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随着全球人口的增长和资源的有限性，如何提升小规模农业系统的生产效率和环境可持续性，已成为全球性的挑战。小农户农业作为全球粮食安全的重要基石，其提升对于实现联合国可持续发展目标具有重要意义。长期以来，小规模农业生产面临着技术采纳率低、环境影响大等问题，亟需创新模式和策略来促进其转型升级。近期（2024年5月16日），国际著名期刊《PNAS》（中科院 SCI 一区 Top 期刊，影响因子 11.1）在线发表了中国农业大学 张福锁 院士团队 王冲 教授和 庄明浩 副教授联合重庆大学、河南农业大学、河北农业大学、农业农村部种植业管理司全国农业技术推广服务中心等单位共同完成的一项关于通过平等对话和多利益相关者合作提高小规模农业系统技术采纳率和促进小农户农业可持续性的研究。这项研究在华北平原三个代表性的冬小麦-夏玉米轮作系统生产区域进行，通过与小农户的平等对话和多利益相关者合作，共同设计和推广农业技术。研究发现，通过这一过程共同创造的技术更容易被农民接受，并显著提高了小麦和玉米的产量以及氮素部分生产力。此外，研究团队还创建了一个“一站式”多利益相关者项目，涉及地方政府机构、企业、大学和农民，该程序与传统的推广方法相比，更为有效，能够带来显著的环境和经济效益。这项研究的意义在于，它不仅为如何在全球范围内推广可持续农业技术提供了实证案例，还强调了平等对话、包容性参与和协调多方利益相关者合作在促进小农户农业可持续性方面的重要性。此外，该研究还为全球小规模农业研究者和实践者提供了宝贵的经验和教训，有助于推动全球小农户农业向更可持续的方向发展。通过科技小院2.0平台的推广，可以预见，小规模农业的转型升级将为全球粮食安全和环境保护做出更大的贡献。
An Z C, Yang Y, Yang X, Ma W Q, Jiang W, Li Y J, Chen G F, Zhang W F, Zhuang M H✉, Wang C✉, Zhang F S. Promoting sustainable smallholder farming via multistakeholder collaboration[J]. PNAS, 2024, 121(21): e2319519121.https://doi.org/10.1073/pnas.2319519121
PNAS 最新（2022年）影响因子：11.1
1. 技术采纳率的提升：通过与小农户的平等对话和反馈整合，研究团队发现可以提高技术的设计和推广的采纳率，这对于技术在实际农业操作中的应用至关重要。2. 作物产量和氮素生产力的提高：在华北平原的 3 个代表性生产区域进行的长期田间试验表明，通过改进的农业管理实践，小麦和玉米的产量分别提高了7.2%和11.4%，氮素要素生产力分别提高了28.1%和27.0%。3. 多利益相关者合作模式：研究强调了建立一个包括地方政府机构、企业、大学和农民在内的多利益相关者网络的重要性，这种合作模式能够更有效地解决农民面临的社会经济挑战。4. “一站式”综合项目：研究团队创建了一个 “一站式” 综合项目，通过多方协调和努力，提供了包括特定农药产品、知识培训、补贴和特定农业机械等在内的支持，显著提高了推广效率。5. 环境和经济效益的双重提升：通过改进的管理和实践，不仅提高了作物产量和资源利用效率，还减少了氮肥的使用，从而降低了对环境的影响，并且通过生命周期和成本效益分析，显示出了正面的经济回报。
改进小农农场的经营模式对全球粮食安全和环境可持续性至关重要。在中国，科技小院（STB）平台已被证明是一种可行的方法。然而，STB 传统上侧重于通过转让知识来增强小农的能力，而大规模采用更具可持续性的实践和技术仍是一项挑战。在此，我们报告了一个长期项目的情况，该项目通过扩展和升级原有的 STB 平台（STB 2.0），重点关注小农的技术推广。我们创建了一个正规化和标准化的流程，通过该流程与农民进行接触和合作，包括在设计和推广技术的过程中通过平等对话整合他们的反馈意见。根据 5 年来在华北平原 3 个地区进行的 288 个田间试验站点的结果，我们发现，通过这一流程共同创造的技术更容易被农民接受，并使小麦产量和氮要素生产率分别提高了 7.2% 和 28.1%，玉米产量和氮要素生产率分别提高了 11.4% 和 27.0%。为了更广泛地推广这些技术，我们创建了一个由当地政府机构、企业、大学和农民共同参与的"一站式 "多方利益相关者计划。实践证明，该计划比 STB 应用的传统推广方法更有效，产生了显著的环境和经济效益。我们的研究为小农农业技术推广提供了一个重要案例。正在探索的STB 2.0 平台强调与农民平等对话、多方合作和长期投资。这些经验可为全球小农研究和从业人员提供借鉴。
1. 平等对话的重要性：通过与小农户的平等对话，研究人员能够更好地理解他们的需求和顾虑，并将这些反馈整合到技术设计过程中，从而提高了技术的接受度和采用率。 2. 多利益相关者合作的效益：建立一个包含政府机构、企业、大学和农民的多利益相关者网络，对于解决小农户面临的社会经济挑战至关重要，这种合作模式能够有效地推动农业技术的采纳和应用。 3. 技术改进对产量和生产力的影响：通过改进的农业管理实践，如优化播种日期和密度、提高种植密度和优化施肥技术，能够显著提高小麦和玉米的产量以及氮素要素生产力。4. “一站式”综合项目的推广效果：与传统的推广方法相比，“一站式”综合项目通过提供定制化的解决方案和支持，更有效地促进了农业技术的广泛采用，带来了环境和经济双重效益。 5. 长期投资的必要性：长期的参与和合作有助于建立信任，提高农民对改进实践的信心，并且有助于识别和解决农民行为惯性的根本原因。 6. 环境可持续性：改进的农业实践不仅提高了产量和生产力，还减少了氮肥的使用，从而减轻了对环境的影响，包括减少了温室气体排放和氮素流失。 7. 经济效益：通过成本效益分析，研究表明采用改进的农业管理实践能够提高农民的经济效益，增加了收入，并提高了投资回报率。 8. 全球小农户农业的启示：该研究提供了一个重要的案例，展示了如何通过平等对话、包容性参与和多方利益相关者合作来推广可持续农业实践，这些经验对于全球小农农业研究和实践具有重要的参考价值。 9. 科技小院 2.0 平台的推广：文章讨论了科技小院 2.0 平台的概念框架，这是一个升级版的平台，旨在通过标准化的参与式研究方法促进科学家和农民之间的对话，并吸引公共和私营部门的支持，以帮助小农户采用更可持续的农业实践。
浅黄色背景是会议的第一阶段。如果农民不同意推荐的改进实践，继续进行会议的第二阶段（浅蓝色背景）。在这个阶段，科学家提供进一步的解释后，如果农民仍然不同意，他们将进入会议的第三阶段（浅绿色背景）。在每个阶段，如果农民同意采纳推荐的实践，他们将直接进入会议的最终阶段（深绿色背景）来确定最终的技术体系。
图 2. 改进管理实践对小麦（A）和玉米（B）产量以及小麦（C）和玉米（D）的 PFPn 的影响。图中显示了田间配对试验的数量。误差棒代表 95% CI。PFPn 是氮部分因子生产率。LL、QZ 和 XS 分别代表乐陵、曲周和徐水站点。
图 3. 2015-2021 年华北平原小农经营管理实践的演变。
(A 和 B) 展示了 2015-2021 年小麦的播种日期（10 月 1 日设为 1）和 2016-2021 年玉米的播种日期（6 月 1 日设为 1）；(C 和 D)展示了小麦的播种率和玉米的收获密度；(E 和 F) 展示了小麦和玉米的氮肥施用率；(G) 分别展示了小麦的追肥日期（3 月 1 日设为 1）。
图 4. 改进管理实践通过“一站式”计划产生的溢出效应。CG 和 TG 的谷物产量、氮部分因素生产率（PFP）、氮施用量、成本效益比以及碳和氮足迹在 A-F（小麦）和 G- L（玉米）中显示。列之间的数值表示 TG 处理相对于 CG 的百分比增加或减少。"*"、"**"和"***"表示均值在 P < 0.05、P < 0.01 和 P < 0.001 时显著不同。CG，对照组，从未参与一站式计划的农民。TG，处理组，参与了“一站式”的农民。
与最初的 STB 平台（1.0）相比，后者侧重于向农民转移知识，STB 2.0 旨在通过建立一个多利益相关者协作网络，克服农民面临的主要障碍，从而大幅提高农民采用更可持续的实践和技术。它通过标准化的参与式研究方法促进科学家和农民之间的平等对话。它吸引公共和私营利益相关者，以各种形式支持小农场，从补贴、培训、特定农产品的生产，到可能在技术采纳过程中所需的机械的提供。底部的深蓝色实心椭圆代表科学家和农民之间的对话。浅灰色区域代表 STB 1.0 中基于知识的推广。深灰色区域代表 STB 2.0 的重点——多利益相关者协作。蓝色空心圆圈代表不同利益相关者（政府、企业、大学、合作社和小农户）。浅蓝色箭头代表将科技园从 1.0 升级到 2.0 的过程。
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