摘自:《中国农业资源与区划》2025
作者:姚成胜,刘伟芳,何琪
农药是农业生产中不可或缺的投入品,如果不施用农药,每年因农业病虫草鼠害造成的粮食损失约占粮食总产量的30%。然而,世界各国农业生产者大多凭借经验和直觉施药,农药过量施用问题普遍存在。农药的过量施用将导致农业生态环境质量下降,显著降低农业生物多样性,同时过量农药残留在农产品当中,也对人类生命健康产生威胁。然而,推进农业绿色发展、保障人民食品安全等问题日益成为人们关注的焦点,因此如何科学合理地施用农药,以实现稳定和提高农作物产量的同时,将其对生态环境和人类健康的危害降至最低,成为各国关注和研究的焦点。
本文通过建立农药施用强度和损害控制生产函数模型,对全球30个主要农业国家(表1)1990—2021年的农药施用强度和农药利用效率的时空演变特征进行了定量分析,采用面板经济模型和门槛效应模型揭示了农药利用效率的主要影响因素和农药施用强度对农药利用效率的门槛特征。
表1 全球30个主要农业国家分布情况
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所得研究结论如下:
(1)1990—2021年30个主要农业国家整体的农药施用强度呈现以2005年为界的前升后降的变化特征,而农药利用效率则呈现以2012年为界的前降后升的变化特征;中国则以2015年为界,农药施用强度前升后降,利用效率前降后升,农药减量增效工作落后于发达国家10年以上。
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图1 1990—2021年全球主要农业国家农药施用强度(PAI)总体时序演变特征
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图2 1990—2021年全球主要农业国家农药利用效率(MVP)总体时序演变特征
(2)1990—2021年中强度和高强度农药施用水平的国家数量由11个增长到15个,主要分布于亚洲、欧洲和南美洲;农药利用处于中效率和高效率的国家数量则由24个下降到21个,主要集聚在沿土耳其-伊朗-巴基斯坦-印度-泰国-印度尼西亚-菲律宾的带状区域。
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图3 1990年全球主要农业国家农药施用强度和利用效率空间分布图
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图4 2005年全球主要农业国家农药施用强度和利用效率空间分布图
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图5 2021年全球主要农业国家农药施用强度和利用效率空间分布图
(3)农药施用强度对农药利用效率具有显著抑制作用,降水量的抑制作用不显著;气温、耕地面积和GDP总量对农药利用效率有显著的促进作用,农业从业人员数和农业机械投入的促进作用不显著。农药施用强度对农药利用效率的门槛值为6.65kg/hm2。