付永虎 劉俊青 汪立 魏范青

3.湘潭大學(xué)公共管理學(xué)院，湖南湘潭 411105） 摘要：農(nóng)戶(hù)是土地利用的具體實(shí)踐者，優(yōu)化農(nóng)戶(hù)土地利用行為及其配套政策與管理措施有利于提升環(huán)境友好型技術(shù)的采用率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高集約化農(nóng)區(qū)化肥過(guò)度使用的源頭控制。以上海市青浦區(qū)為例，選取稻麥輪作制度下4種農(nóng)田養(yǎng)分管理措施，運(yùn)用TechnoGIN工具進(jìn)行不同政策情景下物質(zhì)流-經(jīng)濟(jì)流分析，通過(guò)構(gòu)建氮效率、綜合收益指標(biāo)，評(píng)價(jià)不同政策情境下的土地利用水平，進(jìn)而確定最佳土地利用模式及其配套的農(nóng)業(yè)環(huán)境政策與管理措施。結(jié)果表明，精細(xì)養(yǎng)分管理的適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)模式是青浦區(qū)構(gòu)建農(nóng)戶(hù)尺度可持續(xù)土地利用模式的重要方向;同時(shí)，農(nóng)業(yè)政策的制定須向適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)農(nóng)戶(hù)采取增加補(bǔ)貼的方式，以彌補(bǔ)因人力和資源要素投入成本過(guò)高而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益不足。

關(guān)鍵詞：政策效應(yīng);情景模擬;農(nóng)戶(hù)土地利用行為;高集約化農(nóng)區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)： F323.211 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2019）23-0016-05

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)已普遍實(shí)行了高投入的集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，不僅滿(mǎn)足了日益增長(zhǎng)的糧食需求，也為農(nóng)民的增產(chǎn)增收創(chuàng)造了條件。然而，隨著城鎮(zhèn)化水平的提高與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，勞動(dòng)力和土地機(jī)會(huì)成本的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于化肥和機(jī)械要素價(jià)格的增長(zhǎng)，引發(fā)了農(nóng)業(yè)土地利用方式的轉(zhuǎn)變，即通過(guò)在源頭提高化肥的使用量來(lái)替代日益增長(zhǎng)的人力成本、土地承包成本，從而導(dǎo)致活性氮排放不斷增加、農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染趨于嚴(yán)重等問(wèn)題，高集約化農(nóng)區(qū)的環(huán)境質(zhì)量正面臨著逐步惡化的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。因此，從源頭上控制化肥投入和提高養(yǎng)分利用率已成為農(nóng)區(qū)環(huán)境問(wèn)題和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要研究方向之一。

農(nóng)戶(hù)是土地利用的具體實(shí)施者，農(nóng)戶(hù)的土地利用行為是農(nóng)村地域環(huán)境變化的決定因素，農(nóng)業(yè)政策和技術(shù)管理措施影響未來(lái)高集約化農(nóng)區(qū)環(huán)境質(zhì)量的發(fā)展方向。集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可通過(guò)調(diào)控農(nóng)戶(hù)土地利用模式，提高環(huán)境友好型技術(shù)的采用率來(lái)實(shí)現(xiàn)化肥的源頭控制及農(nóng)區(qū)環(huán)境質(zhì)量的改善。目前有關(guān)環(huán)境友好型土地利用模式的研究已有諸多報(bào)道。如黃炎忠等基于湖北省宜昌市2縣的調(diào)查數(shù)據(jù)，探討農(nóng)戶(hù)采納有機(jī)肥的影響因素，并對(duì)高意愿、低行為的現(xiàn)象進(jìn)行分析，進(jìn)而為提高有機(jī)肥采納率提出一系列建議[1]。羅小娟等基于太湖流域268戶(hù)農(nóng)戶(hù)的調(diào)查資料，采用農(nóng)戶(hù)生物-經(jīng)濟(jì)模型模擬不同類(lèi)型農(nóng)戶(hù)對(duì)農(nóng)業(yè)與環(huán)境政策的響應(yīng)，并提出發(fā)展適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)二次飛躍的重要途徑[2]。Blesh等對(duì)美國(guó)愛(ài)荷華州糧食種植戶(hù)和輪牧者的農(nóng)業(yè)生態(tài)管理進(jìn)行實(shí)證分析，探討農(nóng)戶(hù)在過(guò)渡到農(nóng)業(yè)生態(tài)管理中的資源配置和實(shí)施策略，深入分析如何把生物物理、認(rèn)知、結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)等因素整合在創(chuàng)新性可持續(xù)農(nóng)業(yè)研究計(jì)劃中[3]。上述研究主要集中在農(nóng)戶(hù)行為與環(huán)境污染的分析[4-6]與模擬[7-10]、農(nóng)戶(hù)尺度減少環(huán)境污染方法[11-13]、環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式[14-15]及新技術(shù)新措施革新[16-18]等，相關(guān)成果為農(nóng)業(yè)環(huán)境問(wèn)題的源頭控制提供了諸多方法和實(shí)證支持。然而，這些大多僅關(guān)注于經(jīng)濟(jì)或環(huán)境單一方面的研究，未能系統(tǒng)地評(píng)價(jià)各措施的經(jīng)濟(jì)-環(huán)境效應(yīng)。此外，從農(nóng)戶(hù)土地利用模式優(yōu)化與設(shè)計(jì)的角度鮮有報(bào)道，僅Groot等運(yùn)用FarmDESIGN模型和多目標(biāo)規(guī)劃對(duì)荷蘭復(fù)合有機(jī)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行作物輪作、永久性草地和奶牛養(yǎng)殖的優(yōu)化配置[19]。

當(dāng)前田塊尺度已經(jīng)建立了一系列的農(nóng)田管理措施，如測(cè)土配方施肥技術(shù)、精細(xì)養(yǎng)分管理技術(shù)和相關(guān)政策措施，為環(huán)境友好型土地利用模式的建立提供了依據(jù)。然而農(nóng)戶(hù)是否自愿采用新技術(shù)受到農(nóng)戶(hù)自身?xiàng)l件及農(nóng)戶(hù)所面臨社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等綜合因素的影響[20]，只有通過(guò)系統(tǒng)評(píng)價(jià)各措施的經(jīng)濟(jì)-環(huán)境綜合效應(yīng)，進(jìn)而匹配相應(yīng)的政策與管理措施，才能從根本上減輕化肥投入帶來(lái)的環(huán)境負(fù)效應(yīng)。因此，本研究選取青浦區(qū)典型種植制度（水稻—小麥）進(jìn)行物質(zhì)流-經(jīng)濟(jì)流分析，然后通過(guò)構(gòu)建氮效率、綜合收益指標(biāo)，評(píng)價(jià)不同情境下的土地利用水平，進(jìn)而確定土地利用模式的發(fā)展方向，最后提出相應(yīng)的政策建議。

1 方法與模型

1.1 研究區(qū)概況

本研究選取上海市青浦區(qū)作為案例區(qū)，該區(qū)域位于上海市西郊，太湖下游，黃浦江上游（圖1）。地理坐標(biāo)為30°59′～31°16′N(xiāo)、120°53′～121°17′E，土地總面積約670.14 km2，占上海市總面積的10%。青浦區(qū)主要的耕作土壤為水稻土，占耕地總面積的95%，土壤質(zhì)地黏重[21]。研究區(qū)境內(nèi)地勢(shì)平坦，河網(wǎng)密集，是上海市糧食的主要產(chǎn)區(qū)和最大的水源地保護(hù)區(qū)與生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)。其中，淀山湖為上海市主要水源地之一，承擔(dān)了全市近50%的飲用水供給量。為確保水源地水環(huán)境質(zhì)量，青浦區(qū)執(zhí)行了嚴(yán)格的地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，特別是淀山湖地區(qū)，當(dāng)?shù)氐墓I(yè)與畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展受到限制，形成了以稻麥輪作為主的大田耕作制度。近年來(lái)，隨著高集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的推廣，加劇了氮、磷等養(yǎng)分的流失，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染已成為青浦區(qū)特別是淀山湖地區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化和水質(zhì)惡化的重要原因[22]。

1.2 情境設(shè)置

通過(guò)農(nóng)戶(hù)調(diào)研數(shù)據(jù)，立足于青浦區(qū)當(dāng)前農(nóng)戶(hù)土地利用情景，設(shè)置基礎(chǔ)土地利用情景（小農(nóng)戶(hù)現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平條件下的傳統(tǒng)養(yǎng)分管理情景）、適度規(guī)模土地利用情景（適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)情景）以及新型養(yǎng)分管理技術(shù)情景（測(cè)土配方施肥情景和精細(xì)養(yǎng)分管理情景）。須要指出的是，適度規(guī)模土地利用情景為傳統(tǒng)養(yǎng)分管理情景中的一類(lèi)，其水肥運(yùn)籌與基礎(chǔ)情景基本一致，僅勞動(dòng)力投入數(shù)量及農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)面積不同。TechnoGIN模型模擬的基本單元并非獨(dú)立的農(nóng)戶(hù)單個(gè)樣本，而是采用相應(yīng)土地利用情景下投入和產(chǎn)出的平均值，具體設(shè)置如下。

1.2.1 基礎(chǔ)土地利用情景 基礎(chǔ)土地利用情景（base land use scenario，BASE）以農(nóng)戶(hù)調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?zhuān)家知識(shí)，確定目前水稻—小麥模式下傳統(tǒng)養(yǎng)分投入現(xiàn)狀及其管理方式，該情景反映了青浦區(qū)現(xiàn)實(shí)養(yǎng)分利用的技術(shù)水平。通過(guò)基礎(chǔ)情景的設(shè)定，可為其他土地利用情景提供對(duì)比的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃炎忠，羅小鋒，劉 迪，等. 農(nóng)戶(hù)有機(jī)肥替代化肥技術(shù)采納的影響因素——對(duì)高意愿低行為的現(xiàn)象解釋[J]. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2019，28（3）：632-641.

[2]羅小娟，馮淑怡，Pytrik R，等. 基于農(nóng)戶(hù)生物-經(jīng)濟(jì)模型的農(nóng)業(yè)與環(huán)境政策響應(yīng)模擬——以太湖流域?yàn)槔齕J]. 中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2013（11）：72-85.

[3]Blesh J，Wolf S A.Transitions to agroecological farming systems in the Mississippi River Basin：toward an integrated socioecological analysis[J]. Agriculture and Human Values，2014，31（4）：621-635.

[4]張 鋒，胡 浩. 農(nóng)戶(hù)化肥投入行為與面源污染問(wèn)題研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，24（1）：183-186，206.

[5]梁增芳，肖新成，倪九派，等. 水土流失和農(nóng)業(yè)面源污染視角下三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)戶(hù)施肥行為探討[J]. 中國(guó)水土保持，2019（1）：55-57.

[6]耿 飆，羅良國(guó). 農(nóng)戶(hù)減少化肥用量和采用有機(jī)肥的意愿研究——基于洱海流域上游面源污染防控的視角[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2018，39（4）：74-82.

[7]Delmotte S，Lopez-Ridaura S，Barbier J M，et al.Prospective and participatory integrated assessment of agricultural systems from farm to regional scales：comparison of three modeling approaches[J]. Journal of Environmental Management，2013（129）：493-502.

[8]劉朝旭，劉黎明，付永虎，等. 不同政策情景下農(nóng)業(yè)土地利用效應(yīng)模擬分析[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，31（4）：484-491.

[9]袁承程，劉黎明，任國(guó)平，等. 農(nóng)地流轉(zhuǎn)對(duì)洞庭湖區(qū)水稻產(chǎn)量與氮素污染的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32（17）：182-190.

[10]Rocca A，Danuso F，Rosa F，et al.X-farm：modelling sustainable farming systems[M]. Netherlands：Springer，2013：191-205.

[11]Gooday R D，Anthony S G，Chadwick D R，et al.Modelling the cost-effectiveness of mitigation methods for multiple pollutants at farm scale[J]. Science of the Total Environment，2014（468/469）：1198-1209.

[12]紀(jì) 龍，徐春春，李鳳博，等. 農(nóng)地經(jīng)營(yíng)對(duì)水稻化肥減量投入的影響[J]. 資源科學(xué)，2018，40（12）：2401-2413.

[13]曹 慧，趙 凱. 農(nóng)戶(hù)化肥減量施用意向影響因素及其效應(yīng)分解——基于VBN-TPB的實(shí)證分析[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2018（6）：29-38，152.

[14]董 瑩，穆月英. 農(nóng)戶(hù)環(huán)境友好型技術(shù)采納的路徑選擇與增效機(jī)制實(shí)證[J]. 中國(guó)農(nóng)村觀察，2019（2）：34-48.

[15]曾楊梅，張俊飚，何 可. 多維家庭資本視角下稻農(nóng)有機(jī)肥采用意愿及其驅(qū)動(dòng)因素研究[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2019，35（3）：332-338.

[16]Philip R G，Gross K L，Hamilton S K，et al.Farming for ecosystem services：an ecological approach to production agriculture[J]. BioScience，2014，64（5）：404-415.

[17]褚彩虹，馮淑怡，張蔚文. 農(nóng)戶(hù)采用環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)技術(shù)行為的實(shí)證分析——以有機(jī)肥與測(cè)土配方施肥技術(shù)為例[J]. 中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2012（3）：68-77.

[18]Padmavathy K，Poyyamoli G.Alternative farming techniques for sustainable food production[M]. Netherlands：Springer，2011：367-424.

[19]Groot J C J，Oomen G J M，Rossing W A H.Multi-objective optimization and design of farming systems[J]. Agricultural Systems，2012，110（7）：63-77.

[20]張 鋒. 中國(guó)化肥投入的面源污染問(wèn)題研究——基于農(nóng)戶(hù)施用行為的視角[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[21]侯傳慶，盛月娟，茅國(guó)芳，等. 青浦縣水稻土形成特點(diǎn)及其平衡增產(chǎn)[J]. 土壤，1986（2）：73-78.

[22]宋鵬程，陸書(shū)玉，羅麗娟. 淀山湖水體富營(yíng)養(yǎng)化與可持續(xù)利用[C]//第四屆中國(guó)湖泊論壇論文集（湖泊保護(hù)與生態(tài)文明建設(shè)）.合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)，2013：37-49.

[23]Ponsioen T C，Hengsdijk H，Wolf J，et al.TechnoGIN，a tool for exploring and evaluating resource use efficiency of cropping systems in East and Southeast Asia[J]. Agricultural Systems，2006，87（1）：80-100.

[24]方 斌，王光火. 對(duì)浙江省浦江縣作物養(yǎng)分限制因子的TechnoGIN分析[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2005，31（4）：417-422.

[25]方 斌，丁 毅，呂昌河. 浙江省浦江縣作物氮磷投入效應(yīng)的TechnoGIN分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25（增刊1）：39-43.

[26]方 斌，王光火，吳次芳. 單季稻養(yǎng)分利用的TechnoGIN模型分析——以浦江縣單季稻為例[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2007，13（2）：184-191.

[27]Compton J E，Harrison J A，Dennis R L，et al.Ecosystem services altered by human changes in the nitrogen cycle：a new perspective for US decisiong making[J]. Ecology Letters，2011，14（8）：804-815.

[28]Birch M B L，Gramig B M，Moomaw W R，et al.Why metrics matter：evaluating policy choices for reactive nitrogen in the Chesapeake Bay Watershed，Environ[J]. Science Technology，2011，45（1）：168-174.

[29]習(xí)近平. 決勝全面建成小康社會(huì) 奪取新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義偉大勝利[R]//中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次全國(guó)代表大會(huì).北京：人民出版社，2017：1-6.

[30]陳新建，康 晨. 農(nóng)戶(hù)糧食規(guī)模經(jīng)營(yíng)的政策支持：風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)與資金約束緩解——基于農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)、金融信貸與政府補(bǔ)貼的交互效應(yīng)研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（13）：335-339.

[31]高 珊，徐元明. 糧食規(guī)模經(jīng)營(yíng)的階段特征及政策需求——以江蘇省典型調(diào)查為例[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（14）：248-251.

[32]龍 云，陳立杰. 農(nóng)戶(hù)行為視角下的耕地流轉(zhuǎn)對(duì)耕地面源污染的影響分析——基于湖南省資興市的田野調(diào)查[J]. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2019（1）：46-51.

[33]吳 沖. 農(nóng)戶(hù)新技術(shù)選擇行為的影響因素分析及對(duì)策建議[J]. 上海農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2007（4）：16-18.

[34]中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于堅(jiān)持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展做好“三農(nóng)”工作的若干意見(jiàn)[EB/OL]. （2019-02-19）[2019-03-18]. www.gov.cn/zhengce/2019-02/19/content_5366917.htm.

收稿日期：2019-04-08

基金項(xiàng)目：江蘇省高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究基金（編號(hào)：2018SJA1694）;江蘇海洋大學(xué)科研基金（編號(hào)：S2016005）。

作者簡(jiǎn)介：付永虎（1982—），男，山東濟(jì)寧人，博士，講師，主要從事土地資源可持續(xù)利用研究。E-mail：huhu_0902@163.com。

通信作者：劉俊青，碩士研究生，主要從事土地經(jīng)濟(jì)與管理研究。E-mail：pinle533@163.com。