林业科学  2017, Vol. 53 Issue (2): 117-128   PDF    
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20170214
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文章信息

李卫, 薛彩霞, 姚顺波, 朱瑞祥
Li Wei, Xue Caixia, Yao Shunbo, Zhu Ruixiang
农户对山地林果生产机械化作业需求及影响因素
Demand and Its Influencing Factors of Households' Mechanization in Mountainous Orchard
林业科学, 2017, 53(2): 117-128.
Scientia Silvae Sinicae, 2017, 53(2): 117-128.
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20170214

文章历史

收稿日期:2016-03-24
修回日期:2016-06-14

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李卫
薛彩霞
姚顺波
朱瑞祥

农户对山地林果生产机械化作业需求及影响因素
李卫1, 薛彩霞2 , 姚顺波2, 朱瑞祥1    
1. 西北农林科技大学机械与电子工程学院 杨凌 712100;
2. 西北农林科技大学经济管理学院 杨凌 712100
摘要:【目的】评估农户对林果生产机械化作业的需求和偏好程度,为推动林果业机械化的政策制定提供参考。【方法】基于四川省石棉县黄果柑和枇杷种植优势乡镇农户调研数据,在分析农户林果生产机械化作业现状的基础上,采用加权平均法和首选决定法得出农户对山地林果生产机械化作业需求的优先序,并利用层次聚类分析法分析农户的需求层次;利用Multinomial Logistic模型分析农户对山地林果生产机械化作业需求的影响因素。【结果】1)样本农户中,仅有部分农户在施药、施肥、灌溉和中耕除草环节实现了机械化作业;2)从农户对林果生产机械化作业需求强度来看,由强到弱依次为中耕除草、灌溉、施肥、施药、果实套袋、控花疏果、整形修剪和采摘,且农户的需求分为技术成熟亟待推广的机械化、技术较为成熟但仍需改进的机械化和农户需求较低的机械化3类;3)从影响农户对山地林果生产机械化需求的因素来看,经营者特征变量中,性别在灌溉、施肥和施药模型中影响显著;年龄在施肥、施药、采摘、整形修剪和控花疏果模型中影响显著;受教育程度在整形修剪和控花疏果模型中影响显著;种植年限在套袋、采摘、整形修剪和控花疏果模型中影响显著。农户家庭特征变量中,劳动力数量在套袋、采摘和施药模型中影响显著;种植面积在除施药以外的各模型中均影响显著;林果收入比重在整形修剪、套袋和控花疏果模型中影响显著;外出务工人数在除套袋以外的各模型中均影响显著。技术特征感知变量中,技术风险感知和技术实现难易程度在整形修剪、控花疏果、套袋和采摘模型中均影响显著;技术关注频率在所有模型中均影响显著;果品类型仅在套袋模型中影响显著。【结论】样本农户山地林果生产机械化作业整体水平较低;农户对山地林果生产作业机械化的需求存在显著差异;经营者特征、农户家庭特征、技术感知特征是影响农户山地林果生产作业机械化需求的重要因素,而果品类型对农户林果生产作业机械化的需求影响不显著。
关键词:农户    林果生产    机械化    需求    
Demand and Its Influencing Factors of Households' Mechanization in Mountainous Orchard
Li Wei1, Xue Caixia2 , Yao Shunbo2, Zhu Ruixiang1    
1. College of Mechanical and Electronic Engineering, Northwest A & F University Yangling 712100;
2. College of Economics and Management, Northwest A & F University Yangling 712100
Abstract: 【Objective】Low level of the forest fruit industry mechanization has been seriously affected the promotion of agricultural mechanization level in China, households are the main body of forest fruit production, households' demands for mechanization of each link are different. Assessing demand and preferences of the rural households may provide the reference to promote the mechanization of forest fruit industry.【Method】Taking Huangguogan orange and loquat as examples, the conditions and demands for mechanization of the rural households' forest fruit production were analyzed. It had come up with a demand priority order of rural households' forest fruit production according to the weighted average method and preferred method, then using hierarchical clustering analysis method to further accurate understanding of the demand level. The influence factors of households' forest fruit production mechanization demands were analyzed by using Multinomial Logistic model.【Result】Firstly, in the households of the samples, only some households realized mechanization in spraying, fertilizing, weeding and irrigating sectors. Secondly, the households' demand intensity of the forest fruit production mechanization, from strong to weak, were as follows:weeding, irrigating, fertilizing, spraying, fruit bagging, flower controlling and fruit thinning, pruning and picking, and the mechanization demand of the households' were divided into three types:mature mechanization need to be promotion, relatively more developed mechanization but still need to be improved and low demand mechanization. Thirdly, from the impact factors on the households' forest fruit production mechanization demand, in the variables of manager characteristics, the gender significantly influenced on irrigating, fertilizing models; the age significantly influenced on fertilizing, spraying, picking pruning, flower controlling and fruit thinning models; the education level significantly influenced on pruning and flower controlling and fruit thinning models; the planting years significantly influenced on bagging, picking, pruning, flower controlling and fruit thinning models; in the variables of households' family characteristics, the amount of labor significantly influenced on fruit bagging, picking and spraying models; the planting area significantly influenced on all the models in addition to the spraying; the proportion of income significantly influenced on pruning, bagging, flower controlling and fruit thinning models; the number of migrant workers significantly influenced on all the models except the bagging; in the variables of technical perception characteristics, the technical risk perception and the difficult degree of the technology to be realized significantly influenced on pruning, flower controlling and fruit thinning, bagging and picking models; the frequency of technical attention significantly influenced on every model; forest fruit type only significantly influenced on bagging model.【Conclusion】Firstly, the mechanization level of the rural households forest fruit production was fell behind. Secondly, there were significant differences in households' demands for forest fruit production mechanization. Thirdly, managers characteristics, family characteristics, technical perception characteristics had significantly positive effects on the rural households' demands for mechanization, whereas different forest fruit types had no significant effects on the rural households' demands for mechanization.
Key words: households    forest fruit production    mechanization    demand    

目前,我国农业生产已进入以机械化生产方式为主的时代,且农机作业水平呈现持续、快速提高趋势 (杨敏丽,2015),但机械化作业水平在农业各产业内部发展极不平衡。2013年我国种植业顷均播种面积农机总动力为6.230 kW,而林果业顷均农机总动力仅为0.105 kW,二者之比为59:1,林果业机械化作业水平整体较低 (杨敏丽,2009薛彩霞等,2013曹卫华等,2015),已严重影响到了我国农业整体机械化作业水平的提升 (杨敏丽,2015)。当前,我国林果生产从栽植、管理到采摘整个作业环节都主要依靠人工作业,机械化作业大部分处于空白阶段 (汤智辉等,2008蓝峰等,2010),分析其原因主要是由林果种植模式和林果机械装备有效供给不足 (杨敏丽,2015) 造成的。政府实施了农机行业发展扶持政策和农机购置补贴政策以促进农业机械化的发展,但其政策实施效果取决于农户对农业机械的需求 (纪月清等,20112013)。农户是林果业的经营主体,现阶段农户“以代际分工为基础的半工半耕”(即子女外出务工,父母在家务农) 的家庭模式 (贺雪峰,2013),使得农户对机械作业代替人工作业的需求愈加迫切 (丁润锁,2012刘燕等,2014),而我国林果生产专用机械的研发和生产还处于起步阶段,其机械类型和质量都难以满足现代林果业机械化发展的要求 (王海波等,2013a)。已有学者对农户林果生产机械需求产品的特点、功能、价格、技术要求等进行了研究 (王彬彬等,2008孟祥金等,2012),并提出从农户需求出发加强林果业生产机械的研发与推广 (盛国成,2014),以解决林果生产机械的供需矛盾。农户对林果生产机械化作业的需求是多样的 (如土壤耕种、病虫害防治、果品收获等),因此,恰当地评估农户对林果生产机械化作业的需求和偏好程度,从实际出发研究农户对林果机械的需求意愿及其影响因素,不仅可以为推动林果业机械化的政策制定提供决策参考,而且对提高我国林果业的机械化作业水平具有重要意义。

1 研究区概况与数据来源

石棉县位于四川省西南部、雅安市最南端,辖区16个乡 (镇),人口约12.3万,全县幅员面积约2 678 km2,地貌特征为山地地貌,拥有丰富的森林资源,属于林业大县,林业用地占总面积的81.7%。结合当地的资源特色,该县积极发展特色林果业,其中最为有名的是黄果柑 (Citrus reticulata) 和枇杷 (Eriobotrya japonica)。石棉县是“中华名果”黄果柑的生产基地,其种植面积超过2 000 hm2,年产量超过6 000 t,占全国产量的80%左右;也是世界枇杷栽培种原产地,其种植面积超过470 hm2,产量超过1 500 t,发展林果业已成为石棉县农民增收的一大亮点。因此,选择石棉县分析农户对山地林果生产机械化作业需求具有一定的代表性。

本文所用数据来源于课题组成员于2014年8月对四川省石棉县黄果柑和枇杷种植农户进行一对一访谈所得。样本农户按照黄果柑和枇杷分布的优势乡镇进行选择,在每个乡随机选取5个村,每个村随机选取10~12户农户,共获取有效问卷308份,其中黄果柑种植农户206份,枇杷种植农户102份。其样本农户分布状况具体见表 1

表 1 样本农户分布状况 Tab.1 Distribution of the sample households
2 农户山地林果生产机械化作业及其需求状况 2.1 农户山地林果生产机械化作业状况

林果生产作业主要包括树体管理、肥水管理、土壤管理、果实管理和病虫害防治等,参考现有文献 (宋树民等,2010孟祥金等,2012王海波等,2013b曹卫华等,2015Lee et al., 2013) 的研究成果以及调研地区林果产业特点,调查问卷涉及了8种作业环节,分别是整形修剪、施肥、灌溉、中耕除草、控花疏果、套袋、采摘和施药,样本农户各环节机械化作业与人工作业情况见表 2。从表 2可知,在林果生产作业环节中,机械化程度最高的是病虫害防治,占样本农户38.96%的120户实现了施药环节的机械化,主要是通过自行购买需要2~3人合作才能工作的喷雾机实现的;通过购买或借用相应的机械设施,有近10%的农户和4.55%的农户分别实现了中耕除草和施肥的机械化作业;而灌溉机械化则是由于调研地区的部分乡镇采用“清水池—管道—出水头 (微灌)”方式推广节水灌溉设施,政府投资兴建了坡地自压管道节水灌溉示范园,占样本6.82%的21户农户的果园位于示范园内;样本农户中,林果生产中整形修剪、控花疏果、果实套袋、果品采摘环节的机械化作业几乎为空白。由此可以看出,农户山地林果生产机械化作业整体水平较低。

表 2 农户山地林果生产机械化与人工作业情况 Tab.2 Households fruit production mechanization
2.2 农户对山地林果生产机械化作业的需求状况

为准确了解农户对山地林果生产机械化作业的需求状况,调研中要求农户对整形修剪、施肥、灌溉、中耕除草、控花疏果、套袋、采摘和施药8种作业环节机械化需求的迫切程度进行排序,结果见表 3。根据表 3中农户对山地林果生产机械化作业需求的情况,按照加权平均法和首选决定法得出农户对山地林果生产机械化作业需求的优先序,具体见表 4

表 3 农户对山地林果生产机械化作业需求的排序、频数与加权均值 Tab.3 Sorting, frequency and weighted average of households' demands for mechanized operation
表 4 农户对山地林果生产作业机械化需求顺序 Tab.4 Households' demands for forest fruit production mechanization

表 4可知,按照加权平均法和首选决定法确定的农户对山地林果生产机械化作业需求的排序有些差异,而在实地调研中发现,有相当部分农户对迫切需求的几项林果生产机械化作业无法给出明确的先后次序。本文利用层次聚类分析方法,以进一步准确了解农户的需求层次和优先序,具体结果见图 1

图 1 农户对山地林果生产机械化作业需求聚类分析 Fig.1 Clustering analysis of households' demands for forest fruit production mechanization

图 1可以看出,农户对林果生产机械化作业的需求大致可以分为三大类:第一大类包括中耕除草、施肥和灌溉,这3类作业属于每年作业频次高、人工作业生产率低的环节,尽管中耕除草、施肥和灌溉分别属于劳动用工量较多型、劳动强度较大型和资本投入较多型的作业环节,但结合表 2表 3的数据来看,以上3类作业都属于目前已有部分农户实现机械化作业且农户对其机械化需求较高的作业环节。农户中耕除草和施肥的机械化作业是利用微耕机和挖坑施肥机实现的,灌溉机械化作业则是利用果园附近的机井或水窖采用机电设备抽水进行的,机械化作业的优势和已实现机械化农户的示范效应激发尚未实现机械化农户的需求,亟待将潜在需求转化为现实,因而该类需求属于技术较为成熟亟待推广的机械化需求。第二大类是施药,在林果生产过程中,农户采用生物防治、物理防治和喷洒农药相结合的方式进行植保,尽管施药属于林果生产中机械化程度最高的环节,但目前的机械化设施需要2~3人合作才能实现,有些农户对由1个人就可以完成病虫害防治的施药机械有较高的需求,该类需求属于技术较为成熟但仍需改进的机械化需求。第三大类包括控花疏果、整形修剪、采摘和套袋,这4类作业属于每年作业1次的环节,但对机械化技术要求较高 (曹卫华等,2015),结合表 2表 3来看,这4类作业属于尚未实现机械化作业的环节,农户对其机械化需求的排序也较靠后。其现实原因是农户认为控花疏果、整形修剪属于“技术活”,机械化作业较难实现或其作业效果不好;采摘和套袋技术要求尽管不高,但机械化作业容易对果品造成机械损失,手工采摘和套袋则可以确保果品的品质,增加农户种植产品的附加值 (Oni et al., 2014),且农户间已形成互助小组,采摘时亲朋好友互相帮忙,可以很好地满足果品收购商的需求;另一方面,黄果柑属于“花果同树”物种,枇杷则需要根据果实成熟程度陆续采摘,农户担心机械化采摘设备会对花或尚不成熟的果实造成机械损伤,因而,该类需求属于农户需求较低的机械化需求。

结合以上聚类分析结果,农户对山地林果生产机械化需求以首选决定法为准,即农户对山地林果生产作业机械化需求由强到弱依次为中耕除草、灌溉、施肥、施药、果实套袋、控花疏果、整形修剪和采摘。

3 农户山地林果生产机械化作业需求影响因素 3.1 影响农户对山地林果生产机械化作业需求的可能因素

农户生产决策行为受多种因素影响,借鉴相关研究文献,结合本文研究主题,选择经营者自身特征、农户家庭特征、技术感知特征和果品类型作为影响农户对山地林果生产机械化作业需求的待检验因素。

3.1.1 经营者自身特征

农户是林果生产经营的主体,但家庭成员对林果生产的贡献不是均等的,一般来说,林果生产主要决策者的个体特征会对生产性服务有效需求产生影响 (庄丽娟等,2011)。选取经营者自身特征变量包括性别、年龄、受教育程度、种植年限,假设这些变量对农户林果生产机械化作业需求会产生不同的影响,可能是正向的,也可能是负向的。

3.1.2 农户家庭特征

农户对林果生产机械化作业的需求除了受经营者自身特征的影响外,还受农户家庭特征的影响。本文选取家庭劳动力数量、林果种植面积、林果收入比重、外出务工人数4个变量。一般来说,林果种植面积大、林果收入比重高的农户对机械化作业需求较为强烈,因为大规模农户可以形成规模经济;家庭劳动力数量少、外出务工人数多的农户对机械化作业需求强烈,因为机械与劳动具有相互替代作用,劳动力少的农户对机械化作业需求高。

3.1.3 技术感知特征农户对技术的感知

也会影响农户对技术的需求 (Slovic,1987)。本文采用技术风险感知、技术实现难易程度和技术关注频率表示农户对林果生产机械化作业的技术感知特征。根据Slovic的观点,技术风险感知是用来描述农户对某项技术使用所带来风险的直觉态度,其不仅影响农户对该项技术的态度,而且影响农户对该项技术的需求意愿。技术实现难易程度感知是指农户对某项技术实现容易程度的主观判断。Sorebo等 (2008)研究发现,当农户认为某类农业技术的可实现性较高时,其需求意愿较强;反之,其需求意愿较弱。农户对某一技术的关注频率反映其了解该项技术的积极性,一般而言,农户对某项技术的关注频率越高,对该项技术的需求意愿越强 (何可等,2014)。因此,当农户认为林果生产机械化作业的技术风险感知较低、可实现程度较高、关注频率较高时,其需求意愿较强。

3.1.4 果品类型

由于样本农户种植黄果柑和枇杷2种林果,故设置虚拟变量考虑种植2种林果的农户对生产环节机械化作业的需求是否有差异。

根据以上分析,本文所选取的影响农户对林果生产机械化作业需求因素的描述性统计见表 5。由表 5可知,样本农户从事林果生产的经营者女性略多于男性,平均年龄为46.04岁,平均受教育年限为8.74年,种植年限均值为11.31年,说明林果经营者年龄大,接受正规教育的程度以初中为主,但种植经验丰富;农户家庭劳动力平均为2.29人,外出务工人数均值为1.22人,林果种植面积均值为0.26 hm2,林果收入占比平均为36.54%,表明农户家庭成员中以2个劳动力为主,其中1人外出务工,林果种植以中小规模为主,林果收入占家庭收入的比例也较高;农户对林果作业机械化的技术风险感知均值为0.69,技术实现难易程度的均值为0.76,技术关注频率的均值为2.33,表明样本农户认为林果作业机械化的技术风险较高,且较难以实现,关注频率也较低。

表 5 农户对林果生产作业机械化需求的影响因素 Tab.5 Influence factors of households' demands for forest fruit production mechanization
3.2 农户对山地林果生产机械化作业需求计量分析 3.2.1 模型选择

通过构造效用模型将选择问题转化为效用比较问题,假设第i个农户选择第j种林果生产机械化作业需求的效用为:

$ {U_{ij}} = \beta {X_{ij}} + {\varepsilon _{ij}}。 $ (1)

当且仅当j种林果生产机械化作业需求满足所带来的效用高于其他需求时,农户i选择j种林果生产机械化作业需求,因此,农户i选择j种林果生产机械化作业需求的概率为:

$ \begin{align} & ~P({{y}_{i}}=j\left| {{x}_{i}} \right.)=P({{U}_{ij}}\ge {{U}_{ik}},\forall k\ne j)= \\ & P({{U}_{ik}}-{{U}_{ij}}\le 0,\forall k\ne j)= \\ & P({{\varepsilon }_{ik}}-{{\varepsilon }_{ij}}\le x_{i}^{'}{{\beta }_{j}}-x_{i}^{'}{{\beta }_{k}},\forall k\ne j)。 \\ \end{align} $ (2)

当农户i对林果生产机械化作业需求有j种时,需采用Multinomial Logistic模型,农户选择j种林果生产机械化作业需求的概率为:

$ P({{y}_{i}}=j\left| {{x}_{i}} \right.)=\frac{exp(x_{i}^{'}{{\beta }_{j}})}{\sum\nolimits_{k=1}^{J}{\text{exp}\left( x_{i}^{'}{{\beta }_{k}} \right)}}。 $ (3)

式 (3) 中,若将βk变为βk=βk+α(某常数向量),完全不会影响模型的拟合,因此,需将农户对某种林果生产机械化作业需求作为参照方案 (base category),令其相应系数为零。本文运用的农户对林果生产机械化作业需求选择模型的基本表达为:

$ {\rm{ln}}\frac{{{P_{ij}}}}{{{P_{ik}}}} = f({X_i}) + {\varepsilon _i}。 $ (4)

式 (4) 中,j=1, 2…, 8分别表示整形修剪、施肥、灌溉、中耕除草、控花疏果、果实套袋、果品采摘和施药;Pij,Pik为农户ij,k种林果生产机械化作业需求的概率;Xi为农户林果生产机械化作业需求的影响因素。由于被调查农户中有76户农户 (占样本农户的24.68%) 将中耕除草的机械化作业需求列为第一需求,因而,本文以农户对中耕除草机械化作业的需求作为对照组建立模型 (k=4),即:

$ \begin{array}{l} {\rm{ln}}\frac{{{P_{ij}}}}{{{P_{ik}}}} = \alpha + {\beta _1}{\rm{sex}} + {\beta _2}{\rm{age}} + {\beta _3}{\rm{edu}} + {\beta _4}{\rm{year}} + \\ {\beta _5}{\rm{labor}} + {\beta _6}{\rm{land}} + {\beta _7}{\rm{share}} + {\beta _8}{\rm{employ}} + \\ {\beta _9}{\rm{risk}} + {\beta _{10}}{\rm{imple}} + {\beta _{11}}{\rm{atten}} + {\beta _{12}}{\rm{D}} + \varepsilon 。 \end{array} $ (5)

式中:α,β为待估参数;ε为随机误差项。

3.2.2 估计结果及分析

运用SPSS17.0软件对影响农户山地林果生产机械化作业需求的因素进行Multinomial Logistic模型分析,具体结果见表 6

表 6 农户山地林果生产机械化作业需求选择模型估计结果 Tab.6 Selection model estimation results of households' demands for forest fruit production mechanization

1) 经营者自身特征影响分析以农户对中耕除草机械化作业需求为对照的模型中,经营者性别在施肥、灌溉和施药模型中分别在10%,5%,1%统计水平下通过了显著性检验 (表 6),其中,在施肥和施药模型中的系数为负,说明经营林果业的女性农户对施肥和施药机械化需求更为强烈,其原因是这2类劳动在山区都需要耗费较大的体力,男性在该类劳动中的劳动效率比女性高,尽管女性体力与男性相比处于弱势,但女性在该类机械操作方面的表现比男性更有优势 (Francisco et al., 2013)。在灌溉模型中的系数为正,说明男性经营者的农户对灌溉机械化需求较为强烈,其可能的原因是果园灌溉机械化设施需要较高的资金投入,但节水省肥,既能起到节本增效作用,又可以减少过量施肥对环境的污染 (洪添胜等,2010),男性比女性往往更能意识到这种潜在的经济收益和环境效益 (Ndayambaje et al., 2012)。

经营者年龄在施肥、施药和采摘模型中的系数为正,且分别在10%,5%,1%统计水平下通过了显著性检验,说明经营者年龄越大的农户对施肥、施药和采摘机械化作业需求愿望更强烈,其原因是与中耕除草相比,施肥、施药和采摘属于“重体力活”,年龄越大体力越差,经营者的年龄对此类林果生产活动的作用是负向的 (Zhang et al., 2007)。经营者年龄在整形修剪、控花疏果模型中的系数为负且通过了显著性检验,也就是说,与中耕除草机械化的需求相比,年龄较小经营者对整形修剪和控花疏果机械化作业的需求更为强烈,其可能的原因有2个:一是整形修剪和控花疏果不仅属于林果经营的必需环节,而且属于较为耗工的“技术活”,其技术水平的高低对果品产量影响较大 (Robinson et al., 2012),而中耕除草的劳动投入不仅弹性大而且技术要求不高;二是当地政府为推动产业发展,经常在农闲期间举办相关技术培训会,年龄较小的经营者往往“兼业”,农忙务农,农闲外出务工,导致他们无法参加技术培训。样本农户中,年龄在40岁以下的经营者兼业农户比例高达71.70%,而年龄在40岁以上的经营者兼业农户比例仅为30.69%,由于外出务工经济上的比较优势,使得经营林果往往成为外出兼业农户的“副业”,不愿意投入更多的精力,机械化作业更能满足他们的需求。

受教育程度在一定程度上反映了劳动者对新鲜事物的接受能力,受教育程度高的农户其见识和眼界相对宽广,外出务工的机会也相对较多。经营者的受教育程度在整形修剪和控花疏果模型中的系数为负且均在10%统计水平下通过显著性检验,表明受教育程度高的经营者对整形修剪和控花疏果的机械化作业需求较低,可能的原因:一是受教育程度高的经营者更能认识到整形修剪和控花疏果环节人工劳动和机械化作业对果品产量和品质影响的差异 (Haglund et al., 2011Francisco et al., 2013),国外整形修剪和控花疏果的机械化作业,也仅仅是人工作业之前的预处理 (Clingeleffer,2013);二是受教育程度高的经营者可以更好地掌握整形修剪和控花疏果技术,因而,对机械化作业替代人工作业的需求较低。经营者的受教育程度在施肥、施药、套袋和采摘模型中没有通过显著性检验,其可能的原因是以上几类劳动与中耕除草均属于技术含量低且劳动强度大或用工较多的环节,受教育程度高的经营者通常认为这些环节机械化替代人工劳动,既可以节约人工,又可以增加自己外出务工的时间,同时也不会对果品的产量和品质造成影响 (Erdogan et al., 2003散鋆龙等,2013),因而与中耕除草的机械化作业需求没有显著差异。

种植年限代表着劳动者的生产经验,种植年限长的农户其生产经验较为丰富,生产技能较高。经营者的种植年限在套袋和采摘模型中的系数为正,在5%的统计水平下都通过了显著性检验,在整形修剪和控花疏果的系数为负,在10%统计水平下都通过了显著性检验,表明与中耕除草机械化作业需求相比,生产经验丰富、生产技能较高的劳动者对套袋和采摘机械化作业的需求较为强烈,而对整形修剪和控花疏果机械化作业需求较弱,其可能的原因是生产经验丰富的农户不仅对整形修剪和控花疏果人工劳动技术含量高的认知度更高 (Haglund et al., 2011),而且对其技术掌握得好;而认为套袋和采摘的技术含量低,机械化操作与人工劳动对果品影响差异较小。

2) 农户家庭特征影响分析劳动力数量代表着农户家庭成员中潜在从事林果生产劳动力的多少。劳动力数量在套袋、采摘和施药模型中的系数为负且分别在5%,10%,5%统计水平下通过了显著性检验,表明劳动力数量多的农户对套袋、采摘和施药机械化作业的需求较低,其原因是套袋和采摘2个生产环节时间短暂且劳动强度大,劳动力数量多的农户在农忙时节会召集家庭所有劳动力参与生产,因而劳动力数量少的农户对采摘和套袋机械化作业的需求更高;而施药环节属于目前机械化程度最高的生产环节 (洪添胜等,2010),其机械化是通过2~3人合作才能使用喷雾机实现的,劳动力数量多的农户基本都已实现机械化,而劳动力数量少的农户对单人操作的植保机械需求高。

种植面积在林果生产除施药以外的各模型中系数均为正且通过了显著性检验,表明与中耕除草机械化作业需求相比,林果种植面积越大的农户,对各个生产环节 (施药环节除外) 机械化作业的需求越高,这与Van den Berg等 (2007)“农户经营规模越大对机械化作业的需求越大”的观点相吻合,原因是随着外出务工机会的增加,农忙时节劳动力短缺以及由此带来劳动力成本升高的问题,使得农户对机械作业替代人工作业的需求愈加强烈,表明林果生产不仅需要机械化,而且需要的是全程机械化。种植面积在施药模型中没有通过显著性检验,其可能的原因是规模较大的农户基本都实现了施药和中耕除草的机械化。

林果收入比重反映的是农户在经济上对林果生产的依赖程度,比重越高表示林果生产对农户经济上的重要程度越高。林果收入比重在整形修剪、套袋和控花疏果模型中的系数为负且分别在1%,5%,5%统计水平下通过了显著性检验,表明林果收入比重越大的农户对整形修剪、套袋和控花疏果的机械化需求越低,其原因是当农户经营附加值高的作物时,可以取得与非农收入相当的收入 (Van den Berg et al., 2007),对林果收入比重越大的农户而言,林果收入是家庭收入的重要来源,他们愿意在技术含量高、劳动强度相对较小的环节投入更多的时间和精力,以提高果品的产量和品质,增加经济收入。

外出务工人数代表的是非农收入对家庭经济的重要性,外出务工人数多的农户其非农收入也较高。外出务工人数在除套袋以外的各模型中系数都为正且通过显著性检验。按照Hayami等 (1985)的农户技术采用理论,农户对机械化的需求属于农户对新技术的需求,农户对新技术的需求都是期待用相对丰富的资源取代相对稀缺的资源,机械化作业属于劳动节约型,是用动力和机器替代人工劳动 (Diao et al., 2014),而农户家庭成员的分工是按照优势原则分工的,一般是男性或青壮年劳动力 (即主要劳动力) 外出务工,女性劳动力或家庭中的次要劳动力在家从事林果生产,与中耕除草的劳动强度与技术含量相比,施肥、灌溉、施药和采摘属于劳动强度大的生产环节,女性劳动力和次要劳动力在体力上都不具有优势,因而外出务工人数越多的农户对施肥、灌溉、施药和采摘的机械化作业需求强烈;整形修剪和控花疏果属于技术要求较高的环节,女性劳动力和次要劳动力对技术的掌握程度比男性、青壮年劳动力要低,因而在技术的采用和信息的接受上往往处于劣势,对其机械化的需求较为强烈。

3) 技术感知特征影响分析技术风险感知在整形修剪、控花疏果、套袋和采摘模型中的系数为负且分别在5%,10%,5%,10%统计水平下通过显著性检验,说明技术风险感知影响到了农户对林果生产机械化作业的需求。其原因一是农户担心机械化作业会对果品或果树造成不可恢复的损伤 (Peterson,2005曹卫华等,2015),尽管果皮和树皮坚硬的林果可以抵抗机械损伤或增强机械损失的抵抗能力 (Lee et al., 2013),但农户认为目前种植的黄果柑和枇杷都不具备抵抗机械损失的能力;二是农户认为整形修剪和控花疏果人工劳动的技术性和精准性是机械化操作不可能兼顾的,从而导致农户对以上几个环节的机械化需求较弱。技术风险感知在施肥、灌溉和施药模型中没有通过显著性检验,其原因是施肥、灌溉和施药环节机械相对较成熟 (吴先兵等,2015常有宏等,2013),且已有部分农户实现了机械化,实践的示范效应让农户感觉机械化作业所带来的风险较小或者没有风险。

技术实现难易程度感知在整形修剪、控花疏果、套袋和采摘模型中的系数为负且分别在10%,5%,10%,10%统计水平下通过了显著性检验,其原因是农户认为在现阶段机械化作业几乎还未实现的整形修剪、控花疏果、套袋和采摘生产环节,一是技术难度大,尽管国外已有实践证明,采摘、整形修剪、套袋的机械化作业与人工作业相结合的方式 (即在人工作业之前机械化预先作业) 达到了保证果品品质和降低成本的统一 (Clingeleffer,2013),但农户在实践中尚未看到以上几个环节机械化作业的示范,导致其认为机械化作业技术难度大;二是以上几类机械化作业依赖于基于计算机控制的实时跟踪定位系统 (real-time kinematic positioning) 的机械化作业设备,农户普遍认为该类机械的价格会超越他们的购买能力 (Glancy et al., 2005),因而对其需求较低。技术实现难易程度在灌溉模型中的系数为正且在10%统计水平下通过显著性检验,表明农户尽管认为灌溉实现机械化的技术难度较高,但对其需求依然较高,其原因是当地政府为解决山地林果灌溉问题,由政府出资逐步推广节水灌溉设施,农户对其设施的投资很少。

技术关注频率在灌溉、施肥和施药模型中的系数为正且均在10%统计水平下通过显著性检验,表明农户对灌溉、施肥和施药机械化的技术关注频率越高,其需求越强烈;而在整形修剪、控花疏果、套袋和采摘模型中的系数为负且通过了显著性检验,其原因是农户通过电视、手机或网络等媒体了解到发达国家机械化作业的状况,发现农户果园的种植模式不具备机械化作业的条件。机械化的整形修剪、控花疏果、套袋和采摘作业必须实现果园种植模式与机械设计的融合,果园种植模式必须满足机械化作业的条件 (Peterson,2005),地形、果园地块大小、树形的统一化、树与树之间紧凑程度都属于需考量的因素,而山地林果密集的种植习惯使得果园往往不具备机械化的条件 (Glancey,2005Lee et al., 2013),因而,农户对整形修剪、控花疏果、套袋和采摘机械化的关注程度越高,对其实现机械化越不乐观,需求越低。

4) 虚拟变量影响分析表示果品类型的虚拟变量在套袋模型中系数为负且在10%统计水平下通过显著性检验,表明种植枇杷的农户对套袋机械化需求较为强烈,其原因是农户现有的黄果柑生产种植过程中大部分农户是没有套袋作业的,而枇杷种植过程中则都需要套袋。虚拟变量在其他模型中都没有通过显著性检验,表明农户对整形修剪、施肥、灌溉、控花疏果、采摘和施药环节的机械化需求在果品类型中不存在差异。

4 研究结论与政策含义

本文基于石棉县黄果柑和枇杷种植农户的调查数据,分析了农户对山地林果生产机械化作业的情况与需求及其影响因素,得出如下结论:

第一,农户山地林果生产机械化作业整体水平较低,其中,施药、施肥、灌溉和中耕除草有部分农户实现了机械化作业,其他环节机械化作业几乎处于空白。

第二,农户对山地林果生产机械化作业的需求存在明显的差异性。从农户对林果生产机械化作业需求强度来看,由强到弱依次为中耕除草、灌溉、施肥、施药、果实套袋、控花疏果、整形修剪和采摘。农户对山地林果生产机械化作业需求分为三大类:第一大类是技术成熟亟待推广的机械化,包括中耕除草、施肥和灌溉,农户对该类机械化作业的需求也是最高的;第二大类是技术较为成熟但仍需改进的机械化,主要是施药,该类机械化程度是目前林果生产机械化作业程度最高的,农户希望改进该类机械装备,以便节约劳动力的数量,农户对该类机械化的需求居中;第三大类是农户需求较低的机械化,包括控花疏果、整形修剪、采摘和套袋,尽管该类机械化作业目前几乎为空白,但农户对其需求也低。

第三,从影响农户山地林果生产机械化作业需求意愿的经营者特征来看,女性经营者对施肥、施药的机械化需求程度较高,男性经营者对灌溉机械化需求较高;年龄大的经营者对施肥、采摘和施药机械化需求较高,而年龄小的经营者对整形修剪和控花疏果机械化需求较高;教育程度高、生产经验丰富的经营者对整形修剪和控花疏果的机械化需求较低,对套袋和采摘机械化需求较高。

第四,从影响农户山地林果生产机械化作业需求的家庭特征来看,劳动力数量较多的农户对套袋、采摘和施药机械化需求较低;种植面积大的农户对除施药以外的其他生产环节的机械化程度需求都较高;林果收入比重高的农户对整形修剪、套袋和控花疏果机械化需求较低;外出务工人数多的农户对除套袋以外的其他生产环节机械化需求程度都较高。

第五,从影响农户山地林果生产作业机械化需求的技术感知特征来看,农户对技术风险感知低、技术实现难易程度低的施肥、施药和灌溉机械化需求较高,而对技术风险感知高、技术实现难易程度较高的整形修剪、控花疏果、套袋和采摘机械化需求较低。

以上结论的政策含义如下:第一,农户的需求决定着农机企业和相关部门对林果生产机械的供给和推广,一方面,通过农机购置补贴政策加快林果生产中耕除草和施肥机械的推广,加大对果园灌溉基础设施的投资力度和覆盖面;另一方面,农机企业研发部门需要对现有的施药机械进行改进,以满足农户对单人作业施药机械的需求。第二,我国一家一户小农经济的林果生产模式决定了农户对林果生产机械的需求特性:一要多功能,即一机多用,不仅满足农户多项作业的机械化要求 (常有宏等,2013),而且可以降低农户的购机投资;二要操作简单,林果生产的主要经营者普遍年龄较大或者女性较多,使用方法需简单易掌握。第三,尽管我国林果生产机械化的研发和生产处于起步阶段 (王海波等,2013a),但农机与农艺有机融合是农业机械化发展的趋势,再加上林果机械的设计、工艺难度大,因此,需重点支持农机与农艺相互融合的林果机械研发。第四,要通过各种渠道向农户普及林果机械发展动态,让农户及时了解林果生产机械化的状况,降低农户对林果生产机械化的技术感知风险。

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