咸宁1115 农户投入生态转型对粮食生产影响分析

黎智莹LI Zhi-ying；左姣姣ZUO Jiao-jiao；翟文侠ZHAI Wen-xia

（①咸宁市国土空间规划研究院，咸宁 437100；②湖北科技学院资源环境科学与工程学院，咸宁 437100）

0 引言

习近平总书记强调：“全面推进乡村振兴，推动乡村产业、人才、文化、生态、组织振兴”，而其中最为重要的是坚持以绿色发展引领乡村振兴，让良好生态成为乡村振兴的支撑点。因此，推进农业绿色发展是加快农业现代化进程的必然要求[1-2]。农业绿色生产是实现农业绿色发展的重要内容，也就是说，农业绿色发展应以生态作为出发点，与农业资本、能源多维度融合，构建和完善农业生态经济产业链[3]。

农业生态投入转型已经成为乡村振兴与农业绿色发展的关键路径[4-5]。农业绿色生产作为推进农业生产方式绿色化转型的重要举措，在农户层次进展较为明显，国家统计局数据显示，农业生产中的化肥、农药、塑膜的使用量已连续四年下降。然而，对于种植业而言，其绿色生产过程中依然存在农户生态意识不足、生产投入结构不合理、农户参与率低等问题。农户耕地种植过程中是否采用绿色生产，受到诸多因素的影响：①从生产的投入角度来看，农户将资本、能耗及劳动力等生产要素投入农业绿色生产[6-7]，其投入量和结构对农业生态系统有一定扰动[8]，并对农业绿色发展产生溢出效应[9]，如化肥、农药和塑膜投入减少并不必然伴之以粮食产出水平的显著变化[10]；②从产出角度来看，改善农业生态要素投入结构对促进农业绿色发展具有重要的意义[11-12]，农业收入占比也是影响农户绿色生产行为的重要因素[13]，其水平高低与农户投入要素配置有关[14]；③从政策角度来看，如果制度环境愈与绿色生产相契合，农户为了获得合法性支持愈倾向于采纳绿色生产方式[15-17]。

在保障口粮数量和生态安全的基础上，可通过农业生态投入要素间配置来实现推进农户生态投入转型[18-19]，以良种和机械化投入等资本和能源投入为主，以优化生态投入为辅，是农业生产绿色化转型关键路径[20]，因此，选择咸宁市的通城、通山、赤壁和嘉鱼四县作为研究区，基于农户生态投入转型，运用结构方程模型对农户投入转型与粮食生产的因果关系进行分析，为推进农户绿色生产进程和实现区域农业绿色发展提供一定的理论和实践依据。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

咸宁市地处幕阜山脉向江汉平原过渡地带，作为湖北省首批低碳经济试点市，是长江经济带绿色发展核心区域，享有“中国亚热带森林自然资源生态平衡的典型代表”称号。因此，研究咸宁市的通城、通山、赤壁和嘉鱼四县农户的生态投入转型与粮食生产之间的关系，对于咸宁市进一步建设农业绿色发展先行区和农业科技园区具有重大的理论和实践意义。

1.2 数据来源

数据来源于对通山109 个村、嘉鱼61 个村、赤壁85村，通城116 个村的农户调查选取1115 户作为本研究的样本。调查过程中，各村落农户均为随机选取，区域类型可分为平原、丘陵、山区，样本数量丰富，能够反应区域实际情况，样本可信度较高。

2 研究方法

2.1 SEM 模型

结构方程模型（SEM）在直接观测变量基础上构建潜变量并结合因子与路径分析处理多个因变量从而模拟复杂的因子关系[21]。式（1）和式（2）描述潜变量与观测变量之间的关系，φ、ω 分别为外生和内生潜变量向量；X、Y 分别是外生、内生潜变量的观测变量向量；δ 和ε 为测量误差向量；Ax、Ay分别表示外生和内生观测变量的因子负载矩阵。式（3）界定各个潜变量之间的线性关系，B 和Γ 为路径系数。运用软件AMOS26.0 进行模型构建。

2.2 指标选取

根据农户生产的投入产出机制及投入要素的组合，对于生态转型的观测变量，选择“产出”“资本”“能耗”“生态”四个量化指标，按照投入生态转型-产出-政策逐步递进的逻辑关系，包括资本化投入的粮食产出效应、机械化的粮食产出效应、生态化投入的粮食产出效应，确保农户投入生态转型与粮食产出的结构方程模型科学性。

由于粮食产出受多种要素的影响，且要素之间存在关联关系，为更好分析农户投入生态转型对粮食产出的影响机制，根据农户生产的要素投入和绿色生产的特征，结合结构方程模型构建农户投入生态转型与粮食生产预设模型：特设置3 个投入潜变量，其中包括一个用于反应农户投入绿色化特征的生态潜变量、一个反应农户生产过程中能源使用的能耗潜变量和资本潜变量；设置一个粮食产出潜变量，是反应粮食生产有关的变量，考虑的政策对农户生产的影响，将种粮补贴作为产出潜变量的一个影响因素。预设模型共含12 个观测变量和4 个潜变量（见表1）。

表1 指标选取情况

依据小农经济理论和农户种粮行为特征，农户绿色生产过程中农户生态要素投入取决于生态负效应和种粮收入正效应的比较，也即当生态负效应大于种粮收入正效应时，农户是不愿意减少化肥、农药等投入从事粮食生产，即便生态投入可能会增加种粮纯收益，但会导致农户投入更多的劳动力和机械，反之亦然，只有二者相等即可达到纳什均衡。

2.2.1 农户要素投入的相互关系

农户的投入要素主要包括种子、化肥、机械、水电和劳动力等，从投入生态转型角度可将这些生产要素概况为资本、能耗和生态三类（见图1）。

图1 农户投入生态转型与粮食生产预设模型

农户生产投入要素之间是一个互反馈系统，要素之间存在相互替代和互补关系：①就资本和能耗而言，不同的粮食品种和地区的农业机械投入对劳动力投入存在不同程度替代关系[22]。由于农业劳动力持续非农转移，导致农业劳动力价格不断上涨诱致的农业机械化时代[23]。劳动力转移可促使资本等投入要素进入农业生产[24]；②就生态和能耗而言，农药化肥的使用和机械化也存在一定的互补关系：规模使用农业机械会造成诸如水土流失、土壤肥力下降等土地损失，就需要增加化肥的使用量来弥补土地损失；农药化肥的使用不当会出现土地、环境问题，这时就需要投入更多的机械和人力来解决土地生态问题；③就资本和生态而言，资本投入与生态投入之间存在替代关系，如劳动力非农转移促使农户在农业生产中投入更多的化肥、农药，反之亦然。据此，提出以下三个假设H1、H2、H3：

H1：农户的资本与能耗是相互影响的，存在替代关系。H2：农户的生态和能耗是相互影响的，存在替代和互补关系。H3：农户的资本和生态是相互影响的，存在替代关系。

2.2.2 投入与粮食生产之间的相互关系

农户的投入与粮食生产之间存在互反馈关系：①就资本和粮食生产而言，种子、种植细碎化、劳动力的价格上涨或劳动力非农化转移会导致粮食复种指数降低，对粮食生产造成不利影响；但不同区域，影响程度不同，如在机械化相对容易的平原地区，农村劳动力价格上涨对粮食生产的不利影响会被削弱[25]；②就能耗和粮食生产而言，能耗投入是有效提升农业发展水平的重要途径，特别是农业的机械化水平对粮食生产具有积极作用，在未来粮食生产的绿色化转型中也要依靠高水平机械化；③就生态和粮食生产而言，作物高产与施肥、灌水、改良品种等多种因素有关，其中，化肥对粮食增产的贡献率为50%，也就是每亩增产100 公斤粮食，约一半是施用化肥的结果。化肥施用对粮食质量和环境保护的负面影响是化肥施用不当的结果。只要将化肥农药用量双减控制在合理范围内，通过优良品种选择、机械化水平提高和灌溉技术优化，会推动农业实现高质量绿色发展；④就投入要素、粮食生产和宏观政策而言，农业相关政策变化也会影响投入要素和粮食生产之间的互反馈机制，如农机具购置补贴、种粮补贴政策导致农业机械技术对劳动力的替代作用不断增强，从而导致农业机械化水平的不断提高，粮食单产水平及种粮纯收益都会得到相应提升；⑤就粮食生产对投入要素的影响而言，一方面，粮食产出数量增长主要得益于机械化水平提高和资本投入增加，粮食的质量提高则取决于农户的绿色生产行，即化肥农药的合理投；另一方面，高质量的农产品往往价格更高，进而促进农户农业增收，就可更好地激励农户投入更多生产要素。据此，提出以下三个假设H4、H5、H6：

H4：农户的资本和粮食生产是相互影响的。H5：农户的能耗和粮食生产是相互影响的。H6：农户的生态和粮食生产是相互影响的。

3 实证分析

3.1 数据信度分析

为检验数据的有效性，借助SPSS28.0 对数据进行信度和效度分析（见表2）。得出农户投入绿色转型的各要素Cronbach'sα 系数为0.89、KMO 值为0.72，Sig.<0.00，内部一致性检验通过且结构效度较好。

表2 信度与效果检验

3.2 模型分析

通过AMOS26.0 软件得到农户生态投入转型对粮食生产的初始模型拟合结果（见表4）。从路径系数与显著性来看，耕地的产出与资本、能耗、生态之间有较强的显著性，但路径系数较小。从初始模型的拟合参数（见表3）来看，模型参数不理想，模型拟合效果还可以做进一步的修正。

表3 模型拟合指数

在修正过程中，增加种粮补贴与粮食播种面积的关联性、劳动力投入与机械化水平的关联性、生态投入与粮食单产的关联性以及粮食单产与经济效益的关联性。通过修正与拟合各路径均通过显著性检验（见表3）。修正模型的GFI、AGFI、CFI、NFI 均大于0.90，模型拟合指数均达到评判标准。

从农户投入生态转型的观测变量标准化系数显著性来看（见表4），投入要素除X4 外，其他投入要素以及产出要素都是农户投入生态转型对粮食生产的有效方式。从投入要素系数大小来看，投入要素中X2、X3、X5、X6 相较于其他投入要素具有更强的粮食生产效应。从产出要素系数显著性来看，Y1、Y2、Y3 都对粮食生产具有显著的促进作用。意味着种子、机械化、水电等的合理投入以及种粮补贴都会带来更多的粮食生产，而劳动力的投入则会引起粮食产出的减少，生态投入的变化对粮食生产的影响较小，与前文理论分析相一致。

依据结构方程参数估计（见表5）：①资本投入与能耗投入呈现正相关，是促进关系，标准化系数为0.994；②资本投入与生态投入呈现负相关，是替代关系，标准化系数为-0.638；③能耗投入与生态投入呈现正相关，是促进关系，标准化系数为1.039；④资本投入与产出呈现负相关，标准化系数为-0.638；⑤能耗投入与产出呈现正相关，标准化系数为0.948；⑥生态投入与产出呈现负相关，标准化系数为-0.535。能耗投入对粮食生产表现为促进作用，而资本、生态投入对粮食生产表现为抑制作用。结构方程的参数估计结果验证了前文假设。

依据最终的路径（见表6）：路径1：资本→能耗→粮食生产；路径2：资本→生态→粮食生产；路径3：生态→能耗→粮食生产。结构方程模型传导路径系数结果，化肥投入对粮食生产的效应标准化系数为0.7，在10%水平上通过检验，农药投入对粮食生产的效应标准化系数为1.056，在10%水平上通过检验，塑膜投入对粮食生产的效应标准化系数为0.926，在10%水平上通过检验。生态投入通过机械化、水电投入对粮食生产表现为促进作用，通过资本结构对粮食生产表现为抑制作用。

表6 研究假设检验

4 结论与建议

4.1 结论

①农户投入绿色转型的各要素Cronbach'sα 系数为0.89，内部一致性检验通过且结构效度较好；②修正模型的GFI、AGFI、CFI、NFI 均大于0.90，模型拟合指数均达到评判标准；③种子、机械化、水电等的合理投入以及种粮补贴都会带来更多的粮食生产，而劳动力的投入则会引起粮食产出的减少；④能耗投入对粮食生产表现为促进作用，而资本、生态投入对粮食生产表现为抑制作用，但生态投入通过机械化、水电投入对粮食生产表现为促进作用。

4.2 政策建议

强化“企业+专业合作组织+基地+农户”产业化种粮模式，缓解农业劳动力老龄化带来的粮食生产过程中劳动投入不足的问题。完善种粮补贴政策。种粮补贴标准不仅仅是按照种植面积或耕地面积进行补贴，还应综合考虑农户种粮的投入产出比。构建农户绿色生产的补贴机制。通过对耕地和种植作物及农户生态投入的考量，可以通过与农户签订协议的方式，对农户粮食生产的绿色化进行补贴。