逐步淘汰果园中的草甘膦:农民在调整行内杂草管理方法时需要关注哪些因素?

《Italian Journal of Agronomy》:Phasing out glyphosate in orchards: what matters to farmers when adapting in-row weed management practices?

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年03月27日 来源:Italian Journal of Agronomy 2.1

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  艾玛·勒梅尔卢斯(Emma Le Merlus)| 让-马克·梅纳尔(Jean-Marc Meynard)| 玛丽-泰蕾兹·莫里松(Marie-Thérèse Morrisson)| 玛丽-海伦·茹弗罗伊(Marie-Hélène Jeuffroy) 巴黎萨克雷大学(Univ

  艾玛·勒梅尔卢斯(Emma Le Merlus)| 让-马克·梅纳尔(Jean-Marc Meynard)| 玛丽-泰蕾兹·莫里松(Marie-Thérèse Morrisson)| 玛丽-海伦·茹弗罗伊(Marie-Hélène Jeuffroy)
巴黎萨克雷大学(Université Paris-Saclay)、阿格罗帕里斯泰克(Agroparistech)、法国国家农业食品与环境研究院(INRAE)、农学研究单元(UMR Agronomie)
地址:法国帕莱索(Palaiseau),阿格罗农学广场22号(22 place de l’Agronomie),邮编91120

**摘要**
草甘膦的禁用是许多欧洲国家面临的一个重要问题。然而,在商业农场中停止使用草甘膦仍然很困难,且并不普遍。了解那些成功减少农药使用的农民的做法已被证明是一种有效的方法,可以产生实用的知识来支持农药使用的减少。本研究旨在生成农学知识,以明确农民在选择和调整果园内杂草管理措施时所关注的关键因素,从而为无草甘膦果园的技术建议提供依据。通过追踪农民的做法,我们发现了27种不同种植系统中已停止使用草甘膦的法国果农所采用的方法。随后,我们利用“行动逻辑”框架(action logic framework)从农民的角度分析了这些做法的合理性。研究表明,受访农民实施了多种杂草管理措施,这些措施受到个人满意度的驱动,并受到果园特性、农场资源及当地环境的具体影响。这些做法是随着时间的推移,根据农民行动逻辑的逐步演变而形成的。通过对这些农民经验的交叉分析,我们归纳出了四种类型的行动逻辑及其成功的特定条件,这可以为制定更符合农民期望和实际情况的技术建议提供参考。通过比较农民的决策依据与现有的无草甘膦果园技术建议,我们指出了现有建议的不足之处。

**1. 引言**
在欧洲,社会上强烈要求减少农业中的农药和除草剂使用(Boussemart等人,2011年;Jacquet等人,2022年),这一趋势在公共政策中得到了越来越多的体现(Barzman和Dachbrodt-Saaydeh,2011年;Bozzini,2017a年;Lee等人,2019年)。在目标除草剂中,草甘膦受到了特别关注(Bozzini,2017b年;Clausing,2019年;Aulagnier,2021年)。草甘膦具有非选择性(即对多种杂草有效)和系统性(即能在植物组织和器官中扩散)的特点,因此特别适用于控制通过地下器官繁殖的多年生杂草。其高效性和相对较低的成本使其成为农民首选的杂草管理手段(Benbrook,2016年;Reboud等人,2017年)。然而,依赖这种单一化学方法进行杂草管理也带来了一些问题。20世纪90年代末,澳大利亚的一个苹果园首次报告了草甘膦抗性现象,二十年后全球已确认有38种杂草对草甘膦产生抗性(Heap和Duke,2018年),这削弱了基于草甘膦的策略的可靠性。一些研究表明,反复使用草甘膦会导致杂草群落组成发生变化(Rodriguez和Jacobo,2010年;Schütte等人,2017年),引发了对生物多样性丧失的担忧,这可能影响关键生态系统服务(Freemark和Boutin,1995年;Rodriguez和Jacobo,2010年)。此外,环保组织和公民团体也对草甘膦提出了质疑,许多人呼吁禁止使用该物质以保护人类健康和生态系统。研究显示,草甘膦的广泛使用会导致其在土壤、地表水和地下水中及其主要分解产物(氨基甲基膦酸,AMPA)的积累(Cassigneul等人,2016年;Maqueda等人,2017年;Van Bruggen等人,2018年)。国际癌症研究机构(IARC)在2015年将草甘膦列为“可能对人类致癌的物质”,但缺乏足够的证据将其与人类癌症的发生联系起来(Mu?oz等人,2023年)。面对这些争议,许多欧洲政府表示希望将草甘膦从市场上撤下,但他们推迟了这一进程,理由是不希望让农民失去替代方案。

草甘膦在欧洲被广泛使用。据Antier等人(2020年)报道,2013年至2017年间,每年有三分之一的耕地和一半的果园使用了草甘膦。在法国,2019年近80%的果农在果园中使用草甘膦来抑制杂草,通常每年使用两到三次,主要应用于树行之间,而树行之间的区域则通过植被覆盖并采用机械方式管理(CTIFL,2020年;Jacquet等人,2020年)。在树行中,草甘膦被用来有效控制树根周围的杂草,以避免水分和养分的竞争,便于果园维护,并破坏害虫的潜在栖息地(Reboud等人,2017年)。尽管许多农民认为不使用草甘膦难以控制树行中的杂草,但仍有一些果农通过替代方法来管理树行。

农民开发的这些替代方法及其相关知识被视为推广可持续农业实践的资源。这不仅是因为农民非常重视同行的经验(Bakker等人,2021年;?ūmane等人,2018年),还因为他们的想法和对环境变化的适应方式为其他人提供了管理农业生态转型的灵感(Altieri,1984年;Quinio等人,2022b年;Meynard等人,2023年)。 “农民做法追踪”方法已被证明有助于识别值得推广的做法,分析这些做法并产生支持其他农业系统变革的知识(Salembier等人,2016年;Verret等人,2020年;Périnelle等人,2021年)。通过分析每种替代种植系统背后的农学原理,并比较不同农民在不同环境和社会经济背景下的做法,研究人员可以发现这些做法成功的条件(Salembier等人,2021年)。来自采用替代方法的农民的经验所生成的知识为追求类似目标的农民提供了宝贵的见解(Quinio等人,2022a年)。因此,这些知识有助于改进现有的技术建议(如网页、杂志、技术手册等)。

本研究的目的是通过追踪农民的做法,识别和分析那些使果农能够在部分地块上停止使用草甘膦的各种方法。我们的分析基于以下三个假设(Llewellyn,2007年;Darnhofer等人,2012年;Meynard等人,2023年):
1) 在建立、实施和评估新方法时,农民并不一定优先考虑经济或生产率逻辑,而这正是大多数技术建议所强调的;
2) 他们的决策受到多种因素的影响,包括个人经验和特定的农业环境(果园特征、农场资源、当地环境),因此因农民而异;
3) 逐步淘汰草甘膦的能力不能仅通过替代方案的可用性(及其外部评估)来解释,还取决于这些替代方案与农民需求和实际情况的契合度,以及农民创新或调整技术的能力。这些假设意味着需要从系统性和动态的角度来理解农业实践。

因此,我们特别关注从农民的角度出发,了解他们在选择和调整做法时所考虑的因素,以及这些做法在何种条件下能够达到预期效果。随后,我们对这些农民的经验进行了交叉分析,以识别其决策逻辑的相似性和特殊性,以及每种行动逻辑成功的特定条件,这可以为其他农场向无草甘膦果园转型提供参考。这包括研究农民如何随着时间调整这些逻辑,以及他们在过程中遇到的障碍。通过比较农民的决策依据与现有的无草甘膦果园技术建议,我们指出了现有建议的不足之处,并提出了改进措施。

**2. 材料与方法**
“农民做法追踪”采用了Salembier等人(2021年)的方法论,并根据我们的目标进行了调整。该方法旨在全面分析农业实践,包括以下五个步骤:

**2.1 第一步:定义追踪项目**
我们的追踪项目旨在识别和分析那些使农民能够在果园中停止使用草甘膦的做法或做法组合,通过探讨多种农业情况,揭示农民在决策时认为重要的因素。我们考虑了所有不依赖草甘膦或其他除草剂的果园内杂草管理方法。为了了解有意愿采用这些方法的农民所面临的障碍,我们还研究了那些仅在部分地块上停止使用草甘膦的农民的做法。我们的目标不是获得具有代表性的样本,而是选择多种停止使用草甘膦的案例。

**2.2 第二步:识别在果园中停止使用草甘膦的农民**
我们将调查对象确定为参与法国农业部DEPHY-farm计划的农民。该计划汇集了约十名自愿减少农药使用的当地农民小组,这些小组由一名顾问领导,顾问的角色是促进集体学习、支持变革过程,并利用农民的经验传播有关高效和低农药依赖性做法的知识(MASA,2021年)。该计划在全国各地的果树种植区实施,涵盖了多种果树品种,使我们能够了解逐步淘汰草甘膦的各种条件和方式。参与DEPHY-farm计划的农民的具体做法数据收集在Agrosyst信息系统中(Nandillon等人,2024年)。在该数据库中,我们找到了35名在加入网络时仍在使用草甘膦的农民,他们后来在部分田地或整个农场停止了使用草甘膦。随后,我们联系了相关小组的顾问,确认这些农民符合我们的研究目标并获取了他们的联系方式。因此,我们通过顾问推荐的额外农民补充了样本。虽然最初确定了35名农民,但由于无法联系到部分顾问或部分农民拒绝接受采访,最终未能将所有人纳入研究。

**2.3 第三步:调查农民的做法和决策依据**
我们在法国四个气候条件多样的果树生产区调查了17名农民(见图1)。2022年4月至6月期间,我们对每位农民进行了为期一到三小时的半结构化农场访谈。访谈由两位具有农学和作物科学背景且具有定性访谈经验的作者进行。访谈通常在桌旁开始,随后在果园内进行,包括观察和讨论除草工具的改进情况。访谈旨在了解农民实施的杂草管理方法及其背后的理由。我们询问了农民如何管理果园中的杂草,以及他们评估方法效果的标准和希望控制的农学过程。我们还探讨了这些方法与农场内部因素(如树龄、灌溉系统)或外部因素(如气候条件、排水方式)的关联。为了突出农民做法的关键要素,我们要求他们想象如果他们希望其他农民停止使用草甘膦并采用类似方法会给出什么建议。访谈还重点关注了农民从使用草甘膦到当前做法的过程中,其杂草管理方法的变化情况及其经验教训。在仍然使用草甘膦的果园中,我们调查了其持续应用的原因。访谈指南包含在补充材料中。每次访谈都在农民的同意下进行录音,并随后以书面报告的形式记录下来,报告中包含了从录音中转录的重要原文摘录。所有数据均已匿名处理。下载:下载高分辨率图片(267KB)下载:下载全尺寸图片

图1. 调查期间农民的位置,以及他们所在的气候区描述。

2.4 第四步:农民实践的农艺分析
我们在作物系统层面分析了农民的实践及其理由,作物系统被定义为种植相同物种并采用相似管理方式的一组地块(Nesme等人,2003年)。由于一个农民可能在一个农场管理多个作物系统,因此共描述和分析了24个作物系统,这些系统分布在17个不同情况的农场中。对于每个作物系统,我们使用了Salembier等人(2021年)和Quinio等人(2022a年)定义的行动逻辑概念来分析受访农民的实践。这一概念描述了决定农民在每个地块内行动的不同组成部分之间的系统联系:农业实践、农民认为满意的实践标准、他们希望促进的农艺过程、实践达到预期结果所需的条件,以及影响其行动的具体情况特征。

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图2. 用于描述农民行动逻辑的相关组成部分(来自Quinio等人,2021年)。

根据访谈报告,我们首先将所有描述行动逻辑组成部分的信息、它们之间的系统联系,以及这些组成部分和联系随时间的变化编码到一个Excel文件中,以便于比较不同农民的情况。编码工作由第一作者和第三作者完成,并与阅读了访谈报告的合作者进行了迭代讨论,以确保数据分析的一致性。我们通过编写个人叙述来形式化每位农民的行动逻辑。在这些叙述中,我们强调了农民的行动逻辑是如何随时间演变的,分析了这些逻辑是如何逐步构建的(Meynard等人,2023年),他们遇到的障碍,以及他们是如何克服或未能克服这些障碍的。除了列出农民报告的停止使用草甘膦的障碍外,我们还研究了这些障碍在多大程度上与他们的行动逻辑相关。

2.5 第五步:可操作知识的生成
通过受扎根理论原则启发的归纳和迭代过程,我们得出了典型的行动逻辑和阻碍机制(Glaser和Strauss,1967年)。通过对个别行动逻辑的比较分析,我们识别出多个农民共有的重复性相互关系,并将其与其他逻辑区分开来。我们首先检查了针对相同系统效果的农民之间的实践是否相似。然后,我们研究了实践选择、农民满意标准与情境元素(果园特征、农场资源和当地环境)之间的联系,这些元素在多个农民中是共同的。最后,我们比较了农民的经验,以确定每种逻辑达到预期结果的条件。这些重复模式使我们能够得出果园中无草甘膦杂草管理的典型行动逻辑。这些行动逻辑的一致性通过跨案例分析和作者之间的讨论得到了逐步完善和验证。这些典型行动逻辑描述了果园中替代草甘膦使用的系统实践组合,以及它们与农民在解释其实践理由时提到的重要情境元素之间的联系。这些典型逻辑提供了对农民选择一系列实践的决定因素、这些实践的效果及其成功条件的洞察。这些可操作知识旨在传达给其他农民,帮助他们根据自身农场的情况制定相应的行动,并设计系统性的改变(Salembier等人,2021年;Quinio等人,2022a年)。同样,我们还描述了阻碍机制(Vermunt等人,2022年),以系统模型的形式展示了使农民更难停止使用草甘膦的障碍。所有报告的计数都是描述性的,旨在支持对研究结果的解释,而不是用于支持统计推断。

3. 结果
3.1 促使杂草管理实践发生变化的因素
我们的样本包括在各种情况下成功在没有草甘膦的情况下管理果园杂草的农民,涵盖了不同的作物种类(核桃、榛子、桃子、杏子、李子、苹果、猕猴桃)和营销安排(表1)。只有果园面积小于40公顷的农民在整个农场完全放弃了草甘膦的使用(表1,F1、F4、F12、F14、F16、F17),其中一半采用有机农业。相反,大型传统农场,果园面积超过75公顷(表2,F5、F6、F7、F15),属于我们样本中仅有部分区域不使用草甘膦的10个农场之一。

表1. 研究的17个农场的特征。UAA = 可用农业面积;OF = 有机农业;CONV = 传统农业;MIXED = 同一农场内同时进行有机和传统农业;NA = 无数据。
| 农民代码 | 地区 | 果园可用面积(公顷) | 主要水果作物 | 生产方式 | 商业销售渠道 | 无草甘膦果园的比例(占果园可用面积的百分比) |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| F1 | 东部 | 38 | 核桃 | 合作社 | 100 | |
| F2 | 东部 | 40 | 核桃 | 传统农业 | 合作社 | 60 | |
| F3 | 东部 | 17 | 核桃 | 传统农业 | 直销 | 70 | |
| F4 | 西南部 | 20 | 榛子 | 混合农业 | 无数据 | 100 | |
| F5 | 西南部 | 170 | 苹果 | 混合农业 | 无数据 | 100 | |
| F6 | 西南部 | 80 | 苹果 | 农民组织及出口 | 14 | |
| F7 | 西南部 | 75 | 苹果 | 混合农业 | 农民组织 | 20 | |
| F8 | 西南部 | 40 | 苹果 | 混合农业 | 农民组织 | 75 | |
| F9 | 西南部 | 32 | 苹果、猕猴桃 | 混合农业 | 农民组织 | 95 | |
| F10 | 西部 | 7 | 苹果 | 传统农业 | 直销 | 10 | |
| F11 | 西部 | 9 | 苹果、李子 | 传统农业 | 直销 | 80 | |
| F12 | 东部 | 21 | 桃子 | 传统农业 | 直销和出口 | 100 | |
| F13 | 南部 | 30 | 桃子 | 传统农业 | 直销和超市 | 75 | |
| F14 | 南部 | 15 | 桃子 | 有机农业 | 无数据 | 100 | |
| F15 | 南部 | 80 | 桃子 | 传统农业 | 行业销售 | 12 | |
| F16 | 南部 | 12 | 桃子 | 传统农业 | 无数据 | 100 | |
| F17 | 南部 | 12 | 杏子、猕猴桃 | 有机农业 | 直销 | 100 | |

表2. 农民在逐步过渡到无草甘膦果园过程中提到的关键因素。
促使实践变化的因素
| 学习过程 | 调整与适应 | 触发因素 |
| --- | --- | --- |
| • 与土壤功能相关的农艺问题(F11);意识到基于农药密集使用和生物多样性低的系统脆弱性(F2) |
| 同行交流:反思自己的实践和满意标准(F5) |
| 动机 | • 为确保技术准备而进行的监管预期(F2、F4、F11、F13、F15) |
| 补贴(F12、F14) |
| 减少农药使用以促进生物调节(F2、F4) |
| 限制员工和顾客接触农药(特别是在提供自摘选项的农场)(F11、F12、F13) |
| 向认证有机农业转型(F1、F5、F6、F7、F8、F14、F17) |
| 场外学习: | • 阅读农民的反馈或在线或农业媒体上发表的实验结果(F9、F11) |
| 与其他农民交流经验(F2、F4、F5、F6、F7、F8) |
| 参加机械除草工具的演示(F6、F10) |
| 通过实践学习: | • 进行小规模试验,有时有咨询支持(F3、F10、F11) |
| 持续的经验学习和适应(F11、F13) |
| 学习成果: | • 理解支撑杂草管理的农生态过程(F3、F13) |
| 识别实施实践成功的关键条件(F8、F11、F13) |
| 产生新想法(F1、F13、F17) |
| 关于实践: | • 优化干预时机(F3) |
| 调整工具设置、耕作深度、速度(F3、F9、F11) |
| 适应相关实践:灌溉、施肥等(F4、F13) |
| 在幼树阶段修改树木管理以促进深根生长(F13) |
| 关于结构和组织元素: | • 修改灌溉系统以适应机械工具(F1、F3) |
| 适应工具(自制工具)(F8、F11、F13),结合不同工具(F8、F11、F13、F16、F17) |
| 在更新果园时增加树行间距(F9) |
| 重新组织工作(F1、F13、F14) |
| 关于满意标准: | • 行内植被的耐受性(F1、F4、F6、F9、F12、F13、F17) |
| 可接受的工作量(F1) |
| 与生物多样性和土壤相关的指标(F1、F2、F4、F9、F13、F17) |

最初促使农民停止使用草甘膦的因素多种多样(表2)。一些因素是由于需要预见到草甘膦市场退出(F2、F4、F11、F13、F15)。其他农民则为了符合某种认证计划的要求而改变实践,以便为产品增加价值(例如有机农业标签 - F1、F5、F6、F7、F8、F14、F17),或者为了避免让工人和访客接触到化学物质(F11、F12、F13)。在某些情况下,农艺诊断挑战了他们对草甘膦的依赖,并促使他们寻找替代方案。例如,在与顾问讨论如何减少土壤压实以解决产量波动问题后,农民F11开始耕作以改善土壤结构,这同时也有助于控制杂草生长。同样,农民F2在使用强力杀虫剂后注意到有益昆虫数量急剧下降,担心这会使果园容易受到其他害虫的侵害,于是开始重新评估所有可能对生物多样性产生负面影响的实践,包括草甘膦的使用。与其他农民交流想法使他们接触到了替代方法和评估实践的新标准。正如农民F5所说:“起初,我减少了除草剂的使用量,然后一位老前辈告诉我‘问题出在你的思维方式上’。一旦你改变了思维方式,你就会发现果园里充满了植被,你就不再在意别人的看法了。”

杂草管理实践变化的时间在不同农场之间差异很大(图3)。一些农民在十多年前就开始了变化(F8、F9、F13、F17),而另一些农民则最近才开始改变(F3、F4、F5、F11)。这种时间安排并不取决于农业系统(传统农业、有机农业或混合农业)。对于有机和混合农业农场(图3),草甘膦的逐步淘汰与向有机农业的转变同时发生,因为标签要求迫使他们寻找替代方案。例外的是F17,他在2000年代停止使用草甘膦,原因是担心其对土壤生物多样性和肥力的潜在影响(当时他正在转向有机施肥方法)。十年后,他正式转为有机农业。相反,F9在2003年将部分果园转为有机农业时引入了替代杂草管理实践,并在2017年停止了剩余传统果园中的草甘膦使用,因为他发现永久性的植被覆盖改善了土壤质量并增强了生物调节过程。

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图3. 调查期间农民开始改变杂草管理实践的时间分布(2022年进行的访谈)。OF = 有机农业;CONV = 传统农业;MIXED = 同一农场内同时进行有机和传统农业。F15和F16农场的数据不可用。

3.2 农民行动逻辑的持续调整
所有农民都花费了数年时间才对其创新实践感到满意。这是通过不断调整他们的实践和行动逻辑实现的,因为他们通过自己的实践、观察其他农场的实践以及与同行的交流积累了经验。调整包括对实践本身、农场相关的结构和组织元素,以及农民用来评估自己行为的标准的调整(表2)。

学习和实际调整之间的反馈循环使农民能够更深入地理解支撑这些实践的农生态过程,从而逐步明确其实践成功所需的条件。例如,在机械除草的最初几年,农民F3根据他的观察和对生物过程的理解调整了干预时间。他将季节中的前两次植被修剪操作从5月中旬和7月中旬(之前使用草甘膦的时间)推迟到了6月中旬和7月底/8月初。目的是尽可能等待,让树木的叶子遮挡阳光,从而减少植被的生长和所需的修剪次数。他还观察到,在草籽形成之前进行修剪会加速生物量的降解(农艺过程),并防止植物残渣堵塞收割机(满意标准)。这一学习过程使他能够定义成功实施某种行动逻辑的条件。同样,农民F13逐渐修改了他的灌溉实践和机械除草工具,以增强他认为对有效除草至关重要的两个过程。他观察到,虽然耕作刀片可以拔除杂草,但在土壤湿润时杂草的根系可以重新生长。为了解决这个问题,他在刀片上添加了碎屑齿以清除杂草根部的土壤,并决定在耕作前后几天中断灌溉。这种调整限制了杂草的生存和重新生根的能力(成功条件)。农民F8、F11和F13通过经验了解到,仅依赖一种耕作工具进行机械除草是不够的,因为这会在行边缘留下沟槽,并且在杂草生长茂盛时效果不佳。因此,这些农民购买了额外的除草工具(这是成功的关键)。这种学习与调整之间的反馈循环有时会促使农民发现新的特性,并重新评估他们的满意度标准。一些种植者(F13、F17)观察到,在机械除草的行中会自然生长出三叶草。他们对这一结果感到满意,因为三叶草生长较低,还能为土壤提供氮素。农民F1将他的核桃园改为了有机农业,最初他会对行进行耕作,但后来改为保持永久性的植被覆盖,以减少机械化成本和劳动时间。他发现停止耕作后,被带到地表的石头数量减少了,从而降低了分选时间,并减少了收获时的机器磨损(新的满意度标准)。

3.3. 多样化的行内杂草管理方法
在相似的情况下,观察到了多种杂草管理策略的多样性。例如,两位位于同一地区的苹果生产者(F8和F9),尽管他们的果园面积和销售渠道相似,但在有机果园中实施了截然不同的杂草管理策略。F8使用耕作方法在季节期间保持行内土壤裸露,而F9则让行内保持永久性的植被覆盖(由自然生长的植物群落组成),并定期对其进行修剪(见表3)。

表3. 在我们进行的农场创新跟踪调查中,从17个农场收集到的无草甘膦作物管理系统,包括成熟和年轻的果园,以及农民使用的工具。所有描述的作物系统都进行了灌溉,除了F2b。OF = 有机农业。作物系统代码包括:农民的代码(例如F1、F2);如果一个农场内有多种作物系统,则加上补充字母(例如F11a、F11b),以及表示年轻果园(尚未投产)的字母y。Till = 包括耕作方法,No till = 无需耕作即可通过机械手段维持植被覆盖。

3.3. 多样化的行内杂草管理方法
在相似的情况下,观察到了多种杂草管理策略的多样性。例如,两位位于同一地区的苹果生产者(F8和F9),尽管他们的果园面积和销售渠道相似,但在有机果园中实施了截然不同的杂草管理策略。F8使用耕作方法在季节期间保持行内土壤裸露,而F9则让行内保持永久性的植被覆盖(由自然生长的植物群落组成),并定期对其进行修剪(见表3)。

表3. 在我们进行的农场创新跟踪调查中,从17个农场收集到的无草甘膦作物管理系统,包括成熟和年轻的果园,以及农民使用的工具。所有描述的作物系统都进行了灌溉,除了F2b。OF = 有机农业。作物系统代码包括:农民的代码(例如F1、F2);如果一个农场内有多种作物系统,则加上补充字母(例如F11a、F11b),以及表示年轻果园(尚未投产)的字母y。Till = 包括耕作方法,No till = 无需耕作即可通过机械手段维持植被覆盖。

3.3. 多样化的行内杂草管理方法
在相似的情况下,观察到了多种杂草管理策略的多样性。例如,两位位于同一地区的苹果生产者(F8和F9),尽管他们的果园面积和销售渠道相似,但在有机果园中实施了截然不同的杂草管理策略。F8使用耕作方法在季节期间保持行内土壤裸露,而F9则让行内保持永久性的植被覆盖(由自然生长的植物群落组成),并定期对其进行修剪(见表3)。

3.3. 多样化的行内杂草管理方法
在相似的情况下,观察到了多种杂草管理策略的多样性。例如,两位位于同一地区的苹果生产者(F8和F9),尽管他们的果园面积和销售渠道相似,但在有机果园中实施了截然不同的杂草管理策略。F8使用耕作方法在季节期间保持行内土壤裸露,而F9则让行内保持永久性的植被覆盖(由自然生长的植物群落组成),并定期对其进行修剪(见表3)。基于在果园中追踪替代草甘膦使用方法的创新过程中进行的访谈,总结了四种通用行动逻辑的主要特征。以下是四种类型通用行动逻辑的详细说明:

### 通用行动逻辑类型

| 类型 | 特点 | 应用场景 |
|------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 1 | 行内永久植被覆盖并定期修剪 | 主要应用于幼龄果园(F1, F2b, F3, F12, F9y, F11b, F11y) |
| 2 | 行内永久植被覆盖并放牧动物 | 主要应用于成年果园(F2a, F4, F5, F6, F6y, F7, F8, F8y, F11a, F1y, F12y, F13, F13y, F14, F15, F16, F17, F17y, F10) |
| 3 | 行间条带耕作系统 | 适用于多种作物系统(F1, F2b, F3, F12, F9, F9y, F11b, F11y, F2a, F4, F5, F6, F6y, F7, F8, F8y, F11a, F1y, F12y, F13, F13y, F14, F15, F16, F17, F17y, F10) |
| 4 | 行内耕作结合杂草管理 | 主要目的是调节杂草生长(F1, F2b, F3, F12, F9, F9y, F11b, F2a, F4, F5, F6, F6y, F7, F8, F8y, F11a, F1y, F12y, F13, F13y, F14, F15, F16, F17, F17y) |

#### 特点说明

- **类型1**:通过机械工具(如割草机或粉碎机)在行内保持永久植被覆盖,无需翻土。这种做法适用于幼龄果园(8种作物系统),重点在于利用植被减少真菌病害传播、防止土壤侵蚀、维持土壤生物活性,并提高产量稳定性。主要满意度标准包括:修剪或收获前植被高度适中、有益昆虫存在、节省时间和投入成本。
- **类型2**:通过放牧羊群在行内维持永久植被覆盖。这种做法适用于成年果园(2种作物系统),农民与当地养羊户合作,利用羊群控制植被高度,同时降低管理成本。主要满意度标准包括:减少杂草竞争、提高土壤肥力和生物活性。
- **类型3**:采用行间条带耕作方法,在行两侧进行耕作,同时保留中央植被带。这种做法适用于多种作物系统(7种作物系统),适用于成年果园,旨在限制杂草与树木对水分和养分的竞争。
- **类型4**:在行内进行耕作,并结合杂草管理措施。这种做法适用于多种作物系统(10种作物系统),重点在于有效控制杂草生长,同时提高土壤结构和产量。

#### 应用场景说明

- **类型1**:适用于幼龄果园,因为树木间距较大(>3米),灌溉系统需要适当调整以防止损坏。
- **类型2**:适用于成年果园,农民与养羊户合作,利用羊群控制植被高度,适用于各种树密度和灌溉系统。
- **类型3**:适用于成年果园,特别是当树木间距较大或夏季干旱时,通过条带耕作限制杂草与树木的竞争。
- **类型4**:适用于成年果园,尤其是当杂草竞争严重时,通过耕作结合杂草管理措施来提高产量和土壤质量。

#### 成功实施的条件

- **类型1**:需要在杂草抽穗前修剪,以防止残留物影响机械作业。
- **类型2**:需要与养羊户建立长期合作关系,并确保灌溉系统适合放牧需求。
- **类型3**:需要有效管理轮牧计划,确保在需要时能够及时进行耕作。
- **类型4**:需要确保土壤足够疏松,以便耕作工具能够有效清除杂草,并在耕作后保持适当的干燥条件。

这些通用行动逻辑根据果园的具体情况和农民的需求进行了调整,旨在实现高效、环保的杂草管理,同时维持果园的生态平衡和产量稳定性。他们对这一结果感到满意,因为他们认为三叶草易于管理,竞争性不强,并且能够为土壤提供氮素(主要满意标准,见表4)。他们提到了从幼苗阶段就开始引入树木进行耕作的重要性,这有助于促进根系深入生长,从而在生产过程中保护根系免受损害。与之前的逻辑一致,种植者建议准备一个“备用”工具,如粉碎机,以应对耕作条件不满足的情况,特别是在植被生长过盛时(该措施生效的条件,见表4.3.5)。尽管在某些地块实施了替代措施,但一些农民仍继续在其果园的部分区域使用草甘膦(见表1)。这表明,尽管有强烈的动机,但仅依靠实践和学习并不足以完全停止使用草甘膦。根据我们的样本,我们指出了农民在尝试逐步淘汰果园中的草甘膦时面临的两个系统性障碍。

大规模水果种植者,拥有长价值链:一些农民(F5、F6、F7、F15)仅在很小的一部分土地上停止了草甘膦的使用,并实施了替代措施,比例从5%到20%不等(见表1)。他们的果园面积在75到170公顷之间,并通过长价值链销售产品。尽管这些农民认为替代措施令人满意,但他们只在有机种植区使用这些措施(F5、F6、F7),因为他们认为这些措施无法在整个农场范围内推广。他们提出了几个原因:替代方法需要大量的劳动力并且会导致工具快速磨损;这些方法成本高昂。这四位农民都表示,在长价值链中以相对较低的价格销售水果需要在大面积土地上获得高产量以维持盈利能力。为了实现这一目标,他们使用大量的水(灌溉)和氮肥来促进果实生长,但这些做法也会促进杂草的生长。此外,他们的主要满意标准是在生长季节保持果行中的土壤裸露,以避免杂草的竞争。通过非化学方法达到这一预期结果需要每年进行多次机械干预,这大大增加了工作量,并加速了工具的磨损。在这种农业生产系统中,机械除草方法作为草甘膦的替代方案显得说服力不足,因为草甘膦能够提高工作效率并减少投资。

工作负担过重的小规模农民:这些农民(F2、F10、F14)管理着中小规模的农场(7到40公顷),并且独自工作,他们致力于寻找草甘膦的替代方案,并已在部分或全部土地上实施了改变。然而,多种挑战阻碍了他们完全停止使用草甘膦的能力(F2、F10),在某些情况下甚至使他们重新考虑转向有机农业(F14)。他们实施的机械除草方法增加了工作量,并且由于高度依赖天气条件而难以规划。这导致农民在昆虫害虫管理也至关重要的时期优先进行除草作业。农民报告了这一困境:延迟害虫管理会增加虫害失控和产量损失的风险,而推迟除草则会让杂草生长并与果树竞争。因此,实施机械除草方法在他们的时间限制下,打乱了其他“关键”操作的安排,需要重新组织任务以避免“不堪重负”。对于这些种植者来说,农场组织的限制在于他们独自工作,有些人还需要每周花费时间进行直接销售,进一步限制了他们重新安排工作计划的灵活性。

4. 讨论
4.1. 基于水果种植者经验和知识的定制化选项组合
通过我们的跟踪方法,我们能够突出一些农民成功实施的无草甘膦做法,而大多数农民则声称没有合适的解决方案来停止使用草甘膦,或者这些解决方案不适合他们的农场。我们展示了果园行中的机械除草,尽管在技术文档中通常被描述为单一的、未区分的做法,但实际上它包含了一系列根据所使用工具的组合、具体的实施方式、农民希望促进的农艺过程以及对杂草、土壤和树木的预期效果而变化的做法。正如研究所示,农民并没有对农业生态挑战(如停止使用草甘膦进行果园维护)开发出相同的解决方案,因为他们会根据当地条件和自己的目标来调整他们的做法(Goulet等人,2008年;Prost等人,2017年)。

Teixeira等人(2018年)建议探索和强调这种多样性,以鼓励其他农场进行转变。具体来说,农民的做法跟踪方法使我们能够在文献中描述为“技术死胡同”的情况下识别出解决方案(Reboud等人,2017年),并描述了在这些情况下实施这些解决方案的水果种植者的理由,作为激励和支持他人的关键要素。一个例子是核桃园,由于认为没有草甘膦就无法管理植被,因此被认为是一个死胡同,从而影响收获(Reboud等人,2017年)。然而,几位接受采访的农民在核桃园中保持了修剪或放牧的植被覆盖,果实是从地面收获的,并逐步改进了这一做法,以确保收割机在植被行中的性能。基于Salembier等人(2021年)的工作,我们确认跟踪农民的做法使研究人员能够重视农民的知识,并为一些作者所称的创新库(Meynard 2017年)或选项组合(Ronner等人,2021年)做出贡献,农民可以从其中获得灵感,实施最适合他们情况和期望的做法。然而,我们的目标既不是提供所有可能的草甘膦替代方案的详尽清单,也不是获得具有代表性的农业情况样本。我们的研究重点分析了那些已经调整或重新配置杂草管理做法以适应自己情况的农民的行为逻辑,旨在为其他农民和顾问提供设计自己解决方案的钥匙。关于果园中替代杂草管理的科学文献提供了有价值的参考(例如Andersen等人,2013年;Granatstein等人,2014年;Mia等人,2021年;Pau?i?等人,2021年),但较少关注农民能够在何种条件下成功实施这些做法。

4.2. 草甘膦退出作为农业系统重新设计的驱动力
我们的结果显示,许多成功的草甘膦替代方案来自于努力重新设计种植系统,而不是替代措施(Hill和MacRae 1996年)。实施零草甘膦做法需要农民进行多项调整,包括决策指标的变化、与树木管理相关的做法的修改(灌溉、施肥)、劳动力的重组,在某些情况下还需要超出农场层面的改变(例如,由农场外的羊养殖者管理的放牧)。这些变化通常需要长期的视野和延迟的效果(例如,在果园的幼苗阶段促进根系深入生长,以便在成熟阶段机械除草的影响较小)。这些结果与Deffontaines等人(2020年)的研究结果一致,他们也观察到在热带蔬菜生产中实施农业生态杂草控制做法促使农民重新思考整个生产系统。这些作者进一步表明,当地利益相关者网络影响了农场杂草管理做法的发展。同样,Paut等人(2021年)显示,虽然在农艺和经济角度来看,果园中的放牧动物是令人满意的,但其成功取决于农民吸引和与牧羊人合作的能力。

在逐步淘汰果园中草甘膦的背景下,这种重新设计过程通常超出了杂草管理做法的范围,涉及土壤肥力管理以及病虫害控制。事实上,我们研究中的几位农民强调,保持植物覆盖有助于生物调节,减少害虫压力并增强土壤生物活性。Pau?i?等人(2021年)确认,保持果园完全被植被覆盖有助于地面上的高植物多样性,从而通过提供食物和栖息地促进有益生物的生长(Simon等人,2011年)。Demestihas等人(2017年)认为,停止使用草甘膦应该伴随着对农场农药使用的全面重新评估,因为如果杀虫剂仍然是主要的害虫控制策略,那么保持永久性的植被覆盖可能毫无意义。Rodrigues和Arrobas(2020年)的观察表明,活的植物覆盖的存在增强了腐殖化过程,增加了土壤有机质含量,从而减轻了侵蚀。Gomez等人(2008年)显示,永久性的植被覆盖在暴雨期间起到缓冲作用,稳定了果实生长并限制了微裂纹的形成(Monilia的主要真菌病害的入侵点)。这些发现突显了记录农民重视的更广泛系统级效果的重要性。事实上,强调超出杂草控制之外的好处(例如在技术文档中)已被证明是促进杂草管理做法改变的有效策略(Llewellyn 2007年)。

4.3. 对农民来说重要的事情:他们杂草管理理由的关键要素
这项研究的另一个贡献是明确农民在考虑替代杂草管理做法时的关注点,通过基于与实践者的访谈的原创定性方法。与之前研究中已经进行的各种杂草管理做法的外部定量评估不同(例如Jacquet等人,2020年;Mia等人,2020年),我们的目标是提供关于农民在采用新的杂草管理做法时所发展的知识和评估的详细见解。为此,我们以全面和系统的方式分析了农民的杂草控制做法,将这些做法置于农民的行为逻辑框架内,并强调了这些逻辑组成部分之间的相互作用。这种方法揭示了草甘膦替代方案的适用性如何根据生产系统、农民的目标和当地条件而变化。因此,一种替代方案可能对一个农民有用,但对另一个农民则不然。例如,并非所有农民都同等重视“劳动时间”这一标准,有些人还考虑了与农业生态系统状态相关的其他满意标准,如土壤结构和肥力、有益生物的存在以及植被高度。此外,我们观察到有机农民和传统农民在杂草管理理由上有相似之处。这一发现与Darnhofer等人(2005年)的研究结果一致,他们根据共享的策略和价值观将农民分为五类,并表明传统农民可能依赖于与有机农民相似的决策标准。强调这些共同的逻辑有助于超越农业系统之间的二元对立,促进在不同生产标准下工作的农民之间的经验分享和相互学习。

与目前大多数技术文档仅描述孤立的技术包不同,我们记录了现场遇到的各种做法及其与特定背景特征和农民标准的联系。由此,我们提取了四种不同的行为逻辑原型,这些原型解释了农民之间的差异,并传达了无草甘膦管理植被的不同方式。这种分析关注农民的行为方式及其原因,并交叉参考了他们的描述。它使农民的情境知识得以突出和操作化,同时也赋予了一定的通用性,使其更容易被其他农民或顾问重新使用(Meynard和Jeuffroy,2021年;Salembier等人,2021年;Quinio等人,2022b年)。正如Llewellyn(2007年)所展示的,识别农民对某种做法的看法及其主要影响因素有助于生成促进理想农业实践的有效信息,而仅提供关于做法效果的信息可能无法促进改变。因此,识别农民的行为逻辑可以增加为愿意改变做法的农民提供有用和相关信息的机会。例如,描述已经实施替代做法的农民的目标农艺过程及其满意标准,可以帮助改变人们对综合杂草管理好处的看法。强调与情境要素之间的联系,并报告这些实践成功实施的条件,可以帮助其他农民确定最合适的方案,并将其原理适应到他们自己的种植系统中(Toffolini等人,2015年;Toffolini等人,2017年)。文献中很少记录失败的实践,这种发表偏倚现象在元分析中是众所周知的(Koricheva等人,2013年)。通过对继续使用草甘膦的农民进行访谈,同时他们在果园的一小部分区域尝试替代实践,发现阻碍采用替代实践的因素与引入这些实践的农业系统有关。大多数分析采用替代密集型农业模式障碍的研究都列出了普遍存在的障碍(Moss,2019年;Laurett等人,2021年;Bj?rn?vold等人,2022年)。相比之下,我们采用系统性和以农场为中心的方法发现,不同农民在停止使用草甘膦方面遇到的障碍各不相同。我们的分析表明,未来的工作应集中在:1)支持农民根据杂草管理实践的变化重新组织农场工作(Bakker和Le Bail,2024年);2)建立区域合作伙伴关系,以共享有用的资源,如共同经验、放牧动物、集体工具制作研讨会和工具共享系统(Moraine等人,2017年;Lucas等人,2019年);3)更新和传播农民使用的参考资料、决策指标和满意度标准(Toffolini等人,2015年;Girard和Magda,2019年),以促进实践的变革。

目前科学文献中描述的一些替代草甘膦的实践在我们的样本中未被发现,原因有多种:(i)我们的研究范围排除了涉及其他除草剂的替代方案;(ii)在我们调查的网络中,没有发现任何农民使用织物或播种覆盖作物的情况。在更广泛的网络中进行调查将有助于了解这些技术是如何被农民实施和适应的。

5. 结论

本研究旨在探索创新农民在替代草甘膦使用方面的经验和知识。通过对农民实践的全面系统分析,我们编写了关于替代实践与农民满意度标准、涉及的农艺过程、关键当地特征以及农民在实施这些实践过程中学到的成功条件的叙述。为了支持有兴趣停止使用草甘膦的农民,我们从农民的经验中得出了关键见解,突出了成功创新实践背后的系统性原理。这些发现对于促进农业生态转型的举措具有重要意义。具体来说,它们强调了产生可操作知识的重要性,这种知识通过鼓励渐进式变革并允许个体适应实践来支持利益相关者,而不是推广脱离农场背景的标准化技术。对农民行为逻辑的分析可以作为改进技术参考内容的基准。我们建议采用系统性的方法来描述实践,突出其发展轨迹和学习过程,并强调农民用于评估新实践的多样化标准。

我们对替代草甘膦使用实践的研究仅限于DEPHY网络,应通过描述其他农业情境下的新实践来丰富这一研究。研究结果应被视为从具有多样性的目标样本中得出的分析类型学。由于同一农场可能采用多种种植系统,因此报告的频率仅具有描述性,不适用于统计推广。然而,本研究开发的整体方法可以用于解决需要技术解决方案的其他挑战。理解创新实践者的行为逻辑可以开辟新的视角,并促使对先前的观点进行重新评估。进一步探索这一点需要培养技术文档的创建者和使用者的技能。创建者应能够与农民合作,考虑他们的满意度标准和经验知识,同时识别系统联系并构建行为逻辑。用户则应被赋予能力,将这些见解适应到他们的具体情境中,从而促进更加动态和参与式的农业生态转型方法。

资金来源

本项工作得到了法国农业和粮食主权部的支持,并通过农业和农村发展特别拨款账户(CASDAR)获得资金。

CRediT作者贡献声明

Jean-Marc Meynard:撰写——审稿与编辑、监督、方法论、资金获取、概念化。
Marie-Thérèse Morrisson:方法论、调查、形式分析、概念化。
Marie-Hélène Jeuffroy:撰写——审稿与编辑、监督、方法论、资金获取、概念化。
Emma Le Merlus:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、方法论、调查、形式分析、概念化。

关于写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备这项工作时,作者使用了Mistral工具来提高语言表达和可读性。使用该工具后,作者根据需要对内容进行了审阅和编辑,并对出版物的内容负全责。
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