《Agriculture》：Heterogeneous Effects of Conservation Tillage Practices on Farmers’ Fertilizer Use Efficiency: Evidence from Wheat–Maize Systems in China
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过量施肥威胁土壤质量及粮食生产的可持续性，提高肥料利用效率（Fertilizer Use Efficiency, FUE）至关重要。研究人员以中国山东、河南、安徽、陕西和山西五省1528户小麦–玉米轮作农户的调查数据为样本，考察保护性耕作（Conservati
过量施肥威胁土壤质量及粮食生产的可持续性，提高肥料利用效率（Fertilizer Use Efficiency, FUE）至关重要。研究人员以中国山东、河南、安徽、陕西和山西五省1528户小麦–玉米轮作农户的调查数据为样本，考察保护性耕作（Conservation Tillage, CT）措施对农户FUE的影响。研究人员采用随机前沿分析（Stochastic Frontier Analysis, SFA）估算FUE，并使用多项内生转换回归（Multinomial Endogenous Switching Regression, MESR）模型纠正自选择偏误以识别不同耕作方式的处理效应。比较了三种耕作措施：常规旋耕秸秆还田（Conventional rotary tillage with Straw returning, CTS）、免耕秸秆还田（No-tillage with Straw returning, NTS）和深松/深耕秸秆还田（Deep tillage with Straw returning, DTS）。结果表明，样本区农户粮食生产平均FUE为0.5045，呈双峰分布。与CTS相比，NTS显著提高农户FUE，而DTS显著降低FUE。机制分析显示NTS通过减少化肥投入和提高产量双重途径提升FUE，DTS则主要表现为增产但未减少化肥投入。门槛分析进一步表明农场规模对上述效应具有调节作用。研究发现建议CT政策应更积极推动NTS推广，并根据农场规模和当地生产条件选择性应用DTS。
论文解读：
《Heterogeneous Effects of Conservation Tillage Practices on Farmers' Fertilizer Use Efficiency: Evidence from Wheat–Maize Systems in China》发表于《Agriculture》。
研究背景与意义
中国粮食生产长期依赖化肥过量投入，导致土壤退化、面源污染及肥料利用效率（Fertilizer Use Efficiency, FUE）低下，威胁农业可持续发展。保护性耕作（Conservation Tillage, CT）被认为可改善土壤结构与养分循环从而可能影响FUE，但既有农艺试验结论不一，且少有研究区分不同CT类型或考虑农户自选择偏误。现有经济学研究多关注CT的碳与环境效应，较少从微观农户层面考察其对FUE的异质影响及作用机制。因此，研究人员以中国小麦–玉米轮作区为对象，区分常规旋耕秸秆还田（CTS）、免耕秸秆还田（NTS）和深松/深耕秸秆还田（DTS）三种实践，在控制自选择偏误基础上识别CT对FUE的处理效应、作用渠道及农场规模门槛特征，为差异化CT推广政策提供依据。
主要技术方法
研究人员基于2024年黄淮海及过渡区五省（鲁豫皖陕晋）1528份小麦–玉米轮作农户分层随机抽样问卷。采用超越对数（translog）随机前沿生产函数（Stochastic Frontier Analysis, SFA）估计各农户FUE，定义为达到观测产出所需最小化肥投入与实际化肥投入之比。为纠正农户耕作方式选择的非随机性及内生性，构建多项内生切换回归（Multinomial Endogenous Switching Regression, MESR）模型，第一阶段用Multinomial Logit（MNL）拟合耕作选择并引入"是否参加CT培训"和"对CT环保效益的主观认知"为工具变量，第二阶段将选择修正项纳入FUE结果方程计算处理组平均处理效应（Average Treatment Effect on the Treated, ATT）。机制检验通过OLS回归耕作方式对化肥投入量与产量的影响实现；农场规模门槛效应采用Hansen门槛模型检验单/双门槛及回归系数。进行缩尾与倾向得分匹配（Propensity Score Matching, PSM）稳健性检验。
研究结果
■ 4.1. Calculation Results of Fertilizer Use Efficiency
基于SFA估计，λ≈2.3235且在1%水平上拒绝γ=0原假设，证实技术无效率存在，适用SFA。样本农户FUE均值0.5045，核密度呈双峰分布；NTS组FUE分布明显右移集中于高效率区间，DTS组偏向低效率区间，CTS居中，初步提示不同耕作实践与FUE分布差异相关。
■ 4.2. Determinants of the Farmers' Tillage Choice
MNL边际效应显示耕作选择非随机：年龄大、田间道路通达、灌溉便利、参加过CT培训及认同CT环保效益者更易选NTS；耕作经验丰富及地块细碎化者倾向维持CTS；受灾损失感知强者更可能选DTS而非NTS，说明需控制选择偏误。
■ 4.3. Treatment Effect of Tillage Choice on Farmers' FUE
MESR估计ATT显示：NTS相对于CTS使实际采纳者FUE显著提升0.1591（P<0.01），支持假设H1；DTS相对于CTS使实际采纳者FUE显著下降0.0562（P<0.05），支持假设H2。表明CT非同质技术包，NTS增效而DTS平均上降低FUE。
■ 4.4. Robustness Tests for the Effects of Tillage Choices on Farmers' FUE
对FUE进行5%双侧缩尾及改用PSM（最近邻、半径、核匹配）重新估计，NTS正向效应与DTS负向效应方向及显著性均保持不变，基准结论稳健。
■ 4.5. Mechanism Analysis: Fertilizer-Input and Yield Channels
机制检验表明NTS相对CTS显著减少化肥总投入且显著提高小麦–玉米周年总产量，FUE提升来自"减投+增产"双通道；DTS相对CTS对化肥投入影响不显著但显著增产，即仅靠产出提高无法转化为FUE改善，未表现节肥效应。
■ 4.6. Threshold Effect Analysis of Tillage Choice on Farmers' FUE
Hansen检验显示NTS存单一门槛（0.30 ha／4.5亩），低于门槛NTS仍正影响FUE但系数较小，超过门槛正向效应显著增强；DTS存双门槛（0.53 ha／8亩及1.60 ha／24亩），<0.53 ha时DTS显著负向影响FUE，0.53–1.60 ha时不显著，>1.60 ha时转为显著正向，验证假设H3，农场规模是关键调节因子。
讨论与结论翻译
样本区粮食生产普遍存在技术无效率，平均FUE 0.5045意味同等产出下可削减约49.55%化肥用量。NTS较CTS显著提升FUE（ATT=0.1591），若NTS采纳者改回CTS则FUE降28.73%；DTS较CTS显著降低FUE（ATT=-0.0562），若DTS采纳者改行CTS则FUE升12.69%。NTS通过减肥与增产共同推高FUE，DTS仅靠增产不减肥故未改善FUE。农场规模具门槛异质性：NTS在>0.30 ha时增效更强；DTS在<0.53 ha损害FUE，0.53–1.60 ha无显著影响，仅>1.60 ha且配套标准化作业下方改善FUE。政策上应依托农业社会化服务推广NTS，对DTS依农场规模、土壤紧实度及机械作业质量选择性扶持，由单纯追求CT采用率转向效率导向的差别化推广。
