小麥種植化肥投入的環境成本估算

袁澤偉++楊紅

摘 要：利用年鑒中的數據分析目前江蘇省農戶在小麥種植中的化肥施用現狀，再利用能值分析法求出化肥施用產生的外部環境成本為1.19元·kg-1，并對其進行了分析和總結。

關鍵詞：小麥種植；化肥投入；環境成本

中圖分類號：S143 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.07.003

Abstract： The data in the yearbook was analyzed the current status of chemical fertilizer inputs in the wheat planting of farmers in Jiangsu Province， value analysis was used to determine the external environmental cost of chemical fertilizer produced， and it is 1.19 Yuan·kg-1. Then the result was analyzed and summarized.

Key words： wheat planting；fertilizer inputs；environmental costs

隨著經濟的快速發展，我國的耕地面積正在持續減少，面對龐大的人口數量，糧食需求量也日益增長，因此，糧食產量已成為一個十分嚴峻的問題。然而，種植面積在短時間內擴張并不是很現實，因為其帶來的邊際成本太高，這也就意味著土地裝備率被提高很困難，因此，只能寄希望于土地產出率的提高，肥料等土地替代型生產要素的增加。但是，隨著農村經濟的發展，農村純農戶減少，勞動力人數下降，這就又導致了人們更加愿意用化肥來替代有機肥、農家肥，這在一定程度上造成了化肥的過量施用。

農戶大量使用化肥以求帶來最大的小麥產量，一方面造成了化肥的過度施用，另一方面化肥的投入量與小麥的產量不是在任何階段都是完全成正比的，因為小麥的產量還受作物的品種、生長的條件等有關，所以當化肥施用量達到一定的水平時，小麥的產量不僅不會繼續增長，而且還會受邊際報酬遞減的影響而下降。

目前，鎮江市大多數地區在化肥的投入強度、密度、總數等方面都存在過量投入的情況，而且化肥的投入結構也存在嚴重不合理的情況，這些都對水體、大氣及土壤造成嚴重的影響。例如，由于化肥的過度施用而導致NH3、N2O、NOX的排放對大氣造成污染；由于化肥的使用結構不合理而導致重金屬污染，使土壤板結；由于淋失、徑流和土壤侵蝕作用而導致地表水和地下水的嚴重污染。

近幾年，鎮江市對于這個問題也已經開始重視起來，但因為剛起步，對于這個問題的分析有限，并不成熟，也沒有形成系統的認識。所以，必須重視化肥過度施用及不合理施用對環境造成的嚴重影響，將環境外部成本納入小麥的生產成本中進行核算，在堅持農戶經濟效益的前提下，根據前人的研究成果，找出化肥施用量與小麥產量的最經濟的一個平衡點，這樣既減少了環境損失，也保障了農戶的利益。

1 化肥施用及其環境成本的相關概念及理論基礎

1.1 經紀人假設

經紀人指以自身利益最大化為根本目的而從事相關經濟活動的主體，無論是出于何種層次的人，他們都是理性的經濟人，都希望在付出最少的基礎上獲取更多的利益，當他們面臨眾多選擇機會時，他們總會去選擇有利于自己的那個機會，利益最大化對他們來說十分重要。

1.2 外部性理論

外部性也可稱為外部成本，可分為正外部性和負外部性。對于負外部性，它也可稱為外部不經濟，是指某一個經濟主體對另一個經濟主體的一種外部性影響，即前者對后者所產生的影響，而這種影響后者則很難去具體地計量以讓前者賠償。

1.3 環境庫茲涅茨曲線

環境庫茲涅茨曲線表示環境污染程度隨著經濟增長先增后減呈現出倒U型曲線，當一個國家的經濟處于低下水平時，其所帶來的便是較小的環境污染，但一旦一個國家的經濟開始發展，隨之而來的便是不斷產生的環境污染，這種情況直到經濟發展達到一定水平時，環境污染程度也就達到了最高點，此時也就達到了兩者的平衡點，隨后環境污染程度會隨著經濟的增長而持續下降。

1.4 環境價值理論

通常認為沒有勞動力參與的就不產生價值，作為環境來說，人們通常認為它并不具有價值，但隨著經濟的發展，環境污染與經濟發展之間的矛盾日益凸顯，人們為了尋求經濟發展與環境污染之間的平衡點，就必須要賦予環境相應的價值，評估污染對環境造成的損失，也就是被損害的環境價值。

2 江蘇鎮江市小麥種植中化肥施用的現狀分析

2.1 鎮江市農業生產的基本特征

鎮江市地處江蘇省中南部，位于長江中下游，屬于丘陵地帶，是亞熱帶季風氣候，雨量充沛。鎮江全市占地面積為3 843 km2，2014年末全市農作物總播種面積為23.583 萬hm2，占全市面積的61.37%，小麥播種面積占農作物總播種面積的30.86%。

2.2 鎮江市小麥種植的化肥投入總量變化

由表1可知：近些年來，鎮江市小麥的種植面積在2009—2011年在7.2萬hm2左右，而2012—2013年在7.1 萬hm2左右，到2014年下降到了萬6.867 hm2；而小麥種植的化肥施用量卻隨著種植面積的下降而不斷上升，且上升比例已大大超過種植面積下降的比例。由此可知，近年來，鎮江小麥種植中，化肥施用過量的問題依然存在，并處于持續惡化的狀態，因此，必須更加重視化肥過量投入及其帶來的對環境質量的影響。

2.3 鎮江市小麥種植的化肥投入的結構變化

由表2可知：單從每種化肥的投入量來說，不論是氮、磷、鉀肥還是復合肥，在這幾年里的投入量都在持續減少，氮肥與2009年相比減少了28.45%，磷肥與2009年相比減少了30.75%，鉀肥與2009年相比減少了30.48%；從4種肥料的投入比例來看，常年都是氮肥的投入量遠遠大于氮、鉀肥，尤其是鉀肥，每年大概只占氮肥投入量的10%，這對于小麥種植是十分不利的，但近年來農民傾向于施用復合肥，這也在一定程度上緩解了化肥投入不均的現象；縱觀這幾年這幾種化肥之間的比例，鉀肥相對于氮肥來說基本保持不動，磷肥的比例稍有下降，復合肥2012年有小幅下降，到2014年又基本恢復先前比例；因此，雖然近幾年來各類化肥的施用量明顯下降，但各類化肥的施用比例基本保持不變，這從側面也能烘托出近年來化肥的投入比例向著合理的方向變化，但在施用比例上還有待改善。

3 江蘇鎮江市小麥種植化肥施用的環境成本估算分析

3.1 化肥施用環境成本的估算方法

（1）市場價值法。它是指企業和個人在其生產經營過程中，會對環境造成損害，這就導致了現有的環境質量與標準的環境質量之間存在著差額，人們對這種差額進行觀察與估量，然后直接運用市場價格對這一環境差異進行貨幣化的方法。

（2）人力資本法。又稱工資損失法，指用于估算因環境污染導致的勞動力生病而導致的醫療費用、工資損失及過早死亡所帶來的成本的方法。

（3）重置成本法。當需要重新構造一個全新的評估對象時，在現實條件下所需要的全部成本需要剔除評估對象的實體的前期貶值、功能性貶值和經濟性貶值，將上述差額作為新的評估對象現實價值的一種方法。

（4）能值分析法。筆者在運用該方法時尋求三大系統，如社會、自然、經濟系統，對三者加以分析，并進行合理地統一，定量分析自然和人的經濟的真實價值，從根本上解決關于生態或經濟分析的難題。

3.2 環境成本的估算

第1步：將化肥對環境的污染進行分類、歸納。

化肥對環境造成的污染反映在自然界的各個方面，其中：土壤污染包括硝酸鹽、硫酸鹽、鎘污染；大氣污染包括N2O、NH3和NOx污染；水體污染包括硝酸鹽污染和水體富營養化。

第2步：根據國內外關于農業種植中化肥在不同方面的運用轉化比例以及化肥中各元素的分子量與劑量（表3），對鎮江市小麥種植化肥施用造成的污染物所產生的劑量進行分析。計算公式：

Dosei=M×Cei×（We/Wf）

式中：Dosei為污染物i在施用中產生的劑量（t）；M為化肥中各元素所占的數量（t）；Cei為鎮江市土壤環境下營養元素的流轉系數，即養分的運移轉化比例；We為產生污染物的分子量；Wf為N或者P2O5的分子量。

第3步：采用傷殘調整生命年法（表4），估算人類的健康因化肥施用產生的污染物而造成的損失值。計算公式為

DALYi= Cdi×DOSEi

式中：DALYi為某種污染物所造成的累積損害年數（a）；Cdi為單位劑量污染物所導致的生命損害年數（a·kg-1），取值采用Eco-indictor99系列評估值；DOSEi為第2步中求出的污染物i的劑量（t）。

第4步：通過調查鎮江市相關單位勞動力的市場價格，將之與前文計算得出的生命損害年累計數相乘，得出施用化肥對環境質量影響的能值，最后將上述數據進行匯總，并得出化肥環境影響的總能值。計算公式為

U=Emergyi=（DALYi×Cm）

式中：U為施用化肥對環境影響的總能值成本（sej）；Emergyi為污染物i的能值成本；DALYi為某種污染造成的年累計損害數（a）；Cm為單位勞動力年市場價格，根據相關文獻資料，取值為9.35E+13sej。

計算結果如表5所示.

第5步：收集我國每年的能值貨幣比率等相關數據，折算出化肥施用宏觀經濟價值。計算公式為：

Emdollar=U/Cg

式中：Emdollar為化肥對環境影響的宏觀經濟價值（$）；Cg為單位數量宏觀經濟價值的能值載荷（sej/$），即一個國家或地區在單位時間內施用的能值與GDP比。

單位宏觀經濟的能值載荷，根據相關資料，取值為1 143E+12sej/$。然后根據鎮江市的具體情況，得出Cg值。

計算結果如表6。

第6步：將上文所計算出的綜合環境成本除以氮肥或磷肥的施用折純量，以獲得施用每單位氮肥或磷肥所帶來的環境成本。計算公式為：

N（P）=Emdollar/M

式中：N（P）為施用每單位氮肥或磷肥所產生的環境成本（元·kg-1）。

通過運用上述公式進行逐步計算，結果如表7。

通過上述公式的計算，通過收集單位勞動力價格和鎮江市能值貨幣比率數據，估算出鎮江市小麥種植化肥投入所造成的環境成本（表8）。

將上述各種污染物所導致的環境成本進行加總，可得出鎮江市小麥種植化肥投入所產生的環境成本為1.19元·kg-1，由表8可知，在眾多污染物中，以大氣污染中的氨氣、土壤污染中的鎘污染以及水體污染中的硝態氮所產生的環境成本居多，占據了總環境成本的84%。

4 結 論

小麥種植的化肥投入越來越引起政府以及農戶的重視，近些年來由于政府的宣傳以及相關政策的實施，小麥種植的化肥投入量已逐步減少，化肥使用比例還要進一步合理化?；蕩淼沫h境污染包括對大氣、土壤、水體的污染，本研究從這3個方面的具體污染物入手，通過計算能值成本、宏觀經濟價值，最后得出每個污染物所帶來的環境成本，得出鎮江市小麥種植化肥投入所產生的環境成本為1.19元·kg-1，并進行了分析。

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