農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤關(guān)系研究
——以河南省為例

張志高, 袁 征, 黃冬至, 邱雙娟, 耿益新

(1.安陽(yáng)師范學(xué)院 資源環(huán)境與旅游學(xué)院, 河南 安陽(yáng) 455000; 2.安陽(yáng)工學(xué)院 數(shù)理學(xué)院, 河南 安陽(yáng) 455000)

中國(guó)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó)，改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取得了巨大成就，以世界7%的耕地養(yǎng)活了占世界1/5的人口[1]，糧食總產(chǎn)量由1978年的3.05×108t增至2017年的6.18×108t，增長(zhǎng)102.75%，年均增速1.74%。期間2004—2015年我國(guó)糧食生產(chǎn)更是實(shí)現(xiàn)了史無(wú)前例的“十二連增”[2-3]。我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展對(duì)國(guó)家持續(xù)發(fā)展乃至世界糧食市場(chǎng)穩(wěn)定做出了巨大貢獻(xiàn)[4-5]。然而以犧牲資源環(huán)境為代價(jià)的粗放式發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重后果，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的矛盾越來(lái)越突出[6]。當(dāng)前的農(nóng)業(yè)面源等污染問(wèn)題主要來(lái)自于農(nóng)業(yè)過(guò)程中農(nóng)藥、化肥和農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)化學(xué)物資的大量使用以及農(nóng)村生活污染[7]。相關(guān)研究[8]表明，降低農(nóng)業(yè)化學(xué)物資在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的參與程度，能有效降低農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。但另一方面農(nóng)業(yè)化學(xué)物資投入可以解決土地本體條件缺陷和農(nóng)作物蟲(chóng)草危害等問(wèn)題，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[9]。那么，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入的控制既要考慮到農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的承載力，也要保證農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的持續(xù)和穩(wěn)定。因此，掌握農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入時(shí)空演化規(guī)律及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，深入探討農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)面源污染控制以及農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意義重大[10]。

河南省作為農(nóng)業(yè)大省和我國(guó)重要的商品糧基地，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位，其用全國(guó)1/16的耕地生產(chǎn)了全國(guó)1/4的小麥和1/10的糧食[11]，為保障我國(guó)糧食供應(yīng)和糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)。2016年河南省糧食總產(chǎn)量5.95×107t，居全國(guó)第2位，實(shí)現(xiàn)農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值7 799.67億元。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入也長(zhǎng)期居高不下，2016年河南省農(nóng)用化肥施用折純量、農(nóng)藥和農(nóng)膜使用量分別為7.15×106t，1.27×105t和1.63×105t，其中化肥和農(nóng)膜使用量分別居全國(guó)第1和第2位。因此，本文基于1993—2016年河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入等有關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用Tapio脫鉤模型測(cè)算河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入的脫鉤彈性指數(shù)，分析農(nóng)業(yè)化學(xué)投入增減的影響效應(yīng)及時(shí)空格局演化，以期為河南省農(nóng)業(yè)面源污染治理及制定區(qū)域農(nóng)業(yè)資源環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略提供科學(xué)參考和依據(jù)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 Tapio脫鉤模型

20世紀(jì)60年代為了探討環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)性，提出了“脫鉤”概念用來(lái)測(cè)度經(jīng)濟(jì)發(fā)展和物質(zhì)消耗投入與生態(tài)環(huán)境之間的壓力狀況[12]。隨后Tapio[13]于2005年提出了彈性脫鉤理論，采用“彈性概念”來(lái)動(dòng)態(tài)地反映變量間的脫鉤關(guān)系，并將經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染的脫鉤指標(biāo)進(jìn)行了細(xì)化。目前在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域Tapio脫鉤理論的運(yùn)用，主要集中在農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系以及化肥使用與糧食產(chǎn)量關(guān)系等方面[14-16]。參考有關(guān)研究成果，本文選用Tapio脫鉤模型對(duì)河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤關(guān)系進(jìn)行分析，構(gòu)建如下農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間的脫鉤彈性系數(shù)模型：

(1)

式中：εt+1——t+1時(shí)期的脫鉤彈性；Ct，At——t時(shí)期農(nóng)業(yè)化學(xué)投入物量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值；Ct+1，At+1——t+1時(shí)期農(nóng)業(yè)化學(xué)投入物量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值； ΔCt+1，ΔAt+1——t+1時(shí)期農(nóng)業(yè)化學(xué)投入物量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的變化率。參考有關(guān)Tapio脫鉤彈性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)ΔAt+1>0時(shí)，定義εt+1<0為絕對(duì)脫鉤，0≤εt+1<1為相對(duì)脫鉤；εt+1≥1時(shí)為擴(kuò)張性負(fù)脫鉤。

1.2 LMDI分解模型

常見(jiàn)的因素分解方法有IPAT模型、STIRPAT模型及Kaya公式[17-18]等。由Ang[19]提出的對(duì)數(shù)平均分解指數(shù)法(LMDI)，滿足因素可逆，可以消除殘差項(xiàng)，克服了用其他方法分解后存在殘差項(xiàng)的缺點(diǎn)，且操作簡(jiǎn)單，因而得到廣泛應(yīng)用。依據(jù)LMDI因素分析法，農(nóng)業(yè)化學(xué)投入量P可以表示為：

(2)

P=S·Y·I

(3)

對(duì)上式兩邊取對(duì)數(shù)，則有：

lnP=lnS+lnY+lnI

(4)

對(duì)上式采用加和分解，將差分分解為：

ΔPT=PT-P0

(5)

則農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入量的各因素貢獻(xiàn)值表達(dá)式為：

(6)

(7)

(8)

式中：T——總的變化；t——目標(biāo)年； 0——基準(zhǔn)年；則總效應(yīng)為：

ΔPT=ΔS+ΔY+ΔI

(9)

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

文中河南省及各地市化肥施用折純量、農(nóng)藥使用量、農(nóng)膜使用量及有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)源于1994—2017年《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》及各地市統(tǒng)計(jì)年鑒，由于研究期內(nèi)部分縣市進(jìn)行了行政區(qū)劃調(diào)整，為保證統(tǒng)計(jì)口徑一致，本文以現(xiàn)行行政區(qū)劃對(duì)調(diào)整前的縣市數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理。

2 河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入情況

2.1 化肥施用折純量

化肥施用折純量根據(jù)每種化肥添加的有效成分(五氧化二磷，氮，氧化鉀等)折算而來(lái)，相較于化肥總施用量更能準(zhǔn)確反映出農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的影響程度。1993—2016年河南省化肥、農(nóng)藥及農(nóng)膜投入情況如圖1所示。由圖1可知，1993—2016年河南省化肥施用折純量總體呈上升趨勢(shì)，由1993年的2.88×106t增長(zhǎng)到2016年7.15×106t，增幅148.09%，年均增速4.03%。具體可分為兩個(gè)階段：第一階段為1993—2002年，河南省化肥施用折純量保持快速增長(zhǎng)，由1993年2.88×106t增至2002年的4.69×106t，年均增速5.55%；第二階段為2003—2016年，河南省化肥施用折純量速增速放緩，由2003年4.68×106t增至2016年的7.15×106t，年均增速3.06%，值得注意的是2016年河南省化肥施用折純量增速-0.15%，開(kāi)始出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

圖1 河南省1993-2016年農(nóng)業(yè)化學(xué)投入變化

2.2 農(nóng)藥使用量

1993—2016年河南省農(nóng)藥使用量由1993年的5.44×104t增至2016年1.27×105t，增長(zhǎng)133.64%，年均增速3.76%(圖1)。1993—2012年河南省農(nóng)藥使用量基本呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，期間由于“三農(nóng)問(wèn)題”嚴(yán)重，農(nóng)民種糧積極性不夠，農(nóng)藥使用量在2000年，2003年出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，增速分別為-0.62%和-3.24%，之后恢復(fù)增長(zhǎng)，直至2012年開(kāi)始，出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

2.3 農(nóng)膜使用量

1993—2016年河南省農(nóng)膜使用量基本呈上升態(tài)勢(shì)(圖1)，由1993年的3.84×104t增至2016年1.63×105t，增長(zhǎng)324.74%，年均增速6.49%。23 a來(lái)河南省農(nóng)膜使用可以分為4個(gè)階段：第1階段為1993—2000年，河南省農(nóng)膜使用量快速增長(zhǎng)，由1993年的3.84×104t增至2000年9.19×104t，年均增長(zhǎng)13.28%。第2階段為2001—2004年，由于“三農(nóng)問(wèn)題”嚴(yán)重，農(nóng)民種糧積極性不高，土地撂荒現(xiàn)象嚴(yán)重，農(nóng)膜使用量增速放緩，由2001年的9.41×104t增至2004年1.02×105t，年均僅增長(zhǎng)2.59%。第3階段為2005—2013年，農(nóng)膜使用量由2005年的1.08×105t增至2013年1.68×105t，年均增長(zhǎng)5.61%。第4階段為2014—2016年，農(nóng)膜使用量呈下降趨勢(shì)，由2013年的1.68×105t降至2016年的1.63×105t，年均增速為-0.94%。

根據(jù)上述河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入的發(fā)展?fàn)顩r可知，農(nóng)藥、農(nóng)膜和化肥投入的發(fā)展階段特征極為相似，“八五”時(shí)期，國(guó)家開(kāi)始要求加大“化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥等的供應(yīng)量”[10]，因此河南省化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥使用量等在1999年前快速增長(zhǎng)，尤其是農(nóng)膜使用年均增速達(dá)12.87%。1999年開(kāi)始，“三農(nóng)問(wèn)題”嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)化學(xué)投入增速放緩甚至出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，2004年后，國(guó)家聚焦“三農(nóng)問(wèn)題”，實(shí)施一系列惠農(nóng)措施，農(nóng)民種糧積極性提高，農(nóng)業(yè)化學(xué)投入恢復(fù)增長(zhǎng)，2012年后，隨著國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)投入的控制，以及河南省加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技投入以及循環(huán)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)等種植模式的推廣等原因，河南省農(nóng)膜、農(nóng)藥和化肥投入分別于2012，2014，2016年出現(xiàn)下降趨勢(shì)，農(nóng)業(yè)化學(xué)投入得到有效控制。

3 農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤關(guān)系

1993年以來(lái)河南省農(nóng)業(yè)產(chǎn)值由1993年的475.52億元增至2016年的4 577.16億元，增幅為862.56%，年均增速10.35%，除個(gè)別年份為負(fù)增長(zhǎng)外，基本呈現(xiàn)出年度連續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)圖2。即At+1>0。按照前述脫鉤狀況的定義可以看出，1993—2016年河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間總體上呈相對(duì)脫鉤狀態(tài)，即0≤εt+1<0，總體變化可分為3個(gè)階段(圖2)： ①1993—2000年，農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值均保持快速增長(zhǎng)，由于“八五”時(shí)期，國(guó)家鼓勵(lì)化肥、農(nóng)膜及農(nóng)藥等投入，農(nóng)業(yè)化學(xué)短期投入產(chǎn)出比相對(duì)更高，農(nóng)民為加大產(chǎn)量大量使用化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)，帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的快速增長(zhǎng)?？傮w上，在此階段河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值脫鉤指數(shù)波動(dòng)劇烈，二者脫鉤關(guān)系以相對(duì)脫鉤和擴(kuò)張性負(fù)脫鉤為主。 ②2001—2010年，隨著90年代農(nóng)田水利等農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到重視，河南省農(nóng)業(yè)機(jī)械化和電氣化水平快速提升，在此階段農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入的增速開(kāi)始逐步低于農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的增速，但農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展仍然受制于農(nóng)業(yè)化學(xué)投入。在此階段，河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值脫鉤指數(shù)較為平穩(wěn)，以相對(duì)脫鉤為主。 ③2011—2016年，“十七大”后，國(guó)家提出了建設(shè)生態(tài)文明的戰(zhàn)略任務(wù)，開(kāi)始重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約，同時(shí)隨著農(nóng)業(yè)科技水平的不斷提高以及循環(huán)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等新型農(nóng)業(yè)模式開(kāi)始推廣普及，河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入增速放緩，甚至出現(xiàn)減少趨勢(shì)，而農(nóng)業(yè)產(chǎn)值仍保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，在此階段，河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值開(kāi)始出現(xiàn)絕對(duì)脫鉤趨勢(shì)，但是脫鉤趨勢(shì)仍不十分穩(wěn)固，脫鉤彈性系數(shù)波動(dòng)劇烈，個(gè)別年份出現(xiàn)擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài)，其中2011年受秋雨災(zāi)害、冬春連旱的影響脫鉤彈性指數(shù)出現(xiàn)波動(dòng)，呈擴(kuò)張性負(fù)脫鉤。

圖2 河南省1993-2016年農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤指數(shù)

4 農(nóng)業(yè)化學(xué)投入的效應(yīng)分解

4.1 化肥施用折純量的效應(yīng)分解

基于LMDI因素分解模型對(duì)河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入進(jìn)行因素分解，結(jié)果詳見(jiàn)表1。1993—2016年，河南省化肥施用折純量增加了4.27×106t，其中耕地效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)分別是化肥投入增長(zhǎng)的促進(jìn)因素，23 a來(lái)相比基期累計(jì)分別貢獻(xiàn)了9.82×106t，8.40×105t的增量，二者貢獻(xiàn)率分別為229.97%，19.68%。效率效應(yīng)則對(duì)化肥施用折純量的增長(zhǎng)起抑制作用，相比基期累計(jì)貢獻(xiàn)了-6.39×106t(-149.66%)。

4.2 農(nóng)藥使用量的效應(yīng)分解

由表1可知，23 a來(lái)河南省農(nóng)藥使用量增加7.27×104t，規(guī)模效應(yīng)、耕地效應(yīng)和效率效應(yīng)相比基期分別貢獻(xiàn)了1.81×104t，2.02×105t和-1.47×105t，3種效應(yīng)對(duì)河南省農(nóng)藥使用量的貢獻(xiàn)率分別為24.95%，277.34%，-202.29%。與化肥因素分解情況相似，河南省農(nóng)藥使用量的增加主要由耕地效應(yīng)引致，規(guī)模效應(yīng)影響較小，而效率效應(yīng)對(duì)農(nóng)藥使用具有明顯的抑制作用。

4.3 農(nóng)膜使用量的效應(yīng)分解

1993—2016年河南省農(nóng)膜使用量增加1.25×105t，規(guī)模效應(yīng)、耕地效應(yīng)和效率效應(yīng)分別貢獻(xiàn)了1.94×104t，1.96×105t，-9.41×104t(表1)，3種因素的貢獻(xiàn)率分別為14.12%，161.31%，-75.43%。耕地效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)是農(nóng)膜使用量增加的主要推動(dòng)力，效率效應(yīng)對(duì)農(nóng)膜使用量的增加有抑制作用。根據(jù)以上分析可知，耕地效應(yīng)是農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入增加的主要推動(dòng)力量，單位農(nóng)作物播種面積農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)化學(xué)生產(chǎn)資料投入量的增加密切相關(guān)；應(yīng)從提高農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入的效率著手以減少農(nóng)業(yè)化學(xué)生產(chǎn)資料投入以及防止農(nóng)業(yè)面源污染；相對(duì)于其他兩個(gè)效應(yīng)，規(guī)模效應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)生產(chǎn)資料投入量的影響不明顯。

表1 河南省1993-2016年農(nóng)業(yè)化學(xué)投入的影響因素分解

5 農(nóng)業(yè)化學(xué)效率的空間聚類分析

河南省各市1993年與2016年單位產(chǎn)值農(nóng)業(yè)化學(xué)投入情況詳見(jiàn)表2。由于濟(jì)源市相關(guān)數(shù)據(jù)缺失，本部分內(nèi)容不包括濟(jì)源市。由表2可知，河南省從1993—2016年單位產(chǎn)值化肥施用量、農(nóng)藥使用量和農(nóng)膜使用量均呈下降趨勢(shì)，23 a來(lái)降幅分別為74.22%，75.75%和55.91%。具體到各市來(lái)看，單位產(chǎn)值農(nóng)膜使用量方面，降幅排在前3位的地市分別為周口、洛陽(yáng)和三門(mén)峽市，降幅分別為79.37%，77.01%和74.07%，降幅最低的為安陽(yáng)市，由于其農(nóng)膜使用量由1993年的70 t增至2016年的2.09×104t，增幅達(dá)3 033.94%，由此其單位產(chǎn)值農(nóng)膜使用量大幅提升212.47%。單位產(chǎn)值農(nóng)藥使用量方面，開(kāi)封、周口和三門(mén)峽3市降幅排在前3位，分別為87.12%，83.30%和79.62%，最低為平頂山市為15.78%；單位產(chǎn)值化肥施用量方面，三門(mén)峽市降幅最大，達(dá)到88.93%，其次為洛陽(yáng)市為86.15%，再次為駐馬店地區(qū)的82.91%，降幅最低為新鄉(xiāng)市，降幅為47.66%。由以上可知，周口、三門(mén)峽和洛陽(yáng)3市在農(nóng)業(yè)化學(xué)投入量控制方面走在河南省前列，而其他各市對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)投入的控制差異較大。

2016年河南省各市單位產(chǎn)值農(nóng)膜使用量、農(nóng)藥使用量和化肥施用折純量的K-means聚類結(jié)果如表3和圖3所示。由表3可知，河南省各市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入的依賴程度可分為兩類，第Ⅰ類包括鄭州、開(kāi)封、洛陽(yáng)、平頂山、安陽(yáng)、鶴壁、焦作、濮陽(yáng)、許昌、漯河和三門(mén)峽11市，其單位產(chǎn)值農(nóng)業(yè)化學(xué)投入相對(duì)較低，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)投入依賴較弱，如三門(mén)峽市單位產(chǎn)值化肥施用折純量、農(nóng)藥和農(nóng)膜使用量分別為0.059 6，0.001 8和0.002 3 t/萬(wàn)元，分別位居全省第17，15和第13位。第Ⅱ類城市包括新鄉(xiāng)、南陽(yáng)、商丘、信陽(yáng)、周口和駐馬店等市，其單位產(chǎn)值農(nóng)業(yè)化學(xué)投入相對(duì)較高，屬于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)依賴較強(qiáng)的城市。如商丘市單位產(chǎn)值化肥施用折純量、農(nóng)藥和農(nóng)膜使用量分別為0.059 6，0.001 8和0.002 3 t/萬(wàn)元，分別位居全省第4，1和第9位，對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)投入依賴程度較高。

從河南省單位產(chǎn)值農(nóng)業(yè)化學(xué)投入的空間差異來(lái)看(圖3)，河南省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)投入依賴較強(qiáng)的Ⅱ類城市主要位于豫東南地區(qū)，豫東南地區(qū)耕地面積較大，農(nóng)業(yè)在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占比重較高，為河南省糧食生產(chǎn)的主力[3]，其農(nóng)業(yè)發(fā)展方式相對(duì)較為粗放，農(nóng)業(yè)化學(xué)參與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的程度較高，雖然單位產(chǎn)值農(nóng)業(yè)化學(xué)投入量不斷降低，但絕對(duì)值依然位于全省前列。農(nóng)業(yè)化學(xué)參與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的程度較低的Ⅰ類城市均分布于河南省中部及豫西北地區(qū)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，這些地區(qū)耕地面積較少，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好，農(nóng)業(yè)占經(jīng)濟(jì)比重比較低，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)投入依賴較弱。

表2 河南省1993與2016年各市單位產(chǎn)值農(nóng)業(yè)化學(xué)投入量

表3 河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入K-means聚類結(jié)果

圖3 河南省2016年農(nóng)業(yè)化學(xué)依賴程度空間格局

6 結(jié) 論

(1) 1993—2016年河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入總體呈“先升后降”態(tài)勢(shì)，農(nóng)膜、農(nóng)藥和化肥投入分別于2012，2014，2016年出現(xiàn)下降趨勢(shì)，農(nóng)業(yè)化學(xué)投入得到有效控制。

(2) 23 a來(lái)河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)出現(xiàn)了從相對(duì)脫鉤和擴(kuò)張性負(fù)脫鉤并存到相對(duì)脫鉤再到開(kāi)始出現(xiàn)絕對(duì)脫鉤趨勢(shì)的轉(zhuǎn)變，說(shuō)明河南省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)的依賴性開(kāi)始逐漸減弱。

(3) 河南省農(nóng)業(yè)化學(xué)投入的影響因素分解表明，耕地效應(yīng)是農(nóng)業(yè)化學(xué)投入增加的主要推動(dòng)力量，效率效應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)投入具有明顯抑制作用，而規(guī)模效應(yīng)的影響不明顯。

(4) 從空間格局上看，豫東南地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)投入依賴程度較高，豫中和豫西北地區(qū)農(nóng)業(yè)化學(xué)參與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的程度較低。說(shuō)明盡管河南省整體上農(nóng)業(yè)化學(xué)投入對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)呈現(xiàn)出了脫鉤狀態(tài)，但還存在著較大的空間差異，未來(lái)河南省應(yīng)采取差異化的農(nóng)業(yè)化學(xué)控制政策。