?基于EKC的海南省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與農(nóng)業(yè)面源污染的關(guān)系分析?

鄧春梅鄧春梅 李玉萍 葉露 李茂芬? 李玉萍 葉露 李茂芬?

摘 要：為了解海南省農(nóng)業(yè)面源污染與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，為海南省農(nóng)業(yè)面源污染防治提供理論依據(jù)，選取2000—2017年海南省化肥施用密度、農(nóng)藥施用密度、地膜施用密度及畜禽糞尿排泄密度作為面源污染指標(biāo)，人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)，采用回歸分析法，對(duì)人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)面源污染各指標(biāo)進(jìn)行環(huán)境庫(kù)茨涅茨曲線（EKC）分析。結(jié)果表明：海南省的農(nóng)業(yè)面源污染源指標(biāo)與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值存在顯著的“N”型、倒“U”型及“U”型曲線關(guān)系。基于分析結(jié)果，提出了探索綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，強(qiáng)化源頭治理;建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村環(huán)境管理體系，加強(qiáng)監(jiān)督力度;推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)模式，加大品牌創(chuàng)建;建立多元化投入機(jī)制，創(chuàng)新金融支持的建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)面源污染;農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng);環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線;海南

中圖分類(lèi)號(hào)：F323.22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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

農(nóng)業(yè)是海南省的支柱產(chǎn)業(yè)，反季節(jié)瓜菜、熱帶經(jīng)濟(jì)作物是海南省熱帶高效農(nóng)業(yè)的主要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品。然而，海南省氣候高溫高濕，農(nóng)作物病蟲(chóng)害種類(lèi)繁多，化肥、農(nóng)藥及農(nóng)膜的不合理使用，養(yǎng)殖廢棄物的隨意排放，對(duì)農(nóng)田土壤及環(huán)境都造成了破壞。2017年海南省化肥折純施用密度為393.03 kg/hm2，農(nóng)藥施用密度為25.46 kg/hm2，化肥、農(nóng)藥的施用密度均較大，高于全國(guó)水平[1]，但利用率較低，未利用的化肥、農(nóng)藥隨雨水沖刷進(jìn)入到環(huán)境中，一方面造成資源浪費(fèi)，另一方面導(dǎo)致環(huán)境污染，均不利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[2]。因此，對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的管控已迫在眉睫。而農(nóng)業(yè)面源污染的形成與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著緊密聯(lián)系，探討農(nóng)業(yè)面源污染與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平間的關(guān)系，對(duì)海南省實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)環(huán)境壓力和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系的討論日益增多，最具代表性的是環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）理論。劉楊等[3]表示，在EKC理論中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展早期環(huán)境質(zhì)量逐漸惡化，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定水平后，環(huán)境質(zhì)量會(huì)逐漸改善，即：環(huán)境壓力和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間呈倒“U”形關(guān)系。從研究區(qū)域看，陳棟等[4]計(jì)量分析了我國(guó)面源污染與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)間的關(guān)系，研究它們的EKC曲線變化。賈衛(wèi)國(guó)[5]、周瓊等[6]分別研究了江蘇省、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的面源污染與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)除了農(nóng)藥的倒“U”型曲線不明顯外，其他污染因素均符合EKC曲線。還有學(xué)者以省為研究對(duì)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)其面源污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的關(guān)系均符合EKC曲線[7-10]。劉志欣等[11]、張智奎等[12]實(shí)證分析了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)重慶市農(nóng)業(yè)面源污染的影響，發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是影響農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因。目前，鮮見(jiàn)采用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線模型分析海南省農(nóng)業(yè)面源污染情況與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平間關(guān)系的報(bào)道。因此，筆者利用海南省化肥、農(nóng)藥、地膜的使用情況，畜禽排泄量及農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線模型，分析了海南省農(nóng)業(yè)面源污染物與經(jīng)濟(jì)水平間的相關(guān)關(guān)系，為控制海南省農(nóng)業(yè)面源污染提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 變量選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

綜合考慮農(nóng)業(yè)面源污染的形成依據(jù)及數(shù)據(jù)的可獲取性，選取了2000—2017年農(nóng)藥施用密度、化肥施用密度、地膜施用密度、畜禽糞尿排泄密度等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)要素變量。地膜施用密度為地膜覆蓋面積的地膜施用量，畜禽糞尿排泄密度為耕地面積的畜禽糞尿排泄量。其中，畜禽糞尿排泄量主要采用了李海鵬等[13]的計(jì)算方法。海南省的主要畜禽包括豬、牛、羊及家禽4類(lèi)。豬和家禽的飼養(yǎng)數(shù)量以年內(nèi)出欄量表示，牛和羊則用年末存欄量表示。該研究涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)自《海南省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。由于《海南省統(tǒng)計(jì)年鑒》中缺少三沙市的數(shù)據(jù)，因此文中只研究了海南省18個(gè)市縣的農(nóng)業(yè)面源污染情況。

1.2 模型的建立

采用的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）基本計(jì)量模型[14]為：y=b0+b1x+b2x2+b3x3;其中，y表示農(nóng)業(yè)面源污染指標(biāo)，x表示人均農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值，b0、b1、b2和b3是模型參數(shù)。模型參數(shù)的取值不同，可反映農(nóng)業(yè)面源污染狀況與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平間的不同變化關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 海南省化肥施用密度的模型擬合與分析

根據(jù)表1的回歸結(jié)果，海南省化肥施用密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的三次方程模型的可決系數(shù)R2為0.568，表明化肥施用密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值存在EKC關(guān)系。海南省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與化肥施用密度的回歸模型為y=-179.485+0.112x+（-6.722E-6）x2+（1.256E-10）x3，從擬合曲線結(jié)果來(lái)看，海南省化肥施用密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值間呈“N”型曲線關(guān)系，如圖1所示，在第一個(gè)拐點(diǎn)前，化肥施用密度隨著人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的增長(zhǎng)而增加，隨后趨于平穩(wěn)狀態(tài);當(dāng)?shù)诙€(gè)拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，化肥施用密度也隨之增加。

2.2 海南省農(nóng)藥施用密度的模型擬合與分析

海南省農(nóng)藥施用密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的回歸結(jié)果見(jiàn)表2，根據(jù)可決系數(shù)R2和F值可判斷二次函數(shù)為描述它們內(nèi)在關(guān)系的最優(yōu)模型，且sig.值為0.000，表明模型對(duì)人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)藥施用密度的關(guān)系具有充分的解釋意義，海南省農(nóng)藥施用密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值間呈倒“U”型曲線關(guān)系（圖2）。將各參數(shù)代入得出方程y=-15.623+0.005x+（-1.423E-7）x2，計(jì)算得出拐點(diǎn)人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值約為17 568.5元，這表明當(dāng)人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到17 568.5元前，農(nóng)藥施用密度隨經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而增加，環(huán)境質(zhì)量惡化;而2011年海南省人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值為17 848.69元，出現(xiàn)了拐點(diǎn)，即2010年后，農(nóng)藥施用密度隨人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的增長(zhǎng)呈下降的趨勢(shì)。因2010年后，海南省嚴(yán)格管控農(nóng)藥的使用，對(duì)農(nóng)藥的來(lái)源去向進(jìn)行了追溯;另一方面，推廣使用了綠色農(nóng)藥，從而減少化學(xué)農(nóng)藥的施用量。因此，農(nóng)藥施用密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值擬合曲線呈下降趨勢(shì)。

2.3 海南省地膜施用密度的模型擬合與分析

從地膜施用密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的回歸結(jié)果（表3）來(lái)看，三次函數(shù)的擬合結(jié)果較優(yōu)，將各系數(shù)代入得出方程y=-393.587+0.121x+（-6.590E-6）x2+（1.157E-10）x3，擬合曲線大致呈“N”型，如圖3所示。自1998年，海南省開(kāi)始引進(jìn)地膜覆蓋技術(shù)，近年來(lái)隨著種植業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)用地膜的使用量也逐漸增加。由于地膜不易降解，殘留的地膜會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生一系列不利影響。隨著種植業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，地膜使用量也將逐年增長(zhǎng)，且回收困難，海南省政府相關(guān)部門(mén)雖提倡地膜的回收處理及再利用率，但實(shí)際效果不佳。從曲線擬合的結(jié)果來(lái)看，隨著人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的增長(zhǎng)，地膜施用密度也將隨之增加。

2.4 海南省畜禽糞尿排泄密度的模型擬合與分析

海南省畜禽糞尿排泄密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的回歸結(jié)果見(jiàn)表4，二次函數(shù)的擬合結(jié)果最優(yōu)，可決系數(shù)R2為0.637，表明模型對(duì)畜禽糞便排泄密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的關(guān)系較有解釋意義。將各系數(shù)代入得出方程y=89 706.824-2.911x+（4.965E-5）x2，擬合曲線呈“U”型（如圖4），計(jì)算拐點(diǎn)人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值為14 657.6元，而2011年海南省人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值為17 848.69元，可知畜禽糞尿排泄密度隨人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的增加而先減少，當(dāng)減少到一定程度時(shí)，將出現(xiàn)拐點(diǎn)，畜禽糞便排泄密度又將隨著人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的增加而增加。

3 結(jié)論與討論

對(duì)海南省化肥施用密度、農(nóng)藥施用密度、地膜施用密度及畜禽糞尿排泄密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的EKC關(guān)系進(jìn)行了驗(yàn)證分析，發(fā)現(xiàn)海南省化肥施用密度、農(nóng)藥施用密度、地膜施用密度和畜禽糞尿排泄密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間存在顯著的EKC關(guān)系，化肥投入密度和地膜施用密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間的擬合曲線呈“N”型，表明未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，如不進(jìn)行相應(yīng)控制，化肥和地膜使用量仍會(huì)隨人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的增加呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。農(nóng)藥投入密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間的擬合曲線呈倒“U”型，說(shuō)明海南省相關(guān)部門(mén)對(duì)農(nóng)藥使用量的管控有效，農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)面源污染中所占比例將有所降低。畜禽糞尿排泄密度與人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間的擬合曲線呈“U”型。總體來(lái)說(shuō)，畜禽糞尿排泄所帶來(lái)的污染將繼續(xù)呈上升趨勢(shì)，在達(dá)到一定值后將出現(xiàn)拐點(diǎn)，會(huì)隨著人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的增長(zhǎng)而逐漸下降，這一結(jié)論與尚杰等[15]對(duì)黑龍江省的人均農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)面源污染的EKC關(guān)系驗(yàn)證的方法一致，但因選取的指標(biāo)不同，所表現(xiàn)的曲線形式不同。目前，高如夢(mèng)等[16]

表明我國(guó)整體農(nóng)業(yè)發(fā)展仍然處于農(nóng)業(yè)環(huán)境庫(kù)涅茲曲線的上升階段，未來(lái)的農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)勢(shì)必會(huì)帶來(lái)大量的農(nóng)業(yè)污染問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)海南省化肥施用量和地膜使用量、畜禽糞尿排放量將隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而增加，這與海南省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相關(guān)。因此，調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)是有效控制農(nóng)業(yè)面源污染的手段之一。

4 建 議

海南省雖已高度重視農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題，但從分析結(jié)果來(lái)看，化肥施用密度、地膜施用密度和畜禽糞尿排泄密度未能得到很大程度的緩解，依然處于上升趨勢(shì)，因此提出以下3點(diǎn)建議。

4.1 探索綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，強(qiáng)化源頭治理

因地制宜充分利用海南省各市縣自身資源稟賦優(yōu)勢(shì)，結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，探索符合各市縣生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式，通過(guò)新型職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)傳播等手段提高農(nóng)民發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的意識(shí)。從種植業(yè)源頭防治農(nóng)業(yè)面源污染，推廣綠色環(huán)保的有機(jī)化肥，幫助農(nóng)民學(xué)習(xí)正確合理的施肥方式，通過(guò)精準(zhǔn)水肥一體化技術(shù)、測(cè)土配方施肥、物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)等手段，以達(dá)到農(nóng)藥和化肥減量而作物產(chǎn)量不降低的目的。嚴(yán)格監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)地膜的管理，引進(jìn)易降解可循環(huán)使用的塑料農(nóng)膜，開(kāi)展農(nóng)用地膜有償回收等試點(diǎn)工作，提高田間農(nóng)資廢棄物回收率和綜合利用率[17-18]。

4.2 建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村環(huán)境管理體系，加強(qiáng)監(jiān)督力度

各市縣政府相關(guān)部門(mén)應(yīng)制定責(zé)任性管理制度并建立農(nóng)業(yè)面源污染防治績(jī)效考核機(jī)制，進(jìn)一步落實(shí)地方政府職責(zé)，加強(qiáng)部門(mén)協(xié)作以提升農(nóng)田面源污染監(jiān)督及自治能力。建立各市縣農(nóng)田環(huán)境監(jiān)管系統(tǒng)，構(gòu)建科學(xué)完備、運(yùn)轉(zhuǎn)高效的監(jiān)管長(zhǎng)效機(jī)制[19-20]。

4.3 推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)模式，加大品牌創(chuàng)建

以熱帶水果、瓜菜和熱帶經(jīng)濟(jì)作物優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)及核心產(chǎn)區(qū)為重點(diǎn)區(qū)域，建立生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)示范，結(jié)合市縣特色推廣相對(duì)應(yīng)的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，輻射帶動(dòng)一批種養(yǎng)結(jié)合、生態(tài)循環(huán)的典型模式，以龍頭企業(yè)為重點(diǎn)，創(chuàng)建扶持一批具有較高知名度和較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的農(nóng)業(yè)品牌，培育具有區(qū)域優(yōu)勢(shì)特色的綠色品牌。

4.4 建立多元化投入機(jī)制，創(chuàng)新金融支持

建立以政府為主導(dǎo)，龍頭企業(yè)投入為主體，金融支持為輔的多元化投入機(jī)制，重點(diǎn)加大化肥農(nóng)藥減量、畜禽養(yǎng)殖污染資源化利用和秸稈綜合利用等工程建設(shè)的投入，采用政府購(gòu)買(mǎi)服務(wù)、市場(chǎng)化運(yùn)作、服務(wù)主體承接等形式，鼓勵(lì)社會(huì)多方組織參與。支持政府部門(mén)采取風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償、擔(dān)保補(bǔ)貼、保費(fèi)補(bǔ)貼等多種形式的金融服務(wù)方式，充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的決定性作用。

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（責(zé)任編輯：成 平）

收稿日期：2020-03-10

基金項(xiàng)目：海南省自然科學(xué)基金（318QN290）;海南省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃課題〔HNSK（QN）19-84〕;中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（1630072017001）

作者簡(jiǎn)介：鄧春梅（1987—），女，廣東高州市人，助理研究員，主要從事熱帶農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)信息分析研究工作。