农场谷物-豆科作物间作的采用与发展：个体路径中农场与区域尺度的驱动因素

《European Journal of Agronomy》：Adoption and development of cereal–legume intercropping on farms: Drivers at farm and territorial scales in individual pathways

　　

• 对某地区的14名农民和7名其他农业利益相关方进行了访谈。• 识别出采用谷物-豆类间作的三种路径类型。• 集体行动促进了谷物-豆类间作的采用。• 谷物-豆类间作能够适应农场层面的变化。• 市场机会塑造了某地区所种植的间作类型。引言间作是一种作物多样化种植方式，指的是在同一地块上同时种植两种或多种作物（Willey, 1979）。由于地块内物种多样性能够自然调控作物害虫，因此间作在生态集约化的背景下是一项高度相关的实践（Doré et al., 2011, Malézieux et al., 2009）。间作的异质性，包括物种间的高度差异以及地块内物种的交替分布，为昆虫和病害创造了天然屏障（Boudreau, 2013, Zhang et al., 2019）。间作中的物种多样性有利于有益节肢动物的丰富，同时减少节肢动物害虫的数量（Rakotomalala et al., 2023）。此外，间作所提供的增加土壤覆盖层可以增强其对杂草的竞争力（Bailey-Elkin et al., 2022, Carton et al., 2020）。谷物-豆类间作尤其依赖于物种间的互补性：豆类从空气中固定氮素，使土壤氮素可供谷物利用，而谷物则为豆类（如小扁豆或冬春豌豆）充当支撑，使其不易倒伏（Bedoussac and Justes, 2010, Kontturi et al., 2011）。因此，与单作相比，谷物-豆类间作可能会减少化学投入品的使用，从而降低农民对化学农药的依赖——大多数化学农药仅获批用于单一作物而非间作，从而也减少了使用可能性——以及氮肥的使用（Yan et al., 2024）。此外，这类间作还能提高年际产量的稳定性（Raseduzzaman and Jensen, 2017），并能够达到与纯种单作相当甚至更高的产量，尤其是在低投入条件下（Bedoussac et al., 2015, Pelzer et al., 2012），这使得它们在有机农业中尤为引人注目。更普遍地，在一篇荟萃分析中，Martin-Guay et al.（2018）报告了间作全球土地当量比为1.30，这意味着平均而言，1公顷间作产量相当于1.30公顷纯单作物。法国国家生态植物保护计划（Ecophyto）旨在到2030年将农药使用量比2011-2013年平均水平减少50%（法国农业与粮食安全部, 2024），谷物-豆类间作似乎是实现这一目标的关键策略，研究显示这些混合作物的农药使用量较低（Guinet et al., 2023），与纯谷物或纯豆类相比，谷物-豆类间作的农药使用量可减少高达50%（Yan et al., 2024）。然而，西欧地区系统显示谷物-豆类间作的采用率较低（例如，Timaeus et al., 2022），根据法国地块识别系统，2022年法国此类间作占耕地面积不超过1%（IGN, 2023）。近期基于农场调查或涉及农民的研讨会的多项研究强调了采用谷物-豆类间作的多重障碍（例如，Himanen et al., 2016; Mamine and Farès, 2020; Timaeus et al., 2022）。农民可能面临技术困难，例如在常规农业系统中缺乏适用于间作的认证农药或化肥（Mamine and Farès, 2020），以及对适当管理方法的信息缺乏；例如，选择组成间作的物种、播种密度、何时及如何收获间作，以及了解将其纳入轮作时的可能影响都可能具有挑战性（Bonke and Musshoff, 2020, Mamine and Farès, 2020）。他们还可能面临播种、收获以及潜在分类间作的设备或机械获取受限的问题，因此需要投资专用设备——或者改装农场已有的设备。此外，收获的间作缺乏市场机会，尤其是收获后未分类的情况下，以及行业对收获质量的现有担忧是主要关切点，尤其是在烘焙面粉生产中，小麦中的豆类残留通常被视为不可接受（Timaeus et al., 2022），或者用于其他食品用途时，间作可能因与过敏原（例如豆类中的小麦/麸质）或其他植物毒素的交叉污染而导致食品安全风险（Liu et al., 2025）。在众多障碍中，Bonke and Musshoff（2020）确定最重要的障碍是缺乏市场机会、间作中物种间成熟期的差异以及经济效益不足，尤其是在常规农业系统中。一项法国全国规模的研究显示，尽管存在这些诸多障碍，但某些农场特征似乎有利于采用谷物-豆类间作，尤其是有机农业（因为谷物-豆类间作存在市场机会）以及存在牲畜（特别是反刍动物，可以直接用谷物-豆类间作喂养，无需分类物种；Yan et al., 2025）。更普遍地说，农场特征直接影响农民的目标，从而影响其选择间作物种的决定，正如Verret et al.（2020）所强调的，他们发展了一种作物混合类型学，从简单的二元组合到更复杂的组合，包括一种或几种经济作物和伴生作物，具有不同的播种和收获选项。由于种植谷物-豆类间作的农民给出了采用该实践的多个原因——包括减少投入品、提高产量和增加农场动物饲料自给率（Verret et al., 2020）——农民对间作的目标可能会随着农场层面的变化而变化。在法国，某些地区的局部采用动态显现为"热点"区域，该实践随时间从这些区域扩散开来（Yan et al., 2025）。在地区规模观察到的此类动态可以通过以下因素促进，例如市场机会的存在，在法国主要由农业合作社或特定地区的贸易商提供支持（例如，Agrodistribution, 2023），或者农民之间的同伴互动，因为它们促进了技术、建议甚至机械和劳动力的交流（Chantre and Cardona, 2014, Ha et al., 2023, Lucas et al., 2019），从而可以加速其地区的采用过程（Goldenberg et al., 2009）。例如，在谷物-豆类间作的情况下，加入农业机械合作社已被确定为采用的驱动因素（Yan et al., 2025），因为它不仅可以促进专用设备的投资，还可以促进与同一地区同伴的互动。因此，涉及地区规模上多个利益相关方的采用驱动因素可能存在。识别这些因素对于理解它们如何相互关联、如何与农场层面确定的驱动因素相连接，以及如何与农民的目标相一致具有重要意义。对农业实践的采用路径的研究可以帮助透视农场层面实践采用的各种决定因素，这对于了解在什么条件下谷物-豆类间作等创新性农业实践可以长期被采用尤其有用。更具体地说，在地区规模研究采用路径，即在农场具有可比社会经济条件的规模上，可以提供不同利益相关方在这些农场路径中角色的见解。例如，研究豆类的引入路径（Mawois et al., 2019）或农场作物多样化的路径（Revoyron et al., 2022）使先前的研究能够突出创新农业实践的采用可能取决于作物和农场层面的农艺或经济驱动因素，但也受到地区规模上市场机会、同伴网络存在和农业支持服务的推动。因此，我们旨在进一步研究谷物-豆类间作的采用情况，并识别地区规模上的采用路径。目标为（i）识别促进长期采用谷物-豆类间作的农场和地区层面驱动因素组合，以及（ii）研究在这些路径上间作组成（就物种而言）的变化如何与农场特征的变化相关联。我们认为这项工作可以更好地了解如何以及在何处实施支持谷物-豆类间作的策略，以及这些策略最有效的条件。在以下章节中，我们首先介绍案例研究，研究区域位于法国西部的维埃纳省（第2.1节），我们在那里对14名农民和三名除农民之外的农业利益相关方进行了半结构化访谈（第2.2.1节）。我们用五名在研究区域外工作的农业顾问的访谈作为补充（第2.2.2节）。然后，第2.3节介绍了基于访谈回答研究目标的分析框架。章节摘要研究区域为了研究地区规模上导致采用谷物-豆类间作的路径，我们使用了各种规则和方法来识别合适的研究区域。首先，基于Yan et al.（2025）的结果，研究集中在法国西部、东部和南部三个特定区域，这些区域近年来谷物-豆类间作占耕地比例相比法国其他地区明显增加。其次，因为谷物-豆类间作似乎发展较少三种采用路径在受访的11名种植谷物-豆类间作的农民中（农民A1至A5、B1至B3和C1至C3，表1），我们识别出三种不同的路径类型（图4）：路径A，"通过集体过程采用"；路径B，"受益于铺好的道路"；路径C，"从常规体系转变或在其内部转变"。在三类路径中，谷物-豆类间作的采用由农场规模和地区规模的生产因素驱动。在农场结论在这项研究中，我们研究了一组农民采用谷物-豆类间作的路径。我们证明了现有路径的多样性，所有研究的路径都显示了集体行动和动态在采用该实践中的重要性。作为一个团体共同进行创新农业实践的工作使农民能够克服技术和知识障碍（例如关于间作设计或管理方面的），并从错误中吸取教训。CRediT作者贡献声明Elodie Yan：撰写——审阅与编辑，撰写——原稿，方法论，调查研究，正式分析，概念构思。Marco Carozzi：撰写——审阅与编辑，方法论，概念构思。Philippe Martin：撰写——审阅与编辑，方法论，概念构思。利益冲突声明作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响了本文所述的工作。致谢我们感谢同意接受访谈的农民、农业顾问和技术人员。没有他们宝贵的贡献，本研究将不可能实现。本研究是MoBiDiv项目（http://www.inrae.fr/mobidiv_eng/）的一部分，由ANR项目PPR-CPA资助（ANR-20-PCPA-0006）。Elodie Yan | Marco Carozzi | Philippe Martin