分析影响其采纳和需求的关键因素，才能够真正加快大中型植保机械技术的推广应用以及更好地实现农业现代化和农药减量施用。

尽管很多研究对农户的机械技术采用[8-9]和生产环节作业外包[10-11]进行了有益的讨论。然而，植保机械技术和作业外包有其特异性，其推广规律值得专门的研究分析。首先，耕、种、收作业集中于农忙时节，农户无论规模大小一般均对机械有很强需求，而植保作业多发生在相对“闲暇”时期使用，小规模农户通常使用手压喷雾器等人力工具，对自走式机械需求不高；其次，耕、种、收环节已研发出诸多对地块规模要求低的小型机械，农户可以独立做出机械利用和外包决策[12]，而自走式喷杆喷雾机和植保飞机等往往对地块规模要求更高，涉及到相邻地块农户联合使用机械的决策；最后，正如一些研究所强调的，植保作业质量难以观察，作业外包推广可能与作业的标准化程度、农户风险偏好和社会信任等密切相关[13]。一些研究调查分析了土地规模、加入合作社与植保无人机技术采纳意愿的关系[14]，但目前仍缺乏对农户植保机械技术实际采纳行为的考察，特别是缺乏结合外包市场分析农户植保机械技术采纳行为的研究。另一些研究专门调查分析了农户的植保作业外包行为[13,15]，但没有结合植保器械类型进行分析，并且在他们调查的地区和时期，植保作业外包中使用的工具主要为小型背负式器械，缺乏对大中型、自走式植保机械外包需求的分析。

通过上述分析，本文基于农户行为理论，以大中型植保机械普及率较高的新疆玛纳斯河流域为例，利用320户抽样调查数据描述农户植保机械使用状况、玉米和棉花地农药投入情况等，采用二元Probit回归模型，分析农户植保机械外包决策行为，探讨土地规模、地块规模和外包作业质量风险对农户外包决策行为的影响。预期为政府及相关决策部门更好地推广新型植保机械技术、推动植保专业服务组织快速发展提供参考依据。

1 研究假说

农户购买机械外包服务涉及到机械替代劳动，机械作业外包替代自购机械两种选择。从机械替代劳动视角来看，纪月清等[6]认为耕地面积、劳动力数量和劳动力非农就业状况是影响农户对农业机械需求的重要因素。持相似观点的还有朱萌等[16]和展进涛等[17]。但从购置机械替代购买服务的视角来看，农户机械作业需求足够大时可以充分分摊购置机械的成本从而产生自购农机对购买服务的替代效应[18]。具体到植保机械作业外包而言，小规模农户的家庭劳动力通过使用小型背负植保器械（手动或机动喷雾器等）足以满足农业生产的需要；稍大规模的农户受到家庭劳动力约束和自购植保机械的不经济，可能会选择外包作业服务，以避免农时延误带来的产量损失[19-20]；当规模足够大时，自购大中型、自走式植保机械概率上升，外包需求可能会下降。参考以上研究，本文认为植保机械作业外包的选择概率随着农户土地规模的增大呈现出先上升后下降的倒U型趋势。

已有研究显示，对于机械化率接近百分之百的耕地和收割环节、农户规模越小越依赖机械作业外包服务[21]。除了检验植保环节机械作业外包与农户规模关系的特殊性外，后面的数据分析将给出更为丰富的信息，例如制约植保机械作业外包的土地规模门槛，以便给出适宜大中型植保机械作业外包发展的农户土地经营规模区间。

大中型植保机械譬如喷杆喷雾机、植保飞机等是匹配大地块的，地块面积越大越利于发挥其作业优势。小规模地块在机械利用上的不经济问题可以通过相邻地块机械作业联合外包来实现，然而联合外包往往面临巨大的协调成本，相邻地块农户对何时进行植保作业、是否通过购买机械服务进行作业的观点不一致性会阻碍联合外包的发展。一些研究表明，集体灌溉为农户技术信息交流和相互学习提供了基础[22-23]。本研究调查的新疆地区是灌溉农业，相比那些私人单独打井灌溉的村庄或地块，使用地表水或公共水井进行集体灌溉的村庄相邻地块农户生产作业在时点上的统一性更强。这也有利于他们交流购买植保机械作业服务效果的信息，从而有利于进行联合机械作业外包。基于上述分析，本文认为地块规模和统一灌溉对农户植保作业外包有促进作用。

耕种和收割的作业质量在事后较为容易观察，相对而言植保作业质量更难观察和监督，使得风险规避程度高的农户不愿意使用外包服务[13]。植保机械作业服务具有强烈信任品特征，除了通过推广标准化机械减少代理人隐蔽性行为（如偷懒）带来的作业质量风险，提升专业服务组织的口碑也是促进农户购买外包服务的关键。参与合作社的农户可能对合作社或社员提供的植保作业服务更为信任，因此更可能进行植保作业外包。在植保外包作业质量存在很大不确定性的情况下，农户的风险态度与分散风险的工具也会影响作业外包，例如，参加农业保险可在产量遭受损失的情形下获得补偿。基于以上思考，本文认为参与合作社等组织和参加农业保险会促进农户选择植保作业外包服务。

2 研究方法

2.1 数据来源

本文所使用的数据为2018年9月课题组在新疆昌吉州和新疆生产建设兵团第八师（石河子市）的实地农户调研数据。在新疆建设兵团取消“五统一”并进行土地确权之后，团场职工家庭已成为独立自主的种植管理主体，可以进行生产决策。调研地点具体包括昌吉市、呼图壁县、玛纳斯县和生产建设兵团4个地区，共计27个村庄和连队。在调查对象的选择上，采取随机选择的方式，每个村或连队随机选择15～20户农民。考虑到不同作物生产技术差别非常大（例如葡萄很难采用喷杆喷雾机进行植保），在调查时每户挑出1块棉花或玉米地询问其机械利用及作业外包情况。剔除46户土地完全转出和不种植玉米、棉花的样本，共获得320份农户问卷。其中种植棉花217户，种植玉米103户。样本具体分布见表1。

表1 调查样本分布情况Table 1 Sample distributions

2.2 变量选取

现有文献指出，影响农户进行机械作业外包的因素主要涉及农户个体特征[24-25]、家庭劳动力特征[26-27]、土地经营特征[28-29]和外部环境特征[30-31]等。结合已有文献和前述理论分析中关于植保作业外包特性的阐述，本文选取的关键解释变量有：1）与“农闲”时期作业、机械需求不高相关，主要选取农户土地经营面积的对数和土地经营面积对数的平方项变量；2）与大中型植保机械对地块规模要求高相关，主要选取地块面积的对数和是否与相邻地块统一灌溉变量；3）与植保外包作业质量难监督、存在不确定和风险、具有信任品特征相关，主要选取农户是否加入合作社和是否购买农业保险变量。另外选取的控制变量，主要包括户主个体特征、家庭非农劳动力比例、作物种类和区域虚拟变量等。选取的变量、赋值和描述性统计见表2。

2.3 模型选择

农户植保机械作业外包选择行为是离散选择问题，即“选择外包为主”和“不选择”，故本文采用probit二元选择模型，具体的概率模型为：

因变量y为农户选择行为。农户选择植保作业以外包为主时，y取1，否则为0。x为上述选取的影响植保机械作业外包的各种因素；β为偏回归系数，i为0时β为常数项；μ为残差项；i为变量个数。

表2 变量定义与描述性统计Table 2 Variable def nition and descriptive statistics

3 结果与分析

3.1 植保工具使用和作业外包状况分析

自走式植保机械在调查地区棉花和玉米生产中得到了普遍的采用，以小型背负植保器械为主要植保工具的样本占比很低，仅有4.38%（表3）。这可能与调查地区农户经营规模大、机械替代劳动需求大有关。在自走式机械中，喷杆喷雾机是最常用的机械，以其为主要工具的样本占比达80.63%；相比而言，植保飞机技术采用率较低，仅占15%。开放式询问农户未采用植保飞机原因并进行统计发现，出现频率最高的依次为：自己喷施农药效果好或植保飞机效果不好（占33.73%），自己家有充足的劳动力、不需要购买服务（占15.87%），对植保飞机技术不了解（占12.30%），成本高或太麻烦（11.11%），经营面积小（10.71%）等等。

表3 植保工具使用和作业外包情况Table 3 Pest control tool usages and outsourcing

在棉花生产中，喷杆喷雾机使用高于玉米（表3），这可能因为棉花植株高度更低，更适合使用这种机械。另外，在调查过程中还了解到，农户往往多种类型植保工具并用。小型背负器械在喷洒除草剂中使用率较高，除草剂喷洒农时相对宽松，人工作业可以更灵活地避开作物、直接喷洒到杂草上提高农药利用效率。植保飞机在喷洒棉花脱叶剂中使用率较高，脱叶剂喷洒于机械采摘前，在这一时期用植保飞机的优势在于可避免触碰植株带来的产量损失。被调查区域农户多选择植保作业外包，棉花植保作业以外包为主的比例为57.14%，玉米植保作业以外包为主的比例低于棉花，也达到了37.86%（表3）。另外，关于单独外包还是联合外包的统计发现，尽管被调查地区地块规模普遍较大，仍有31.41%采取了联合外包的方式。理论分析认为统一灌溉有利于农户联合起来进行植保作业外包，对此进行的统计发现，单独灌溉的地块采取植保作业联合外包的比例为10.58%，统一灌溉的地块联合外包比例则高达56.32%。

3.2 植保工具选择与外包选择状况分析

即使是在农户土地经营规模普遍很大的新疆，大中型植保机械的推广仍依赖植保作业外包市场的发展，以小型背负器械为主要植保工具的样本户均采取了自给服务的形式。以自走式喷杆喷雾机为主的农户中有48.84%采用自给服务形式，另有51.16%采取了外包打药的方式；而以植保飞机为主或飞机与喷杆喷雾机并重的农户，64.59%采取了外包打药的方式（图1）。喷杆喷雾机易于操作并且对已有动力机械的农户而言不需要购买整机、购买机引喷雾装备即可，因此自给服务率较高；植保飞机难以操作、需专门培训并且需要购买整机，一次性投入大，因此更多采用的外包方式。

图1 植保工具类型与作业外包选择Fig. 1 Pest control tool types and outsourcing

3.3 自给服务与作业外包的农药使用量对比分析

政府推广植保机械并大力扶持植保专业服务组织的目标是减少农药使用量。在此对比植保作业以自给服务为主的农户和以外包为主的农户的农药使用量。在被调查地区，农户进行植保作业外包时需要事先购买好农药，外包服务者仅提供喷洒农药服务。农药购买和作业外包的分离为观察自给服务和作业外包两者农药使用量差异提供了便利。理论上，外包服务的发展既具有减少农药用量的机制，也具有增加用量的机制。对于前者，相比自给服务的小型机械或人力工具，植保作业外包时更专业的操作人员使用更高效机械喷洒农药可以提高农药利用率、降低农药使用量；对于后者，农户委托服务提供者进行植保作业时，可能会担心对方省工省力导致施药不均匀而加重农药用量。从调查结果来看，相比自给服务，以植保作业外包为主的农户单位面积农药费用投入较少（表4），说明植保作业外包的发展总体有利于减少农药使用量；对经营规模较小的前50%样本户（表4），有理由认为他们自给服务使用的植保工具与外包作业市场机械的技术差距较大，也相应观察到自给服务和外包之间更大的农药投入量差距。

表4 植保服务选择与农药使用量的关系Table 4 Relationship between the pest control service selection and pesticide application quantity

3.4 土地经营面积与作业外包的关系

将农户土地经营面积分成若干段，描述不同经营规模下农户植保机械作业外包情况（表5）。可以明显看出，选择作业外包的比例随着土地经营面积的增大而呈现出先上升后下降趋势。土地经营面积在2～10 hm2时，农户多选择作业外包，外包比例超过60%。10 hm2以上时，外包比例迅速下降。

表5 土地经营面积与作业外包的关系Table 5 Relationship between land scales and outsourcing

图2更直观地给出了土地经营面积与植保作业外包选择的这种倒U型关系，当土地经营面积取对数值时，两者关系更接近二次曲线的倒U型关系。

3.5 农户选择植保作业外包服务的影响因素分析

土地经营面积对数的平方项对外包的影响显著为负（表6）。选择作业外包的概率与土地面积呈现倒U型关系，作业外包与土地规模的这一特性得到验证。地块面积越大和相邻地块统一灌溉对农户的作业外包选择有显著的促进作用，对外包选择概率的边际效应分别为0.082和0.083，相邻地块生产的一致性容易形成外包作业的集体决策。

所选择的和外包作业质量不确定性有关的变量影响方向符合预期：风险规避程度负向影响外包，参加农业保险正向影响外包，参加合作社促进外包（表6）。但这些变量在10%统计水平上均不显著。孙顶强等[13]发现风险是重要的影响因素，两者差别背后可能的原因是，他们调查的江苏地区植保作业外包仍以背负式小型工具为主，人为因素对植保作业质量影响非常大；而本研究调查的地区，植保作业外包普遍采用大中型植保机械，作业质量均一，农民并不担心作业外包的质量风险。郑适等[14]研究表明，农户是否加入合作社对大中型植保机械如植保无人机的采用意愿有显著影响，但本研究对农户实际行为的考察发现，该变量影响并不显著。可能的原因是商业化植保机械服务市场的发展降低了农户通过组建合作社进行作业外包的需要。

图2 农户选择植保作业外包的预测概率Fig. 2 Predicted probability of farmers choosing outsourcing

其他的控制变量如男性、家庭非农劳动力数越多越倾向于选择作业外包服务，边际效应显示男性对外包的需求比女性多出14.3%，家庭中每多出一位非农就业人员带来的劳动力结构变化，作业外包的需求概率增加24.3%（表6）。接受过农业技能培训对作业外包选择有显著的负向影响，边际效应为-0.131，样本地农户接受过农业技能培训的有73%，培训内容可能涉及大中型植保机械操作等，农户就会选择自己购买机械进行植保作业。玛纳斯县和兵团相对于呼图壁县，更倾向于选择植保机械的作业外包。

表6 农户作业外包的Probit估计Table 6 Estimation results of the Probit model

4 结论与建议

4.1 结论

大中型植保机械的推广主要依赖于作业服务外包市场的发展。对经营规模较小的农户而言，相比购置小型机械或人力工具进行自给服务，植保机械作业外包可减少农药投入量。对农户植保机械作业外包行为的研究表明，源于植保“农闲”作业的特性，经营面积小于2 hm2的农户使用机械外包服务替代劳动的需求低；同时由于超过10 hm2时农户倾向于自购大中型植保机械替代购买服务，因此农户经营规模与机械作业外包呈现倒U型关系。

源于大中型植保机械使用在地块层面存在规模经济的特性，地块狭小也是制约植保机械作业外包发展的因素，相邻地块农户间可通过联合外包破解地块规模小的问题，统一灌溉有利于农户形成联合外包的决策。源于植保作业质量难监督、存在质量风险的特性，研究中选取了农户的风险态度、农业保险参与情况和加入合作社情况等变量，但均不显著；依托可进行标准化作业的大中型植保机械的外包服务市场降低了人为因素带来的植保作业质量风险，也消除风险规避的农户对外包质量风险的担心。

4.2 建议

第一，适当补贴大中型植保机械、促进外包组织发展，有效降低农药施用量。农药高强度使用伴随食品质量安全和环境污染问题，分别对应信息不对称和负外部性两种市场失灵。通过补贴大中型机械、推进植保作业机械换人步伐来降低农药施用量可对上述市场失灵进行部分纠正。在小规模经营环境下，机械换人主要依赖外包市场发展。相比作业质量受人为因素影响较大的小型机械和植保飞机，作业标准化程度更高的喷杆喷雾机是更容易被市场接受的机械类型，应该成为补贴的重点。

第二，大中型植保机械技术推广和服务组织建设需要与农户需求相适应，农户经营规模大、非农就业发展迅速的地区应该成为推广的重点。我国绝大部分地区农户经营规模远小于2 hm2，这也是为什么农户使用机械外包作业替代家庭劳动需求低的原因。但应该看到随着非农就业发展，一些地区最近几年土地规模经营迅速发展（如江苏省），另一些地区农户劳动力老龄化、女性化与兼业化严重，均为植保机械作业外包市场发展提供了机会。

第三，应结合病虫害统防统治，适当组织农户间联合外包，克服小地块使用大中型植保机械规模经济效率低下的问题。病虫害具有传染或传播性，相比除草剂或生长激素，相邻田块对喷洒治虫治病农药的需求在时点上的一致性更强。很多地区会发布关于病虫害防治时机和用药类型的信息，一些地区甚至补贴或免费提供配方农药。对这些地区而言，可结合病虫害统防统治政策，通过组织农户间的联合外包发展基于大中型植保机械的外包作业市场。

第四，一方面通过推广大中型机械来实现植保外包作业的标准化，另一方面也要加强外包服务供给体系创新，制定服务标准、监督服务质量。机械技术发展有利于剔除人为因素对作业质量的干扰，需要进一步研究和推广作业标准化程度高的机械。另外，也需制定植保机械服务行业标准，对服务质量受农民认可的服务组织予以奖励，对因服务质量问题造成农民大幅度减产的企业予以惩罚或取缔。