鄧遠遠，朱俊峰

（中國農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，北京 100083）

進入新發(fā)展階段，保障國家糧食安全、端牢“中國人的飯碗”，關鍵在于提升糧食生產(chǎn)能力，這就必須客觀認識和重視糧食生產(chǎn)效率。然而，由于長期對耕地重用輕養(yǎng)，甚至掠奪式經(jīng)營，出現(xiàn)耕地質量下降、水資源緊缺和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)逐漸惡化等問題，嚴重影響中國糧食生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展［1］。保護性耕作是以少或免耕播種、作物秸稈覆蓋地表、深耕松土及病蟲草害綜合防治為主要內(nèi)容的現(xiàn)代耕作技術體系，具有蓄水保墑、培肥地力、改善農(nóng)田環(huán)境等功能。在此背景下，保護性耕作是實現(xiàn)耕地可持續(xù)利用的重要途徑，也是加快落實“藏糧于地、藏糧于技”的關鍵舉措。采納保護性耕作技術不僅表現(xiàn)為農(nóng)藝流程、技術手段和物質裝備上的變化，還表現(xiàn)為耕地利用集約度的轉變，從而影響糧食生產(chǎn)效率。自“現(xiàn)代保護性耕作中國化”序幕拉開以來，在制度創(chuàng)新和技術創(chuàng)新的雙重推動下，2020年免耕播種面積、秸稈還田面積和深耕松土面積分別占全國耕地面積的11.78%、44.06%和8.76%。雖然，積極推廣保護性耕作是為緩解耕地資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護間的突出矛盾，但保護性耕作引起的要素重配亦會對污染排放產(chǎn)生重要影響。因此，厘清采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率（以“增效”為目標）和環(huán)境效率（以“減排”為目標）的影響，以及檢驗其是否可以或者在何種情境下實現(xiàn)“增效”與“減排”的統(tǒng)一，不僅能為政府有的放矢地推進保護性耕作提供參考依據(jù)，而且對促進糧食可持續(xù)生產(chǎn)具有現(xiàn)實意義。

1 文獻綜述

從掌握的現(xiàn)有文獻來看，學界分別研究了采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率和農(nóng)田碳排放的影響，但是較少從“增效”和“減排”雙重視角考察采納保護性耕作技術的效應。其中，關于采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率的影響尚未達成一致結論。一方面，有研究認為，采納保護性耕作技術對技術效率基本上沒有顯著影響［2］。其原因在于：在保護性耕作條件下并不一定增產(chǎn)［3］，且增產(chǎn)作用的發(fā)揮具有緩釋性［4］；即便增產(chǎn)也可能伴隨著更高的投入，若不使用農(nóng)藥防治雜草病蟲害的話，保護性耕作會引起勞動力需求的增加，進一步導致農(nóng)村女性的負擔更為沉重［5］。甚至反向驗證集約化耕作對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率的影響，發(fā)現(xiàn)隨著耕作強度提高，生產(chǎn)率也相應提升［6］。另一方面，有研究表明，采納保護性耕作技術與提高土地生產(chǎn)率和糧食生產(chǎn)技術效率并行不悖［4，7-9］。崔釗達等［8］研究表明，采用保護性耕作技術會顯著提高農(nóng)戶玉米生產(chǎn)技術效率，并且對純農(nóng)戶玉米生產(chǎn)技術效率提升尤為顯著。值得注意的是，糧食生產(chǎn)過程中的合意產(chǎn)出與非合意產(chǎn)出同時存在。與工業(yè)不同，種植業(yè)的非合意產(chǎn)出主要包括耕作、化肥、農(nóng)藥、地膜等投入品使用所導致的環(huán)境代價［10］。如果忽視糧食生產(chǎn)的資源環(huán)境負荷，將會導致以農(nóng)業(yè)資源環(huán)境為基礎的糧食生產(chǎn)效率提升的可持續(xù)性無從保障。而關于保護性耕作措施對農(nóng)田碳排放的影響研究主要集中于兩個方面：一是通過長期定位觀測試驗測定不同保護性耕作措施的固碳排碳效應［11］；二是從宏觀視角關注保護性耕作的碳匯效應［12］。盡管研究方法存在差異，但學者對保護性耕作措施的固碳減排作用已基本達成共識。

既有研究雖然有助于更加深入地理解采納保護性耕作技術“增效”和“減排”的影響作用，但仍存在一定不足：一是現(xiàn)有研究多從改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入產(chǎn)出比的視角來論證采納保護性耕作技術與糧食生產(chǎn)效率的關系，結合技術特性的影響機理分析略顯不足。二是雖然關于糧食生產(chǎn)效率的測算已經(jīng)相當成熟，但研究大多忽視了糧食生產(chǎn)對環(huán)境的不良影響，容易扭曲對經(jīng)濟效應的評價，從而產(chǎn)生誤導性的政策建議。三是盡管關于保護性耕作的碳排放測算及預測、碳匯效應空間特征及其影響因素分析研究眾多，但是從環(huán)境效率去研究保護性耕作技術的文獻還比較少。事實上，保護性耕作、農(nóng)業(yè)產(chǎn)出、二氧化碳排放三者的關系緊密，僅僅將保護性耕作與二氧化碳排放二者結合，顯然有失偏頗。一般來說，農(nóng)戶種植普遍存在著多樣性，并且農(nóng)戶以家庭生產(chǎn)為單位進行投入產(chǎn)出效益分析，在有關技術采納和投入生產(chǎn)資料決策時，很難細分品種去考慮。因此，選取糧食整體進行研究，更能準確反映生產(chǎn)實踐。

基于此，本研究利用全國14 省份調研的糧食種植戶數(shù)據(jù)，結合保護性耕作技術的作用原理，分析采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)“增效”與“減排”的影響。首先，基于耕地可持續(xù)集約化利用理論，明晰采納保護性耕作技術“增效”與“減排”內(nèi)在機理。其次，考慮到糧食生產(chǎn)過程中合意產(chǎn)出與非合意產(chǎn)出同時存在，同時對采納保護性耕作技術“增效”與“減排”效應進行評估。再次，深入探究采納保護性耕作技術“增效”和“減排”效應在不同規(guī)模、生產(chǎn)效率下的組群差異。最后，進一步分析采納保護性耕作技術組合的“增效”和“減排”差異。

2 理論分析

保護性耕作在自然科學領域以技術的形式出現(xiàn)，但將其應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，其就不純粹是一種自然科學范疇中討論的技術形式，還是一種重要的實踐活動。從技術經(jīng)濟學角度看，保護性耕作實質上是一種范式革命，其技術特征表現(xiàn)在減少人為活動對耕地土壤結構的擾動且保持耕地生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境容量和資源承載力，既能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，又能促進耕地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。耕地可持續(xù)集約化利用理論強調，耕地要素與非耕地要素之間存在著最佳配置組合，隨著兩類要素投入的變化，耕地利用存在從粗放到集約再到過度集約的變化過程，基于土地邊際報酬遞減規(guī)律，耕地報酬呈現(xiàn)先遞增后遞減的狀態(tài)。除了投入產(chǎn)出比下降，過度集約化階段還會帶來耕地退化，進而直接影響糧食綜合生產(chǎn)能力。根據(jù)中國已有實踐，長期以來，普遍實行的高投入、高產(chǎn)出的耕地集約化利用模式，在保障了耕地收益和糧食安全的同時，也導致耕地地力透支現(xiàn)象凸顯［13］。在這種情況下，繼續(xù)投入不僅浪費資源還有可能產(chǎn)生負面效應，而借助保護性耕作技術可推進耕地可持續(xù)集約化利用，實現(xiàn)耕地保護和耕地產(chǎn)能提升的雙重目標，進而作用于糧食生產(chǎn)“增效”與“減排”，作用機制如圖1所示。

圖1 采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率的影響機理

相比于常規(guī)耕作技術，保護性耕作技術在很大程度上改變了農(nóng)業(yè)管理方式、耕作措施和生產(chǎn)要素配置，繼而引致糧食生產(chǎn)效率變化［9］。采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率的影響主要有兩條路徑：第一條路徑是耕作技術進步使得生產(chǎn)要素重新匹配和替代，推動實際糧食產(chǎn)量向潛在糧食產(chǎn)量靠近，實現(xiàn)產(chǎn)出高效化［8］。保護性耕作技術具有改善土壤耕層結構、增加土壤有機質、蓄水保墑等作用，能夠最大限度發(fā)揮耕地資源的生產(chǎn)功能［14］。因此，保護性耕作技術具備促進糧食產(chǎn)出增加的可能性，實現(xiàn)與擴大耕種面積同樣效果的耕地生產(chǎn)率“內(nèi)涵性擴大”。第二條路徑是采納保護性耕作技術提升耕地可持續(xù)集約化利用水平，進一步反饋農(nóng)戶生計，倒逼生產(chǎn)和組織方式轉型調整，驅動經(jīng)營集約化［15］。在“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略實施的背景下，采納保護性耕作技術能夠促使農(nóng)戶在糧食生產(chǎn)經(jīng)營中積極發(fā)揮市場、技術、資金等要素的融合優(yōu)勢，實現(xiàn)生產(chǎn)要素的最優(yōu)組合。此外，采納保護性耕作技術能夠促使農(nóng)戶深刻認識糧食生產(chǎn)與資源環(huán)境的互動關系，進而采取一種靈活方式來組織糧食生產(chǎn)，改善經(jīng)營管理效率。

保護性耕作技術遵循生態(tài)系統(tǒng)基本原理，避免對耕地系統(tǒng)產(chǎn)生不可逆的干擾，不僅有利于合理有效地利用耕地和水資源、節(jié)能降耗，而且有利于改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，從而影響環(huán)境效率。首先，保護性耕作技術以保持水土為核心，通過地表覆蓋、減少耕作對土壤的擾動，具備蓄水保墑、防治土壤風蝕和水蝕的效果，是緩解水資源匱乏和提高作物水資源利用效率的重要途徑［16］。其次，在實施保護性耕作過程中，機械作業(yè)次數(shù)和強度隨著耕作過程的簡化而減少，以東北墾區(qū)為例，秸稈覆蓋還田保護性耕作技術相比于常規(guī)耕作的燃油費減少35.78 元/hm2［17］。最后，與常規(guī)耕作方式相比，保護性耕作技術通過提升氮素肥料當季利用效率，以及培肥地力維持土壤氮庫擴容增效實現(xiàn)對作物穩(wěn)定持續(xù)供氮，在減少氮素肥料的投入方面發(fā)揮積極的作用［18］。

3 數(shù)據(jù)來源、變量選取與模型建立

3.1 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)來自“新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體調查”課題組2019年的農(nóng)戶調研，涉及全國14 省份、137 個縣（區(qū)）、174 個村莊。14省份包括內(nèi)蒙古、吉林、四川、安徽、山東、江蘇、江西、河北、河南、湖北、湖南、甘肅、遼寧和黑龍江，基本涵蓋了小麥、水稻和玉米等糧食作物的主產(chǎn)區(qū)。在調研省份選定的基礎上招募各省調研人員，采取學生分散調查的形式進行。學生按照就近原則，利用寒假返鄉(xiāng)機會在其家庭居住地或附近開展調研，在每個村中隨機選擇15～20戶農(nóng)戶開展一對一訪談。調查問卷內(nèi)容包括糧食種植戶生產(chǎn)經(jīng)營決策者主要信息、家庭成員信息、農(nóng)業(yè)技術采用情況以及主要作物成本收益情況等內(nèi)容。經(jīng)過后期的統(tǒng)計和整理，獲得有效問卷2 127份。

3.2 模型設定

3.2.1 糧食生產(chǎn)效率估計

現(xiàn)有研究常用單一要素生產(chǎn)率、全要素生產(chǎn)率或糧食產(chǎn)量來表征糧食生產(chǎn)效率，盡管這些指標確實在一定程度上反映了糧食生產(chǎn)投入產(chǎn)出關系，但這些指標不能反映實際產(chǎn)出與最大潛在產(chǎn)出的偏離。由于耕地后備資源嚴重不足，未來中國糧食綜合生產(chǎn)能力有賴于糧食生產(chǎn)技術效率的提升［19］。采用技術效率指標與當前推動農(nóng)業(yè)由增產(chǎn)導向轉變?yōu)樘豳|導向的需求相符。因此，選取技術效率作為糧食生產(chǎn)效率的衡量標準。

目前，主要有兩種方法用于測量技術效率，一種是以數(shù)據(jù)包絡分析（Data Envelopment Analysis，DEA）為代表的非參數(shù)方法；另一種是以隨機前沿分析（Stochastic Frontier Approach，SFA）為代表的參數(shù)方法。由于糧食生產(chǎn)高度依賴于自然環(huán)境，易受到氣候條件、自然災害等不可控因素的干擾，而SFA 方法能夠避免不可控因素對生產(chǎn)前沿面的影響，且對異常值不敏感，因而更吻合糧食生產(chǎn)的本質特征。此外，相比于DEA 方法，SFA 方法在模型擬合和參數(shù)檢驗方面具有完善的統(tǒng)計學支撐。因此，使用SFA 方法測算農(nóng)戶的糧食生產(chǎn)技術效率，模型設置如下：

對公式兩邊同時取對數(shù)，得：

其中：下標i表示第i個農(nóng)戶；Yi為糧食產(chǎn)出，f(·)表示前沿生產(chǎn)函數(shù)；X代表一組可觀測的生產(chǎn)要素投入變量，包括勞動力、土地、資本等；α為待估系數(shù)；Vi為服從正態(tài)分布的隨機擾動項，即Vi～N(0，)，代表了糧食生產(chǎn)中存在的不可控隨機因素；Ui為獨立于Vi的非負的技術無效率項，反映了糧食生產(chǎn)對于前沿面的偏離程度?？紤]到收斂性問題，設定無效率項服從指數(shù)分布。

利用SFA 測定技術效率，需要選擇生產(chǎn)前沿面的函數(shù)形式來包絡樣本點。常見的函數(shù)形式有C-D 生產(chǎn)函數(shù)和超越對數(shù)生產(chǎn)函數(shù)。由于研究的重點在于生產(chǎn)效率測算而非考察具體生產(chǎn)技術的形式，C-D 生產(chǎn)函數(shù)就已經(jīng)足夠［20］。因此，遵照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究的相關文獻，確定C-D生產(chǎn)函數(shù)進行隨機前沿分析，模型形式為：

式（3）中：Si、Ki、Li分別代表糧食生產(chǎn)中的土地投入、資本投入和勞動力投入。利用極大似然估計法得到式（3）中的模型參數(shù)后，則糧食生產(chǎn)效率TEi可由式（4）測算得出：

在SFA 基礎上，檢驗外生變量對糧食生產(chǎn)效率影響的方法又可分為“一步法”與“兩步法”。雖然蒙特卡羅試驗證實了“一步法”估計優(yōu)于“兩步法”，但是在應用過程中這一觀點依然存在爭議。當變量數(shù)目增多時，如果交叉項過多且統(tǒng)計上又不顯著，“兩步法”的估計效果更優(yōu)［21］?？紤]到引入的解釋變量較多，以及“一步法”要求的Ui的分布假設過于嚴格，故優(yōu)先選擇使用“兩步法”進行模型估計。

3.2.2 環(huán)境效率估計

延續(xù)Reinhard 等［22］的思路測算環(huán)境效率。具體地，把糧食生產(chǎn)中形成的環(huán)境污染作為一種投入要素，與其他常規(guī)投入一同納入隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)中，從而式（3）可以改寫為：

式（5）中，Wi為糧食生產(chǎn)中形成的污染物，用糧食種植過程中產(chǎn)生的碳排放量計算。借鑒He 等［23］測算農(nóng)業(yè)碳排放的方法，構建糧食生產(chǎn)碳排放公式如下：

式（6）中：c表示糧食生產(chǎn)的碳排放總量；m則為碳源因子；e為各碳源的量化值；k為各碳源的碳排放系數(shù)。綜合以往研究成果，確定具體的碳源及相應的碳排放系數(shù)：①農(nóng)資產(chǎn)品投入引發(fā)的碳排放，包括化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)用柴油等導致的碳排放。參考姚增福等［24］的研究，計算農(nóng)資產(chǎn)品的碳排放量。②翻耕土地所導致的碳排放，以當年糧食作物實際播種面積為準。③灌溉環(huán)節(jié)因消耗電力、能源產(chǎn)生的間接碳排放，以當年糧食作物實際灌溉面積為準。各碳源碳排放系數(shù)參見田云等［25］的研究。

遵循環(huán)境效率的測算思路，在保持投入要素和實際產(chǎn)出不變的基礎上，用最小潛在碳排放量替代當前實際碳排放數(shù)量。此外，環(huán)境效率測算是建立在沒有技術效率損失的基礎上，即Ui=0。假設碳排放可能實現(xiàn)的最小數(shù)量為W Fi，則式（5）可以進一步改寫為：

進一步，用式（7）減去式（5），并整理成ln-lnWi的形式，得：

/Wi即環(huán)境效率值，ln-lnWi則是環(huán)境效率的對數(shù)值。從而，環(huán)境效率EE i可以由下式計算得出：

3.2.3 計量檢驗模型設定

為檢驗采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率的影響，將基準回歸模型設定為：

其中：TEi和EE i分別為農(nóng)戶i的糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率，介于0和1之間；adopti為是否采納保護性耕作技術，controli為一組常用控制變量，β為待估系數(shù)，εi為隨機擾動項。由于測算得到的TEi和EE i為受限被解釋變量，而且屬于典型的兩端截斷，若采用OLS 回歸，會導致估計結果有偏且不一致。為解決此問題，采用Tobit模型進行估計。

3.3 變量的選取與定義

3.3.1 被解釋變量

被解釋變量為糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率，由基于SFA 估計得到的糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率表示。進行SFA 估計需提前設定投入產(chǎn)出指標，對于投入指標的選取，參考李博偉等［26］做法，從傳統(tǒng)的生產(chǎn)三大要素去考慮，包括土地、勞動和資本。

（1）產(chǎn)出變量。用農(nóng)戶家庭種植主糧作物（包括小麥、玉米、水稻、大豆4 種作物）的產(chǎn)值表示。由于農(nóng)戶所種植的作物品種多樣，而不同品種作物產(chǎn)量不可比，倘若直接按產(chǎn)量加總并不科學，對產(chǎn)值加總才更為合理［27］。在調研數(shù)據(jù)中統(tǒng)計了每種作物的經(jīng)營總收入，以此進行加總，用加總之后的總產(chǎn)值來表示產(chǎn)出。

（2）土地投入。用加總農(nóng)戶所有糧食作物的種植面積表示，因為考慮到了復種、休耕、棄耕等因素，比采用農(nóng)戶承包耕地面積更合理。

（3）勞動投入。用農(nóng)戶在糧食種植過程中實際投入的勞動量來衡量，單位為“標準勞動日”，包括家庭自有勞動力投入和雇傭勞動力投入。

（4）資本投入。用農(nóng)戶在糧食種植上所投入物質費用來表示。物質費用指在糧食生產(chǎn)過程中所耗費的各類生產(chǎn)資料的價值總和，主要包括化肥、有機肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥、水電灌溉、種子種苗、機械作業(yè)等各項費用。對于物質費用的考察是基于價值量，主要是因為不同的農(nóng)資產(chǎn)品沒有共同的物質單位，用價值量來衡量可以方便數(shù)據(jù)計算和分析［27］。此外，采用物質費用這一綜合指標，還可緩解在估計SFA模型時的多重共線性問題。

3.3.2 核心解釋變量

核心解釋變量為農(nóng)戶是否采納保護性耕作技術的決策，采用0-1 虛擬變量計量，即只要農(nóng)戶在糧食生產(chǎn)中采納了免耕直播、深耕松土、秸稈還田這3 種技術中的任意一種（包含同時采納其中任何兩種或者同時采納這3種技術），即定義為采納農(nóng)戶，賦值為1；否則，定義為未采納農(nóng)戶，賦值為0。在后文討論中，還使用農(nóng)戶對3 種核心保護性耕作技術的采納數(shù)量進行穩(wěn)健性檢驗。

3.3.3 控制變量

為緩解遺漏變量偏誤，參考已有研究［8-9］，還選取了其他因素作為控制變量。具體包括以下3組：第一組是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策者特征變量，包括年齡、性別、受教育程度、健康狀況和風險偏好。同時在回歸中加入年齡的平方項以捕捉年齡對糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率的非線性影響。第二組是家庭特征變量，分別是農(nóng)業(yè)勞動力數(shù)量、在外務工人數(shù)、是否受過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營培訓。第三組是生產(chǎn)經(jīng)營狀況，包括經(jīng)營規(guī)模、耕地細碎化程度、是否加入合作社、是否調整過耕地、耕地質量?？紤]到可能存在的U 型關系，同時加入經(jīng)營規(guī)模的平方項。此外，鑒于不同地區(qū)在政策以及其他方面存在差異，納入省份虛擬變量對其加以控制。

3.4 描述性統(tǒng)計

表1 給出了相關變量定義以及保護性耕作技術采納農(nóng)戶與未采納農(nóng)戶的描述性統(tǒng)計結果。從中可以發(fā)現(xiàn)，采納農(nóng)戶的糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率均高于未采納農(nóng)戶，并在5%水平上通過顯著性檢驗。根據(jù)這一統(tǒng)計結果，初步判斷采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率有提升作用，但仍需要進行嚴謹?shù)膶嵶C檢驗。在控制變量方面，兩組農(nóng)戶除了性別、年齡、風險偏好、農(nóng)業(yè)勞動力數(shù)量、經(jīng)營規(guī)模以及是否調整過耕地等變量不存在顯著的統(tǒng)計差異外，其他控制變量統(tǒng)計差異皆顯著，具體為采納農(nóng)戶比未采納農(nóng)戶的決策者受教育程度更高、健康狀況更好，受過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營培訓的更多，家庭外出務工的更多，耕地細碎化程度更低，耕地質量更好，加入合作社的更多。

表1 采納農(nóng)戶與未采納農(nóng)戶的描述性統(tǒng)計結果

4 實證分析與結果

4.1 基準回歸結果

表2 報告了Tobit 模型估計結果，其中模型1—模型2報告了采納保護性耕作技術影響糧食生產(chǎn)效率的估計結果；模型3—模型4 報告了采納保護性耕作技術影響環(huán)境效率的估計結果。上述兩類模型按照“從簡單到復雜”的估計策略驗證了采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率的影響。據(jù)模型1—模型2 的回歸結果顯示，在不同模型設定下，核心解釋變量“是否采納保護性耕作技術”的估計系數(shù)均至少在5%水平上顯著為正，表現(xiàn)出很強的穩(wěn)定性。當添加全部控制變量時，模型2 中“是否采納保護性耕作技術”的邊際效應為0.016，且在5%水平上統(tǒng)計顯著，說明采納保護性耕作技術總體上穩(wěn)健地促進了糧食生產(chǎn)效率的提升，即驗證了采納保護性耕作技術的糧食生產(chǎn)“增效”效應?？紤]到在所使用樣本中，農(nóng)戶糧食生產(chǎn)效率的平均值為0.738，因此上述估計結果的經(jīng)濟學含義是，采納保護性耕作技術可使這部分農(nóng)戶的糧食生產(chǎn)效率平均提高2.17%（=0.016/0.738）。

表2 采納保護性耕作技術的基準回歸結果

再分析模型3—模型4 報告的結果，核心解釋變量“是否采納保護性耕作技術”回歸系數(shù)均為正，且通過了1%的顯著性水平檢驗，表明采納保護性耕作技術能有效提升環(huán)境效率，即采納保護性耕作技術具有顯著的糧食生產(chǎn)“減排”效應?；谔砑尤靠刂谱兞康哪Ｐ? 報告的結果，核心解釋變量估計系數(shù)的經(jīng)濟意義是，給定其他因素相同的情況下，采納保護性耕作技術農(nóng)戶的環(huán)境效率平均比未采納農(nóng)戶高出2.32（=0.007/0.302）個百分點。上述估計結果表明，在資源與環(huán)境約束趨緊的情況下，對于糧食生產(chǎn)而言，采納保護性耕作技術存在顯著的“增效”與“減排”效應，即采納保護性耕作技術可以實現(xiàn)“既增效，又減排”的雙贏目標。

4.2 傾向得分匹配分析

是否采納保護性耕作技術是農(nóng)戶基于自身特征和成本收益分析的“自選擇”，存在著一些不可觀測因素，在影響農(nóng)戶采納保護性耕作技術決策的同時，也可能對其糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率產(chǎn)生影響，采用Tobit 模型進行回歸，將導致估計結果有偏。因此，為糾正選擇性偏誤，引入傾向得分匹配（PSM）方法進行穩(wěn)健性的因果推斷。利用最近鄰匹配、卡尺匹配、卡尺內(nèi)最近鄰匹配和核匹配方法，采用Logit模型，將基準模型中除核心解釋變量外的其他變量作為匹配特征進行控制。為保證PSM 估計的有效性，同時從整體平衡性和協(xié)變量平衡性兩個方面對匹配后樣本進行平衡性檢驗。首先，就整體平衡性檢驗而言，匹配后變量對采納保護性耕作技術概率的解釋力越差，匹配質量越高。其次，就協(xié)變量平衡性而言，匹配后協(xié)變量在兩組樣本之間的標準化偏差大于20%，則意味著匹配失敗。從表3 可以看出，無論采取何種匹配方法，匹配后處理組和控制組樣本都不存在系統(tǒng)性差異，說明本研究對匹配變量和匹配方法的選擇是合理的。

表3 樣本匹配結果的平衡性檢驗

表4 報告了利用4 種匹配方法所得到的估計結果。與基準回歸結果一致，采納保護性耕作技術對農(nóng)戶糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率具有顯著正向影響，再次說明采納保護性耕作技術的糧食生產(chǎn)“增效”與“減排”效應。從利用4種匹配方法測算結果的平均值來看，因為采納保護性耕作技術，該部分樣本農(nóng)戶家庭的糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率分別平均比未采納的樣本農(nóng)戶家庭高出0.035 和0.019。PSM估計結果遠高于Tobit估計結果，這一方面是因為基于Tobit回歸得到的是采納保護性耕作技術對任意樣本農(nóng)戶糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率的影響，即整個樣本的平均處理效應；另一方面也說明，由于“自選擇”問題的存在，Tobit 回歸仍然會低估采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率的影響。

表4 采納保護性耕作技術效率提升效應的平均處理效應

4.3 其他穩(wěn)健性檢驗

4.3.1 替換被解釋變量

前文采用SFA 方法測算糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率，需要事先設定生產(chǎn)函數(shù)形式、無效率項和隨機誤差項分布，難以避免主觀因素的影響。為避免單一效率測度指標對實證結果穩(wěn)健性的影響，采用DEA 方法重新測算了糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率，以此作為被解釋變量繼續(xù)進行回歸。結果見表5 的模型5—模型6，核心解釋變量的估計系數(shù)依然顯著為正，說明基準回歸結果不會因被解釋變量度量指標的變化而發(fā)生顯著改變。

4.3.2 替換核心解釋變量

考慮到農(nóng)戶可能會同時采納多項保護性耕作技術，并且這些技術的選擇之間并不互相排斥，而多項保護性耕作技術“捆綁”應用的效果或更為顯著［28］。因此，參照楊志海［29］的研究，以農(nóng)戶所采納的保護性耕作技術數(shù)量作為衡量采納保護性耕作技術強度的指標，并以此設置采納保護性耕作技術的替代變量。由表5 的模型7—模型8報告結果可以發(fā)現(xiàn)，以采納強度衡量的采納保護性耕作技術與糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率至少在5%水平上顯著正相關，即農(nóng)戶所采納的保護性耕作技術數(shù)量越多，對糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率促進作用越大。這說明，研究結論并沒有因采納保護性耕作技術度量方式的變化而出現(xiàn)差異。

4.3.3 調整固定效應方式

在基準回歸中，通過控制農(nóng)戶所在省份的固定效應來排除樣本地理位置差異對回歸結果的干擾，但由于研究中使用的是農(nóng)戶調查數(shù)據(jù)，因此仍無法完全排除村莊間的固有差異對回歸結果的影響。為此，參照紀月清等［30］的研究，用農(nóng)戶所在村莊固定效應替換原模型中的省份固定效應重新估計。由表5 的模型9—模型10 報告結果可知，在控制村莊固定效應后，核心解釋變量“是否采納保護性耕作技術”的系數(shù)估計值雖略有變化，但依然至少在5%顯著性水平上保持正向影響。因此，可以認為調整固定效應并不會給結論帶來很大偏差。但鑒于控制村莊固定效應所帶來的自由度損失遠大于控制省份固定效應，所以本研究仍然選擇信任省份固定效應后所得到的結果。

5 異質性考察

5.1 分不同規(guī)模

小農(nóng)戶與規(guī)模經(jīng)營農(nóng)戶在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系中扮演的不同角色和行為差異已經(jīng)得到學術界共識，無論是技術采納行為［31］，還是采納技術后糧食生產(chǎn)技術效率的變化都有很大差異［32］。伴隨著經(jīng)營規(guī)模的擴大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式（即耕地利用方式和利用強度）也隨之改變，進而影響農(nóng)業(yè)環(huán)境效率［33］。為此，將經(jīng)營規(guī)模劃分為小規(guī)模（0～＜0.7 hm2）、中規(guī)模（0.7 hm2～＜2.0 hm2）、大規(guī)模（2.0 hm2及以上）3 個組別進行考察。

由表6可知，只有大規(guī)模農(nóng)戶組中采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率同時呈現(xiàn)顯著的正向影響，也就是說大規(guī)模農(nóng)戶采納保護性耕作技術實現(xiàn)了糧食生產(chǎn)“增效”和“減排”。而采納保護性耕作技術的回歸系數(shù)在中規(guī)模糧食生產(chǎn)效率模型中不顯著，說明對于中規(guī)模農(nóng)戶而言，采納保護性耕作技術沒有對糧食生產(chǎn)效率產(chǎn)生顯著影響?？赡艿脑蚴?，中規(guī)模農(nóng)戶勞動力和資本需求較小農(nóng)戶高，專業(yè)化水平還未達到規(guī)模經(jīng)濟，導致采納保護性耕作技術對糧食生產(chǎn)效率提升作用不明顯。小規(guī)模農(nóng)戶中采納保護性耕作技術對環(huán)境效率的正向影響不顯著，說明對于小規(guī)模農(nóng)戶而言，采納保護性耕作技術在提升糧食生產(chǎn)效率的同時，對于農(nóng)業(yè)環(huán)境的改善作用并不明顯。這可能是因為，現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)技術培訓多針對中大規(guī)模農(nóng)戶，小規(guī)模農(nóng)戶未能充分發(fā)揮保護性耕作技術的多重效應。

表6 經(jīng)營規(guī)模異質性的估計結果

5.2 分不同生產(chǎn)效率

既有研究廣泛認為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率分布上的農(nóng)業(yè)技術采納效果存在差異，譬如農(nóng)業(yè)科技設備或灌溉設備采納所帶來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術效率的提升幅度會隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術效率的增加而不斷降低［34］。為詳細考察整個糧食生產(chǎn)效率分布上由采納保護性耕作技術導致的差異，采用分位數(shù)分類方法將所有樣本農(nóng)戶按照糧食生產(chǎn)效率從低到高劃分為低效率（＜33%）、中等效率（33%～＜66%）、高效率（≥66%）3 個相鄰但不相互交叉的完備區(qū)間，進行子樣本異質性回歸，結果見表7。

表7 生產(chǎn)效率異質性的估計結果

對于高生產(chǎn)效率的農(nóng)戶而言，采納保護性耕作技術會進一步促進其糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率的提高。這是由于農(nóng)戶在資源稟賦、技術水平、信息獲取能力等方面的差異，導致其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素配置能力原本存在差別。而本身具有優(yōu)勢的農(nóng)戶在采納保護性耕作技術后，鑒于其在管理能力和要素配置能力方面更具優(yōu)勢，能更充分地發(fā)揮保護性耕作技術的效果。對生產(chǎn)效率不具有優(yōu)勢的農(nóng)戶而言，采納保護性耕作技術不僅不會緩解其糧食生產(chǎn)壓力，反而會加重其對農(nóng)業(yè)環(huán)境的干擾，取得適得其反的效果。這意味著，如果不能解決農(nóng)戶生產(chǎn)效率阻滯問題，那么想通過采納保護性耕作技術來提升糧食生產(chǎn)效率的策略將呈現(xiàn)低效率或無效率的“尷尬”。

6 進一步分析

將保護性耕作技術包中的3 種子技術存在的所有可能采納組合分為7類（這些組合均可以找到對應的典型技術路線），進一步考察7 類細分技術采納組合對糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率的影響。鑒于糧食生產(chǎn)效率和環(huán)境效率可能與其他不可觀測因素相關，存在樣本選擇性偏誤問題，因此采用多項內(nèi)生處理效應模型進行估計。表8估計結果表明，相較于未采納保護性耕作技術而言，采納秸稈還田+深耕松土、秸稈還田+免耕直播與深耕松土+免耕直播+秸稈還田技術組合均能顯著提升糧食生產(chǎn)效率，提升幅度分別為5.4%、6.3%、3.4%，而對環(huán)境效率無明顯改善。雖然未發(fā)揮出提升環(huán)境效率的潛力，但并不否定保護性耕作技術能夠降低污染排放的事實，也不可忽視其長期效應。此外，無論是糧食生產(chǎn)效率方程還是環(huán)境效率方程，多個選擇偏誤項顯著，說明存在樣本選擇性偏誤，因此，采用內(nèi)生假設下的估計結果更合理。

表8 技術組合采納的效率提升效應估計結果

7 結論與政策啟示

本研究在明晰采納保護性耕作技術“增效”與“減排”內(nèi)在機理的基礎上，利用2 127 份糧食種植戶的實地調研數(shù)據(jù)，探究了采納保護性耕作技術的糧食生產(chǎn)“增效”與“減排”效應。研究發(fā)現(xiàn)：①對于糧食生產(chǎn)而言，采納保護性耕作技術能夠實現(xiàn)“增效”與“減排”的雙贏。②采納保護性耕作技術的糧食生產(chǎn)“增效”與“減排”效應具有顯著的異質性。分規(guī)模來看，小規(guī)模農(nóng)戶采納保護性耕作技術“只增效，不減排”；中規(guī)模農(nóng)戶采納保護性耕作技術“只減排，不增效”，而大規(guī)模農(nóng)戶采納保護性耕作技術“既增效，又減排”。分生產(chǎn)效率來看，高生產(chǎn)效率農(nóng)戶采納保護性耕作技術“既增效，又減排”；中等及以下生產(chǎn)效率農(nóng)戶采納保護性耕作技術的“增效”與“減排”效應均未能得到驗證。③保護性耕作技術組合側重于“增效”，并未對環(huán)境效率發(fā)揮出應有的積極效果。因此，采納保護性耕作技術順應農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，可作為“藏糧于地、藏糧于技”的有力抓手，助力糧食安全。

基于研究結果得到如下政策啟示：①高度重視保護性耕作技術的大眾化應用，引導和扶持農(nóng)戶主動自覺地采納保護性耕作技術，釋放其“增效”與“減排”效應。②結合不同類型農(nóng)戶的資源稟賦與生產(chǎn)實際需求，選擇性地制定保護性耕作技術推廣方案。針對不同經(jīng)營規(guī)模的農(nóng)戶，有差別地推廣保護性耕作技術及配套農(nóng)機具，提高保護性耕作技術的采納率及轉化率。同時，在保護性耕作技術推廣過程中格外注意保護性耕作技術與效率水平的適配性問題，采取多元化的技術配套推廣服務，弱化生產(chǎn)效率阻滯問題。③對不同保護性耕作模式的“增效”與“減排”效應提升采取特定的路徑，以期最大化采納保護性耕作技術的經(jīng)濟效應。