石 露,李 博,王 龍,胡 燦,王旭峰
(1.塔里木大學機械電氣化工程學院,新疆 阿拉爾 843300;2.新疆維吾爾自治區(qū)普通高等學?,F(xiàn)代農業(yè)工程重點實驗室,新疆 阿拉爾 843300;3.塔里木大學經濟與管理學院,新疆 阿拉爾 843300)
新疆因其特殊的地理位置和氣候環(huán)境成為我國的優(yōu)質棉花主產區(qū),棉花產業(yè)的高速發(fā)展主要依賴于棉花精量播種和膜下滴灌技術的應用[1-2]。新疆棉花采用地膜覆蓋技術至今,地膜覆蓋鋪膜率100%。農用地膜的長期使用,且回收的不及時和不完全,導致部分地膜殘留于土壤中。新疆地膜年殘留率約24%,平均殘膜量265.3 kg/hm2,棉田地膜殘留量最高可達405 kg/hm2[3-4]。地膜在土壤中殘留量達到一定程度時,土壤微生物量、微生物群落豐度和土壤酶活性顯著降低,土壤養(yǎng)分退化[5]。隨著土壤中殘膜量增加,土壤累積蒸發(fā)量逐漸減小,蒸發(fā)系數(shù)呈上升趨勢[6]。土壤累積入滲量和累積蒸發(fā)量的不確定性隨殘膜增多而增強,進而改變土壤結構,阻礙水分和溶質在土壤中的運移[7-8]。
目前,我國針對農用地膜回收處理的研究主要集中在以下3方面。一是農用地膜的機械化回收作業(yè),設計和研發(fā)不同類型的殘膜回收機,以期通過機械化方式回收農用地膜[9-10]。二是開發(fā)農用塑料地膜的代替物,通過研制不同類型生物降解地膜并開展田間試驗,探尋適宜于新疆棉花種植的生物降解地膜[11-13]。三是農用地膜使用及回收政策和執(zhí)行標準,通過政策和法規(guī)強制農戶使用便于回收再利用的地膜,并制定相關政策和標準[14-16]。而針對農戶回收處理地膜行為的研究比較罕見,王彥發(fā)等[17]分析了影響新疆棉農殘膜回收行為的因素,認為媒體對棉農的殘膜危害認知影響較大。
農戶是殘膜污染的直接制造者,也是地膜回收的主要參與者和污染治理直接受益者,如果沒有農戶的主動積極參與,就不能有效地治理殘膜污染[18]。新疆生產建設兵團第一師和第七師棉農回收處理農用地膜的主要行為有2種,即送到回收廠和其他方式(焚燒、填埋等)[19]。本文從棉農對這2種行為類型的選擇意愿角度,以棉農自身的基本特性、外部特性和對殘膜污染的認知為解釋變量,通過采用二元Logistic模型實證分析這些特征變量對其行為選擇意愿的影響,以便更加清楚地了解棉農選擇殘膜回收處理行為的原因,為提高殘膜污染防控水平,探索殘膜回收再利用綜合治理的有效機制,保護農田生態(tài)環(huán)境及推動農業(yè)可持續(xù)性發(fā)展提供一定依據(jù)。
研究數(shù)據(jù)來源于2020年4—6月課題組在新疆維吾爾自治區(qū)進行的實地調研,問卷調查包括棉農基本情況、外部特征及對殘膜認知情況。新疆生產建設兵團第一師在南疆,第七師在北疆,這兩個區(qū)域棉花種植時間較長,種植面積也較大,具有一定的代表性。
本次調研第一師和第七師各發(fā)放問卷500份,其中第一師有效問卷427份,第七師有效問卷448份,有效率均達到80%以上。調查問卷統(tǒng)計情況如表1所示。
本次調查棉農中,男性居多,第一師男性占比77.99%,第七師男性占比75.89%。第一師棉農的年齡在20~35歲占33.96%,第七師棉農的年齡在20~35歲的占21.88%,表示調查的棉農中,第一師相比第七師棉農年齡偏小。由表1可知,調查的棉農學歷層次均較低,第一師具有初中以上學歷的有62人,占比14.52%;第七師具有初中以上學歷的有37人,占比8.26%。而具有初中以下學歷的,第一師占比45.43%,第七師占比49.78%。主要是因為第一師受訪棉種年齡偏小,接受教育的機會多,學歷層次相比要高一些。
表1 被調查棉農的描述性統(tǒng)計
由表1可知,第一師棉農地膜回收頻率集中于每年1遍,占比67.92%,而第七師地膜回收頻率集中于每年2遍及以上,占比74.78%。相比而言,第七師棉農回收地膜頻率明顯高于第一師。第一師棉田殘膜污染比較嚴重的占比33.02%,第七師棉田殘膜污染比較嚴重的占比35.05%,可見第七師棉田殘膜污染較第一師要嚴重一些。調查結果表明,地膜回收補貼對農戶的地膜回收頻率并沒有產生顯著影響,而導致兩個團場地膜回收頻率和殘膜污染程度存在差異的主要原因在于采用的揭膜技術不同,第一師采用的適時揭膜技術,人工揭膜碎膜少且相對干凈,而第七師采用機械摟膜的比例較高,碎膜多因而需要摟膜的遍數(shù)多。
第一師棉農享受補貼的占比57.38%,第七師棉農享受補貼的占比20.76%,主要是地膜回收補貼和殘膜機具購置補貼。通過農戶調研發(fā)現(xiàn),第一師對補貼政策宣傳比較晚,主要在2020年春播進行了大量宣傳。因此,農戶對補貼的發(fā)放有準確的時間預知,而第七師早前就有將地膜交到回收再利用企業(yè)的要求,但農戶交售地膜后未見補貼,因此對補貼產生了不確定性的感知。
從殘膜對耕地質量的影響來看,第一師棉農認為影響較大的占88.99%,第七師棉農認為影響較大的占93.53%,可知兩個團場的棉農認知不存在顯著差異。
從棉農對殘膜回收的責任認知來看,第一師棉農認為回收地膜是農戶自己的責任占比84.07%,第七師棉農認為回收地膜是農戶自己的責任占比75.00%,可知第一師的棉農對殘膜回收的責任主體認知比較積極,認為是農戶自己的占比相比較高。
從表2可以看出,第一師棉農將農用地膜回收后送到回收廠的占75.18%,采取其他方式的占比24.82%;第七師棉農將農用地膜回收后送到回收廠的占比89.06%,采取其他方式的占比10.94%。從表2中可得,兩個團場的殘膜回收率均較高,大部分棉農都是將農用地膜回收后賣到回收站賺取一點收入。相比而言,第七師送到回收廠的比例高于第一師,由此可見第七師落實地膜回收政策更好一些。結合實地調研可知,第七師擁有殘膜處理高附加值的回收再利用企業(yè),帶動了當?shù)孛揶r回收地膜并將地膜送到回收廠的積極性。而第一師缺乏高附加值的回收再利用企業(yè),農戶主要將回收的殘膜賣給殘膜回收站或在地頭由私人回收,但回收的價格較低,導致棉農賣到回收廠的比例不高。
處理農用地膜的行為中,最有效的是將地膜回收后送到回收廠,這樣既能減少地膜對棉田的危害,也能使回收的地膜實現(xiàn)再利用。將地膜回收后焚燒、填埋或直接翻入耕層是不科學的處理方式,這些方式都不可取。如果長期采用這種處理方式,將會給農業(yè)環(huán)境和棉花生長造成極大的危害,輕者抑制作物生長,導致棉花減產,更有甚者改變土壤結構,影響農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
表2 處理農用地膜的行為
將棉農對地膜處理方式主要分為2類:送到回收廠和其他(焚燒、填埋等)。被解釋變量為棉農處理地膜方式,其中送到回收廠為1,其他(焚燒、填埋等)為0。由于被解釋變量的選項有兩個,故采用二元logistic回歸模型。一般情況下,以P來表示送到回收廠的概率,則1-P表示其他(焚燒、填埋等)的概率,可以把各解釋變量表示為P的函數(shù),各種可能的影響因素如式(1)所示[18]。
P=P(Y=1)=F(βiXi)(i=1,2,…,n)
(1)
P表示概率,取值區(qū)間為(0,1)。為彌補式(1)不足,構建對數(shù)差異比和對數(shù)似然比,用θ(P)代替P,構建自變量Xi的線性函數(shù),得式(2)。
(2)
式中Xi——影響棉農回收處理農用地膜行為的第i個解釋變量
β0——截距項
βi——Xi的待估系數(shù)
模型被解釋變量和解釋變量取值如表3所示。
表3 變量含義及統(tǒng)計值
運用SPSS統(tǒng)計軟件進行二元Logistic模型回歸分析,結果如表4所示。模型建立過程中,以其他方式為參照類,用來估計棉農選擇兩類農用地膜回收處理方式的影響因素。從表4回歸模型結果看,棉農的性別變量無顯著性影響。而棉農年齡變量在模型中通過了10%統(tǒng)計水平的顯著性檢驗,且其系數(shù)為正。這表明,在其他條件不變情況下,與送到回收廠相比,棉農年齡越小,選擇其他方式的意愿更強。因為棉農年齡越小,社會責任心較小,但是對殘膜又有一定的認識,雖然將地膜進行了回收,為圖省事,更愿意選擇焚燒或填埋的方式處理殘膜。
表4 模型參數(shù)估計與檢驗
棉農文化程度變量在模型中通過了5%統(tǒng)計水平的顯著性檢驗,其系數(shù)為正。這表明,在其他條件不變情況下,與其他方式相比,文化程度越高,選擇送到回收廠的意愿更強。因為學歷越高的棉農越了解殘膜的危害,環(huán)保意識越強,只有把回收的地膜送到回收廠,才能減少其對環(huán)境的污染。
棉農回收地膜的頻率變量在模型中通過了5%統(tǒng)計水平的顯著性檢驗,其系數(shù)為正。這表明,在其他條件不變情況下,與其他方式相比,回收地膜的頻率越高,選擇送到回收廠的意愿越強。多次回收能減少棉田的殘膜殘留,地膜回收頻率高,代表這些棉農更能意識到殘膜污染的嚴重性,更愿意將回收地膜送到回收廠。
棉田地膜污染程度、是否享受補貼變量無顯著性影響。殘膜對耕地質量的影響變量在模型中通過了10%統(tǒng)計水平的顯著性檢驗,其系數(shù)為正?;厥辙r膜的責任主體變量在模型中通過了5%統(tǒng)計水平的顯著性檢驗,其系數(shù)為負。這表明,在其他條件不變情況下,與其他方式相比,殘膜對耕地質量的影響越大,選擇送到回收廠的意愿越強。其原因為棉農認為殘膜對耕地質量的影響越大,且棉農自己是殘膜回收的主體責任人,表明其對環(huán)境保護、白色污染和殘膜危害關注度就越高,棉農回收殘膜越理性。
基于棉農調研數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計和Logistic回歸分析,再結合實地調研分析得出以下結論。
(1)將回收后的農用地膜送到回收廠得到大多數(shù)棉農的認同,比例達到82.29%。大部分受訪棉農有意愿獲得直接針對殘膜回收的補貼,認為該補貼能大大提高農戶回收農用地膜的積極性。
(2)新疆棉農對殘膜危害的認知程度偏低,且對農用地膜回收后的利用價值認識不足,認為回收的農用地膜無再利用價值,該認知直接影響了農戶對農用地膜回收的積極性。
(3)實證研究表明,棉農的年齡、文化程度、回收地膜頻率和對殘膜危害的認識是影響新疆棉農回收處理農用地膜行為的主要因素。
4.2.1繼續(xù)提高棉農對殘膜危害的認知
雖然農戶對殘膜危害有一定的認知,通過調查發(fā)現(xiàn),仍有部分農戶認為回收殘膜是政府或相關企業(yè)的責任,且殘膜危害不大。政府應該進一步加強通過網絡媒介、電視廣播等的宣傳力度,提高農戶對白色污染的認識,使農戶進一步意識到殘膜回收處理工作的重要性和迫切性。確立農戶為農田殘膜治理的主體,應當有保護和保養(yǎng)耕地的義務,應及時回收農田殘膜并按要求交送指定地點,防止農田殘膜對土地的污染。
4.2.2健全完善殘膜回收再利用市場機制
殘膜污染問題主要的解決方法是形成農用地膜回收再利用市場機制。只有讓農戶在回收農用地膜的過程中取得一些直接的經濟效益,才能進一步提高農戶回收農用地膜的積極性。因此,當前比較重要的是加強對回收再利用企業(yè)的扶持,健全完善殘膜回收再利用市場機制,最終形成以市場為主導促成農戶加強殘膜回收再利用的行為。
4.2.3完善農用地膜綜合治理相關法律法規(guī)
明確污染管理職責,解決農田殘膜污染綜合治理主體缺位、監(jiān)管缺失的問題。制定農田殘膜污染綜合治理作業(yè)規(guī)程,明確作業(yè)時間、作業(yè)機具、作業(yè)質量、作業(yè)收費和驗收標準等,將農田殘膜污染治理作為農產品生產全過程中必不可少的農藝措施,以政策、法律法規(guī)文件形式等明確體現(xiàn)“誰污染,誰治理”的原則,并采取適當?shù)膽土P與補償措施。