化肥施用技术效率及其影响因素分析——以荔枝产业为例

宋凤仙，齐文娥，李胜文

（华南农业大学经济管理学院，广东 广州 510642）

【研究意义】我国是世界上最大的农业生产国，化肥是农业生产中提高产量重要的生产资料。据联合国粮农组织统计，农民施用化肥可以提高55%～75%的粮食产量，为追逐高产量，化肥施用量逐年增加。1978 年，我国农业化肥施用折纯量为1 635.4 万t，2015 年为6 022.6 万t，从1978—2015年，化肥施用量增长了约2.7倍［1］。2004以来，农业生产中存在因施用化肥造成土壤板结，降低了土地的使用率，导致农业生产成本增加，其中化肥施用量比发达国家高近20%。为了减少化肥施用过多造成的土地问题和农民生产投入成本，我国政府制定了关于化肥施用的相关政策。2015年，农业部提出争取在2020 年农业生产实现化肥施用量零增长或负增长［2］，因此研究化肥施用情况具有现实意义。

【前人研究进展】国外学者对技术效率和化肥效率的研究主要有以下方面：Farrell［3］根据已有的条件构造计量模型对生产投入要素的平均效率进行度量；Reinhard 等［4］针对单一生产要素进行荷兰奶牛养殖户的环境效率研究；Olk 等［5］采用水稻生产国土壤对氮肥利用率进行测算，得出氮肥的利用率较低的结论；Gellings等［6］研究发现，亚洲部分国家施用化肥存在严重的比例失衡，氮肥施用过量而磷肥和钾肥施用不足。国内学者从不同角度和不同方法研究化肥施用技术效率：李季芬等［7］认为未充分利用的氮和磷通过农田地表造成环境问题；尚杰等［8］运用线性回归模型对造成我国化肥面源污染的化肥施用强度进行分析；史常亮等［9］基于计量模型得出化肥使用存在较高的技术无效率，土地细碎化对化肥施用技术效率有负向影响；仇焕广等［10］基于计量模型得出农户对风险规避程度影响化肥施用量；邹伟等［11］利用随机前沿生产函数研究得出在一定的条件下生产规模可以提高化肥施用效率；郑微微等［12］引入肥耗概念构建肥耗计算方法，得出江苏省施肥强度较高，蔬菜作物耗肥大于粮食作物。

【拟解决的关键问题】大部分学者从经济和技术两个角度来研究化肥施用技术效率。经济角度是分析化肥投入和农产品产出的关系，技术角度是指在生产要素一定时，化肥最少施用量与实际施用量之间的比值［2］。本文基于农业生产的条件和可操作性，从技术角度研究化肥施用效率。运用计量模型估算化肥施用技术效率，并找出影响化肥施用技术效率的因素，为提高荔枝种植户收入提供有效建议。

1 材料与方法

1.1 研究方法

1.1.1 随机前沿生产函数模型 本研究借鉴之前学者的方法［13］，构建以柯布—道格拉斯生产函数为基础的随机前沿生产函数模型，计算化肥施用技术效率。生产函数公式为：

估算模型为：

式中，Y1为荔枝产量；Z1为固定资产投入；Z2为荔枝种植面积；X1为化肥投入的折纯量，根据国家统计局对折纯量的算法，复合肥、氮肥、磷肥和钾肥的折纯率分别为45%、46%、17%、20%；α为其他估计参数；vi为随机扰动项，属于独立同分布（iid），并服从N（0,ϭ2），表示荔枝种植户不可控的因素、测量误差和遗漏变量；ui为服从截断型正态分布的非负的技术无效率项，反映由于存在技术无效率导致的实际产出到生产前沿面的距离，ui独立于纯随机误差项vi。i=1,2,3……，t=1,2,3……，表示第i个农户在t时期的表现［14］。因此，i农户在t时期的化肥对荔枝生产的技术效率TE的估计公式为：

1.1.2 多元线性回归模型 构建多元线性模型来分析影响化肥施用技术效率的因素。大多数学者的研究对象是大宗农作物［15-16］。不同学者从不同角度研究影响化肥施用技术效率的因素变量，如李静等［17］以中国粮食主产区的数据分析得出农户受教育水平和家庭收入影响化肥施用效率；郑微微等［18］认为适度规模经营对化肥施用强度有影响；杨增旭等［19］认为农户获得技术培训对化肥施用技术效率有影响；闫湘等［20］认为农户受教育年限对化肥施用量有显著影响。本文以荔枝为研究对象，实证分析荔枝种植户的建园年限、家庭人均收入、家庭劳动力比例、平均固定资产、化肥折纯量、种植面积和家庭是否接受技术培训对荔枝种植户化肥施用技术效率的影响。变量的定义如表1 所示。

表1 变量定义Table 1 Variable definition

多元线性回归模型为：

式中，TE为化肥技术效率，A为建园年限，Y为家庭人均收入，L为劳动力比例，G为平均固定资产，F为化肥折纯量，M为种植面积，S为是否接受技术培训，μ为随机误差项。为了避免大数值，对家庭人均收入、平均固定资产和化肥折纯量取对数。

1）主成分分析法：主成分分析是一种能够保持原指标大多数信息的同时将多个评价指标简化为少数几个综合指标的统计方法[6]。该方法强调了评价的客观性，具备实用性强和全面性、可比性的特点。其缺点为，当对多个主成分指标进行加权综合分析时，其评价函数的有效度将会降低，同时该方法还容易受到指标间的信息重叠的影响。

1.2 数据来源

本研究数据来源于国家荔枝龙眼产业技术体系产业经济岗位团队于2016 年8—9 月对广东、广西和海南三省荔枝种植户一对一问卷调研［21］。根据调研数据可知，广东、广西和海南省是我国三大荔枝主产省区，其荔枝总产量占全国总产量的91%。国家荔枝龙眼产业技术体系在三省分别设立茂名、湛江、深圳、玉林、钦州、北海、海口和儋州共8 个综合试验站，对茂名、钦州、玉林、湛江、北海和海口6 个综合试验站辐射的24个技术示范县的318 个荔枝固定观测户进行访谈，最终获得301 个有效样本［22］。

2 结果与分析

2.1 模型回归结果

本研究使用Stata14 软件，采用随机前沿生产函数模型计算调研地荔枝施肥技术效率，回归结果如表2 所示，化肥折存量对荔枝产量在1%的条件下有显著影响，表明化肥能提高荔枝产量；固定成本对荔枝产量在1%的条件下有显著影响，表明生产设施完善可以提高生产效率。

表2 随机前沿生产函数回归结果Table 2 Regression results of stochastic frontier production function

2.2 荔枝施肥技术效率

根据随机前沿生产函数可以算出2016 年荔枝施肥技术效率平均为0.419，其中海南海口综合试验站化肥施用技术效率最高、为0.551，广西玉林综合试验站最低、为0.332，其余分别为钦州综合试验站0.492、茂名综合试验站0.408、湛江综合试验站0.395、儋州综合试验站为0.336（表3）。由于经济水平和文化水平不同，进一步分析各技术示范县级生产区域荔枝施肥技术效率，由表3可知，荔枝施肥技术效率以海南昌江县最高、为0.690，广东信宜最低、为0.104。广东、广西和海南的施肥技术效率均小于1，相对于现有技术条件下最小化肥施用量，荔枝产业化肥利用水平仍较低，表明58.1%的化肥没有被荔枝树所吸收。

表3 2016 年各技术示范县荔枝施肥技术效率Table 3 Litchi fertilization technical efficiency of each technology demonstration county in 2016

2.3 化肥施用技术效率决定因素分析

多元线性回归模型对荔枝施肥技术效率影响因素的实证分析结果（表4）表明，家庭人均收入、平均固定资产、化肥折纯量、家庭劳动力比例和种植面积均显著影响化肥施用技术效率，而建园年限和是否参加技术培训对荔枝化肥施用技术效率无显著影响。

表4 荔枝施肥技术效率的影响因素Table 4 Influencing factors of litchi fertilization technical efficiency

2.3.1 农户家庭特征 荔枝种植户的家庭人均收入对化肥施用技术效率在1%水平上有显著正向影响。荔枝种植户家庭收入越高可能存在越多获取生产信息的渠道，更容易接受新的生产技术，掌握化肥知识，提高施肥技术效率。

2.3.2 农户生产特征 荔枝建园年限对化肥施用技术效率无显著影响。建园年限是荔枝生产中开始种植荔枝时所形成的。在实际生产中，荔枝种植户可能继承或自建荔枝园。荔枝生产中化肥施用技术源于自身经验进行施肥，与建园年限没有关系。

2.3.3 要素投入特征（1）固定资产投入对化肥施用技术效率在1%的水平下有显著的负向影响。荔枝生产中的固定投入有果园房屋、简易公棚、道路、农具和用水电设施等。荔枝种植户固定资本投入越多，对荔枝产出期望越高，会加大化肥投入，造成过量施用化肥。

（2）化肥折纯量对化肥施用技术效率在1%的水平下有显著的负向影响。化肥（如复合肥和氮元素）在荔枝生产中投入与农业产量和品质有关。在生产一定的情况下，化肥投入越多，施用技术效率越低。

（3）劳动力比例对化肥施用技术效率在1%的水平下有显著的负向影响。家庭劳动力越多，从事荔枝生产的人口越多，对荔枝生产的依赖程度较高。荔枝种植户为了提高产量而过量施肥，导致施肥技术效率降低。

（4）荔枝种植面积对化肥施用技术效率在5%的水平下有显著的负向影响。这可能是农户种植荔枝面积较多时，荔枝种植户因管理能力不足造成施肥过量；或者施肥过程外包，工人的生产经验不同造成大量施肥的现象。

2.3.4 信息交流 家庭接受技术培训对化肥施用技术效率无显著影响。这与实际调研中掌握技术的种植户提高化肥施用效率不同。大样本调研表明，农技人员的技术推广并未成为当前农户获取农业技术的主渠道［23］，但相关研究发现目前我国农技推广体系中存在诸多问题抑制了农业技术推广部门各项功能的发挥［24］。农业技术有较强的外部性，农技推广系统并没有充分发挥其作用进而提高生产技术效率。

3 讨论

运用随机前沿生产函数模型算出2016 年荔枝种植户化肥施用技术效率均值为0.419，相对于化肥完全利用100%，广东、广西和海南三省的荔枝种植户的化肥施用技术效率水平较低。这就需要荔枝种植户在生产中改变生产行为来提高化肥施用技术效率。

家庭接受技术培训对提高化肥施用技术效率没有显著影响。部分学者认为接受技术培训可以提高化肥施用技术效率［19］，本文实证结果与该观点不同。在理论上，技术可以提高生产，这就需要进一步探究接受技术培训对荔枝种植户的影响程度。

种植面积对化肥施用技术效率没有显著影响。但是郑微微等［18］认为适度规模经营对化肥施用强度有影响，或许可以进一步探究不同种植规模对化肥施用技术效率的影响，可能存在最优的种植规模。

4 结论与建议

从节本增效视角来研究荔枝种植户的化肥施用技术效率，利用随机前沿生产函数模型，得出化肥施用技术效率的平均值为0.419，相当于有58.1%的化肥未被荔枝利用，即在化肥施用技术效率上存在很大提升空间。在各综合试验站中，以海南海口施肥技术效率最高（0.551），广西玉林最低（0.332）；各技术示范县中，以海南昌江县施肥技术效率最高（0.690），广东信宜最低（0.104）。进一步分析影响化肥施用技术效率的因素，可知家庭人均收入对化肥施用技术效率有正向影响，而平均固定资产、化肥折纯量、家庭劳动力比例和种植面积对化肥施用技术效率有负向影响。基于此，提出以下建议：

（1）引导荔枝种植户正确认识化肥施用技术效率。根据实际调研，大多荔枝种植户为提高产量而过量施用化肥。政府和农技站应对荔枝种植户进行技术培训，使其确切认识到要提高荔枝收入必须科学施肥。

（2）切实推广提高化肥施用技术效率的技术培训。实证结果表明，家庭接受技术培训对提高化肥施用技术效率没有影响。但在实际调研中，很多荔枝种植户参加培训并非自愿，真心学习技术培训较少，但掌握技术的荔枝种植户在实际生产中会带来高效率。这需要政府部门推广荔枝生产技术，邀请荔枝生产专家到农户种植地亲自指导生产技术，使荔枝种植户得到真正的技术培训和生产指导。

（3）制定合理的指导方案提高化肥施用技术效率。荔枝种植户要认识到正确施肥的必要性，政府和农技站要认真对荔枝种植户进行培训。荔枝种植区域的政府和农技站应以当地荔枝作物生长规律和土壤质量，制定合理的方案，如控制氮磷肥比例，增加有机肥和农家肥施用。荔枝种植户应该根据自己的能力种植合适的面积。规模经营有利于降低要素投入成本，提高荔枝生产资源配置效率，增加荔枝种植户收入，促进荔枝产业发展。