李成龍 周 宏

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，南京 210095)

農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，同時(shí)又是溫室氣體的重要來源。農(nóng)業(yè)與環(huán)境緊密相關(guān)，在可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下，最大限度地減少生產(chǎn)過程中的高碳能源消耗，降低溫室氣體的排放量，達(dá)到生產(chǎn)與安全并重的理想農(nóng)業(yè)發(fā)展形態(tài)是低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵。2014年5月，聯(lián)合國糧農(nóng)組織公布的溫室氣體排放數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)溫室氣體排放量在近50年的時(shí)間里將近翻了一翻(1)數(shù)據(jù)來源：聯(lián)合國糧農(nóng)組織，http:∥www.fao.org/news/story/zh/item/224418/icode/，其發(fā)布的《2016年糧食及農(nóng)業(yè)狀況》(2)數(shù)據(jù)來源：聯(lián)合國糧農(nóng)組織《2016 年糧食及農(nóng)業(yè)狀況》，http:∥agris.fao.org/指出，農(nóng)業(yè)(農(nóng)、林、牧、漁業(yè))占世界溫室氣體的1/5左右，所以在溫室氣體減排過程中農(nóng)業(yè)的碳減排起著重要作用，而農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中如何降低碳排放量也成為當(dāng)前要亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。

在影響農(nóng)業(yè)碳排放的諸多因素中，技術(shù)進(jìn)步被認(rèn)為是碳減排的重要力量之一，但是農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有多種模式，技術(shù)進(jìn)步總是有助于減少能源消耗和二氧化碳排放的現(xiàn)實(shí)并非如此。能源經(jīng)濟(jì)學(xué)中的“回報(bào)效應(yīng)”理論指出，技術(shù)進(jìn)步在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)又會(huì)促進(jìn)能源消耗的增加[1]。當(dāng)前，中國農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)處于快速發(fā)展階段，而推進(jìn)農(nóng)業(yè)的低碳化發(fā)展是新形勢下轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。在此背景下，研究農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對碳排放的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究旨在厘清不同技術(shù)進(jìn)步方式對農(nóng)業(yè)碳排放的影響程度和方向，以期為政府更有針對性地制定措施促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳減排，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色化發(fā)展提供政策建議。

1 農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與碳排放的研究梳理

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)伴隨著能源消耗和二氧化碳排放量的增加，針對目前農(nóng)業(yè)發(fā)展與碳排放問題，許多學(xué)者在相關(guān)研究領(lǐng)域中已進(jìn)行了廣泛研究。以往的研究中主要聚集在農(nóng)業(yè)碳排放的測算[2-3]與碳排放影響因素的分解方面[4-5]。相關(guān)研究還發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)碳排放表現(xiàn)出一定的空間特征[6-7]。陳柔等[8]研究了農(nóng)業(yè)碳排放、碳匯與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，分析發(fā)現(xiàn)中國西北、西南地區(qū)由于污染型的碳源經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及粗放的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，碳排放與經(jīng)濟(jì)存在負(fù)脫鉤關(guān)系。

關(guān)于技術(shù)進(jìn)步與碳排放的關(guān)系研究也相對比較豐富，通常的研究認(rèn)為，技術(shù)進(jìn)步可以有效促進(jìn)節(jié)能減排，降低能耗強(qiáng)度[9]。魏瑋等[10]利用GTAP-E模型模擬了未來中國農(nóng)業(yè)增長趨勢，并分析了農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)碳排放的影響，研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步可以有效控制農(nóng)業(yè)能源增長、減緩碳排放。胡中應(yīng)[11]和楊鈞[12]以 DEA-Malmqusit指數(shù)測得的農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率表征農(nóng)業(yè)技術(shù)水平，考察了中國農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步有利于農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的降低。

Yang等[13]認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是碳減排的主要途徑，Valin等[14]則認(rèn)為不同的生產(chǎn)力途徑會(huì)產(chǎn)生不同的影響。而農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步是如何影響農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的呢？通過分解或測算的技術(shù)進(jìn)步僅探討了技術(shù)進(jìn)步對碳排放總的影響效應(yīng)，而忽視了不同來源的技術(shù)進(jìn)步對碳排放的影響結(jié)果與影響程度之間的差異，相關(guān)研究很少對此進(jìn)行細(xì)分探討。所以本研究試圖回答，農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步在農(nóng)業(yè)碳排放過程中究竟發(fā)揮著什么樣的作用，是減排還是增排？不同路徑下的技術(shù)進(jìn)步是否均有利于農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的降低？

2 農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對碳排放影響的理論分析

一般研究認(rèn)為，農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步主要通過兩種途徑影響農(nóng)業(yè)碳排放。一是中性技術(shù)進(jìn)步，即在不改變要素投入的情況下促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高，提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)出從而降低農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度，另一方面是通過改變要素的投入結(jié)構(gòu)而對碳排放產(chǎn)生影響。Hicks[15]認(rèn)為，技術(shù)進(jìn)步具有一定的“方向”，生產(chǎn)者會(huì)使用相對便宜的要素去替換較為昂貴的要素，即有偏技術(shù)進(jìn)步，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的有偏技術(shù)進(jìn)步可以改變不同要素之間的邊際替代率，此外還可以通過改變某種要素的邊際生產(chǎn)率影響碳排放強(qiáng)度。

農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步通過農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新、推廣和采用而逐步影響農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。農(nóng)戶作為農(nóng)業(yè)技術(shù)的最終需求者會(huì)合理做出決策，參考王班班等[16]的相關(guān)研究，本研究假設(shè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)函數(shù)為一個(gè)包含技術(shù)進(jìn)步和要素投入的函數(shù)：

F(x,A)=A·F(x)

(1)

式中：A表示技術(shù)進(jìn)步，x為要素投入。碳排放強(qiáng)度為要素投入乘以排放系數(shù)的值與產(chǎn)出的比值，基于成本最小化的角度分析，技術(shù)進(jìn)步對碳排放強(qiáng)度的影響可以表述為產(chǎn)出既定情況下對要素投入的節(jié)約。然而，這種生產(chǎn)節(jié)約可能是由中性技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的要素的同比例節(jié)約，也可能是有偏技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的某種要素邊際生產(chǎn)率的提高而對其他要素產(chǎn)生的替代。假設(shè)要素使用量為xE,那么

xE=SE·C/wE

(2)

式中：SE為某種碳源投入要素在總成本中的價(jià)值份額；C為總成本；wE為這種要素的價(jià)格。那么成本最小化條件下，技術(shù)進(jìn)步對要素投入的影響可以表述為：

(3)

進(jìn)一步的將式(3)進(jìn)行分解得到式(4)

(4)

式(4)可以更好的理解技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的影響。一方面是技術(shù)進(jìn)步對要素投入份額的影響，即通過要素替代影響碳排放強(qiáng)度；另一方面是對總成本的節(jié)約，即產(chǎn)出既定情況下對成本的節(jié)約。

然而農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有廣泛的來源，資本的深化、人力資本的積累以及規(guī)模經(jīng)濟(jì)等均被認(rèn)為是農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生動(dòng)力，可以帶來新技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)全要素生產(chǎn)率的提高，改進(jìn)要素利用效率[17]。楊福霞等[18]認(rèn)為新的農(nóng)業(yè)技術(shù)往往滲透在各種生產(chǎn)要素中, 在促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升的同時(shí)促進(jìn)產(chǎn)出的增加或降低生產(chǎn)成本。此外農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、農(nóng)業(yè)技術(shù)引用等均可以優(yōu)化要素配置，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長，降低農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度。

Hayami等[19]和Ruttan[20]關(guān)于農(nóng)業(yè)發(fā)展理論的研究中將農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步模式分為兩種，即生物化學(xué)型技術(shù)進(jìn)步和機(jī)械型技術(shù)進(jìn)步。對于生物化學(xué)型技術(shù)進(jìn)步來說，種質(zhì)創(chuàng)新和化肥農(nóng)藥的使用是其重要的代表，由于化肥農(nóng)藥作為碳排放重要來源，本研究僅分析農(nóng)業(yè)種質(zhì)創(chuàng)新這一生物型技術(shù)進(jìn)步，用水稻、小麥和玉米的新品種推廣面積表示。機(jī)械型技術(shù)進(jìn)步方面，雖然碳排放量與單機(jī)排放量和機(jī)械數(shù)量有關(guān)，但是總體農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)量和不同類型機(jī)械數(shù)量均呈不斷增加趨勢，為更好衡量機(jī)械型技術(shù)進(jìn)步，本研究用單位耕地面積農(nóng)機(jī)總動(dòng)力來表示。

基于上述分析，本研究提出以下假設(shè)：總體上，農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步可以有效降低農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度，但是農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步并不總是朝著有利于農(nóng)業(yè)碳減排方向發(fā)展，機(jī)械型技術(shù)進(jìn)步模式會(huì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的提升，而以種質(zhì)創(chuàng)新為代表的生物型技術(shù)進(jìn)步有利于農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的降低。

3 技術(shù)進(jìn)步與碳排放強(qiáng)度測算與分析

3.1 農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的測算

超越對數(shù)模型可以有效地分析生產(chǎn)函數(shù)中投入要素間的相互作用機(jī)理和技術(shù)進(jìn)步差異，并且可以較好的研究技術(shù)進(jìn)步隨時(shí)間的變化情況，相比于C-D函數(shù)來說解決了完全競爭和要素替代彈性相等的假定[21]。因此，本研究通過構(gòu)建超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)模型來計(jì)算農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步。具體的模型如下：

(5)

式中：Yit為第i個(gè)省份第t年的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)出；xnit表示第n個(gè)投入量；xjit表示第j個(gè)投入量；t表示技術(shù)變化的時(shí)間趨勢；β表示估計(jì)參數(shù)；vit表示隨機(jī)誤差；uit表示技術(shù)無效因素；vit與uit相互獨(dú)立，服從正態(tài)分布。式(5)中包含了時(shí)間趨勢與要素投入之間的交互項(xiàng)，考慮了非中性的技術(shù)變化。

第i個(gè)省份s期到t期的技術(shù)進(jìn)步可以從估計(jì)參數(shù)中通過計(jì)算得到。利用第i個(gè)省份在兩個(gè)不同時(shí)期的數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)函數(shù)關(guān)于時(shí)間t求偏導(dǎo)。由于模型為超越對數(shù)函數(shù)形式，所以技術(shù)變化等于求對數(shù)導(dǎo)數(shù)的代數(shù)均值的指數(shù)函數(shù)，具體形式如下：

(6)

式中相關(guān)變量的選取借鑒孔祥智等[21]使用超越對數(shù)函數(shù)計(jì)算農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的研究。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)出以每個(gè)省份不變價(jià)格的種植業(yè)總產(chǎn)值表示，億元。投入要素為第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量，萬人;農(nóng)作物總播種面積，萬hm2；農(nóng)機(jī)總動(dòng)力，萬kW和化肥施用量，萬t。

對于生物型技術(shù)進(jìn)步，本研究用種質(zhì)創(chuàng)新(水稻、小麥、玉米新品種審定推廣面積(3)數(shù)據(jù)來源：中國種子協(xié)會(huì)網(wǎng)，http:∥www.seedchina.com.cn/)來表示，農(nóng)作物新品種審定是中國推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化的重要力量，優(yōu)質(zhì)的作物品種可以提升作物品質(zhì)，適應(yīng)復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，降低單位要素的投入，有利于成本的降低和產(chǎn)出的增加，可以有效提升農(nóng)業(yè)綜合能力和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出效率。此外，機(jī)械型技術(shù)進(jìn)步在優(yōu)化要素投入、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)也會(huì)促進(jìn)能源消耗的增加，對農(nóng)業(yè)碳排放水平產(chǎn)生重要影響，本研究中機(jī)械型技術(shù)進(jìn)步用單位耕地面積農(nóng)機(jī)總動(dòng)力表示。

3.2 碳排放的測算

聯(lián)合國公布的農(nóng)業(yè)溫室氣體數(shù)據(jù)顯示，2011年農(nóng)業(yè)溫室氣體排放中，合成肥料約占總量的13%(4)數(shù)據(jù)來源：聯(lián)合國糧農(nóng)組織, http:∥www.fao.org/news/story/zh/item/224418/icode/，而農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)機(jī)械與灌溉水泵的能源消耗也是造成農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的主要來源。通常，種植業(yè)碳排放主要來源于要素的投入及機(jī)械使用過程中化石能源的消耗。本研究的農(nóng)業(yè)碳源參考李波等[22]和梁青青[23]的研究，主要包括化肥、農(nóng)藥、機(jī)械、翻耕和灌溉5種，分別用實(shí)際化肥投入量、實(shí)際農(nóng)藥投入量、機(jī)械使用過程中的柴油消耗量、農(nóng)作物總播種面積和農(nóng)作物實(shí)際灌溉面積表示。

具體的農(nóng)業(yè)碳排放總量的計(jì)算公式為:

Eit=∑Enit=∑Tnit·σn

(7)

式中：Eit表示第i個(gè)省份第t年農(nóng)業(yè)碳排放總量；Enit為n種碳源的碳排放總量;Tnit為各種碳排放源的量;δn為各種碳排放源的碳排放系數(shù)。根據(jù)相關(guān)研究，本研究具體的碳排放系數(shù)見表1。

由于農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)伴隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長，因此考慮單位農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值上的農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度更具有現(xiàn)實(shí)意義。農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度計(jì)算公式見式(8)

(8)

式中：EIit為第i個(gè)省份第t年的農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度；Eit同式(7)；GDPit為第i個(gè)省份第t年不變價(jià)的種植業(yè)總產(chǎn)值。

4 模型設(shè)定與數(shù)據(jù)說明

4.1 模型設(shè)定

本研究中農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步利用超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)計(jì)算得到。主要控制變量包括：1)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平會(huì)影響農(nóng)業(yè)要素投入進(jìn)而影響到農(nóng)業(yè)碳排放水平，這也得到了李波等[29]和楊鈞[12]的驗(yàn)證。2)人力資本水平，人力資本水平的提升使得農(nóng)戶更容易從事非農(nóng)勞動(dòng)，進(jìn)而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可能增加對化肥、農(nóng)機(jī)等要素資料的使用，從而影響碳排放水平。3)人均耕地面積，隨著農(nóng)地流轉(zhuǎn)市場的發(fā)育，土地更容易流向規(guī)模戶，這會(huì)使得勞動(dòng)節(jié)約型要素投入有所增加，會(huì)對農(nóng)業(yè)碳排放水平產(chǎn)生影響。4)城市化水平，城鎮(zhèn)化通過影響生產(chǎn)要素的流動(dòng)和新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的建立對碳排放產(chǎn)生影響，這也得到了吳偉偉[30]的驗(yàn)證。5)農(nóng)業(yè)受災(zāi)程度，受災(zāi)程度的增加會(huì)影響農(nóng)戶后期的要素投入，并可能影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)值，從而影響農(nóng)業(yè)碳排放水平。具體的模型設(shè)定見式(9)。

lnEIit=α0+α1Ait+α2lnEyit+α3Eduit+
α4Areait+α5Urbanit+α6Disasterit+μi+εit

(9)

式中：EIit為農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度，由前面計(jì)算得到；Ait為農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步；Eyit為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，用農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)從業(yè)人員數(shù)量的比值表示；Eduit為農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人力資本水平，用各省份農(nóng)村地區(qū)初中及以上學(xué)歷人口與農(nóng)村總?cè)丝诘谋戎当硎?；Areait為人均耕地面積；Urbanit表示城市化水平；Disasterit為農(nóng)業(yè)受災(zāi)程度，用農(nóng)作物受災(zāi)面積與總播種面積的比值表示；α0為常數(shù)項(xiàng)；μi為個(gè)體效應(yīng)；εit為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

不考慮內(nèi)生性的情況下進(jìn)行回歸分析會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的有偏和不一致問題。一方面農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步受到地區(qū)特征、地方政府政策的影響，另一方面，雖然模型控制了主要的變量，但是農(nóng)業(yè)碳排放也會(huì)受到地區(qū)特征、土壤肥力等相關(guān)因素的影響，會(huì)存在變量遺漏的情形。此外，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中過去的生產(chǎn)習(xí)慣等會(huì)影響農(nóng)戶的要素使用，從而影響農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度，因此考慮到碳排放的路徑依賴，本研究將碳排放強(qiáng)度的一階滯后項(xiàng)lnEIi(t-1)加入模型，構(gòu)建動(dòng)態(tài)面板模型，具體模型見式(10)。

lnEIit=α0+φlnEIi(t-1)+α1Ait+α2lnEyit+
α3Eduit+α4Areait+α5Urbanit+
α6Disasterit+μi+εit

(10)

動(dòng)態(tài)GMM估計(jì)又分為差分GMM和系統(tǒng)GMM。由于動(dòng)態(tài)面板模型中引入被解釋變量的一階滯后項(xiàng)，一階滯后項(xiàng)的引入會(huì)導(dǎo)致一階差分以后模型存在內(nèi)生性問題，本研究借鑒Arellano等[31]的方法，將被解釋變量的二期滯后和更高階滯后作為工具變量進(jìn)行估計(jì)。工具變量有效的前提是εit不存在自相關(guān)，而與差分廣義矩估計(jì)(DIF-GMM)方法相比，系統(tǒng)廣義矩估計(jì)(SYS-GMM)方法可以提高估計(jì)效率，并且可以估計(jì)不隨時(shí)間變化的變量的系數(shù)，所以本研究使用系統(tǒng)GMM 法做進(jìn)一步估計(jì)。

4.2 數(shù)據(jù)說明及描述性統(tǒng)計(jì)

本研究所使用的數(shù)據(jù)來自1997—2016年中國29個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)(統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)未含新疆、西藏自治區(qū)及港、澳、臺(tái)地區(qū))，相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》[32]、《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》[33]、《中國人口和就業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》[34。個(gè)別省份缺失的數(shù)據(jù)通過各省份統(tǒng)計(jì)年鑒補(bǔ)充。具體的變量設(shè)定及描述性統(tǒng)計(jì)特征見表2。

表2 變量設(shè)定及描述性統(tǒng)計(jì)Table 2 Variable setting and descriptive statistics

5 農(nóng)業(yè)碳排放現(xiàn)狀與影響因素分析

5.1 農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)碳排放的影響

表3中OLS(普通最小二乘法)估計(jì)模型和固定效應(yīng)估計(jì)模型是用式(9)進(jìn)行的回歸結(jié)果，結(jié)果顯示，農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步有利于農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的降低，均通過了1%的顯著性檢驗(yàn)。由于使用靜態(tài)模型估計(jì)出的結(jié)果存在較大的偏差，所以此估計(jì)結(jié)果僅作為動(dòng)態(tài)面板的參考。差分GMM估計(jì)模型和系統(tǒng)GMM估計(jì)模型是用式(10)回歸的結(jié)果，可以看出，技術(shù)進(jìn)步對碳排放強(qiáng)度的影響系數(shù)顯著為負(fù)，分別通過了1%的顯著性檢驗(yàn)，可以認(rèn)為農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的降低起著關(guān)鍵作用。相比于差分GMM估計(jì)，由于系統(tǒng)GMM可以更好的提高估計(jì)效率，所以本研究以系統(tǒng)GMM估計(jì)的結(jié)果進(jìn)行具體指標(biāo)的解釋。系統(tǒng)GMM擾動(dòng)項(xiàng)自相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果表明不存在二階自相關(guān)，P值為0.196，Sargan檢驗(yàn)也表明通過工具變量有效性檢驗(yàn)，模型估計(jì)效果較好。

表3 農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的估計(jì)結(jié)果Table 3 Estimated results of agricultural technology progress and agricultural carbon emission intensity

5.2 不同影響路徑下的技術(shù)進(jìn)步與農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度研究

由前述可知，農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步顯著降低農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度，但是農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步作用于農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度具有不同的路徑?？傮w來看農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對碳排放強(qiáng)度的作用路徑表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是對能源和要素投入的影響，二是通過影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)出影響農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度。本部分具體討論不同來源的農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)碳排放的影響，主要分析以農(nóng)業(yè)種質(zhì)創(chuàng)新為代表的生物型技術(shù)進(jìn)步和以機(jī)械化水平為代表的機(jī)械型技術(shù)進(jìn)步的影響效果。表4為使用系統(tǒng)GMM方法對式(10)進(jìn)行估計(jì)的結(jié)果。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果表明，擾動(dòng)項(xiàng)不存在自相關(guān)，且兩個(gè)估計(jì)結(jié)果均無法拒絕“所有工具變量都有效”的原假設(shè)，也即表明可以進(jìn)行系統(tǒng)GMM估計(jì)。

表4中，以種質(zhì)創(chuàng)新為代表的生物型技術(shù)進(jìn)步顯著降低了農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度，相關(guān)系數(shù)為-0.026，在1%統(tǒng)計(jì)水平上顯著。農(nóng)業(yè)種質(zhì)創(chuàng)新是國家農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要體現(xiàn)方式之一，20世紀(jì)60、70年代，中國開始了第一次“綠色革命”，其本質(zhì)是推進(jìn)農(nóng)業(yè)新品種的培育與推廣的農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步活動(dòng)，綠色革命為中國糧食產(chǎn)量的提高和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了重要的推動(dòng)力，極大的促進(jìn)了土地產(chǎn)出率的提高，提升了經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，進(jìn)而有利于農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的降低。

表4 不同路徑下的技術(shù)進(jìn)步與農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度Table 4 Technological progress and agricultural carbon emission intensity under different paths

農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平是機(jī)械型農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要表現(xiàn)。農(nóng)業(yè)機(jī)械化作為一種有偏技術(shù)進(jìn)步可以有效地替代人力和畜力，優(yōu)化要素配置[35]，但是隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的廣泛使用，柴油等農(nóng)業(yè)能源消耗也在不斷增加，這也在一定程度上促進(jìn)了農(nóng)業(yè)碳排放量的增加，從而影響碳排放強(qiáng)度。表4中的結(jié)果顯示，機(jī)械型技術(shù)進(jìn)步明顯促進(jìn)了農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的增加，相關(guān)系數(shù)為0.038。

從生物型技術(shù)進(jìn)步和機(jī)械性技術(shù)進(jìn)步的綜合影響結(jié)果可以看出，兩種技術(shù)進(jìn)步對碳排放強(qiáng)度影響的相關(guān)系數(shù)分別為-0.022和0.041，分別達(dá)5%和1%的顯著水平。其他控制變量方面，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城市化水平降低了農(nóng)業(yè)碳排放水平，相關(guān)系數(shù)分別為-0.400和-0.097，而人均耕地面積的提升促進(jìn)了碳排放強(qiáng)度增加，人均耕地面積的提升更利于機(jī)械等勞動(dòng)替代要素的投入，增加了能源消耗，從而促進(jìn)了碳排放強(qiáng)度的增加。

6 結(jié)論及政策建議

農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中扮演者雙重角色：一方面農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展依賴于農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，另一方面會(huì)影響農(nóng)業(yè)碳排放，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。本研究通過系統(tǒng)GMM方法對農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與農(nóng)業(yè)碳排放之間的關(guān)系進(jìn)行了檢驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)，總體上農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步對農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的降低具有顯著影響，與前人研究結(jié)果基本一致[10,12]。本研究進(jìn)一步對農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步路徑進(jìn)行了細(xì)分，結(jié)果顯示，不同技術(shù)進(jìn)步路徑對農(nóng)業(yè)碳排放的影響存在差異，以農(nóng)業(yè)種質(zhì)創(chuàng)新為代表的生物型技術(shù)進(jìn)步有利于碳排放強(qiáng)度的降低，而機(jī)械型技術(shù)進(jìn)步提升了碳排放強(qiáng)度，也即農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步并不總是朝著有利于農(nóng)業(yè)碳減排的方向發(fā)展。

綠色化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要導(dǎo)向，為有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效，降低碳排放強(qiáng)度，本研究提出以下政策建議。一、推進(jìn)農(nóng)業(yè)種質(zhì)創(chuàng)新和優(yōu)質(zhì)新品種推廣。政府可以牽頭推動(dòng)政企、科研單位的協(xié)同育種創(chuàng)新，以市場需求為導(dǎo)向培育節(jié)水、節(jié)肥和抗病的“綠色”農(nóng)作物品種；此外還要加大新品種推廣力度，通過“農(nóng)服中心+示范基地+經(jīng)營主體”的鏈條式推廣與示范服務(wù)模式，通過示范與推廣的有機(jī)結(jié)合，提升農(nóng)業(yè)新品種的科研成果轉(zhuǎn)化率。二、優(yōu)化農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)機(jī)的新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換。一方面可以推廣多功能性機(jī)械，提升農(nóng)機(jī)作業(yè)效率，促進(jìn)多環(huán)節(jié)、多任務(wù)一次性完成，如玉米的收割和秸稈還田同時(shí)進(jìn)行等；此外，還可以提高農(nóng)機(jī)報(bào)廢的補(bǔ)貼力度，按照馬力大小細(xì)化報(bào)廢補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，尤其是針對那些使用量大、頻率高農(nóng)機(jī)，逐步淘汰落后的、能耗高的農(nóng)機(jī)，推進(jìn)老舊農(nóng)業(yè)機(jī)械報(bào)廢淘汰工作。三、優(yōu)化要素投入結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色技術(shù)進(jìn)步。依托農(nóng)技推廣中心等部門，通過對農(nóng)戶的宣傳指導(dǎo)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的化肥、農(nóng)藥減量化施用；支持農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，集成推廣精準(zhǔn)施肥與測土配方技術(shù)，鼓勵(lì)家庭農(nóng)場、專業(yè)大戶等實(shí)施綠色化生產(chǎn)，發(fā)揮其帶動(dòng)示范作用。