《Frontiers in Sustainability》：Socioeconomic analysis of the use of water management technology by Mexican greenhouse tomato farmers toward sustainable production
编辑推荐：
这篇综述聚焦墨西哥Texcoco地区温室番茄生产的可持续性问题，通过对农户的社会经济分析，揭示了水资源管理技术的应用差异如何显著影响生产力与效益成本比。文章指出，采用先进技术（如传感器、灌溉编程器）并接受技术指导的高产（HY）集群，其产量（287.50?t?ha?1）与效益成本比（3.78）远高于依赖经验的低产（LY）集群（192.27?t?ha?1， 效益成本比 1.2）。研究识别了教育、劳动力、补贴和技术应用等关键制约点，并提出了通过推广服务、组织强化、融资联动与建立示范田等干预策略，以推动可持续农业实践。
引言
面对联合国预测的2050年全球人口将达到98亿的挑战，农业生产必须在满足粮食需求的同时减少对环境的损害。水资源短缺问题尤为严峻，全球有大量人口受其影响，而农业消耗了全球70%以上的淡水。在墨西哥，农业用水占比高达76%，导致了Texcoco等地含水层的过度开采，存在超过1.11亿立方米的用水赤字。因此，提高农业用水效率，尤其是在温室番茄这样的高价值作物生产中，是实现可持续生产的关键。许多国家已通过灌溉系统、传感器和滴灌等技术提升了用水效率（WUE）。本研究旨在对墨西哥Texcoco市的温室番茄农户进行社会经济分析，重点考察其水资源管理技术的使用情况，以识别系统关键点，提出干预措施，并培训农户走向可持续生产。
材料与方法
本研究应用了多维、系统与跨学科的农业研究方法（MSTAAR）的前三个阶段。研究区域位于墨西哥州东部的Texcoco市。目标人群根据当地温室番茄种植面积和平均生产单元规模估算，并通过公式计算样本量，最终对47位农户进行了调查。调查涵盖生产者基本信息、温室类型与设备、育苗管理、作物管理、用水量与水源以及天气条件等六个部分。采用主成分分析（PCA）来降低系统维度，并依据主成分1（生产力，与收入和单产相关）和主成分2（生产中的水资源管理，与种植系统、平均灌溉和滴灌相关）进行聚类分析（CA），将农户分为低产（LY）、中产（MY）和高产（HY）三个集群。研究还识别了影响生产的社会、经济和科技因素，并基于此设计干预策略。
结果
主成分分析显示，前两个主成分解释了总变异的44.94%。聚类分析将Texcoco的温室番茄农户分为三个集群：低产（LY）、中产（MY）和高产（HY）。各集群在社会特征、技术应用和经济表现上存在显著差异。
在社会特征方面，LY集群的农户平均年龄较大（52岁），教育水平不一，55%使用家庭劳动力，且无人加入任何组织。MY集群农户相对年轻，拥有研究生学历的比例更高（17%）。HY集群的农户最年轻（平均32岁），均拥有大学学历，女性参与比例最高，且不使用家庭劳动力。
在水资源管理技术的使用上，差异更为明显。高达90%的LY集群农户依靠自身经验来决定灌溉量与时间，而所有HY集群农户都使用技术或技术指导。在测量营养液pH值和电导率（EC）方面，LY和MY集群中仅有约三分之一的农户进行测量，而HY集群的测量率达到100%。在灌溉频率和用水量上，HY集群的日均灌溉次数（17次）和日均单位面积用水量（4.9?L?m?2?day?1）均最高。所有LY集群农户都在土壤中种植，而HY集群中75%的农户采用水培系统。
经济特征显示，三个集群的番茄单产分别为192.27、196.67和287.50?t?ha?1，相应的效益成本比为1.2、1.5和3.78。尽管LY和MY单产相近，但LY集群因生产成本较低，其利润比MY集群高64%。HY集群则因单产高且产品全部用于出口，利润远超前两个集群。在销售方面，LY和MY集群主要将产品卖给中间商，而HY集群则全部出口。
讨论
生产单位的社会经济与技术特征
单产差异与生产系统和水管理技术密切相关。采用水培和先进灌溉技术的HY集群获得了最高单产。然而，所有集群的用水效率（WUE， 以kg?m?3计）都相对较低（平均17.06?kg?m?3），与受控条件下报告的35?kg?m?3存在差距，表明有巨大的提升空间。利润差异不仅源于单产，也受销售渠道影响。有组织的销售和出口市场能为农户带来更高收益。
系统的关键点
研究识别了系统的正负关键点。积极点包括：农户教育水平较高，超50%拥有大学学历，有利于技术采纳；家庭劳动力的使用支持了小型生产单元的维持；以及整体单产高于全国平均水平。消极点则包括：缺乏技术指导与补贴，LY和MY集群对水管理技术的使用有限，这主要由于墨西哥现代农业严重依赖进口技术和设备。此外，农户缺乏组织性，难以直接面对市场或获取融资。
改善温室番茄生产系统的干预建议
基于以上分析，研究提出了一系列改善策略：1. 通过持续培训加强农户在可持续生产方面的知识。2. 设计并建立包含协调、维护、适应和生产子系统的技术指导计划。3. 推动农户积极持续地组织起来，以联合采购、改善销售并获取政府支持。4. 设立融资计划，帮助农户获取基础设施、机械和设备。5. 加强生产者与教育、研究及政府机构之间的联系。6. 联合研究人员、企业和生产者建立示范田，进行知识转移。7. 为蔬菜农户举办关于水资源高效利用、病虫害控制及市场营销的培训工作坊。
亮点与局限性
本研究首次系统了解了Texcoco地区生产单元中灌溉管理技术的使用情况及其与经济、生产力参数的关系。结果为当地农户及类似地区的后续研究提供了基础。局限性在于多数农户缺乏记录，数据基于调查而非严格实验，且高产、高技术农户占比极小。未来工作应侧重于设计、实施和评估每一项干预措施，并对培训效果进行至少两个生产周期的跟踪。
结论
本研究通过对温室番茄生产者进行聚焦水资源管理技术的社会经济分析，为负责任生产做出了贡献。聚类分析依据收入、单产、种植系统、灌溉和水管理技术等变量，将生产者分为低、中、高单产三个集群。尽管所有农户都使用滴灌系统，但在决定灌溉时机与水量时，多数人依赖经验，导致效率低下。每个集群都需要针对性改进：LY集群需要外界更多干预以获取技术与组织；MY集群需通过组织化和培训巩固其生产；HY集群则需继续提高用水效率。研究证实了最初的假设，即缺乏高效水管理技术确实对生产力产生了负面影响。识别出的关键影响因素包括教育水平、劳动力、生产力、技术援助与补贴的缺乏以及技术应用有限。据此提出的干预策略，如持续培训、推广服务、加强组织、融资联动及建立示范田等，不仅适用于墨西哥的小规模农户，也可推广到全球具有相似社会经济与技术特征的粮食产区。最终，通过培训工作坊提升农户知识，是改善其生活质量与农业生态系统可持续性的关键一步。
