謝 琳 廖佳華 張禹欣 胡新艷*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家農(nóng)業(yè)制度與發(fā)展研究院， 廣州 510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院， 廣州 510642)

作為世界上最大的化肥消費國，中國存在嚴重的化肥過量施用問題[1]。在中國農(nóng)業(yè)向規(guī)模經(jīng)營與綠色經(jīng)營“雙轉(zhuǎn)型”的背景下，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的關(guān)系成為許多研究者關(guān)注的焦點問題。但是，已有研究的結(jié)論卻往往并不一致：大量基于中國的研究認為，經(jīng)營規(guī)模和化肥施用強度之間存在負向相關(guān)關(guān)系，即規(guī)模經(jīng)營有助于化肥減量化[2-7]。然而，也有研究顯示經(jīng)營規(guī)模和化肥施用強度之間的關(guān)系并不顯著[8-10]，甚至有研究表明兩者之間存在正向相關(guān)關(guān)系[11-14]?；谄渌l(fā)展中國家數(shù)據(jù)的實證研究也表明：經(jīng)營規(guī)模和化肥施用強度之間存在正向相關(guān)關(guān)系[15-17]。究其原因，可能在于已有研究的取樣多數(shù)只限于某一地，或某一作物，減弱了研究結(jié)論的普適性。事實上，各類情境因素均會影響到變量之間相關(guān)關(guān)系程度，甚至符號方向[18]。因此，不同甚至矛盾的研究結(jié)論可能源于不同的情境因素。為此，學(xué)術(shù)界仍然有待厘清以下2個問題：(1)農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營真的有助于降低化肥施用強度嗎？(2)兩者之間的關(guān)系受到哪些情境因素的影響？

作為一種文獻綜述方法，薈萃分析已由最初的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域拓展至經(jīng)濟學(xué)和管理學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域[19-20]。傳統(tǒng)文獻綜述方法整理以往研究文獻得出結(jié)論，但作為定性研究，其自身會存在不足，如研究者的主觀意識對所得結(jié)論有較大影響，而且在綜述過程中往往會忽視所得結(jié)論是否具有統(tǒng)計意義[21]。薈萃分析為定量研究方法，能彌補傳統(tǒng)敘述性文獻綜述上述的不足，即通過量化文獻，得到更為客觀準(zhǔn)確的結(jié)論。而且薈萃分析以及由其衍生出的薈萃回歸分析技術(shù)不僅可以評估變量之間的關(guān)系及其強度，還能探尋變量關(guān)系中的調(diào)節(jié)變量。如果現(xiàn)有研究中經(jīng)營規(guī)模和化肥施用強度之間的關(guān)系在不同樣本之間存在差異，且這些樣本在某些特質(zhì)方面存在不同，那么這些樣本特質(zhì)就可以成為兩者之間關(guān)系的調(diào)節(jié)變量[22]。鑒于此，本研究基于薈萃分析技術(shù)，評估農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模和化肥施用強度之間的真實相關(guān)性，并進一步利用薈萃回歸分析方法深入探究種植結(jié)構(gòu)、教育、年齡、國別和時間等潛在調(diào)節(jié)變量的作用。

1 關(guān)于農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營的化肥減量效應(yīng)的爭論

自Feder等[23]識別出規(guī)模經(jīng)營是決定發(fā)展中國家農(nóng)戶化肥施用行為的關(guān)鍵因素之一以來，規(guī)模經(jīng)營的化肥減量效應(yīng)引起了眾多研究者的注意。針對中國情境，許多研究認為隨著經(jīng)營規(guī)模的擴大，中國農(nóng)戶的化肥施用強度也隨之降低。蔡穎萍和杜志雄[2]基于1 322個家庭農(nóng)場的問卷指出，大型家庭農(nóng)場更容易應(yīng)用測土施肥技術(shù)，因此化肥施用水平更低。他們還認為，大型家庭農(nóng)場存在樣本選擇問題，即那些擁有更高社會責(zé)任和現(xiàn)代思維的農(nóng)戶更可能成為大型農(nóng)場主，并進一步使得這些農(nóng)場主減少施用對環(huán)境有害的化肥。而且，隨著經(jīng)營規(guī)模的擴大，大型家庭農(nóng)場因考慮成本控制而加大應(yīng)用先進科學(xué)和管理技術(shù)力度，進而降低化肥施用強度。Zhang等[3]基于湖北省梁子湖區(qū)的300戶農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)也發(fā)現(xiàn)，化肥施用強度與經(jīng)營規(guī)模存在負向相關(guān)關(guān)系，其中那些經(jīng)營規(guī)模較小的農(nóng)戶傾向于尋找非農(nóng)就業(yè)機會，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中花費更少的時間，因此忽視了先進施肥技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，并由此導(dǎo)致更高的化肥施用強度。這與Wu 等[4]使用浙江大學(xué)“中國家庭數(shù)據(jù)庫”的實證研究結(jié)果一致。此外，還有很多實證研究表明經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間存在負向相關(guān)關(guān)系[5-7]，說明化肥施用存在“規(guī)模經(jīng)濟”效應(yīng)。

然而，一些實證研究卻發(fā)現(xiàn)經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間存在正向相關(guān)關(guān)系。楊鋼橋和靳艷艷[11]研究指出，大型農(nóng)場的經(jīng)營目標(biāo)已經(jīng)從生存需求轉(zhuǎn)向追逐利潤，由此導(dǎo)致化肥施用強度的增加。徐衛(wèi)濤等[12]基于375戶農(nóng)戶調(diào)查問卷數(shù)據(jù)的實證研究發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣缺失的中國農(nóng)村地區(qū)，播種面積更大的農(nóng)戶更可能增加化肥施用強度。田云等[13]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)營規(guī)模越大，農(nóng)戶越不可能以低于標(biāo)準(zhǔn)或按標(biāo)準(zhǔn)施肥。當(dāng)經(jīng)營規(guī)模擴大時，農(nóng)戶將通過加大化肥的投入以獲得更多的收益。Hu 等[14]則從化肥施用效率出發(fā)，基于2004—2006年4 281戶農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)的實證分析得出，經(jīng)營面積最小的農(nóng)戶群體的化肥施用效率最高，從側(cè)面說明經(jīng)營規(guī)模越大，化肥的施用強度越大。此外，也有研究認為，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間并沒有顯著相關(guān)關(guān)系[8-10]。

2 引起爭論的原因：調(diào)節(jié)作用分析

2.1 種植結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)效應(yīng)

經(jīng)濟作物的經(jīng)濟價值比糧食作物大。受潛在產(chǎn)出價值增加等心理預(yù)期的激勵，農(nóng)戶對經(jīng)濟作物的化肥施用強度要顯著高于主糧作物[5]。實證研究也表明，經(jīng)濟作物的化肥施用量普遍高于糧食作物[24]。實踐中，經(jīng)濟作物播種面積比例的逐步增長，是導(dǎo)致中國化肥施用強度增加的重要原因[25-27]。以經(jīng)濟作物蘋果為例，農(nóng)民會通過增加化肥投入以獲得更大的產(chǎn)量來提高收入[7]。因而，種植結(jié)構(gòu)的變化會導(dǎo)致化肥施用強度的變化[28]。紀月清等[29]基于中國農(nóng)村固定觀察點的農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)也發(fā)現(xiàn)，種植的作物不同，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度的關(guān)系也不同。Rahman[30]基于孟加拉國17個地區(qū)的 2 083 戶農(nóng)戶數(shù)據(jù)的實證研究同樣表明，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的關(guān)系受農(nóng)作物種植品種的影響。

2.2 農(nóng)戶受教育程度的調(diào)節(jié)效應(yīng)

人力資本積累是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要前提[31]。發(fā)展中國家的農(nóng)民普遍欠缺農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品施用知識，因此較難按要求施用[1,32]。諸多基于中國數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)民缺乏科學(xué)知識是導(dǎo)致化肥濫用的關(guān)鍵原因之一[1,33]。而農(nóng)資市場的差異化發(fā)展更是加重了這種趨勢[29]。

農(nóng)技推廣體系的商業(yè)化浪潮使得其難以提供合適的農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)[1,4]，因此農(nóng)民自身的教育水平顯得更為重要。研究表明，受教育程度較高的農(nóng)民知識儲備豐富，更注重施肥效果[34]；懂得更多合理施肥的知識與技術(shù)要點[35]；接受新事物的能力較強，見識與視野更寬闊，更有遠見，更愿意選擇生態(tài)生產(chǎn)行為，并通過減少化肥投入強度來保護耕地質(zhì)量與農(nóng)村環(huán)境[2]。相反，教育程度較低的農(nóng)戶缺乏基本知識，僅靠務(wù)農(nóng)經(jīng)驗耕作，不愿接受外界新的信息，也不愿學(xué)習(xí)節(jié)肥技術(shù)等科學(xué)種植技術(shù)[36]，追求眼前小利，往往通過增加化肥的施用來獲取更多收益[37]。多項實證研究也表明，農(nóng)戶受教育程度與化肥施用強度之間存在負向相關(guān)關(guān)系[2,35,38-39]。和小農(nóng)戶相比，大規(guī)模農(nóng)場更容易應(yīng)用現(xiàn)代施肥農(nóng)業(yè)技術(shù)[4]。如水肥一體化、無人機施肥技術(shù)都對經(jīng)營規(guī)模提出了要求。那么，高人力資本的優(yōu)勢在大規(guī)模農(nóng)場能夠獲得更好的發(fā)揮，即教育能夠幫助大農(nóng)戶更好地實現(xiàn)化肥減量化。

2.3 農(nóng)戶年齡的調(diào)節(jié)效應(yīng)

在中國，農(nóng)戶的施肥行為是一個相對穩(wěn)定的經(jīng)驗行為，很少存在惡意增大化肥投入的現(xiàn)象[5]。隨著年齡的增長和務(wù)農(nóng)年限的增加，農(nóng)戶可以積累更多農(nóng)業(yè)經(jīng)驗，能更好地判斷作物對化肥的要求并合理施肥[13]。由于農(nóng)戶認知與經(jīng)驗的積累，他們更容易接受新穎的農(nóng)業(yè)技術(shù)，更愿意采用現(xiàn)代施肥技術(shù)[40]。在其他發(fā)展中國家，F(xiàn)ufa等[41]基于埃塞俄比亞農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)的實證研究表明，農(nóng)戶年齡是影響化肥施用強度的重要因素。隨著年齡的增長，農(nóng)民對新興技術(shù)有更多的了解，能有效率地使用新技術(shù)來減少化肥投入。Akpan等[42]基于尼日利亞農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)的研究同樣發(fā)現(xiàn)，化肥施用強度隨農(nóng)戶年齡增加而減少?？梢姡r(nóng)戶年齡不同，會對規(guī)模經(jīng)營與化肥減量化行為之間的關(guān)系產(chǎn)生影響，導(dǎo)致實證結(jié)果的異質(zhì)性。

2.4 國別的調(diào)節(jié)效應(yīng)

發(fā)展中國家的農(nóng)業(yè)大都以小農(nóng)戶經(jīng)營為主[23]。但中國與許多發(fā)展中國家不同：中國的農(nóng)業(yè)技術(shù)相對先進，市場上化肥供應(yīng)充足，價格相對低廉。在勞動力成本不斷攀升的情況下，中國農(nóng)民普遍存在化肥濫用問題。來自FAO的數(shù)據(jù)顯示，中國已經(jīng)成為世界上最大的化肥和農(nóng)藥消費國，2016年，中國大陸的氮肥、磷肥和鉀肥施用量分別占全球的27.647%、32.230%和35.428%，氮肥、磷肥、鉀肥施用強度分別為138.64、49.81 和38.22 kg/hm2，分別是同期全球水平的2.01倍、1.63倍和1.57倍[5]。這與其他發(fā)展中國家化肥短缺，小農(nóng)戶化肥施用量不夠甚至少施化肥的情況形成了鮮明的對比，如撒哈拉以南非洲地區(qū)2005—2014年平均化肥消耗量14 kg/ha2，而全球為127 kg/ha2[43]，差距十分明顯。實際上，早期關(guān)于發(fā)展中國家農(nóng)戶化肥施用行為的研究是在“綠色革命”的背景下進行的，認為農(nóng)戶采納化肥技術(shù)是其接受現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要表現(xiàn)方式。許多來自諸如泰國、埃塞俄比亞和肯尼亞等發(fā)展中國家的研究表明，經(jīng)營規(guī)模與化肥采納之間存在正向相關(guān)[15-17]。在這些較落后的發(fā)展中國家，較大的農(nóng)場可能無需依賴信貸計劃就有較多現(xiàn)金購買化肥并投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[16]，而普通小農(nóng)戶則因信貸約束缺乏資金購買。因此農(nóng)戶的農(nóng)地規(guī)模越大，其獲得并使用化肥的能力越強。可見，其他發(fā)展中國家和中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥施用的出發(fā)點是不同的，前者仍然希望通過“綠色革命”來提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，而中國農(nóng)業(yè)則向化肥減量化的發(fā)展階段轉(zhuǎn)型。

一些發(fā)達國家的經(jīng)驗也可以在側(cè)面印證上面的問題。許多發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展早于發(fā)展中國家，自20 世紀80 年代末以來，歐美發(fā)達國家開始重視對農(nóng)業(yè)面源污染的研究和治理，積極開展化肥減量化行動，降低化肥施用強度[44]。Wu等[4]研究也發(fā)現(xiàn)，化肥施用與經(jīng)濟增長的環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)一致，化肥施用強度會隨人均GDP的提高先增加再減少，呈倒U型變化趨勢，即人均GDP較高的國家，農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)與專業(yè)管理的廣泛應(yīng)用有助于提高化肥施用效率?？梢姡瑖鴦e不同，處于不同經(jīng)濟發(fā)展階段的農(nóng)業(yè)政策也會導(dǎo)致規(guī)模經(jīng)營的化肥減量效應(yīng)出現(xiàn)差異。

2.5 研究時間點的調(diào)節(jié)效應(yīng)

本研究納入薈萃分析的文獻的時間跨度長達35年，在此期間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件發(fā)生了巨大變化。以中國為例，早期在土壤質(zhì)量條件較低與向地要糧的時代背景下，中國制定的化肥施用標(biāo)準(zhǔn)高于世界標(biāo)準(zhǔn)[5]，期望通過化肥施用彌補農(nóng)地質(zhì)量的不足。在過去的幾十年里，中國逐步建立起較為完整的化肥工業(yè)體系，化肥施用量直線上升。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求機械化、專業(yè)化和科學(xué)化，化肥的施用也更追求合理化、科學(xué)化和環(huán)境保護。為此，中國出臺了多項政策，以推動化肥減量化。隨著時間推移，各國的化肥施用政策在不斷改變，農(nóng)民也會根據(jù)政策環(huán)境的變化對其化肥施用行為進行調(diào)整。這意味著，農(nóng)戶的化肥施用行為還可能受到時間因素的影響。尤其是經(jīng)營規(guī)模更大的農(nóng)戶，其人力資本水平更高，且更具社會責(zé)任和現(xiàn)代思維，因而更容易接受最新的施肥技術(shù)和政策[2]，那么，隨著時間的推移，不同經(jīng)營規(guī)模的農(nóng)戶的施肥行為變化幅度也將不同。

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3 研究方法

3.1 文獻搜索

為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性，本研究較為全面地搜索了中文和英文文獻。中文文獻主要通過中國知網(wǎng)(CNKI)期刊數(shù)據(jù)庫、中國優(yōu)秀碩士論文全文數(shù)據(jù)庫、中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫、維普數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)庫進行搜索。中文文獻搜索關(guān)鍵詞包括化肥施用行為、經(jīng)營規(guī)模、化肥投入水平和農(nóng)業(yè)化學(xué)品使用等。英文文獻主要在Springer Link、Elsevier Science、EBSCO-ASP綜合學(xué)科研究文獻全文庫、Emerald期刊全文庫、Wiley-Black-Well、ProQuest期刊全文庫與ProQuest碩博士論文全文數(shù)據(jù)庫和Google scholar中搜索，英文文獻搜索關(guān)鍵詞為farm size and fertilizer、chemical fertilizer use、determinants of fertilizer use、fertilizer application intensity、fertilizer use strength和influencing factors of fertilizer use等。為了避免文獻遺漏，本研究還對搜索到的相關(guān)文獻的參考文獻進行第二次搜索，即對樣本文獻中所有涉及研究主題的中英文參考文獻進行手工搜索，確保樣本文獻的全面性。

3.2 文獻篩選

結(jié)合研究主題和薈萃分析方法的要求，納入本研究薈萃分析的文獻符合以下條件：(1)必須包含農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度等2個變量。(2)必須是實證研究，排除純理論與文獻綜述類文獻，并在論文中報告了樣本量、相關(guān)系數(shù)或者其他可轉(zhuǎn)換為效應(yīng)值的數(shù)據(jù)指標(biāo)。(3)各研究之間的樣本必須是獨立的。若2個研究之間的樣本相同或存在交叉重疊，則選擇報告內(nèi)容更詳細或者樣本更大的研究納入分析。本研究從中英文數(shù)據(jù)庫中搜索出550篇相關(guān)文獻，通過上述條件進行篩選，最終有45篇文獻符合薈萃分析的要求，其中中文文獻17篇，英文文獻28篇(表1)。

表1 納入薈萃分析研究的文獻資料目錄Table 1 Catalog of literature materials included in meta-analysis research

3.3 文獻編碼

本研究根據(jù)Lipsey和Wilson[45]的步驟進行文獻編碼，研究特征主要包括文獻作者、出版年份、樣本量、研究國別、經(jīng)營規(guī)模、化肥施用強度及研究對象等。效應(yīng)值包括各相關(guān)變量的相關(guān)系數(shù)、回歸系數(shù)及其顯著性水平等指標(biāo)。文獻效應(yīng)值以每一樣本一個效應(yīng)值進行編碼，如文章中同時報告了多個樣本，對效應(yīng)值進行分開編碼。當(dāng)編碼步驟完成后，由另一位研究者對隨機抽取出的部分研究重新編碼，以保證編碼的準(zhǔn)確性，如編碼出現(xiàn)內(nèi)容不同，則回到文獻原文進行比對。在本研究中，2位研究者編碼一致性為91.5%，說明在文獻編碼過程中人為誤差較小，編碼較為準(zhǔn)確。最終，本研究獲得63個獨立效應(yīng)量，總樣本量達到148 411個。

3.4 效應(yīng)值計算

本研究使用CMA2.0(Comprehensive meta- analysis 2.0)軟件進行薈萃分析，并以相關(guān)系數(shù)作為效應(yīng)量對經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度的關(guān)系進行研究。在編碼時，有些文獻沒有直接報告相關(guān)系數(shù)，而是報告了t檢驗值、F檢驗值，或者χ2檢驗值，本研究根據(jù)鄭鳳英和彭少麟[46]的公式將相關(guān)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成相關(guān)系數(shù)。有部分文獻只報告了回歸系數(shù)，本研究根據(jù)Peterson 和 Brown[47]所提供的公式對回歸系數(shù)進行轉(zhuǎn)換，其中回歸系數(shù)的適用范圍為(-0.5，0.5)。隨后將文獻中報告的，或者通過上述計算出的r值進行Fisher’sZ值轉(zhuǎn)換，得出研究分析所需數(shù)據(jù)。

3.5 出版偏差

多數(shù)期刊更愿意發(fā)表實證結(jié)果顯著的文章，而結(jié)果不顯著的文章發(fā)表較少。因此，納入薈萃分析的文獻可能會存在出版偏差問題。為此，本研究首先采用漏斗圖(Funnel plot)(圖1)對是否存在嚴重的出版偏差進行檢驗?？梢钥吹剑芯繕颖净痉植荚诳傂?yīng)兩邊，說明不存在嚴重的出版偏差。

圖1 主效應(yīng)的漏斗圖Fig.1 Funnel plot of main effect

然后，本研究通過失安全系數(shù)N(Classic fail-safeN)對出版偏差問題進行進一步檢驗。所謂失安全系數(shù)N是指研究中要包含多少未出版的研究才能把本次研究中累積效應(yīng)量減低到不顯著水平[48]。若計算出來的系數(shù)N與研究樣本數(shù)量相差較大，則說明本研究的出版偏差小，不存在嚴重的出版偏誤。結(jié)果表明，本研究的失安全系數(shù)N為8 723，即要額外增加8 723篇文獻作為樣本進行分析才能否定經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的關(guān)系，說明本研究不存在嚴重的出版偏差。

3.6 異質(zhì)性檢驗

異質(zhì)性檢驗(Heterogeneity test)用于研究效應(yīng)值的變化程度，目的在于判斷主效應(yīng)之間是否存在調(diào)節(jié)效應(yīng)。如存在異質(zhì)性，那么主效應(yīng)間存在潛在的調(diào)節(jié)變量。本研究使用I2檢驗和Q檢驗來進行異質(zhì)性檢驗。I2檢驗即效應(yīng)值的變異占總變異的百分比：0≤I2<25%表示不存在異質(zhì)性；25%≤I2<50%表示存在低異質(zhì)性；50%≤I2<75%表示存在中度異質(zhì)性；75%≤I2<100%表示存在高異質(zhì)性[49]。Q檢驗值則符合卡方分布，如P<0.05，即說明效應(yīng)值存在異質(zhì)性。

異質(zhì)性檢驗結(jié)果見表2所示。可以看出，I2值為97.819%，表示效應(yīng)值的變異占總變異的97.819%；各樣本研究效應(yīng)值的Q檢驗也具備統(tǒng)計顯著性(Q=2 842.743，P<0.001)，說明薈萃分析中效應(yīng)值存在高度異質(zhì)性，即主效應(yīng)間存在潛在調(diào)節(jié)變量。

表2 異質(zhì)性檢驗Table 2 Heterogeneity test

異質(zhì)性檢驗結(jié)果還可以用于判斷薈萃分析應(yīng)該采用固定效應(yīng)模型還是隨機效應(yīng)模型。固定效應(yīng)模型和隨機效應(yīng)模型的不同點在于對文獻研究結(jié)論之間差異的原因持不同的假設(shè)：固定效應(yīng)模型認為，全部研究只有一個真實效應(yīng)值，研究結(jié)論的不同僅因為抽樣誤差；隨機效應(yīng)模型則假設(shè)每個研究都有其真實效應(yīng)值，結(jié)論的差異不僅僅是由于抽樣誤差[50]。一般來說，如果異質(zhì)性檢驗中Q檢驗值的P值<0.01且I2>50%，則使用隨機效應(yīng)模型更為合適，反之，則使用固定效應(yīng)模型[51]。本研究的異質(zhì)性檢驗表明，I2為97.819%(I2>50%)且Q檢驗值為2 842.743(P<0.001)，因此本研究應(yīng)采用隨機效應(yīng)模型進行調(diào)節(jié)效應(yīng)分析。

4 結(jié)果與分析

4.1 主效應(yīng)分析

薈萃分析結(jié)果見表3。Cohen[52]認為，綜合效應(yīng)量在0.1以下說明相關(guān)性較弱。本研究的隨機效應(yīng)模型結(jié)果表明，綜合效應(yīng)量為-0.042(P<0.05)，表明經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間存在負向相關(guān)關(guān)系。這與Wu等[4]和Sun等[6]的實證研究結(jié)果一致，即農(nóng)地經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度存在負相關(guān)關(guān)系。這意味著，綜合現(xiàn)有實證文獻的證據(jù)表明，農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營確實有助于化肥減量化，盡管這種作用比較微弱。

表3 主效應(yīng)的薈萃分析Table 3 Meta-analysis of main effect

4.2 調(diào)節(jié)效應(yīng)分析

異質(zhì)性檢驗表明，效應(yīng)值之間具有高度異質(zhì)性，說明存在潛在調(diào)節(jié)變量對農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的主效應(yīng)產(chǎn)生影響。實際上，主效應(yīng)分析中顯示經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的相關(guān)關(guān)系過于微弱，其原因可能就在于潛在調(diào)節(jié)變量的影響。本研究通過薈萃回歸分析方法進一步來探索異質(zhì)性來源與調(diào)節(jié)變量的作用，即借鑒Stanley 和 Jarrell[53]，以及張曉和胡麗娜[20]的方法，把各樣本研究中農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度的相關(guān)系數(shù)作為被解釋變量，將潛在調(diào)節(jié)變量賦值并作為解釋變量進行薈萃回歸處理。潛在調(diào)節(jié)變量的賦值方法及薈萃回歸分析結(jié)果見表4。

表4 調(diào)節(jié)變量的薈萃回歸分析Table 4 Meta-regression analysis of moderators

(1)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)效應(yīng)。各樣本研究涉及的作物可以分為經(jīng)濟作物和糧食作物，其中經(jīng)濟作物包括水果、蔬菜、煙草、可可、油料作物等，而糧食作物主要包括水稻、玉米、小麥等。此外，有24個效應(yīng)值所在的樣本研究沒有明確劃分作物類型，因此未包含在種植結(jié)構(gòu)潛在調(diào)節(jié)變量的分析中。由表4可知，種植結(jié)構(gòu)的回歸系數(shù)不具備統(tǒng)計顯著性(β=-0.048，P>0.1)，說明種植結(jié)構(gòu)未在經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的關(guān)系中起調(diào)節(jié)作用。原因可能在于，在一些研究中樣本農(nóng)戶種植規(guī)模偏小，主要以自給為主，區(qū)分經(jīng)濟作物與糧食作物對他們意義不大，在施肥的過程中，農(nóng)戶為了便利會一視同仁，化肥施用行為存在一致性。

(2)農(nóng)戶受教育程度的調(diào)節(jié)效應(yīng)?？紤]到不同研究中對農(nóng)戶受教育程度的測量指標(biāo)并不一致，因此本研究對農(nóng)戶受教育程度進行了重新編碼。大多數(shù)國家為6年制小學(xué)教育，故本研究將受教育年份≥7，或者接受過小學(xué)以上教育的農(nóng)戶視為受教育水平較高的農(nóng)戶，并賦值為1，否則負值為0。對于那些沒有報告受教育程度的研究，本研究并未納入關(guān)于教育程度潛在調(diào)節(jié)變量的分析。薈萃回歸結(jié)果顯示，農(nóng)戶受教育程度的回歸系數(shù)顯著為負(β=-0.192，P<0.01)，說明農(nóng)戶受教育程度越高，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系將增強。這與蔡穎萍和杜志雄[2]、史常亮等[35]的實證研究結(jié)果一致。他們認為教育提升了思維方式，有助于農(nóng)戶接受新技術(shù)，認識到作物產(chǎn)量的增加不僅依靠化肥的使用，也可以通過調(diào)整作物間距、種植優(yōu)良品種等其他方式來實現(xiàn)。而且，文化水平較高的農(nóng)戶更具長遠思維，不過分追求通過施用大量化肥來獲取短期收益，而會合理施用化肥，強化土壤健康，重視面源污染問題以實現(xiàn)長期穩(wěn)定收益。

(3)農(nóng)戶年齡的調(diào)節(jié)效應(yīng)。樣本文獻一般報告了農(nóng)戶戶主年齡的均值，本研究以其作為自變量進行回歸，來探尋農(nóng)戶年齡的調(diào)節(jié)效應(yīng)。在刪除沒有報告農(nóng)戶年齡的樣本后，本研究最后獲得31個效應(yīng)量。薈萃回歸結(jié)果顯示，農(nóng)戶年齡的回歸系數(shù)顯著為負(β=-0.030，P<0.01)，說明隨著農(nóng)戶年齡的增長，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系將增強，與田云等[13]的實證結(jié)果一致。

(4)國別的調(diào)節(jié)效應(yīng)。在納入薈萃分析的文獻中，樣本涉及中國、菲律賓、肯尼亞、尼日利亞、加納、埃塞俄比亞、巴基斯坦和坦桑尼亞等多個國家。為了研究國別的影響，本研究構(gòu)造了國別虛擬變量，即將基于中國的研究賦值為1，否則賦值為0。薈萃回歸結(jié)果表明，“中國”虛擬變量的回歸系數(shù)顯著為負(β=-0.169，P<0.01)，說明和其他發(fā)展中國家比起來，中國農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系更強，進一步印證了Demeke等[16]、Olwande等[17]對于其他發(fā)展中國家中規(guī)模經(jīng)營促進化肥施用的研究結(jié)論；但在中國，正如Zhang等[3]、高晶晶等[5]表明的，規(guī)模經(jīng)營有助于減少化肥施用。類似于撒哈拉以南的非洲國家，發(fā)達程度較低，甚至有的還未進行農(nóng)業(yè)“綠色革命”，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力低[54]，面臨的國民溫飽與國家糧食安全問題較嚴重，加上經(jīng)濟較弱、科學(xué)技術(shù)落后，農(nóng)業(yè)難以提過專業(yè)化、科學(xué)化生產(chǎn)來提高產(chǎn)量，更多地希望增加化肥使用量以實現(xiàn)增產(chǎn)。但是在中國，隨著社會經(jīng)濟的不斷進步，人們更注重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化，并推進化肥減量化工作。

(5)研究時間的調(diào)節(jié)效應(yīng)。由于有的樣本研究沒有報告明確的研究時間點，所以本研究將2020年與文獻發(fā)表年份的差值作為研究時間變量進行薈萃回歸分析。結(jié)果顯示，研究時間變量的系數(shù)顯著為正(β=0.009，P<0.05)，說明距離2020年時間越遠的研究，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度越可能正相關(guān)，即相比早期的研究，時間越近的研究中經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系將增強。這一結(jié)果反映出，隨著社會與技術(shù)不斷進步，化肥的施用更加追求合理化。

4.3 穩(wěn)健性檢驗

4.3.1改變因變量刻畫方式

為檢驗實證結(jié)果的穩(wěn)健性，本研究變換了被解釋變量的刻畫方式重新進行薈萃回歸分析。本研究構(gòu)造了一個新的被解釋變量：若經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度顯著正相關(guān)則賦值為1，若無顯著相關(guān)關(guān)系則賦值為0，若顯著負相關(guān)則賦值為-1?？紤]到被解釋變量為排序變量，因此使用Ordered Logit模型進行回歸分析。在本研究中，雖然被解釋變量被刻畫為排序數(shù)據(jù)會丟失一部分信息，但可以將那些不能將效應(yīng)值轉(zhuǎn)換為相關(guān)系數(shù)的研究納入回歸分析里面來，因此增加了樣本研究的數(shù)量。在穩(wěn)健性檢驗中，樣本研究的效應(yīng)量數(shù)量最多的回歸達到108個。由表5可以看出，各潛在調(diào)節(jié)變量的回歸系數(shù)符號和顯著性與表4具有高度的一致性，說明實證結(jié)果非常穩(wěn)健。

表5 穩(wěn)健性檢驗Table 5 Robustness test

4.3.2亞組檢驗

亞組檢驗(Subgroup analysis)是薈萃分析中分析主效應(yīng)調(diào)節(jié)變量的常用方法之一[55]。亞組檢驗按潛在調(diào)節(jié)變量的大小進行分組，并對各組的綜合效應(yīng)值是否相等進行統(tǒng)計檢驗，以解釋是否存在異質(zhì)性[56]。亞組檢驗結(jié)果如表6所示，結(jié)果表明：(1)經(jīng)濟作物與糧食作物的效應(yīng)值沒有顯著區(qū)別(Qb=0.182，P>0.1)，說明種植結(jié)構(gòu)未在經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的關(guān)系中起調(diào)節(jié)作用；(2)高教育組的效應(yīng)量為-0.142，低教育組的效應(yīng)量為0.055，且兩者差異顯著(Qb=12.064，P<0.01)，說明農(nóng)戶受教育程度越高，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系越強；(3)以研究樣本的年齡均值(51.010)分組，高年齡組的效應(yīng)量為-0.153，低年齡組的效應(yīng)量為0.034，且兩者差異顯著(Qb=13.433，P<0.01)，說明農(nóng)戶年齡越大，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系越強；(4)中國組的效應(yīng)量為-0.105，非中國組的效應(yīng)量為0.066，且兩者差異顯著(Qb=16.453，P<0.01)，說明和其他發(fā)展中國家比起來，中國農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系更強；(5)以1985年至2019年的中間年份2002為界分組，近期研究的效應(yīng)量為-0.065，早期研究的效應(yīng)量為0.235，且兩者差異顯著(Qb=8.457，P<0.01)，說明與早期研究相比，時間較近的研究中經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系更強?？梢钥闯觯瑏喗M檢驗的結(jié)果與調(diào)節(jié)效應(yīng)分析的結(jié)果具有高度一致性，進一步說明了實證結(jié)果的穩(wěn)健性。

表6 亞組檢驗Table 6 Subgroup analysis

為更直觀地觀察各潛在調(diào)節(jié)變量對于經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間關(guān)系的影響，本研究基于亞組檢驗結(jié)果，畫出了大致的調(diào)節(jié)效應(yīng)圖示(圖2)。其中，各分組的斜率為所在組的綜合效應(yīng)值(1)為表示方便，示意圖并沒有考慮截距。?？梢钥闯?，在教育程度、農(nóng)戶年齡、國別和研究時間等各變量的圖中，不同分組的斜率相反，在一定程度上抵消了經(jīng)營規(guī)模對于化肥施用強度的作用。這可能就是主效應(yīng)分析中，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間僅僅存在微弱負相關(guān)關(guān)系的主要原因。

圖2 各調(diào)節(jié)變量的調(diào)節(jié)效應(yīng)圖示Fig.2 The diagram of moderating effect of the moderators

5 結(jié)論與展望

對規(guī)模經(jīng)營是否有助于化肥減量化，現(xiàn)有文獻并未得出統(tǒng)一的結(jié)論。為探尋經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的真實關(guān)系，本研究搜集了大量實證文獻，基于薈萃分析技術(shù)系統(tǒng)總結(jié)了兩者之間的關(guān)系，并對影響兩者關(guān)系的潛在調(diào)節(jié)變量進行識別和討論。

研究表明：(1)經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間存在微弱的負向相關(guān)關(guān)系；(2)雖然有文獻認為經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的關(guān)系受種植的農(nóng)作物品種的影響，但基于大樣本文獻的分析則表明，至少在經(jīng)濟作物與糧食作物之間，這種影響并不顯著；(3)農(nóng)戶受教育程度越高，年齡越大，則經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系越強，說明受教育程度更高和年齡更大的農(nóng)戶更可能在規(guī)模經(jīng)營背景下推動化肥的減量施用；(4)和其他發(fā)展中國家相比，中國農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系更強，其原因可能在于，和中國的化肥減量化戰(zhàn)略的出發(fā)點不同，很多發(fā)展中國家仍然希望通過“綠色革命”來提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，而大規(guī)模農(nóng)場本身意味著擁有更強的能力來獲得更多的化肥；(5)與早期研究相比，時間越近的研究中經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的負向關(guān)系越強，說明和早期“綠色革命”的背景不同，隨著時間的推移，化肥的施用也更追求科學(xué)化和綠色化，而大規(guī)模農(nóng)場更容易應(yīng)用最新科技。

本研究針對前人的研究進行更深層次的總結(jié)和檢驗，是對現(xiàn)有經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度關(guān)系研究的重要補充：(1)應(yīng)用薈萃分析技術(shù)，在更大樣本量的基礎(chǔ)上明確了經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間的關(guān)系，并提供了更為可靠的研究結(jié)論，有助于平息現(xiàn)有爭議；(2)在調(diào)節(jié)效應(yīng)中引入農(nóng)戶受教育程度、年齡、國別和時間等因素，尋找現(xiàn)有文獻中研究結(jié)論的異質(zhì)性來源，回答了主效應(yīng)如何因情境不同而變化的問題，挖掘了經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間關(guān)系的隱性機制；(3)本研究還有助于研究者用一種動態(tài)的思維看待化肥施用問題——或許許多發(fā)展中國家正將化肥看作是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，但若沒有較好地規(guī)劃和管理，將來可能和中國一樣，面臨化肥施用過量問題。

本研究仍然存在一定的局限性：(1)納入薈萃分析的多數(shù)都是期刊文獻，國內(nèi)外未發(fā)表文獻與學(xué)位文獻較少，文獻分布不平衡可能會影響主效應(yīng)分析結(jié)果；(2)由于納入薈萃分析的文獻沒有報告，或者報告方式不同，使得本研究沒有涉及諸如農(nóng)戶性別、家庭收入、社會化服務(wù)水平、農(nóng)地細碎化和化肥價格等情境因素；(3)部分實證研究表明，經(jīng)營規(guī)模與化肥施用強度之間存在非線性相關(guān)關(guān)系[57-58]，但得到相似結(jié)論的研究較少，因而本研究難以對非線性關(guān)系進行深入分析。