山东省肉羊养殖场(户)粪污环境友好型行为研究

李 敏 刘 刚 李 强

[内容提要] 肉羊养殖粪污环境友好型行为影响肉羊养殖业的绿色可持续发展。本文以山东省828位肉羊养殖场(户)为研究对象,实地调研肉羊养殖场(户)粪污资源化利用情况,构建多变量Probit模型,系统分析养殖场(户)粪污环境友好型行为及其影响因素,研究结果表明:①肥料化是最主要的粪污环境友好型处理方式,各类处理方式之间的选择具有相互替代或相互补充的关系;②直接废弃行为受年龄、学历、身份、心理认知和宣传力度的影响;肥料化受年龄、学历、是否从事种植业的影响;能源化受年龄、心理认知、风险偏好、补贴力度的影响;饲料化受养殖规模、政府补贴、政府处罚力度的影响;第三方利用受养殖规模、与科研院所技术交流和技术培训情况的影响。为促进肉羊粪污环境友好型行为,提出如下对策建议:全面普及环保知识,提升养殖场(户)粪污资源化利用认知;加强交流学习,示范带动养殖场(户)粪污环境友好型行为;组合运用多种政策工具,全面提升养殖场(户)粪污资源化利用水平。

一、引言

山东省肉羊养殖是畜禽养殖的重要组成部分,根据《山东统计年鉴》和《中国畜牧业年鉴》可知,2019年山东省肉羊出栏量2701.1万只,存栏量1837.5万只,分别占全国的8.5%和6.1%;2020年虽有小幅度下降,但由于基数较大,仍然占全国肉羊出栏量和存栏量的7.8%和4.9%。肉羊养殖业快速发展,在满足社会消费需求的同时,也产生了大量粪污,2019年山东省肉羊粪污产量1517.1万吨,2020年虽有下降也高达1225.9万吨,这对空气、水源、土壤等造成了严重污染,成为影响山东省肉羊产业持续健康发展的瓶颈。鉴于此,山东省相继出台《山东省畜禽养殖粪污处理利用实施方案》《山东省“十四五”畜禽养殖污染防止行动方案》《畜禽粪污资源化利用行动方案》等政策治理养殖粪污污染。但养殖场(户)作为肉羊粪污环境友好型处理利用的主体,其资源化利用行为是肉羊养殖粪污环境友好型利用的关键。走肉羊粪污环境友好型利用道路,合理高效利用肉羊粪污,既可节约成本增加收益,又可减少环境破坏,促进肉羊产业高质量发展。

当前,国内外学者对畜禽养殖户粪污处理方式的研究多集中于环境友好型利用方式和某一环境友好型利用方式影响因素的研究。在环境友好型粪污利用方式的研究中,Brundin SG(1994)针对美国目前规模化、高标准的畜禽肥料施用方式,以发酵、甲烷为主要原料,探索畜禽肥料的资源化。Amy Mbooth(2003)通过实验方法,对粪污的资源化利用方法进行了探索,结果表明,沼气的制作可以使用畜禽粪便当作原料,与其它材料混合后进行发酵,对畜禽粪便进行循环再利用。Kassie M(2013)探究畜禽粪便与其它农业粪污通过化学方法研制生物乙醇,促进生物产业发展。陈秋红(2020)通过研究指出,我国的畜禽粪污资源化利用经过了传统厩肥,沼气发酵和厩肥并列,沼气为主,多种方式并列的四个阶段。当前畜禽粪污资源化利用方式主要包括肥料化、能源化、饲料化和第三方利用。其中肥料化利用是最经济可行的方式,也是当前最常用的技术(刘春阳等,2021)。能源化利用技术,包括发酵、燃烧、制备燃料、沼气化利用等,适用于规模化养殖场(李文哲等,2013)。饲料化是将畜禽排泄物中含有的氨基酸、蛋白质等营养物质提取出来,制作成动物的食用饲料。第三方使用,就是把粪便卖给大型粪便处理公司或转赠给他人利用(张子涵,2021)。

在粪污环境友好型利用方式的影响因素研究中,多数学者将多个环境友好型粪污利用行为作为一个整体或将某一种环境友好型粪污利用方式代替整体的概念。Oudart D.(2015)认为农民的个人特征和家庭特征对农民为环境买单的意愿有重要影响。赵雅茹(2023)通过研究得出养殖户感知利益正向影响其环境友好型利用行为。董金朋(2021)运用Logit-ISM模型研究发现,养殖规模和行为态度等因素对养殖场户清洁生产行为实施意愿有显著影响。李文欢(2021)运用二元Logistic模型研究得出环境规制对养殖户粪污资源化利用具有正向显著影响。

综上所述,国内外文献为本文的研究奠定了坚实基础,通过对已有的文献研究整理,尚有进一步完善的空间。现有文献在研究肉羊养殖粪污环境友好型行为上,大多将其简单地归结为农户是否接受某一粪污环境友好型行为,这并不符合农户通常会采取组合的方法来进行资源利用的实际情况,而且很有可能会忽视各种方式选择之间的联系。因此,在上述研究的基础上,将肉羊养殖粪污环境友好型行为分为肥料化、能源化、饲料化、第三方和直接废弃五种方式,运用多变量Probit模型,系统分析肉羊养殖场(户)粪污环境友好型行为及其影响因素,为加快推进山东省肉羊养殖场(户)粪污环境友好型行为提供理论支持和实践依据。

二、数据来源与养殖场(户)粪污环境友好型处理方式分析

(一)数据来源

肉羊养殖粪污环境友好型行为的重要执行者是肉羊养殖场(户),为了更好地了解山东省肉羊养殖场(户)粪污环境友好型行为,采用实地考察和问卷调查的方法,依托山东省肉羊产业技术团队,结合山东省肉羊养殖实际情况,将山东省分为鲁南、鲁西、鲁东、鲁北和鲁中5个主产区,为了保证样本选取的随机性和普遍性,根据五个主产区中肉羊养殖规模及数量,采取了分层随机抽样调查的方式,本次共发放调查问卷为909份,剔除遗漏和错误信息的调查问卷,最终得到828份有效问卷,有效率为91.09%。

(二)被调查者基本情况分析

本次调查的养殖场(户)基本特征如表1所示。被调查者中,男性有757个样本数,占比91.43%,由此可见,男性是当前肉羊养殖中的主力军。从年龄分布来看,最小年龄23岁,年龄最大80岁,51-60岁样本数最多有280人,占比33.82%,其次是41岁-50岁有265个样本数,占比32.00%,由此情况分析,41-60岁的中年人是肉羊养殖的主力军。从养殖场(户)的学历来看,初中学历的养殖场(户)最多,有425个样本数,占比51.33%,大专以上学历的样本数较少,占比不足11.00%。这说明,养殖场(户)学历总体偏低,多数接受到初中程度的教育,受到高层次教育程度的较少,这与养殖场(户)年龄偏大的特征也有一定的内在联系。养殖场(户)是党员或村干部身份的有92个样本数,占比11.11%,非党员或村干部身份的有736个样本数,占比88.89%。在调研的养殖场(户)中,从事种植业的有621个样本数,占比75.00%,从事非种植业的有207个样本,占比25.00%,这表明多数肉羊养殖场(户)大多从事种植业。从肉羊养殖规模来看, 30-99只有280个样本数,占比33.82%,100-499只有261个样本数占比31.52%,500-999只有76个样本数,占比9.18%,从中不难得出肉羊养殖规模多以30-99只和100-499只为主,即以中小养殖规模为主。肉羊养殖收入占总收入30%-49%之间的有269个样本数,占比32.50%,养羊收入占总收入50%-79%之间的有184个样本数,占比22.22%,养羊收入占总收入80%以上的样本数有144个,占比17.38%。被调查者中,加入养殖合作社的样本量仅有98个,占比11.84%,没有加入养殖合作社的样本量有730个,占比88.16%,表明绝大多数肉羊养殖场(户)没有加入合作社。

表1 养殖场(户)基本特征

(三)养殖场(户)粪污环境友好型行为分析

当前山东省肉羊养殖场(户)因自然条件、经济能力等因素,选择肉羊粪污环境友好型处理利用的方式主要归纳为肥料化、能源化、饲料化、第三方利用环境友好型处理方式和直接废弃非环境友好型处理方式,通过调研得出,山东省肉羊养殖粪污环境友好型行为详见表2。由于现实生活中养殖主体不一定只选择一种粪污处理方式,被调查者往往根据自身实际情况选择多种肉羊养殖粪污资源化利用方式。如表2所示,山东省肉羊养殖粪污资源化利用正在逐步发展,对于肉羊粪污的环境友好型行为也逐步被各养殖场(户)所接受。从整体来看,直接废弃的样本数为21个,占比2.54%,肥料化样本数738个,占比89.13%,能源化的样本数96个,占比11.59%,饲料化的样本数72个,占比8.7%,赠送或转卖的第三方利用样本数为359个,占比43.36%。其中,废弃占比最低,说明养殖场(户)已经重视并实行肉羊粪污的环境友好型利用方式。直接废弃不仅会造成环境污染,同时也会造成一定的经济损失。在环境友好型的利用方式中,肥料化的样本数占比最高,其次是选择赠送或转卖的第三方利用,能源化和饲料化处理方式的占比较低。

表2 山东省肉羊养殖粪污环境友好型处理方式选择

三、研究假说、变量选择和模型构建

(一)研究假说

1.肉羊养殖场(户)个体特征方面

根据相关学者的研究,在个体特征中选择养殖场(户)的年龄、受教育程度、任职经历和种植情况进行研究。潘丹(2015)认为年龄越小的养殖场(户)越倾向于选择环境友好型的粪污处理方式;养殖场(户)受教育程度越高,在粪污处理中越倾向于选择资源化利用行为。任职经历可以锻炼自身能力,开阔自己的眼界,对于政策法规的接受意愿及能力会更强。从事农业种植,可将肉羊粪污堆肥发酵之后用于农田,节约化学肥料的成本,可提高粪污资源化的行为。

H1:养殖场(户)个体特征对肉羊粪污环境友好型处理方式有显著影响。

2.肉羊养殖场(户)养殖特征方面

何如海(2013)的研究发现不同规模的畜禽养殖户在粪便处理方式的选择上存在较大差异;孔凡斌(2016)的研究发现养殖场(户)进行粪污资源化处理的概率会随着养殖收入比例的提高而大大提升;加入养殖合作社,对于肉羊粪污的处理也会进行相应的监管,利于肉羊粪污的资源化利用发展。

H2:养殖场(户)养殖特征对肉羊粪污环境友好型处理方式有显著影响。

3.肉羊养殖场(户)心理认知

随着社会各界对环境保护的重视,养殖场(户)对肉羊粪污对环境污染的认识也越来越清晰,进而提升养殖场(户)对肉羊粪污资源化利用意愿,会促进养殖场(户)环境友好型行为的选择。

H3:养殖场(户)心理认知对肉羊粪污环境友好型处理方式有显著影响。

4.政府政策规制特征方面

在政府政策规制特征中,选择政府补贴力度,处罚力度和宣传力度3个指标进行分析。政府对粪污资源化利用的补贴可降低养殖场(户)的成本压力,缓解粪污资源化利用的资金困难。政府以法律法规和政策文件的形式对养殖场(户)的污染行为进行处罚,以此来约束其污染行为。通过对环境保护的宣传,有助于提高肉羊养殖场(户)对于粪污污染危害的认知,同时能够让肉羊养殖场(户)了解到粪污资源化利用在经济和社会等方面有重要意义,进而提升其粪污资源化利用积极性。

H4:环境规制对肉羊粪污环境友好型处理方式有显著影响。

5.培训交流情况方面

肉羊养殖场(户)参加技术培训与科研机构院所交流,在学习粪污资源化利用的技术的同时,有助于转变其思想,促进肉羊粪污资源化利用行为的采纳。

H5:培训交流情况对肉羊粪污环境友好型处理方式有显著影响。

(二)变量选择

1.被解释变量。选用肉羊粪污环境友好型行为作为被解释变量。借鉴已有的研究成果,选用直接废弃、肥料化、能源化、饲料化和第三方利用这五种方式为被解释变量。其中肥料化是指将肉羊粪污还田和生产制作生物有机肥,能源化是指通过沼气系统进行发电和制作燃料,饲料化是指提取粪污中蛋白质等物质加工饲料,第三方利用是指将肉羊粪污赠送他人或转卖等处理。这五种方式分别对应一个二元虚拟变量,选择该种肉羊粪污资源化方式的赋值为1,没有选择该种肉羊粪污资源化利用方式的则赋值为0。

2.解释变量。与粪污环境友好型利用行为相关的影响因素为解释变量,选取户主年龄,学历,是否党员或村干部,是否从事种植业,是否具备养殖知识,养殖规模,养殖收入占总收入比例,是否加入养殖合作社,资源化处理意愿,对粪污污染环境的认识,政府对粪污污染的处罚力度,政府对环境保护的宣传力度,政府补贴力度,是否参加资源化利用技术培训,与科研机构院所交流情况共15项指标作为解释变量。

表3 变量说明和描述性统计

(三)模型构建

肉羊粪污的资源化处理方法有很多,而且,在实际的生产过程中,养殖场或养殖户,有可能选择多种方法。在这种情形下,一些潜在因素会导致模型的误差项存在相关性,导致其存在内生性问题,进而对估计结果的精度造成影响。针对上述问题,本研究拟采用多变量 Probit模型对山东省粪污环境友好型行为进行研究。模型公式如下:

Yi*=βiXi+μi

(1)

(2)

i=1,2,3,4,5,表示废弃、肥料化、能源化、饲料化、第三方利用五种肉羊粪污处理方式;Yi*是无法观测到的潜在变量;Yi是最终结果变量,若Yi*>0,则Yi=1,表示养殖户选择相应的粪污处理方式;X表示影响养殖户选择畜禽粪污处理方式的各种因素;βi为相应的估计系数。μi为随机扰动项。

(3)

在(3)式中,非对角线上的各要素分别表示了五种不同的粪污资源化利用方式,五个方程式中的随机干扰项间存在着不可观察的关联。如果三种不同的资源利用方式之间的关系不是0,那么就说明三种资源利用方式之间有一定的相关效果,所以应该使用多变量 Probit模型来评估。

四、模型估计结果分析

(一)各影响因素间自相关性检验

对拟选择变量进行方差膨胀因子检验,容差取值均在0.1以上,VIF<5,所选择变量不存在严重多重共线性。协方差矩阵如表4所示,有5个协方差通过了显著性检验,表明肉羊养殖场(户)对某种环境友好型方式的选择会受到其他环境友好型方式选择的影响。具体分析来看,一是肉羊养殖场(户)在选择直接废弃和肥料化之间存在替代关系;二是肉羊养殖场(户)在选择肥料化、能源化、饲料化和第三方利用之间存在替代关系;三是肉羊养殖场(户)在选择能源化和饲料化之间存在互补关系。

表4 多变量Probit回归方程的协方差矩阵

(二)粪污环境友好型行为影响因素实证分析

整体上看,多变量Probit模型拟合度较好,养殖场(户)粪污环境友好型利用方式的多变量Probit模型回归结果详见表5。

1.养殖场(户)个体特征对粪污环境友好型行为的影响

个体特征在多个粪污资源化利用方式的选择上有正向显著作用,对直接废弃行为有抑制作用。年龄对直接废弃行为的影响在5%的水平上负向显著,对肥料化行为的影响在10%的水平上正向显著,对能源化行为的影响在5%水平上正向显著。这说明肉羊养殖场(户)年龄逐渐增长,逐渐认识到粪污的危害,思想不断进步,所以自觉减少粪污废弃行为,选择简单易操作的肥料化的方式,将粪污堆肥后还田利用。学历对直接废弃行为在5%水平上负向显著,对第三方利用在10%水平上负向显著,对肥料化行为在1%水平上正向显著。这表明学历越高,其环保认知水平越高,选择粪污直接废弃的行为越少,选择肥料化处理方式越多,但第三方利用选择概率低可能与周边缺少大型粪污收纳厂,缺少粪污运输设备且途中有运费支出有关。任职身份对废弃行为在5%水平上负向显著,这表明党员或村干部环保思想意识觉悟高,粪污废弃行为少。从事种植业对肥料化行为在1%水平上正向显著,肥料化还田可减少化学肥料的支出,也有利于耕地的保护。故而,兼顾从事种植业的养殖户会选择肥料化利用行为。

2.养殖场(户)养殖特征对粪污环境友好型行为的影响

养殖规模在肥料化行为选择中在1%水平上负向显著,在饲料化中在5%水平上正向显著,在第三方利用中在1%水平上正向显著。这是由于第三方利用相较于其他几种资源化处理方式为低成本处理方式,与此同时,养殖场规模越大,肉羊粪污产量越多,将其进行饲料化可减少肉羊饲料的支出,第三方利用简单有效,可获得收益,将其进行肥料化用时长且自家耕地无法全部承受,因此规模越大,选择肥料化利用方式概率越低。

表5 模型回归结果

3.心理认知对粪污环境友好型处理方式的影响

粪污环境友好型处理意愿对直接废弃行为在5%水平上负向显著,对能源化的行为在10%水平上正向显著。这表明对粪污环境友好型行为的意愿越高,越会摒弃对环境造成污染的直接废弃行为,对粪污进行环境友好型处理的概率越大。风险偏好对能源化利用方式在10%水平上正向显著,对第三方利用在10%水平上负向显著。这是由于第三方利用行为投入少收益低,对于偏好风险的养殖主体来说不是最佳选择。

4.政府政策规制特征对粪污环境友好型处理方式的影响

政府环境规制政策通过了多项粪污环境友好型处理方式的显著性检验。政府的补贴力度在能源化利用选择中在1%水平上正向显著,在饲料化行为选择中在1%水平上正向显著。这是由于能源化和饲料化前期都需要投入大量的人力、物力和财力,因此政府的补贴可以减轻养殖场的经济负担,大大促进能源化和饲料化利用方式的选择。政府处罚力度在饲料化行为选择中在10%水平上正向显著,这表明加大处罚力度有利于粪污饲料化的发展。政府宣传力度对直接废弃行为方式在10%水平上负向显著,这表明政府的宣传可以减少粪污的直接废弃行为,利于粪污环境友好型行为的采纳。

5.培训交流情况对粪污环境友好型处理方式的影响

在第三方利用行为选择中,与科研机构交流通过了1%的正向显著,但在能源化和饲料化中,与科研机构交流呈负向显著,可能的解释是能源化、饲料化和第三方利用之间存在互相替代关系,与科研机构院所的交流可加强粪污污染危害的认知,并且可以得到切实可行的资源化利用意见。能源化初期投入较大,成本高,收益低;饲料化见效慢,所以养殖场(户)多选用第三方利用。培训交流情况对第三方利用有显著作用,对于参加技术培训的初学者来说第三方利用是性价比较高的选择。

五、研究结论与对策建议

(一)研究结论

本文围绕山东省肉羊养殖场(户)粪污环境友好型行为,基于山东省828份肉羊养殖场(户)调研数据,运用多变量Probit模型实证分析养殖场(户)个体特征、养殖经营情况、粪污污染心理认知、环境政策规制和培训交流情况对养殖场(户)粪污环境友好型行为的影响因素,得出如下研究结论:

1.肥料化是最主要的粪污环境友好型处理方式。直接废弃是最不环保的粪污处理方式,能源化和饲料化这两种资源化利用方式,都需要较高的成本,技术难度较高,加之政府补贴力度较低,所以选择这两种资源化利用方式的较少。第三方利用是将粪污直接转售给大型粪肥加工厂,但受与大型粪肥加工厂的距离等外在条件的影响,第三方利用的发展也有一定的局限。肥料化的成本投入较低,制作步骤简单易学,粪污还田既节约了购买化学肥料的成本,又符合当前绿色可持续发展的战略,因此肥料化是养殖场(户)最偏好的资源化利用方式。

2.各类粪污环境友好型行为之间的选择具有相关关系。肉羊养殖场(户)在选择直接废弃和肥料化之间存在替代关系;肉羊养殖场(户)在选择肥料化、能源化、饲料化和第三方利用之间存在替代关系;肉羊养殖场(户)在选择能源化和饲料化之间存在互补关系。

3.个人特征、养殖特征、心理认知、环境规制和培训交流情况是影响养殖场(户)粪污环境友好型处理方式的因素。在肉羊养殖场(户)个体特征中,年龄、学历和身份分别都对废弃行为有明显的抑制作用,年龄对肥料化和能源化有明显的促进作用,学历对肥料化有明显的促进作用,从事种植业对肥料化有明显的促进作用。在养殖特征中,养殖规模对饲料化和第三方利用行为具有明显的促进作用。在心理认知中,资源化处理意愿和风险偏好对能源化的选择有积极的促进作用。在政府规制政策中,政府补贴力度对能源化和饲料化的选择有积极的影响,政府处罚力度对饲料化的选择有积极的促进作用,政府环境宣传对废弃行为有明显的抑制作用。在培训交流中,与科研院所的交流和参加技术培训有利于第三方利用的发展。

(二)对策建议

基于研究结论,为促进山东省肉羊养殖场(户)进行粪污环境友好型行为采纳,提出以下建议:

1.全面普及环保知识,提升养殖场(户)粪污资源化利用认知

一是政府应通过肉羊养殖场(户)喜闻乐见的形式如电视、广播、网络等,宣传肉羊养殖粪污对环境的危害,对肉羊养殖粪污友好型行为的优点进行广泛宣传,并对养殖场(户)如何预防和处理肉羊粪污进行全方位讲解,提升肉羊养殖场(户)的环保意识。二是加强畜禽有关环境保护的法律法规普及教育,强化法律约束,促进其采纳环境友好型粪污利用方式。三是注意将各种与肉羊养殖相关的环保信息进行公开,减少信息不对称,降低信息传递过程中的错误和衰减,保证肉羊养殖场(户)真正理解粪污资源化利用的重要意义。

2.加强交流学习,示范带动养殖场(户)粪污友好型行为

首先,肉羊养殖场(户)要积极地参加肉羊产业技术体系交流会,多向专家和经验丰富的养殖场(户)学习先进的养殖粪污资源化利用的知识和技术,比较分析采纳粪污友好型行为的成本和收益,真正体会粪污环境友好型行为带来的收益。其次,通过多种渠道加强肉羊养殖场(户)交流,鼓励肉羊养殖粪污环境友好型利用较好的养殖场(户)向其他养殖场(户)分享自己的经验,并组织带领实地参观,让其切实感受到粪污资源化利用的有用性和易用性,激发其采用粪污友好型行为的内生动力。最后,总结推广肉羊养殖场(户)环境友好型行为的典型模式,示范带动其他养殖场(户)学习掌握粪污环境友好型利用方式,进而促进肉羊养殖场(户)粪污环境友好型行为的有效落实。

3.组合运用多种政策工具,全面提升养殖场(户)粪污资源化利用水平

一是应加大对粪污环境友好型的投入力度,以保证粪污资源化利用的稳定执行,从而使肉羊粪污环境友好型利用率得到极大的提高。如通过建立粪污的集中回收渠道,在保证粪污循环利用的同时,缓解养殖场(户)粪污环境友好型利用压力。二是针对肉羊粪污能源化和饲料化发展成本较高的现状,肉羊养殖协会或合作社可与银行等金融机构进行合作,对规模化肉羊养殖场(户)的粪污环境友好型行为提供低息贷款,或筹集专项资金,用于推动肉羊养殖粪污环境友好型行为推广。三是鼓励发展第三方粪污收购商为小规模或散养养殖户粪污出售提供便利,定时定点派专车对其肉羊粪污进行收购;对大中型规模养殖场采用多元化的集中处理方式,可试行在乡镇建设畜禽粪污收集和运输体系,并进行交易和购销。四是培育第三方个体经营者,让他们参与到畜禽粪污的回收工作当中,在对周围分散的畜禽粪污展开定期的集中回收之后,再对其进行处理和加工,变成粪肥或有机肥,向种植户或企业出售,从而达到综合回收利用的目的。