羅芳 夏慶利

摘要：根據(jù)湖北省1980～2009年樣本數(shù)據(jù)，將農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、化肥施用量、大牲畜存欄頭數(shù)、生豬存欄頭數(shù)和造林面積等進(jìn)行回歸分析，其中，造林面積用于表征“低碳”，其余解釋變量代表“高碳”，以此甄別湖北省低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。結(jié)果表明，僅農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力和化肥施用量對(duì)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)有顯著影響，說(shuō)明湖北省農(nóng)業(yè)仍處于“高碳”發(fā)展路徑，低碳農(nóng)業(yè)有著廣闊的發(fā)展空間。計(jì)算了兩個(gè)主要因素對(duì)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的貢獻(xiàn)率后，提出了湖北省發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的前景方略。

關(guān)鍵詞：湖北?。坏吞嫁r(nóng)業(yè)；現(xiàn)狀；前景

中圖分類號(hào)：F830 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）06-1460-05

自工業(yè)革命以來(lái)，全球平均溫度年均增加約0.97 ℃[1]。據(jù)2007年聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)（IPCC）第四次評(píng)估報(bào)告預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)末，世界平均溫度將在當(dāng)前17 ℃的基礎(chǔ)上增溫1.1～6.4 ℃[1，2]。地球持續(xù)變暖等氣候變化導(dǎo)致了重大自然災(zāi)害，如持續(xù)干旱、超強(qiáng)颶風(fēng)、暴雪和猛烈的冰雹襲擊等頻繁發(fā)生。引起氣候變化的原因是多方面的，其中最主要的原因之一是溫室氣體的過(guò)量排放所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)。CO2、CH4和N2O等是與農(nóng)業(yè)密切關(guān)聯(lián)的主要溫室氣體。農(nóng)業(yè)是極度依賴自然生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)，在極端氣候面前顯得尤為脆弱。對(duì)于碳排放而言，農(nóng)業(yè)具有雙重效應(yīng)，既是碳源又是碳匯，因此，發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)可以通過(guò)碳減排和固碳兩種方式實(shí)現(xiàn)。低碳農(nóng)業(yè)是低碳經(jīng)濟(jì)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的實(shí)現(xiàn)形式。與生態(tài)農(nóng)業(yè)和特色農(nóng)業(yè)不同，低碳農(nóng)業(yè)是為維護(hù)全球生態(tài)安全、改善全球氣候條件而在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域推廣節(jié)能減排技術(shù)、固碳技術(shù)、開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源和可再生能源的農(nóng)業(yè)，是以低能耗、低排放、低污染為特征，具備農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、安全保障、氣候調(diào)節(jié)、生態(tài)涵養(yǎng)和農(nóng)村金融等多元功能的新型農(nóng)業(yè)[3]。

湖北是農(nóng)業(yè)大省，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，湖北省2009年的農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值為2 985.2億元，居全國(guó)第八位[4]。農(nóng)業(yè)以耕作業(yè)為主，糧食生產(chǎn)居首要地位，是中國(guó)重要的糧、棉、油和生豬等的生產(chǎn)基地，糧棉油產(chǎn)量和生豬存欄頭數(shù)分別為2 309.1萬(wàn)t、48.1萬(wàn)t、314.2萬(wàn)t和2 546.1萬(wàn)頭，在全國(guó)的排名都在前十以內(nèi)。為了改善自然生態(tài)環(huán)境，也為了實(shí)現(xiàn)中國(guó)政府提出的“到2020年中國(guó)單位GDP的CO2排放比2005年下降40%～45%，并作為約束性指標(biāo)納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃”[5]的目標(biāo)，湖北省發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)刻不容緩。

有的學(xué)者采用實(shí)證分析的方法來(lái)甄別低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的代表性研究，如漆雁斌等[1]利用中國(guó)1985～2008年的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值對(duì)化肥施用量、機(jī)械總動(dòng)力和農(nóng)作物總播種面積等的回歸分析，發(fā)現(xiàn)化肥施用量對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值有顯著影響，是制約低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素；馬倫姣[6]根據(jù)湖北省1980～2008年數(shù)據(jù)得出化肥施用量和農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力既是明顯影響農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的因素，亦是低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的制約因素的結(jié)論。

與上述兩個(gè)研究的不同之處是，本研究不僅要甄別湖北省農(nóng)業(yè)的“高碳”依存度，即農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、化肥施用量、大牲畜存欄頭數(shù)和生豬存欄頭數(shù)等回歸，而且要考量其對(duì)“低碳”的依存度，即將造林面積作為解釋變量予以分析；并計(jì)算了顯著影響農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的因素的貢獻(xiàn)率。

1 低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的分析框架

“低碳”農(nóng)業(yè)是相對(duì)于現(xiàn)代的“高碳”農(nóng)業(yè)而言的[6]?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)高度依賴于石油、煤和天然氣等能源，具有高產(chǎn)、高效、省時(shí)、省力、不施糞肥和經(jīng)濟(jì)收益高等特點(diǎn)，對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，以及解決世界人口激增而引起糧食需求猛增這一尖銳問(wèn)題發(fā)揮了重要的作用。但同時(shí)也應(yīng)看到，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)因大量使用農(nóng)業(yè)機(jī)械、化肥、塑料薄膜、柴油和農(nóng)藥等，使其具有高能耗、高污染和高排放的特點(diǎn)。此外，畜禽飼養(yǎng)也是一個(gè)制造碳源的過(guò)程。據(jù)2006年11月聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織估計(jì)[7]，畜禽的呼吸和消化要產(chǎn)生CO2，每年其釋放總量比汽車多18%；部分牲畜在反芻過(guò)程中排放CH4，該排放量占人類活動(dòng)產(chǎn)生CH4的37%，而CH4形成溫室效應(yīng)的能力是CO2的23倍；牲畜產(chǎn)生的NH3占人類活動(dòng)產(chǎn)生總量的64%，NH3是形成酸雨的重要因素之一。農(nóng)業(yè)除了具有碳源的作用外，它還擁有碳匯功能。植物通過(guò)光合作用可以將大氣中的CO2轉(zhuǎn)化為碳水化合物，并以有機(jī)碳的形式固定在植物體內(nèi)或土壤中，植樹(shù)造林尤其有助于對(duì)大量CO2的吸收。

為了探究湖北省農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)“低碳”農(nóng)業(yè)以及“高碳”農(nóng)業(yè)的依存度，選取農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值為因變量，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、農(nóng)用物資使用量、牲畜飼養(yǎng)量和造林面積等作為解釋變量，其中，前3項(xiàng)用來(lái)刻畫(huà)“高碳”農(nóng)業(yè)的屬性，后1項(xiàng)用來(lái)表征“低碳”農(nóng)業(yè)的屬性。通過(guò)湖北省的樣本數(shù)據(jù)，如果回歸分析的結(jié)果證明“高碳”屬性變量是顯著的，則說(shuō)明湖北農(nóng)業(yè)仍處于“高碳”農(nóng)業(yè)的發(fā)展路徑上，低碳農(nóng)業(yè)還有巨大的發(fā)展空間；如果“低碳”屬性變量是顯著的，則表明湖北省農(nóng)業(yè)已走上可持續(xù)發(fā)展的良性軌道。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與模型選擇

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

1980～2009年的樣本數(shù)據(jù)來(lái)自《1981～2010年湖北統(tǒng)計(jì)年鑒》（表1）。為了消除價(jià)格波動(dòng)的影響，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值采用農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值指數(shù)來(lái)代表，并設(shè)初期為100，即1980=100。農(nóng)用物資本應(yīng)包括化肥、塑料薄膜、柴油和農(nóng)藥等，但后面3種物資只有近期的年鑒有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，早期的則沒(méi)有，而化肥施用量的數(shù)據(jù)很完備，因此，這里僅采用化肥施用折純量的數(shù)據(jù)。牲畜飼養(yǎng)情況用大牲畜存欄頭數(shù)和生豬存欄頭數(shù)來(lái)表示。此外，還有農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力和造林面積數(shù)據(jù)。表1還給出了農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力和化肥施用量等的增長(zhǎng)率，這些數(shù)值是此表中相應(yīng)數(shù)據(jù)通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算[即（當(dāng)年值-上年值）/上年值]得出，后面計(jì)算各因素對(duì)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的貢獻(xiàn)率將用到。

2.2 模型的選擇

因變量為農(nóng)業(yè)即農(nóng)林牧漁業(yè)的總產(chǎn)值指數(shù)，解釋變量為農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、化肥施用折純量、造林面積、大牲畜存欄頭數(shù)和生豬存欄頭數(shù)等?？虏?道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)能夠較好地表征農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，根據(jù)需要采用雙對(duì)數(shù)模型的形式，記為模型1，即：

lnYt=B1+B2lnMt+B3lnFt+B4lnWt+B5lnLt+B6lnHt+ut

（1）

式中，t表示時(shí)間，即年份，Bi（i=1，2，…，6）為截距及偏彈性系數(shù)，Y為農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)（1980=100），M為農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力（萬(wàn)kw·h），F(xiàn)為化肥施用折純量（萬(wàn)t），W為造林面積（k·hm2），L為大牲畜存欄頭數(shù)（萬(wàn)頭），H為生豬存欄頭數(shù)（萬(wàn)頭），u為誤差項(xiàng)。

預(yù)期各解釋變量對(duì)因變量有正的影響，即各偏彈性系數(shù)為正值。

3 回歸結(jié)果分析

3.1 自相關(guān)性的檢驗(yàn)與消除

回歸利用統(tǒng)計(jì)軟件EViews 6.0，用回歸方程（1）擬合表1中的數(shù)據(jù)，采用OLS（普通最小二乘）法，結(jié)果如表2所示。由于樣本是時(shí)間序列數(shù)據(jù)，誤差項(xiàng)可能不滿足經(jīng)典線性回歸關(guān)于無(wú)自相關(guān)性的基本假定。假如誤差項(xiàng)存在自相關(guān)，那么OLS估計(jì)量盡管是線性的和無(wú)偏的，但卻不是有效的[8]。

表2中模型1的D-W值等于0.784，接近于0，表明回歸存在嚴(yán)重的正的自相關(guān)。迭代法是處理自相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)方法。在EViews中，迭代法就是增加AR（自回歸）項(xiàng)作為解釋變量，即增加AR（1）消除一階自相關(guān)，增加AR（2）消除二階自相關(guān)，增加AR（1）、AR（2）消除一階和二階自相關(guān)，依此類推。因此，首先在模型1中增加解釋變量AR（1），得到模型2。模型2的D-W值等于1.582，說(shuō)明AR（1）項(xiàng)的加入很大程度地消除了一階自相關(guān)，但還存在微弱的正的自相關(guān)。繼續(xù)增加AR（2）項(xiàng)，得到模型3。模型3的D-W值等于2.028，接近于2，表明一階和二階自相關(guān)被完全消除。

3.2 估計(jì)結(jié)果分析

由于模型3的估計(jì)量是BLUE，即最優(yōu)線性無(wú)偏估計(jì)量，下面的分析僅針對(duì)該模型而言。模型3的F值為206.336，其概率值為0.000，說(shuō)明模型的整體回歸效果尚佳。農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力M、化肥施用折純量F和AR（1）在5%的顯著性水平上顯著，其他解釋變量即使在15%的顯著性水平上都不顯著。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)的機(jī)械動(dòng)力彈性是0.683，即農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力增加1%，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)平均增加0.683%。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)的化肥彈性是0.472，即化肥施用折純量增加1%，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指數(shù)平均增加0.472%。此二彈性之和為1.155（≥1），可見(jiàn)湖北省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)處于規(guī)模報(bào)酬不變或遞增階段。具體是規(guī)模報(bào)酬不變或遞增還需進(jìn)一步的檢驗(yàn)，不能就1.155看似大于1而推斷規(guī)模報(bào)酬遞增，因統(tǒng)計(jì)上它可能等于1。因此，這里做更深一層的檢驗(yàn)如下：

在模型3回歸方程輸出結(jié)果界面上，選擇View（視圖）菜單的子菜單Coefficient Tests（系數(shù)檢驗(yàn)），再選擇Wald Test，在限制條件的窗口輸入：

C（2）+C（3）=1 （2）

該方程等價(jià)于

H0：規(guī)模報(bào)酬不變；H1：規(guī)模報(bào)酬遞增 （3）

其中，H0為原假設(shè)，H1為備擇假設(shè)。

Wald檢驗(yàn)的結(jié)果為，F(xiàn)值等于2.404，其概率值等于0.137，χ2值等于2.404，其概率值等于0.121。若選擇α為15%，則拒絕規(guī)模報(bào)酬不變的原假設(shè)；若選擇α為10%，則不拒絕原假設(shè)。由此可見(jiàn)，湖北農(nóng)業(yè)正處于規(guī)模報(bào)酬遞增和不變的交匯處，有少許規(guī)模擴(kuò)張的空間。

上述結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力和化肥施用折純量等高能耗、高污染和高排放的“高碳”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式支配著農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值，而造林面積這一低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式對(duì)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值無(wú)顯著影響。換言之，湖北農(nóng)業(yè)依循的是一條“高碳”農(nóng)業(yè)，即粗放式經(jīng)營(yíng)的發(fā)展路徑；這也表明，低碳農(nóng)業(yè)有著廣闊的發(fā)展空間和巨大的潛力，其前景遠(yuǎn)大。

4 各因素對(duì)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的貢獻(xiàn)率

5 湖北省低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展前景方略

5.1 降低設(shè)施農(nóng)業(yè)的比重

設(shè)施農(nóng)業(yè)利用人工建造的設(shè)施，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫自然條件的束縛，走向現(xiàn)代工廠化農(nóng)業(yè)、環(huán)境安全型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、無(wú)毒農(nóng)業(yè)的發(fā)展之路，并且打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的季節(jié)性，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品的反季節(jié)上市，進(jìn)一步滿足了人們多元化、多層次的消費(fèi)需求。但是，設(shè)施農(nóng)業(yè)過(guò)度依賴工業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)用薄膜等。中國(guó)農(nóng)膜使用量居世界第一位，2007年使用量高達(dá)200萬(wàn)t；2009年湖北農(nóng)用薄膜使用量達(dá)到6.12萬(wàn)t。由于目前使用的絕大部分農(nóng)膜為不可降解塑料，在土壤中自然分解需要200年以上的時(shí)間。每年回收的極少，遺留在土壤中的農(nóng)膜將近一半，嚴(yán)重影響到土壤的物理性能和結(jié)構(gòu)，可耕性遭到破壞，地力下降；土壤的保水透水能力降低，削弱了農(nóng)田的抗旱能力，還會(huì)影響到種子發(fā)芽、長(zhǎng)苗及根系生長(zhǎng)發(fā)育，最終導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量下降[10]。因此，應(yīng)大幅度地降低設(shè)施農(nóng)業(yè)的比重，或者盡可能地使用可降解農(nóng)膜代替塑料農(nóng)膜。

5.2 根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的碳貢獻(xiàn)率征收碳排放稅

根據(jù)各個(gè)農(nóng)業(yè)部門(mén)對(duì)碳排放的貢獻(xiàn)情況，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品征稅。例如，反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵、畜禽糞便處理過(guò)程中產(chǎn)生的CH4，以及糞便還田利用過(guò)程中直接或間接的CO2和N2O排放等，是重要的溫室氣體來(lái)源[11]。據(jù)測(cè)算，牛的糞便釋放出的CO2是人類的80倍[12]；同等分量的由動(dòng)物反芻所產(chǎn)生的CH4的溫室效應(yīng)是CO2的20余倍[13]。以此為依據(jù)，如果對(duì)畜牧養(yǎng)殖征收碳排放稅，那么相應(yīng)的產(chǎn)品（如牛肉與乳制品）的價(jià)格將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于沒(méi)有征稅時(shí)。通過(guò)稅賦杠桿調(diào)節(jié)畜牧業(yè)產(chǎn)量，將顯著地改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式以及人們的飲食習(xí)慣，尤其是那些大量排放CH4的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與需求。根據(jù)孫亞男等[14]對(duì)規(guī)?；膛?chǎng)溫室氣體排放量的估算，平均每頭奶牛排放CO2當(dāng)量為4.9 t/年，湖北省2009年牛存欄數(shù)量為334.01萬(wàn)頭，那么牛排放的CO2當(dāng)量約為1 636.65萬(wàn)t。如果通過(guò)征稅，使得牛的養(yǎng)殖規(guī)?？s小20%，則每年大約可減少排放CO2當(dāng)量327.33萬(wàn)t。

5.3 通過(guò)測(cè)土配方施肥技術(shù)減少N2O的排放

通過(guò)測(cè)土施肥技術(shù)提高氮肥利用率，避免過(guò)量施肥造成N2O排放。據(jù)推算，測(cè)土配方施肥將減少農(nóng)田N2O排放3%[15]。采用合理的糞便施用方式降低土地利用過(guò)程中溫室氣體的排放。研究發(fā)現(xiàn)，不同的施肥方式下N2O的排放通量存在著明顯的差異。采用撒施后翻耕和條施后覆土處理能有效地抑制NH3揮發(fā)和減少N2O等溫室氣體的排放，減輕對(duì)環(huán)境的不良影響[16]。2005～2009年，湖北省累計(jì)獲中央財(cái)政測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼資金2.16億元，推廣實(shí)施面積1 750萬(wàn)hm2，增產(chǎn)糧食34.75億kg、棉花283.1萬(wàn)擔(dān)、油料4.45億kg，節(jié)本增效104.6億元[17]。2010年，國(guó)家測(cè)土配方施肥項(xiàng)目覆蓋了全省107個(gè)縣（市、區(qū)、場(chǎng)），肥料利用率提高1%，每公頃化肥用量比之前節(jié)約15 kg，全省免費(fèi)為700萬(wàn)農(nóng)戶提供測(cè)土配方施肥技術(shù)服務(wù)，推廣面積達(dá)到566.67萬(wàn)hm2。雖然湖北省的測(cè)土配方施肥取得了一定成效，但是實(shí)際情況還遠(yuǎn)不如人意，試驗(yàn)和示范的較多，真正普及和自覺(jué)行動(dòng)的少，施肥時(shí)依然“我行我素”、“跟著感覺(jué)走”，化肥還是沒(méi)少用[6]，因此，測(cè)土配方施肥還有待進(jìn)一步落實(shí)。

5.4 以清潔能源替代化石燃料促使農(nóng)業(yè)機(jī)械低碳化

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要基石是農(nóng)業(yè)機(jī)械化。其對(duì)于利用資源、抵御自然災(zāi)害、推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)集約經(jīng)營(yíng)、增加單產(chǎn)與總產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低農(nóng)產(chǎn)品成本，以及對(duì)于減輕農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度和縮小工農(nóng)差別等起到了積極作用。但是，農(nóng)業(yè)機(jī)械化因高度依賴化石燃料而造成對(duì)環(huán)境的污染與破壞也是無(wú)法彌補(bǔ)和挽回的。因此，后現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展不能沒(méi)有農(nóng)業(yè)機(jī)械，但又不能步現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高污染、高耗能和高排放的后塵，而是應(yīng)該用清潔能源，如生物乙醇、生物柴油和生物石油等生物燃料替代化石燃料。同時(shí)，應(yīng)盡快淘汰已有的高耗能農(nóng)業(yè)機(jī)械和設(shè)備，以低耗能的機(jī)械和設(shè)備取代之。2009年，湖北機(jī)耕、機(jī)播、機(jī)械植保和機(jī)械收獲面積分別為409.9、63.7、387.2和255.5萬(wàn)hm2，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力30 572.4萬(wàn)kw·h。面對(duì)如此大的機(jī)械化規(guī)模，地方政府應(yīng)出臺(tái)鼓勵(lì)性政策，以發(fā)放補(bǔ)貼等形式將農(nóng)業(yè)機(jī)械與設(shè)備引導(dǎo)到低碳化的發(fā)展軌道上來(lái)。

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