引用本文
周洁红, 刘青, 王煜. 气候变化对水稻质量安全的影响——基于水稻主产区1 063个农户的调查[J]. 浙江大学学报(人文社会科学版), 2017,47(2): 148-160
Zhou Jiehong, Liu Qing, Wang Yu. The Impact of Climate Change on Quality and Safety of Rice: Based on the Survey of 1 063 Farmers in Main Rice Production Region[J]. JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY (HUMANTIES AND SOCIAL SCIENCES), 2017,47(2): 148-160  
Doi:10.3785/j.issn.1008-942X.CN33-6000/C.2016.04.113
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气候变化对水稻质量安全的影响——基于水稻主产区1 063个农户的调查
周洁红, 刘青, 王煜
浙江大学 中国农村发展研究院, 浙江 杭州 310058

[作者简介] 1.周洁红(http://orcid.org/0000-0002-5591-8519),女,浙江大学中国农村发展研究院教授,博士生导师,主要从事食品质量安全研究; 2.刘青(http://orcid.org/0000-0002-1520-5098),女,浙江大学中国农村发展研究院博士研究生,主要从事农产品质量安全研究; 3.王煜(http://orcid.org/0000-0001-9683-8315)女,浙江大学中国农村发展研究院博士研究生,主要从事农产品供应链研究。

收稿日期: 2016-04-11
基金: 国家自然科学基金(71273234); 国家社会科学基金重点项目 (13AZD079); 浙江省科技厅软科学项目(2015C25001)
摘要

气候变暖不仅直接影响粮食产出,还可能通过影响农药化肥的使用数量和使用效果威胁粮食质量安全。基于水稻主产区1 063份农户调查数据,发现其他条件不变,气候变化对水稻影响的感知越强烈,农户增加农药化肥投入的比例就越高,农药化肥施用量平均增加7千克/亩。此外,风险态度、参加农业产业化组织也会对农户的农药化肥使用行为产生重要影响。因此,需要关注气候变化对农产品质量安全的影响,加强对气候变化特别是极端气候明显地区农户农药化肥使用行为的引导,采取多种措施降低气候变化对农业生产的潜在风险,加强农业产业化组织尤其是合作社的建设,在提升数量安全的同时保障质量安全。

关键词: 气候变化; 水稻质量安全; 气候变化感知; 农药化肥施用
The Impact of Climate Change on Quality and Safety of Rice: Based on the Survey of 1 063 Farmers in Main Rice Production Region
Zhou Jiehong, Liu Qing, Wang Yu
China Academy for Rural Development, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China
Abstract

Climate change in China, which is characterized by uncertain rainfall and changing weather patterns, poses a major threat to the agricultural systems. Higher temperatures and a greater incidence and intensity of extreme weathers may lead not only to significant yield reduction, but also to an expanding range of crop pests and an increase in the use of agrochemicals, which in turn will impair food quality. It is anticipated that such practice will result in a higher risk of elevated exposures of humans to pesticides via residues in their food. However, the consequences of climate change on food quality and safety have received less attention compared with food security issues. Moreover, few studies in China have related the climate change with the farmers’use of pesticides and fertilizers. In order to find the truth and enhance the governance towards challenges posed by the climate change, the present study takes rice, the staple food of Chinese, as an example for the questionnaire survey of 1 063 farmers in main rice production areas, looking into the impact of climate change on the farmers’ use of pesticides and chemical fertilizers both subjectively and objectively. The farmers’ decision-making corresponding to climate change is carried out in two-steps: in the first step, the farmers perceive the change in climate; in the second, they take actions to it. So ″perception of climate change″ is used as the measurable indicator of the influence of climate change on farmers. With other factors unchanged, the result shows that the core variable ″perception of climate change″ of the farmers has a significant effect on the claim of increase the amount of pesticides and fertilizers in order to mitigate the potential losses. Actually, it is found that the farmers who are more aware of the climate change may use 7 kilograms more pesticides and fertilizers per mu land. In addition, their risk attitudes and their membership in some agricultural industrialization organizations also greatly affect farmers’ pesticides and fertilizers use. Based on the above findings, some countermeasures and suggestions are put forward to cope with the challenges posed by climate change: (1) More attention should be paid to the impact of climate change on the quality and safety of agricultural products. (2) More guidance should be given on pesticides and fertilizers use of the farmers who are significantly affected by climate change. (3) Various measures should be taken to reduce the potential yield risks caused by climate change on the farmers. (4) The agricultural industrialization should be reinforced, especially the cooperatives that guarantee the quality and safety at the mean time.

Keyword: climate change; quality and safety of rice; perception of climate change; use of pesticides and fertilizers
一、 引 言

水稻是我国第一大粮食作物, 据统计, 我国65%以上的人口以稻米为主食, 大米为一半以上的居民提供了稳定的食物和营养。但近年来“ 镉大米” 等恶性事件频发, 严重威胁到我国的食品安全和社会稳定。研究表明, 农药化肥等投入品的不规范使用、产地面源污染与重金属污染是造成稻米质量安全问题的关键原因[1, 2]。稻农作为源头生产的关键主体, 不恰当的栽培管理方式会使水稻生产本身成为重要的污染源, 如大量使用农药会直接引起稻米农药残留超标, 化肥过量也会造成农业面源污染和重金属污染, 进一步威胁农产品质量安全[3, 4, 5, 6, 7]。近年来, 以气候变暖为主要特征的气候变化导致干旱和洪涝等极端天气的发生频率和强度都有所增加, 不仅直接影响农业产出、威胁农产品数量安全, 也可能通过影响农药化肥的使用效果及数量威胁粮食质量安全[8, 9, 10]。一方面, 温度升高会导致农药本身的活性降低, 分解速度加快, 为了保护农作物, 农民被迫更频繁地使用农药, 甚至使用高剂量的农药[11, 12, 13]。同时, 以干旱和洪涝为主要特征的极端气候的不断发生会扩大农作物病虫害的范围, 改变其传播路径, 暴发虫害的次数增多也会导致农用化学品的使用量增加[13, 14, 15, 16]。另一方面, 温度升高和降雨模式的改变会导致土壤矿物质挥发或流失[17, 18], 农户会增加化肥投入以满足对土壤肥力和生产力的要求[19, 20]。因此, 研究气候变化背景下稻农的农药化肥使用行为对水稻质量安全的影响并采取相应的预防措施, 对保障水稻质量安全和民众健康具有重要的理论价值和现实意义。

然而, 相比数量安全, 目前关于气候变化对农产品质量安全影响的研究较少。现有研究主要是从宏观层面关注气候变暖对作物品质的影响, 多集中在温度、光照、水分和肥力等因子与作物品质的关系上, 而鲜有从经济、管理学视角基于微观层面关注农户为适应气候变化而选择的措施对农产品质量安全所产生的影响。鉴于此, 本文从微观农户视角出发, 重点关注气候变化, 特别是以干旱和洪涝为主要特征的极端气候对稻农农药化肥使用行为的影响。研究表明, 农户响应气候变化的任何行为都要经过观察、感知和行动这三个阶段, 且后一阶段必须以前一阶段为基础[21]。但客观的气候变化现象只涉及观察阶段且不一定能被个体农户所感知, 因此, 在微观农户层面, 农户的适应行为是气候变化感知如何转化为农业决策的过程[22], 客观的气候变化只有经过农户的主观感知才能对其行为产生影响[23, 24, 25, 26, 27]。因此, 本文选择“ 气候变化感知” 而不是客观的气候变化数据来衡量气候变化对农户行为的影响程度, 利用浙江、江苏、湖南、四川四省份的稻农调查数据, 从主观、客观两个维度调查了农户的农药化肥使用情况, 以此来衡量气候变化对农产品质量安全的影响, 以期为气候变化背景下农户的适应措施选择与农产品质量安全的治理问题提供参考和借鉴。

二、 数据说明和样本基本情况
(一) 数据来源

中国水稻种植主要集中在东北平原、长江流域和东南沿海三大区域, 这三大区域的水稻种植面积分别占全国水稻种植面积的 12%、64%和22%。其中, 湖南、黑龙江、江西、江苏、湖北、四川、安徽、广东、云南、广西、浙江11个省份的水稻产量总额占全国总产量的80%以上[28], 是我国水稻主要生产省份。但唐国平等研究发现, 气候变化给水稻主产区带来的影响并不一致, 气候变化虽然有利于增加中国东北地区潜在水稻产量, 但华东、华中和西南三大地区的潜在水稻产量将会减少[29]。因此, 本文选择气候变化对水稻安全生产可能带来潜在威胁的4个省份:华东地区的浙江省和江苏省, 华中地区的湖南省以及西南地区的四川省。在每个样本省内随机抽取6个样本县, 根据农业生产基础设施条件的差异将样本县内的各乡镇分为三组, 并从每组样本乡镇中随机抽取一个样本乡, 然后从每个样本乡里随机抽取三个样本村。最后, 从每个样本村里随机抽取15户家庭进行面对面访谈, 共选取4个样本省1 080个农户进行调查。课题组于2014年12月在浙江、四川进行了预调研, 并多次修改以确保调查问卷的科学性和可行性, 最后于2015年7月至9月进行入户调研, 共调查了4省24县72个村庄1 080个农户, 回收有效问卷1 063份, 问卷有效率为98.43%。

(二) 样本的基本特征

表1列出了受访农户的基本特征。调查结果显示, 大多数户主为男性(81.84%), 年龄为40岁以上(76.2%), 稻农文化程度为初中及以下(80.44%); 家庭拥有劳动力数量集中在2-4人之间, 家庭年收入在10万以下的占63.78%; 39.89%的农户参加了农业产业化组织, 其中专业合作社是核心(60.85%); 水稻种植面积呈现两极分化, 71.21%的受访农户是10亩及以下, 其次是40亩以上的大规模种植(18.34%)。

表1 样本农户及户主的基本特征
(三) 稻农对气候变化及其对水稻种植影响的感知

稻农对气候变化的感知是其采取任何适应行为的前提。根据调查数据(见表2), 449名(42.24%)稻农觉得整体气候变化“ 比较明显” , 351名(33.02%)稻农认为“ 气候变化十分明显” , 只有263名(24.74%)农民没太意识到气候变化的影响。具体到气候变化对水稻种植影响的感知, 一半以上的农民(50.61%)感觉到气候变化对水稻种植的影响“ 比较明显” , 258名(24.28%)稻农认为 “ 十分明显” , 总计约74.89%的稻农认为气候变化已经给水稻种植带来了无法忽略的影响。可见, 绝大多数调研农户已经认识到气候变化对水稻生长产生了不同程度的影响。

表2 稻农对气候变化及其对水稻种植影响的感知

表3显示了气候变化对水稻种植影响的感知。可以看出, 气候变化对水稻生产过程的影响主要是:极端天气增多(33.08%)、病虫害增加(25.25%)和耕种时间改变(24.71%)。干旱和洪涝等极端天气增多是当前气候变化最为主要的表现特征, 进而影响了稻农的农药化肥使用行为。

表3 气候变化对水稻种植影响的感知
(四) 气候变化背景下稻农的化肥农药使用现状

关于农药化肥使用行为的衡量, 一部分学者使用农户对相关问题的自我报告式的回答来表示因变量[30, 31], 另一部分学者则采取客观的农药化肥费用支出指标来进行研究[32, 33, 34]。本文综合这两种衡量方法, 从主观和客观两个维度分别设计了指标来反映农户的农药化肥使用情况。主观指标是“ 是否为了减少气候变化的负影响而增加农药化肥投入” ; 为了排除价格影响, 客观指标是单位面积“ 农药化肥使用量” 。为了解当前稻农为适应气候变化、保障粮食数量安全所采取的适应措施, 本文在设计调查问卷前首先采用德尔菲法, 咨询浙江大学农业与生物技术学院5位从事水稻研究和技术推广的专家, 并且通过两轮打分, 最后选择了得分最高的8种适应气候变化的措施, 即调整水稻品种、采用新的栽培技术、改善农田水利等基础设施、购买农业保险、调整农时、增加化肥农药等投入、增加灌溉、改变耕作方式。样本区域调查表明, 在各类适应性行为中, 农户选择的前三个适应性行为依次为增加化肥农药等投入、调整农时和调整水稻品种, 分别约占样本农户的88.07%、76.06%和57.14%, 可见绝大多数农户为了应对气候变化会增加农药化肥投入。为进一步检验农药化肥使用与气候变化的关系, 我们用交叉分析法分析核心自变量“ 气候变化感知” 对农药化肥使用的影响(如表4所示)。

表4 气候变化感知与农户农药化肥使用情况

就主观指标来看, 不考虑其他因素, 气候变化对水稻影响的感知越强烈, 农户为了减少气候变化的负面影响而增加农药化肥投入的比例就越高。同时, 农药化肥使用量也随着气候变化感知程度的增强而增加, 由“ 没影响” 时的39千克每亩增加到“ 有影响但不明显” 时的57.1千克每亩以及“ 影响明显” 时的57千克每亩。可见, 暂不考虑其他影响因素, 交叉结果初步表明, 农户对气候变化的感知程度越强烈, 就越有可能增加农药化肥的施用量。

三、 理论分析、模型设定和变量描述
(一) 理论分析

学界普遍认为, 农药、化肥等残留污染是影响我国农产品质量安全的主要因素之一[17]。为了应对气候变化带来的潜在损失, 微观农户极有可能会增加农药化肥投入[8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]。气候变化背景下农户的农药化肥使用行为需要经过观察、感知和行动三个阶段, 如果只考察客观环境条件而不尝试了解当事人的认知和看法, 我们永远无法充分理解其行为[35]。因此, 气候变化感知是探讨气候变化对农户影响的先决条件[36, 37]。许多学者以气候变化感知为切入点, 剖析农户对气候变化的适应选择, 即气候变化对农户的影响[38, 39, 40]。鉴于此, 本文选择气候变化感知程度而不是气候变化数据为核心变量, 探讨气候变化背景下农户的农药化肥使用情况。基于前人研究成果, 本文选取以下变量作为影响农户农药化肥使用行为的待检验因素:

1.户主个人特征。作为家庭支柱, 户主个人特征在农药化肥使用决策方面具有重要影响, 其中最重要的是户主的性别、年龄和受教育程度。一般来说, 男性户主更关注产出, 在农药化肥的资源安排上不够精打细算[41], 受到气候变化威胁时更有可能增加农药化肥投入。农户年龄越大, 其从事水稻种植的经验越丰富[31], 越有能力处理气候变化对水稻种植的不利影响, 能够更好地把握化肥和农药的用量, 不一定会增加农药化肥的投入。农户受教育程度越高, 对农药化肥的危害认识越深刻, 越倾向于少使用农药化肥[33]; 但另一方面, 受教育水平关系到农业气象信息的获取、处理和应用[42], 文化程度高的人可能对气候变化的感知程度更高, 从而增加农药化肥投入来应对气候风险, 可见受教育水平的影响方向难以确定, 需要进一步实证检验。

2.家庭特征。主要包括家庭劳动力数量、耕地面积和家庭年收入。一般而言, 家庭劳动力数量多, 说明农户采用劳动密集型生产方式, 为了降低物质成本, 可能更倾向于控制农药化肥的使用。经营的耕地面积的多寡在一定程度上会影响农户的农药化肥使用, 经营的耕地面积较大时, 气候变化对此类经营家庭的负面影响较大, 同时农户的劳动力相对不足, 有可能选择通过增加化肥、农药等物质生产资料来提升农业生产效益。家庭收入水平越高, 农户可能更愿意尝试采用新技术等具有一定风险性的新事物来应对气候变化风险, 而不是多使用化肥农药。

3.农户的风险态度。农户的风险态度可以分为风险偏好型、风险中性型和风险规避型。气候变化会对农户的农业生产收益带来风险, 风险规避型农户对此十分敏感, 更倾向于采用最简单有效的应对策略, 即增加农药和化肥的投入。

4.气候变化感知程度。这一变量是本文考察的核心变量, 主要探讨气候变化感知与农户化学要素施用行为之间的关系。对气候变化的感知越强烈, 越能意识到气候变化带来的负面影响, 出于稳产的需要, 农户会多使用农药和化肥。

5.参加农业产业化组织。一般认为, 加入农业产业化组织在一定程度上有利于减少农户农业生产经营活动的盲目性, 并提升其组织性和计划性[43], 从而有助于农户更合理地控制农药化肥的数量。

6.施肥培训。是否参加过施肥培训直接关系到农户对农药化肥的使用方式和使用规范。参加过施肥培训的农户对化学要素施用的技能和知识了解得更为深刻, 更能科学合理地施用化学要素, 并控制其使用量。

(二) 模型设定

本文从主观和客观两个维度来衡量农户的农药化肥使用行为, 因此也设定了两个模型。模型Ⅰ 为基于主观指标的农药化肥使用行为模型, 这是一个二元分类变量, 采用二元Logistic模型来进行分析。模型Ⅱ 为基于客观指标的农药化肥使用行为模型, 由于因变量是定量化的数据, 采用OLS回归模型进行分析。具体模型方程如下:

Logit(Dummy)=α 0+α 1gender+α 2age+α 3edu+α 4labor+α 5area+α 6income+α 7sense

+α 8org+α 9atti+α 10training+ε

cost=β 0+β 1gender+β 2age+β 3edu+β 4labor+β 5area+β 6income+β 7sense

+β 8org+β 9atti+β 10training+θ

其中, 因变量Dummy和cost分别代表是否因为气候变化增加农药化肥投入和农药化肥费用总支出; gender表示性别; age表示年龄; edu表示受教育程度; labor表示农业劳动力数量; area表示耕地面积; income表示收入水平; sense表示气候变化感知程度; org表示农户参与农业产业化组织情况; atti表示风险态度; training表示施肥培训。

(三) 变量描述

基于调査数据, 本文所选取变量的描述性统计分析结果见表5 。

表5 变量的含义和描述性统计分析结果
四、 结果与分析
(一) 二元Logistic模型回归结果

经过多重共线性检验后, 利用前文所构建的二元Logistic模型检验各个变量对农户农药化肥使用行为的影响, 结果如表6所示。本研究的核心问题是探讨气候变化感知对农户农药化肥使用行为的影响。实证结果显示, 气候变化感知与农户农药化肥的使用行为之间呈正相关关系, 并在1% 的置信水平上显著。结果表明, 农户对气候变化感知的程度越高, 越有可能增加农药化肥投入。这恰好验证了本文的研究假设, 即气候变化会使农户增加农药化肥投入, 进而对农产品质量安全造成威胁。

表6 基于主观指标的农药化肥使用行为影响因素模型估计结果

除了核心变量外, 与预期相符, 年龄对农户农药化肥使用行为的影响为负, 并在1%水平上具有统计显著性。这说明随着年龄的增加, 农户的种植经验和应对气候变化的能力也在增加, 不会因为气候变化而轻易增加农药化肥投入。同时, 受教育程度也是影响农户农药化肥使用行为的主要因素之一, 文化水平越高的农户越了解农药化肥的负面影响, 因此不会增加农药化肥投入。农户是否参加产业化组织与其农药化肥使用行为之间也呈现出负相关关系, 并在1%的水平上显著。这意味着参加农业合作组织等产业化组织的农户会受到产业化组织的引导和约束, 在气候变化影响下不会增加农药化肥投入。同样, 风险态度对农药化肥使用行为的影响在1% 的水平上显著, 即风险规避程度高的人会倾向于增加农药化肥的投入。最后, 农业劳动力数量和农药化肥使用行为之间是正相关, 这与预期不符, 可能的原因是从事农业的劳动力数量越多, 农业收入所占比重越高, 追求产量的动机越强, 会导致农药化肥的使用量增加。

(二) OLS回归模型结果

如表7所示, 核心变量气候变化感知程度和农药化肥使用量呈正相关关系, 并在1%的水平上显著。在其他条件不变的情况下, 感知到气候变化影响明显的农户会比没感受到气候变化影响的农户多使用农药化肥7千克/亩。这再次证明气候变化感知越强烈, 农户越倾向于多使用农药和化肥。除了核心变量外, 与预期相符, 耕地面积与农药化肥使用量之间呈现出正相关关系, 家庭经营规模越大, 在气候变化背景下越倾向于增加农药化肥的使用; 与二元Logit的结果一致, 未参与农业产业组织和风险规避程度高的农户为了稳定产量, 也会多使用农药化肥。

表7 基于客观指标的农药化肥使用行为影响因素模型估计结果
五、 结论与启示

学界普遍认为, 农药、化肥等残留污染是影响我国农产品质量安全的主要因素之一, 气候变化背景下农户极有可能增加农药化肥投入以保证水稻产量, 进而威胁水稻质量安全。由于气候变化感知是农户采取任何行动的前提和先决条件, 本文以气候变化感知程度为核心变量来衡量气候变化对农户的影响, 利用浙江、江苏、湖南、四川四省的稻农调查数据, 从主观、客观两个维度考察了农户的农药化肥使用情况, 以此来衡量气候变化对农产品质量安全的影响。结果表明, 气候变化感知程度确实会对农户的农药化肥使用行为产生显著影响, 感知程度高的农户会增加农药化肥的使用。此外, 风险态度、是否参加农业产业化组织也会对农户的农药化肥使用行为产生重要影响。

根据上述研究结果, 本文提出如下建议:第一, 目前的科学研究和政策制定在关注气候变化对数量安全影响的同时, 也要考虑对农产品质量安全的影响; 第二, 气候变化感知强烈的农户会倾向于多使用农药和化肥, 因此, 要加强对气候变化明显地区的农户农药化肥使用行为的引导, 增强农民对农用化学品危害的认知, 积极指导农民采取科学的适应策略来应对气候变化, 使农户的生产行为符合农业可持续发展的要求; 第三, 风险规避态度也会影响农户的农药化肥使用行为, 政府要采取多种治理措施减少气候变化对农业生产的威胁, 加强病虫草害防治, 完善水利等基础设施, 提高农业抗御自然灾害的能力; 最后, 进一步加强农业产业化组织尤其是合作社的建设, 丰富其功能并不断完善其服务体系, 强化农户对农用化学品危害的认知, 并通过各种相关培训减少其农药和化肥的使用, 从生产源头保障农产品的质量安全。

The authors have declared that no competing interests exist.

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