基于农用化学品施用控制的农田生态补偿标准测算<br/>——以大兴安岭南麓科尔沁右翼前旗为例

基于农用化学品施用控制的农田生态补偿标准测算
——以大兴安岭南麓科尔沁右翼前旗为例

2022-02-14关海波梅香张文娟高慧桑卫国

生态经济 2022年2期

关海波，梅香，张文娟，高慧，桑卫国

（1. 中央民族大学生命与环境科学学院，北京 100081；2. 内蒙古财经大学资源与环境经济学院，内蒙古呼和浩特 010070）

化肥、农药等农用化学品施用是农业生产中的重要环节，在粮食增产和农业发展中发挥了重要作用，但同时也产生了氮渗滤、土壤酸化、土地板结、水质下降等农业面源污染问题。据统计，2018年我国化肥和农药施用量分别达到5 653.4万吨和180万吨（折纯量32万吨），均居世界前列[1-2]。其中，化肥、农药施用强度分别为531.9元/公顷、10.44元/公顷，远高于发达国家公认的225元/公顷和7.5元/公顷的安全上限[3-4]。2019年中央一号文件提出“加大农业面源污染治理力度，开展农业节肥节药行动，实现化肥农药使用量负增长”，农业面源污染治理受到前所未有的重视。

农田生态补偿是控制农用化学品施用的重要手段，国外对农田生态补偿的研究多关注农户受偿意愿及生态补偿政策的实施效果评价。如对爱尔兰的研究表明，运用农田生态补偿不仅会增加农户环境友好行为意愿，还会改善农户福利水平[5]。在对美国农户的研究中发现，农户个体特征、农场规模、农产品销量和对政府环境支出的看法是影响农户环境友好行为意愿的主要因素[6]。总结发现，不同区域提供的生态服务以及损失的机会成本有差异，国外研究多关注生态补偿的区域差异[7-8]。国内对于农田生态补偿的研究以生态补偿标准测算为重点，吕悦风等[9]通过成本收益法、能值分析法和双边界二分式条件价值评估法分析了南京市溧水区稻田生态补偿标准，计算得出农户削减14%化肥施用量的受偿意愿为882.49元/公顷。谭秋成[10]采用经验函数分析了丹江口库区主要农作物退耕或休耕指出小麦、玉米、水稻的补偿标准分别为3 895.35元/公顷、4 974.6元/公顷、8 509.65元/ 公顷。以上研究为农田生态补偿标准的制定做出了较好的尝试，然而在以下两方面还存在着一定的完善和探索的空间。首先，由于土地自然条件、农户技术水平等方面的不同，产量和净收益具有明显差异。如果采取单一补偿标准，就会出现有些农户被过度补偿，有些则补偿不足[9]。另一方面，以往对于农田生态补偿的实证研究关注湖北、江苏等南方省份较多，对生态环境脆弱的北方农区研究较少。因此，本文选取大兴安岭南麓科尔沁右翼前旗农区为研究对象，采用条件价值评估法与机会成本法，计算控制农用化学品施用的生态补偿标准，并分析农户受偿额度的影响因素，以期为生态环境脆弱区和生态屏障区的农田生态补偿标准设计与完善提供参考。

1 研究区域与数据来源

1.1 研究区域概况

科尔沁右翼前旗位于大兴安岭南麓，属温带大陆性季风气候，水热条件适宜。现有耕地30.77万公顷，是内蒙古重要的粮食生产基地，我国主要玉米产区之一。此外，该区域作为我国集中连片特殊困难地区之一，生态环境脆弱，是华北乃至全国生态安全的重要屏障[11]。“十三五”以来，随着大兴安岭南麓商品粮生产加工基地的建设，农田化学品施用造成的面源污染问题日趋加剧。

1.2 问卷设计与调查

项目参与人员经过培训后，于2019年8月采用参与式农村评估方法对科尔沁右翼前旗的科尔沁镇、归流河镇、居力很镇等9个镇27个村（嘎查）开展实地调研，调查主要针对种植玉米的农户。采取面对面访谈的方式随机选取样本，发放问卷960份，共回收882份，有效问卷占91.88%。调查问卷的主要内容包括农户基本特征、农户家庭经济特征、化学品施用削减意愿及受偿意愿，施用化肥农药情况、有机肥施用经验、环境保护认知等。

1.3 样本特征

调研结果显示，受访农户中，男女占比分别为84%、16%，男性明显多于女性，受访农户年龄段集中于35～50岁，占总样本的82%，有67%受访农户受教育水平为初中，受访农户的耕地面积20～120亩（1亩=1/15公顷），其中，43%农户家庭年收入为3万～6万元，47%的农户农业收入占比达60%～80%，52%受访农户有20～30年农业种植经验。综上可知，研究区农户平均年龄较大，文化水平较低，家庭多以农业收入为主，农业种植经验丰富。

2 研究方法

按照玉米3年平均产量将耕地分为四等，一等至四等地产量分别为400～500千克/亩、500～600千克/亩、600～700千克/亩和700千克/亩以上的耕地。采用条件价值评估法（CVM）设置100元/亩、200元/亩、300元/亩、400元/亩、600元/亩、800元/亩和1 000元/亩等7个价值支付卡，农户通过选择价值支付卡的方式确定在某一削减比例下的最低受偿额度[12]。其中，100元/亩的最低标准是建立在前期小范围的预调查和访谈基础上。同时，据崔新蕾等[13]的研究，本文将削减比例设置为50%和100%，初步探讨在较高削减比例下，农户的受偿额度和机会成本。

为了确保农户受偿意愿的合理性，本文估算了农户化肥、农药施用控制行为的机会成本[13]。假设农户均为理性经济人，所追求的目标是个人效用最大化[14]，农户的边际收益（MPR，即生态补偿标准）应该不低于农户削减农用化学品施用行为的边际成本（即机会成本，MPC），见公式（1）。MPCf为削减化肥施用的机会成本，MPCp为削减农药施用的机会成本，其计算方法见公式（2）和公式（3）。其中L为产量降低造成的减产损失，Cm为施用有机肥的额外费用，Cf为化肥费用，Cp为农药花费。

式中：化肥减产损失（L）=减产量×玉米价格。减产量计算是依据闫湘等[15]的研究，种植玉米氮肥、磷肥、钾肥的增产率分别为26.4%、12.2%、11%，由于研究区施用氮磷钾复合肥，将三类化肥的增产率加总即施用复合肥的增产率为49.6%，如果化肥削减100%的，其减产率为49.6%，削减50%的减产率为24.8%。结合各等级土地的现有产量，可以计算化肥削减50%和100%两种情况下的减产量，再根据玉米市场价格1.44元/千克，计算得出削减化肥施用后的玉米减产损失。化肥费用估算根据调查问卷中该区域玉米施肥量平均270千克/ 公顷，结合当地复合肥的市场价格130元/袋（50千克），计算得出。有机肥费用（Cm）估算根据访谈结果，化肥削减50%则各等级土地平均需有机肥1.5立方米/亩，化肥削减100%各等级土地平均需有机肥2立方米/亩，按照市价30元/立方米，计算得出不同等级土地增施有机肥的费用。农药造成的减产损失（L）=削减农药施用的减产量平均值(来自调查问卷)×玉米价格。农药费用（Cp）根据调查问卷，按照50元/亩（削减100%）和25元/亩（削减50%）进行计算。

采取有序回归Logitstic模型对农田生态受偿额度的影响因素进行分析。确定以下4类变量：个体特征、家庭经济特征、化学品施用特征和农户生态环境认知，分析自变量对因变量农户受偿额度的解释情况，统计分析基于SPSS 23.0。

3 结果与分析

3.1 农户削减农用化学品施用的参与比例

调查拥有不同等级土地农户在有生态补偿的前提下削减农用化学品的参与意愿，分析发现，有生态补偿的前提下，如果削减50%化肥和农药施用量，有91.16%和70.41%的农户有参与意愿，而当削减提高到100%时，仅有78.68%和62.93%的农户愿意参与，呈现农用化学品削减比例越高，农户参与意愿越低的规律。在同等削减比例下，与化肥相比，农户控制农药施用的意愿更低。原因正如农户在调查中普遍提道的：“不用化肥，还能用农家肥来弥补产量损失，但是不使用农药对付害虫，那真的一点办法都没有。”可见农户对农药的需求更缺乏弹性，这一结果在一至四等地上均有不同程度的表现。

3.2 削减农用化学品的农户受偿意愿

分析不同等级土地农户平均受偿额度（表1）发现，化肥削减50%时，平均受偿额度由5 000元/公顷（四等地）增至9 000元/公顷（一等地），削减比例达到100%后，平均受偿额度由8 601元/公顷（四等地）增至12 000元/公顷（一等地）。农药削减50%时，平均受偿额度由7 586元/公顷（四等地）增至10 500元/公顷（一等地），削减比例增至100%后，平均受偿额度由8 927元/公顷（四等地）增至12 000元/公顷（一等地）。两种农用化学品均呈现土地等级越高，削减比例越大，农户受偿期望额度越高的特点。与化肥相比，削减农药的平均受偿额度更高。

表1 农户农田生态补偿参与意愿与受偿额度

进一步对比各等级土地受偿额度区间（图1）发现，化肥削减50%，一等、二等地农户在4 500～12 000元/ 公顷区间有受偿意愿，而三等、四等地受偿额度集中在3 000～9 000元/公顷区间。化肥削减比例增至100%，一等地农户最低受偿额度为12 000元/公顷，而二等至四等地农户的最低受偿额度为6 000元/公顷。削减50%农药施用量的情况下，一等地、二等地农户的最小受偿额度分别为9 000、6 000元/公顷，而三等、四等地农户的最小受偿额度仅为3 000元/公顷。削减100%农药使用的情况下，一等地农户的受偿额度最低12 000元/公顷，其他等级土地农户受偿额度最低则为4 500元/公顷。由此可知，由于土地等级不同，农户对削减农用化学品的受偿额度差异明显，土地等级高，平均受偿额度越高。

图1 不同化学品施用比例农户受偿额度分布图

3.3 削减农用化学品的机会成本

根据式（2）、式（3）估算出受访玉米种植农户削减化肥、农药施用量的机会成本。由表2可知，化肥削减100%时，四至一等地农户承担的机会成本区间为4 435～7 745元/公顷，化肥削减50%，四至一等地农户承担的机会成本为2 418～4 123元/公顷。农药削减100%时，四至一等地农户承担的机会成本为6 378～7 242元/公顷，农药削减50%，四至一等地农户承担的机会成本为4 593～5 457元/公顷。化肥、农药削减均呈现土地等级越高、削减比例越高，机会成本越高的特点。与化肥施用控制相比，农药削减机会成本更高且各等级土地间差异较小，表明各等级土地对农药施用均缺乏弹性，且如削减农药施用量各级土地的机会成本均较高。

将机会成本法计算的受偿额度与条件价值评估法（CVM）计算结果比较（表3）发现，在化肥、农药的不同比例削减情景下，机会成本核算结果均小于CVM估算的受偿额度。制定本地区玉米田生态补偿标准时应考虑将两种方法结合，以农户机会成本为下限，以农户平均受偿额度为上限，以便能保证农田生态补偿的受偿额度测算的客观、可靠。

3.4 农户受偿意愿影响因素分析

对农户受偿意愿的影响因素进行有序Logistic回归模型分析发现（表4），在个体特征变量中，文化程度、种植经验与受偿额度负相关且通过10%水平检验，表明文化程度越高，种植经验越丰富则对农田生态补偿政策了解全面、能预期削减农用化学品的机会成本，期望补偿额度趋于理性。

表4 有序回归模型计算结果

家庭经济特征变量中，家庭年收入、农业收入占比与受偿额度正相关且分别通过5%、10%水平检验。其原因是家庭年收入高的农户多经营一等地，他们对削减农用化学品造成的损失更加敏感，而农业收入占比高的家庭，化肥、农药用量削减对其收入影响较大，因此他们对补偿额度的期望值更高。化学品施用变量中，化肥、农药价格均未通过显著性检验，表明农户对化肥和农药的消费缺乏弹性，即使农用化学品价格提高，如果没有政策约束农户仍然不会削减施用量。

生态环境认知变量中，农家肥施用经验、农户对生态环境关注度与受偿额度正相关，并分别在1%、5%水平下显著。表明如农户施用农家肥经验丰富，对受偿额度期望更高，因为这类农户更了解由此产生的工作强度增加，产量下降，而对生态环境关注度高的农户更了解保护农田生态环境的重要性及农户将付出的机会成本。

4 讨论

4.1 生态屏障区生态补偿标准的探讨

研究区地处北方生态屏障，生态系统服务功能和服务价值突出，控制农用化学品对于北方乃至全国生态安全有重要意义，但是该区域又是全国集中连片贫困区之一，控制农用化学品施用势必产生机会成本，降低农民的收入[14]，制定合理的生态补偿必要且迫切。

合理补偿前提下，削减50%化肥、农药施用量分别有91.16%和70.41%的农户愿意参与，积极性较高，如削减比例增至100%，则参与比例分别降低到78.68%和62.93%。削减50%化肥、农药合理的补偿标准为3 270～6 793元/公顷和5 025～8 456元/公顷，削减100%化肥、农药合理的补偿标准为6 090～9 592元/公顷和6 810～10 803元/公顷，标准制定以机会成本为下限，受偿意愿为上限。

此外，研究发现各等级土地农户削减农用化学品受偿意愿和机会成本均有较大差异，急需制定差异化的补偿标准来解决这一问题。因此，在种植类型较为单一的地区（如研究区为玉米种植），可以产量为标准划分土地等级，针对不同土地等级制定更有效率的差异化补偿标准，具有可操作性。

目前，科尔沁右翼前旗已经实施了以扶持和引导增施有机肥、减施化肥和农药的耕地地力保护补贴政策。2019年该地区耕地地力保护补贴标准统一为765元/公顷，远低于本研究计算的平均机会成本3 270元/公顷（化肥）和5 025元/公顷（农药），难以发挥其减少化学品用量、提升环境质量的作用。

同时，考虑保护大兴安岭南麓生态环境的重要性和迫切性，为了初步探索生态屏障地区农用化学品削减的两种情景，设定了50%和100%两个临界削减比例，通过对比发现，如果削减比例过高将降低农户参与比例，打击农户积极性，因此，建议政策初步实施时以削减50%为参考。考虑到我国玉米种植化肥利用率较低，存在过量施肥的情况[14]，从环境容纳和环境保护角度，应开展农用化学品污染物的环境影响评价，估算区域环境纳污能力和农用化学品污染造成的损失，找到环境损害阈值，确定更准确的削减比例。

4.2 农户削减农用化学品积极性的探讨

农户是农村生态环境保护的关键，研究表明农户的削减意愿主要取决于家庭经济状况和农户的生态环境认知两类因素，这与以往研究结果一致[15-16]。制定合理的农用化学品削减比例，并给予适度经济补偿，维持并略提高农户家庭经济收入水平，将有助于提高农户削减农用化学品的积极性，有益于生态环境保护。与此同时，在补偿方式上可以将现金补偿、技术补偿（如测土施肥技术）、产业补偿（如发展有机绿色产业）相结合，可达到既保护农村生态环境又增产增收，增加农民福利的目的。此外，要加强宣传和环境教育，促进农户对生态环境保护的科学认知，增强农户的环境保护意识，有助于提高农户削减农用化学品的积极性[17]。