高标准农田建设政策抑制农业面源污染的作用机制探析

收稿日期：2023-07-14

作者简介：周梦圆（1999—），女，四川泸州人，在读硕士，研究方向为土地整治与农业绿色发展。E-mail：1309333820@qq.com。

周梦圆.高标准农田建设政策抑制农业面源污染的作用机制探析[J].南方农业，2023，17（16）：-136，143.

摘 要 选取2002—2017年我国31个省（直辖市、自治区）的面板數据，测算农业面源污染的排放强度，运用连续型双重差分法识别高标准农田建设政策对农业面源污染的影响及作用机制。结果表明，高标准农田建设政策能够显著抑制农业面源污染，主要通过规模效应扩大耕地规模、通过结构效应提高粮食作物种植比例、通过技术效应提升农业机械化水平，从而达到抑制农业面源污染的目的。

关键词 高标准农田建设政策；农业面源污染；连续型双重差分法

中图分类号：S19 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.16.042

20世纪50年代以来，我国农业飞速发展，为工业化、城镇化做出巨大贡献。但值得关注的是，这种成就的取得很大程度上依赖传统生产要素的增量利用，如对化肥、农药等污染性投入品的大量使用，导致农业资源利用低效和生态环境退化，产生严重的农业面源污染问题。2011年，原国土资源部印发《高标准基本农田建设规范（试行）》，成为我国首个高标准基本农田建设规范。高标准基本农田建设主要包括农田基础设施提升及土壤肥力、农田防护与生态环境保护等工程，通过整治田块、配套灌溉与排水设施、修筑田间道路、土壤改良、土壤培肥及农业技术推广等措施，实现规模化经营、专业化生产，提高综合机械化水平和技术采纳率，影响农户的生产行为并改善农田生态环境。

1 理论分析及研究假设

Brock等将导致环境变化的因素分解为规模效应、结构效应和技术效应，为研究环境影响机制奠定了理论基础[1]。高标准农田建设通过实施农田基础设施建设、农田地力提升等工程，发挥规模效应、结构效应、技术效应，促进土地集中连片，扩大经营规模，调整作物种植结构，推广绿色农业技术应用，提高化学品利用效率、科学化水平，促进农业面源污染减排。

1.1 规模效应

高标准农田建设通过田块整治等措施，使农田集中连片，从而降低农地细碎化程度，促进耕地质量提升。耕地规模扩大后，由于边际成本减少，单位面积污染性投入品施用量就会减少。同时，农地经营规模扩大后经营主体偏好使用资金、技术等资源替代劳动力资源，更可能寻求农机社会化服务、采纳绿色生产技术、科学合理地使用农业投入品并提高利用率。因此，农业面源污染将由于规模效应而减少。

1.2 结构效应

高标准农田建设政策是保障国家粮食安全特别是口粮安全的重要方式，建成后的高标准农田应集中用于粮食生产，以提高粮食作物的种植比例。相比经济作物，粮食作物对污染性化学品的需求量更少，产生的污染量较少。同时，建成的高标准农田生产管理便利程度提高，有利于降低生产经营成本、促进专业化种植。改变种植结构还有助于借助生产性服务外包使化肥、农药等的施用精准化，减少农业面源污染。

1.3 技术效应

1）高标准农田的建成有利于绿色农业技术的推广。目前，高标准农田建设模式多为先流转、再整治，改造完成的农田由规模经营主体承包种植。与小农户相比，规模经营主体具有资金、理论等方面的优势，更有可能采纳绿色农业技术，在农业生产各环节减轻或改善农业污染。2）通过农田基础设施建设工程，高标准农田真正做到了小田并大田、坡地改平地，便于田间管理和机械作业。提高耕种收综合机械化率，在一定程度上减少了对污染性化学品的使用，有利于抑制面源污染的产生。

1.4 研究假设

根据以上分析，本文提出研究假设：

H1：高标准农田建设政策能抑制农业面源污染；

H2：高标准农田建设政策通过扩大耕地规模、提高粮食作物种植比例、引导农业技术进步抑制农业面源污染。

2 研究设计

2.1 模型设定

2.1.1 基准回归模型

2011年，高标准农田建设政策正式实施，全国各地按因地制宜原则建设高标准农田。在高标准农田建设过程中，既存在同一地区政策实施前后的差异，也存在同一时间点上地区之间的差异，政策实施过程中仅有处理组而无控制组。因此，本文以“土地整治面积占比”这一连续型变量表示不同个体高标准农田建设政策实施情况，代替个体维度的政策分组虚拟变量，构建如（1）所示连续型双重差分模型：

lnRNPSit=α+βHri×Iipast+δCit+μi+γt+εit（1）

式中：lnRNPSit为第i个地区第t时期的农业面源污染水平的自然对数；Hri为第i个地区土地整治面积占比；Iipast为政策规范实施试点的虚拟变量；Cit为随时间变化的控制变量；μi为地区固定效应；γt为年份固定效应；εit为随机误差项；α、β和δ分别为常数项系数、高标准农田建设政策的净影响、控制变量的影响。

使用双重差分模型必须满足平行趋势假定，因此本研究采用事件研究法检验平行趋势，模型设定如（2）所示：

lnRNPSit=α+βj∑10j=1θj×Dj+δCit+μi+γt+εit（2）

式中：βj为高标准农田建设政策的净影响；θj为土地整治面积占比由小到大的十分位划分；Dj为年份虚拟变量；其余变量与式（1）中含义相同。

在满足平行趋势假定的情况下，政策实施前β应显著接近0，说明此时政策并未对农业面源污染起到抑制作用；政策实施后β应显著区别于0，说明此时农业面源污染得到了抑制。

2.1.2 机制检验模型

本文从规模效应、结构效应及技术效应3个层面对高标准农田建设政策影响农业面源污染的作用机制进行检验，采用两步法进行验证[2]。检验步骤如下。

1）验证高标准农田建设政策实施对耕地规模、种植结构、农业机械化水平的影响，按式（3）计算：

Mit=α+βHri×Itpast+δCit+μi+γt+εit（3）

2）验证耕地规模、种植结构、农业机械化水平对农业面源污染的影响，按式（4）计算：

lnRNPSit=α+βHri×Iipast+σMit+δCit+μi+γt+εit（4）

式中：Mit为机制变量，包括耕地规模、种植结构和农业机械化水平；σ为常数项；其余变量与系数设定与式（1）保持一致。

2.2 变量设置

1）被解释变量：农业面源污染。本文采用清单分析法，参照赖斯芸、吴义根等的研究，测算我国省际农业面源污染排放量[3-4]。具体计算公式如（5）所示：

Ej=∑iEUi×ρij（1-ηi）Cij（EUij，S）=

∑iEUij×（1-ηi）×Cij（EUij，S）（5）

式中：Ej为农业污染物j的排放量，包括总氮

（TN）、总磷（TP）和化学需氧量（COD）造成的环境污染；EUi为单元i指标统计数，具体包括污染型农业生产要素、农业固体废弃物、畜禽养殖3个方面；

ρij为i单元j污染物的产污强度系数；ηi为相关资源利用效率的系数；PEij为污染物j的产生量；Cij为单元i污染物j的排放系数，它由单元和空间特征（S）决定，表示各省区环境、降水、水文及各种管理措施对农业污染物排放的综合影响。各项指标的产污系数和排污系数等取值参考《第一次全国污染源普查农业源系数手册》。

2）核心解释变量：高标准农田建设政策。用土地整治规模与高标准农田建设政策实施时间点虚拟变量的交互项（Hri×Iipast）表示；Hri为土地整治规模，是中低产田改造面积和高标准农田建设面积的和占耕地总面积的比值；Iipast为高标准农田政策实施时间点虚拟变量，当t≥2011时，Iipast取值为1，反之取值为0[5]。

3）控制变量。根据本文对农业面源污染影响因素的选取，参照相关文献，控制变量选取如下：①城镇化，以城镇人口占总人口的比重衡量；②产业结构，以农业增加值与第二三产业增加值之和的比值衡量；③人均GDP，以国民生产总值与人口的比值衡量，并通过使用购买力平价计算剔除当年价格的影响；④财政支农力度，以农林水事务支出在财政总支出中的比重衡量；⑤生产者素质，以农村居民平均受教育年限衡量；⑥粮食单产，以粮食总产量与粮食总播种面积的比值衡量；⑦农民人均纯收入，指平均每个农民当年总收入扣除所发生的总费用后的收入；⑧年降水量，以当年该地区的降水量衡量；⑨年均气温，以各地区代表城市的年均气温衡量。

4）机制变量。

①耕地规模。用粮食作物播种面积和种粮劳动从业人数的比值测度，其中种粮劳动从业人数按公式（6）计算。

（6）

式中：N为种粮劳动从业人数；N1为第一产业就业人数；O农为农业产值；O1为农林牧渔业产值；S粮为粮食播种面积；S农为农作物播种面积。

②种植结构。用粮食播种面积与农作物播种总面积的比值表示。

③农业机械化水平。农机具在农业生产中应用广泛，能反映农业技术水平的高低，因此，本文将农业机械化水平作为农业技术进步的代理变量，计算方式参照薛超等的研究[6]。

2.3 数据来源

高标准农田建设的相关数据仅更新至2017年，因此本文选取我国31个省（区、市）2002—2017年的数据。相关数据均来自农业农村部公开数据，以及《中国统计年鉴》《中国农村统计年鉴》《中国财政统计年鉴》《中国人口与就业统计年鉴》《中国农业机械工业年鉴》和各省（区、市）统计年鉴。

3 实证结果与分析

3.1 基准回归

高标准农田建设政策对农业面源污染影响的估计结果如表1所示，（1）（2）列分别为未控制和控制变量情形下的回归结果。结果显示，Hri×Iipast回归系数均为负且结果在1%水平上显著，说明高标准农田建设政策的实施显著降低了农业面源污染水平，验证了本文的H1。

第（2）列结果显示，在控制其他因素不变且年份、省份固定的条件下，高标准农田建设政策的实施使单位面积农业面源污染下降了0.6个百分点，且在1%的水平上显著。说明通过制定高标准农田建设政策，实施农田防护与生态环境保护、农田基础设施建设、提升土壤地力等工程措施，能够在从源头治理污染、提高水土保持能力的同时，提高对化肥农药等污染性投入品的利用效率，减少地膜的使用量，合理利用秸秆及畜禽粪便，减少污染的排放，从而达到有效抑制农业面源污染的效果。

3.2 平行趋势检验

根据事件研究法，以2011年为基准年，基于模型（2）进行回归分析，结果如图1所示。在政策实施前，农业面源污染相关系数都显著接近0；政策实施后，农业面源污染相关系数显著区别于0且不断下降，说明农业面源污染变化情况在政策实施前后满足平行趋势假设。

图1 平行趋势检验

3.3 机制检验

根据前文理论分析，进一步验证高标准农田建设政策影响农业面源污染的内在机制。1）分别验证高标准农田建设政策对耕地规模、种植结构和农业机械化水平的影响，结果如表2（1）～（3）列所示，结果均正向显著，说明高标准农田建设政策具有扩大耕地规模、丰富种植结构和提高农业机械化水平的作用。2）分别将耕地规模、种植结构和农业机械化水平作为解释变量带入公式（4）并进行回归，结果如表2（4）～（6）列所示，估计系数均负向显著。由于

3个估计系数值均顯著且同号，表明耕地规模、种植结构和农业机械化水平存在中介效应和部分中介效应，从而表明高标准农田建设政策能够通过扩大耕地规模、提高粮食作物种植比例、提高农业机械化水平减少农业面源污染的排放强度，验证了H2。

4 建议

基于上述分析，本文提出以下建议。1）促进耕地适度规模经营。鼓励各地采取“先流转，再整治”的高标准农田建设模式，将整治好的耕地承包给新型农业经营主体，充分发挥耕地规模优势。2）防止耕地“非粮化”。各地区应因地制宜引导农户种植目标农作物，强化农地监测监管，对大规模“非粮化”行为坚决予以纠正，保障粮食种植面积。3）推广绿色农业生产技术应用。政府需要加大绿色农业生产技术宣传力度，培养农户绿色农业意识，并制定一系列与绿色生产技术相关的惠农政策，引导农民积极使用绿色生产技术。

参考文献：

[1] BROCK W A， TAYLOR M S. Chapter 28 - Economic growth and the environment： a review of theory and empirics[J].Handbook of Economic Growth，2005，1

（Pt B）：1749-1821.

[2] 温忠麟，张雷，侯杰泰，等.中介效应检验程序及其应用[J].心理学报，2004（5）：614-620.

[3] 赖斯芸，杜鹏飞，陈吉宁.基于单元分析的非点源污染调查评估方法[J].清华大学学报（自然科学版），2004（9）：1184-1187.

[4] 吴义根，冯开文，李谷成.人口增长、结构调整与农业面源污染：基于空间面板STIRPAT模型的实证研究[J].农业技术经济，2017（3）：75-87.

[5] 梁志会，张露，张俊飚.土地整治与化肥减量：来自中国高标准基本农田建设政策的准自然实验证据[J].中国农村经济，2021（4）：123-144.

[6] 薛超，史雪阳，周宏.农业机械化对种植业全要素生产率提升的影响路径研究[J].农业技术经济，2020（10）：87-102.

（责任编辑：张春雨）