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农户秸秆利用方式及行为影响因素研究
——基于河南省农户调查

2018-07-12马恒运

东岳论丛 2018年3期
关键词:作物规模秸秆

马恒运

(河南农业大学 经济与管理学院,河南 郑州 450002)

一、引 言

近年来,随着国家有关政策的引导、地区政府的监管以及农民自身环保意识的提高,农忙时期为抢种而发生的焚烧秸秆行为得到了一定的遏制,然而这种遏制并没有改善秸秆综合利用方式,特别是当秸秆无法快速腐熟于田间时,露天焚烧依旧是农民首选处理方式(解恒参和赵晓倩,2015)①解恒参,赵晓倩:《农作物秸秆综合利用的研究进展综述》,《环境科学与管理》,2015年第1期。。如何从根本上促进秸秆的环保利用,提升秸秆的经济利用水平,将秸秆资源的综合开发打造成为一个成熟的产业,对于我国的生态文明建设、绿色发展理念践行、农业产业结构调整,有着至关重要的意义,其关键问题是厘清农户秸秆利用行为影响因素。

鉴于作物秸秆具有产量大、体积大、分布分散、收集运输成本高、综合经济利用性差等特点(毕于运,2010;朱文家,2011)②毕于运:《秸秆资源评价与利用研究》,博士学位论文,中国农业科学院,2010年。③朱文家:《秸秆综合开发利用中的农户行为研究》,硕士学位论文,南京农业大学,2011年。,加之秸秆利用行为对环境影响较大,为从根本上促进秸秆的综合利用,许多学者进行了实地调研。基于江苏省321户农户调研,黄武等(2012)④黄武,黄宏伟,朱文家:《农户秸秆处理行为的实证分析——以江苏省为例》,《中国农村观察》,2012年第4期。发现要素价格以及农户资源禀赋影响秸秆利用行为;基于辽宁省408户农户调研,吕杰等(2015)⑤吕杰,王志刚,郗凤明:《基于农户视角的秸秆处置行为实证分析——以辽宁省为例》,《农业技术经济》,2015年第4期。发现人均耕地面积影响农户秸秆利用行为;钱忠好等(2010)*钱忠好,崔红梅:《农民秸秆利用行为:理论与实证分析——基于江苏省南通市的调查数据》,《农业技术经济》,2010年第9期。、刘勤等(2014)*刘勤,何志文,郑砚砚,檀律科,张斌:《农户秸秆还田采用行为影响研究》,《中国农业资源与区划》,2014年第5期。、王舒娟等(2012)*王舒娟,张兵:《农户出售秸秆决策行为研究——基于江苏省农户数据》,《农业经济问题》,2012年第6期。发现更多因素影响农户秸秆利用行为;郭利京等(2014)*郭利京,赵瑾:《农户亲环境行为的影响机制及政策干预——以秸秆处理行为为例》,《农业经济问题》,2014年第12期。甚至发现非正式制度与亲环境行为之间的联系;檀勤良等(2014)*檀勤良,邓艳明,张兴平,张充,杨海平:《农业秸秆综合利用中农户意愿和行为研究》,《兰州大学学报》(社会科学版),2014年第5期。甚至断言农户秸秆利用意愿到行为之间存在某种潜在的未知机制。另外,更多的研究集中在作物秸秆资源的分布、利用结构和资源潜力(Chen,2016;Liu et al.,2007;Yang et al.,2010;Zhuang et al.,2011;毕于运等,2009;毕于运,2010;高祥照等,2003;韩鲁佳等,2002)*Chen,Xiaoguang.“Economic Potential of Biomass Supply from Crop Residues in China”.Applied Energy,2016(166):p.141-149.*Liu H,Jiang G M,Zhuang H Y,Wang K J.“Distribution,Utilization Structure and Potential of Biomass Resources in Rural China:With Special References of Crop Residues”.Renewable and Sustainable Energy Reviews,2007(12):p.1402-1418.*Yang,Yanli,Peidong Zhang,Wenlong Zhang,Yongsheng Tian,Yonghong Zheng,Lisheng Wang.“Quantitative Appraisal and Potential Analysis for Primary Biomass Resources for Energy Utilization in China”.Renewable and Sustainable Energy Reviews,2010(14):p.3050-3058.*Zhuang,Dafang,Dong Jiang,Lei Liu,and Yaohuan Huang.“Assessment of Bioenergy Potential on Marginal Land in China”.Renewable and Sustainable Energy Reviews,2011(15):p.1050-1056.*毕于运,高春雨,王亚静,李宝玉:《中国秸秆资源数量估算》,《农业工程学报》,2009年第12期。*毕于运:《秸秆资源评价与利用研究》,博士学位论文,中国农业科学院,2010年。*高祥照,马文奇,马常宝,张福锁,王运华:《中国作物秸秆资源利用现状分析》,《华中农业大学学报》,2002年第3期。*韩鲁佳,闫巧娟,刘向阳,胡金友:《中国农作物秸秆资源及其利用现状》,《农业工程学报》,2002年第3期。;曹国良等(2006)*曹国良,张小曳,郑方成:《中国大陆秸秆露天焚烧的量的估算》,《资源科学》,2006年第1期。甚至估算了中国大陆秸秆露天焚烧数量。

尽管研究文献很多,但大部分集中在秸秆资源潜力估算方面;部分文献基于农户家庭特征,研究农户秸秆利用行为,但多数没有考虑外部环境的影响。中原经济区是我国最大粮食产区,作物秸秆资源利用潜力最大。河南省是最大小麦生产省份,调查河南省秸秆利用方式及利用行为具有典型政策意义。因此,本文以河南省为例,基于大规模农户作物生产调研,估算作物秸秆生产量,调查秸秆利用方式,探讨影响农户秸秆利用行为的关键因素,提出相应的政策建议。

二、调查地市及样本分布

2014年,河南农业大学经济管理学院,在河南省抽出10个地市,20个县,8000个农户,问卷调查农户作物生产及秸秆利用情况。调查内容包括:2013年作物种类、种植面积、生物质产量及利用方式等。调查范围为10个地市,每个地市抽2个县,每个县抽出4个乡,每个乡抽出1个村,每个村抽出100个农户,共计8000个农户。调查地市包括:郑州、许昌、洛阳、信阳、商丘、周口、南阳、新乡、三门峡和安阳。各地市调查县分别为:新郑、荥阳;禹州、鄢陵;新安、栾川;潢川、罗山;虞城、夏邑;沈丘、扶沟;内乡、方城;封丘、卫辉;渑池、陕县;林州和汤阴。

表2 河南省各地市农户种植规模及秸秆产量

表3 河南省农户秸秆利用统计特征

资料来源:根据农户调查资料整理所得。秸秆利用单位是公斤

三、农户作物生产情况

(一)生产规模分布

从表1可以看出,河南省农户种植规模,5亩以下占17.6%,5-10亩占42.4%,10-20亩占36.6%,大于20亩只有3.6%。山区种植规模较小,例如,洛阳市,种植规模5亩以下,农户占52%。相反,平原种植规模较大,例如新乡市,种植规模10-20亩的农户占55%。

表1 河南省各地市农户种植规模分布

(二)种植规模及秸秆产量

从表2可以看出,农户平均种植规模为9.2亩,其中,洛阳种植规模最少,户均5.0亩;新乡和信阳种植规模最大,分别为11.3亩和11.2亩。同样,农户平均秸秆产量为5164公斤,其中,洛阳秸秆产量最少,户均2136公斤;新乡和信阳的秸秆产量最多,户均分别为7763公斤和6984公斤。

(三)农户秸秆利用方式

河南省农户秸秆利用方式,主要是家庭燃料和秸秆还田。从表3可以看出:第一,家庭燃料,平均4262公斤,占44%;第二,还田做有机肥,平均3804公斤,占40%;第三,做动物饲料,平均595公斤,占6%;第四,工业原料,平均540公斤,占5.6%;第五,其他用途,平均439公斤,占4.5%。

(四)各种秸秆利用方式

河南省农户各种秸秆利用方式及结构见表4,具体分析如下:

第一,小麦秸秆利用方式。直接还田,户均1158公斤,占66.9%;露天焚烧,户均140公斤,占8.1%;直接做饲料,户均106公斤,占6.1%。另外,大约还有:5%做工业原料,2%能源化利用,3%直接丢弃。

表4 河南省农户不同作物秸秆利用方式及结构

第二,玉米秸秆利用方式。直接还田,户均1935公斤,占68.3%;炊事直接燃烧,户均261公斤,占9.2%;直接做饲料,户均242公斤,占8.5%。另外,大约还有:2.2%能源化利用,有6.1%直接丢弃。

第三,稻谷秸秆利用方式。露天焚烧,户均139公斤,占68.3%;直接做饲料,户均66公斤,占22.5%;直接丢弃,户均43公斤,占14.8%。

第四,花生秸秆利用方式。直接做饲料,户均84公斤,占63.6%;还田处理,户均25公斤,占20%;做炊事直接燃烧和直接丢弃,户均分别为11.2公斤和9.8公斤,分别占8.5%和7.4%。

第五,棉花秸秆利用方式。做炊事直接燃烧,户均48.4公斤,占86.2%;田间直接丢弃,户均5公斤,占8.6%。

可以看出,各种秸秆利用方式差异很大。其中,小麦和玉米秸秆主要以直接还田和家庭燃料为主;稻谷秸秆主要以露天焚烧和直接做饲料为主;花生秸秆主要以做饲料和还田为主。

四、指标选择与模型设定

(一)指标选择

根据调查资料情况,这里假设六个农户秸秆利用方式指标,分别是:秸秆饲料用量(Y1),秸秆还田量(Y2),秸秆炊事直接用量(Y3),秸秆能源化利用量(Y4),秸秆田间废弃量(Y5),秸秆焚烧量(Y6)。

相应的,有六个农户秸秆利用结构指标,分别是,秸秆饲用比例(Y11),秸秆还田比例(Y22),秸秆炊事直接用量比例(Y33),秸秆能源化利用比例(Y44),秸秆田间废弃比例(Y55),秸秆露天焚烧比例(Y66)。

同样,根据现有调查资料,假定影响农户秸秆利用行为因素有:种植规模,种植结构,非农就业,社会、经济和环境因素,特别是气候。由于资料限制,文中未涉及因素用地区虚变量代替。

(二)模型设定

根据指标设定和数据特点,选择一般的回归模型,调查农户秸秆利用方式和利用结构的影响因素。根据变量定义,估计模型设定如下:

Y=α+βX1+γk∑82Xik+φr∑102RDir+ε

模型中,Y是各种秸秆利用方式和利用结构;X1是农户作物种植面积;X2到X8是各种作物种植比例;RD2到RD10是地市虚变量,分别为:许昌、信阳、郑州、洛阳、周口、南阳、新乡、三门峡和安阳;α、β、γ和φ分别是待估计系数;ε为随机干扰项。

五、估计结果及分析

模型估计结果见表5和表6。表5给出秸秆利用方式影响因素估计结果,表6给出秸秆利用结构影响因素估计结果。总体来讲,模型估计达到1%显著性水平,多数变量达到显著水平,因此,模型估计结果可靠性较大。

(一)秸秆利用方式影响因素

观察表5,有如下发现:

第一,种植规模显著影响秸秆利用方式。亦即,种植面积显著影响秸秆利用;种植结构显著影响秸秆利用。但是,不同作物种植比例,对秸秆利用影响方向存在明显差异。例如,棉花秸秆炊事用量较多(模型Ⅲ),饲料用量较少(模型Ⅰ);相反,花生秸秆炊事用量较少(模型Ⅲ),饲料用量较多(模型Ⅰ)。

第二,种植结构显著影响秸秆饲料用量。例如,在模型I中,玉米、水稻、豆类和棉花种植比例越大,秸秆饲料用量越少;相反,花生和水稻种植比例越大,秸秆饲料用量越大。这些结果说明,尽管,随着农业机械化水平提高,农户大牲畜饲养量减少,但是,农户仍然保留小家畜饲养传统,特别是生猪饲养。花生蔓是粗饲料的最好原料。南方地区,水稻秸秆可能是粗饲料主要来源。

表5 农户秸秆利用方式影响因素估计

注:RD是地市虚变量;X1是种植规模,X2-X8是种植结构;*和**分别1%和5%显著性水平

第三,种植规模和结构显著影响秸秆能源化利用。在模型IV中,除油菜种植比例外,种植规模和种植结构,均显著影响秸秆能源化利用量。亦即,种植规模越大,秸秆能源化利用量越大。这一发现说明,秸秆能源化利用规模,同农户种植规模有显著关系。因此,提高秸秆能源化利用,必须扩大农户种植规模。换句话说,要加快农地流转,扩大农户种植规模。

第四,种植结构显著影响秸秆丢弃量。在模型V中,种植规模不显著,说明秸秆丢弃量与种植规模没有显著关系。相反,种植结构达到显著水平,说明,农户秸秆丢弃量与种植结构有显著关系。具体来说,增加小麦种植比例,显著降低秸秆丢弃量;相反,增加玉米和油菜种植比例,显著增加农户秸秆丢弃量。这一发现可能说明,小麦秸秆较高的经济用途,相反,玉米和油菜秸秆的经济用途不大。

第五,专业化种植显著降低秸秆焚烧量。在模型VI中,农户种植规模与秸秆焚烧量呈显著正比关系,说明种植规模越大,焚烧量越大。相反,种植结构与秸秆焚烧量呈显著反比关系,说明种植比例大,焚烧量就越小。可能的解释是:如果某种作物种植比例,足以达到规模经济程度,农户就会经济地处理作物秸秆,使其实现经济利益最大化。可以看出,实行专业化种植,可能有效避免秸秆焚烧行为。

(二)秸秆利用结构影响因素

观察表6,有如下发现:

第一,农户作物种植规模对秸秆饲料利用比例、炊事用量比例和丢弃量比例有显著影响,但对秸秆还田、能源化利用比例和焚烧量比例没有显著影响。具体说来,增大种植规模显著提高秸秆饲料用量比例;相反,增大种植规模显著降低炊事用量比例和丢弃量比例。合理的解释可能是:种植规模扩大,可能伴随畜牧饲养的发展,进而提高秸秆饲料用量比例;由于秸秆炊事用量是有限的,所以,种植规模扩大,不可能再增加秸秆炊事用量。同前面一样,种植规模扩大,必将产生大量的秸秆,农户必须做出处理决策,这样,可能减少秸秆的丢弃量比例。

第二,在作物秸秆饲料用量比例模型中(Ⅰ),所有规模和面积结构变量均达到显著水平,说明他们均显著影响作物秸秆饲料用量比例。具体来说,增加水稻种植面积比例,将显著提高秸秆饲料用量比例,相反,增加其他作物种植面积比例,将显著降低秸秆饲料用量比例。这一发现非常奇怪,因为,通常情况下,玉米秸秆作为大家畜粗饲料、花生秧作为小家畜粗饲料。然而,这里的发现相反,水稻秸秆可能作为家畜粗饲料来源。这里的可能解释是:在南方稻作地区,由于畜牧业的发展,水稻秸秆成为粗饲料主要来源;相反,在北方旱作地区,由于种植规模扩大,农业专业化发展,家庭畜牧业逐渐萎缩,使秸秆的饲料化利用空间逐渐缩小。

第三,在作物秸秆能源化利用比例模型中(Ⅳ),除油菜种植面积比例外,其他作物种植比例均达到显著水平,而且均成显著正比关系,说明增加其他作物的种植面积比例,将显著增加作物秸秆的能源化利用比例。但是,奇怪的是,为什么农户种植规模变量没有达到显著性水平?可能的解释是:在秸秆能源化利用量模型中,农户种植规模变量达到显著性水平,说明扩大种植规模可以提高秸秆能源化利用量。然而,在作物秸秆能源化利用比例模型中,农户种植规模变量没有达到显著性水平,可能由于目前秸秆能源化利用比例有限,回归结果没有达到预期的结果。

第四,在作物秸秆丢弃量比例模型中(Ⅴ),农户种植规模显著,说明秸秆产量影响农户丢弃秸秆比例。具体来说,随着种植规模扩大,农户丢弃秸秆比例显著减少。这一发现指出,扩大经营规模,可显著减少农户秸秆丢弃量比例。同时,小麦面积增加,降低农户秸秆丢弃比例;相反,玉米和油菜面积增加,增加农户秸秆丢弃比例。可能解释是,小麦秸秆经济价值较大,而玉米和油菜秸秆经济价值有限。

第五,在作物秸秆焚烧量比例模型中(Ⅵ),发现农户种植规模与秸秆焚烧比例呈正比关系,说明农户种植规模大,秸秆产量多,农户焚烧量大。相反,作物种植比例与秸秆焚烧比例,均呈显著反比关系,说明不管哪种作物,只要种植面积比例大,显著降低农户秸秆焚烧量。简单的说,如果某种作物种植面积比例很大,足以达到规模经济程度,农户会采用经济手段处理秸秆,实现利益最大化。从这一点讲,加速土地流转,扩大种植规模,发展专业大户,是杜绝农村秸秆焚烧途径之一。

表6 农户秸秆利用结构影响因素估计结果

注:RD是地市虚变量;X1是种植规模,X2-X8是种植结构;*和**分别1%和5%显著性水平

六、基本结论与政策建议

(一)基本结论

第一,农户作物种植规模总体偏小。农户平均种植规模9.2亩,实际耕地规模4.5亩。17.6%的农户,种植面积在5亩以下;42.4%的农户,种植面积在5-10亩;36.6%的农户,种植面积在10-20亩;只有3.6%的农户,种植面积大于20亩。有些地区种植面积只有5亩,实际耕地面积只有2.5亩。

第二,作物秸秆处理方式比较原始。尽管发现很多秸秆利用方式,但是,农民秸秆利用方式,主要还是直接还田、露天焚烧、炊事燃料、粗饲料和直接丢弃,能源化利用很少。

第三,种植规模决定秸秆利用行为。模型分析结果显示,农户种植规模,最终是秸秆产量,决定秸秆利用方式。换句话说,农户土地经营规模显著影响秸秆处理方式。具体来说,只要种植规模够大,秸秆产量够多,就可能产生规模经济,秸秆将会被经济利用。相反,如果规模太少,秸秆产量有限,那么,秸秆的处理方式可能比较随意,丢弃或焚烧最简便。

第四,秸秆类型影响秸秆利用行为。模型分析结果显示,农户作物种植结构显著影响秸秆利用及结构。不同的秸秆有不同用途,而且收集、运输和处理方法差异很大。例如,玉米和花生秸秆可做饲料,小麦秸秆用作造纸原料,这在我国均有悠久传统。除炊事燃料、丢弃和焚烧之外,目前没有大规模秸秆利用途径。因此,秸秆种类,进而种植结构,影响秸秆利用行为。

第五,秸秆利用结构发生显著变化。比较2000年和2013年的调查结果不难看出,河南省秸秆利用结构发生明显变化。2000年农户秸秆用于炊事的比例高达32%,然而,2013年农户秸秆用于炊事的比例降到8.9%;2000年农户秸秆用于动物饲料的比例高达25%,然而,2013年农户秸秆用于动物饲料的比例降到11%;2000年农户秸秆用于工业原料的比例为15%,然而,2013年农户秸秆用于工业原料的比例只有2%;2000年农户秸秆焚烧闲置的比例为23%,然而,2013年农户秸秆焚烧闲置的比例降到12%。相反,2000年农户秸秆还田比例只有4%,然而,2013年农户秸秆还田的比例高达63%。

第六,秸秆利用方式地区差异明显。有些地区采用秸秆直接还田的办法。例如,许昌和新乡,比例接近100%;商丘、安阳和郑州,比例达到73-86%。有些地区直接焚烧较多,例如,信阳,焚烧比例高达50%以上。有些地区直接丢弃较多,例如,洛阳,丢弃比例接近60%。有些地区能源化利用最好,例如安阳和三门峡,比例分别为11%和8%。

总之,河南省秸秆利用结构发生显著变化,主要表现在:第一,秸秆还田的比例呈几何级数增加,从4%增加到63%;第二,总体上讲农户秸秆利用率减少50%;第三,秸秆工业原料利用比例从15%,几乎减少到零。

(二)政策建议

第一,加速土地流转,扩大经营规模。目前,农户种植规模偏小,秸秆产量达不到规模经济要求,限制秸秆的经济和能源化利用发展。换句话说,目前家庭经营状况,很难实现作物秸秆优化处理,更谈不上秸秆能源化利用。

第二,加强环保宣传,杜绝秸秆焚烧。尽管,总体上讲,平均秸秆焚烧量为6%,但是,地区和作物之间差异较大,应加大重点地区秸秆焚烧监管。具体来说,信阳地区秸秆焚烧比例高达52.5%,特别是,有68.3%的稻谷秸秆被焚烧,户均达到139公斤。再是洛阳和三门峡,秸秆焚烧比例分别达到13.5%和9.2%,也要引起各级政府的充分重视。

第三,增加堆肥还田,减少直接还田。秸秆还田是主要利用方式,例如,调查结果显示,将近70%的小麦和玉米秸秆直接还田。但是,是否达到还田的目的值得注意,因为,有些还田甚至影响田间管理,因此,很难达到增加土壤肥力的效果。实际上,堆肥还田的秸秆比例非常小,农户平均仅有2.8%;相反,农户平均直接还田的比例高达60.4%。我国农业复种指数较高,大部分省份接近200%,提高土壤有机质含量是大问题。因此,要提高堆肥还田比例,为此,国家要增加投资,提高堆肥还田效率,节省劳动力成本。

第四,加快打捆机械发展,提高秸秆处理效率。农户在考虑直接还田或丢弃时,主要考虑劳动和生产的机会成本。由于秸秆处理费时费工,效率较低,机会成本较高。所以,要实现秸秆的资源化处理,政府必须帮助农民解决这些问题。为此,应加快秸秆打捆机械应用,提高秸秆处理效率,减少劳动投入机会成本,同时可达到增加堆肥还田比例,提高土壤肥力的目的。

第五,实施收获和秸秆处理联动制度。这样可以显著降低生物质能源企业原料成本。具体措施有:秸秆收集与作物收获同步进行,减少用工支出和有效物质损失;秸秆收获可同时打包露天存放,节省企业储备空间厂房租赁及运输费用。为了保证这一联动制度的实施,国家需要出台相应的政策法规保障体系,实施农户-企业-政府合作共赢的秸秆处理机制。

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