“双减”政策期间沈阳地区农...化肥施用量与粮食产量的演变_刘铮.pdf
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1、辽宁农业科学 2 0 2 3(1):81 2L i a o n i n gA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s文章编号:1 0 0 2-1 7 2 8(2 0 2 3)0 1-0 0 0 8-0 5 d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 2-1 7 2 8.2 0 2 3.0 1.0 0 2“双减”政策期间沈阳地区农药及化肥施用量与粮食产量的演变*刘 铮1,刘欣宇2,潘荣光1,葛立群1(1.辽宁省农业科学院,辽宁 沈阳 1 1 0 1 6 1;2.中国农业大学有机循环研究院(苏州),江苏 苏州 2 1 5 1 0 0)摘要:
2、为评价“双减”政策在沈阳地区的实施效果,以沈阳市8个行政区为研究对象,利用T h e i l指数、弹性系数和使用强度等方法,分析2 0 1 52 0 2 0年期间沈阳地区农药施用量、化肥施用量和粮食产量的区域内差异和耦合关系特征。结果显示,2 0 1 52 0 2 0年期间沈阳地区的农药、化肥施用量和使用强度均呈现了明显的下降,同时粮食产量得到了稳步的提高。大部分地区在农药和化肥施用方面均表现为“他因素影响区”,法库县、康平县等地在农药施用方面表现为“双增区”,辽中区则表现为“低效施药区”和“低效施肥区”。在使用强度方面,仅辽中区在2 0 2 0年表现为农药使用强度上升,其余地区在农药使用强度
3、和化肥使用强度方面均表现为明显的下降。总体而言,沈阳地区较好落实了“双减”政策,并实现了粮食产量的提升,实现了粮食安全与生态环境安全的并举。关键词:双减;粮食产量;T h e i l指数;弹性系数;使用强度中图分类号:S 1 4 3;S 4 8文献标识码:A 农药及化肥的施用在我国的农业发展过程中发挥了不可替代的作用,为保障我国的粮食安全做出了重要贡献13。然而在粮食产量逐步提升的同时,因农药化肥大量使用所带来的水体富营养化、生物多样性减少等生态环境问题日益突出47。为此,国家于2 0 1 5年提出了 到2 0 2 0年农药使用量零增长行动方案 和 到2 0 2 0年化肥使用量零增长行动方案,
4、要求实行农药和化肥的减量施用,即“双减”政策。旨在大力推进农药减量控害,积极探索粮食安全与生态安全并举的现代农业发展道路81 1。东北地区是我国重要的商品粮生产基地,在“双减”政策推进实施的背景下,如何实现东北地区粮食产量的提升,是当前相关地区研究人员及学界所面临的重要课题。沈阳市是东北地区的政治、经济、文化和贸易中心,“双减”政策在该地区的落实情况能够在一定程度上反映东北地区的“双减”政策实施效果1 21 4。为此,本研究以2 0 1 52 0 2 0年为研究时段,以沈阳市8个涉及农业生产的市、区、县为研究区域,分析“双减”政策实施以来相关地区农药、化肥施用量与粮食产量的演变过程,旨在评价“
5、双减”政策在沈阳地区的落实情况及效果,为该地区的粮食生产安全和生态环境安全提供相应的科学依据。1 数据来源及处理农药、化肥施用量及粮食产量等相关数据来源于2 0 1 50 2 0年 沈阳统计年鉴。为精准地测算粮食生产过程中的农药、化肥施用量,借鉴杨眉等的研究4,将农药(化肥)施用量转化为粮食生产过程中所需的农药(化肥)施用量:Fm=FSmS式中,Fm为粮食生产农药(化肥)施用量;F为农作物农药(化肥)施用总量;Sm为粮食作物播*收稿日期:2 0 2 2-1 2-1 0基金项目:辽宁省社会科学规划基金 项目(L 2 1 C J Y 0 1 6);辽宁省 科学事业公益研 究基金(软科学研究)计划项
6、 目(2 0 2 2 J H 4/1 0 1 0 0 0 5 0);辽宁省农 业 科 学 院 博 士 科 研 启 动 基 金 项 目(2 0 2 2 B S 0 7 0 3);沈 阳 市 科 技 创 新 智 库 决 策 咨 询 课 题(S Y Z K 2 0 0 2 Z X 0 0 5)作者简介:刘铮(1 9 8 7-),男,博士,助理研究员,从事农业经济、农业产业组织与管理方面的研究。通讯作者:葛立群(1 9 7 4-),女,博士,研究员,主要从事农业经济研究工作。第1期 刘 铮等:“双减”政策期间沈阳地区农药及化肥施用量与粮食产量的演变种面积;S为农作物总播种面积。依据各研究区域与沈阳市行
7、政中心之间的辐射距离,将研究区域划分为中心区(沈北新区、浑南区、于洪区和苏家屯),近郊区(辽中区和新民市),远郊区(康平县和法库县)。2 研究方法2.1 农药(化肥)施用量与粮食产量的区域内差异测度方法借鉴赵雪雁的研究5,利用T h e i l指数对农药(化肥)施用量与粮食产量的区域内差异进行测度,T h e i l指数越大,表明农药(化肥)施用量及粮食产量的区域差异越大。计算公式如下:TI Z D=nmi=1Til n(nmTiTm)+nbi=1Til n(nbTiTb)+nsi=1Til n(nsTiTs)式中,TI Z D代表3项功能区之间的差异;为研究区域数量;nm、nb、ns分别代表
8、中心区、近郊区以和远郊区包含的研究区域数量;Ti代表研究区域的农药(化肥)施用量或水稻产量与全省总量的比值;Tm、Tb、Ts分别代表中心区、近郊区和远郊区农药(化肥)施用量与全省总量的比值。2.2 弹性系数测算方法借鉴杨眉等的研究4,利用弹性系数对农药(化肥)施用量和粮食产量之间的耦合关系进行分析,计算公式如下:Kt=MtPt=(MtMt-1-1)/PtPt-1-1)式中,Kt代表弹性系数;t代表年份;Mt与Pt分别代表研究区域粮食产量变化率和农药(化肥)施用量变化率;M代表粮食产量;P代表农药(化肥)施用量。式中各项要素变化所代表的意义详见表1。表1 弹性系数要素变化意义T a b l e1
9、 S i g n i f i c a n c e o f c h a n g e s i n t h e e l e m e n t s o f t h e e l a s-t i c i t yc o e f f i c i e n t区域要素变化双增区Kt0,Pt0双减区Kt0,Pt0低效施肥区Kt0他因素影响区Kt0,Pt02.3 农药(化肥)使用强度测算借鉴常俊彦的研究1 2,在考虑到耕地面积可能会发生变化的情况下,农药(化肥)使用强度能够更加准确的反映相关地区的农药(化肥)施用情况,计算公式如下:农药(化肥)使用强度/(t/h m2)=农药(化肥)施用量/粮食作物播种面积2.4 数据
10、处理与分析利用E x c e l2 0 2 1软件进行原始数据的统计并完成相关指标的测度,利用O r i g i n2 0 2 1 P r o软件完成图片的绘制。3 结果分析3.1 农药(化肥)施用量与粮食产量的区域内差异“双减”政策实施以来,3大区域内的农药(化肥)施用量与粮食产量均出现了明显的上升或下降,而相应的区域内差异也出现了较为显著的变化。在农药施用量方面(图1 a),中心区的区域内差异呈现先上升、后下降的趋势。自2 0 1 6年起,中心区的农药施用量T h e i l指数逐渐降低。2 0 2 0年时,中心区农药施用量T h e i l指数相对于2 0 1 6年降低了4 3.4 9%
11、,但相对于2 0 1 5年时仍有所上升,表明中心区内相关行政区域的农药施用量的区域内 差 异 有 所 扩 大。近 郊 区 的 农 药 施 用 量T h e i l指数呈先下降、后上升的趋势,至2 0 2 0年时,近郊区的T h e i l指数相对于2 0 1 5年时下降了1 1.2 0%。远郊区的农药施用量T h e i l指数则未表现出明显的规律,至2 0 2 0年时,其T h e i l指数相对于2 0 1 5年有小幅的下降,降幅为1.0 4%。在化肥施用量方面(图1 b),中心区的T h e i l指数每年始终保持一定幅度的上升,2 0 2 0年时的T h e i l指数相对于2 0 1
12、 5年提升了1 1 2.0 6%。近郊区的T h e i l指数总体上呈现先下降、后上升的趋势,2 0 2 0年的T h e i l指数相对于2 0 1 5年提升了5.8 8%。远郊区的T h e i l指数总体上保持着下降趋势,2 0 2 0年的T h e i l指数相对于2 0 1 5年降低了3 7.5 1%。在粮食产量方面(图1 c),3大区域的T h e i l指数总体上均呈现上升的态势。至2 0 2 0年,中心区、近郊区、远郊区的T h e i l指数相对于2 0 1 5年 分 别 提 升 了5 9 9.7 3%、4 1.5 9%和9 1 3.4 3%。9辽 宁 农 业 科 学 2
13、0 2 3年3.2 农药(化肥)施用量与粮食产量的耦合关系由表2可知,随着“双减”政策的逐步实施,沈阳地区在保证粮食产量提升的前提下总体上实现了农药和化肥施用量的下降。无论在农药还是化肥方面,沈阳地区总体上均表现为“他因素影响区”,说明沈阳地区总体上可能通过作物品种更新、耕作制度改良或施用有机肥及生物农药等方式实现了粮食产量的上升,逐渐摆脱了对化学农药和化肥的依赖。对于3大区域而言,中心区和近郊区同沈阳地区总体上保持一致。远郊区在化肥方面同样表现为“他因素影响区”,而在农药方面则表现为“双增区”,说明远郊区在保证粮食产量上升的同时未能实现农药施用量的下降,而这或许是远郊区在化肥方面表现为“他因
14、素影响区”的一个重要原因。结合具体行政区域的“双减”政策落实效果,可以发现在化肥减施方面,除辽中区外,其余地区均在保证粮食产量上升的前提下较好的实现了化肥施用量的降低。在农药减施方面,康平县与法库县均表现为“双增区”,说明该地区虽然保证了粮食生产安全,但有可能由于农药的增加使用而导致生态环境风险的提升。相对于其他行政地区,辽中区表现为“低效施药区”和“低效施肥区”,表明辽中区在当前的农药和化肥施用水平之下并未能实现粮食产量的提升。3.3 农药(化肥)使用强度的演变随着社会经济的发展,各地区的耕地资源也在不断地发生变化1 5。农药(化肥)使用强度能够更加客观反映单位耕地面积上农药(化肥)的施用量
15、。由表3可知,在“双减”政策落实期间,沈阳地区的农药(化肥)使用强度总体上呈现明显的下降趋势,农药使用强度下降了1 5.1 9%,化肥使用强度下降了7 2.2 6%。部分地区,如苏家屯区等虽然在“双减”政策执行初期仍有农药(化肥)使用强度上升的情况出现,但至2 0 2 0年时,除辽中区外的所有行政区域相对于2 0 1 5年均呈现了不同程度的下降。其中,远郊区在化肥使用强度方面下降了7 4.4 6%,中心区在农药使用强度方面下降了2 8.0 4%。浑南区在化肥使用强度方面下降了7 5.5 2%,于 洪 区 在 农 药 使 用 强 度 方 面 下 降 了3 2.6 2%。辽中区在2 0 2 0年的
16、化肥使用强度方面相对于2 0 1 5年下降了6 5.2 4%,在农药使用强度方面则上升了9.1 7%。但在2 0 1 52 0 1 9年期间,辽中区的农药使用强度始终保持着下降的趋势。图1 2 0 1 52 0 2 0年沈阳地区农药、化肥施用量和粮食产量的区域内差异F i g u r e1 I n t r a-r e g i o n a l v a r i a t i o ni np e s t i c i d ea n df e r t i l i z e ra p p l i c a t i o na n dg r a i np r o d u c t i o ni nS h e n y
17、a n g,2 0 1 52 0 2 0表2 2 0 1 52 0 2 0年沈阳地区农药(化肥)施用量与粮食产量的耦合关系T a b l e2 C o u p l i n gb e t w e e np e s t i c i d e(f e r t i l i z e r)a p p l i c a t i o na n dg r a i ny i e l d i nS h e n y a n g,2 0 1 52 0 2 0研究区域农药化肥弹性系数施用量变化率(%)区域类型弹性系数施用量变化率(%)区域类型中心区苏家屯区-0.2 6-1 4.1 8他因素影响区-1.2 5-7 1.5 2他
18、因素影响区浑南区-1.0 2-1 8.5 3他因素影响区-4.1 1-6 8.2 2他因素影响区沈北新区-0.9 1-1 6.9 6他因素影响区-3.7 2-7 4.7 8他因素影响区于洪区-2 6.4 2-3 6.0 9他因素影响区-5 5.2 7-6 9.6 1他因素影响区加权均值-0.8 4-2 0.8 8他因素影响区-2.8 8-7 0.1 4他因素影响区近郊区辽中区1.5 0-7.1 9低效施药区1 4.6 5-7 0.0 0低效施肥区新民市-0.9 4-1 0.6 4他因素影响区-6.1 4-7 0.4 5他因素影响区01第1期 刘 铮等:“双减”政策期间沈阳地区农药及化肥施用量与
19、粮食产量的演变研究区域农药化肥弹性系数施用量变化率(%)区域类型弹性系数施用量变化率(%)区域类型加权均值-1.6 6-9.4 7他因素影响区-1 2.2 7-7 5.5 1他因素影响区远郊区康平县2.3 16.0 8双增区-2 5.6 6-6 9.3 3他因素影响区法库县0.0 10.3 7双增区-2.3 3-6 7.4 5他因素影响区加权均值0.1 22.0 7双增区-4.0 2-6 9.7 9他因素影响区沈阳地区加权均值-0.6 1-8.6 9他因素影响区-4.8 9-7 0.5 4他因素影响区表3 2 0 1 52 0 2 0年沈阳地区农药(化肥)使用强度的演变T a b l e3 E
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