2018年6月，PNAS杂志在线发表了来自浙江大学谷保静课题组题为“Policy distortions, farm size, and the overuse of agricultural chemicals in China”的研究论文。该论文发现农场规模（在中国，每个田通常约0.1公顷）与农药使用量密切相关，据文章统计，农场规模增加1%，每公顷化肥和农药使用量分别下降0.3%和0.5%（P＜0.001）。如果扩大农场规模现象将使农化产品的使用量减少30%～50%，这些化学品的环境影响减少50%，同时使所有农民，包括那些迁入城市地区的农民的总收入翻一番。因此，文章认为扩大农场规模将减少化肥和农药使用量，有效解决中国农业面临的问题。

    为日益增长的全球人口提供服务是一项重大挑战。为了应对这一挑战，全球农业生产中使用约200 Tg/y（1 Tg ＝ 1012 g）的化肥（氮，磷和钾）和3 Tg/y农药。这些化学物质中的很大一部分会损失到环境中，改变生态系统并损害人类健康。

    中国是世界上最大的农用化学品消费国，农场规模仅占全球农田的9%，农用化学品使用量却占全球化肥和农药的30%以上。中国通常会发现低使用效率和高比例的农药损失，从而导致经济损失和区域与全球污染。近年来，中国政府一直致力于减少农药过度使用造成的污染，包括取消对化肥的补贴和实施土壤测试，但效果相当有限，农业上使用的化学品持续增加。为了将农业放在更可持续的道路上，我们需要了解为什么中国农民比世界其他地区农民平均使用更多的农药。

    该文首先分析了中国农药使用量，通过数据分析得到中国每公顷农田的平均化学肥料（氮，磷，钾）和农药用量分别是其他国家/地区的2～4倍和2～7倍。除化肥使用外，粪肥和其他投入物（如大气沉降）也是作物生产的重要营养源。以氮肥为例，我们计算了农田和氮肥利用率（NUE）的总氮输入量（包括肥料，肥料等）和产量（作物收获量）。与化肥过度使用相一致，中国玉米，小麦和水稻每公顷农田的总氮投入量是全球最大的，是全球平均水平的1.6～1.8倍。尽管每公顷农用化学品用量最高，但中国的农作物产量按全球标准平均居中。因此，三大粮食作物的国民生产总值，中国是最低的。

    其次文章分析了中国农场规模和农用化学品使用。文章统计了全国2万多户农户进行的全国代表性调查，发现农场规模是影响中国农药使用强度的重要因素。改变土壤质量、作物类型、地区等控制变量后，结果仍然成立。统计表明，农场规模增加1%与每公顷化肥和农药使用量分别下降0.3%和0.5%密切相关（P＜0.001）。进一步发现农场规模与每公顷化肥用量呈负相关，但与全球数据中每公顷农作物产量无显著相关。农场规模增加1个标准差（SD）减少了化肥使用量的102%。造成农场规模与农用化学品使用强度之间负相关的因素有两个：（1）不同农场规模导致农业的投入组合不同；（2）当农场规模增加受到农田转让限制时，收入最大化的农民会发现增加农用化学品的使用比增加农田或投资机械更容易。

    第三，文章分析了农田转让限制政策的现状，认为尽管过去几十年中农业生产力和城市化水平显著提高，但中国的平均农场规模变化非常缓慢，与国际格局形成鲜明对比。事实上，中国的平均农场规模从20世纪80年代到2000年有所下降，此后增长缓慢，与发达国家的趋势大不相同。另外，由于户口制度规范了农村人口向城市迁移。其结果是，尽管农民工在城市找到了工作，但其中大多数还没有完全融入城市，大部分仍然拥有农村作为保险的农地合同权利。这导致中国农田规模小和农田分散化。中国政府已经认识到耕地分散对中国农业造成的不利后果，并通过促进土地转让政策寻求巩固分散的农田。

    最后展望了未来的机遇。文章分析认为播种面积小于1.1公顷的农民被迫从事农业工作，尽管他们可以通过在非农业部门工作来获得更高的收入，但如果这些农民能够进入非农业部门并将他们的土地出租给生产率更高的农民，这些农民的生活会更好，从而形成更大的综合农场。在另一种情况下，我们通过将小农场的土地重新分配到大农场，使中国的平均农场规模增加到拟合线预测的水平。在这种情况下，我们发现2010年平均农场规模将增加到4.1公顷，化肥和农药使用量以及肥料损失分别下降28%，45%和50%。

    综上所述，通过增加农场规模确实可以减少农用化学品的使用量，从而减少对健康和环境的不良影响，同时增加农民收入。