基于COOC的农业投入品减量化研究知识图谱分析

崔傲然 董金朋 张园园

纵观改革开放以来的农业发展轨迹和基本规律,我国农业发展的重点目标由解决人民温饱逐步过渡到保护生态环境。在改革开放初期,我国农业政策的重点在于增产增收、丰富农产品多样性,对生态环境的重视程度不高;而过度追求农业产量严重影响了农业与环境的协调性,造成了土壤肥力下降、空气污染以及农产品质量下降等诸多问题。2005年中央一号文件首次提出要改善农业发展环境,建立健全农产品质量安全体系,引发了相关学者关于农业生产对生态环境影响的反思与研究:林向红[1]研究发现化肥农药的过量使用是造成环境退化的普遍性原因,但当时鲜有学者开展化肥农药等农业投入品的减量化研究,农业生态系统的持续破坏致使农业可持续发展面临的形势日益严峻。直到2015年2月17日原农业部印发《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》,农业投入品减量化研究与实践进入了新的发展时期。党的二十大报告从多维度诠释了人与自然和谐共生的绿色发展理念,农业投入品减量化即是加快农业全面绿色转型、保障农产品质量安全、加强生态文明建设的重要举措。畜牧业攸关百姓的“菜篮子”,在保障国家食物安全、繁荣农村经济、促进农牧民增收等方面发挥了重要作用,但随着畜禽养殖规模扩大和疫病风险增加,兽用抗菌药的过量使用日益突出,严重影响肉制品的质量安全和危害消费者的身体健康。2018年《兽用抗菌药使用减量化行动试点工作方案(2018—2021年)》以及2021年《全国兽用抗菌药使用减量化行动方案(2021—2025年)》的颁布,为畜禽养殖兽药减量实践明确了方向,同时也推动了该领域的学术研究。学者们以肉鸡、肉鸭、生猪等为对象从社会化服务、食品追溯体系以及政府规制等方面对农户兽药减量行为进行研究[2-4]。

由此可见,农业投入品减量化研究是当前的新颖和热点话题,相关学者的研究成果不断涌现,但是现有的农业投入品减量化研究,集中于农户减量行为、减量影响因素等具体和微观的层面,对农业投入品减量化研究领域的宏观梳理和系统归纳相对不足。因此,本文将可视化软件运用到农业投入品减量化研究中,通过对目标文献进行整合和可视化分析,全面把握农业投入品减量化研究的发展脉络,系统归纳农业投入品减量化研究的热点与趋势,进一步推动农业投入品减量化研究的发展。

一、数据来源与研究方法

(一)数据来源

本文选取中国知网CNKI数据库作为数据来源,选择主题检索项后输入布尔逻辑检索式“农业投入品减量化+减量”,检索条件为“精确”,进行高级检索。检索结果显示,2010年以前的检索结果中与农业投入品减量化研究的相关性较低,故将检索时间范围进一步明确为2010年1月1日—2022年12月6日,检索范围为“农业经济”学科的学术期刊。初步检索出1168篇文献,然后基于对篇名、关键词、摘要的进一步阅读,手动剔除了无作者、无关键词、关键词与研究主题相关性不大的文献,经过数据清洗、去重后共得到206篇文献,作为本文的目标文献。

(二)研究方法

本文利用Co-Occurrence13.4软件(简称COOC软件)进行农业投入品减量化的文献计量可视化分析。相比于以往的数据可视化软件,COOC软件的优势在于:数据挖掘与知识发现的准确度更高、操作过程也更便捷。具体的操作过程是:第一步,对目标文献进行历史回溯,基于发文量、发文作者、发文机构等关键指标描述农业投入品减量化研究的历史进程;第二步,对目标文献进行关键词共现和聚类分析,剖析农业投入品减量化研究的热点,梳理农业投入品减量化研究的发展脉络;第三步,明晰农业投入品减量化研究的进展,并归纳未来农业投入品减量化研究的热点走向。

二、农业投入品减量化研究的历史回溯

为理顺农业投入品减量化研究的历史进程,了解相关学者及机构学术合作的紧密程度,本文从发文量、发文作者、发文机构及其合作情况等指标进行农业投入品减量化研究的历史回溯。

(一)农业投入品减量化研究的发文量分析

2010—2022年间,我国农业投入品减量化研究的年度发文量整体上在不断增加,尤其是近三年的年度发文量明显增加。具体观察可知,在2010—2014年,国内学者开展的农业投入品减量化研究较少,年度发文量不超过5篇,且2011年和2012年发文量均为0,这表明该时期的农业投入品减量化研究尚处于萌芽阶段,更多的研究是围绕农业循环经济展开的。在农业循环经济“3R”原则其中之一的“减量化”原则,明确要求尽量减少农业投入品的投入数量和减少废弃物排放,为此后的产业实践和学术研究指明了方向[5]。得益于2015年《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》的实施,从2015—2022年的农业投入品减量化研究的年度发文量整体呈现上升趋势,且围绕化肥减量和农药减量的研究成果居多,这表明该时期农业减量化研究的热度随着政策的施行逐年提升,国家对农业投入品减量化的重视程度越来越高,在每年的中央一号文件中逐步加深对农业化学用品减量的强调力度,深入开展农业投入品减量化行动,以湖北、湖南等为代表的化肥农药减量试点省份为我国农业投入品减量化行动起到了良好的示范作用,而且我国现阶段为农业绿色转型发展阶段,要落实好“十四五”规划提出的促进经济社会发展全面绿色转型方针,从而促使农业投入品减量化研究热度加速增长,进入了农业投入品减量化研究的奠基期。

(二)农业投入品减量化研究的发文机构及其合作分析

对发文机构进行统计研究,能够直观展示开展农业投入品减量化研究的核心机构,发文机构合作分析可以从地域视角揭示不同地区农业减量化研究的关联。选取发文量2篇以上的33个发文机构进行合作可视化图谱分析,如图1所示。

图1 2010-2022年农业投入品减量化研究的发文机构合作图谱

首先,研究机构主要形成了一个核心网络和两个小型网络,核心网络为华中农业大学经济管理学院-湖北农村发展研究中心—江西农业大学经济管理学院—华南农业大学国家农业制度与发展研究院—华中农业大学双水双绿研究院—华南农业大学经济管理学院组成的合作网络,其中,华中农业大学经济管理学院与湖北农村发展研究中心贡献度最高,发文量分别为29和15,且后者主要是以同前者合作形式发文,主要以化肥减量化、规模经营为主题进行研究。其次,研究机构还形成了一些小型网络,包括北京林业大学经济管理学院—北京农学院经济管理学院—新农村发展中心—中国农业大学经济管理学院组成的合作网络和以南京农业大学经济管理学院—南京农业大学人文与社会发展学院—河南农业大学经济与管理学院组成的合作网络。从合作地域广度来看,机构之间主要是同省市或者相邻省以及相同单位之间的合作,鲜有大规模跨地区合作网络出现,说明在农业投入品减量化研究领域在跨地域合作方面仍然有相当大的发展潜能。

(三)农业投入品减量化研究的核心作者及其合作分析

核心作者及其合作网络分析可以直观展示农业投入品减量化研究的学科归属,并准确判断不同作者在农业投入品减量化研究领域的贡献程度。

(1)核心作者分析。根据文献计量学中的赖普斯定律,运用公式M=0.749(Nmax)1/2来确定农业投入品减量化研究的核心作者。在公式中,M表示核心作者发文量最小值(取整数,基于该值圈定核心作者),Nmax表示农业减量化研究中同一作者发文量的最大值。根据本文的目标文献,发文量最多的作者为张露,发表14篇,即Nmax=14,计算出M=3.74,所以将发文量4篇及以上的作者确定为核心作者。截至2022年12月,农业减量化研究的核心作者有7位,发文总量为45篇,仅占目标文献的22%,远低于核心作者发文量占比为50%的标准[6]。由此可知,农业投入品减量化研究作为一个相对新颖的领域,尚未形成成熟的核心作者群体,今后仍具有较大的研究空间。进一步研究领域看,7位核心作者都是农业经济、农业基础科学领域的专家学者,这说明目前的农业投入品减量化研究专业性较高,尤其“三农”领域的学者聚焦研究比较明显。

(2)作者合作分析。由农业投入品减量化研究的作者合作可视化图谱(见图2)可知,国内农业投入品减量化研究主要形成了三个主要的的合作网络,分别是张露—张俊飚—罗必良—梁志会—赵宁—杨高第—李红莉为代表的合作网络,罗小锋—黄炎忠—唐林—闫阿倩—杜三峡—余威震为代表的合作网络,以及齐振宏—杨彩艳—冯中朝—陈雪婷—刘哲为代表的合作网络。此外,还有一些小型合作网络,如韩晓燕—薛莹—刘浩—吕杰为代表的合作网络。值得一提的是,现有的合作网络中,各个网络内部的作者基本隶属于同一机构,都不属于跨机构的作者合作网络,意即农业投入品减量化研究仍存在明显的地域潜能。

图2 2010-2022年农业投入品减量化领域作者合作图谱

三、农业投入品减量化研究的热点剖析

关键词能够提炼文献的核心内容,本文基于目标文献的关键词进行热点剖析,试图通过词频、节点连线疏密程度以及聚类程度来剖析农业减量化研究的热点。

(一)农业投入品减量化研究的关键词共现分析

通过对目标文献进行关键词清洗、去重,共得到689个关键词,其中词频大于等于2的关键词有84个。如图3所示的农业投入品减量化研究主要关键词共现图谱中,根据节点大小与关键词的连线情况来看,减量机制、低碳农业、农业面源污染、规模效应、农业社会化服务等出现的频次较高且中心性较大。这表明,围绕上述关键词的研究成果较多,是当前研究的重点,且农业投入品减量机制的研究更加聚焦,意即国内学者试图剖析农业减量的深层推动因素,以达成农业投入品减量增效的目的。

(二)农业投入品减量化研究的关键词聚类分析

为进一步提炼农业投入品减量化研究的热点,本文在关键词共现分析的基础上进行关键词聚类分析。运用VOSviewer软件绘制了词频大于等于3的关键词聚类图谱,如图4所示。总体上,目前的农业投入品减量化研究聚焦于农业面源污染、政府环境规制、农业投入品减量机制以及农业投入品减量成效4个热点。

(1)农业面源污染研究。早期的农业生产过度依赖化肥、农药等农业化学品,生产投入大而收益低的现象十分普遍,而环境政策尤其是农业面源污染及其治理的政策措施相对滞后。化肥农药的超量使用所造成的农业面源污染对水质、土壤、大气、产品质量均存在一定危害,不仅造成地表水富营养化,污染饮用水,增加水污染治理成本,还会使得土壤板结以及肥力下降,进而会严重影响产品质量,严重则造成农药中毒,对人体产生危害[7];虽然2015年的肥药双减政策已经使得化肥农药超量使用的局面有所转变,对农业面源污染形成了成熟的防治政策体系,但是仍然存在以下问题。首先,由于农业面源污染问题来源的不确定性在化肥农药用量显著下降的同时并没有带动其利用率的显著提升。其次,各地农业面源污染防治以及化肥农药减量要求均有一定差异,单一整体性的防治措施并不能做到因地制宜进行管理,更不利于污染防控[8]。综上所述,农业投入品减量化已成为当前发展高质量农业和建设良好生态环境的迫切需求,亟待推进。

(2)政府环境规制研究。农用化学品的过量及不规范使用具有明显的负外部性,给生态环境治理带来了巨大挑战,当出现市场失灵时需要政府干预[9]。从农产品生产的整个过程来看,政府应着重进行“源头”管理[10]。近年来,我国针对农业投入品减量相继推出了一系列规制类政策文件,如中共中央办公厅、国务院办公厅在2017年10月发布的《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》,提出要健全农业投入品减量使用制度。相关研究成果也表明,政府规制有效促进有机肥替代以及化肥减量[11-12];代首寒等[13]指出环境规制强化了感知生态效应对绿色施用化肥行为的正向影响;石志恒等[14]发现引导型环境规制能促进农户化肥减量,激励型环境规制能促进化肥替代技术的应用。

(3)农业投入品减量机制研究。除了政府的环境规制,还有很多其它因素影响农户的农业投入品减量行为,相关研究成果较丰富。首先是个体因素对农户农业投入品减量行为的影响:比如年龄越大的农户会因为精力不足而放弃化肥减量技术的应用[15]。学历为高中以上的农户认知能力相对较高,更倾向于化肥减量[16]。其次是农户经营特征因素对农户农业投入品减量行为的影响:比如生存型农户、功能型农户、生产型农户的化肥农药用量存在显著差异,应从农户自身需求出发,提高减量策略的灵活性从而达到更高的减量成效[17]。最后是外部环境因素对农户减量行为的影响:比如社会网络对农户农药减量行为有促进作用[18-19],社会化服务会显著减少化肥农药的使用[20-23]。

(4)农业投入品减量成效研究。关于农业投入品减量是否取得了实效,很多学者进行了评估:首先在肥药减量方面,金书秦等[24]指出在化肥减量政策的背景下,2020年全国的化肥用量降为5250.7万吨,比2015年下降了771.9万吨。其次在成本效益方面,肥药双减政策实施后各地区普遍呈现增长趋势,海南、贵州、西藏、江西、甘肃、青海和云南农药减量产生的经济效益增长一倍以上,而化肥减量带来的经济效益较大的省份有青海、贵州、西藏、云南、江西和四川,涨幅均在30%以上[25]。最后在生态环境修复方面,通过推进化肥、农药减量行动,有助于守住固碳减排底线,形成生态保护的重要屏障[26]。但也有学者指出,由于政策引导不足、农户减量意识较低以及减量风险不明等原因,当前的农业投入品减量成效有待提高[27]。

四、农业投入品减量化研究的演化趋势

国内早期在对循环农业的评价研究成果中发现,我国农业发展已经面临着亟待解决的面源污染、产品质量等问题,并开始了农户认知角度的探索性研究。2015年肥药双减政策颁布后,政府对农业投入品减量化的干预力度加大,农业投入品减量化研究紧紧围绕政府干预而展开。伴随着“低碳农业”“绿色发展”“农业高质量发展”等热点词汇不断涌现,减量机制研究的视角由农户层面逐步向社会网络、社会化服务、减量技术等更广更深的层面展开。并有学者开始对农业投入品减量化的成效进行评价,全面审视我国农业减量化政策与实践的成绩与不足。此外,针对饲料滥用抗生素、畜禽粪污处理不当以及兽用抗菌药过量使用等问题,畜牧业领域的兽药减量探索也不断展开。基于此,本文归纳出未来农业投入品减量化研究的热点:

一是农业投入品减量的测算与绩效评估研究。《“十四五”全国绿色农业发展规划》明确指出到2025年我国应加速农村生产生活方式绿色转变,推进化肥农药持续减量;《全国兽用抗菌药使用减量化行动方案(2021-2025年)》也提到2025年末50%以上的规模养殖场实施减抗养殖模式。我国农业投入品减量已成为一项涉及面广且时间紧迫的任务。随着我国农业投入品减量行动的逐步推进,农业投入品减量的目标需要不断明确,亟需要深入开展农业投入品减量的潜力测算和目标分解,用详尽的数据指导农业投入品减量实践的持续推进;另外对农业投入品减量的绩效评估有待继续强化,用完善的指标体系评估农业投入品减量的实效,用成功的试点规避农业投入品减量实践的不足,防止农业投入品减量与农业经济增长以及环境保护脱钩。

二是基于政府的农业投入品减量实现路径研究。农业投入品减量是农业发展的一项革命,是对传统生产方式的矫正,是农业高质量发展的必然要求。从已有研究来看,相关学者从约束型政策、激励型政策以及引导型政策探讨了基于政府的农业投入品减量实现路径,但是研究仍不够深入。鉴于激励型政策作用效果不力[4],未来可以参考生态补偿领域的理论和方法,选择试点地区、试点产业,探索农业投入品减量生态补偿制度。即由政府主导实施相关农业投入品减量补偿政策,推出农业减量项目或给予适当农业投入品减量补贴,有针对性地解决农业投入品减量过程中地实际困难,助推农户实施农业投入品减量。

三是基于市场的农业投入品减量实现路径研究。借鉴国外先进经验,并从中国农业的发展实际出发,构建基于市场的农业投入品减量实现路径才是农业高质量发展的长效机制。最典型的市场机制就是生态标记,即对通过农业投入品减量生产出的产品进行标记,将这一产品减少污染、保护生态环境的行为以及所产生的附加值体现在产品价格上,由最终受益者(分散的消费者)通过市场溢价买单[28],从而补偿农户投入品减量行为。比如山东和重庆的一些养殖企业推出无抗肉,即通过无抗饲料喂养、无抗生素保健的养殖方式,使所生产的肉中无抗生素残留,从而在市场上获得两成左右的溢价。此外,还可以参照排污权交易和水权交易,不断探索农业投入品减量指标的市场交易模式,完善基于市场的农业投入品减量实现路径,全方位推进我国的农业投入品减量化实践。