化肥施用技術(shù)效率及其影響因素分析
——以荔枝產(chǎn)業(yè)為例

宋鳳仙，齊文娥，李勝文

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，廣東 廣州 510642）

【研究意義】我國是世界上最大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)國，化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高產(chǎn)量重要的生產(chǎn)資料。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，農(nóng)民施用化肥可以提高55%～75%的糧食產(chǎn)量，為追逐高產(chǎn)量，化肥施用量逐年增加。1978 年，我國農(nóng)業(yè)化肥施用折純量為1 635.4 萬t，2015 年為6 022.6 萬t，從1978—2015年，化肥施用量增長了約2.7倍［1］。2004以來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在因施用化肥造成土壤板結(jié)，降低了土地的使用率，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，其中化肥施用量比發(fā)達國家高近20%。為了減少化肥施用過多造成的土地問題和農(nóng)民生產(chǎn)投入成本，我國政府制定了關(guān)于化肥施用的相關(guān)政策。2015年，農(nóng)業(yè)部提出爭取在2020 年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)化肥施用量零增長或負增長［2］，因此研究化肥施用情況具有現(xiàn)實意義。

【前人研究進展】國外學(xué)者對技術(shù)效率和化肥效率的研究主要有以下方面：Farrell［3］根據(jù)已有的條件構(gòu)造計量模型對生產(chǎn)投入要素的平均效率進行度量；Reinhard 等［4］針對單一生產(chǎn)要素進行荷蘭奶牛養(yǎng)殖戶的環(huán)境效率研究；Olk 等［5］采用水稻生產(chǎn)國土壤對氮肥利用率進行測算，得出氮肥的利用率較低的結(jié)論；Gellings等［6］研究發(fā)現(xiàn)，亞洲部分國家施用化肥存在嚴重的比例失衡，氮肥施用過量而磷肥和鉀肥施用不足。國內(nèi)學(xué)者從不同角度和不同方法研究化肥施用技術(shù)效率：李季芬等［7］認為未充分利用的氮和磷通過農(nóng)田地表造成環(huán)境問題；尚杰等［8］運用線性回歸模型對造成我國化肥面源污染的化肥施用強度進行分析；史常亮等［9］基于計量模型得出化肥使用存在較高的技術(shù)無效率，土地細碎化對化肥施用技術(shù)效率有負向影響；仇煥廣等［10］基于計量模型得出農(nóng)戶對風險規(guī)避程度影響化肥施用量；鄒偉等［11］利用隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)研究得出在一定的條件下生產(chǎn)規(guī)?？梢蕴岣呋适┯眯?；鄭微微等［12］引入肥耗概念構(gòu)建肥耗計算方法，得出江蘇省施肥強度較高，蔬菜作物耗肥大于糧食作物。

【擬解決的關(guān)鍵問題】大部分學(xué)者從經(jīng)濟和技術(shù)兩個角度來研究化肥施用技術(shù)效率。經(jīng)濟角度是分析化肥投入和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出的關(guān)系，技術(shù)角度是指在生產(chǎn)要素一定時，化肥最少施用量與實際施用量之間的比值［2］。本文基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件和可操作性，從技術(shù)角度研究化肥施用效率。運用計量模型估算化肥施用技術(shù)效率，并找出影響化肥施用技術(shù)效率的因素，為提高荔枝種植戶收入提供有效建議。

1 材料與方法

1.1 研究方法

1.1.1 隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)模型 本研究借鑒之前學(xué)者的方法［13］，構(gòu)建以柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)為基礎(chǔ)的隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)模型，計算化肥施用技術(shù)效率。生產(chǎn)函數(shù)公式為：

估算模型為：

式中，Y1為荔枝產(chǎn)量；Z1為固定資產(chǎn)投入；Z2為荔枝種植面積；X1為化肥投入的折純量，根據(jù)國家統(tǒng)計局對折純量的算法，復(fù)合肥、氮肥、磷肥和鉀肥的折純率分別為45%、46%、17%、20%；α為其他估計參數(shù)；vi為隨機擾動項，屬于獨立同分布（iid），并服從N（0,?2），表示荔枝種植戶不可控的因素、測量誤差和遺漏變量；ui為服從截斷型正態(tài)分布的非負的技術(shù)無效率項，反映由于存在技術(shù)無效率導(dǎo)致的實際產(chǎn)出到生產(chǎn)前沿面的距離，ui獨立于純隨機誤差項vi。i=1,2,3……，t=1,2,3……，表示第i個農(nóng)戶在t時期的表現(xiàn)［14］。因此，i農(nóng)戶在t時期的化肥對荔枝生產(chǎn)的技術(shù)效率TE的估計公式為：

1.1.2 多元線性回歸模型 構(gòu)建多元線性模型來分析影響化肥施用技術(shù)效率的因素。大多數(shù)學(xué)者的研究對象是大宗農(nóng)作物［15-16］。不同學(xué)者從不同角度研究影響化肥施用技術(shù)效率的因素變量，如李靜等［17］以中國糧食主產(chǎn)區(qū)的數(shù)據(jù)分析得出農(nóng)戶受教育水平和家庭收入影響化肥施用效率；鄭微微等［18］認為適度規(guī)模經(jīng)營對化肥施用強度有影響；楊增旭等［19］認為農(nóng)戶獲得技術(shù)培訓(xùn)對化肥施用技術(shù)效率有影響；閆湘等［20］認為農(nóng)戶受教育年限對化肥施用量有顯著影響。本文以荔枝為研究對象，實證分析荔枝種植戶的建園年限、家庭人均收入、家庭勞動力比例、平均固定資產(chǎn)、化肥折純量、種植面積和家庭是否接受技術(shù)培訓(xùn)對荔枝種植戶化肥施用技術(shù)效率的影響。變量的定義如表1 所示。

表1 變量定義Table 1 Variable definition

多元線性回歸模型為：

式中，TE為化肥技術(shù)效率，A為建園年限，Y為家庭人均收入，L為勞動力比例，G為平均固定資產(chǎn)，F(xiàn)為化肥折純量，M為種植面積，S為是否接受技術(shù)培訓(xùn)，μ為隨機誤差項。為了避免大數(shù)值，對家庭人均收入、平均固定資產(chǎn)和化肥折純量取對數(shù)。

1）主成分分析法：主成分分析是一種能夠保持原指標大多數(shù)信息的同時將多個評價指標簡化為少數(shù)幾個綜合指標的統(tǒng)計方法[6]。該方法強調(diào)了評價的客觀性，具備實用性強和全面性、可比性的特點。其缺點為，當對多個主成分指標進行加權(quán)綜合分析時，其評價函數(shù)的有效度將會降低，同時該方法還容易受到指標間的信息重疊的影響。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來源于國家荔枝龍眼產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟崗位團隊于2016 年8—9 月對廣東、廣西和海南三省荔枝種植戶一對一問卷調(diào)研［21］。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)可知，廣東、廣西和海南省是我國三大荔枝主產(chǎn)省區(qū)，其荔枝總產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的91%。國家荔枝龍眼產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系在三省分別設(shè)立茂名、湛江、深圳、玉林、欽州、北海、?？诤唾僦莨? 個綜合試驗站，對茂名、欽州、玉林、湛江、北海和?？? 個綜合試驗站輻射的24個技術(shù)示范縣的318 個荔枝固定觀測戶進行訪談，最終獲得301 個有效樣本［22］。

2 結(jié)果與分析

2.1 模型回歸結(jié)果

本研究使用Stata14 軟件，采用隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)模型計算調(diào)研地荔枝施肥技術(shù)效率，回歸結(jié)果如表2 所示，化肥折存量對荔枝產(chǎn)量在1%的條件下有顯著影響，表明化肥能提高荔枝產(chǎn)量；固定成本對荔枝產(chǎn)量在1%的條件下有顯著影響，表明生產(chǎn)設(shè)施完善可以提高生產(chǎn)效率。

表2 隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)回歸結(jié)果Table 2 Regression results of stochastic frontier production function

2.2 荔枝施肥技術(shù)效率

根據(jù)隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)可以算出2016 年荔枝施肥技術(shù)效率平均為0.419，其中海南?？诰C合試驗站化肥施用技術(shù)效率最高、為0.551，廣西玉林綜合試驗站最低、為0.332，其余分別為欽州綜合試驗站0.492、茂名綜合試驗站0.408、湛江綜合試驗站0.395、儋州綜合試驗站為0.336（表3）。由于經(jīng)濟水平和文化水平不同，進一步分析各技術(shù)示范縣級生產(chǎn)區(qū)域荔枝施肥技術(shù)效率，由表3可知，荔枝施肥技術(shù)效率以海南昌江縣最高、為0.690，廣東信宜最低、為0.104。廣東、廣西和海南的施肥技術(shù)效率均小于1，相對于現(xiàn)有技術(shù)條件下最小化肥施用量，荔枝產(chǎn)業(yè)化肥利用水平仍較低，表明58.1%的化肥沒有被荔枝樹所吸收。

表3 2016 年各技術(shù)示范縣荔枝施肥技術(shù)效率Table 3 Litchi fertilization technical efficiency of each technology demonstration county in 2016

2.3 化肥施用技術(shù)效率決定因素分析

多元線性回歸模型對荔枝施肥技術(shù)效率影響因素的實證分析結(jié)果（表4）表明，家庭人均收入、平均固定資產(chǎn)、化肥折純量、家庭勞動力比例和種植面積均顯著影響化肥施用技術(shù)效率，而建園年限和是否參加技術(shù)培訓(xùn)對荔枝化肥施用技術(shù)效率無顯著影響。

表4 荔枝施肥技術(shù)效率的影響因素Table 4 Influencing factors of litchi fertilization technical efficiency

2.3.1 農(nóng)戶家庭特征 荔枝種植戶的家庭人均收入對化肥施用技術(shù)效率在1%水平上有顯著正向影響。荔枝種植戶家庭收入越高可能存在越多獲取生產(chǎn)信息的渠道，更容易接受新的生產(chǎn)技術(shù)，掌握化肥知識，提高施肥技術(shù)效率。

2.3.2 農(nóng)戶生產(chǎn)特征 荔枝建園年限對化肥施用技術(shù)效率無顯著影響。建園年限是荔枝生產(chǎn)中開始種植荔枝時所形成的。在實際生產(chǎn)中，荔枝種植戶可能繼承或自建荔枝園。荔枝生產(chǎn)中化肥施用技術(shù)源于自身經(jīng)驗進行施肥，與建園年限沒有關(guān)系。

2.3.3 要素投入特征（1）固定資產(chǎn)投入對化肥施用技術(shù)效率在1%的水平下有顯著的負向影響。荔枝生產(chǎn)中的固定投入有果園房屋、簡易公棚、道路、農(nóng)具和用水電設(shè)施等。荔枝種植戶固定資本投入越多，對荔枝產(chǎn)出期望越高，會加大化肥投入，造成過量施用化肥。

（2）化肥折純量對化肥施用技術(shù)效率在1%的水平下有顯著的負向影響?；剩ㄈ鐝?fù)合肥和氮元素）在荔枝生產(chǎn)中投入與農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和品質(zhì)有關(guān)。在生產(chǎn)一定的情況下，化肥投入越多，施用技術(shù)效率越低。

（3）勞動力比例對化肥施用技術(shù)效率在1%的水平下有顯著的負向影響。家庭勞動力越多，從事荔枝生產(chǎn)的人口越多，對荔枝生產(chǎn)的依賴程度較高。荔枝種植戶為了提高產(chǎn)量而過量施肥，導(dǎo)致施肥技術(shù)效率降低。

（4）荔枝種植面積對化肥施用技術(shù)效率在5%的水平下有顯著的負向影響。這可能是農(nóng)戶種植荔枝面積較多時，荔枝種植戶因管理能力不足造成施肥過量；或者施肥過程外包，工人的生產(chǎn)經(jīng)驗不同造成大量施肥的現(xiàn)象。

2.3.4 信息交流 家庭接受技術(shù)培訓(xùn)對化肥施用技術(shù)效率無顯著影響。這與實際調(diào)研中掌握技術(shù)的種植戶提高化肥施用效率不同。大樣本調(diào)研表明，農(nóng)技人員的技術(shù)推廣并未成為當前農(nóng)戶獲取農(nóng)業(yè)技術(shù)的主渠道［23］，但相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)目前我國農(nóng)技推廣體系中存在諸多問題抑制了農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門各項功能的發(fā)揮［24］。農(nóng)業(yè)技術(shù)有較強的外部性，農(nóng)技推廣系統(tǒng)并沒有充分發(fā)揮其作用進而提高生產(chǎn)技術(shù)效率。

3 討論

運用隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)模型算出2016 年荔枝種植戶化肥施用技術(shù)效率均值為0.419，相對于化肥完全利用100%，廣東、廣西和海南三省的荔枝種植戶的化肥施用技術(shù)效率水平較低。這就需要荔枝種植戶在生產(chǎn)中改變生產(chǎn)行為來提高化肥施用技術(shù)效率。

家庭接受技術(shù)培訓(xùn)對提高化肥施用技術(shù)效率沒有顯著影響。部分學(xué)者認為接受技術(shù)培訓(xùn)可以提高化肥施用技術(shù)效率［19］，本文實證結(jié)果與該觀點不同。在理論上，技術(shù)可以提高生產(chǎn)，這就需要進一步探究接受技術(shù)培訓(xùn)對荔枝種植戶的影響程度。

種植面積對化肥施用技術(shù)效率沒有顯著影響。但是鄭微微等［18］認為適度規(guī)模經(jīng)營對化肥施用強度有影響，或許可以進一步探究不同種植規(guī)模對化肥施用技術(shù)效率的影響，可能存在最優(yōu)的種植規(guī)模。

4 結(jié)論與建議

從節(jié)本增效視角來研究荔枝種植戶的化肥施用技術(shù)效率，利用隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)模型，得出化肥施用技術(shù)效率的平均值為0.419，相當于有58.1%的化肥未被荔枝利用，即在化肥施用技術(shù)效率上存在很大提升空間。在各綜合試驗站中，以海南海口施肥技術(shù)效率最高（0.551），廣西玉林最低（0.332）；各技術(shù)示范縣中，以海南昌江縣施肥技術(shù)效率最高（0.690），廣東信宜最低（0.104）。進一步分析影響化肥施用技術(shù)效率的因素，可知家庭人均收入對化肥施用技術(shù)效率有正向影響，而平均固定資產(chǎn)、化肥折純量、家庭勞動力比例和種植面積對化肥施用技術(shù)效率有負向影響?；诖?，提出以下建議：

（1）引導(dǎo)荔枝種植戶正確認識化肥施用技術(shù)效率。根據(jù)實際調(diào)研，大多荔枝種植戶為提高產(chǎn)量而過量施用化肥。政府和農(nóng)技站應(yīng)對荔枝種植戶進行技術(shù)培訓(xùn)，使其確切認識到要提高荔枝收入必須科學(xué)施肥。

（2）切實推廣提高化肥施用技術(shù)效率的技術(shù)培訓(xùn)。實證結(jié)果表明，家庭接受技術(shù)培訓(xùn)對提高化肥施用技術(shù)效率沒有影響。但在實際調(diào)研中，很多荔枝種植戶參加培訓(xùn)并非自愿，真心學(xué)習技術(shù)培訓(xùn)較少，但掌握技術(shù)的荔枝種植戶在實際生產(chǎn)中會帶來高效率。這需要政府部門推廣荔枝生產(chǎn)技術(shù)，邀請荔枝生產(chǎn)專家到農(nóng)戶種植地親自指導(dǎo)生產(chǎn)技術(shù)，使荔枝種植戶得到真正的技術(shù)培訓(xùn)和生產(chǎn)指導(dǎo)。

（3）制定合理的指導(dǎo)方案提高化肥施用技術(shù)效率。荔枝種植戶要認識到正確施肥的必要性，政府和農(nóng)技站要認真對荔枝種植戶進行培訓(xùn)。荔枝種植區(qū)域的政府和農(nóng)技站應(yīng)以當?shù)乩笾ψ魑锷L規(guī)律和土壤質(zhì)量，制定合理的方案，如控制氮磷肥比例，增加有機肥和農(nóng)家肥施用。荔枝種植戶應(yīng)該根據(jù)自己的能力種植合適的面積。規(guī)模經(jīng)營有利于降低要素投入成本，提高荔枝生產(chǎn)資源配置效率，增加荔枝種植戶收入，促進荔枝產(chǎn)業(yè)發(fā)展。