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      農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)視域下地形特征與作物類型對化肥施用質(zhì)性影響分析

      2019-08-24 15:53:03王綺雯張小有
      關(guān)鍵詞:施用量排放量江西省

      王綺雯 張小有

      [摘要]基于江西省規(guī)模農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù),分析地形特征和農(nóng)作物類型對農(nóng)戶低碳的影響,結(jié)果表明:(1)江西省農(nóng)業(yè)碳排放從2000年以來一直保持正增長,且排名位于全國前列,減排形勢嚴(yán)峻;(2)江西省農(nóng)業(yè)化肥碳排放量與耕地面積不成正比;(3)江西省農(nóng)戶種植水稻施用高量化肥意愿更強(qiáng);(4)平原和盆地在化肥施用量上更傾向于高量。

      [關(guān)鍵詞] 碳排放;規(guī)模農(nóng)戶;地形特征;作物類型

      [中圖分類號] F323.22 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

      1 引言

      中國作為四大文明古國綿延不絕,與小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的給養(yǎng)有很大關(guān)系。然而,傳統(tǒng)的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)是典型的“高碳農(nóng)業(yè)”。全球變暖形式不容樂觀,我國于2015年向聯(lián)合國環(huán)境與氣候變化委員會主動提出:到2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%的目標(biāo)。研究顯示,中國的糧食產(chǎn)量占世界的1/5左右,但是化肥使用量卻占到了1/3,每1hm2的用量是世界平均用量的四倍,這不僅會帶來土壤結(jié)塊等“過勞”問題,還會對生態(tài)造成不可估量的威脅,尤其在碳排放方面。據(jù)統(tǒng)計(jì),農(nóng)業(yè)源溫室氣體排放占全球認(rèn)為源溫室氣體排放總量的10%~12%,其中,CH4占由人類活動造成的CH4排放總量的50%,N2O占60%,由此可見,農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為全球溫室氣體排放的重要來源。農(nóng)民在生產(chǎn)過程中投入種子、農(nóng)藥、化肥等碳源,相應(yīng)的就會產(chǎn)生碳(圖1)。江西省是農(nóng)業(yè)大省,耕地面積為308.87萬hm2,其每年的碳排放量不可忽視。圖2顯示了江西省2007~2015年農(nóng)業(yè)的碳排放量及增長率,可以看出江西省農(nóng)業(yè)碳排放量在前期顯著下降,2012年下降最快,為-18.16%。但之后開始緩慢上升,且增長率一直維持在4%左右,表明江西省農(nóng)業(yè)減碳形式不容樂觀。本文以江西省為例,以地形特征與作物類型為切入點(diǎn),以農(nóng)作物生產(chǎn)過程中化肥施用量為研究對象,研究這兩方面因素對農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)應(yīng)用的影響,為江西省后續(xù)農(nóng)業(yè)工作的開展提供了一定的借鑒意義。

      2 文獻(xiàn)回顧

      2.1 國外關(guān)于農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)的研究

      國外關(guān)于農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)的討論比較早,主要關(guān)注點(diǎn)在政策、技術(shù)和影響等方面。Peter J.G.Pearson研究了英國的第一次工業(yè)革命的制度因素,認(rèn)為低碳技術(shù)將是另一種不同形式的工業(yè)革命,這對于提高經(jīng)濟(jì)效益具有重大的意義。Pedro A Arraes Pereira研究了巴西農(nóng)業(yè),認(rèn)為技術(shù)改造對農(nóng)業(yè)的貢獻(xiàn)極大,而從環(huán)保的角度考慮,低碳技術(shù)將在巴西農(nóng)民中被廣泛采納。David Norse認(rèn)為農(nóng)業(yè)是溫室氣體排放量最大的人為來源之一,而低碳戰(zhàn)略的實(shí)施通常有很大的限制,所以要想達(dá)到減排和農(nóng)民增收的雙贏目的必須在政策方面下苦功。Sharon Friel研究了巴西的農(nóng)業(yè)碳匯排放量,認(rèn)為農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)改進(jìn)到2030年將會減少30%的碳排放,這有利于為公眾提供一個可接受的、健康的、低排放的飲食環(huán)境。

      2.2 國內(nèi)關(guān)于農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)的研究

      國內(nèi)關(guān)于農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)方面,也進(jìn)行過多次探討。馬曉旭認(rèn)為,低碳農(nóng)業(yè)是“三低”農(nóng)業(yè),但是現(xiàn)階段我國低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著諸多矛盾和問題,如大量農(nóng)藥、化肥殘留,農(nóng)村土壤和水源污染等,要從提高農(nóng)業(yè)資源利用率、技術(shù)創(chuàng)新、制度保障三個方面著手。田云等基于1995~2010年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)我國碳排放總量逐年上升,并且區(qū)域差距明顯,我國減碳排放還面臨一定的壓力。李波等在研究農(nóng)戶行為時(shí)發(fā)現(xiàn),戶主的性別、年齡、文化程度、耕地面積等都對農(nóng)田的碳排放量有一定的影響,要加強(qiáng)對農(nóng)戶的培訓(xùn),使他們逐步走向低碳的生產(chǎn)方式。吳賢榮等采用Tobit模型,分析了中國31個?。ㄊ?、區(qū))的農(nóng)業(yè)碳排放變化,指出東部地區(qū)在農(nóng)業(yè)碳排放方面持續(xù)改善主要源于技術(shù)進(jìn)步的影響,而中、西部地區(qū)是源于技術(shù)效率的改善而非技術(shù)進(jìn)步的推動,且波動性較大。周勝等通過一系列的實(shí)驗(yàn)表明,施肥類型會影響農(nóng)作物的碳排放量,例如:有機(jī)肥的稻田釋放的甲烷要高于施用等量復(fù)合肥釋放的甲烷,普通復(fù)合肥的用量也會影響農(nóng)作物的碳排放量。同時(shí)也指出,水稻品種不同,其CH4的產(chǎn)量也不同,所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中我們要優(yōu)化肥料的使用配方,開發(fā)低排高產(chǎn)的水稻品種,這樣才能有效減少農(nóng)業(yè)碳排放量。高雪萍針對江西1069名農(nóng)戶的調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),由于農(nóng)戶種植規(guī)模很大,具備一定的基礎(chǔ)設(shè)施條件,且地理位置不會很偏僻,故地形的差異對農(nóng)業(yè)低碳新技術(shù)的應(yīng)用沒有很大的影響。

      總體而言,當(dāng)前國內(nèi)外對于農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)方面的研究還是比較深入,在全球變暖的這一大背景下,農(nóng)業(yè)低碳顯然已經(jīng)成為一個熱門話題。本文在已有文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上,通過分析地形特征和作物類型這兩方面的因素,結(jié)合在江西省的實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù),研究上述兩項(xiàng)因素對農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)應(yīng)用的影響,以期對江西省農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)應(yīng)用發(fā)展提供一定的支持。

      3 數(shù)據(jù)來源與模型設(shè)定

      3.1 數(shù)據(jù)來源

      江西的地形條件十分復(fù)雜,不僅有山地、丘陵,還有平原、盆地,使得農(nóng)作物種類也豐富多樣。不僅有水稻這一南方種植面積最大的農(nóng)作物,還形成了“南有贛南臍橙、廣昌白蓮,北有寧州紅茶、廬山云霧茶”的特色農(nóng)作物產(chǎn)區(qū)。研究江西的農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀對全國農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。多項(xiàng)研究表明,我國化肥的投入量過大,利用率低,且投入已超過225kg/ha的上限。由此可知,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,化肥的合理有效利用已經(jīng)成了一個重要問題。故本文以化肥的使用量為例,研究在盆地、平原、山地、丘陵四類地形狀況和作物類型不同的狀況下,規(guī)模農(nóng)戶施肥用量的多少。

      本文所用的數(shù)據(jù)來自于課題組2017年對江西省撫州市、贛州市、吉安市等地的調(diào)查,調(diào)查的主要內(nèi)容包括規(guī)模農(nóng)戶的作物種植類型、所處的地形特征等,本次調(diào)查共發(fā)放問卷370份,剔除具有缺失值的問卷31份,最終回收339份有效問卷。表1列出了江西不同地形條件和作物類型下規(guī)模樣本農(nóng)戶施用化肥量的選擇。從樣本數(shù)據(jù)中我們可以發(fā)現(xiàn),大部分規(guī)模農(nóng)戶種植的所在地為丘陵,占總樣本的48.67%,78.17%的規(guī)模農(nóng)戶選擇種植水稻。化肥的施用量差距也比較大,最小值為149.25kg/hm2,最大值為2985.07kg/hm2。

      農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)應(yīng)用水平的高低主要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的碳排放量衡量,國內(nèi)外關(guān)于農(nóng)業(yè)碳排放值的計(jì)算有很多,在此借鑒謝淑娟的做法,即

      × (1)

      式(1)中,表示第t年的農(nóng)業(yè)碳排放總量,為碳排放系數(shù),Tti表示第t年碳排放源的用量。通過美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室可以得知,化肥的碳排放系數(shù)為0.8956(表2),表明化肥用量與碳排放量成正相關(guān),故把化肥用量作為因變量。圖3顯示了江西省2007~2016年化肥碳排放數(shù)據(jù),從2007年的118.76萬t上升到2016年的127.18萬t,年均增長率為0.76%,其中,2013~2016年的增幅為0.09%,但是江西農(nóng)業(yè)的耕地面積卻由2013年的308.73hm2下降到2016年的308.22hm2,降幅0.06%,表明耕地面積與農(nóng)用化肥碳排放量并不匹配,江西省農(nóng)業(yè)減碳形式依舊嚴(yán)峻。

      張小有等人在研究江西省規(guī)模農(nóng)戶化肥施用行為時(shí)認(rèn)為,農(nóng)戶的受教育程度作為自覺行為對農(nóng)田碳減排具有積極意義,故把受教育程度作為協(xié)變量,探討其對規(guī)模農(nóng)戶低碳行為的影響。

      3.2模型設(shè)定

      回歸是研究變量與變量間關(guān)系的一種手段,多重線性回歸模型主要在自變量不止有一個時(shí)所采用。本文用地形特征和農(nóng)作物類型兩個自變量來計(jì)算對規(guī)模農(nóng)戶低碳生產(chǎn)行為的影響。其中:為被解釋變量化肥施用量,是影響被解釋變量y的各種因素,i=1,2,3,……,n, 是解釋變量的線性組合;為常數(shù)項(xiàng);,,……為自變量;,……為相應(yīng)自變量的回歸系數(shù);為隨機(jī)干擾項(xiàng)。則:

      (2)

      3.3 數(shù)據(jù)測算

      關(guān)于調(diào)查數(shù)據(jù),本文所選取的描述性統(tǒng)計(jì)見表3。

      4 研究結(jié)果及分析

      4.1 多重線性模型估計(jì)結(jié)果

      經(jīng)過多重共線性檢驗(yàn)后,利用前文所構(gòu)建的多重線性回歸模型檢驗(yàn)各個變量對農(nóng)業(yè)低碳行為的影響,結(jié)果如表4。從結(jié)果看,模型的擬合度較差(小于0.10),對總體變量的解釋程度較低。但是從方差分析檢驗(yàn)結(jié)果來看,擬合的模型有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。地形特征和農(nóng)作物類型以及受教育程度對規(guī)模農(nóng)戶在化肥使用量和化肥類型的選擇上都有顯著影響。

      4.2 估計(jì)結(jié)果分析

      4.2.1 地形特征的影響。線性模型結(jié)果顯示,地形對化肥施用量的選擇上具有顯著負(fù)向影響。即山地和丘陵所用化肥量偏低,盆地和平原化肥用量相對較高。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果也顯示,盆地和平原施用高量化肥的比例分別為31.58%和37.33%,而丘陵和山地相應(yīng)的比例分別為16.97%和26.25%。山地丘陵地區(qū),自然資源較多,規(guī)模農(nóng)戶常常會利用豬牛羊的糞便以及落葉作為天然肥料來替代化學(xué)肥料,且山地丘陵地區(qū)大都地處偏遠(yuǎn),規(guī)模農(nóng)戶運(yùn)送化肥的成本會相對高于平原和盆地地區(qū),這在無形中也使得山地丘陵地區(qū)偏向于低量的化肥。此外,江西省規(guī)模農(nóng)戶的土地大部分是流轉(zhuǎn)而來,只有使用權(quán),沒有所有權(quán),故規(guī)模農(nóng)戶在施用化肥時(shí)并沒有考慮土壤結(jié)塊等可持續(xù)發(fā)展問題,更多的是關(guān)注眼前利益,這也是導(dǎo)致江西省農(nóng)業(yè)碳排放量居高不下的原因之一。

      4.2.2 農(nóng)作物類型的影響。根據(jù)上述模型得知,農(nóng)作物類型對化肥施用量的選擇上具有顯著負(fù)向影響。即水稻的化肥施用量比果蔬和其他經(jīng)濟(jì)作物高。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果也顯示,水稻的化肥施用量高于果蔬和其他經(jīng)濟(jì)作物。這可能與作物所需肥量有關(guān),果蔬和其他經(jīng)濟(jì)作物的耕地面積不如水稻,大部分規(guī)模農(nóng)戶平時(shí)會用人糞尿等有機(jī)肥澆灌,在合理利用資源的同時(shí)又節(jié)約施肥成本。同時(shí),由于所需肥料不多,一些規(guī)模農(nóng)戶在力所能及的情況下會購買價(jià)格更高的生物肥料,不僅能提高口感,而且在價(jià)格方面也會得到更多的經(jīng)濟(jì)效益。而水稻的種植面積很大,用人糞尿遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其所需養(yǎng)分,如果一味施用生物肥料,在產(chǎn)量方面不會提高甚至可能會大大減產(chǎn),即使這樣的水稻在價(jià)格上有很大的優(yōu)勢,規(guī)模農(nóng)戶也會考慮機(jī)會成本,為了提高產(chǎn)量,規(guī)模農(nóng)戶往往會選擇施用大量的化肥。

      4.2.3 教育程度的影響。根據(jù)上述分析結(jié)果得知,教育程度對規(guī)模農(nóng)戶化肥施用量上有顯著負(fù)向影響,即受教育程度高的規(guī)模農(nóng)戶在化肥施用量上偏低。可能的原因是教育程度高的規(guī)模農(nóng)戶更愿意把書本中的知識用于實(shí)踐,更愿意采用低碳方法來種植作物。且近年來,國家對于農(nóng)業(yè)低碳宣傳力度較大,受過高等教育的規(guī)模農(nóng)戶也樂于響應(yīng)國家號召,親身實(shí)踐。在實(shí)地調(diào)研過程中也證實(shí)了這一點(diǎn)。

      5 結(jié)論與建議

      本文的主要結(jié)論為:第一,江西省農(nóng)用化肥碳排放量居高不下,減排形勢依舊嚴(yán)峻;第二,江西省水稻化肥用量高于其他作物,且偏向施用高碳化肥;第三,江西省盆地和平原化肥用量高于丘陵、山地。第四,江西省規(guī)模農(nóng)戶受教育程度與農(nóng)業(yè)低碳成正比。

      農(nóng)業(yè)碳排放是碳排放的重要組成部分之一,農(nóng)業(yè)減排對于減少溫室氣體具有重要意義,本文分別從以下三個角度對降低江西省農(nóng)業(yè)碳排放提出以下建議:

      5.1 發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)

      江西省水稻種植面積一直處于第一位,但水稻高產(chǎn)并不意味著肥料越多越好,適當(dāng)使用有機(jī)肥不僅能提高水稻的產(chǎn)量,也能提高口感。水稻豐收后在稻田里養(yǎng)殖魚蝦,來年種植時(shí)能有效減少肥料的使用。同時(shí),各地也可以根據(jù)實(shí)際情況,以農(nóng)家樂等新型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式為例,不僅能使農(nóng)業(yè)發(fā)展綠色化、生態(tài)化,還能有效帶動第一、第三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,帶動地方經(jīng)濟(jì)效益。

      5.2 推廣測土配方肥

      根據(jù)實(shí)地調(diào)研,規(guī)模農(nóng)戶不選擇除化肥以外的其他肥料的主要因素是成本和產(chǎn)量,但現(xiàn)階段由于這些肥料的制作成本較高,降低其價(jià)格顯然很不現(xiàn)實(shí),但測土配方肥能有效解決規(guī)模農(nóng)戶這兩大顧慮。測土配方肥是根據(jù)作物所缺營養(yǎng)來有目的的施肥,達(dá)到提高肥料利用率和減少用量的效果。為此,政府部門應(yīng)該鼓勵農(nóng)技人員田間指導(dǎo),對規(guī)模農(nóng)戶進(jìn)行測土配方肥的技術(shù)培訓(xùn),以期達(dá)到效益和低碳雙贏的目的。

      5.3 培育新型職業(yè)農(nóng)民

      當(dāng)前人口紅利萎縮,勞動力資源顯著下降,培養(yǎng)新一代職業(yè)農(nóng)民顯得尤為重要。這支新型職業(yè)農(nóng)民能及時(shí)適應(yīng)新理念、新技術(shù),對于農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)應(yīng)用的推廣具有重要意義。同時(shí),具備高度的責(zé)任感和現(xiàn)代觀念,有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,更好的貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念。

      中國是農(nóng)業(yè)大國,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排對世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。江西省作為我國的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省,農(nóng)業(yè)碳排放高于全國平均水平,農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展?jié)摿薮蟆?yīng)因地制宜種植作物,在“十三五”政策的大背景下,大力發(fā)展新型職業(yè)農(nóng)民,推廣農(nóng)業(yè)低碳技術(shù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳排放的絕對減排。

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      [收稿日期]2018-11-22

      [基金項(xiàng)目]國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“農(nóng)業(yè)低碳技術(shù)應(yīng)用激勵機(jī)制與支持政策研究——基于江西規(guī)模農(nóng)戶的實(shí)證”(71563018)

      [作者簡介]王綺雯(1995—),女,江西南昌人,碩士研究生,研究方向:環(huán)境會計(jì)理論與實(shí)務(wù)。

      [通訊作者]張小有(1970—),男,江西贛州人,副教授,博士,研究方向:環(huán)境會計(jì)理論與實(shí)務(wù)。

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      心聲歌刊(2020年1期)2020-04-21 09:24:58
      江西省音協(xié)八屆二次常務(wù)理事(擴(kuò)大)會在昌召開
      心聲歌刊(2019年4期)2019-09-18 01:15:22
      復(fù)合微生物菌劑施用量對烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的影響
      檳榔芋不同氮肥施用量試驗(yàn)
      全國機(jī)動車污染物排放量
      ——《2013年中國機(jī)動車污染防治年報(bào)》(第Ⅱ部分)
      李 丹
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