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1、农村经济发展和人居地的集中对农家有机肥利用的影响：以农村粪便处理方式为案例 *摘要（最后再改）农业和农村经济的发展，促进了农业集约化程度和劳动成本的提高，许多学者担心这将对利用农家有机肥提高土地肥力这种优良的传统农业投入方式提出了挑战。为了摸清我国农村居民粪便利用现状及其影响因素，我们依据分层随机抽样调查方法，对全国 5 省份 25 个县开展了百村的农户调查，在一般统计分析的基础上，采用计量经济模型对农户粪便处理方式的影响因素进行了实证分析。研究结果表明，2008 年我国农村居民粪便的处理虽然仍以堆肥等方式还田为主，但区域间存在较大的差别；农村经济发展、人居地的集中和交通条件改善等是粪便还田利
2、用的重要影响因素；根据研究结果，我们判断如果国家没有一些相应的政策支持，未来农家有机肥的利用率将继续下降，对土地肥力和农村污染将产生负面的影响。1.引言过去 30 年中国农村经济发展取得令世人瞩目的成就，但与此同时也付出了一定的环境代价。农业稳步增长，非农就业比例和农民收入不断提高，然而在农业资源管理方面的一些措施影响了农业的可持续发展（如耕地退化、盐碱化、地下水资源耗竭以及土壤和水资源污染等（Sonntag 等 2005；朱兆良等， 2008；黄季焜等，2008） ） 。同时，伴随着农业集约化程度的提高，化肥和农药等农用化工品过量施用，在导致生产成本上升和农业污染加剧的同时，农用化工品过量施
3、用不但并没有起到增产效应，而且降低了我国农产品在国际市场的竞争力(黄季焜等，2010)。近年来劳动力机会成本的上升对农户通过有机肥来提高土地肥力这种优良的传统农业投入方式提出了新的挑战。农村粪便等有机资源还田这种传统的、有利于改善土壤肥力的措施在农村经济发展中是否会逐渐消失正引起许多人的关注。粪便还田是过去我国农村粪便处理的主要方式，粪便直接还田可以增加土壤有机质，改善土壤中营养元素含量，提高土壤的肥力，增加农作物的产量（农业部，2009） 。到 1993 年，我国农村居民粪便用于农田肥料和农业生产的比例还高达 96%（潘顺昌等，1995） 。然而，有迹象表明，近年来随着农村劳动力外出打工比例
4、的不断提高、农业劳动力机会成本的上升和农村城镇化进程的推进，在一些地方（特别是经济发达地区）传统的粪便还田方式已经面临挑战（卫生部，2008） 。粪便还田不但对提高土壤肥力有重要的作用，而且对减少农村生活排污、减少农村环境污染也有积极影响。Liu 等（2008）的研究表明，农户逐渐放弃有机粪便而依赖化肥的这种生产投入模式转变加剧了中国的水体污染。未加以利用的粪便直接进入地表水，使水体富营养化，水中含氮物质浓度升高，长期或大量饮用可能诱发癌症（孙军德等，2008） 。减少有机肥投入、过度依赖化肥还将导致食品污染问题加剧，并危及土地使用的可持续性（Zhen et al. 2006）。* 研究得到了
5、中国科学院（KSCX1-YW-09-04） 、The European Community (Contract No 044255, SSPE)和科技部国家科技重大专项（2009ZX07632-02-05）的资助。感谢张林秀研究员和中国科学院农业政策研究中心科研人员和学生在调研过程中的帮助。文责自负。在土地肥力和农户有机肥利用上有一系列问题需要研究。例如，目前我国农户对农家有机肥总体利用现状如何？区域间是否存在显著的差异？有那些主要因素影响农家有机肥的利用？经济发展是否就意味着劳动密集型的农家有机肥循环利用将逐渐退出农业生产? 本文的研究目的是以农村居民粪便处理方式为案例，分析目前我国农村居民
6、粪便利用现状及区域间的差异，研究农村经济发展、人口居住地的集中趋势、交通条件改善以及农业生产情况等变化对农户粪便还田和丢弃行为的影响。对以上问题的回答也将有助于我们更好地了解未来农村以居民粪便为主的有机肥利用的变动趋势，对国家制定相关政策，以提高粪便等有机资源利用率、改善土壤肥力、促进农业可持续发展都有重要的意义。为此，我们采用分层的随机抽样调查方法，在实地调查获得的数据基础上，对农村居民粪便处理方式作了描述性的统计分析，并利用计量经济模型，实证分析了与农村粪便利用相关的一些影响因素。本文结构如下，第二节介绍抽样调查方法和数据，第三节对目前我国和不同地区农村粪便利用现状及其相关因素做描述性的分
7、析，第四节建立计量经济模型；第五节讨论实证模型的估计结果，最后是结论部分。2.抽样方法和数据为了能较好地了解我国及不同地区农村粪便利用现状，并使研究样本更具代表性，本项研究采用了分层随机抽样的方法。首先，在全国有代表性地抽取了 5 个省，分别为江苏（代表经济较发达的沿海地区） ，四川（代表西南和中部地区） ，陕西（代表西北地区） ，吉林（代表东北地区）和河北（代表华北地区） 。 1 其次，再逐层抽出县、乡和村。在每个省，根据人均工业总产值指标，把所有的县分成 5组，每个组随机抽取一个县；用同样方法，每个县抽取 2 个乡，每个乡抽取 2 个村。一共25 个县、50 个乡以及 101 个村。 2最
8、后，在所选定的样本村，根据每个村农户花名册按照随机数随机抽取 20 个农户。101 个村共随机抽取 2020 个农户样本，有效样本数为 1998 个（占 99%） 。调查对象包括村级和农户两个层面。村级问卷由村干部和村会计进行回答，内容主要包括本村的经济、社会、人口和地理条件等。而农户问卷内容主要包括对居民粪便的处理方式、户主基本特征，家庭收入，非农就业，以及农业经营等情况。调查时间为 2008 年底，所调查的数据是 2008 年的情况。3.农村粪便处理方式及相关因素分析本节描述分析农村粪便处理方式的现状、区域差异及其相关因素。在分析时，我们把农村粪便处理方式分成三类，包括还田利用 3、丢弃、
9、沼气利用。还田利用和沼气利用可视为粪便资源的再利用；丢弃是指未经过任何处理而排放到水体或化粪池中。表 1 汇总了 2008年农村粪便处理方式的总体情况和区域差异。 1 当然，如果经费允许，我们还可以增加更能代表中部和其它地区的省。2 在实际调查中，我们无意中多调查了一个村。3 在问卷回答中，有 0.8%的样本回答有两种或两种以上处理方式，在这种情况下，我们以最主要的处理方式为主。表 1. 2008 年农村粪便处理方式。农村居民粪便各种处理方式所占比例(%)样本数(户数) 还田利用 丢弃 沼气利用 合计总体情况 1998 84.9 11.3 3.8 100 江苏 393 75.9 23.4 0.
10、8 100 四川 395 86.2 3.9 9.9 100 陕西 394 84.1 10.2 5.8 100 吉林 418 90.2 9.6 0.2 100 河北 398 88.0 9.5 2.5 100 数据来源：作者的调查。从总体上看我们的调查表明，一方面农村粪便利用率还是相当高的；另一方面粪便丢弃现象也应值得注意。表 1 数据显示，到 2008 年农村粪便利用率仍然高达 88.7%，其中还田比例为 84.9%，沼气利用占 3.8%。这与全国爱卫会 2006-2007 年在全国范围内开展的粪便处理现状调查得出的 84.3%的还田率极为接近，表明我们采用分层随机抽样的方法得到的数据基本上能够
11、反映全国的总体情况。同时，我们的调查也表明，到 2008 年粪便丢弃比例已占 11.3%（表 1） ，这同上世纪九十年代初还几乎不存在粪便丢弃的现象（潘顺昌等，1995）形成鲜明对比。从分省数据来看，不同地区粪便处理方式存在显著差异。从表 1 中不难发现，经济发达地区的粪便还田比例较低，例如江苏省是这几个样本省份中经济最发达而还田比例最小的省份（还田率为 75.9%） ；而相对落后省份的粪便还田率相对较高，例如四川、陕西还田率均为 85%左右。但是也有例外的情况，例如吉林、河北的人均 GDP 相对而言比四川、陕西要高，而还田比例也是最高的，达到 90%左右。因此粪便处理行为不仅仅受经济因素影响
12、，还存在其他因素也在从中作用。在本项研究中，我们除了关注农村粪便利用现状外，还要研究可能影响其利用方式的主要影响因素，并据此判断未来的变动趋势。我们考察了当地一系列社会经济发展因素，在经过简单的统计分析后，我们把分析的重点放在农村经济发展、人口居住地的集中趋势、交通条件改善和一些农户特征等因素。我们选择这些因素不但基于实地调查中的直觉，而且也基于如下考虑。例如，当地农村经济发展（用村人均收入代表）意味着劳动力从事粪便还田活动的机会成本的提高；城镇化或人口居住地的集中（用人口密度代表）趋势可能会加大粪便传播疾病的几率以及粪便还田前的贮存成本；当地交通条件的改善促进人口的外出流动，影响在家产生粪便
13、的数量。其次，为分析农户粪便还田率与其它因素之间的关系，我们选取相关变量对农户进行分类描述。根据表 2 的分析结果，我们发现以下一些现象： （1） 我们进一步发现，经济发展与粪便还田率呈负相关性。我们把农户按照村人均收入水平分成三组，第一组是人均收入小于 2000 元的农户，其还田率为 92.3%；第二组是收入介于 2000 元到 4000 元之间的农户，其还田率下降为 87.0%；第三组是收入高于 4000 元的农户，其还田率进一步下降到 77.1%。（2） 人口密度与粪便还田率也有负相关性。表 2 中把农户按人口密度分为三组，可以看到随着人口密度的增加，还田比例逐渐下降。从人口密度相对较低
14、组（低于 0.036百人/公顷）到较高组(高于 0.082 百人/公顷),还田率从 88.3%下降到 79.7%。（3） 交通条件与粪便还田具有一定相关性，在偏远地区粪便还田这一传统耕种习俗维持得相对较好。我们把样本村分为两类，一类是村里已通硬化公路的地区，另一类是未通硬化公路的地区。对于已经开通硬化公路的地区，其粪便还田率为 79.6%，明显低于没有开通硬化公路地区的还田率（93.7%） 。（4） 农户特征与粪便还田也有相关性。例如家庭居住人口与粪便还田呈正相关，家庭居住人口越多，更倾向于粪便还田；而家庭种植面积与粪便还田有正相关性，家庭种植面积越大，粪便还田的可能性越大。表 2. 2008
15、 年农村居民粪便处理方式与其它因素之间的关系。农村居民粪便各种处理方式所占比例(%)样本（户数） 还田利用 丢弃 沼气利用 合计村人均收入（元）4000 726 77.1 19.9 3.1 100 人口密度(百人/公顷)0.082 665 79.7 15.7 4.6 100 村委会是否通硬化公路是 1219 79.6 15.8 4.7 100 否 779 93.7 4.1 2.3 100 家庭居住人口（人）1-3 695 84.5 13.8 2.0 100 4-5 929 85.0 11.2 4.0 100 5 374 86.7 6.7 6.7 100 种植面积（公顷）0.54 628 92.
16、8 5.0 2.2 100 数据来源：作者的调查。 以上讨论仅仅是简单的单因素相关分析，除了以上因素以外，还有其他一些因素，例如户主年龄、受教育程度等都可能影响农户对粪便的处理方式。下一节将建立计量经济模型，通过多元回归分析来确定各种因素对粪便还田的影响。4.计量经济模型和估计方法本节通过计量模型分析农户粪便处理的影响因素。我们感兴趣的是哪些因素影响农户的粪便处理方式，分析村人均收入水平、人口密度、交通条件、农户特征以及户主特征等因素与粪便处理行为之间的关系。粪便处理方式一共有三种，我们分别针对还田和丢弃两种方式进行回归。考虑到沼气利用的比例较少，且是否用于沼气利用的前提取决于农户是否拥有沼气设备，因此我们在本文中并不针对沼气处理方式进行分析，而重点关注于粪便还田和丢弃行为的相关因素分析。根据以上分析，建立如下农户粪便处理行为计量经济模型：Yi=f(村人均收入水平，人口密度，交通条件，农户特征，户主特征，省份虚变量) 由于被解释变量为 0-1 变量，我们采用 probit 模型进行估计。模型中的被解释变量 Yi为虚拟变量，表示
