氮肥减量与替代对温室气体减排效果及农户意愿的研究 ——以江苏水稻种植为例

论文摘要

不断加剧的全球温室效应已经受到了世界范围内的普遍关注。农业现代化进程的加快促使农业生产对于机械动力和工业性农业生产资料的需求越来越多,农户对化肥、农药等生产资料的依赖程度也在不断加深。在这样的趋势下,农业生态系统已经无法保持原有的生态平衡,人类活动对生态系统的过多干预已经使农业成为温室气体排放一大主要来源。作为人类生存的基础,农业的基础产业地位不容动摇,降低农业生产中的温室气体排放,减缓温室效应,只能从生产方式上加以改进。与一般的旱地作物不同,水稻生长过程中,除了排放二氧化碳、氧化亚氮这两种普遍性的温室气体之外,在水淹期会排放甲烷。二氧化碳被水稻的碳汇过程重新吸收,因此不构成温室效应的增加。与之相比,具有更大的温室效应的氧化亚氮和甲烷则直接排入大气,增加大气中温室气体的含量。影响温室气体排放的因素有很多,主要分为可控的人为因素和不可控的自然因素两大类。其中人为因素最主要的两类是施肥用量和施肥种类,这一点可以通过正确的引导农户改变生产行为实现对温室气体的减排。我国是水稻生产的大国,历年水稻种植产生的温室气体量较大。以水稻研究对象,分析肥料施用种类、施用量以及农户施肥决策的影响因素,对于消减我国农田温室效应有一定的理论和现实意义。本文首先借助自然科学的研究成果,以实验数据为基准,考察肥料减量与替代能够实现的温室气体减排程度。然后运用现代经济学、环境经济学、农户行为学等理论和方法,以江苏省为例,从农户水稻种植肥料施用种类和数量的现实状况出发,建立稻农肥料施用量高低以及施用有机肥、降低无机氮肥投入程度意愿的分析框架；总结影响农户肥料施用种类和数量的的影响因素,为减少水稻种植中温室气体排放制定相关政策提供依据。本文共分为七章,包括五部分内容：第一部分为第一章,主要包括研究背景、问题的提出、研究目的、和方法。第二部分为二、三两章,主要是有关低碳农业、碳源、碳汇、温室气体排放等方面的概念和文献综述,以及以现代经济理论为基础,对影响水稻生产中温室气体排放的农户要素投入行为进行经济学分析。第三部分为第四章,以实验数据为基础,建立以水稻温室气体排放量最小为目标函数的线性规划模型,测算出实现排放量最小时的化肥与有机肥投入量的最佳分配,为农户水稻种植施肥行为提供一定的指导。水稻生产中对无机氮有刚性需求,因有机肥使用产生的温室效应远小于无机肥,在保证产量不变时的最小氮素施用量为12-16千克/亩（纯养分）。其中有机氮的替代程度为30%,可以实现的温室效应减排程度为28.4%。第四部分为第五章,通过微观调研数据,对水稻种植户施肥行为,包括施肥量和肥料种类有了一定的认知。另外,结合获得数据中样本农户自身的特点,对于农户施肥行为与其家庭特征和个人特征方面的关系有了一定的感官认识,为下文的实证分析部分奠定基础。第五部分为第六章。以第四部分的统计数据为基础,本文对水稻生产中温室气体排放的农户施肥行为进行实证分析。首先以农户个人特征和家庭特征为自变量,分析影响农户施肥行为的各个因素。得出结论：（1）农户化肥使用量的高低取决于农户对化肥施用是否会污染环境的认知和农户个人的风险态度；（2）水稻化肥投入量与产出之间存在二次关系,符合生产可能性曲线；（3）农户是否施用有机肥以及愿意减少化肥用量的程度受年龄、认知、风险态度和所处地区的影响。上述结论的政策含义如下：第一、水稻种植中通过减少无机氮肥施用,增加有机肥,具有较大的温室气体减排潜力,应该采取措施力促这一目标的实现。第二、有机肥因为消耗劳动力加大,短期效果不明显而不受重用,需要良好的农业服务体系给予支持。第三、农户对化肥的污染认知可以影响其化肥施用量,可以通过推广宣传科学施肥等相关知识,加强农户的认知,从而改变其惯性的多施肥行为。第四、政府部门的推广对于有机肥的施用有显著促进作用

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 导言
• 1.1 问题的提出
• 1.1.1 选题背景与意义
• 1.1.2 提出问题
• 1.2 研究目标和研究内容
• 1.2.1 研究目标
• 1.2.2 研究内容
• 1.3 研究方法及、问卷设计及样本选择
• 1.3.1 研究方法
• 1.3.2 问卷设计
• 1.3.3 数据来源与样本选择
• 1.4 技术路线
• 1.5 本文的创新与不足
• 1.5.1 本文的创新之处
• 1.5.2 本文存在的不足
• 2 概念界定、文献综述
• 2.1 概念界定
• 2.1.1 碳源与碳汇
• 2.1.2 低碳农业
• 2.2 文献综述
• 2.2.1 对于农户施用化肥和化肥利用率的研究
• 2.2.2 对于水稻中温室气体排放的研究
• 2.2.3 水稻田中温室气体减排的影响因素研究
• 2.2.4 农户施肥行为研究
• 2.2.5 述评
• 2.3 本章小结
• 3 水稻温室气体排放与农户施氮行为的理论分析
• 3.1 稻田施氮行为与温室气体排放
• 3.2 农户施氮行为的理论分析
• 3.2.1 化肥施用与生产可能性曲线
• 3.2.2 农户行为理论
• 3.2.3 风险偏好与行为选择
• 3.3 施氮行为引起温室效应增加的经济学原因
• 3.3.1 市场失灵
• 3.3.2 政府失灵
• 3.3.3 失灵状态下的农户施氮行为
• 4 水稻种植温室气体减排潜力的测度
• 4.1 水稻种植中实现最小温室效应的氮肥投入
• 4.1.1 实现水稻种植最小温室效应的理论支撑
• 4.1.2 江苏省水稻肥料施用与温室气体排放
• 4.1.3 最小温室气体效应的线性规划模型
• 4.2 不同投入标准下氮肥减量与替代的减排效应
• 4.2.1 水稻氮素投入的国际标准及相应的温室气体减排潜力
• 4.2.2 农户水稻氮肥施用的减排效应分析
• 4.3 本章小结
• 5 样本地区农户施氮行为及水稻成本收益
• 5.1 样本区域农业生产基本特征
• 5.1.1 样本选择
• 5.1.2 问卷调研内容
• 5.1.3 样本区农业生产基本情况
• 5.2 样本户水稻氮肥施用与成本收益
• 5.2.1 样本户水稻氮肥施用情况
• 5.2.2 水稻氮肥施用与成本收益
• 5.3 农户对环境污染的认知
• 5.4 本章小结
• 6 农户氮肥减量与有机肥替代意愿的实证分析
• 6.1 农户是否愿意施用有机肥代替无机肥的二元选择
• 6.1.1 二元逻辑分布的原理
• 6.1.2 模型变量选择和特征
• 6.1.3 实证分析结果及讨论
• 6.2 农户实现化肥施用量减少程度的影响因素分析
• 6.2.1 农户化肥施用量高低的影响因素分析
• 6.2.2 农户化肥减量意愿的有序选择模型
• 6.3 本章小结
• 7 结论与政策含义
• 7.1 研究结论
• 7.2 政策含义
• 参考文献
• 附录
• 致谢