《中国农村经济》精华版｜魏梦升、颜廷武等：规模经营与技术进步对农业绿色低碳发展的影响——基于设立粮食主产区的准自然实验

规模经营与技术进步对农业绿色低碳

发展的影响

——基于设立粮食主产区的准自然实验

作者：魏梦升¹  颜廷武¹  罗斯炫²

作者单位：1.华中农业大学经济管理学院；

                2.华中农业大学农业绿色低碳发展实验室

原文刊发：《中国农村经济》2023年第2期

一、引言

绿色是农业农村发展的鲜明底色。推动形成绿色低碳发展新格局，即有利于满足人民日益增长的美好生活需要，又有利于实现碳达峰碳中和的战略目标。党的二十大报告进一步指出协同推进降碳、减污、扩绿、增长，推进绿色低碳发展。在“双碳”目标下农业绿色发展的关键是实现农业碳减排，以低碳推动农业绿色转型已成为广泛共识（金书秦等，2021）。必须看到，农业生产本身也是碳排放的重要来源之一（何可等，2021）。国家统计局数据显示，2020年中国粮食播种面积占农作物总播种面积的69.7%，粮食产业碳减排无疑是农业减排固碳的重中之重。因此，探索一条兼顾粮食稳产增产和农业减排固碳双赢的绿色低碳转型之路，成为中国农业绿色低碳发展必须面对的巨大挑战。

粮食主产区承担着粮食和重要农产品的稳产保供职能，其绿色低碳发展问题备受关注，已有学者分别对粮食主产区相关政策和农业碳减排开展了十分有益的探索，得出粮食主产区相关政策的实施具有碳减排效应，并发现粮食种植比例是一条农业碳减排路径。然而，现有研究在深入揭示粮食主产区相关政策的碳减排机制方面存在不足。一是，鲜有研究综合分析粮食主产区相关政策的减碳机制，除规模经营之外，技术进步或者其他因素是否也能实现农业碳减排？在粮食主产区，农业生产聚集特征更有可能发挥农机具和农业基础设施的技术效应，技术进步可能会加强粮食主产区的碳减排效应。二是，少有研究注意到规模经营与技术进步的相互促进关系。一个不容忽视的事实是，没有规模经营，粮食生产技术效率将大打折扣（高鸣和宋洪远，2014），缺乏恰当的农业技术，盲目扩大经营规模，必将带来生产效率的损失（Sheng et al.，2019）。因此，本文提出一个合理推测，粮食主产区可能通过规模经营与技术进步的协同作用实现“增产”和“减碳”目标双赢。

鉴于此，本文以2004年国家设立粮食主产区为一项外部政策冲击准自然实验，从规模经营与技术进步的协同作用视角切入，解析设立粮食主产区的碳减排机制。相比于已有文献，本文创新之处有如下两点：其一，本文构建规模经营、技术进步以及二者协同作用的理论分析框架，分析劳动力转移的调节效应，以期更全面地阐释农业碳减排机制，为深入推进农业绿色低碳发展提供科学决策依据；其二，本文考察13个粮食主产区碳减排效应的异质性，对不同地区设立粮食主产区的碳减排效应开展规范识别与评价，准确评估碳减排作用方向，能够更合理地解释政策干预的异质性效果，有助于粮食主产区相关政策因地制宜地调整和完善。综上，本文对粮食主产区相关政策是否具有“增产”和“减碳”双重效应开展分析，从理论和实证两个方面提供经验证据，为中国农业保障粮食安全和加快实现“双碳”目标提供了有益参考和政策启示。

二、政策回顾与碳减排逻辑

（一）政策回顾

粮食主产区肩负保障国家粮食安全的重大战略任务。中国未设立粮食主产区之前，中国粮食生产出现连续下滑，粮食播种面积、单产和总产量全面下降，到2003年底，粮食播种面积只有9914万公顷，比1998年减少了12.6%（朱希刚，2004）。2004年中国通过行政干预设立13个省份作为粮食主产省份，此后，农业产业政策向粮食主产区倾斜。粮食主产区相关政策涵盖一揽子农业政策，大体可以概括为对粮食种植的支持和奖励，以及对粮食的收购等。粮食主产区在保障国家粮食安全方面发挥了重要作用，但自粮食主产区设立以来，农业政策和财政资金向粮食主产区倾斜（魏后凯和王业强，2012），粮食主产区内农业生产活动也更加集中和频繁。因此，粮食主产区为中国粮食增产作出巨大贡献的同时，可能带来农业碳排放增长。

（二）碳减排逻辑

从粮食主产区自身资源禀赋和政策目标方向的现实出发，本文构建粮食主产区相关政策的碳减排逻辑。

1.规模经营的碳减排逻辑。2004－2010年间，中国的农业综合开发项目重点扶持粮食主产区，项目主要目标正是“化零为整”，实现农业生产集中连片经营（许庆等，2011）。粮食主产区相关政策不仅通过土地整治扩大农户地块规模，还通过推进农业种植结构调整鼓励农户从多品种种植调整到单一粮食品种专业化种植，从而实现主产区粮食连片规模经营（张露和罗必良，2020）。总之，粮食主产区相关政策极有可能促进粮食集约化生产，粮食规模经营带来规模经济效应，促进实现农业碳减排。

2.技术进步的碳减排逻辑。农业全要素生产率增长反映技术进步，技术进步是提高粮食主产区粮食和重要农产品稳定供给的关键因素之一（黄季焜等，2009）。设立粮食主产区之前，农业生产以分散细碎的方式为主，设立粮食主产区之后，粮食主产区相关政策也促进了主产区内全要素生产率（total factor productivity，简称TFP）提升（Allan et al.，2006），农业科技在粮食主产区内得到了更广泛的推广和应用，粮食主产区内投入的先进农机具装备具有高效作业功能和内嵌式环保技术（孙杰等，2019），通过农机具提供的精准施肥、施药与节水灌溉提高农资利用效率，有利于实现粮食主产区的碳减排。

3.基于规模经营与技术进步协同作用的碳减排逻辑。早有研究表明，规模经营与技术进步的协同作用能实现环境与经济兼容发展（董直庆等，2014）。粮食主产区的规模经营与技术进步并非相互独立。首先，随着“刘易斯拐点”到来和人口红利消失，中国粮食主产区农业发展必然走向专业化，粮食主产区相关政策促进主产区内作物种植结构“趋粮化”（仇童伟和罗必良，2018）。粮食规模经营降低机械替代劳动的难度，同时为绿色低碳技术应用提供有利条件。其次，技术进步可促进农业生产可分性，农业分工会正向影响农业规模经营，这说明粮食主产区技术进步也可正向影响农业规模经营（何秀荣，2016）。由此可见，粮食规模经营与技术进步可能互相促进，二者的协同作用共同促使粮食主产区实现碳减排。

三、研究设计与特征事实

（一）变量选取

1.被解释变量。本文被解释变量为农业碳排放和农业碳强度。农业碳排放是指单位面积农业生产带来的碳排放（吨/公顷），农业碳强度是指单位产值带来的碳排放（吨/万元）。

2.核心解释变量。本文把设立粮食主产区作为一项准自然实验，以2004年为处理发生的时间点，核心解释变量为设立粮食主产区。

（二）特征事实

1999－2019年，中国农业碳排放整体呈现波动上升趋势，相较于非粮食主产区，粮食主产区在单位面积上的碳排放量更少，说明粮食主产区没有因为粮食稳产增产而产生更多的农业碳排放量。中国农业碳强度整体上呈现明显下降趋势，但粮食主产区在单位产值上的碳排放量始终高于非粮食主产区。

（三）识别策略

1.基准回归模型。本文将设立粮食主产区作为一次外部冲击的准自然实验，以2004年为政策干预时间节点，把全国31个省份分为实验组和控制组。其他18个省份被归为控制组。构建2004年前后处理组和控制组的“反事实”，借助双重差分法控制省份固定效应和年份固定效应，消除处理组和控制组之间因地区和时间不同造成的经济发展、气候地貌等差异的影响。

2.平行趋势检验与政策动态效应分析。本文以设立粮食主产区的当期（2004年）为基准组，检验若未实施粮食主产区相关政策，处理组和控制组在时间趋势上的变动是否具有一致性，再生成政策实施当期和后15期年份虚拟变量和政策虚拟变量的交乘项，来分析政策处理效应的动态变化情况。

3.机制检验。本文选取农业规模经营、劳动力转移和技术进步作为机制分析变量。借鉴杨晨等（2021）、田晓晖等（2021）的做法，农业规模经营用粮食播种面积占农作物总播种面积的比例表征，反映粮食经营规模变化，并用人均经营耕地面积做了稳健性检验。采用第一产业从业人数占总从业人数的比例反向表征劳动力转移。本文选取机械化水平与绿色技术进步作为技术进步的代理变量。机械化水平用农业机械总动力与第一产业从业人数的比值来表征，即农业劳均机械总动力。本文把农业碳排放作为非期望产出，运用序DEA方法，把13个省级单位当作决策单元，测算绿色技术进步。

4.进一步讨论。首先，本文从化肥施用强度和机械使用强度两个方面探究粮食主产区的碳减排路径。其次，为考察每个粮食主产区的政策效应，本文加入13个省份虚拟变量与政策交乘项的三重交乘项做逐一回归，最终得到13个粮食主产省份的政策效应。

四、回归结果与分析

（一）基准回归结果

基准回归结果表明，设立粮食主产区对农业碳排放具有显著削减作用，但设立粮食主产区会正向影响农业碳强度，从现实情况来看，粮食主产区以种植粮食作物为主，而粮食作物种植效益偏低已经成为不争的事实，《全国农产品成本收益资料摘要》数据显示，2004－2019年间，三大粮食作物净利润由每亩196.5元降低到每亩﹣30.53元。并且，2016－2019年间，三大粮食作物净利润连续4年出现亏损。从而导致粮食主产区相关政策提高了农业碳强度。

（二）机制检验结果

机制检验结果表明，第一，设立粮食主产区能通过粮食规模经营实现农业碳减排，且粮食主产区相关政策碳减排作用的56.28%能由规模经营来解释；第二，劳动力转移加强了粮食主产区相关政策对农业碳排放的削减作用，且劳动力转移的调节作用具有非线形特征；第三，粮食主产区相关政策能促进粮食主产区的绿色技术进步、提高机械化水平，进而实现农业碳减排；第四，绿色技术进步与农业规模经营具有协同作用，从而加强了粮食主产区相关政策的碳减排效应。

（三）进一步讨论

传导路径检验结果表明，粮食主产区相关政策实现农业碳减排的路径，主要通过降低化肥施用强度而非机械使用强度。地区异质性检验结果表明，在黑龙江、辽宁、山东、江苏、湖北5个省份存在显著的碳减排效应，从政策碳减排作用大小来看，设立粮食主产区在山东的碳减排效应最强，在黑龙江、江苏、辽宁3个省的碳减排效应次之，这与田伟等（2014）的研究结论基本一致。结合本文理论分析，其可能的原因是黑龙江和辽宁两个粮食主产省份的规模效应比其余省份更强。山东和江苏两个粮食主产省份的技术进步能带来绿色技术效应。据山东省统计局和江苏省农业农村厅有关数据显示，2020年山东和江苏两省的农业科技贡献率分别为64.56%和70.00%，均明显高于全国平均水平的60.70%。这说明，在适度规模经营的基础上，规模经营与技术进步发挥协同作用，加强了农业碳减排效应。需要注意的是，吉林、内蒙古、河南、湖北4个粮食主产省份的农业碳强度存在显著增加趋势。

五、结论与政策启示

本文主要研究结论如下：第一，基准回归结果表明，设立粮食主产区对农业碳排放存在显著的削减作用，但显著增强了粮食主产区的农业碳强度。第二，影响机制分析发现，粮食主产区相关政策通过规模经营和技术进步实现碳减排效应，劳动力转移对粮食主产区相关政策的碳减排效应具有调节作用。第三，协同作用检验表明，规模经营与技术进步相辅相成，两者发挥的协同作用可以加强粮食主产区的碳减排效应。

粮食主产区低碳转型实质上强调保障粮食安全战略与农业绿色发展的平衡问题，农业生产除了力求粮食等重要农产品“数量”和“质量”安全之外，也需兼顾“环境”和“生态”安全，继而构建全面可持续的粮食安全体系。为此，本文结合研究结论提出如下4点政策启示：第一，国家政策应进一步完善粮食主产区集约化生产方式，发展适度规模经营以获得规模效应，更好发挥粮食主产区的农业碳减排功能。第二，在产业转型升级和劳动力转移背景下，需因地制宜地推进农村剩余劳动力向二、三产业转移，从而加强粮食主产区的碳减排效应。第三，农业发展要实现资源节约和环境友好，需依赖规模经营与技术进步的协同作用。离开规模经营，绿色技术将无用武之地；缺乏绿色技术应用的规模经营又会陷入资源环境约束趋紧的困境。第四，设立粮食主产区符合国家战略需求，政策干预尽管取得了增产和减碳“双丰收”，但粮食主产区农业经营效益不高，难以发挥市场机制的作用，无法保证粮食主产区增产减碳功能的可持续性和韧性。在制定农业政策时充分考虑市场化有益激励措施，提高种粮综合效益，提高粮食主产区粮农积极性。

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