农户测土配方施肥技术采纳差异性及其机理

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　　摘 要：农业面源污染治理刻不容缓，如何推广测土配方施肥技术来降低农业污染和提高化肥有效使用率成为当前农业生产的挑战之一。基于全国农村固定观察点11 000户农户耕地质量保护与提升专项调查数据，利用离散回归模型实证分析了农户测土配方施肥技术采纳决策差异。研究发现，不同经营规模农户对测土配方施肥技术的采纳存在差异，规模较大的新型经营主体相比小农户更具有改善耕地质量的意愿;土地细碎化程度对农户耕地质量保护与提升具有负向抑制作用;农地质量较好的农户，更倾向于采纳测土配方施肥技术。另外，政府推动农户测土配方施肥技术采纳对大户具有显著正向影响，对小农户影响不显著。据此，政府应增强测土配方施肥技术的宣传力度，加大该技术的试点力度，集成测土配方施肥技术，并因地制宜地逐渐将重点支持政策转化为普惠性政策。
　　关键词：测土配方施肥技术;技术采纳农户;经营主体
　　中图分类号：F325.2 文献标识码：A 文章编号：1009-9107（2020）02-0120-09
　　作者简介：张振（1983-），男，农业农村部农村经济研究中心副研究员，博士，主要研究方向为国际贸易和农业经济。
　　一、问题的提出及文献综述
　　2019年中央“一号文件”明确强调“加大农业面源污染治理力度，开展农业节肥节药行动，实现化肥农药使用量负增长”。2012-2017年，我国稻谷、玉米和小麦三种粮食的化肥每亩使用金额均有所下降，这主要归于氮磷钾化肥投入量的降低，但是化肥使用量依然是国际公认化肥施用安全上限225千克/公顷的1.67倍[1]，因此，继续降低我国农业生产中的化肥使用量刻不容缓。2016年我国耕地平均质量等级为9.96，而低于平均质量等级的耕地占到60.1%;与2009年第一份耕地质量等级调查与评定成果相比，耕地质量尚未有较大改观，全国耕地质量等级仅提高了0.1，而低于平均等级的占地比例却提高了3个百分点[2]。
　　众所周知，化肥投入的增加在促进农业生产的同时也带来了严重的环境污染问题[3]，并使耕地耕层变浅、土壤孔隙变小、土壤板结更加严重。从养分指标看，中量元素和部分微量元素含量水平较低，区域性土壤酸化问题日益显现[4]。毫无疑问，测土配方施肥技术为农户合理降低化肥投入、降低农业生产成本及实现化肥使用量负增长提供了较好的解决方案。美国配方施肥技术覆盖面积在80%以上，肥料有效利用率也达到60%，这多归于对农业土壤相关检测技术的应用[5]。对于中国而言，当前农业生产中化肥负增长首要的是有效提升化肥利用率。但是，目前测土配方施肥技术覆盖的广度和深度仍相对不足，对提高化肥有效使用率和降低农业生产成本仍有较大的提升空间。目前，虽然在大力推广测土配方施肥技术，但现实中农户对此积极性并不高。那么，影响农户采纳测土配方施肥技术的原因究竟是什么？其背后影响机理又是什么？本文基于全国农村固定观察点11 000户农户耕地质量保护与提升专项调查数据，分析农户对测土配方施肥技术采纳差异性及其机理，以期为推广测土配方施肥技术提供参考。
　　关于农户测土配方施肥技术采纳问题，已有研究主要集中在两个方面：（1）农户对测土配方施肥技术的需求和采纳该技术的经济效应分析。有研究表明，受周围农户测土配方施肥技术采纳的影响，使得新技术逐步在农户间扩散[6]。对国家粮食补贴政策的满意程度更高的种稻大户，对测土配方施肥技术的需求更高[7]。关于农户采纳测土配方施肥技术经济效益分析方面，有关研究显示，测土配方施肥项目的实施有利于农户增产节支[8-9]。与传统施肥技术相比，测土配方施肥技术有效地减少了农户农业生产中的能源消耗和环境污染[10]。（2）农户采纳测土配方施肥技术的影响因素。在农户层面，主要是农户个人特征、劳动力流动、耕地特征因素、农业生产财政和管理特征因素及其他外源性因素影响农户采纳测土配方施肥的决策[11-12]。周围环境因素则包括农业产出风险对其测土配方施肥技术采纳决策与采纳强度的影响[13]，基层公共农技推广显著提升了示范户和示范村非示范户测土配方施肥的采納水平[14]以及企业主导型农业社会化服务体系对测土配方施肥技术推广的影响[15]。
　　综上可知，当前研究存在的不足主要表现在：第一，多是分析农户测土配方技术影响因素或技术采纳经济分析，缺乏农户测土配方施肥技术采纳的机理分析。第二，大多聚焦某个省份的区域样本，较少有文献基于全国大样本数据进行系统研究。鉴于此，本文将运用农户行为理论，基于全国农村固定观察点系统大样本调查数据，对农测土配方施肥技术采纳差异性与影响机制进行研究。
　　二、理论分析
　　（一）农户行为分析
　　本研究基于农户行为理论和中国农业生产制度环境，借助农户行为的“压力-状态-效应-响应”环境模型[16]，分析农户采纳测土配方施肥技术的行为，探求农户行为与其所处的系统环境之间的相互关系及反馈机制。在理论上，“压力-状态-效应-响应”（PSER）模型能够为农户生产行为与技术采纳行为评价提供一个很好的分析框架。在实践中，中国农业生产与中国农业政策密切相关。因此在农户行为是理性的前提下，沿着农户行为压力-农户行为状态-农户行为的生态环境效应-政府政策和农户行为响应的逻辑主线，构建基于农户行为的“压力-状态-效应-响应（PSER）”框架模型（见图1）。
　　农户的生产行为受到多方面影响。一方面，自然、社会经济、人口等对农户施加压力，并带来农户生产行为目标和农户行为状态的变化，而农户生产行为也会导致农业生态资源数量或质量的变化。另一方面，中国农业生产与政府的粮食安全战略及农业生态保护等公共政策密切相关，宏观调控措施或者相应的农业环境政策对农户的行为施加一定的约束。农户是否采纳测土配方施肥技术受到社会经济、自然生态、人类行为的共同影响，也受到各地政府政策的影响，每个行为主体的偏好及约束条件不同，在使用和推广测土配方施肥技术目标上也存在差异。首先，农户采纳测土配方施肥技术是对降低农业投入成本、提高农业生产效率的反应。作为农业生产经营主体，只有农户采纳测土配方施肥技术，农业化肥过量投入和农业生产成本高企的情况才能得到有效缓解。作为理性经济人农户受到社会经济、自然生态及自身生计等压力的影响，会选择有利于自身的农业投入方式、种植结构和生产技术。这些行为方式和行为状态的变化，会直接作用在其作务行动上，进而影响到农业生产化肥投入、农业成本及农业环境。其次，农户采纳测土配方施肥技术是对环境保护措施政策的积极响应。农户作为初级行为团体，本身具有改进农业生产方式动力机制。但在制度变迁存在路径依赖情况下，不利于农户对农业生产的帕累托改进，农业化肥过量投入将会日益严重。此时，需要次级行动团体——政府，进行一些制度安排。通过农业生产制度安排改进初级行动团体即农户的行为，确保农业生产沿着个人理性和社会理性相一致的道路前进。 　　（二）农户压力影响因素
　　农户采纳测土配方施肥技术受到外界及自身压力的影响，主要包括自然禀赋因素、家庭因素及社会因素等。假设农户生产目标函数中有两种行为，一种是有耕地质量保护与提升行为，记为a;另一种是没有耕地质量保护与提升行为，记为b。本研究以农户是否进行测土配方施肥这一技术为例，分析农户对耕地质量保护行为。借助农户行为的“压力-状态-效应-响应”模型，假设农户效用函数具有线性函数特征，并且随机误差项服从韦伯分布。农户效用函数可表示为：
　　农户所受到的压力主要包括自然禀赋、农户家庭特征和社会因素影响。具体如下：
　　1.自然禀赋因素。（1）耕地等级。根据耕地地力、土壤健康状况和田间基础设施构成等，国家将耕地质量分为15个等级。从农业生产角度出发，不同等级耕地的产出情况存在差异，农户针对不同等级耕地的投入行为也会有所不同。对于农户而言，是否采用提升耕地质量相关技术存在不确定性。一方面，耕地原有基础较好的地块，其采用后边际收益相对较低，农户对其进行质量提升的积极性往往低于耕地基础地力较差的地块。另一方面，尽管对于耕地质量较差的进行改造的经济动力较大，但往往存在路径依赖，即农地质量较好的农户更倾向于采用测土配方施肥技术，从而造成一定的路径锁定。本文认为，随着中国农户的分化，规模差异越大，路径依赖作用越强。（2）土地细碎化程度。家庭联产承包责任制的确立，激发了亿万农民生产的热情，同时也为土地细碎化埋下了隐患。从全国来看，很多地方存在“巴掌田”“斗笠田”，因地块分散，农户不会按照每块地的情况进行有针对性的投入，多数农户会依据自己经验，不同地块往往采取同样的投入，其结果不利于耕地质量保护与提升。
　　2.农户家庭因素。（1）非农就业收入。非农就业收入比例较高的农户，其务农机会成本较高，对土地的依赖性降低，对耕地质量保护的意愿不高。对于收入主要来源农业的农户，其对土地的依赖性强，对耕地质量保护的意愿较高。（2）户主文化程度。户主文化程度也是影响农户行为选择的重要因素。文化程度能从一定程度上反应农户对环境友好型技术的接受能力。一般来讲，文化程度低的农户对新事物、新技术的接受能力受到自身认知水平限制，往往环保意识较弱，不易采纳有利于耕地质量保护与提升的技术。以往研究也证实了这一判断，相比文化程度较低的农户，文化程度较高的农户农业生产的合理性更高[17]。（3）户主年龄。年龄是影响农户行为和目标的重要因素。年龄较大的户主，因其体力原因，可能会选择用化肥和农药替代传统的种植方式。但也有诸多年龄较大的农民具有天生的恋地情结，长期跟土地打交道，心里舍不得自己熟悉的土地，其参与耕地质量保护的意愿也较高。
　　3.社会因素。（1）政府的推动。农业具有多功能性，随着经济社会发展，耕地逐渐演变成为一种准公共物品。耕地质量改善除了需要农户自身加大投入，更需要政府发挥其调节作用，解决市场失灵问题。农业是经济持续健康发展的“压舱石”，当前以政府为主导的试点区技术推广模式仍是解决农业技术问题的主要推动力量[18]。（2）农村土地流转。近年来，土地“三权分置”制度改革促进了多种形式的适度规模经营。这种制度安排从市场交易程序上有利于加快土地流转和地权配置，也有可能因权能不完备而产生“准公共池”问题[18]。如耕地连续生产经营期限受限，造成级差地租II规律难以发挥，引发“重用轻养”问题。没有进行土地流转的兼业化农户，因其主要收入来源为非农收入，其对土地保护投入动力不足。（3）区域经济发展水平。不同经济发展水平地区农户耕地保护意识差异较大[19]。在工业化和城镇化的推进过程中，一些地方依赖“土地红利”经济迅速发展，成为经济相对比较发达的区域，但存在强者越强、弱者越弱的马太效应。经济较为发达的地区一般具有非农、非粮化的内动力，对耕地质量保护的意识不高。而经济条件相对差的地区，一般是产粮大省，经济发展存在路径依赖，对耕地保护的诉求和意识相对会更强一些。
　　三、数据来源与模型构建
　　（一）数据来源
　　本文所使用的数据来源于2017年全国农村固定观察点的耕地质量保护与提升农户专项调研数据，常规指标同2017年全国农村固定观察点调查数据进行了匹配。该数据是研究团队赴山东、广西、四川等地针对耕地质量保护与提升的实地调研数据。专项调查问卷的内容主要包括农户经营主体基本情况、农户对耕地质量保护与提升的认知、农户进行耕地质量保护与提升的行动、农户获取的补贴情况及采纳提升测土配方施肥技术存在的问题及建议等。调研对象包括各地农业系统分管干部、土肥系统负责人、新型经营主体及普通农户代表等。
　　农户样本总量为13 000户，调查范围涉及江苏、河南、山东、四川、陕西、广西、黑龙江、辽宁、贵州、山西、安徽、江西、湖北、河北、上海、北京等21个省（区、市），其中调研普通农户10 000户，新型经营主体3 000户。此次调研共回收样本12 265份，其中有效样本11 000份，大户样本2 500份，小户8 500份。
　　（二）描述性统计分析
　　1.变量定义及描述性统计。被解释变量为农户是否采纳测土配方施肥技术，解释变量则包括农户和土地相关变量，变量定义及数据描述性统计见表1。
　　2.基于农户异质性特征的描述性统计分析。在对样本农户特征描述性分析基础上，本文将是否为项目试点区、不同作物品种及不同土地经营规模作为分析农户耕地质量保护与提升的重要影响因素。
　　第一，2004年起，中央政府着力提升耕地质量，开始实施并扩大沃土工程，政府为试点区农户提供物化补助。由于此项补贴不是普惠性政策，故试点区对农户耕地质量和保護行为会产生正向影响。第二，实际生产过程中粮食等大田作物和蔬菜、水果等经济作物的种植方式及效益存在差异，不同作物也是影响农户是否采取耕地质量保护与提升技术的重要因素，一般种植蔬菜等经济作物的农户更有积极性采取耕地质量保护与提升技术。 　　第三，随着土地承包经营权确权登记颁证等改革的深入推进，土地流转加速进行，种粮大户、家庭农场、合作社等新型经营主体逐渐发展起来，不同土地规模经营主体的土地收益在家庭收入中的作用存在差异，因而不同规模经营主体对耕地质量保护与提升行为也会产生分化。在经营规模上，本文借鉴相关学者[17，20]的分组方法，将实际种植10亩以下的农户界定为小农户，将实际种植超过10亩（含）的农户界定为大户。
　　从表2可以看出，家庭主要农业经营者多为中老年人。样本农户的平均年龄为56岁，其中大农户的平均年龄相对小农户年轻3岁。家庭主要农业经营者和决策者多为男性。受教育年限平均7.05年，大户等新型经营主体的平均水平略高。
　　3.基于农户采纳技术差异的分析。农户认为目前经营的耕地质量（地力）不变和变差的比例为72.7%，仅有12%的农户认为耕地质量较以往变好。农户对耕地质量和土壤PH值关系的认知情况，仅有7户对二者关系具有专业水平，55%的农户对二者完全不了解。对肥料中氮磷钾这些元素的配比和含义认知情况，比较了解和具有专业水平的比例仅占9.2%，51.1%的农户完全不了解，39.6%的农户知道一些。以上数据表明，从农户层面反映出中国耕地质量确实出现了降低趋势，但农户对耕地质量和土壤理化特征、肥料配比等认知度不高。具体到测土配方施肥这项技术也出现同样的情况，仅有3%的农户对该项技术和耕地质量之间的关系比较了解，51.9%的农户对该项技术完全不了解，44.4%的农户知道一些。当问到何种原因没有采纳测土配方技术时，有效样本中61%的农户表示不知道有这种技术，对此项技术不了解，认为该项技术比较费工。家庭缺少劳动力的样本占18.5%，认为配方肥价格比较高的占9.8%。
　　本文除了对总体样本农户的耕地质量保护与提升行为进行分析，还分别对不同经营规模、不同作物品種、是否项目试点的农户的技术差异化特征进行了探讨，如表3所示。
　　首先，试点农户对耕地质量保护与提升技术采纳率远高于非试点农户。虽然调研样本农户中仅有555户在2017年获得了耕地质量保护项目的物化补贴，但试点户和非试点户在测土配方施肥这项技术采纳的行为中存在巨大差异。试点区中86%的农户采纳了此技术，并对土壤有机质进行了提升，而非试点区仅有7.7%的农户主动采纳。统计分析显示，试点户和非试点户在统计上都具有显著差异。其次，大户的测土配方施肥技术采纳率略高于小户。试点区的大户技术采纳率比小户高6.1%，非试点区大户技术采纳率比小户高3.7%。这说明大户相比小户在耕地质量保护与提升方面更有积极性。最后，种植粮食作物和蔬菜、水果等经济作物的农户在耕地质量保护与提升存在差异，种植经济作物的农户对技术的采纳率远高于种植大田等粮食作物的农户，二者采纳率相差15.1%。可能原因是相比粮食等大田种植，经济作物的收益比较高，农户更有积极性加大投入力度，此外受到消费者追求口感、质量等因素的驱动，提升耕地质量尤其有机质含量，对蔬菜和水果的品质会产生较大促进作用，促使农户积极采取提升土壤质量的耕作技术和措施。
　　（三）研究方法
　　农户是否采用测土配方施肥技术是一个0～1选择的离散变量，本文选择离散回归模型中的二元Probit模型进行实证分析。假设农户选择测土配方施肥技术获得的净收益为Φi，当净收益Φi>0时，农户会选择该项技术;反之，将放弃该技术。根据上述理论模型分析，农户选择测土配方施肥技术的净收益受到自然禀赋因素、农户家庭特征及社会等因素的影响，其净收益可表示为：
　　上式可以计算出自变量的变化对农户行为选择的概率变化带来的影响。
　　四、农户采纳测土配方施肥技术决策分析
　　本文运用Stata14.0软件对模型进行了Probit回归，并计算出自变量的变化对农户行为选择的概率变化带来的影响。
　　（一）基于全样本的农户测土配方施肥技术采纳影响因素实证结果
　　基于全样本的农户测土配方施肥技术采纳影响因素实证结果见表4。
　　1.政府是推动农户耕地质量保护与提升行动的重要力量。在影响耕地质量保护与提升采纳的因素中，是否为当年项目试点户在1%的水平上产生正向影响，相对于不是项目试点的农户而言，试点农户选择测土配方施肥技术的概率要高17.6%。同时，政府的技术指导对农户是否采纳测土配方施肥技术也产生正向影响，该因素在1%的水平上产生正向影响，相对于不受政府技术指导的农户而言，受政府指导农户选择使用测土配方施肥技术的概率要高4.5%。这与描述性统计分析中有61%的农户因不了解这项技术的结果相一致。因此，政府示范及技术推广政策是影响农户开展耕地质量保护与提升的重要因素。
　　2.种粮大户等新型经营主体相比小户更具有改善耕地质量的意愿。在影响农户采取测土配方施肥因素中，农业经营主体类型在1%的显著性水平上对农户采取测土配方施肥技术产生正向作用，影响的概率为2.9%。这表明，当前土地“三权分置”制度下，大户相比小农户更有意愿对其耕种的土地进行改良，因为其收入的主要来源仍为农业，这也符合“理性人”假设。从而，规模较大的新型经营主体相比小户更具有改善耕地质量的意愿。
　　3.耕地的细碎化程度是影响农户是否采取测土配方施肥技术的重要因素。耕地细碎化不利于农户采纳测土配方施肥等技术，并且减少农户对耕地质量进行提升的动力。实证结果表明，年末实际经营耕地地块数在5%的显著性水平上对农户采纳测土配方施肥技术产生负向影响，影响的概率为1.8%。可见土地细碎化程度对农户耕地质量保护与提升具有负向抑制作用。
　　4.耕地质量是影响农户是否采取测土配方施肥技术的重要因素。由于路径依赖的锁定，农户若认为现有耕地质量变好，其具有提升耕地质量的意愿。模型回归结果显示，对目前所经营的耕地地力总体趋势判断在10%的显著性水平上对农户采纳测土配方施肥技术产生正向影响，影响的概率为1.2%。因此，农地质量较好的农户，农户越倾向于采纳测土配方施肥技术，反之亦然。 　　5.户主的特征变量和种植作物类型对农户是否采纳测土配方施肥技术、进行耕地质量保护与提升没有显著的影响。这表明农业生产过程中，农户决策可能是家庭成员集体作用的结果，户主个人的年龄、性别对农户是否采纳测土配方施肥技术影响不大。种植作物类型变量影响不显著，原因可能是由于样本中从事蔬菜和水果种植的农户相比种植粮食的农户较少的原因导致的。
　　（二）基于农户规模差异的农户测土配方施肥技术采纳影响因素实证结果
　　为进一步分析不同经营规模农户测土配方施肥技术采纳行为的影响因素，同时检验上述结果的稳健性。本文用Probit模型分别估计了大户和小户样本，估计结果见表5。
　　1.政府推动农户测土配方施肥技术采纳对大户具有显著正向影响，对小户影响不显著。政府主要通过技术指导推动大户积极采纳技术，即政府的技术指导对其采纳测土配方施肥技术具有显著正向影响。政府的技术指导每增加1单位，大户的技术采纳概率增加19.8%，但政府技术指导对小户的影响不显著。
　　2.耕地质量认知与判断对大户和小户是否采取耕地质量保护与提升均具有显著正向影响。对耕地质量和测土配方施肥的认知度每增加1单位，小戶的技术采纳概率将增加1.2%，高于大户的0.9%;对目前所经营的耕地地力总体趋势判断每增加1单位，小户的技术采纳概率将增加1.2%，高于大户的0.8%。长期以来小农户对耕地的感情较为深厚，传统精耕细作的耕作方式影响较大，更愿意进行耕地质量保护。而比较而言，大户追求耕地产出效益，可能会在耕地质量判断变好时为降低生产成本而降低测土配方施肥技术采纳率。
　　3.农户特征和种植作物类型对不同经营规模农户的测土配方施肥技术采纳影响显著。其中，小户的年龄越大其测土配方施肥技术的采纳概率越低，但对大户的影响不显著。对于小户而言，年龄越大也倾向于传统方式。测土配方施肥技术的门槛较高，因此如果小农户耕种者年龄越大，对测土配方施肥技术使用倾向就越差。但是对于大户而言，测土配方施肥技术的门槛较低，比较收益也较高，从而使得年龄对于测土配方施肥技术不敏感。种植经济作物会提升农户测土配方施肥技术的采纳概率，且该因素每增加1单位，大户的技术采纳概率增加1.5%，小户增加0.35%。相较于种植粮食作物，农户对种植经济作物的预期收益较高，耕地质量保护与提升的积极性会增加，从而会对其技术采纳率产生正向影响。
　　五、结论与政策性建议
　　为分析我国农户改善农地质量的内在动力和影响机制，本文运用2017年全国农村固定观察点11 000户农户耕地质量保护与提升专项调查数据，运用Probit模型分析了农户对测土配方施肥技术采纳行为及影响因素。研究表明：政府示范及技术推广是影响农户开展耕地质量保护与提升的重要因素;规模较大的新型经营主体相比小户更具有改善耕地质量的意愿;土地细碎化程度对农户耕地质量保护与提升具有负向抑制作用;由于路径依赖，农地质量较好的农户，更倾向于采纳测土配方施肥技术，反之亦然。政府推动农户测土配方施肥技术采纳对大户具有显著正向影响，对小户影响不显著。耕地质量认知与判断对大户和小户是否采取耕地质量保护与提升均具有显著正向影响。农户特征和种植作物类型对不同经营规模农户的测土配方施肥技术采纳影响显著，其中小户的年龄越大，其测土配方施肥技术的采纳概率越低，对大户的影响不显著。
　　根据以上结论，本文提出如下政策启示：一是严守耕地红线，稳步推进“藏粮于地”“藏粮于技”的具体实施，加快推进粮食生产功能区建设。增强测土配方施肥等技术宣传力度，加大测土配方施肥等技术试点力度，集成测土配方施肥技术，在总结经验完善推广模式基础上，逐渐将重点支持政策转化为普惠性政策。二是针对区域特征、品种特点，有效解决传统测土配方推广过程中“大配方”与小规模之间的矛盾，引入市场手段，探索政府购买服务有效方式，建立政府、企业、农户多方参与的机制，鼓励企业参与耕地质量保护与提升。三是完善土地“三权分置”制度，健全土地流转规范管理制度，鼓励农户适度规模经营，建立起稳定流转土地地租的长效机制，切实保护好从事农业生产经营者利益。
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