黑土耕地保护是中国实现耕地可持续、高质量发展的必要措施。生物炭作为一种新型土壤改良剂，已被证明可减少温室气体排放并提高作物产量。然而，很少有研究从生产力的角度探讨生物炭的广泛应用。这项研究的目的是更好的评估农田整治措施下的生产效率，以便提供可监测和比较的信息，确定土壤不同耕作方式与不同梯度生物炭施用的优势和劣势，并确定了进一步改进的目标。本文以土壤温室气体排放量为非期望产出，采用三阶段数据包络分析（DEA）方法结合Slack的超效率测度（Super-SBM）模型，对阿城试验基地的40个试验小区进行生产效率研究，在剔除统计噪声和环境因素的基础上，进一步探讨试验小区生产效率的动态变化。结果表明，生物炭能够显著抑制土壤温室气体的排放，深耕并施加500kg/亩生物炭的耕作处理减排效果最佳。耕作方式和农作物的市场价格通过影响生物炭和种子的投入冗余来提高农田生产效率。不同家庭型农业生产经营主体可以综合环境保护和经济效益选择最优农耕措施。主要包括：1）家庭农场适宜深耕并施加500-558.74kg/亩生物炭种植硬粒玉米；2）种植大户适宜深耕并施加500-504.72kg/亩生物炭种植糯玉米；3）传统农户适宜深耕并施加0-40.43kg/亩生物炭种植糯玉米。本研究为不同农业管理措施下生物炭的可持续绿色应用提供了可行方案。它可以作为一种通用模式，推广到其他农业生产效率低下的农业管理主体中。

该成果得到了中国博士后基金（2021MD703805）、黑龙江省博士后基金（LBH-Z21104）、国家自然科学基金区域联合基金项目（U20A20318）、国家自然科学基金面上项目（52279035）以及黑龙江省自然科学基金项目优秀青年项目（YQ2020E007）的资助，已在中科院SCI一区TOP期刊《Agricultural Systems》上正式发表。

题目：Simulation study of the production efficiency of family-type agricultural management entities under regulation measures on farmland: Three-stage Super-SBM model considering greenhouse gas emissions

来源：https://doi.org/10.1016/j.agsy.2025.104265