PNAS | 中国的政策扭曲、农场规模和农用化学品的过度使用

原名：Policy distortions， farm size， and the overuse of agricultural chemicals in China

译名：中国的政策扭曲、农场规模和农用化学品的过度使用

期刊：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

2022年影响因子/JCR分区：11.1/Q1

发表时间：2018年

第一作者：Yiyun Wu , Xican Xi

通讯作者：Deli Chen

第一单位：Policy Simulation Laboratory, Zhejiang University, 310058 Hangzhou, China

了解农药过度使用的原因对中国农业的可持续发展至关重要。通过对中国具有全国代表性的农户进行调查，我们发现，农场规模是影响中国农场农药使用强度的一个重要因素。统计数据显示，农场规模增加1%，每公顷化肥和农药用量分别减少0.3%和0.5% (P < 0.001)，农业劳动生产率增加近1%，仅导致作物产量减少0.02%，但在统计学上并不显著。从中国独立收集的其他数据来源和对74个国家从20世纪60年代到21世纪头十年的国际小组分析也发现了同样的模式。尽管在许多其他国家，经济增长与农业规模的增加有关，但在中国，这种关系被土地和移民政策扭曲了，导致中国持续存在小规模农业规模。

为养活日益增长和日益富裕的全球人口是一项巨大的挑战。为了满足这一挑战，全世界的农业生产中使用了约200Tg·y−1(1tg=1012g)的化肥(氮、磷和钾)和3tg·y−1的杀虫剂。这些化学品的很大一部分流失到环境中，改变了生态系统并使人类健康恶化。在许多发达国家，现代农业技术和管理做法，如土壤测试，这些技术和管理做法的采用大大减少了使用农用化学品对环境和健康的不利影响，同时又不影响作物产量，然而，许多发展中国家尚未实现这一转变。中国是世界上最大的农药消费国；它仅使用全球9%的耕地，却使用了全球30%的化肥和杀虫剂。我国农药使用效率低，损失比例高，造成经济损失，地方、区域和全球污染严重。近年来，中国政府努力减少农药过度使用造成的污染，包括取消化肥补贴和实施土壤检测，但其影响相当有限，农药的使用持续增加。为了让中国的农业走上更可持续的道路，我们需要了解为什么中国农民平均使用的农药比世界其他地区多得多。

CRHPS（中国农村家庭小组调查）在控制作物类型、土地质量等复合因素的同时，使我们能够估算农药使用和作物产量与农场规模之间的关系。我们利用仅种植谷类作物的家庭数据估计了以下方程：

其中下标i表示家庭；Y是每户家庭每播种面积使用的农业化学品或作物产量；农场规模为播种面积；Xk’s是影响农药使用强度和/或作物产量的各种控制变量，包括作物类型、耕地数量、土地类型、土地质量、区域虚拟变量等；γ和βk为估计系数；而 εi是误差项。

为了检验农业化学用量与作物产量与农场规模之间的国际关系，我们利用FAOSTAT和世界银行数据库的数据估算了一个固定效应模型：

下标j和t分别表示国家和时间；Yjt是土地面积或作物产量的平均肥料使用量；农场规模是农户的平均规模；Zm’s为控制变量，包括人均GDP、肥料-作物价格比、蔬菜和豆科作物的收获面积份额；γ和φm为估计系数；σj为时不变个体固定效应；而μjt是误差项。

我们使用经典的明塞尔方程来计算作为农民的机会成本如下：

其中lnw为农民工最受欢迎的六个非农业部门的个人收入，s为个人受教育年限，Expe和exp2为个人当前工作的工作年限，其二阶导数为age和age2是个体的年龄及其二次项，城市是一个虚拟变量，如果个体居住在城市地区，它等于1。ρ,θ和δ是估计系数；ε是误差项。

情景分析：我们进行了一系列情景分析，以研究如果我们改变中国的农场规模分布，农业化学品的使用、氮肥的损失(计算化肥的氮投入与作物含氮量的差值)、作物产量和农民收入将如何变化。随着农场规模的增加，一部分农民将把土地租给大农场主，并转移到非农业部门。我们的模拟也追踪了这些农民的收入变化。首先，我们消除了正文中提到的政策扭曲，使播种面积小于1.1公顷的农民转移到非农业职业，并将他们的土地租给1.1公顷的群体。其次，通过将小型农场的土地重新分配给大型农场，我们在2010年将中国的平均农场规模提高到拟合线所预测的水平。在第三个分析中，我们再次将小农户的土地重新分配给大农户，但将中国的平均农场规模提高到世界平均水平(不包括中国)6.1公顷。

（1）发现中国农药化学品过度使用的原因

（2）通过相关性分析得出对此的解决办法

（3）为消除政策扭曲提供意见和建议

农场规模和农用化学品的使用

通过2015年中国农村家庭小组调查(CRHPS)，我们发现，农场规模是影响中国农用化学品使用强度的一个重要因素。CRHPS是一项对中国2万多个农村家庭进行的具有全国代表性的调查。在我们纳入土壤质量、作物类型、地区等控制变量后，统计数据显示，农场规模增加1%，每公顷化肥和农药用量就会分别减少0.3%和0.5% (P < 0.001)。使用其他独立收集的数据来源建立了类似的模式，包括2002年中国家庭收入项目和2006年全国农业普查。相反，我们发现农场规模增加1%，只与每公顷作物产量减少0.02%的统计无关。因此，农场规模与农业劳动生产率(每单位劳动的作物产量)密切相关，估计弹性为0.95(图1)。

此外，我们利用74个国家从20世纪60年代到21世纪初的不平衡面板(根据数据可得性选择的国家)估算了固定效应模型。2010年，这74个国家的国内生产总值(GDP)占全球的85.71%，人口占全球的80.37%，包括五大洲的发达国家和发展中国家，不存在系统性偏差。我们发现，在这个全球数据集中，农场规模与每公顷化肥使用量呈显著负相关，但与每公顷作物产量呈不显著相关(表2)。

在之前的研究中，肥料与作物的价格比和作物混合是影响每公顷化肥使用的两个额外因素。我们的结果表明，与农场规模相比，肥料与作物价格比和作物混合对化肥使用的影响要小得多。特别是，一个标准差(SD)增加的农场规模减少了其化肥使用的SD的102%，相比之下，化肥与作物价格比的变化减少了4%，34%，13%，所占份额豆科作物栽培份额，蔬菜栽培份额。与肥料使用与经济增长的环境库兹涅茨曲线(EKC)一致，我们的结果还表明，人均GDP (PGDP)对每公顷化肥使用具有显著的正向影响，PGDP较高的国家通常有更先进的化肥生产技术和更高的农民收入，这使得农民更容易获得化肥，并提高了作物产量。然而，PGDP较高的国家的农民也在机械、现代技术、管理措施，提高肥料利用效率，减少EKC拐点后每公顷肥料使用量。

两个因素导致农场规模与农药使用强度呈负相关。首先是不同的农场规模引起的不同的农业投入组合。采用现代农业技术和管理办法，以及诸如灌溉系统和机械等补充性投入，可以增加农业化学品的使用效率，从而减少其使用强度，从而产生规模经济。虽然采用这些技术、实践和投入的好处会随着农场规模的扩大而扩大，但它们的采用成本的很大一部分是固定的，不会随着农场规模的变化而变化。此外，当农场规模的增加受到耕地转让限制的限制时，收入最大化的农民会发现更容易增加农药的使用，而不是增加耕地或投资于机械，从而导致更高的农药使用强度。第二个原因是选择，即大户农民通常有更好的农业知识和管理技能，这反映在他们较高的农业劳动生产率(图1)，因此他们有更高的农业投入使用效率，包括农用化学品。

土地政策、移民政策与农场规模

国际数据显示，农场规模与农业劳动生产率和PGDP之间存在很强的正相关关系（图2A），在控制人均耕地差异的情况下，农场规模与城市化之间的关系甚至更强（图2B）。然而，尽管在过去几十年里农业生产率和城市化水平显著提高，但中国的平均农场规模变化非常缓慢，这与国际格局形成了鲜明对比（图2）。事实上，中国的平均农场规模从20世纪80年代到21世纪初下降，然后缓慢增加。与发达国家的趋势大不相同（图2A）。此外，与其他国家相比，中国农场的分布高度倾向于较小的规模。2010年，中国约70%的农业面积小于2公顷，而相应的全球价值(不包括中国)约为7%（图2C）。考虑到经营农场的家庭数量，中国98%的家庭拥有少于2公顷的农场，这一比例远远高于世界其他地区，甚至非洲（图2D）

两个制度特征促成了中国小农规模的普遍存在和持续存在:HCRS（家庭联产承包责任制）和户口制度。HCRS将中国98%的耕地分配给了大约2亿户可转让性有限的农村家庭。而户口制度是中国特有的一种户籍登记制度，它将中国人口分为农村和城市两类，并调节农村人口向城市地区的迁移。在户口制度下，农民工往往无法获得城市公共服务，如在城市的公共医疗保健，并在正规劳动力市场上受到歧视。因此这导致了中国普遍的小农规模和耕地碎片化。中国政府已经认识到耕地破碎化对中国农业的不利影响，并试图通过推行土地流转政策来巩固破碎化的耕地。然而，到目前为止，由于与土地转让相关的高交易成本，这些政策并没有有效。

未来情景下的机会。政策扭曲扭曲了生产投入在各个生产单位和各个部门的分配，从而导致农业劳动生产率的损失。利用2015年的CRHPS，我们量化了HCRS和户口制度如何扭曲了中国各行业的劳动力分配和农村家庭的耕地分配(图3A)。在图3A中，红线表示中国不同农场规模农民的农业人均收入，蓝线表示同一农民出租农田并转移到非农业部门时的假设人均收入。控制了中国城乡生活成本的差异。农业人均收入随着农场规模的增加而急剧增加，这意味着在大农场工作的农民比小农的农业劳动生产率要高得多。经济上有效的劳动力分配要求工人选择他们可以获得更高收入的部门。然而，在上述政策扭曲下，播种面积小于1.1公顷的农民被限制在农业工作，尽管他们可以通过在非农业部门工作获得高得多的收入(图3A)。如果这些农民能够进入非农业部门，将他们的土地租给生产率更高的农民，从而形成更大的综合农场，他们的境况会更好。

我国农药的过度使用对环境质量和人体健康造成了巨大的危害。将农药的使用减少到最佳水平是农业可持续发展的一项重大挑战。我们证明，小农场规模(在中国，通常为每片0.1公顷)与农药的过度使用密切相关。在许多其他国家，农场规模随着经济的发展而增加，但由于国家政策的原因，中国并没有出现这种情况。通过消除政策扭曲来扩大农场规模，将大大减少农药的使用及其对环境的影响，同时增加中国农村的收入。 

原文链接：

https://doi.org/10.1073/pnas.1806645115