聶曉 劉偉 范潔茹 胡小平 周益林

關(guān)鍵詞小麥;化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù);經(jīng)濟效益;生態(tài)效益;社會效益;綜合效益評價

化肥農(nóng)藥是保障糧食安全和主要農(nóng)產(chǎn)品有效供給的不可替代的投入品，長期以來，糧食生產(chǎn)上過量和不合理施用化肥農(nóng)藥帶來了土壤板結(jié)、酸化、農(nóng)藥殘留、病蟲抗（耐）藥性上升、環(huán)境污染和生態(tài)平衡破壞等一系列問題，嚴重影響我國糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，化肥農(nóng)藥減量施用已經(jīng)刻不容緩。

近年來，特別是在科技部國家重點研發(fā)計劃“化學(xué)肥料和農(nóng)藥減施增效綜合技術(shù)研發(fā)”等專項的資助下，科研人員在小麥的化肥農(nóng)藥減施技術(shù)方法上也做了大量的研究和示范推廣工作，例如尹建國等在江蘇省東?？h開展小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)研究，并結(jié)合當?shù)貙嶋H提出了使用合適的配方肥來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的復(fù)合肥，多施有機肥和農(nóng)家肥，選擇新型低毒農(nóng)藥并適當減少農(nóng)藥用量，可在減施化肥10%左右和減施農(nóng)藥7%左右情況下，每667m2小麥增產(chǎn)18.6kg。范慧等在山東省鄆城縣采用不同藥劑研究小麥田農(nóng)藥減量增產(chǎn)技術(shù)，通過在小麥拔節(jié)期、孕穗期和揚花初期采用植物激素蕓苔素內(nèi)酯與三唑類等常規(guī)殺菌劑合理配合噴施等集成技術(shù)，在農(nóng)藥減量20%的情況下，對主要小麥病害防效不但不下降，而且還可提高5%～7%，同時產(chǎn)量可提升5.7%。馬臣在陜西省楊凌示范區(qū)開展小麥化肥減施集成技術(shù)的研究，進行有機肥和無機肥合理配施，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小麥籽粒產(chǎn)量在施氮150kg/hm2時達到最高，通過無機肥與有機肥配施，可在減施氮肥12.9%～21.3%的情況下增產(chǎn)達2.0%～18.3%。從這些已發(fā)表的研究論文可以看出，文中對化肥農(nóng)藥減施技術(shù)優(yōu)劣的評價，大多僅考慮了經(jīng)濟效益，特別是只考慮小麥產(chǎn)量的高低，對其生態(tài)效益、社會效益等考慮較少或沒有考慮，這種不全面的效益評價實際上會對小麥化肥農(nóng)藥減施技術(shù)的集成和優(yōu)化以及在生產(chǎn)上的示范和應(yīng)用產(chǎn)生一定的影響，因此對其進行全面和合理的綜合效益評價十分必要。

農(nóng)業(yè)綜合效益評價最重要的是建立其評價指標體系，該指標體系應(yīng)涵蓋經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益三方面，并在這三方面下根據(jù)具體的評價對象和方面或領(lǐng)域設(shè)立不同的可量化的具體指標。在此基礎(chǔ)上運用不同的分析方法如經(jīng)驗分析法、綜合效益指數(shù)法、層次分析法、模糊綜合評判法等來進行綜合效益評價。在植物保護領(lǐng)域，趙美琦等通過層次分析的原理及方法，構(gòu)建了植保綜合效益評估體系，制定了相應(yīng)的評價指標及其量化方法，并初步確定了各指標的權(quán)重。駱勇采用層次分析法對北京市病蟲測報體系進行綜合評估分析，建立了相應(yīng)的評價指標體系并確定了各評價指標的權(quán)重，以此評價體系對北京市10個區(qū)的植保測報工作進行評估，得到了各區(qū)綜合效益、各單項效益等，為宏觀管理決策提供了依據(jù)。徐學(xué)榮等基于可持續(xù)植物保護原理，建立了可持續(xù)植物保護綜合效益評價的指標體系，并利用層次分析法給出了各評價指標的相應(yīng)權(quán)重以及各單項指標和總體效益的計算方法，提出了一種可持續(xù)植物保護評價的方法。在肥料研究領(lǐng)域，為定量地綜合評價不同施肥模式下溫室黃瓜種植的效益，俞丹萍等建立了包括經(jīng)濟、生態(tài)和社會3個方面共9項指標的多因素二級評價指標體系，并定量評判6種施肥模式（不施肥、常規(guī)化肥、等養(yǎng)分專用肥、等養(yǎng)分有機肥、等養(yǎng)分專用肥減量20%、等養(yǎng)分專用肥減量40%）下溫室黃瓜種植的效益，結(jié)果表明，該地區(qū)等養(yǎng)分專用肥減量20%的施肥模式效益最高。為定量綜合評價環(huán)渤海潮土區(qū)棉花施用控釋氮肥的效益，劉全鳳等也建立了包括經(jīng)濟、生態(tài)和社會3個方面共9項指標的多因素二級評價指標體系，并采用模糊評價的方法定量評價了棉花施用氮肥的5個處理（不施肥對照處理、常規(guī)氮肥尿素、等量控釋氮肥、80%控釋氮肥、60%控釋氮肥）的效益，結(jié)果表明，該地區(qū)施用80%控釋氮肥的效益最高。但從已做的效益評價研究可看出，大多是只局限在單一的植保方面或者肥料方面，因此，本研究旨在建立小麥化肥和農(nóng)藥減施集成技術(shù)的綜合效益評價體系，并用此體系對長江流域、西南和北方麥區(qū)部分小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)的綜合效益進行初步的評價分析，為這些集成技術(shù)的進一步優(yōu)化和在生產(chǎn)上的大面積推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1研究方法

1.1小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價體系的構(gòu)建

1.1.1小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價指標的收集

通過文獻查詢系統(tǒng)全面地調(diào)研了涉及構(gòu)建小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價體系所需的經(jīng)濟、生態(tài)和社會三大效益的評價指標，共收集到8個經(jīng)濟效益評價相關(guān)指標、10個生態(tài)效益評價相關(guān)指標和6個社會效益評價相關(guān)指標，共24個作為候選評價指標（表1）。

1.1.2小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價指標的選擇和確定

遵循構(gòu)建綜合效益評價指標體系的基本原則，即全面性、普遍代表性、科學(xué)性、可操作性、適用性等原則，以及選擇評價指標的依據(jù)，即經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益評價指標，在參考前人研究的基礎(chǔ)上（表1），全面分析候選指標相對重要性，通過征詢植保、農(nóng)藥、土肥等相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业囊庖姾徒ㄗh，綜合考慮小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)的自身特點，選取適合小麥雙減集成技術(shù)綜合效益評價的指標，建立小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價的指標體系。

1.2小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價指標權(quán)重的確定

小麥化肥農(nóng)藥綜合效益評價指標權(quán)重的確定采用專家打分的方法。即根據(jù)建立的小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)指標體系，按照層次分析法的要求設(shè)計了專家打分表，分別邀請了教學(xué)、科研和推廣部門長期從事小麥植保、土肥、農(nóng)學(xué)、經(jīng)濟等方面的42位專家填寫問卷，得到29位專家的回復(fù)和打分表，對這29位專家的打分表進行匯總，建立判斷矩陣，通過計算獲得了各指標的權(quán)重，并對其權(quán)重進行了一致性檢驗。

一致性檢驗?zāi)軌蚺袛嗑仃囋谶壿嬌鲜欠窈侠?，是判斷所得各評價指標的權(quán)重值是否可用的標準，只有一致性檢驗結(jié)果達到完全一致性或滿意一致性時，該指標體系才有意義。其一致性檢驗的主要參數(shù)有3個，一致性指數(shù)CI、平均隨機一致性指標RI和隨機一致性比率CR。

除此之外還需進行層次總排序及一致性檢驗，即計算下層因素對于最高層相對重要性的排序權(quán)值為層次總排序，這一過程是自上而下的將單準則下的權(quán)重進行合并，逐層進行的。若上一層次A包含m個因素A1，A2，…，A，其層次總排序權(quán)值分別為a1，a2，…下一層次B包含n個因素B1，B2，…，B，它們對于因素A，的層次單排序的權(quán)值分別為bil…b（其中不受j元素支配的元素權(quán)重為0，即b=0），則層次B所包含各因素對目標的總排序為！

如此從上到下逐層求下去，最終得到所有因素的層次總排序，即所有因素相對于總目標的組合權(quán)重。

對層次總排序進行一致性檢驗也是自上而下逐層進行的。如果B層次某些因素對于Ai，其單排序的一致性指標為Cj，相應(yīng)的平均隨機一致性指標為R，則B層次總排序隨機一致性比率為：

類似地，當CR≤0.1時，認為遞階層次結(jié)構(gòu)的總排序可用，反之不可用。

1.3小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益的評價

1.3.1小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益的數(shù)據(jù)來源

小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價的數(shù)據(jù)來源于長江流域和西南麥區(qū)以及北方麥區(qū)的示范基地，其中湖北省荊門市的湖北稻麥輪作區(qū)小麥雙減示范基地數(shù)據(jù)由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所史文琦老師提供，江蘇省宿遷市的江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（稻麥輪作）科技綜合示范基地數(shù)據(jù)由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院董立堯教授提供，貴州省畢節(jié)市的赫章縣小麥雙減增效試驗示范基地和云南省臨滄市的小麥示范基地數(shù)據(jù)由貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱糧研究所曹寧老師提供，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所廊坊中試基地數(shù)據(jù)由本試驗室提供。

1.3.2小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價方法

根據(jù)構(gòu)建的小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價指標體系，對各示范區(qū)提供的調(diào)查數(shù)據(jù)，運用綜合評價指數(shù)法，計算各示范區(qū)小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價值。

調(diào)查數(shù)據(jù)的標準化處理。小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益的各評價指標的單位不統(tǒng)一，在進行效益評價以前應(yīng)先對各指標原始數(shù)據(jù)進行標準化。本研究采用半梯形函數(shù)對各指標進行標準化同時計算其隸屬度。

綜合效益評價值計算方法。本研究通過綜合指數(shù)評價法對各小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)的綜合效益進行評價，計算方法如下：

2結(jié)果與分析

2.1小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)評價體系的構(gòu)建

2.1.1小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)評價體系的建立

根據(jù)構(gòu)建評價指標體系的原則以及選擇評價指標的依據(jù)，綜合考慮小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)的自身特點及專家的建議和意見，對表1中收集的24個候選指標進行進一步篩選，確定了目標層（A）、準則層（B）和指標層（C）共1個目標，3個大類，11個指標的小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價指標體系（表3）。

2.1.2小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)評價指標權(quán)重及一致性檢驗

按照表3構(gòu)建的小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)評價指標體系，依據(jù)層次分析法對各指標權(quán)重進行計算，結(jié)果如下。

準則層（A-Bi）權(quán)重結(jié)果及一致性檢驗，如表4。

經(jīng)濟效益指標層（B1一Ci）權(quán)重結(jié)果及一致性檢驗，如表5。

生態(tài)效益指標層（B2-Ci）權(quán)重結(jié)果及一致性檢驗，如表6。

社會效益指標層（B3-Ci）權(quán)重結(jié)果及一致性檢驗，如表7。

將上述數(shù)據(jù)匯總，如果把指標層C相對于準則層B的權(quán)重稱為相對權(quán)重，準則層B相對于目標層A的權(quán)重稱為權(quán)重，將相對權(quán)重和權(quán)重相乘可以得到組合權(quán)重，結(jié)果見表8。層次總排序及其一致性檢驗，結(jié)果見表9。

由此結(jié)果可知，總排序符合一致性要求，各個因素（評價指標）所得權(quán)重值符合評價要求，即本研究建立的指標體系是可行的。

2.2小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價

2.2.1長江流域和西南各示范區(qū)小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評價

對長江流域和西南各示范區(qū)小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益計算結(jié)果見表10。

由表10可以看出湖北鐘祥示范區(qū)采用基于大豆和小麥輪作的化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)，比基于水稻小麥輪作的常規(guī)施肥施藥集成技術(shù)，其綜合效益指數(shù)提高了37%。江蘇宿遷示范區(qū)在水稻和小麥輪作種植制度下通過“一基一追”、封殺兼顧一次化控除草技術(shù)以及丙硫·戊唑醇和葉菌唑·戊唑醇殺菌劑等技術(shù)的集成使用，在比常規(guī)施肥施藥技術(shù)減肥25%、減藥13%情況下其綜合效益指數(shù)可從47%提高到69%。貴州赫章示范區(qū)的玉米小麥輪作化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)與常規(guī)施肥施藥技術(shù)相比綜合效益指數(shù)從25%提高到43%，而且此項集成技術(shù)的應(yīng)用可減肥25%、減藥65%。云南臨滄示范區(qū)在常規(guī)用藥量不變的情況下，通過減肥集成技術(shù)的使用其綜合效益指數(shù)與常規(guī)技術(shù)相比從48%提高到78%。

2.2.2北方麥區(qū)小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)試驗綜合效益評價

北方麥區(qū)（廊坊）試驗基地小麥白粉病化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)試驗綜合效益計算結(jié)果如表11和表12。

在化肥按常規(guī)使用量（磷酸二銨、尿素、硫酸鉀，共65kg）的情況下，白粉病不同抗性品種（‘保豐104和‘京雙16）和不同農(nóng)藥（20%三唑酮乳油和18%烯肟菌酯·氟環(huán)唑懸浮劑）不同施用量試驗處理綜合效益計算結(jié)果見表11。結(jié)果可看出，在施肥量相同，不同抗性品種相同藥劑和相同用量的情況下，高抗品種綜合效益高于感病品種31百分點～58百分點，也就是說使用抗病品種可明顯提高綜合效益，另外從表11也可看出如果降低殺菌劑（三唑酮和烯肟菌酯·氟環(huán)唑）每公頃有效成分用量，抗病品種和感病品種的綜合效益指數(shù)都會相應(yīng)降低。

在種植小麥白粉病高感品種‘京雙16的情況下，不同化肥和農(nóng)藥施用量的試驗處理綜合效益計算結(jié)果見表12。結(jié)果可看出，在常規(guī)化肥施用量時，乙嘧酚有效成分用量270g/hm2（p31）的綜合效益最高，且隨著乙嘧酚用量的降低，其綜合效益指數(shù)基本會相應(yīng)降低;在減少氮肥33%用量情況下，乙嘧酚不同使用量的綜合效益與常規(guī)氮肥使用情況下比較，呈相同的趨勢，但相同藥劑使用量情況下，減氮33%用量與常規(guī)施肥相比其綜合效益指數(shù)要高出13百分點～30百分點。

3討論

本研究構(gòu)建了小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)綜合效益評估體系，有3大類11個評價指標。并對每個指標做出解釋的同時給出其相應(yīng)權(quán)重。在小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)的綜合效益評價指標中，可看出單產(chǎn)純收入C1、勞均純收入C2、投入產(chǎn)出比C3、單位利潤耗費化肥量C5、單位利潤耗費農(nóng)藥量C6對綜合效益的評價影響最大，這5個指標之和達到76%，這說明小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)的綜合效益主要由這5個指標來體現(xiàn)，這也與實際隋況比較符合。

目前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的綜合效益評價的研究還比較少，本文對小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)的評價指標體系的研究具有一定嘗試性，評價指標的選擇是否全面和具有實際的代表性，還值得進一步研究、探討和完善，如在經(jīng)濟效益評價指標中有待于完善問接經(jīng)濟效益指標，使其能夠更加具體，更加具有代表性;在生態(tài)效益指標中可加入在化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)影響下有害生物存量與遷入遷出量等評價指標，更利于了解麥田在使用化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)前后的有害生物情況;在社會效益評價指標中加入風險度之類的指標等。同時各指標的量化方法和量化值及權(quán)重，也可能存在不夠準確或不符合客觀實際，仍需要進一步研究和改進。另外以前人們對農(nóng)業(yè)的效益評價，大多只關(guān)注或重視直接經(jīng)濟效益，對采用綜合效益評價（全面考慮經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益）結(jié)果是否接受，也可能需要一個過程。

在綜合效益試評價中由于本研究受客觀條件所限，對各個示范區(qū)的集成技術(shù)的詳細數(shù)據(jù)收集有限。若想得到更加系統(tǒng)、有代表性的評價體系，需要獲得大量樣本，才能得到更加全面、科學(xué)的綜合效益評價。

對小麥化肥農(nóng)藥減施集成技術(shù)的綜合效益評價的方法有許多。本研究選取層次分析法和綜合指數(shù)評價法相結(jié)合進行研究。在以后的研究中，可以嘗試其他方法對其進行研究并與本研究進行比較分析，從而選出最合理的綜合效益評價方法。