TECHNICAL AND ENVIRONMENAL EFFICIENCY OF DIFFERENT

Jerzy Bieñkowski*, Janusz Jankowiak*, Jerzy Marcinkowski**, Adam Sadowski**

*Polska Akademia Nauk w Poznaniu,

**Wielkopolski Oœrodek Doradztwa Rolniczego w Poznaniu

EFEKTYWNOŒÆ TECHNICZNA I ŒRODOWISKOWA TOWAROWYCH GOSPODARSTW ROLNYCH NA PRZYK£ADZIE BADANEJ GRUPY Z WIELKOPOLSKI

¹

TECHNICAL AND ENVIRONMENAL EFFICIENCY OF DIFFERENT

FARM TYPES BASED ON THE EXAMINED GROUP FROM WIELKOPOLSKA

S³owa kluczowe: efektywnoœæ techniczna, efektywnoœæ œrodowiskowa, typy gospodarstw, wielkoœæ gospodarstw, zanieczyszczenie œrodowiska

Key words: technical efficiency, environmental efficiency, types of farming, farm’s size, environmental pollution

Synopsis. Przedstawiono ocenê efektywnoœci technicznej i œrodowiskowej w ró¿nych typach rolniczych gospodarstw oraz grupach obszarowych. Do pomiaru efektywnoœci zastosowano nieparametryczn¹ metodê DEA. Badania przeprowadzono w grupie towarowych gospodarstw rolnych z Wielkopolski. Stwierdzono, ¿e strategie osi¹gania wy¿szej efektywnoœci technicznej i œrodowiskowej nie s¹ przeciwstawne.

Wstêp

W ostatnim czasie zrównowa¿ony rozwój produkcji rolniczej sta³ siê g³ównym priorytetem polityk rolnych w Unii Europejskiej, w tym równie¿ i w Polsce. W ramach realizacji strategii zrównowa¿onego rozwoju zak³ada siê, ¿e osi¹ganiu celów ekonomicznych przez gospodarstwo powinno towarzyszyæ przeciwdzia³anie zanieczyszczeniom œrodowiska [Breembroek i in. 1996].

Okaza³o siê bowiem, ¿e dotychczasowy proces intensyfikacji rolnictwa oparty na wysokich nak³adach wywiera ujemny wp³yw na œrodowisko. ród³em wielu problemów œrodowiskowych sta³y siê nadwy¿ki bilansowe azotu w gospodarstwach oraz powszechne stosowanie pestycy- dów [Oskam 1998]. Wysokie salda azotu, powsta³e wskutek wzrostu u¿ycia nawozów mineral- nych i du¿ej obsady zwierz¹t, mog¹ byæ Ÿród³em zanieczyszczeñ obszarowych przez emisjê amoniaku i podtlenku azotu do atmosfery oraz wymywanie azotanów do wód. Z intensywn¹, chemiczn¹ ochron¹ roœlin jest zwi¹zane natomiast ryzyko przedostawania siê substancji ak- tywnych do wód powierzchniowych i gruntowych, powietrza oraz produktów spo¿ywczych.

1

Praca naukowa finansowana ze œrodków KBN w latach 2002-2005 jako projekt badawczy nr 3PO6RO7723.

Utrzymanie równoczeœnie dochodowej i konkurencyjnej produkcji oraz z³agodzenie presji

œrodowiskowej przez gospodarstwa towarowe bêdzie w du¿ej mierze zale¿a³o od oszczêdnego stosowania nak³adów produkcyjnych oraz efektywnego u¿ycia tych rodzajów nak³adów, które najbardziej szkodliwie oddzia³uj¹ na œrodowisko. Poprawa efektywnoœci gospodarowania jest zatem wa¿nym czynnikiem sprzyjaj¹cym zrównowa¿onemu rozwojowi.

Celem pracy by³a ocena efektywnoœci technicznej stosowanych nak³adów oraz efektywno-

œci œrodowiskowej, w odniesieniu do salda azotu i pestycydów, w ró¿nych typach rolniczych gospodarstw oraz grupach obszarowych, gospodarstw towarowych Wielkopolski.

Materia³ i metoda

Dane do analiz efektywnoœci pochodzi³y z lat 2002-2003 z grupy 30 towarowych gospo- darstw rolnych, rozmieszczonych na terenie ca³ej Wielkopolski. W sk³ad tej grupy wchodzi³y gospodarstwa o znacznie zró¿nicowanej powierzchni u¿ytków rolnych i ró¿nych typach rolni- czych. ród³em informacji by³a baza danych o gospodarstwach wspó³pracuj¹cych z Wielko- polskim Oœrodkiem Doradztwa Rolniczego w Poznaniu. Zastosowano nastêpuj¹ce kryteria selekcyjne: (a) powierzchnia gospodarstw ogó³em w przedziale 15-100 ha, (b) wykszta³cony profil produkcyjny gospodarstw, w kierunku umo¿liwiaj¹cym zaliczenie ich do jednego z trzech typów rolniczych – produkcji mleka, tuczu trzody chlewnej lub produkcji roœlinnej, (c) wy³¹cz- ne zatrudnienie w³aœciciela w gospodarstwie. Zaklasyfikowanie gospodarstw do okreœlonego typu odbywa³o siê w oparciu o zasady typologii gospodarstw stosowane w UE [Augustyñ- ska-Grzymek i in. 2000]. W gospodarstwach prowadzony jest monitoring kosztów produkcji i wyników ekonomicznych razem z rejestracj¹ danych o produkcji roœlinnej i zwierzêcej. Program analiz obejmowa³ równie¿ okreœlanie bilansu azotu na poziomie gospodarstw oraz wielkoœci zu¿ycia œrodków ochrony roœlin. Do obliczeñ bilansu azotu zastosowano model Granstedt’a [2000]. Ogóln¹ charakterystykê badanych gospodarstw przedstawiono w tabeli 1.

Efektywnoœæ techniczn¹ gospodarstw wyznaczono w oparciu o model DEA, zorientowany na nak³ady [Reinhard i in. 2000]. Opisuj¹ go równania: (1a-f). W analizie uwzglêdniono po stronie nak³adów gospodarstw nastêpuj¹ce zmienne: powierzchniê u¿ytków rolnych, liczbê roboczogodzin na rok, koszty bezpoœrednie, koszty poœrednie razem z kosztami czynników zewnêtrznych, saldo azotu oraz wielkoœæ zu¿ycia pestycydów. Po stronie efektów wystêpowa³ przychód z dzia³alnoœci rolniczej. W zastosowanym modelu celem jest wskazanie, czy dan¹

w t s r a d o p s o g h c y n a d a b a k y t s y r e t k a r a h C . 1 a l e b a T

e i n e i n l ó g e z c z s y

W Œrednia Odchylenie

e w o d r a d n a t

s Zakres

] a h [ R U a i n h c z r e i w o

Pdzia³gruntówornych[%] Uawo¿enieNPK[kg/ha]

NWielkoœæekonomicznagospodarstw** ] a h /³ z [ j e z c i n l o r . d o r p z y d o h c y z r

Posztybezpoœrednie[z/³ha]

Kosztypoœrednierazemzkosztamiczynnikamizewn.[z/³ha] Kochódrolniczy[z/³ha]

Daldoazotuwgospodarstwie[kgN/ha] SlIoœæzu¿ytychœrodkówochronyroœiln[kgs.a/.ha]

0 , 6 42,8 84,7 0 223,5

5 , 0 0 4 5711,4 1775,3 1978,2 9 , 6 0 1 1,3

5 , 1 31,5 27,3 74,5 17,9 3 8 2452,7 1852,2 2 , 6 1 0 1 53,5

6 , 0

7 , 6 6 1 - 8 , 4 10*-99,6

9 , 0 0 4 - 6 , 0 70,2-70,8

7 , 0 8 4 4 1 - 6 , 7 9 0

1190,7-8271,8 9 , 4 5 3 4 - 2 , 7 4

4818,0-4851,0 1

– 15,8-220,3 9 , 2 - 1 , 0 .

h c y n r o w ó t n u r g o

³ a d a i s o p e i n o w t s r a d o p s o g o n d e j

**wielkoœæekonomiczn¹gospodarstwokreœlononapodstawienadwy¿kibezpoœredniejwed³ug

*tandardówUE. sród³o:badaniaw³asne.

wielkoœæ produkcji gospodarstwo mo¿e zrealizowaæ przy u¿yciu mniejszych nak³adów. Efek- tywnoœæ ta ma charakter wzglêdny i wyznacza siê j¹ w stosunku do krzywej efektywnoœci.

Wspó³czynniki efektywnoœci mieszcz¹ siê w przedziale od 0 do 1, 0 < F

_o

£ 1. Obiekty gospodar- cze o efektywnoœci technicznej równej 1, s¹ w pe³ni efektywne i lokuj¹ siê na krzywej efektyw- noœci. Wspó³czynnik efektywnoœci mniejszy od 1 oznacza, ¿e mo¿liwa jest redukcja nak³adów bez koniecznoœci ograniczania wielkoœci efektów produkcyjnych. Do modelu DEA w³¹czono równie¿ sk³adniki produkcji o szkodliwym oddzia³ywaniu na œrodowisko. Dziêki temu w kalku- lacji efektywnoœci technicznej uwzglêdniona jest równie¿ mo¿liwoœæ z³agodzenia presji na œro- dowisko przez zmniejszenie poziomu nak³adów, obci¹¿aj¹cych œrodowisko. Model DEA okre-

œlaj¹cy efektywnoœæ techniczn¹:

Min F

₀

(1a)

Przy ograniczeniach:

(1b)

(1c) (1d) (1e) (1f)

gdzie:

q – optymalna, wzglêdna efektywnoœæ techniczna gospodarstwa „o”, i – gospodarstwa (i = 1,...,I),

y

o

– poziom efektu gospodarstwa „o”,

x

_jo

– iloœæ konwencjonalnego, j-tego nak³adu gospodarstwa „o”,

x

ij

– iloœæ konwencjonalnego, j-tego nak³adu zu¿ywana przez gospodarstwo „i”,

z

_ko

– iloœæ k-tego nak³adu, wywo³uj¹cego zewnêtrzne skutki œrodowiskowe, stosowana w gospodarstwie „o”, z

ik

– iloœæ k-tego nak³adu, wywo³uj¹cego zewnêtrzne skutki œrodowiskowe, stosowana w gospodarstwie „i”, l – wspó³czynniki kombinacji liniowej.

Do kalkulacji efektywnoœci œrodowiskowej gospodarstw s³u¿y³ równie¿ zorientowany na nak³ady model DEA [Reinhard 2000], opisany poni¿ej przez równania: 2a-b. Model DEA okre-

œlaj¹cy efektywnoœæ œrodowiskow¹:

Min F

₀

(1a)

Przy ograniczeniach:

(2b) (2c) (2d) (2e) (2f)

¦

d

^,

L L L

R

\ L ,

\













 O

¦

¦

¦

t t t

, L

L L

,

L L LN

NR R

,

L L LM

MR R

. N ] ]

- M [ [



































O O

O T

O T

¦

¦

t d

, ,

L L LM

MR , L

L L R

- M [ [

, L

\

\

























 O O

¦

¦

t t

, L

L L

,

L L LN

NR

R

] ] N .























O O

O

T

Za pomoc¹ efektywnoœci œrodowiskowej mo¿na mierzyæ wielkoœæ redukcji salda azotu oraz iloœci substancji aktywnych, przy danym poziomie efektu i pozosta³ych nak³adach. Ró¿nica pomiêdzy obydwoma modelami polega na tym, ¿e w modelu efektywnoœci technicznej okreœla siê mo¿liwoœæ zmniejszenia, jednakowo proporcjonalnie, zarówno szkodliwych dla œrodowiska nak³adów, jak i pozosta³ych nak³adów. W przypadku efektywnoœci œrodowiskowej radialnej redukcji podlegaj¹ natomiast tylko sk³adniki wywo³uj¹ce ryzyko zanieczyszczenia œrodowiska.

Wyniki

Efektywnoœæ techniczn¹ produkcji w ró¿nych typach gospodarstw przedstawiono w tabeli 2. Najwy¿szym poziomem efektywnoœci produkcji charakteryzowa³y siê gospodarstwa zorien- towane na produkcjê mleka. Œredni wspó³czynnik efektywnoœci w tej grupie wynosi³ 0,95. O 4,4% gorsz¹ efektywnoœæ posiada³y gospodarstwa tuczu trzody chlewnej. Na najni¿szym po- ziomie efektywnoœci technicznej prowadzi³y produkcjê gospodarstwa roœlinne. Œrednia efek- tywnoœæ w tej grupie wynosi³a 0,831. Oznacza to, ¿e nak³ady w tym typie gospodarstw powin- ny ulec zmniejszeniu o blisko 17%, aby mog³y one osi¹gn¹æ pe³n¹ efektywnoœæ przy utrzymaniu dotychczasowego poziomu produkcji. W gospodarstwach specjalizuj¹cych siê w produkcji mleka natomiast do uzyskania pe³nej efektywnoœci produkcji wystarczaj¹ca by³aby równocze- sna redukcja wszystkich nak³adów przeciêtnie o 5%. Mo¿na przypuszczaæ, ¿e d¹¿enie gospo- darstw do sta³ej poprawy efektywnoœci produkcji bêdzie w najbli¿szym czasie g³ównym czyn- nikiem ich trwa³ego rozwoju ekonomicznego, zwiêkszaj¹cym ich zdolnoœci konkurencyjne.

Wartoœci wspó³czynników efektywnoœci œrodowiskowej we wszystkich typach gospodarstw by³y ni¿sze w porównaniu z efektywnoœci¹ techniczn¹ (tab. 2). Najni¿sza efektywnoœæ œrodo- wiskowa wystêpowa³a w gospodarstwach z produkcj¹ roœlinn¹ (0,699). Wyniki te wskazuj¹, ¿e w stosunku do wielkoœci uzyskiwanych efektów gospodarstwa te gospodaruj¹ mniej oszczêd- nie azotem oraz stosuj¹ wiêksze iloœci pestycydów. Jest to skutek realizacji odmiennych strate- gii produkcyjnych przez te gospodarstwa. Nie prowadz¹c chowu zwierz¹t koncentruj¹ siê one bowiem g³ównie na zwiêkszeniu intensywnoœci gospodarowania przez stosowanie wy¿szych nak³adów w produkcji roœlinnej. Efektywnoœæ œrodowiskowa gospodarstw wyspecjalizowa- nych w produkcji mleka i tuczu trzody chlewnej wynosi³a odpowiednio 0,882 i 0,779. Stopieñ redukcji poziomów czynników œrodowiskowych w celu osi¹gniêcia pe³nej efektywnoœci œrodo- wiskowej wynosi w tych grupach odpowiednio 11,8 i 22,1%.

w t s r a d o p s o g h c y n j y c k u d o r p p u r g g u

³ d e w a w o k s i w o d o r

œ i a n z c i n h c e t æ

œ o n w y t k e f E . 2 a l e b a

T o w a r o w y c h t

e i n e i n l ó g e z c z s y

W T y p p r o d u k c y j n y g o s p o d a r s t w a

k e l m a j c k u d o r

p p r o d u k c j a t r z o d y c h l e w n e j p r o d u k c j a r o œ il n n a a

n z c i n h c e t æ

œ o n w y t k e f

E f e k t y w n o œ æ œ r o d o w i s k o w a

E 0 , 9 5 0

2 8 8 ,

0 0 , 9 0 8

9 9 7 ,

0 0 , 8 3 1

9 9 6 , 0 .

e n s a

³ w a i n a d a b : o

³ d ó r



Efektywnoœæ techniczna i œrodowiskowa uzale¿niona jest tak¿e od wielkoœci gospodarstw.

W tabeli 3 podano wspó³czynniki efektywnoœci dla czterech wyodrêbnionych grup obszaro-

wych. Granice podzia³u grup wyznacza³y przedzia³y wielkoœci gospodarstw grupuj¹ce kolejno

po 25% obiektów uszeregowanych w kolejnoœci rosn¹cej wed³ug powierzchni u¿ytków rol-

nych. Gospodarstwa w grupie I (<21 ha) osi¹ga³y zarówno najwy¿sz¹ efektywnoœæ techniczn¹

produkcji, jak i efektywnoœæ œrodowiskow¹. W kolejnych trzech grupach obszarowych efek-

tywnoœæ techniczna i œrodowiskowa wyraŸnie siê obni¿a³a, przy czym wspó³czynniki efektyw-

noœci œrodowiskowej by³y zawsze ni¿sze od efektywnoœci technicznej. Gospodarstwa w grupie IV (>62,1 ha) uzyskiwa³y efektywnoœæ techniczn¹ o ponad 19% ni¿sz¹ od gospodarstw grupy I. Gospodarstwa w grupie III (37,1-62 ha) mia³y efektywnoœæ ni¿sz¹ tylko o 7,5% w porównaniu z grup¹ I. Gospodarstwa o du¿ym obszarze, wobec gorszej efektywnoœci, powinny mieæ na uwadze wprowadzanie zmian organizacyjnych i technologicznych stymuluj¹cych lepsze do- stosowanie nak³adów do poziomu osi¹ganych efektów produkcyjnych. Wydaje siê, ¿e obecnie te gospodarstwa odnosz¹ korzyœci g³ównie z osi¹gniêtej skali produkcji, natomiast procesy zmian efektywnoœciowych nie przebiegaj¹ w nich wystarczaj¹co intensywnie. Gospodarstwa du¿e obszarowo charakteryzowa³y siê równie¿ gorsz¹ efektywnoœci¹ œrodowiskow¹. Ró¿nica efektywnoœci œrodowiskowej pomiêdzy I a IV grup¹ obszarow¹ przekracza³a 28%. Osi¹gniêcie pe³nej efektywnoœci œrodowiskowej w tej grupie gospodarstw wymaga³oby zmniejszenia po- ziomów czynników œrodowiskowych œrednio o 36%, natomiast w grupie I – o 11%.

Wnioski

1. Gospodarstwa specjalizuj¹ce siê w produkcji mleka osi¹ga³y wy¿sz¹ efektywnoœæ technicz- n¹ oraz œrodowiskow¹ w porównaniu do gospodarstw o specjalizacji w produkcji trzody i w produkcji roœlinnej.

2. Efektywnoœæ techniczna i œrodowiskowa ulega³y pogorszeniu w grupach obszarowych o coraz wiêkszej powierzchni u¿ytków rolnych.

3. W badanej grupie gospodarstw, niezale¿nie od typu produkcji, czy wielkoœci obszaru, efek- tywnoœæ techniczna by³a wy¿sza ni¿ efektywnoœæ œrodowiskowa. Gospodarstwa powinny d¹¿yæ do poprawy efektywnoœci œrodowiskowej przez racjonalizacjê zu¿ycia œrodków ochro- ny roœlin oraz zmniejszenie salda azotu.

4. Wyniki badañ wskazuj¹, ¿e strategie zwiêkszania efektywnoœci technicznej oraz efektywno-

œci œrodowiskowej mog¹ byæ zbie¿ne, je¿eli podstaw¹ oceny efektywnoœci jest zasada minimalizowania nak³adów produkcyjnych oraz czynników o charakterze œrodowiskowym, w stosunku do osi¹ganego poziomu efektów w gospodarstwie.

Literatura

Augustyñska-Grzymek I., Goraj L., Jarka S., Pokrzywa T., Skar¿yñska A. 2000: Metodyka liczenia nadwy¿ki bezpoœredniej i zasady typologii gospodarstw rolniczych. FAPA, Warszawa.

Breembroek J.A., Koole B., Poppe K.J., Wossink G. 1996: Environmental Farm Accounting: the case of the Dutch Nutrient Accounting System. Agricultural Systems 51, 29-40.

Granstedt A. 2000: Increasing the efficiency of plant nutrient recycling within the agricultural system as a way of reducing the load to the environment – experience from Sweden and Finland. Agriculture, Ecosystems and Environment 80, 169-185.

w t s r a d o p s o g h c y w o r a z s b o p u r g g u

³ d e w a w o k s i w o d o r

œ i a n z c i n h c e t æ

œ o n w y t k e f E . 3 a l e b a

T o w a r o w y c h t

e i n e i n l ó g e z c z s y

W G r u p a o b s z a r o w a [ h a ]

I II I II I V

1 2

< 2 1 , 1 - 3 7 3 7 , 1 - 6 2 > 6 2 , 1 a

n z c i n h c e t æ

œ o n w y t k e f

E f e k t y w n o œ æ œ r o d o w i s k o w a

E 0 , 9 7 2

4 9 8 ,

0 0 , 9 3 1

7 4 8 ,

0 0 , 8 9 9

7 9 7 ,

0 0 , 7 8 4

2 4 6 , 0 .

e n s a

³ w a i n a d a b : o

³ d ó r



Oskam A.J. 1998: External effects of agro-chemicals: Are they important and how do we cope with them.

[W:] Wossink G.A.A., Van Kooten G.C., Peters G.H. (red.), An international overview of use patterns, technical and institutional determinants, policies and perspectives. Selected Papers of the Symposium of the International Association of Agricultural Economists, Wageningen, 24-28 April, 1996: 265-282.

Reinhard S., Knox Lovell C.A., Thijssen G. 2000: Environmental efficiency with multiple environmen- tally detrimental variables; estimated with SFA and DEA. European Journal of Operational Research 121, 287-303.

Summary

Uneconomical application of inputs affects the economical performance of farms and puts en excessive pressure on the environment. The aim of the work was to estimate the technical efficiency of applied inputs and the environmental efficiency with regard to the nitrogen balance and pesticides. The research was carried out in a group of 30 farms from Wielkopolska, in the years 2002-2003. For the efficiency measure- ment the DEA method was implemented. Farms specialised in the milk production reached the highest value of technical efficiency as well environmental efficiency compared to farms specialising in pig fattening and plant production. Technical and environmental efficiencies were higher in the area group below 21 ha than in the other area groups clustering farms of larger agricultural land area. The results obtained indicated that strategies of increasing technical and environmental efficiencies could be convergent.

Adres do korespondencji

dr Jerzy Bieñkowski

Zak³ad Badañ Œrodowiska Rolniczego i Leœnego

PAN w Poznaniu

Pracownia Systemów Rolniczych

ul. Szeherezady 74

60-195 Poznañ

e-mail: bienkowjerzy@poczta.onet.pl