?基于EKC的海南省农业经济增长与农业面源污染的关系分析?

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　　摘 要：为了解海南省农业面源污染与农业经济增长的关系，为海南省农业面源污染防治提供理论依据，选取2000—2017年海南省化肥施用密度、农药施用密度、地膜施用密度及畜禽粪尿排泄密度作为面源污染指标，人均农业产值为农业经济发展指标，采用回归分析法，对人均农业产值与农业面源污染各指标进行环境库茨涅茨曲线（EKC）分析。结果表明：海南省的农业面源污染源指标与人均农业产值存在显著的“N”型、倒“U”型及“U”型曲线关系。基于分析结果，提出了探索绿色农业发展模式，强化源头治理;建立农业农村环境管理体系，加强監督力度;推广生态农业循环模式，加大品牌创建;建立多元化投入机制，创新金融支持的建议。
　　关键词：农业面源污染;农业经济增长;环境库兹涅茨曲线;海南
　　中图分类号：F323.22 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2020）05-0094-04
　　 Analysis of the Relationship Between Agricultural Economic Growth and Agricultural Non-Point Source Pollution Based on EKC in Hainan Province
　　 DENG Chun-mei，LI Yu-ping，YE Lu，LI Mao-fen
　　（Institute of Science and Technology Information， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Hainan Provincial Key Laboratory of Practical Research on Tropical Crops Information Technology， Haikou 571101， PRC）
　　Abstract： This paper aims to understand the relationship between agricultural non-point source pollution and agricultural economic growth in Hainan Province， provide a theoretical basis for the prevention and control of agricultural non-point source pollution in Hainan Province. Taking the fertilizer application density， pesticide application density， plastic film application density， and livestock and poultry excretion density in Hainan Province from 2000 to 2017 as non-point source pollution indicators， per capita agricultural output value as an indicator of agricultural economic development， regression analysis of the relationship between the per capita agricultural output value and the agricultural non-point source pollution indicators was performed in environmental Kuznets curve （EKC）. The results showed that there were significant “N”， inverted “U”and “U”-shaped curve relationships between the agricultural non-point source pollution indicators and per capita agricultural output value in Hainan Province. Therefore， it is recommended to explore the development mode of green agriculture and strengthen pollution source control， to establish an agricultural and rural environmental management system and strengthen supervision， to promote the eco-agricultural recycling mode and increase brand creation， to establish a diversified investment mechanism and innovate financial support.
　　Key words： agricultural non-point source pollution; agricultural economic growth; environmental Kuznets curve; Hainan
　　农业是海南省的支柱产业，反季节瓜菜、热带经济作物是海南省热带高效农业的主要经济产品。然而，海南省气候高温高湿，农作物病虫害种类繁多，化肥、农药及农膜的不合理使用，养殖废弃物的随意排放，对农田土壤及环境都造成了破坏。2017年海南省化肥折纯施用密度为393.03 kg/hm2，农药施用密度为25.46 kg/hm2，化肥、农药的施用密度均较大，高于全国水平[1]，但利用率较低，未利用的化肥、农药随雨水冲刷进入到环境中，一方面造成资源浪费，另一方面导致环境污染，均不利于农业可持续发展[2]。因此，对农业面源污染的管控已迫在眉睫。而农业面源污染的形成与农业经济的发展有着紧密联系，探讨农业面源污染与农业经济水平间的关系，对海南省实现环境保护与农业生产协调发展有着重要的现实意义。 　　近年来，国内外学者对环境压力和经济发展之间关系的讨论日益增多，最具代表性的是环境库兹涅茨曲线（EKC）理论。刘杨等[3]表示，在EKC理论中，经济发展早期环境质量逐渐恶化，而经济发展到一定水平后，环境质量会逐渐改善，即：环境压力和经济增长之间呈倒“U”形关系。从研究区域看，陈栋等[4]计量分析了我国面源污染与农业经济间的关系，研究它们的EKC曲线变化。贾卫国[5]、周琼等[6]分别研究了江苏省、中国台湾地区的面源污染与农业经济的关系，发现除了农药的倒“U”型曲线不明显外，其他污染因素均符合EKC曲线。还有学者以省为研究对象时，发现其面源污染与经济发展水平的关系均符合EKC曲线[7-10]。刘志欣等[11]、张智奎等[12]实证分析了农业经济增长对重庆市农业面源污染的影响，发现农业经济增长是影响农业面源污染的主要原因。目前，鲜见采用环境库兹涅茨曲线模型分析海南省农业面源污染情况与农业经济水平间关系的报道。因此，笔者利用海南省化肥、农药、地膜的使用情况，畜禽排泄量及农业总产值等基础数据，采用环境库兹涅茨曲线模型，分析了海南省农业面源污染物与经济水平间的相关关系，为控制海南省农业面源污染提供理论依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 变量选取与数据来源
　　综合考虑农业面源污染的形成依据及数据的可获取性，选取了2000—2017年农药施用密度、化肥施用密度、地膜施用密度、畜禽粪尿排泄密度等数据进行分析，以人均农业产值作为经济增长要素变量。地膜施用密度为地膜覆盖面积的地膜施用量，畜禽粪尿排泄密度为耕地面积的畜禽粪尿排泄量。其中，畜禽粪尿排泄量主要采用了李海鹏等[13]的计算方法。海南省的主要畜禽包括猪、牛、羊及家禽4类。猪和家禽的饲养数量以年内出栏量表示，牛和羊则用年末存栏量表示。该研究涉及的基础数据来自《海南省统计年鉴》和《中国农村统计年鉴》。由于《海南省统計年鉴》中缺少三沙市的数据，因此文中只研究了海南省18个市县的农业面源污染情况。
　　1.2 模型的建立
　　采用的环境库兹涅茨曲线（EKC）基本计量模型[14]为：y=b0+b1x+b2x2+b3x3;其中，y表示农业面源污染指标，x表示人均农业总产值，b0、b1、b2和b3是模型参数。模型参数的取值不同，可反映农业面源污染状况与农业经济发展水平间的不同变化关系。
　　2 结果与分析
　　2.1 海南省化肥施用密度的模型拟合与分析
　　根据表1的回归结果，海南省化肥施用密度与人均农业产值的三次方程模型的可决系数R2为0.568，表明化肥施用密度与人均农业产值存在EKC关系。海南省农业经济增长与化肥施用密度的回归模型为y=-179.485+0.112x+（-6.722E-6）x2+（1.256E-10）x3，从拟合曲线结果来看，海南省化肥施用密度与人均农业产值间呈“N”型曲线关系，如图1所示，在第一个拐点前，化肥施用密度随着人均农业产值的增长而增加，随后趋于平稳状态;当第二个拐点出现时，化肥施用密度也随之增加。
　　2.2 海南省农药施用密度的模型拟合与分析
　　海南省农药施用密度与人均农业产值的回归结果见表2，根据可决系数R2和F值可判断二次函数为描述它们内在关系的最优模型，且sig.值为0.000，表明模型对人均农业产值与农药施用密度的关系具有充分的解释意义，海南省农药施用密度与人均农业产值间呈倒“U”型曲线关系（图2）。将各参数代入得出方程y=-15.623+0.005x+（-1.423E-7）x2，计算得出拐点人均农业产值约为17 568.5元，这表明当人均农业产值达到17 568.5元前，农药施用密度随经济的增长而增加，环境质量恶化;而2011年海南省人均农业产值为17 848.69元，出现了拐点，即2010年后，农药施用密度随人均农业产值的增长呈下降的趋势。因2010年后，海南省严格管控农药的使用，对农药的来源去向进行了追溯;另一方面，推广使用了绿色农药，从而减少化学农药的施用量。因此，农药施用密度与人均农业产值拟合曲线呈下降趋势。
　　2.3 海南省地膜施用密度的模型拟合与分析
　　从地膜施用密度与人均农业产值的回归结果（表3）来看，三次函数的拟合结果较优，将各系数代入得出方程y=-393.587+0.121x+（-6.590E-6）x2+（1.157E-10）x3，拟合曲线大致呈“N”型，如图3所示。自1998年，海南省开始引进地膜覆盖技术，近年来随着种植业的快速发展，农用地膜的使用量也逐渐增加。由于地膜不易降解，残留的地膜会对土壤产生一系列不利影响。随着种植业规模的扩大，地膜使用量也将逐年增长，且回收困难，海南省政府相关部门虽提倡地膜的回收处理及再利用率，但实际效果不佳。从曲线拟合的结果来看，随着人均农业产值的增长，地膜施用密度也将随之增加。
　　2.4 海南省畜禽粪尿排泄密度的模型拟合与分析
　　海南省畜禽粪尿排泄密度与人均农业产值的回归结果见表4，二次函数的拟合结果最优，可决系数R2为0.637，表明模型对畜禽粪便排泄密度与人均农业产值的关系较有解释意义。将各系数代入得出方程y=89 706.824-2.911x+（4.965E-5）x2，拟合曲线呈“U”型（如图4），计算拐点人均农业产值为14 657.6元，而2011年海南省人均农业产值为17 848.69元，可知畜禽粪尿排泄密度随人均农业产值的增加而先减少，当减少到一定程度时，将出现拐点，畜禽粪便排泄密度又将随着人均农业产值的增加而增加。
　　3 结论与讨论
　　对海南省化肥施用密度、农药施用密度、地膜施用密度及畜禽粪尿排泄密度与人均农业产值的EKC关系进行了验证分析，发现海南省化肥施用密度、农药施用密度、地膜施用密度和畜禽粪尿排泄密度与人均农业产值之间存在显著的EKC关系，化肥投入密度和地膜施用密度与人均农业产值之间的拟合曲线呈“N”型，表明未来一段时间内，如不进行相应控制，化肥和地膜使用量仍会随人均农业产值的增加呈增长趋势。农药投入密度与人均农业产值之间的拟合曲线呈倒“U”型，说明海南省相关部门对农药使用量的管控有效，农药在农业面源污染中所占比例将有所降低。畜禽粪尿排泄密度与人均农业产值之间的拟合曲线呈“U”型。总体来说，畜禽粪尿排泄所带来的污染将继续呈上升趋势，在达到一定值后将出现拐点，会随着人均农业产值的增长而逐渐下降，这一结论与尚杰等[15]对黑龙江省的人均农业总产值与农业面源污染的EKC关系验证的方法一致，但因选取的指标不同，所表现的曲线形式不同。目前，高如梦等[16] 　　表明我国整体农业发展仍然处于农业环境库涅兹曲线的上升阶段，未来的农业增长势必会带来大量的农业污染问题。研究发现海南省化肥施用量和地膜使用量、畜禽粪尿排放量将随着农业经济的增长而增加，这与海南省农业产业结构相关。因此，调整优化农业产业结构，发展生态循环农业是有效控制农业面源污染的手段之一。
　　4 建 议
　　海南省虽已高度重视农业面源污染问题，但从分析结果来看，化肥施用密度、地膜施用密度和畜禽粪尿排泄密度未能得到很大程度的缓解，依然处于上升趋势，因此提出以下3点建议。
　　4.1 探索绿色农业发展模式，强化源头治理
　　因地制宜充分利用海南省各市县自身资源禀赋优势，结合产业结构，探索符合各市县生态循环农业的发展模式，通过新型职业农民培训、网络传播等手段提高农民发展绿色农业的意识。从种植业源头防治农业面源污染，推广绿色环保的有机化肥，帮助农民学习正确合理的施肥方式，通过精准水肥一体化技术、测土配方施肥、物联网、信息技术等手段，以达到农药和化肥减量而作物产量不降低的目的。严格监督标准地膜的管理，引进易降解可循环使用的塑料农膜，开展农用地膜有偿回收等试点工作，提高田间农资废弃物回收率和综合利用率[17-18]。
　　4.2 建立农业农村环境管理体系，加强监督力度
　　各市县政府相关部门应制定责任性管理制度并建立农业面源污染防治绩效考核机制，进一步落实地方政府职责，加强部门协作以提升农田面源污染监督及自治能力。建立各市县农田环境监管系统，构建科学完备、运转高效的监管长效机制[19-20]。
　　4.3 推广生态农业循环模式，加大品牌创建
　　以热带水果、瓜菜和热带经济作物优势产区及核心产区为重点区域，建立生态循环农业试点示范，结合市县特色推广相对应的生态循环农业模式，辐射带动一批种养结合、生态循环的典型模式，以龙头企业为重点，创建扶持一批具有较高知名度和较强市场竞争力的农业品牌，培育具有区域优势特色的绿色品牌。
　　4.4 建立多元化投入机制，创新金融支持
　　建立以政府为主导，龙头企业投入为主体，金融支持为辅的多元化投入机制，重点加大化肥农药减量、畜禽养殖污染资源化利用和秸秆综合利用等工程建设的投入，采用政府购买服务、市场化运作、服务主体承接等形式，鼓励社会多方组织参与。支持政府部门采取风险补偿、担保补贴、保费补贴等多种形式的金融服务方式，充分发挥市场配置资源的决定性作用。
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　　（责任编辑：成 平）
　　收稿日期：2020-03-10
　　基金项目：海南省自然科学基金（318QN290）;海南省哲学社会科学规划课题〔HNSK（QN）19-84〕;中国热带农业科学院基本科研业务费专项（1630072017001）
　　作者简介：邓春梅（1987—），女，广东高州市人，助理研究员，主要从事热带农业大数据信息分析研究工作。
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