DOI: 10.12357/cjea.20230061
文高辉, 王夏玙, 胡贤辉, 夏卫生. 耕地规模、细碎化对化肥面源污染的影响[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2023, 31(7):
1081?1093
WEN G H, WANG X Y, HU X H, XIA W S. Impact of cultivated land scale and fragmentation on chemical fertilizer non-point
source pollution[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2023, 31(7): 1081?1093
耕地规模、细碎化对化肥面源污染的影响
文高辉1,2, 王夏玙1, 胡贤辉1, 夏卫生1
(1. 湖南师范大学地理科学学院 长沙 410081; 2. 地理空间大数据挖掘与应用湖南省重点实验室 长沙 410081)
摘 要: 不科学不合理的化肥投入所导致的化肥面源污染问题日益严重, 而耕地作为农业生产最基本、最稀缺的资
源, 耕地规模、耕地细碎化等耕地资源禀赋特征直接制约着农户的化肥投入行为, 因此, 探究耕地规模、细碎化等
耕地资源禀赋特征对化肥面源污染的影响机制, 对化肥面源污染治理, 促进农业绿色转型和可持续发展有重要意义。
本文将耕地规模细分为耕地经营规模与地块规模, 从理论上探讨耕地经营规模、地块规模、耕地细碎化三者间的
关系及其对化肥面源污染的影响机理, 并基于洞庭湖区域595份农户问卷调查数据, 利用Tobit模型进行实证检验。
研究表明: 1)耕地细碎化会增加化肥面源污染, 且随耕地细碎化程度加深, 会削弱耕地经营规模或地块规模扩大对
减少化肥面源污染的正向影响; 2)耕地经营规模与化肥面源污染排放强度之间呈“U”型关系, 耕地经营规模的扩大
有利于削弱耕地细碎化产生的负向影响, 加强地块规模扩大对减少化肥面源污染的正向影响; 3)地块规模对化肥面
源污染有显著削减作用, 且地块规模扩大, 能削弱耕地细碎化加深产生的负向影响, 加强耕地经营规模扩大产生的
正向影响。据此, 为减少化肥面源污染, 应将土地整治与耕地流转相结合, 鼓励农户在适度范围内扩大耕地经营规
模的同时, 推动地块规模的扩大, 降低耕地细碎化程度, 有效发挥耕地规模效益。
关键词: 耕地经营规模; 地块规模; 耕地细碎化; 化肥面源污染
中图分类号: F323开放科学码(资源服务)标识码(OSID):
Impact of cultivated land scale and fragmentation on chemical fertilizer
non-point source pollution
WEN Gaohui1,2, WANG Xiayu1, HU Xianhui1, XIA Weisheng1
(1. School of Geographical Sciences, Hunan Normal University, Changsha 410081, China; 2. Hunan Key Laboratory of Geospatial Big Data
Mining and Application, Changsha 410081, China)
Abstract: The problem of non-point source (NPS) fertilizer pollution caused by unscientific and irrational fertilizer inputs is becom-
ing increasingly serious. The cultivated land is the most basic and scarce resource for agricultural production, its’ scale and fragment-
ation directly restricts the fertilizer input behavior of farmers. Therefore, it is important to investigate the influence of cultivated land
scale, fragmentation, and other resource endowment characteristics of cultivated land on fertilizer NPS pollution, which is important
for controlling chemical fertilizer NPS pollution and promoting the green transformation and sustainable development of agriculture.
Unlike other studies that only focus on the impact of cultivated land operation scale or cultivated land fragmentation on fertilizer in-
国家自然科学基金项目(41801190)、湖南省自然科学基金项目(2023JJ30407)、湖南省哲学社会科学基金项目(18YBQ097)和湖南省教育厅
重点项目(22A0066)资助
通信作者: 胡贤辉, 主要研究方向为国土规划与评价。E-mail: hxh66698@hunnu.edu.cn
文高辉, 主要研究方向为土地经济与管理。E-mail: wengaohui360101@sina.com
收稿日期: 2023-02-09 接受日期: 2023-03-17
The study was supported by the National Natural Science Foundation of China (41801190), the Natural Science Foundation of Hunan Province
(2023JJ30407), the Philosophy and Social Science Foundation of Hunan Province (18YBQ097), and the Key Project of Education Department of
Hunan Province (22A0066).
Corresponding author, E-mail: hxh66698@hunnu.edu.cn
Received Feb. 9, 2023; accepted Mar. 17, 2023
中国生态农业学报 (中英文) ?2023年7月 ?第?31?卷 ?第?7?期
Chinese?Journal?of?Eco-Agriculture,?Jul.?2023,?31(7):?1081?1093
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put or fertilizer use efficiency, this study, from the perspective of micro-farmers, subdivided cultivated land scale into operation scale
and plot scale, and rationalized the relationship between cultivated land operation scale and fragmentation, and plot scale, and their
impact mechanisms on fertilizer NPS pollution at a theoretical level. Based on the questionnaire survey data of farmers in the Dong-
ting Lake area, the fertilizer NPS pollution intensity generated by fertilizer inputs in the agricultural production process of farmers
was measured using inventory analysis. Tobit model was used to empirically analyze the impacts of cultivated land scale and frag-
mentation on fertilizer NPS pollution. The results showed that: 1) there was a significant positive correlation between cultivated land
fragmentation and fertilizer NPS pollution. The higher the degree of cultivated land fragmentation, the higher the fertilizer NPS pollu-
tion intensity, and the deepening of cultivated land fragmentation could weaken the effect of cultivated land operation scale expan-
sion and plot scale expansion on fertilizer NPS pollution reduction. 2) The relationship between the scale of cultivated land operation
and fertilizer NPS pollution intensity was “U” shaped. The fertilizer NPS pollution intensity tended to decrease and then increase with
the expansion of the cultivated land operation scale, with an inflection point of 4.311 hm2. The expansion of the cultivated land opera-
tion scale also weakened the negative effect of cultivated land fragmentation and strengthened the positive effect of plot size expan-
sion on reducing fertilizer NPS pollution. 3) Plot size significantly affected fertilizer NPS pollution. The expansion of the plot scale
was conducive to the reduction of fertilizer NPS pollution. At the same time, the expansion of the plot scale could effectively regulate
the negative effect of cultivated land fragmentation on the reduction of fertilizer NPS pollution and enhance the positive effect of the
expansion of cultivated land operation scale on the reduction of fertilizer NPS pollution. Consequently, to reduce NPS fertilizer pollu-
tion, the government should combine land consolidation with land transfer and encourage farmers to expand the scale of cultivated
land operations within an appropriate scope. At the same time, it is necessary to promote the expansion of the plot scale and reduce
the degree of land fragmentation, leading to the effective use of cultivated land.
Keywords: Cultivated land operation scale; Plot scale; Cultivated land fragmentation; Fertilizer non-point source pollution
中国作为人均耕地资源稀缺的国家, 高投入的
农业生产方式普遍存在, 特别是化肥作为耕地产粮
的重要生产资料, 在保障粮食安全方面有着不可替
代的作用。据农业农村部统计, 仅化肥投入对粮食
增产的贡献率就达到40.2%以上, 但化肥的利用率
较低, 过量低效的化肥投入造成了资源浪费, 还产生
了较高的环境代价, 过量氮磷通过淋溶或径流等方
式进入周围环境, 造成水体污染、土壤质量退化等
系列环境问题[1-2], 严重威胁到农产品质量和国土生
态安全。根据第二次全国污染源普查公报, 农业总
氮(TN)、总磷(TP)排放量占全国污染物排放总量
的51.97%和67.22%。农业面源污染以氮磷污染为
主, 而化肥的过量施用是农业面源污染的重要来源
之一[3], 故而化肥面源污染治理显得尤为重要和迫切。
当前, 农业生产中多以氮肥、磷肥、钾肥、复合肥
为主, 但并不是所有化肥不合理不科学施用都会产
生污染物, 其中氮肥、磷肥、复合肥等肥料是氮磷
污染的重要污染源。
农户作为农业生产的决策主体, 直接决定化肥
施用种类、施用方式和施用量。因此, 引导农户进
行合理的化肥投入是农业化肥面源污染治理源头控
制的内源关键。关于农户化肥投入行为, 除了受农
产品价格等市场因素[4]的影响外, 还受农户个体和认
知特征[5-6]、家庭禀赋特征[7]、农地经营特征[8-9]和政
策因素[10]等因素的影响。其中耕地作为农业生产中
最基本、最重要的投入要素, 耕地规模制约着农户
耕地经营管理方式, 进而影响农户的耕地投入行为。
现有的研究多集中于讨论耕地经营规模与农户化肥
投入量之间的关系, 主要有3种观点: 1)部分研究发
现, 耕地经营规模与农户单位面积化肥投入量呈负
相关关系[11-12]。2)也有学者认为耕地经营规模对农
户化肥投入量有差异化影响。Wu等[9]的研究表明小
规模农户和大规模农户均偏离最佳化肥投入量; 陈
雪婷等[13]也证明, 随着耕地经营规模的扩大, 农户单
位面积化肥投入量呈先递增后递减的趋势, 即“U型”
关系。3)此外, 还有学者认为, 随着耕地经营规模的
扩大, 农户化肥过量投入的行为未得到显著改善[14],
部分规模户为追求利润最大化, 反而投入更多化肥
以增加土地产出[15-16]。可见, 关于耕地经营规模与农
户化肥投入量的关系, 尚未形成统一的结论, 其中一
个很重要的原因是忽视了耕地规模的多样性, 忽视
耕地细碎化的影响。现有的文献多将耕地经营规模
同质化处理, 但受耕地细碎化的影响, 耕地规模除了
要考虑耕地经营规模外, 还要考虑地块数、分散程
度、地块规模等耕地资源禀赋特征。近年来, 已有
少数学者开始从多角度进行耕地规模与化肥投入量
的研究。纪龙等[8]分析了耕地经营规模、地块集中
程度等耕地经营特征对农户化肥投入量的影响, 并
指出耕地经营规模对农户化肥投入的影响最大; 史
常亮等[6]则从地块数、块均面积两个方面分析了耕
地细碎化对农户化肥使用效率的影响; 梁志会等[17]
探析不同土地转入情景下所导致的耕地经营规模、
1082 中国生态农业学 报 (中英文 )?2023 第 31 卷
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耕地细碎化程度和地块规模的相对变化对农户化肥
投入量的影响; 张露等[18]将耕地规模分为总量面积
规模、地块规模与连片规模, 并分别辨析不同规模
形式与农业减量化的关系。综上, 可以发现已有部
分学者关注到耕地细碎化、地块规模对农户化肥投
入的影响, 但是地块规模、细碎化与农户化肥投入
量的关系也未形成统一的观点[7,18], 主要原因可能有:
其一, 地块规模、耕地细碎化的内涵界定不一致, 衡
量指标不尽相同, 其中, 地块规模主要采用地块面
积[19]、农户实际经营的最大地块面积[18]、平均地块
面积[17]等指标来表征, 耕地细碎化主要采用地块数
量[20]、地块平均面积[21]、地块间的距离[22]、细碎化
综合指数[23-24]等指标来表征; 其二, 在不同地区, 由于
经济社会发展水平的差异, 地块规模、耕地细碎化
对农户化肥投入行为可能会产生差异化的影响[7,25];
其三, 在同一地区经济社会发展的不同阶段, 地块规
模、耕地细碎化的影响效应也有差异[26]。因此, 清楚
界定耕地经营规模、地块规模、耕地细碎化的内涵,
采用恰当的指标进行衡量, 才能清楚地理顺耕地经
营规模、地块规模、耕地细碎化与农户化肥投入量
之间的关系, 进而准确计量耕地经营规模、地块规
模、耕地细碎化与化肥面源污染之间的关系。
综上, 学术界对耕地规模(含耕地经营规模、地
块规模2层含义)、细碎化与农户化肥投入量的关系
进行了有益的探讨, 并发现农户过量的化肥投入是
导致农业化肥面源污染的重要原因, 但并非所有的
化肥投入都会产生面源污染, 鲜有学者探讨耕地规
模、细碎化等耕地禀赋特征对化肥面源污染的影响。
据此, 本文从理论层面理顺耕地经营规模、耕地细
碎化、地块规模三者间的关系及其对化肥面源污染
的影响效应, 运用清单分析法的思路, 利用洞庭湖区
域农户问卷调查数据, 测算农户耕地利用过程中化
肥投入产生的面源污染物排放量, 并借助Tobit模型
进行实证检验, 以期为耕地规模化经营、化肥面源
污染治理、实现农业绿色转型等相关政策的制定提
供科学参考。
1 理论分析与研究假说
1.1 耕地细碎化与化肥面源污染
耕地细碎化不会直接造成化肥面源污染, 而是
通过影响农户的化肥投入量进而对化肥面源污染产
生影响。结合农业诱致性技术变迁理论和理性小农
理论, 由资源稀缺所引起的相对要素价格的变动会
诱致农业技术的变革; 同时, 理性小农会通过调整要
素的配置以实现既定生产条件下的效益最大化, 从
而形成土地节约型的生物化学技术或者劳动节约型
的机械技术[27-28]。但诱致性技术变迁和要素替代都
受资源禀赋条件的限制。耕地作为农业生产最基本、
最稀缺的资源, 农户对其他生产要素的配置都要以
其所拥有的耕地为基准, 这正是中国化肥大量投入
的重要原因之一。中国人多地少的资源禀赋现状使
农业技术必然朝着替代土地的方向发展, 即依靠生
物化学技术来提高土地生产率。
中国农村土地为集体所有, 为了保障土地产权
分配的“公平性”, 农村集体按照土地的远近优劣均等
分配土地, 使耕地细碎化经营成为中国农业经营的
显著特征, 严重阻碍了农业规模经济的发展[29]。耕地
细碎化不仅加剧农户劳动时间成本[22], 还加剧了农业
经营成本, 限制了农业机械、田间灌溉设施等其他
要素的使用, 降低农业资本的利用率[21,30], 而且随着
劳动力成本的上涨, 耕地细碎化经营产生的高成本
使得农户无利可谋, 对比非农就业的比较收入优势,
为保证产量, 农户更容易采取大量施用化肥等粗放
式经营方式, 以弥补耕地资源、劳动力不足等问题。
因此, 耕地细碎化程度越高, 农户的化肥投入强度越
大, 进而加剧化肥面源污染程度。
据此, 提出研究假说H1: 耕地细碎化程度越高,
越会加剧化肥面源污染程度。
1.2 耕地经营规模与化肥面源污染
从农户的角度而言, 农户扩大耕地经营规模原
因在于在现有资源约束条件下扩大耕地经营规模所
能获得的潜在规模经济。规模经济本质是耕地经营
规模扩大所导致的单位生产成本的下降。耕地经营
规模扩大所带来的规模经济主要源于机械、水利灌
溉设施等生产要素的不可分性所导致的内部规模经
济, 以及集中购买或销售所获得的价格优势等外部
规模经济。一方面, 随着耕地经营规模的扩大, 劳动
力需求增加, 在劳动力短缺、雇佣工资上涨等压力
下, 农户更愿意采用劳动节约型的机械技术进行生
产, 而机械使用不仅可以在减轻农业劳动强度的同
时, 通过机械深翻, 改善土壤质量, 提高化肥吸收率[31],
专业施肥机械还可以实现施肥的定量化和标准化,
提高化肥的利用效率, 实现化肥的合理投入[32]。另一
方面, 耕地经营规模的扩大既便于农户对化肥的大
量采买, 还能降低农户获取新型化肥施用方案和技
术的成本。从时间偏好的角度进一步分析, 一般而
言, 行为经济人对预期收益高, 收益确定性强的生产
措施具有更高的行为动机[33]。在“量级效应”的影响
第 7 期 文高辉等 : 耕地规模 、 细碎化对化肥面源污染的影响 1083
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下, 耕地经营规模扩大带来的规模经济更能提升农
户对农业大规模经营的收益预期, 对收益的时间偏
好较弱, 倾向于考虑耕地的长效收益, 愿意采纳施用
有机肥、测土配方肥等保护性耕地投入行为[34-35], 同
样有利于减少化肥面源污染排放强度。但是, 根据
边际报酬递减规律, 耕地经营规模扩大所带来的规
模效益并不会一直持续, 当耕地经营规模超过一定
范围后, 将需要投入更多的劳动力、时间和精力等,
更重要的是耕地经营规模扩大带来的边际效益和规
模效益将下降, 这时农户将不倾向于雇佣额外且昂
贵的劳动力, 而选择成本较低、增产方式更简单有
效的生产方式, 即增加化肥投入, 此时化肥投入强度
由降转升, 化肥面源污染强度也相应的增加。
据此, 提出研究假说H2: 耕地经营规模与化肥面
源污染强度间呈“U”型关系。
1.3 地块规模与化肥面源污染
地块规模同样具有规模经济, 地块规模越大, 越
有利于发挥生产要素的不可分性所带来的规模经济,
从而引起农户化肥投入的改变。首先, 地块规模扩
大, 有利于减少单位经营成本。比如基础设施投资
方面, 地块规模越大越可以节约水利灌溉、机耕道
路、农地平整等基础性建设的成本, 扩大基础设施
的服务面积, 使规模经济内部化, 而且基础设施越完
备, 越有利于土地生产率的提高, 一定程度上减少化
肥农药的投入[18]。其次, 地块规模越大越有利于机械
等省工性技术的使用。相较于小型机械, 大型机械
的单位作业成本更低, 生产率更高, 地块规模越大越
有利于大型机械设备的选择和使用, 并且, 地块规模
越大, 越有利于减少田埂阻隔, 便于农机的连片作业,
提高农机的作业效率, 减少使用成本, 进而提高农业
生产技术效率, 降低化肥施用强度[17]。再次, 地块规
模大, 有利于专业化服务的发展。地块规模小会降
低农户对专业化服务的需求, 同时还增加了专业化
服务的获取难度和购买费用[36], 并且, 地块规模小会
限制机械施肥等某些专业化服务的使用, 使农户倾
向于以传统的方式多施化肥。综上所述, 随着地块
规模的扩大, 更有利于实现化肥的减量投入, 减少化
肥面源污染物排放量。
据此, 提出研究假说H3: 地块规模越大, 越有利
于减少化肥面源污染。
1.4 耕地经营规模、耕地细碎化、地块规模的交互作
用与化肥面源污染
根据上述分析, 在适度范围内, 耕地经营规模的
扩大, 有利于化肥面源污染强度的降低, 但因耕地本
身条件和土地流转多为小农户间的自发交易, 耕地
经营规模的扩大并未根本性改变耕地细碎化的格局,
反而很可能伴随耕地细碎化程度的加深, 削弱了耕
地经营规模扩大带来的潜在的化肥减量效应。随着
耕地经营规模的扩张, 地块面积小、数量多且分散,
反而会增加劳动力跨地块转移、生产资料运输、雇
佣工人的管理监督等转换成本, 降低了田间管理强
度, 增加农业经营成本。并且农户化肥施用方式包
括少次多量和多次少量两种, 后者更为科学但需要
更多的劳动力投入, 前者劳动力需求较小但可能导
致化肥投入总量多、利用效率低等问题。在劳动力
工资上涨, 劳动力供给日益不足的情况下, 当转换成
本较大时, 农户更倾向采用少次多量这种更为简单
粗暴、成本更低的要素投入方式。但如果农户在扩
大耕地经营规模的同时, 能通过权属调整、地块归
并等实现地块规模的扩大, 不仅可以获得地块规模
经济产生的化肥减量效应, 反而更有利于机械化作
业和规模化、专业化种植, 削弱耕地细碎化带来的
负向影响, 并放大耕地规模经营的规模效应, 提高化
肥利用效率, 减少化肥面源污染物排放量。
据此, 提出研究假说H4: 耕地细碎化程度的加
深会削弱耕地经营规模对减少化肥面源污染的正向
效应。
研究假说H5: 地块规模的扩大, 可能加强耕地经
营规模对减少化肥面源污染的正向效应。
研究假说H6: 地块规模的扩大, 可能削弱耕地细
碎化对减少化肥面源污染的负向效应。
图1为耕地经营规模、耕地细碎化、地块规模
三者的关系及其对化肥面源污染的影响效应。其
中虚线表述削弱或减轻作用, 实线表示加强或促进
作用。
耕地经营规模
Cultivated land
management scale
耕地细碎化
Cultivated land
fragmentation
地块规模
Plot scale
化肥投入
Chemical
fertilizer input
?
?
?
?+ +
+化肥面源污染Chemical fertilizer
non-point source
pollution
图 1 耕地经营规模、耕地细碎化和地块规模对化肥面源
污染的影响效应(虚线表述削弱或减轻作用, 实线表
示加强或促进作物)
Fig. 1 Influence of cultivated land management scale, cultiv-
ated land fragmentation and plot scale on chemical fer-
tilizer non-point source pollution (dashed lines indic-
ate alleviative effects, solid lines indicate enhancing ef-
fects)
1084 中国生态农业学 报 (中英文 )?2023 第 31 卷
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2 数据来源、研究方法与变量选择
2.1 数据来源与样本特征
洞庭湖平原作为典型的平原农区, 自然、气候、
经济条件较为优越, 农业历史悠久, 是中国粮棉油、
淡水鱼等重要的农产品生产基地和重要的生态经济
区。但当前, 由于农户过于注重经济利益, 大量施用
化肥农药, 导致洞庭湖平原地区农业面源污染严重。
研究表明, 自1991年以来, 洞庭湖区水质总体呈下降
趋势, 且主要受TN、TP等污染物的影响, 而化肥等
农业化学品的不合理投入是TN、TP的主要来源之
一[37]。本文选取位于洞庭湖平原西部的湖南省常德
市为研究区域, 该区耕地面积50.61万hm2, 占湖南省
耕地面积12.18%, 粮食产量常年达350多万t, 但化
肥投入过量问题也非常突出, 根据湖南省统计年鉴,
2020年常德市化肥施用量占全省的14.98%, 化肥施
用强度达到662 kg?hm?2, 是中国重要的粮食产区和
农业面源污染综合防治区。
数据来源于2020年11月在湖南省常德市开展
的农户分层随机抽样问卷调查。综合考虑常德市地
理环境、资源禀赋、农业生产状况和农业面源污染
现状等因素, 选取鼎城区、桃源县、汉寿县、安乡
县和临澧县5个农产品主产区为调查区域; 根据乡
镇到县城的距离、行政村到集镇的距离, 共计选取
10个乡镇, 20个行政村, 获得有效问卷600份。调查
对象主要为常年从事农业生产的户主或家庭成员,
调查内容涉及农户个人和家庭特征、耕地保护的相
关认知、农业生产投入与产出状况等方面。考虑到
本文的研究内容及为保证数据的代表性, 经统计整
理剔除个别极端异常数据样本后, 以595份调查问卷
为本文研究数据。
调查数据显示, 从农户个人特征来看, 受访农户
户主多为男性, 占样本总量的97.95%; 中老年人居
多, 50岁以上户主占样本总量的75.21%; 受教育程
度 普 遍 较 低, 多 为 初 中 以 下, 占 比 达91.40%; 有
8.57%的户主当过村干部。从农户家庭特征来看, 家
庭 农 业 劳 动 力 多 为1或2人, 占 比 为97.82%; 有
93.37%的受访农户家庭总纯收入在5万元以上; 农
业收入占比在10%以下和10%~50%的样本数量相
近, 分别为44.71%和44.54%, 农业收入占比过半的
农户仅有10.76%, 说明大部分农户的非农收入占比
高, 农户兼业化程度高。
2.2 变量选取与定义
2.2.1 被解释变量
被解释变量为化肥面源污染强度。参考前人[38-39]
研究成果, 采用基于单元调查的清单分析法, 充分考
虑不同类型化肥投入产生的差异化影响, 对化肥面
源污染强度进行测算。首先, 化肥面源污染类型识
别和产污分析。化肥面源污染主要源于不合理不科
学的化肥投入, 过量氮磷通过淋溶或径流等方式进
入水土环境所造成污染, 故采用TN、TP作为衡量指
标。其次, 产污单元与统计指标的确定。农户水稻
生产施用的化肥主要包括氮肥、磷肥、钾肥和复合
肥等, 由于造成面源污染的主要是化肥中的氮磷元
素且钾肥不直接导致面源污染[39-40], 故确定氮肥、磷
肥和复合肥为化肥面源污染的3类产污单元, 统计
指标则为氮肥、磷肥和复合肥的施用量。再次, 产
污单元排放系数确定。产污单元排放系数由单元特
征、空间特征和资源利用率共同决定, 参考雷俊华
等[41]、罗斯炫等[42]学者的研究, 沿用赖斯芸等[38]的
方法, 根据化肥流失情况确定各产污单元的排放系
数。排放系数等于产污系数乘以化肥流失率, 关于
产污单元的产污系数, 参考赖斯芸等[38]、段华平等[39]
的研究成果, 按化肥折纯的化学成分计算: 氮肥中主
要成分为N, 故其TN产污系数为100%; 磷肥中主要
成分为P2O5, 根据P和O的相对原子质量, 可知磷肥
的产污系数为43.66%; 同理可知复合肥(氮磷钾养分
比例以1∶1∶1为标准)的TN产污系数为33.33%,
TP产污系数为14.67%。因此, 氮肥、磷肥和复合肥
的TN产污系数分别为1、0、0.33, TP产污系数分
别为0、0.44、0.15。关于化肥流失率, 根据赖斯芸
等[38]、雷俊华等[41]的研究确定。对化肥面源污染物
的流失情况进行定量分析, 确定各产污单元的排放
系数。最后, 进行面源污染物排放量和排放强度的
估算。具体公式如下:
E =
∑
Eij =
∑
(Ti ij i) (1)
EI = E=A (2)
Eij
Ti ij
i
式中: E为化肥面源污染物排放量, 为产污单元i
的污染物j的产生量, 为产污单元i的统计量, 为
单元i污染物j的产污系数, 为产污单元i的流失率,
EI为化肥面源污染强度, A为区域耕地面积。
2.2.2 核心解释变量
根据前文理论分析, 耕地经营规模、地块规模、
耕地细碎化程度3个变量为本文的核心解释变量。
1)耕地经营规模, 用水稻总播种面积表征。
2)耕地细碎化程度, 用耕地细碎化综合指数表
征。根据相关文献[25-26]及数据的可获得性, 选取地块
数、块均面积和地块分散程度3个指标作为耕地细
第 7 期 文高辉等 : 耕地规模 、 细碎化对化肥面源污染的影响 1085
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碎化程度的衡量指标, 并采用综合指数法进行测算,
具体计算公式为:
LFIi =
∑
(wj rij) (3)
LFIi wj
rij
式中: 为第i个农户的耕地细碎化程度; 为第j
个指标的权重值, 参考文高辉等[26]的研究, 3个指标
的权重值均为1/3; 为第i个农户第j个耕地细碎化
衡量指标的极值标准化值。其中地块数和地块分散
程度为正向指标, 块均面积为负向指标。
3)地块规模, 用地块平均面积(即水稻总播种面
积/地块数)表征。
2.2.3 控制变量
控制变量包括农户的个体特征、家庭特征和所
处外部环境。1)农户个体特征, 因户主多为农业生
产中的家庭决策者, 故选择户主的个体特征作为控
制变量, 包括户主性别、年龄、受教育程度、是否
当过村干部[6]; 2)家庭特征, 包括纯农业劳动力数量、
家庭总收入水平和农业技术培训状况[7]; 3)外部环
境, 选取政府补贴[17]。变量定义及描述如表1所示。
表 1 耕地规模、细碎化对化肥面源污染的影响相关变量定义与描述
Table 1 Definition and description of relevant variables of the impact of cultivated land scale and fragmentation on chemical fertil-
izer non-point source pollution
变量类型
Variable type
变量名称
Variable name
变量定义
Variable definition
均值
Mean value
标准差
Standard deviation
被解释变量
Explained
variable
化肥面源污染强度
Chemical fertilizer non-point
source pollution intensity
单位播种面积化肥面源污染物排放量
Chemical fertilizer non-point source pollutants
emissions per unit sown area (kg?hm?2)
92.508 66.019
核心解释变量
Core explanatory
variable
耕地细碎化程度
Degree of cultivated land
fragmentation
经营耕地细碎化综合指数
Comprehensive index of operating
cultivated land fragmentation
0.470 0.109
耕地经营规模
Cultivated land operation scale
农户实际耕地经营面积
Actual area of cultivated land operated by farmers (hm2) 0.783 1.483
地块规模
Plot scale
地块平均面积
Average plot area (hm2?plot?1) 0.117 0.082
控制变量
Control variable
户主性别
Gender of head of household
男 =1; 女 =0
Male=1; female=0 0.980 0.141
户主年龄
Age of head of household
户主实际年龄
Actual age of head of household 62.582 9.732
户主受教育程度
Education level of head of
household
小学及以下 =1; 初中 =2; 高中或中专 =3; 大专及以上 =4
Primary school and below=1; junior secondary school=2;
high school or secondary school=3; tertiary school and above=4
2.423 0.797
村干部
Village officials
户主是否当过村干部 ? 是 =1; 否 =0
Has the head of household ever been a village official? yes=1; no=0 0.086 0.281
农业劳动力
Agricultural labour force
2020年农户家庭农业劳动力数量
Number of agricultural labour force in
farmer households in 2020
1.277 0.867
收入水平
Income level
2020年农户家庭总收入
Gross household income of farm households in 2020 (×104 ￥) 37.376 55.440
政府补贴
Government subsidy
2020年农户获得农业补贴额度
Amount of agricultural subsidies received by
farm households in 2020 (￥)
716.925 632.728
农技培训
Agrotechnical training
家庭中农业生产劳动力中是否有人接受过农业技能培训 ? 是 =1;
否 =0
Is anyone in the household agricultural production
workforce trained in agricultural skills? yes=1; no=0
0.076 0.265
2.3 模型构建
本文重点关注耕地经营规模、耕地细碎化程度
和地块规模对化肥面源污染的影响, 以及不同耕地
细碎化程度和地块规模水平下, 耕地经营规模对化
肥面源污染的影响, 和不同地块规模水平下, 耕地细
碎化程度对化肥面源污染的影响。因此, 本文分别
构建未包含和包含耕地经营规模、耕地细碎化程度、
地块规模三者交互项的模型进行实证检验。由于化
肥面源污染强度为非负值, 属于截断数据, 故采用限
制被解释变量回归模型, 即Tobit模型。未包含交互
项的模型表达式如下:
ln(EIi) = 0 + 1 Scalei + 2 LFIi + 3 PScalei+∑
( 4 Xi)+ i (4)EIi
Scalei
PScalei
LFIi
Xi 0 1 2 3 4
式中: 表示第i个农户化肥投入产生的化肥面源污
染强度, 同时, 因化肥面源污染强度的方差可能会随
着核心解释变量的增加而增大, 为降低异方差程度,
所以对化肥面源污染强度对数化处理; 表示第
i个农户的耕地经营规模; 表示第i个农户的
地块规模; 表示第i个农户的耕地细碎化程度;
代表控制变量; 为截距项; 、 、 和 为待估
1086 中国生态农业学 报 (中英文 )?2023 第 31 卷
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i
计参数; 为随机扰动项。
包含交互项的模型表达式如下:
lnEIi= 0+ 1 Scalei+ 2 LFIi+ 3 Scalei LFIi+∑
( 4 Xi)+ i (5)
lnEIi = 0 + 1 Scalei + 2 PScalei + 3 Scalei
PScalei +
∑
( 4 Xi)+ i (6)
lnEIi = 0 + 1 LFIi + 2 PScalei + 3 LFIi
PScalei +
∑
( 4 Xi)+ i (7)Scalei LFI
i
Scalei PScalei
LFIi PScalei
式中: 表示耕地经营规模与耕地细碎化
程度的交互项; 表示耕地经营规模与
地块规模的交互项; 表示耕地细碎化程
度与地块规模的交互项。其余变量与参数的定义与
公式(4)中一致。为克服交互项可能引起的多重共
线性问题, 对交互项进行了中心化处理。
3 结果与分析
3.1 模型估计结果
表2为未包含交互项变量的模型回归结果。模
型M1、模型M2和模型M3分别为控制了耕地细碎
化程度、耕地经营规模和地块规模的结果。模型
M1的回归结果显示, 耕地细碎化程度在5%的水平
显著为正, 说明耕地细碎化程度与化肥面源污染强
度呈正相关, 耕地细碎化程度越深, 不仅妨碍了农业
机械等农业生产要素的使用, 而且农户可能需要投
入更多的劳动力和时间用于农业生产, 增加了单位
面积农业经营成本, 为节约成本、减少人力投入, 农
户更倾向于少次多量的粗放式的化肥施用方式, 增
加了化肥施用强度, 进而增加了化肥面源污染强度,
研究假说H1得到验证。模型M2的回归结果显示,
耕地经营规模的一次项系数为负, 二次项系数为正,
且均在1%水平显著, 说明耕地经营规模与化肥面源
污染强度呈“U”型关系, 化肥面源污染强度随耕地经
营规模的扩大呈先下降后上升的趋势, 其拐点约为
4.311 hm2, 研究假说H2得到验证。模型M3的回归
结果显示, 地块规模的系数在1%水平显著为负, 说
明地块规模的扩大, 有利于发挥地块规模经济的实
现, 降低单位面积经营成本, 促进农业机械的使用和
田间基础设施的建设, 提高化肥利用率, 降低化肥投
入强度, 进而促进化肥面源污染物排放量的减少, 研
究假说H3得到验证。
表3为包含交互项模型的回归结果。回归结果
显示, 耕地经营规模与耕地细碎化程度的交互项显
著, 且系数为正, 说明耕地细碎化程度越高, 耕地经
表 2 耕地规模、细碎化对化肥面源污染影响的模型估计结果(未引入交互项)
Table 2 Model estimation results of the impact of cultivated land scale and fragmentation on chemical fertilizer non-point source
pollution (no interaction terms were introduced)
因变量 : ln (化肥面源污染强度 )
Dependent variable: ln (chemical fertilizer non-point source
pollution intensity)
M1 M2 M3
估计系数
Estimated
coefficient
标准误
Standard
error
估计系数
Estimated
coefficient
标准误
Standard
error
估计系数
Estimated
coefficient
标准误
Standard
error
耕地细碎化程度
Degree of cultivated land fragmentation 2.887
0.003
耕地经营规模
Cultivated land operation scale ?0.319
0.067
耕地经营规模平方
Square of cultivated land operation scale 0.037
0.007
地块规模 Plot scale ?1.511 0.333
户主性别
Gender of head of household ?0.078 0.182 ?0.240 0.201 ?0.169 0.184
年龄 Age of head of household ?0.002 0.003 ?0.001 0.003 ?0.001 0.003
户主受教育程度
Education level of head of household ?0.120
0.037 ?0.097 0.041 ?0.103 0.038
村干部 Village officials ?0.177 0.098 ?0.193 0.108 ?0.079 0.100
农业劳动力
Agricultural labour force ?0.095 0.105 0.029 0.034 0.053 0.032
收入水平 Income level 0.027 0.031 0.006 0.034 0.018 0.031
政府补贴 Government subsidy ?0.010 0.004 ?0.093 0.004 ?0.006 0.004
农技培训 Agrotechnical training ?0.095 0.104 ?0.017 0.005 ?0.046 0.110
常数项 Constant term 4.936 0.441 4.935 0.479 4.722 0.446
Pseudo R2 0.166 0.101 0.093
LR chi2 172.61 79.070 65.290
Prob > chi2 0.000 0.000 0.000
、、分别表示变量在10%、5%、1%水平显著; 所有回归方程均不存在严重的多重共线性问题。, , indicate that the variable is
significant at the levels of 10%, 5% and 1%, respectively. There is no serious multicollinearity problem in all regression equations.
第 7 期 文高辉等 : 耕地规模 、 细碎化对化肥面源污染的影响 1087
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营规模较大的农户反而会增加化肥投入量, 产生更
多的化肥面源污染, 即耕地细碎化程度的加深, 反而
降低了耕地经营规模扩大产生的正向影响; 进一步
分析耕地经营规模与耕地细碎化程度的交互项的回
归结果, 同样也说明耕地经营规模的扩大有利于减
缓耕地细碎化程度加深带来的负向影响, 研究假说
H4得到验证。耕地经营规模与地块规模的交互项显
著, 且系数为负, 说明地块规模在耕地经营规模与化
肥面源污染之间有显著的调节作用, 地块规模的扩
大更能加强耕地经营规模扩大对减少化肥面源污染
的正向影响, 进一步分析, 耕地经营规模扩大也可以
加强地块规模对减少化肥面源污染的正向影响, 研究
假说H5得到验证。地块规模与耕地细碎化程度的
交互项同样显著, 且系数为负, 说明地块规模的扩大
可以削弱耕地细碎化带来的负面影响, 减少化肥面源
污染, 反而言之, 耕地细碎化程度的加深也会削弱地
块规模扩大产生的正向影响, 研究假说H6得到验证。
控制变量对化肥面源污染的影响。由表2可知,
户主的受教育程度在1%或5%水平显著为负, 说明
农户的受教育程度越高, 其思想觉悟、视野和认知、
资源配置能力及对政策的响应会更高, 更能合理有
效地施用化肥, 从而有利于减少化肥面源污染; 户主
村干部身份同样显著为负, 说明相比于普通农户, 当
过村干部的农户可能思想更先进、对国家政策的了
解程度更深, 以及责任感更强, 更愿意为化肥的减量
投入做出努力; 政府农业补贴的系数显著为负, 说明
政府农业补贴有利于化肥面源污染的减少, 相较于
价格较低、用量较大、负成分含量多的单质肥, 复
合肥或配方肥所含养分和有效成分更多, 肥料利用
率和粮食增产率更高, 但价格也更高, 农业补贴更有
利于增加农户对复合肥的使用[43], 从而降低化肥施用
强度, 降低化肥面源污染强度。
表 3 耕地规模、细碎化对化肥面源污染影响的模型估计结果(引入交互项)
Table 3 Model estimation results of the impact of cultivated land scale and fragmentation on chemical fertilizer non-point source
pollution (introducing interaction terms)
因变量 : ln(化肥面源污染强度 )
Dependent variable: ln(chemical fertilizer
non-point source pollution intensity )
M4 M5 M6
估计系数
Estimated coefficient
标准误
Standard error
估计系数
Estimated coefficient
标准误
Standard error
估计系数
Estimated coefficient
标准误
Standard error
耕地细碎化程度
Degree of cultivated land fragmentation 1.583
0.252 1.127 0.262
耕地经营规模
Cultivated land operation scale ?0.049
0.023 ?0.017 0.019
地块规模
Plot scale ?1.789
0.434 ?1.861 0.522
耕地经营规模 ×耕地细碎化程度
Cultivated land operation scale × degree of
cultivated land fragmentation
0.052 0.103
耕地经营规模 ×地块规模
Cultivated land operation scale × plot scale ?0.232
0.113
耕地细碎化程度 ×地块规模
Degree of cultivated land fragmentation ×
plot scale
?5.306 1.758
控制变量
Control variable
已控制
Controlled
已控制
Controlled
已控制
Controlled
常数项
Constant term 4.649
0.442 4.540 0.450 4.637 0.440
Pseudo R2 0.093 0.155 0.086
LR chi2 62.700 51.510 65.780
Prob > chi2 0.000 0.000 0.000
3.2 稳健性检验
为验证实证结论的可靠性, 借鉴史常亮等[6]的
做法, 通过更换核心变量来检验模型的稳健性。关
于耕地细碎化程度的衡量除采用耕地细碎化综合
指数外, 也有学者采用单指标来表征[21-22], 因此, 采
用地块数作为耕地细碎化程度的衡量指标进行模
型的稳健性检验, 回归结果如表4、表5所示, 以地
块数衡量的耕地细碎化程度与化肥面源污染强度
在5%水平显著正相关, 即地块数越多, 耕地细碎化
程度越高, 化肥面源污染强度越大, 并且交互项结果
也与前文研究结果一致。此外, 部分农户的地块数
仅为1块, 导致地块规模与耕地经营规模数值相等,
此时, 农户的耕地完整性最高, 耕地细碎化程度最低。
为此, 还可以通过剔除农户地块规模与耕地经营规
模相等, 即地块数为1的样本数据, 用剩余样本进行
稳健性检验, 回归结果如表6、表7所示, 剔除地块
数为1块的35户农户后, 模型回归结果仍支持上述
结论。
1088 中国生态农业学 报 (中英文 )?2023 第 31 卷
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表 4 耕地规模、细碎化对化肥面源污染影响的模型估计结果(未引入交互项, 耕地细碎化程度用地块数衡量)
Table 4 Model estimation results of the impact of cultivated land scale and fragmentation on chemical fertilizer non-point source
pollution (no interaction terms were introduced, degree of cultivated land fragmentation is represented by plots number)
因变量 : ln (化肥面源污染强度 )
Dependent variable: ln (chemical fertilizer
non-point source pollution intensity )
M1 M2 M3
估计系数
Estimated coefficient
标准误
Standard error
估计系数
Estimated coefficient
标准误
Standard error
估计系数
Estimated coefficient
标准误
Standard error
耕地细碎化程度
Degree of cultivated land fragmentation 3.104
0.238
耕地经营规模
Cultivated land operation scale ?0.339
0.067
耕地经营规模平方
Square of cultivated land operation scale 0.033
0.007
地块规模 Plot scale ?1.511 0.333
控制变量
Control variable
已控制
Controlled
已控制
Controlled
已控制
Controlled
常数项 Constant term 4.706 0.454 4.935 0.479 4.722 0.446
Pseudo R2 0.137 0.081 0.093
LR chi2 75.640 79.070 65.290
Prob > chi2 0.000 0.000 0.000
表 5 耕地规模、细碎化对化肥面源污染影响的模型估计结果(引入交互项, 耕地细碎化程度用地块数衡量)
Table 5 Model estimation results of the impact of cultivated land scale and fragmentation on chemical fertilizer non-point source
pollution (introduced interaction terms, degree of cultivated land fragmentation is represented by plots number)
因变量 : ln (化肥面源污染强度 )
Dependent variable: ln (chemical fertilizer
non-point source pollution intensity )
M4 M5 M6
估计系数
Estimated
coefficient
标准误
Standard
error
估计系数
Estimated
coefficient
标准误
Standard
error
估计系数
Estimated
coefficient
标准误
Standard
error
耕地细碎化程度
Degree of cultivated land fragmentation 0.031
0.008 0.006 0.003
耕地经营规模
Cultivated land operation scale ?0.127
0.051 ?0.017 0.019
地块规模 Plot scale ?1.789 0.434 ?1.570 0.344
耕地经营规模 ×耕地细碎化程度
Cultivated land operation scale × degree of cultivated land
fragmentation
0.002 0.010
耕地经营规模 ×地块规模
Cultivated land operation scale × plot scale ?0.232
0.113
耕地细碎化程度 ×地块规模
Degree of cultivated land fragmentation × plot scale ?0.047
0.066
控制变量
Control variable
已控制
Controlled
已控制
Controlled
已控制
Controlled
常数项 Constant term 4.765 0.452 4.540 0.450 4.658 0.448
Pseudo R2 0.053 0.155 0.061
LR chi2 49.760 51.510 48.530
Prob > chi2 0.000 0.000 0.000
表 6 耕地规模、细碎化对化肥面源污染影响的模型估计结果(未引入交互项, 剔除地块数为1的样本)
Table 6 Model estimation results of the impact of cultivated land scale and fragmentation on chemical fertilizer non-point source
pollution (no interaction terms were introduced, samples with only one plot are excluded)
因变量 : ln (化肥面源污染强度 )
Dependent variable: ln (chemical fertilizer
non-point source pollution intensity )
M1 M2 M3
估计系数
Estimated coefficient
标准误
Standard error
估计系数
Estimated coefficient
标准误
Standard error
估计系数
Estimated coefficient
标准误
Standard error
耕地细碎化程度
Degree of cultivated land fragmentation 3.104
0.238
耕地经营规模
Cultivated land operation scale ?0.339
0.070
耕地经营规模平方
Square of cultivated land operation scale 0.043
0.008
地块规模 Plot scale ?1.511 0.333
控制变量
Control variable
已控制
Controlled
已控制
Controlled
已控制
Controlled
常数项 Constant term 3.394 0.419 5.038 0.500 4.722 0.456
Pseudo R2 0.073 0.077 0.077
LR chi2 171.28 71.060 60.080
Prob > chi2 0.000 0.000 0.000
第 7 期 文高辉等 : 耕地规模 、 细碎化对化肥面源污染的影响 1089
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4 讨论与结论
4.1 讨论
不合理不科学的化肥投入所导致的化肥面源污
染是农业面源污染的重要来源之一, 化肥面源污染
防治对于改善农村生态环境、保障粮食安全、促进
农业可持续发展具有重要意义。而了解化肥面源污
染的影响因素可以为面源污染防治提供更有针对性
的建议。耕地作为农业生产最基础、最稀缺的生产
要素, 耕地规模的大小会直接制约农户的耕地投入
行为, 因此, 适度的耕地规模是促进农户合理科学投
入化肥, 减少化肥面源污染的重要路径。本文基于
农户微观层面, 探讨耕地经营规模、地块规模、耕
地细碎化三者的关系及其对化肥面源污染的影响,
并借助农户问卷调查数据测算农户农业生产中化肥
投入产生化肥面源污染的强度进行实证分析, 从而
为化肥面源污染防治提供有效的理论依据。
研究结果表明: 1)耕地细碎化与化肥面源污染
呈显著的正相关关系, 同时, 耕地细碎化程度的加深
还会削弱耕地经营规模扩大和地块规模扩大对化肥
面源污染的削减作用, 这一结论可以从史常亮等[6]、
王亚辉等[30]梁志会等[17]学者的研究结果中得到证
实, 即耕地细碎化在减少化肥面源污染及发挥规模
经济等方面会产生显著的负面影响。2)耕地经营规
模与化肥面源污染强度呈“U”型关系, 这一结论与陈
雪婷等[13]、纪龙等[8]、曹慧等[7]的研究结果一致, 证
实了在适度规模范围内, 耕地经营规模的扩大对减
少化肥面源污染具有有效的促进作用; 同时, 研究还
表明耕地经营规模的扩大也有利于削弱耕地细碎化
产生的负向影响, 加强地块规模扩大对减少化肥面
源污染的正向影响, 这一结论可以从张露等[18]、梁志会
等[17]学者的研究中得到证实。3)地块规模的扩大对
化肥面源污染有显著的削减效应, 这一结论可以从
张露等[18]、杨宗耀等[19]的研究中得到证实; 同时, 地
块规模的扩大可以有效调节耕地细碎化产生的负向
影响及加强耕地经营规模扩大产生的正向影响, 该
结论也可以从张露等[18]、杨宗耀等[19]、梁志会等[17]
学者的研究中得到证实, 即地块规模的扩大可以更
有效地发挥耕地的规模经济, 对耕地细碎化和耕地
经营规模产生的影响产生有效的调节效应。
对比已有的研究, 本文从两个方面进行了深化
和发展。一方面, 本文不再只关注化肥投入量或投
入强度, 而是进一步关注化肥投入所导致的面源污
染问题; 另一方面, 学术界关于耕地规模对化肥投入
或化肥利用效率的影响进行了大量的研究, 并且多
从耕地经营规模的角度[7-8,13]进行探讨, 也有少量学
者从地块规模的角度[17-18]进一步分析, 但专门针对耕
地细碎化和耕地规模对化肥投入的影响较少, 本文
深入分析耕地资源禀赋特征, 细化耕地规模为耕地
经营规模和地块规模, 更加具体地论述耕地细碎化、
耕地经营规模、地块规模对化肥面源污染的影响机
理, 并且进一步分析了三者之间的相互作用对化肥
面源污染的影响。但本文也存在一定的局限性, 首
表 7 耕地规模、细碎化对化肥面源污染影响的模型估计结果(引入交互项, 剔除样本量)
Table 7 Model estimation results of the impact of cultivated land scale and fragmentation on chemical fertilizer non-point source
pollution (introduced interaction terms, sample size excluded)
因变量 : ln (化肥面源污染强度 )
Dependent variable: ln (chemical fertilizer non-point source
pollution intensity )
M4 M5 M6
估计系数
Estimated
coefficient
标准误
Standard
error
估计系数
Estimated
coefficient
标准误
Standard
error
估计系数
Estimated
coefficient
标准误
Standard
error
耕地细碎化程度
Degree of cultivated land fragmentation 1.614
0.263 1.159 0.270
耕地经营规模
Cultivated land operation scale ?0.050
0.024 ?0.015 0.019
地块规模 Plot scale ?1.842 0.474 ?1.803 0.536
耕地经营规模 ×耕地细碎化程度
Cultivated land operation scale × degree of cultivated land
fragmentation
0.041 0.105
耕地经营规模 ×地块规模
Cultivated land operation scale × plot scale ?0.218
0.118
耕地细碎化程度 ×地块规模
Degree of cultivated land fragmentation × plot scale ?4.827
1.782
控制变量
Control variable
已控制
Controlled
已控制
Controlled
已控制
Controlled
常数项 Constant term 4.701 0.453 4.612 0.461 4.704 0.451
Pseudo R2 0.074 0.066 0.076
LR chi2 61.510 40.460 63.480
Prob > chi2 0.000 0.000 0.000
1090 中国生态农业学 报 (中英文 )?2023 第 31 卷
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先, 由于数据的限制, 本文仅采用地块平均面积来表
征地块规模, 而不是每一块地块的实际面积, 不能进
一步探究地块规模与化肥面源污染强度是否始终呈
负相关关系, 是否会如耕地经营规模一样, 存在门槛
值, 比如曹慧和赵凯[7]用地块实际经营面积来表征地
块规模, 发现地块规模与农户亲环境行为间呈倒“U”
型关系。因此, 未来的研究中地块规模对化肥面源
污染的影响可以进一步探讨。其次, 南方多丘陵山
区, 由于耕地立地条件直接导致部分地区无法形成
大面积耕地, 即地块规模受限, 而本文的研究区域为
洞庭湖平原, 地势更加平坦, 故本文的研究结论是否
适用于南方丘陵山区需要进一步验证。还有研究证
明, 连片化种植有利于农户参与纵向分工, 获得服务
规模扩大带来的规模经济, 提高机械化和自动化的
作业精度, 实现化肥的减量投入, 即连片规模的扩大
也有利于降低耕地细碎化产生的负面影响[18], 因此,
连片规模及连片规模与耕地细碎化、耕地规模的相
互作用对化肥面源污染的影响也值得进一步探讨。
再次, 洞庭湖平原是重要的粮食生产区, 该区域农田
灌排系统较发达, 而化肥面源污染是由于化肥不合
理施用, 使得过量氮磷通过淋溶或径流等方式进入
周围环境, 造成水污染、土壤污染等环境问题和粮
食质量安全问题等。因此, 农田灌排系统对于氮磷
的迁移即化肥面源污染的产生和扩散有重要的影响,
而耕地细碎化会影响农田灌排系统的规模性和完善
程度, 所以, 基于耕地细碎化角度, 分析农田灌排系
统对化肥面源污染的影响也值得进一步探讨。
4.2 结论
本文将耕地规模分为耕地经营规模与地块规模,
首先从理论上分析耕地经营规模、地块规模、耕地
细碎化三者对化肥面源污染的影响, 并借助洞庭湖
平原595户农户问卷调查数据进行实证检验, 得到以
下结论:
1)耕地细碎化与化肥面源污染呈显著的正相关
关系。耕地细碎化程度越高, 化肥面源污染强度越
大, 且耕地细碎化程度的加深还会削弱耕地经营规
模扩大和地块规模扩大对化肥面源污染削减作用。
2)耕地经营规模与化肥面源污染强度呈“U”型
关系。化肥面源污染强度随耕地经营规模的扩大呈
先减少后增加的趋势, 其拐点约为4.311 hm2。且耕
地经营规模的扩大也有利于削弱耕地细碎化产生的
负向影响, 加强地块规模扩大对减少化肥面源污染
的正向影响。
3)地块规模对化肥面源污染有显著的削减效应。
地块规模的扩大有利于化肥面源污染的减少, 同时,
地块规模的扩大可以有效调节耕地细碎化产生的负
向影响及加强耕地经营规模扩大产生的正向影响。
4)户主的受教育程度、是否当过村干部以及农
业补贴也是影响化肥面源污染的重要因素。农户受
教育程度高、当过村干部以及较高的农业补贴更有
利于减少化肥投入量, 进而减少化肥面源污染。
上述结论对减轻化肥面源污染具有重要的政策
含义。首先是适度范围内扩大耕地经营规模对降低
农户化肥施用强度、减少化肥面源污染具有重要意
义。但仅扩大耕地经营规模是不充分的, 更重要的
是在给予政策引导或适当的财政支持下, 鼓励农户
扩大耕地经营规模的同时, 通过土地平整、消除田
埂等工程措施及权属调整、完善耕地流转市场等措
施, 降低耕地细碎化程度, 扩大地块规模。此外, 还
要加强化肥面源污染和农业可持续发展的宣传, 提
高农户保护耕地、粮食安全的认知, 发挥村干部、
农业能人的带头示范作用, 正确看待化肥作用、合
理施用化肥; 发挥政府农业补贴的积极作用, 降低复
合肥、配方肥价格, 并研制新型化肥和优质种子, 在
保证粮食产量提升的同时, 降低化肥施用强度。
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