化肥对中国粮食产量变化贡献率的研究

【目的】 化肥在中国粮食产量的增加中发挥了重要作用,但中国单位面积化肥施用量已远超其他国家。虽然田间试验已证明减少化肥施用量不会导致粮食产量大幅下降,但部分经济学者和粮食生产者对减少化肥施用量仍持谨慎态度。科学评价我国现阶段化肥对粮食产量变化的贡献率,对国家层面制定合理的化肥施用决策有重要的参考价值。已有研究侧重于利用时间序列模型分析粮食产量与化肥投入量及其他因素的关系,而不同省份粮食生产力存在差异,并且化肥对粮食产量变化的贡献率是动态变化的。故本研究利用面板数据模型更好地描述中国粮食生产的投入产出关系,并更准确地反映不同阶段化肥对粮食产量变化的贡献率。 【方法】 研究收集了1995—2015年中国30个省份粮食投入产出数据,分别估计了柯布道格拉斯和二项式函数形式的粮食生产函数的三种面板回归模型,并利用固定效应和随机效应检验方法对不同面板模型的优劣进行评判,最终判定随机效应模型优于混合效应和固定效应模型。根据随机效应模型回归结果求解了单位面积粮食产量对化肥的施用量弹性系数,借鉴全要素生产率概念,利用粮食生产函数和化肥施用量弹性计算了化肥对单位面积粮食产量变化的贡献率,据此评价化肥施用量对粮食产量的实际影响。 【结果】 实证结果表明,化肥施用量的弹性系数显著,固定弹性系数为0.17,可变弹性系数呈明显的倒U形变化趋势,说明化肥投入已经进入边际报酬递减阶段,继续增加化肥施用量无法实现粮食产量的增加;但由于化肥施用量弹性系数值较高,并且大于其他要素,表明化肥的增产效力不可替代。而化肥对粮食产量变化的贡献率计算结果则表明化肥对单位面积粮食产量变化的贡献逐渐变小,趋向于0,说明化肥带来的粮食增长效应已不明显。2015年粮食投入产出数据分析结果也说明适当减少化肥施用量并不会导致粮食产量大幅减少,防灾技术、农业机械化程度的提高等其他要素对粮食产量的增加发挥了更大的作用。 【结论】 建议在国家层面严格控制化肥施用量,通过调整施肥方式,优化施肥结构等措施提高化肥利用效率,进一步发挥技术要素对粮食增产的作用。      

基于最小一乘准则的中国粮食产量与影响因素的相关性分析

该文提出了中国粮食产量与影响粮食产量的一些主要因素之间,更多呈现的是指数关系,也少量呈现幂指数关系,为了获得较小的误差从而有较准确的描述定义了一种新的指数型生产函数;指出了最小一乘法是一种能找到在数据背后隐含的,对数据起支配控制作用的"隐函数"的最好方法。将二者捏合起来,用最小一乘法对指数型生产函数模型进行拟合,可以找到符合中国粮食变化的某些规律。该文介绍了最小一乘法和指数型生产函数,将影响粮食产量的5个主要因素(化肥施用量、粮食播种面积、成灾面积、农业机械总动力、第一产业就业人数)与中国粮食产量建立关联,用最小一乘法对生产函数模型进行拟合,并对中国1983-2011年的数据进行处理。在获得29a间中国粮食产量的Mae(平均绝对误差)不超过393万t,以及Mape(平均绝对百分误差)小于0.87%的数据处理结果的基础上,对数据给出的结论进行了解释和分析。1983-2011年的29a间,中国粮食产量的增长主要取决于化肥施用量和农业机械总动力,其中化肥施用量还继续在起"正"影响,而农业机械总动力趋于动态饱和,属于理论上的"负"影响,但不构成实际的"负"效应;粮食播种面积是最大的"正"影响,粮食产量在粮食播种面积在不增条件下,依然可以增长,但是增大粮食播种面积将能够迅速提高中国的粮食产量;成灾面积是粮食增长的"负"影响,影响的绝对量值在增加但相对量值在减小;由于受1984-1991年第一产业就业人数急剧增长的巨大冲击及滞后效应影响,第一产业就业人数的减少对粮食增长构成"负"影响,随着农业现代化与城镇化进程的发展,这种"负"影响在不断减小中。文中对上述这些定性结论给出了具体的定量值。该文并对2012年粮食产量进行了预测,其值为59133万t,预测的误差为0.3%;也对2013年粮食产量进行了预测,其值为61148万t。该文最后对最小一乘法、指数型生产函数等存在的问题进行了必要的讨论。最小一乘准则意义下的指数型生产函数,对中国粮食产量与主要影响因素之间关系的描述具有一定的准确性和指导意义。     

开县粮食产量影响因素的灰色关联分析及对策研究

运用灰色关联法对重庆市开县2006—2010年粮食产量的影响因素进行分析,对其贡献进行比较,得出有效灌溉面积、粮食播种面积、化肥施用量是影响开县粮食产量的三大主要因素。并结合开县实际提出"完善基础设施建设,增强农业综合生产能力;加大科技要素投入,提升现代农业发展水平;合理利用现有耕地,提高粮食生产能力;落实综合补贴政策,调动农民种粮积极性"等增加粮食产量的具体对策和建议。     

石家庄平原区粮食施肥增产对地下水开采量演变影响研究

通过对近30年来石家庄平原区农业开采地下水量与化肥施用量和粮食产量之间的关系研究,揭示了化肥施用在小麦玉米产量耗用地下水开采量中的影响作用。结果表明,化肥施用量增加使小麦玉米产量的增幅大大超过农用地下水开采量增幅,从而使单位小麦玉米产量所耗用的地下水开采量不断减小,从20世纪70年代的1.86 m3·kg-1减小到2000—2005年间的0.72 m3·kg-1。如果没有化肥的增产效用,按照20世纪70年代的化肥施用量水平(0.17 t·hm-2),达到现状的粮食生产规模需要耗用的地下水开采量将大大增加,20世纪80年代、90年代、2000—2005年间平均分别需要多耗用地下水10.35×108 m3、18.88×108 m3和20.12×108 m3。但是21世纪初期单位面积上化肥施用量水平已较高,继续增加化肥施用对粮食单产及单位小麦玉米产量耗用地下水强度影响不大。     

新疆奇台县化肥施用量变化及其与粮食单产的关系

根据新疆奇台县1989～2005年化肥施用量和粮食单产数据,采用趋势线法分析了该县化肥单位面积施用量的时闻序列变化,并采用相关分析对化肥施用量与粮食单产的关系进行探讨.结果表明:奇台县化肥单位面积施用量受粮食价格及化肥价格变化的影响较大,从1989年的65.65 kg·hm-2上升到最大值1998年的196.6kg·hm-2后下降,整个时间序列曲线呈抛物线状,且N、P、K施用比例较为合理,为促进粮食增产发挥了作用.1989～2005年粮食单产与单位面积化肥施用量存在明显的正相关关系,随施肥量的增加,粮食单产也趋于增加,当化肥施用量达到170kg·hm-2时,再增加化肥施用量对粮食的增产效果已不明显.因此,该县今后在粮食种植过程中应防止过量施肥,推广科学施肥,以更大程度地提高粮食产量.     

城镇化对种植业面源污染影响的中介效应分析

在当前城镇化持续推进的背景下,探究我国城镇化对化肥面源污染的作用机制,对缓解我国生态压力,促进农业绿色高质量发展具有重要现实意义。鉴于此,本文基于2008—2018年城镇化和化肥施用量等省际面板数据,运用单元调查评估法测算2008—2018年31个省(市、自治区)化肥面源污染物排放总量及排放强度,再运用中介效应模型探究城镇化对化肥面源污染的影响机制。结果表明:1) 2008—2018年我国化肥面源污染排放呈现先增后降的倒"U"型特征,以2015年为拐点,到研究期末排放总量及强度均降至该时期最低水平,分别为516万t和37.65 kg·hm~(-2)。2)从全国层面看,城镇化会通过技术进步、劳动力转移、农地禀赋对化肥面源污染产生中介影响,其中农地禀赋中介效应绝对值最大(0.0092),劳动力与技术进步趋近,分别为0.0040和0.0033。3)城镇化对化肥面源污染的影响机制存在显著的空间异质性。从技术进步看,粮食主销区的中介效应绝对值最大(0.0160),粮食主产区次之(0.0118),粮食产销平衡区无显著中介效应;从劳动力看,仅粮食主产区存在显著中介效应(0.0538);从农地禀赋看,粮食主销区的中介效应绝对值最大(0.0126),粮食产销平衡区次之(0.0095),粮食主产区最小(0.0055),其中粮食产销平衡区的中介效应方向与其他地区相反。为此,在粮食主销区应重点加强耕地保护,加快制定跨区协作的"占补平衡"制度,在粮食主产区应积极引导优质劳动力回流农业部门,在粮食平衡区应加快绿色农业技术与管理模式的应用。     

中国主要粮食作物化肥施用量与效率变化分析

2004年至今,在国家支农政策的推动下,农业种植结构大幅度调整,粮食产量连续增加,而且启动了全国测土配方施肥项目。采用2008年的农户调研数据与2001年进行对比,揭示了我国粮食生产体系中化肥效率的变化。结果表明,过去7年中小麦和玉米的单位面积化肥用量分别增加5.4%和29.0%,而水稻减少4.3%。全国粮食作物化肥消费总量增加1.3×106t,但占全国化肥消费总量的比重从68%下降到50%。用PFP(粮食产量除以化肥用量)表征化肥效率,发现三大粮食作物的化肥效率大小排列顺序为水稻小麦玉米;7年中小麦和水稻的化肥偏生产力分别从10.6 kg/kg增加到11.9 kg/kg,13.9 kg/kg增加到15.7 kg/kg,玉米的化肥偏生产力从13.8 kg/kg下降到11.5kg/kg。我国农业种植结构调整对化肥施用量影响较大。粮食作物向优势主产区集中以及机械和管理措施的改善有利于进一步提高粮食作物化肥效率,但经济作物播种面积仍在大幅增加,这将对全国化肥效率变化带来变数。     

重庆市农业全要素生产率影响因素研究

采用Malmquist生产率指数法测算了重庆市37个区县的农业全要素生产率(TFP),并对其影响因素进行了研究。结果:2000—2014年,重庆市农业全要素生产率整体波动较大,农业全要素生产率年均增长幅度为2.38%。从面板数据回归结果来看,人均纯收入、第二产业占国内生产总值比重、政府财政支出比重、农林水支出占财政支出比重、商业化率5个变量均对农业全要素生产率的变动产生了显著的正向影响;人均消费支出变量则对农业全要素生产率的变动产生了显著的负向影响。     

黄淮海平原麦玉两熟区粮食产量与化肥投入关系的研究

利用统计资料和通过农户调查与田间试验 ,对黄淮海平原藁城市粮食产量与化肥投入的关系进行了研究。结果表明 ,藁城市粮食生产还有很大的增产潜力 ,总体上粮食产量与化肥的投入仍然呈显著正相关关系 ,但是 ,目前实际生产中化肥施用量存在极其严重的不平衡和不合理现象 ,所以增施化肥已不再是增产的主要措施 ,而合理统筹、提高化肥的利用率至关重要 ,是节能增效的重要措施。在冬小麦 夏玉米一年两熟种植中 ,秸秆全量还田条件下 ,N、P以不同比例配合施用 ,表现出显著的产量差异 ;而且增施N、P肥 ,夏玉米的增产效果比冬小麦更为明显 ;而在N、P配施的基础上 ,施K却没有表现出增产效果。     

基于LMDI方法的恩施州化肥施用驱动因素分析

近年来由化肥过量施用造成的农业面源污染问题日益突出,加大农业污染治理力度,探究化肥施用强度的变化特征及其驱动因素,可以为减肥增效、推进农业绿色发展提供科学依据。研究以湖北省恩施州为实证对象,在研究其时空变化特征的基础上,通过综合考虑化肥施用效率、区域施肥结构、农业技术发展、复种指数、耕地面积等因素,构建对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)指数分解模型与面板回归模型。结果表明:1)近10 a来,恩施州化肥施用量呈现先增长后平稳再下降趋势,氮、磷、钾比例由2007年的1∶0.30∶0.15增长到2018年的1∶0.39∶0.26,逐渐向世界发达国家水平靠拢。截至2018年,恩施州化肥施用共有1个低强度区、2个中强度区、4个高强度区、1个超高强度区。2)2016年恩施州化肥施用量比上年减少7 008.32 t,2017年减少3 341.65 t,2018年减少15 059.81 t。其中化肥施用效率提高使化肥施用量在近3 a分别减少11 159.44、14 051.95和8 644.21 t,复种指数使化肥施用量在2017年减少5 229.76 t,2018年减少30 889.98 t,2016年效应数值不大。农业技术发展使化肥施用量增加了4 089.71、11 136.97和12 215.74t,区域结构的驱动效应不大。3)经济发展、农业结构调整、金融规模扩大对化肥施用量起正向作用,人口数量增加对化肥施用量起负向作用。建议转变农业技术发展方向由增产至高效增产,合理调整有效耕地面积,进一步提升化肥施用效率,培育生态安全绿色发展模式,促进化肥减量增效。     

中国城镇化对农业生态效率的影响——基于中国13个粮食主产区2009—2018年面板数据

城镇化对农业生态效率会产生重要影响。为更全面和准确分析城镇化对农业生态效率的影响，本文基于中国13个粮食主产区2009-2018年面板数据，利用3阶段非期望产出SBM-DEA模型、熵值法、Tobit回归等多种模型和方法，在理论分析基础上从多个角度就城镇化对农业生态效率的影响进行研究。结果表明：1）外生环境影响和随机干扰对农业生态效率测度会产生显著影响，并进一步作用于城镇化对农业生态效率的影响。2）中国13个粮食主产区2009-2018年间农业生态效率呈现持续增长趋势，剔除外生环境影响和随机干扰后，年度效率均值由2009年的0.53提升至2018年的0.80；但不同地区间存在较大差距，2018年河北等地区农业生态效率达到前沿面，但是内蒙古农业生态效率只有0.45。3）城镇化发展整体上能够促进农业生态效率的提高，城镇化综合指数在1%的水平上显著正向影响农业生态效率，影响系数为0.60。4）城镇化各指标对农业生态效率的影响存在差异，从各指标情况来看，人口城镇化率负向影响农业生态效率，但不显著；城镇居民人均可支配收入、城镇经济密度正向影响农业生态效率；二三产业产值占GDP比重、建成区面积比重、人均建成区面积等指标负向影响农业生态效率。为进一步发挥城镇化对农业生态效率的促进作用，本文根据研究结果从人口、经济、土地城镇化3个方面提出了政策建议。     

我国的农业和土壤保持

 我国2000多年的农业史表明:通过循环利用有机肥,可以使粮食生产持续发展,保持并逐渐改善土地生产力。非农肥料的最高效投入方式可以增加粮食产量。但在一些地区,出现农民只偏好化肥的趋势。长期使用化肥会导致土壤问题,也会给粮食质量和人类健康带来不利影响,有机肥的使用应当引起特别关注,以改善土壤性状、发展可持续农业。人类创造农业,农业养育人类,为使资源环境进入正确的循环轨道,人类是自然的一个组成部分,而不是自然的敌人。通过对湖南省南部山区红壤的长期试验,表明天然植被恢复对于水土保持极为重要,在阴山北部的观测数据也得到同样的结论。     

基于改进灰色关联度法的宝泉岭垦区粮食综合生产能力影响因素研究

提高粮食综合生产能力是确保我国粮食安全的重要途径。以黑龙江省宝泉岭垦区为研究区,分阶段分析了宝泉岭垦区1999—2008年粮食综合生产能力动态变化情况,从自然资源、农业生产要素投入、农业现代化水平三方面选取具有代表性的14个影响因子,运用改进的灰色关联法对影响宝泉岭垦区粮食综合生产能力的影响因素进行了分析。结果表明:不同阶段粮食综合生产能力的主要影响因素不同。1999—2002年,农膜使用量、粮食播种面积、化肥折纯量、复种指数是影响宝泉岭垦区粮食综合生产能力的最重要因子;2003—2008年,有效灌溉面积、化肥折纯量、农业机械总动力、农膜使用量四因素对粮食综合生产能力提高影响较大。农业现代化水平对粮食综合生产能力的影响强度增强趋势明显。提出提高科技支撑水平,切实落实粮食生产保护政策建议,为粮食生产决策部门有效提高垦区粮食产量提供一定的理论依据。     

建立粮食主产区利益补偿机制问题研究

农业是国民经济的基础,粮食是基础的基础。改革开放以来,为确保粮食安全,国家采取了一系列措施,加强了粮食主产区建设。黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽等13个省区是我国传统的粮食主产区。这些地区资源条件好,耕地、水利、气候条件优越,生产力水平高,农艺科技实力相对雄厚,机械化水平高,适宜粮食作物生产。     

建立粮食主产区利益补偿机制问题研究

农业是国民经济的基础,粮食是基础的基础。改革开放以来,为确保粮食安全,国家采取了一系列措施,加强了粮食主产区建设。黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽等13个省区,是我国传统的粮食主产区。     

基于新疆粮食产量的灰色关联分析及其BP模型预测

为明确影响新疆粮食产量的主要因素及预测未来变化,采用灰色关联法和BP神经网络预测模型,对2000—2019年影响新疆粮食产量的9个关联指标进行分析。结果表明,粮食作物播种面积、劳动力数量和有效灌溉面积是影响新疆粮食产量的主要因素,其关联度均高于0.91。从新疆的实际情况和关联度分析出发,确定影响粮食产量的6个重要因素是粮食作物播种面积、就业人数、有效灌溉面积、农业机械总动力、化肥施用量和新疆人口数量。利用matlab2015b软件构建BP神经网络模型,预测2020年新疆粮食产量为1 542.7万t,预测值与当年的实际粮食产量相差不大,说明BP神经网络模型对粮食产量的预测具有很好的匹配性。     

吉林省农业基础设施与粮食生产关系的实证分析

粮食生产能力的高低直接影响着我国的粮食安全。因此,深入研究影响粮食生产的因素对粮食产出能力的提升具有重要意义。本文从农业基础设施的角度,将其界定为农业机械总动力、有效灌溉面积、化肥施用量、农村用电量、农业技术推广站等指标。利用相关系数、多元回归分析对吉林省农业基础设施与粮食产出的关系进行定量分析。结果表明:农村用电量对粮食生产的影响并不明显;有效灌溉面积在粮食产出方面的作用还是很明显的;从粮食产出贡献率角度,农业机械总动力对粮食生产效率的影响是明显的;农业技术推广站与粮食总产量之间的相关程度较低,且相关系数为负值。     

高标准农田建设政策对化肥减量的影响

由于农用化学品的过度施用，中国农业的可持续发展面临一系列资源环境问题，政府通过合理的政策措施以促进农用化学品减量，应该成为农业可持续发展的主要目标之一。基于此，该研究以高标准农田建设政策的实施为切入点，运用双重差分法（Differences-in-Differences，DID）方法，基于长江中下游3个粮食主产省湖北、湖南和江苏282个县域2007-2017年的面板数据，分析了高标准农田建设政策对农业化肥减量的影响及其作用机制。结果发现：1）基础回归分析表明，高标准农田建设政策实施后化肥施用总量减少了5.1%；2）影响路径分析表明，高标准农田建设通过提升产粮大县的机械化和粮食作物种植专业化水平实现对化肥施用量的削减效应。机械化水平的提升扩大了粮食作物种植专业化水平对化肥减量效应，进而增强了高标准农田建设政策的化肥减量作用；3）异质性分析结果表明，高标准农田建设政策对平原和丘陵县、中部县域以及中高化肥施用强度地区的化肥减量有更显著的影响。因此未来各区域要继续大力推进高标准农田建设，充分发挥高标准农田建设在化肥减量和减污降碳的有效作用。同时，在高标准农田建设中，大力推进农业机械化发展水平和作物种植专业化水平可成为产粮大县兼顾发展农业和生态保护的统筹之策。     

河北省粮食产量趋势性的影响因素定量研究

[目的]对河北省粮食产量趋势性影响因素进行定量研究,为保障国家粮食安全提供科学支撑。[方法]运用EMD方法提取河北省1978—2015年粮食产量趋势量,利用C-D生产函数与全要素生产率(TFP)对该省的粮食产量影响因素进行定量化研究。[结果]河北省粮食总产发展趋势呈现明显的阶段性:快速增长,缓慢发展,停滞不前甚至下降3个阶段;各投入要素对河北省粮食总产趋势增长的贡献率依次为:粮食作物播种面积(51.99%)有效灌溉面积(38.68%)科技进步(12.73%)农林牧渔业劳动力(-2.86%)支持农业生产和事业支出(-0.55%)。[结论]粮食作物播种面积、有效灌溉面积和科技进步是促进河北省粮食总产增长的3个主要因素。     

考虑碳排放的粮食主产区耕地利用效率区域差异与变化

为系统考察中国粮食主产区耕地利用效率的分布特征。该研究将耕地利用碳排放作为非期望产出纳入耕地利用效率的测度框架中,以中国粮食主产区2000—2016年数据为支撑,综合运用SBM-Undesirable模型和核密度估计方法对粮食主产区耕地利用效率的空间格局及演进特征进行定量刻画。结果表明:1)粮食主产区整体和各省份耕地利用碳排放都表现出不同幅度的增长态势,其中河南的绝对增长量最大,由2000年的487.40万t变化至2016年的806.99万t,净增长319.59万t,其次是内蒙古和黑龙江,江西的绝对增长量最低,研究期内共增长了59.64万t;2)考虑碳排放后,粮食主产区整体和各省份耕地利用效率明显降低,2000年和2016年,不考虑耕地利用碳排放时,粮食主产区平均耕地利用效率分别为0.774 4和0.917 9,而考虑碳排放后,平均效率指数分别为0.639 4和0.843 8;3)粮食主产区耕地利用效率表现出明显的区域差异,根据SBM-Undesirable模型测度结果可将13个粮食主产区分为耕地利用效率优势区、平缓区和劣势区3种类型;4)从核密度估计结果来看,粮食主产区整体和不同类型区耕地利用效率都表现出明显的偏态分布及不同程度的极化特征,而且,与2000年相比,粮食主产区整体、平缓区和劣势区2016年密度曲线的变化区间明显变小,表明耕地利用效率的地区差距有所缓解,但优势区的区间变化幅度并不明显。该研究可以为粮食主产区耕地资源高效、低碳利用提供科学依据和决策参考。