韩超跃,赵先超

(湖南工业大学 城市与环境学院,湖南 株洲 412007)

农业是关乎国计民生的重要基础性产业,对我国社会安定和谐及经济发展起着关键性作用。改革开放以来,我国农业综合生产能力不断提升、农业基础设施渐趋健全且农业经济结构更为优化,但在农业向好发展的过程中,农业主要依靠资源消耗的粗放经营方式仍未根本改变、农业面源污染和生态退化的趋势尚未有效遏制,其仍承受着来自资源与能源约束、环境质量下降的双重压力。在既要保持经济可持续增长又要实现绿水青山的双重任务下,我国实施各项措施来推动农业绿色发展,如“十三五”时期,我国首次将“绿色”确定为发展理念并高度重视生态文明建设;2017年《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》指出,要转变农业发展方式,优化空间布局,节约利用资源,保护产地环境,提升生态服务功能,全力构建人与自然和谐共生的农业发展新格局;2021年《“十四五”全国农业绿色发展规划》中提出到2025年农业绿色发展全面推进,到2035年农业绿色发展取得显著成效,指出“十四五”时期是加快推进农业绿色发展的重要战略机遇期。由此可见,实施农业绿色发展是当前农业现代化发展及可持续发展的内在需要,也是生态文明建设的重要组成部分。而提升农业绿色全要素生产率(Agricultural Green Total Factor Productivity,AGTFP)已成为破解农业压力困局,实现农业绿色发展的重要途径[1]。

早期研究成果更多关注传统的农业全要素生产率,即只考虑经济层面的产出,忽视了环境污染带来的负面影响。然而,在农业高质量及可持续发展目标导向下,未考虑环境因素的全要素生产率并不能准确评估农业经济绩效,因此相关学者[2-4]尝试将环境污染因素考虑在内,即农业绿色全要素生产率。梳理已有研究成果发现,相关学者在农业绿色全要素生产率的研究尺度、指标选取和测算方法上均有一定差异。研究尺度方面,相关学者较多研究全国和省级层面[6-7],也有部分学者针对特定区域的农业绿色全要素生产率进行研究[8-9],然而以市域或县域尺度进行研究的成果较少。指标选取方面,相关学者对非期望产出选择有偏差,部分研究单纯考虑化肥、农药、农膜、机械等带来的碳排放问题[10-11];部分研究则仅考虑传统的农药、农膜、化肥等物资投入造成的污染[12-13];而同时考虑碳排放和面源污染双重约束的研究较少,且对农业面源污染的考虑并不全面,如尚杰等[14]和方永丽等[15]仅考虑化肥、农药和农膜污染源,忽略了农业固体废弃物污染。测算方法方面,已有研究中对农业全要素生产率的测算方法主要有随机前沿分析法(SFA)和数据包络分析法(DEA),其中DEA方法由于无需设定具体生产函数且在多投入多产出数据处理方面有优势而得到广泛应用[16-18]。然而,当投入或产出存在非零松弛时,角度DEA模型测算会忽略投入或产出的某个方面,径向DEA模型对无效率的测量因忽略部分松弛变量而高估决策单元的效率,最终导致效率测算结果偏差[19-20]。鉴于此,Tone[21]引入投入和产出松弛变量,建立了非径向角度的效率模型;冯杰[22]等采用不同DEA模型测算各省绿色全要素生产率,提出SBM模型更符合绿色全要素生产率的现实含义;Chung[23]等改进Malmquist-Luenberger指数以弥补传统DEA模型忽略非期望产出的问题。然而ML指数不具备循环累乘性且面临线性规划无解问题,因此Oh[24]构建全局参比曼奎斯特卢恩伯格(Global-Malmquist-Luenberger)指数,避免了ML指数的缺陷[25]。

基于上述不足,本文拟进行以下拓展:第一,鉴于当前农业绿色全要素生产率相关研究成果的研究尺度较为单一,针对市域层面以及城市群的研究相对较少,同时考虑到长江中游城市群是涵盖环长株潭城市群、武汉城市圈和环鄱阳湖城市群在内的国家级城市群,其农业状况在我国农业发展格局中占据重要战略地位,因此选取长江中游城市群作为研究区域以丰富当前研究;第二,充分考虑农业碳排放和农业面源污染对农业绿色全要素生产率的影响,其中农业面源污染除考虑化肥流失外,还要测算农业固体废弃物污染量,以准确衡量农业绿色发展效益;第三,为更清晰研究区AGTFP空间格局,综合采用多种方法探究其全局集聚效应、局部空间关联性和空间格局动态演变轨迹,并科学考虑地区空间效应来分析研究区AGTFP影响因素。本文旨在推动长江中游城市群农业发展全面绿色转型,并为我国资源、环境和经济三者协调发展和推进农业高质量发展提供理论与实践参考。

一、农业绿色全要素生产率测算方法

(一)包含非期望产出的SBM超效率模型

(1)

(二)Global-Malmquist-Luenberger生产率指数

参照Oh[24]研究成果,GML指数可定义为:

GMLt,t+1(xt,yt,pt,xt+1,yt+1,pt+1)=

(2)

(3)

式中,PG表示当期与全局基准的技术前沿的最佳实践者差距;GTECt,t+1、GTCt,t+1表示第t期到第t+1期的绿色技术效率变化和绿色技术进步效率变化,若二者均大于1表示绿色效率改善且绿色技术进步,反之则表示绿色效率恶化且绿色技术衰退。

借鉴Zofio[26]对生产率的分解方法,可进一步将GTEC分解为绿色纯技术效率(GPEC)和绿色规模效率(GSEC),则有:

GMLt,t+1=GTEC×GTC=GPEC×GSEC×GTC

(4)

(三)探索性空间数据分析、标准差椭圆和地理探测器

全局莫兰指数基于全局视角衡量长江中游城市群AGTFP空间分布的集聚特征,局部Getis-Ord 指数用以揭示局部要素空间分布特征,具体公式参考李欠男等[25]研究;标准差椭圆能够较好地反映研究对象的分布中心、离散趋势以及扩散方向等空间特征,从全局和空间角度多维揭示地理要素特征[27],具体公式参考左岍等[28]研究;地理探测器是探测空间分异性以及揭示其背后驱动因子的统计学方法[29],其能够定量评估各影响因素对研究区AGTFP空间分异的影响强度。交互探测主要用以识别各因子间的交互作用,即评估双因子X1与X2综合作用时对因变量的影响力是增强还是减弱,双因子交互关系分类可参考高浩然等[30]研究。

二、研究区概况与数据来源

(一)研究区概况

依据《长江中游城市群发展规划》确定长江中游城市群研究范围,具体包括湖南省的长沙市、株洲市、湘潭市、岳阳市、益阳市、常德市、衡阳市和娄底市;湖北省的武汉市、黄石市、鄂州市、黄冈市、孝感市、咸宁市、仙桃市、潜江市、天门市、襄阳市、宜昌市、荆州市和荆门市;江西省的南昌市、九江市、景德镇市、鹰潭市、新余市、宜春市、萍乡市、上饶市及抚州市、吉安市的部分县(区)。其中考虑到研究单元的可比性,将抚州市和吉安市全市划入研究区域。

(二)指标选取

以狭义农业为研究对象,参考已有研究成果[31-32]并根据数据科学性、可获取性等原则,确定投入指标包括土地、劳动力、农业机械、灌溉用水、化肥、农药、农膜和能源等要素;产出指标包括期望产出农业总产值,非期望产出农业碳排放和农业面源污染排放(表1)。

表1 农业绿色全要素生产率测算指标体系

其中,农业碳排放参考李波等[33]的测算方法;农业面源污染主要包括化肥流失、畜禽养殖污染、农业固体废弃物和农村生活污染4类污染单元产生的化学需氧量、总氮量和总磷量[34]。鉴于本文研究对象为侠义农业且当前农村生活垃圾处理率提高,因此参考陈敏鹏等[34]和赖斯芸等[35]的研究,主要考虑化肥流失和农业固体废弃物产生的面源污染,具体公式如下:

(5)

式中,E为污染物排放总量;EUi为第i个单元的统计数;ρi为单元i污染物的产污强度系数;ηi为农业生产资源利用效率系数;PEi为产污量,即不考虑资源综合利用和管理因素时农业生产造成的最大潜在污染量;Ci为单元i污染物的排放系数,其由单元和空间特征决定,表征区域环境、水文和管理措施对农业污染的综合影响。

(三)数据来源

鉴于2006年取消农业税费,选取2006—2020年为研究期,以长江中游城市群31个市区面板数据为样本。所有原始数据均来源于历年《中国区域经济统计年鉴》《湖南统计年鉴》《湖南农村统计年鉴》《湖北统计年鉴》《湖北农村统计年鉴》《江西统计年鉴》以及31个市区统计年鉴与国民经济和社会发展统计公报等。其中少量缺失数据采用插值法补齐。

三、长江中游城市群农业绿色全要素生产率测算结果分析

(一)农业绿色全要素生产率时序演变特征

基于2006—2020年长江中游城市群31个市级单位狭义农业投入产出数据以及SBM超效率模型和GML指数测算研究区农业绿色全要素生产率。由表2可知,长江中游城市群AGTFP在全样本期间呈增长态势,年均增长率为3.18%。进一步解析其增长动因发现,GTC增速为7.67%,显著带动AGTFP的增长;而GTEC、GPEC和GSEC的指数均小于1,下降率分别为4.17%、2.61%和1.61%,处于较为明显的衰退状态,表明一定技术条件下所投入的同等要素能够带来的期望产出降低。由此可知,研究区AGTFP呈绿色技术进步效率单轨驱动,因此要继续强化农业绿色科技支撑,深入推广并实施新技术,同时也要保障技术贡献效益。

表2 农业绿色全要素生产率变化及其分解

分阶段来看,“十一五”时期,长江中游城市群AGTFP总体呈增长趋势,年均增长率为4.48%,这主要缘于自2004年国家聚焦三农领域出台一系列强农惠民政策及2006年我国全面取消农业税举措大力激发农民生产积极性等;然而伴随着农资补贴等政策实施,农业生产要素诸如化肥、农药、农膜等被大量施用而导致农业生态环境质量降低,再加上2008年特大自然灾害致使农作物及尚未健全的基础设施受损严重,由此2008—2009年AGTFP降低率为5.83%。“十二五”时期,为优化农业生产环境、促使农业绿色可持续发展,长江中游城市群相继出台各项政策并鼓励相关农业科研机构研发节水灌溉新技术和推广绿色农用制品等,AGTFP又呈增长趋势,年均增长率为2.90%。“十三五”时期,AGTFP总体亦呈增长趋势,年均增长率为2.43%,绿色技术进步效率仍为其单驱因素。该时期年均增速低于前期,与2016—2018年间绿色技术效率降低有关,2017年我国首次提出乡村振兴战略并审议通过《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》,农业发展受各方重视,由此后期AGTFP均呈增长趋势且增长幅度(8.82%)较大。实践表明,农业绿色发展是现实所需、民心所向。

分城市群来看,全样本时期,环长株潭城市群、武汉城市圈和环鄱阳湖城市群的农业绿色全要素生产率均呈增长态势。其中,武汉城市圈年均增速(4.21%)最大,这主要缘于其近年来依托创新机制,坚持生态优先、绿色发展,注重农业高效可持续以及积极推广新型农业业态等;环长株潭城市群和环鄱阳湖城市群的年均增速接近,分别为2.72%和2.75%,表明二者农业绿色发展状况也较好。结合图1,2007—2020年三大城市群AGTFP在绝大部分年份均呈增长趋势,仅个别年份呈现不同程度的降低。三大城市群AGTFP增长变动幅度均较大,尤其在2009年,环长株潭城市群和环鄱阳湖城市群AGTFP均为下降趋势,降低率分别为16.85%和4.70%,导致明显降低的缘由主要是农业环境质量恢复需要时效以及农业基础设施受损尚未恢复致使抗灾能力较弱等。总体看来,GTC亦为三大城市群AGTFP的驱动因素,由此可见,创新技术以提高农业资源利用效率和强化基础设施对农业绿色发展影响深远。

图1 四大城市群AGTFP增长变化趋势

进一步分析环境因素对农业全要素生产率的影响,全样本期考虑环境因素的长江中游城市群AGTFP增速3.18%显然低于未考虑环境因素的ATFP增速3.87%;环长株潭城市群和环鄱阳湖城市群的AGTFP增速(2.72%和2.75%)也明显低于ATFP增速(5.37%和3.26%);反观武汉城市圈,AGTFP增速4.21%高于ATFP增速3.57%。可知在既定投入要素情况下,武汉城市圈期望产出增速要高于非期望产出增速,表明该地区农业绿色发展状况良好,农业污染排放在一定程度上得到规制,环长株潭城市群和环鄱阳湖城市群则需进一步加强生态管控。因AGTFP测算充分考虑了资源环境约束,因此能够更为真实地反映农业生产效率。

(二)农业绿色全要素生产率区域差异特征

考虑到不同地区地理区位、自然环境、资源基础和经济状况等存在差异,由此对比分析长江中游城市群所涵盖区域的农业绿色全要素生产率发展水平和增长态势。在省际层面,由表3可知,湖北AGTFP均值1.038要高于湖南和江西,且高于长江中游城市群AGTFP整体水平;而湖南和江西AGTFP均值1.027要低于长江中游城市群,且两地AGTFP均值相等。进一步从AGTFP解构指数剖析其增长来源,发现湖南、湖北和江西3省均为绿色技术进步效率单驱增长,对AGTFP增长的贡献率分别为262.50%、205.76%和288.97%,且绿色技术效率和绿色规模效率均呈下降趋势,表明长江中游城市群注重农业科技创新,但农业生产资源并未实现有效配置,仍然存在资源错配现象,因此区域绿色协调发展仍需加强。在市域层面,全样本时期AGTFP增速排名前六位的为鄂州、武汉、天门、荆州、宜昌和长沙,AGTFP指数分别为1.085、1.079、1.075、1.069、1.062和1.060;而AGTFP增速低于长江中游城市群且呈降低趋势的有抚州、襄阳和衡阳,AGTFP指数分别为0.998、0.989和0.950。值得关注的是仅长沙、株洲、岳阳、益阳、娄底、武汉、鄂州、咸宁、天门、宜昌、荆州、南昌、九江、景德镇、萍乡、上饶等16个市区的AGTFP水平高于长江中游城市群平均水平,占比仅为51.61%,显然长江中游城市群农业绿色发展水平还需进一步提高。从市域AGTFP增长来源看,仅有益阳、常德、衡阳、宜昌和荆州的AGTFP增长是GTC和GSEC双驱动发展,鄂州市AGTFP增长是GTC和GPEC双驱动发展,天门市AGTFP增长是GTEC、GTC和GSEC三驱动发展;其他24个市区的AGTFP增长均为GTC单驱发展且GTEC和GSEC呈退步状态,表明AGTFP增长来源差异显著,各地区间农业绿色技术创新和农业资源配置效率差距不断扩大。

表3 2006—2020年长江中游城市群市域AGTFP指数及分解均值

将测算得出的各市区AGTFP值进行分级,以全样本时期研究区AGTFP平均增速3.18%为基准,各市区AGTFP增速为负的称为持续降低型区域,为正且低于3.18%的称为缓慢增长型区域,高于3.18%且低于10%的称为稳步增长型区域,高于10%的称为快速增长型区域。可知,“十一五”时期,持续降低型区域有襄阳市、岳阳市和衡阳市等市区,表明该阶段长江中游城市群有9.68%的区域AGTFP呈下降趋势,其余地区均呈增长趋势且增长速率差异较大,其中稳步增长型区域占比(61.29%)最大,快速增长型区域仅占比6.45%;“十二五”时期,持续降低型区域占比增加为16.13%,缓慢增长型区域占比(41.94%)最大,快速增长型区域仍位于湖北省内,由潜江市和咸宁市转为武汉市和天门市;“十三五”时期,持续降低型区域有襄阳市、天门市、潜江市、仙桃市、湘潭市、衡阳市、新余市、吉安市和抚州市,仅鄂州市为快速增长型区域。总体看来,各市区AGTFP差异显著,绝大多数市区处于缓慢增长和稳步增长程度,其整体农业绿色发展水平是提高的但并不稳定,还需进一步激发区域绿色潜能,拓展农业绿色空间,统筹优化城市群绿色发展。

(三)农业绿色全要素生产率空间相关性分析

为分析长江中游城市群AGTFP是否存在空间依赖性,采用全局空间自相关分析方法来探究其空间相关性特征。由图2可知,2007—2020年,长江中游城市群AGTFP累积增长率的Moran′s I值呈“强-弱-强”的波动增长趋势,由0.460增长到0.553,表明邻近市域间绿色技术交流和推广强化,空间关联性渐趋增强。且Moran′s I值均为正值,除2015年未通过显著性水平检验外,其余年份均通过p值小于0.01且Z绝对值大于2.58的显著性水平检验,表明从整体上看长江中游城市群AGTFP累积增长率存在显著的空间正相关性,其增长存在一定的空间依赖性。其中,较为明显的变化是2015年Moran′s I值有较大程度地降低,这主要缘于各地区立足自身资源禀赋及区位优势发展农业,同时网络智能化的智慧农业业态初步形成且未实现纵深发展等。2015年长江中游城市群发展规划以及沿江区域合作等措施加强了地区联系,由此2016年后Moran′s I值平稳增长,长江中游城市群AGTFP空间相关性进一步提高。

图2 长江中游城市群AGTFP累积增长率莫兰指数走势

为进一步探索长江中游城市群AGTFP内部地区空间关联特征,采用Getis-Ord 指数来探究2006、2010、2015和2020这4个年份AGTFP增长的局部空间相关性。可知,长江中游城市群AGTFP呈现显著的地理集聚特征,热点区向武汉城市圈扩张,冷点区由城市群“两翼”渐趋消退。具体来看,2006年研究区AGTFP热点区域集中在湖南省的长沙、株洲、湘潭、益阳、衡阳和娄底等地,冷点区域则集中在湖北省的宜昌、荆门和襄阳以及江西省的南昌、上饶、鹰潭和抚州等地;2010年,由于农业遭受资源环境质降、自然灾害侵袭和基础设施受损等破坏,长江中游城市群农业生态效率降低,由此热点区发生较大转变,转移到湖北省的荆州、潜江、仙桃、天门和荆门等地,范围缩小;2013年我国将农业绿色发展上升为国家战略并实施相关措施,2015年《长江中游城市群发展规划》提出要建立健全跨区域生态环境保护联动机制,共促城市群绿色发展等,由此长江中游城市群农业绿色可持续发展状况转好。2020年,热点区集中在湖南和湖北两省内且冷点区消退。湖南省内长株潭城市群是全国“两型社会”建设示范区,也是现代化生态型城市群,较为重视资源环境保护及产业绿色转型;湖北省涵盖武汉城市圈和鄂西生态圈,持续走绿色、高质量发展之路,由此两省农业生态效率较好。而江西省近年来发展化工业且一些市区主导产业为污染密集型产业,这对生态环境造成影响。结合长江中游城市群AGTFP分解指数绿色技术进步效率和绿色技术效率的热点图来看,AGTFP冷热区的转移是由技术进步和技术效率共同驱动的。其中,GTC整体呈“热点向边缘扩张,冷点中三角集聚”特征,GTEC则呈“热点中三角集聚,冷点渐趋消退”特征,表明各地区农业技术研发及技术推广应用转化效果差异明显,应进一步提高农业科研转化程度。

(四)农业绿色全要素生产率空间格局动态演变特征

采用标准差椭圆探究长江中游城市群农业绿色全要素生产率空间格局动态演变趋势。可知,2006—2020年长江中游城市群AGTFP的标准差椭圆长轴走向始终为西北-东南方向,短轴走向为东北-西南方向,且AGTFP标准差椭圆长轴与短轴相差并不大,表明研究区AGTFP整体空间格局分布趋向于西北-东南方向,且其各个年份整体向心趋势并不显著(见表4)。

表4 2006—2020年长江中游城市群AGTFP标准差椭圆参数

从重心移动方位看,2006—2020年间,AGTFP重心坐标由2006年的(113.969°E,29.154°N)转变为2020年的(113.964°E,29.191°N),南北方向和东西方向移动幅度均不大,向北偏移0.037°,向西偏移0.005°,整体表现为向西北方向移动的态势且重心均位于咸宁市内。从重心移动速度看,2006—2010时段移动最快,重心转移距离为9.452千米,年均转移距离为2.363千米;2015—2020时段迁移放缓,年均转移距离仅为0.359千米。重心迁移速度减弱,表明研究区AGTFP发展状况愈加稳定,这与国家高度重视生态文明建设和农业绿色发展密切相关。从双轴变动看,近15年来,研究区AGTFP标准差椭圆长轴增加2.702千米,短轴缩短3.011千米,椭圆扁率整体增大,由2006年的0.164增为2020年的0.186,表明AGTFP空间分布的方向性渐趋增强。从椭圆转角看,伴随重心迁移,旋转角度由2006年的119.464°,向西北转动变为2010年的123.177°,后向东北回转变为2020年的120.246°,整体向东北偏转了0.782°,表明研究区AGTFP整体表现为向东北方向扩张的态势。从椭圆面积看,2006年研究区AGTFP标准差椭圆面积为156 459.094公顷,表明该时期经过一系列环境整治,长江中游城市群农业绿色发展初显成效;2010年椭圆面积减少5 126.375千米,表明该时期农业绿色发展状况较差,要注重提升农用资源利用率和创新技术以降低生产要素污染程度等;经各方综合整治后,2015年椭圆面积回增4 744.918千米,且2020年亦相对稳定,表明该时期长江中游城市群农业绿色发展状况转好,未来仍有很好的发展空间。

四、长江中游城市群农业绿色全要素生产率影响因素分析

基于上述结果可知,长江中游城市群AGTFP空间差异较为显著,其受自身内部解构指数和外部环境等多重因素共同影响。因此,本文采用地理探测器从内部驱动因素和外部驱动因素角度探讨研究区AGTFP驱动因子作用程度。

(一)农业绿色全要素生产率内部驱动因素

从单因子作用看,不同时期不同探测因子对AGTFP的影响表现出明显的差异且均通过1%显著性检验(图3)。2007年,主导因素为GTC(0.533),表明该时期长江中游城市群农业发展科技水平较低,迫切需要开发新技术以推动农业发展;2010年,得益于国家政策支持及各地积极实施各项举措,GTEC、GTC、GPEC和GSEC均对AGTFP空间分异产生重要影响,影响程度分别为0.263、0.149、0.181和0.184;2015年,主导因素为GTC(0.379)和GTEC(0.183),表明该时期仍需继续加强农业科技支撑,同时需对技术转化和要素配置进行优化;2020年,清晰可见主导因素为GTEC(0.814)和GPEC(0.712),表明该时期农业发展进入新阶段,农业基础设施和农业科研资源均较为优良,但农业技术推广程度和技术优势转化成果等仍较为欠缺。总体看来,长江中游城市群AGTFP的内部主导因素为GTC和GTEC,具体分析如下:研究期内,GTC对AGTFP的影响力大小呈先减后增再减的趋势,其于全样本期均值的q值为0.265。绿色技术进步效率能够体现农业科技创新发展状况,是推动农业绿色发展的关键性因素,因此需加强农业科技研发,提高农业资源配置效率和农业设施利用效率等;GTEC对AGTFP的影响力大小于研究期内呈波动增长趋势,于2020年达最高(0.814)。绿色技术效率是科技研发和技术成果转化的重要衡量要素。

图3 内部因素对长江中游城市群AGTFP影响程度

从因子交互作用看,各分解指数间交互作用影响程度均大于单因子作用,其交互作用主要表现为非线性增强和双因子增强(表5)。其中,GTEC与GTC(0.958)的交互作用最大;其次为GTEC与GSEC(0.914)、GTC与GPEC(0.867)和GTEC与GPEC(0.838)。整体看来,GTEC与另外三因子间的交互作用明显高于其他因子间的交互作用,绿色技术效率是保证技术进步优势得以转化为经济效益和环境效益并使两者均衡的重要要素,由此其与其他因子交互作用最为复杂。

表5 全样本时期内部因素交互作用程度

(二)农业绿色全要素生产率外部驱动因素

综合考虑农业自身发展潜力、农业投入强度、农业产业结构和政府支持力度等方面因素,结合相关研究成果[36]及数据可得性,选取10项指标来探究长江中游城市群AGTFP外部因素影响程度(表6),表中数据均来源于研究区统计年鉴及统计公报。

表6 长江中游城市群AGTFP外部影响因素

1.外部驱动因素单因子作用。采用因子探测器定量评估长江中游城市群AGTFP的因子影响强度。结果表明,各探测因子影响力在不同时期均有显著的差异性(表7)。从时序变化看,各探测因子影响效果波动幅度差异明显,灌溉设施水平、农业种植结构、农业资源禀赋、农业人力资本和城镇化水平影响效果波动增强;而农业经济水平、财政支农水平、农民收入水平、农业机械密度和化肥使用强度影响效果波动降低。其中,农业经济水平、灌溉设施水平和农业种植结构波动最为明显。具体来看,农业经济水平影响力于2020年骤降至0.072,结合统计数据可知,研究区农业经济水平整体呈稳步增长态势,伴随国家聚焦三农并将其提升至国家战略层面,各地农业经济水平均大幅提高,新时期农业主要问题已由稳增长转为提质增效,由此该时期农业经济水平影响力降低;灌溉设施水平影响力在2010年骤增为0.250,这与区域农业基础设施建设及农业科技推广状况转好等密切相关;农业种植结构影响力于2007年最小,2010年骤增至0.302,表明政府愈发重视调整优化农业产业结构、合理配置农业资源和提高农业效益等。不难看出,由于农业自身特征及社会发展状况影响,各时期主导因素会有所差异。

表7 外部因素对长江中游城市群AGTFP的影响程度

通过考虑各因子不同时期影响力大小并结合全样本期均值探测结果,可筛选得到长江中游城市群AGTFP的主导影响因素,分别为灌溉设施水平X4、农业资源禀赋X6、农业人力资本X9、农业种植结构X5、财政支农水平X10和农业经济水平X3。具体分析如下。

从农业发展潜力看,研究期内,X4对AGTFP的影响力大小呈先增后减再增的趋势,2020年影响力为0.223。鉴于其对农业用水效率、农民增产增收、农用资源配置和生态环境建设等均有积极作用,由此,长江中游城市群需继续积极优化、引进及推广节水灌溉技术,切实提高水资源利用效率并进一步加强及完善农业基础设施建设;X3的影响力大小呈先减后增再减的趋势,于2015年达最高(0.478),虽后期影响力降低,但其整体对AGTFP的影响力较高。农业经济水平反映农业生产最终成果,是农业实现提质增效及绿色发展的基础,因此其对AGTFP的影响效果不可忽视。

从农业产业结构看,研究期内,X6的影响力大小呈先增后减的趋势,其于全样本期均值的q值为0.294。农业资源禀赋对促进农业生产规模化、集约化和现代化有很好的推动作用,因此,后续需进一步提高耕地资源利用效率;X5的影响力于2010年最高(0.302),于全样本期均值的q值为0.246。农业种植结构对深入推进农业供给侧结构性改革、发展优势特色产业、提升农业综合效益及推动农业规模化、品牌化发展等均有积极效用,因此,应结合地区优势调整优化农业种植结构,加强企业、合作社和农户等主体间联动协作,创建并发展全产业链模式,做大做强地区农业产业,积极发挥品牌效用。

从农业投入强度看,研究期内,X9的影响力呈先减后增的趋势,由2007年的0.203增加为2020年的0.344。农业人力资本可有效推动物质资本发挥作用,其可提高区域农业科技水平,且为推动科技成果转化和应用的实施者,因此需持续强化农业劳动者教育和培训力度,切实提高其实践技能并促使其掌握新理论、新方法等。

从政策支持力度看,研究期内,X10的影响力呈先减后增的趋势,2020年为0.294。财政支农政策利于农民减负增收、改善农业生产条件、促进农业农村全面发展和推动实现农业现代化,因此应充分发挥财政支农的效用,切实完善农业生产基础设施和提高资源配置效率,加深农业技术支持、加快农业科技推广和转化应用,以保障长江中游城市群农业绿色发展。

2.外部驱动因素因子交互作用。长江中游城市群AGTFP的空间分异并非单一因子影响作用,而是缘于多因子的综合作用。交互探测结果表明(图4),2007—2020年各因子交互作用对研究区AGTFP空间分异产生的影响效果均呈增强趋势,作用方式主要为非线性增强和双因子增强,并不存在单独和减弱的方式。其中仅2007年X5∩X7,2010年的X2∩X5和X6∩X10,2015年的X1∩X4,X3∩X9和X4∩X9,2020年的X3∩X7,X4∩X5和X4∩X9交互值大于0.80,且均表现为非线性增强。具体来看,2007年,农业机械密度与其他因子间交互作用最强,除X4∩X7和X6∩X7交互作用均为0.43外,与其他因子交互作用均大于0.50;2010年,农业种植结构与其他因子间交互作用明显较高,仅X5∩X8交互作用低于0.50;2015年,灌溉设施水平与另外因子间交互作用明显高于其他因子,交互作用均高于0.50;2020年,农业人力资本与其他因子间交互作用明显较强。同时,2007—2020年间,仅2007年X3∩X10、X4∩X7和2015年的X1∩X3、X3∩X8作用方式为双因子增强,其他均为非线性增强。不难发现,伴随时间推移,各因子间交互作用程度渐趋增强且增强趋势渐趋加深,表明任何单一因子与其他因子交互后所发挥的作用远超其自身作用,进一步验证了双因子交互作用会增强对AGTFP空间分异的解释力。

图4 长江中游城市群AGTFP外部因子交互探测结果

五、结论与建议

(一)结论

本研究基于测算得出的长江中游城市群农业绿色全要素生产率,深入探究研究区AGTFP空间格局特征及影响因素。空间格局特征方面,长江中游城市群AGTFP整体呈增长态势且呈较为显著的空间集聚特征和空间关联特征,表现为全局空间正相关和局部“热点区向武汉城市圈扩张,冷点区由城市群‘两翼’渐趋消退”特征;其整体空间格局分布趋向于西北-东南方向,重心“先快后缓”向西北方向偏移且其偏转角度向东北转0.782°;此外,省际层面的湖北AGTFP高于湖南和江西,市域层面仅51.61%市区的AGTFP水平高于研究区平均水平且各地AGTFP增长来源差异显著。表明长江中游城市群AGTFP整体提高但并不稳定,各地区农业技术研发及技术推广应用转化效果差异明显,还需进一步激发区域绿色潜能,拓展农业绿色空间,统筹优化城市群绿色发展。影响因素方面,内部因素对AGTFP的影响程度在不同时期差异显著,整体看来主导因素为GTC和GTEC;外部因素中各因子影响程度和各年份主导因素均有显著变化,整体看来主导因素为灌溉设施水平、农业资源禀赋、农业人力资本、农业种植结构、财政支农水平和农业经济水平。此外,各因子间交互作用对AGTFP的影响效果均呈增强趋势。

(二)建议

根据上述结论,为更好地推动长江中游城市群农业发展全面绿色转型及高效拓展绿色发展空间,现提出如下建议。

1.加强绿色科技研发,保障成果效益转化。一方面,各市区政府要继续从政策、财政等多方面加大对农业科技研发的支持力度,同时鼓励相关科研院所、高校联合企业依据地区实际情况合力研发高效、低耗农业技术,并通过创建线上农业技术共享平台、按需精准指派相关领域农业技术人员现场指导等方式,切实提高农业资源和设施利用效率。此外,AGTFP较低区域需大力增强科技研发投入并借鉴AGTFP较高地区经验,按需组织农业技术互动交流活动,坚持“创新+引进、消化、吸收”模式,切实提升自身技术储备。另一方面,各地区政府部门要依据地区实际,研究编制促进农业科技成果转化的具体方案,重点围绕成果转化的关键问题与薄弱环节,做好系统规划及举措落实,为农业技术成果转化及推广提供保障;同时,借助信息化平台形成技术转移转化服务体系,支持建立专业化技术转移服务机构,引导创建市场化交易平台,满足农业经营主体的技术创新需求,促进需求企业同科研机构精准对接。

2.优化农业要素投入,激发农业绿色潜能。一方面,各地区要支持发展设施农业,引导农户科学运用现代管理模式与技术手段为农作物提供安全生产环境以打破传统农业束缚壁垒,进而推动农业专业化、集约化、规模化和产业化发展。此外,各地区要因地制宜推动农用设施转型升级,诸如湖南省的娄底、岳阳,湖北省的咸宁、襄阳,江西省的景德镇、鹰潭等多丘陵山地地区,应发展微型农机设施;而鄱阳湖平原、洞庭湖平原等涵盖区域则适宜农机规模化作业,因此要注重合理规划完善基建配置,实行农机精准化配备。另一方面,要注重保护耕地质量、提升地力及土壤活力,重视农药、化肥减量增效,进一步提高土壤及农用物资利用效率,推动绿色低碳农业发展。最后,各市区应持续增强对农业发展偏弱区域的科教投入力度,诸如湖南省的湘西地区、湖北省的鄂西地区、江西省的鄱阳湖区域等可重点加强农村地区的职业教育,注重农业科技人力资源数量和规模水平的强化,推广先进农业技术,培养一批高素质新型农业经营主体。

3.深入强化区域合作,多方共促绿色转型。要统筹兼顾区域均衡发展,注重充分发挥区域空间溢出效应。诸如武汉、长沙、鄂州、天门、荆州和宜昌等AGTFP较高的市区,应依托自身优势带动周边城市绿色效率的提高,完善对点帮扶体制机制,以强带弱,实现各市区优势互补、协调共进;诸如抚州、襄阳和衡阳等AGTFP较低的市区应积极主动打破区域知识壁垒,同绿色效率值较高市区深入合作交流,聚焦自身资源禀赋,科学确定适合自身发展的模式;而AGTFP相近的区域,可开展区域共建项目以实现资源共享,避免因重复建设导致的资源浪费和投入耗费。整体看来,要推动长江中游城市群通过“示范效应”和“邻里模仿效应”形成优势互补格局,推动全域农业绿色全要素生产率的提高。