《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Agroecological transition and performance evaluation of rice farms in northern Benin based on the FAO TAPE framework
编辑推荐：
摘要
引言：贝宁北部的水稻生产系统面临生产力、外部投入依赖和长期可持续性方面的重大挑战。然而，其农业生态转型路径和多维绩效仍未得到充分记录。
方法：本研究应用联合国粮食及农业组织的农业生态绩效评价工具（TAPE），利用社会经济、农艺和环境指标，对438
摘要
引言：贝宁北部的水稻生产系统面临生产力、外部投入依赖和长期可持续性方面的重大挑战。然而，其农业生态转型路径和多维绩效仍未得到充分记录。
方法：本研究应用联合国粮食及农业组织的农业生态绩效评价工具（TAPE），利用社会经济、农艺和环境指标，对438个水稻农场进行评估，这些农场被划分为三种生产系统：低地水稻系统（LRS）、雨养水稻系统（RRS）和灌溉水稻系统（IRS）。
结果：TAPE步骤1，即农业生态转型表征（CAET），揭示了生产系统之间的显著差异（Kruskal–Wallis检验，p < 0.05）。IRS表现出最高的农业生态转型水平，10个农业生态要素中有6个得分超过50%，特别是多样性（75%）、效率（60%）、循环利用（60%）、协同作用（55%）和韧性（56%）。RRS获得了中等CAET得分（40%），在多样性（55%）、循环与团结经济（50%）和韧性（50%）方面表现较强，但在协同作用、效率、负责任治理和知识共创方面得分较低。LRS记录了最低的CAET得分（32%），在大多数农业生态要素上得分持续偏低。两两比较表明，IRS的CAET得分显著高于LRS和RRS，而LRS与RRS之间无显著差异。TAPE步骤2突显了438个农场之间的显著异质性。总体绩效指数（PI）范围为-2至+5，中位数为0。大多数农场在生产力和附加值方面表现良好，而大多数农场在收入、农业生物多样性和土壤健康方面表现出不理想的绩效。
讨论：贝宁北部水稻生产系统的农业生态转型是不均衡的，并且在结构上存在分化。尽管RRS显示出中等CAET得分，但由于系统内相当大的变异性，其总体转型水平在统计上与LRS无法区分。该研究证实了TAPE作为一种稳健的诊断工具，可用于识别特定情境的转型路径并指导西非可持续水稻生产的农业生态策略。
水稻是全球粮食安全的重要支柱，为近40亿人提供食物，贡献了低收入和中等收入国家约27%的卡路里摄入。在贝宁北部，水稻既是战略粮食作物，也是重要的经济活动，但该地区水稻生产系统面临土壤肥力下降、外部投入依赖加剧、水资源管理效率低、土地压力及气候变异性增强等结构性制约。传统的集约化路径依赖矿物肥料和化学农药，导致土壤退化、生物多样性减少和小农经济脆弱性。农业生态转型被视为协调生产力、韧性和生态完整性的可行路径，但现有研究缺乏对具体作物系统，尤其是水稻系统的系统性评估。联合国粮食及农业组织开发的农业生态绩效评价工具（TAPE）提供了标准化的多维绩效评估框架。本研究旨在应用TAPE框架，对贝宁北部438个水稻农场进行农业生态转型表征和绩效评估，比较灌溉、雨养和低地三种生产系统的转型水平与多维表现，为区域可持续水稻生产提供实证依据和政策指导。该论文发表在《Frontiers in Sustainable Food Systems》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：基于438个水稻农场样本，样本来源于贝宁北部五个市镇（Malanville、Gogounou、Nikki、Tanguiéta、Parakou），于2024年10—11月由24名经过培训的调查员使用FAO TAPE问卷和数据收集协议完成。方法包括TAPE框架的四个步骤，其中步骤1通过农业生态转型表征（CAET）工具评估10个农业生态要素（共36个指标），步骤2采用“交通灯”分类法评估5个核心绩效标准（生产力、收入、附加值、农业生物多样性、土壤健康），并构建绩效指数（PI）。统计分析应用主成分分析（PCA）和层次聚类分析（HCA）识别农场类型，使用Kruskal–Wallis检验和Dunn事后比较检验系统间差异，并采用相关矩阵分析要素与转型得分的关系。
**3.1 水稻生产系统的识别与结构特征**
**3.1.1 水稻耕作系统的识别**
通过PCA和HCA对438个农场进行聚类分析，识别出三种主要生产系统：低地水稻系统（LRS）、雨养水稻系统（RRS）和灌溉水稻系统（IRS）。前两个主成分分别解释37.3%和13.5%的总变异，合计解释50.8%，聚类图显示三种系统具有清晰分离。
**3.1.2 识别系统的结构特征**
社会经济特征分析显示三种系统存在显著差异。IRS集中在Malanville，教育水平较高（30%农户受过中等教育），信贷获取率最高（82.9%），矿物肥料和有机肥料施用率均较高（85.7%和57.1%）。LRS农户教育水平低（52%无正规教育），信贷受限（37.8%），有机肥施用有限（25.8%）。RRS主要位于Gogounou和Tanguiéta，土地获取以继承为主（48.6%），矿物肥料使用率高（71.4%），但土壤肥力感知仍较低。
**3.2 水稻生产系统的农业生态转型**
**3.2.1 十大农业生态要素的分布**
CAET评估显示，IRS在10个农业生态要素中普遍得分最高，其中多样性（75%）、循环利用（60%）、效率（60%）、韧性（56%）和协同作用（55%）超过50%。RRS表现出中等水平，多样性（55%）、循环与团结经济（50%）和韧性（50%）较好，但协同、效率、负责任治理和知识共创得分较低。LRS得分最低，协同作用（25%）、负责任治理（25%）、循环与团结经济（25%）、效率（26%）和知识共创（28%）均处于低值。
**3.2.2 总体农业生态转型的差异**
Kruskal–Wallis检验显示三种系统间CAET得分存在显著差异（p < 0.05）。IRS中位CAET为50.94，显著高于RRS（40.65）和LRS（38.75）；而RRS与LRS之间无显著差异（p > 0.05）。
**3.3 基于TAPE绩效指标的农场绩效**
**3.3.1 核心绩效标准的分布**
TAPE步骤2显示438个农场中，生产力和附加值表现较好的比例最高，而收入、农业生物多样性和土壤健康方面表现不理想的比例较大。总体绩效指数（PI）范围为-2至+5，中位数为0。
**3.3.2 不同生产系统的绩效指数**
IRS的PI中位数为2（IQR: 1–3），RRS为1（IQR: 0–2），LRS为0（IQR: -1至1），呈现从IRS到RRS再到LRS的绩效递减梯度。
**3.4 十大农业生态要素与总体农业生态转型的关系**
相关矩阵显示，所有10个要素均与总体CAET得分显著正相关。协同作用（r = 0.77）、效率（r = 0.74）和多样性（r = 0.71）相关性最强，而文化与饮食传统（r = 0.28）和韧性（r = 0.22）较弱。各要素之间也存在少数显著负相关。
**3.5 社会经济与经营特征与农业生态转型的关系**
双变量分析表明，在LRS中，教育水平（p = 0.002）、土地获取方式（p = 0.023）、信贷获取（p < 0.001）和土壤肥力感知（p = 0.019）显著影响CAET得分；在IRS中仅土壤肥力感知显著（p = 0.011）；在RRS中所有因素均不显著。
讨论部分总结：农业生态转型在贝宁北部水稻系统中呈不均匀且结构分化的状态。IRS虽然CAET得分最高，但仍高度依赖矿物肥料和化学农药，其转型处于“投入替代”阶段，而非系统性的生态重新设计。LRS转型水平最低，受机构支持不足、信贷受限和土地制度不稳定等结构性障碍制约。RRS表现出投入密集但结构脆弱的特点，高化肥使用未转化为可持续的转型优势。绩效异质性表明当前转型不完整，生产力提升尚未伴随生态恢复。政策需要针对各系统制定差异化干预策略，包括减少IRS的合成投入依赖、改善LRS的机构支持、推动RRS向综合土壤肥力管理转变。研究结论翻译如下：本研究表明，贝宁北部水稻生产系统的农业生态转型是不均匀的，并遵循不同路径。CAET统计比较证实，IRS的农业生态转型水平显著高于RRS和LRS，反映出其在多样性、效率、协同和循环利用方面的较强表现。尽管IRS获得最高农业生态转型得分，但仍高度依赖矿物肥料和化学防治，表明其转型仍主要基于投入优化而非全面生态重新设计。相反，LRS表现出最低的农业生态整合水平，其特征是治理薄弱、采用农业生态实践有限以及获取制度和财政资源受限。绩效评估进一步揭示了农场间的显著异质性，满意的生产力和附加值经常与较差的土壤健康、低农业生物多样性和不稳定的收入并存。这些发现表明，仅靠生产力提升不足以实现完全可持续的农业生态转型。总体而言，研究结果支持第一个假设，部分支持第二个假设，拒绝第三个假设，确认农业生态转型在贝宁北部是不均匀的、依赖情境的，并受土地保有权、教育、信贷获取和机构支持等结构性因素强烈影响。
