通过保护性农业提高坦桑尼亚南部高地的中小农户的气候适应能力

《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Enhancing climate resilience of smallholder farmers through conservation agriculture in the southern highlands of Tanzania

　　保护农业在坦桑尼亚南高地的气候适应性和生产力提升研究。通过2015-2024年气象数据分析及站内站外试验，发现种植基盘技术使玉米产量达8.5吨/公顷，较传统耕作提高42%，成本降低59%，利润增长近2倍。研究揭示CA通过减少土壤扰动和保持有机覆盖增强气候韧性，但存在残体焚烧（发生率84%）、作物与牲畜竞争（80%提及）及农资获取困难（76%）等障碍。建议政策支持、定制培训及机构协调以促进CA规模化。

　　在坦桑尼亚南方高地，特别是姆贝亚地区，小农户农民面临着气候变化带来的严峻挑战。随着气温持续上升和降雨模式变得越来越不稳定，传统的农业方式已经难以维持作物产量和农民生计的稳定性。为应对这些挑战，研究探讨了保护性农业（Conservation Agriculture, CA）在提升气候适应能力、增强农业生产力方面的潜力。保护性农业以最小土壤扰动、永久性有机土壤覆盖和作物轮作为核心原则，被认为是一种可持续集约化农业策略。通过实地试验和农户实践的结合，研究评估了CA技术在小农户农场中的应用效果，并揭示了其在应对气候变化方面的关键作用。

从气候趋势来看，2015年至2024年间，姆贝亚地区的气温呈现缓慢上升趋势，其中最高气温年均增加0.040摄氏度，最低气温年均增加0.026摄氏度。这种逐渐变暖的气候条件对农业生产提出了新的挑战，尤其是在玉米和豆类种植系统中。高温可能导致作物生长周期缩短，影响籽粒灌浆期和豆荚形成过程，进而降低最终产量。同时，最低气温的上升也可能改变种子发芽率，增加病虫害传播的风险。降雨量的波动性更加显著，2015年降雨量最低为903.9毫米，而2024年则达到1518.7毫米，这种极端天气事件的频发使得农业生产面临更大的不确定性。

研究发现，CA技术在应对这些气候挑战方面表现出了明显的优势。特别是在2021年的玉米产量对比中，采用种植沟（planting basins）的农户获得了8.5吨/公顷的产量，显著高于无耕作（no-till）和传统牛耕（ox-ploughing）方式下的6.2吨/公顷和6.0吨/公顷。这种差异不仅体现在产量上，还体现在经济收益上。通过比较CA与传统农业方式的成本和收益，研究发现CA能够有效降低生产成本并提高利润。例如，在玉米生产中，CA的利润从176.6美元提升至526.9美元，而在豆类生产中，利润则从376.3美元跃升至917.4美元。这些数据表明，CA不仅有助于提升作物产量，还显著增强了农民的经济回报。

尽管CA技术在提高生产力和适应能力方面展现出积极效果，但其推广过程中仍面临诸多障碍。这些障碍主要包括作物残余物的焚烧、作物与畜牧业之间的资源竞争，以及农民对CA技术的接受度较低。例如，研究发现，农户在作物残余物管理上存在显著分歧，部分农户因缺乏替代性饲料来源而倾向于焚烧残余物，这不仅削弱了土壤覆盖效果，还加剧了碳排放问题。此外，作物与畜牧业之间的资源竞争也是CA推广的主要障碍之一，特别是在土地资源有限的地区，农民难以在作物种植和牲畜饲养之间实现平衡。这些挑战表明，CA的推广不能仅依赖技术本身，还需要配套的政策支持、有效的技术传播以及社会经济条件的改善。

研究还指出，CA的推广需要更加细致的农户教育和培训。尽管CA的三大核心原则——最小土壤扰动、永久性有机覆盖和轮作——在大多数村庄中得到了广泛采用，但农户对CA技术的理解和应用仍存在差异。这种差异可能源于教育水平、信息获取渠道以及本地知识体系的不同。因此，研究建议应加强针对不同群体的定制化培训，特别是在教育水平较低的地区，提高农户对CA技术的认知和实践能力。此外，研究还强调了机构协作的重要性，认为CA的推广需要政府、科研机构、非政府组织以及当地社区的共同努力，以确保技术的持续应用和扩散。

在经济分析方面，CA的收益不仅体现在直接的作物产量提升上，还体现在生产成本的降低和资源利用效率的提高。通过减少耕作和除草等高成本环节，CA显著提高了农业生产的经济效益。然而，CA的推广仍然受到输入资源可获得性的影响，特别是在传统农业方式中，农户通常依赖本地资源和手工工具，而CA则需要更多外部投入，如专门的耕作设备和化学品。因此，提高输入资源的可及性是推广CA的重要前提。同时，研究还指出，CA的经济效益在不同作物和不同村庄之间存在差异，这可能与当地气候条件、土壤特性以及农户的种植习惯有关。

为了进一步推动CA的广泛应用，研究提出了多项政策建议和研究方向。首先，需要制定更加灵活和针对性的农业政策，以支持CA技术的推广和应用。例如，政府可以提供财政补贴，降低农户采用CA技术的初始成本；同时，应加强农业基础设施建设，提高灌溉系统的效率，以应对降雨量波动带来的挑战。其次，研究建议应加强农民与市场之间的联系，提高农产品的销售能力和价格稳定性，从而增强农户的经济收益。此外，针对CA推广过程中出现的农民行为和文化因素，研究强调了社会网络分析和行为实验的重要性，认为这些方法有助于深入了解农户的决策过程和社会互动模式，从而制定更具针对性的推广策略。

研究还指出了当前CA推广研究的一些局限性。首先，研究的地理范围主要集中在姆贝亚地区，这可能限制了研究结果在其他地区或不同土壤类型下的适用性。其次，研究主要关注了短期和中期的农业产出和经济收益，而未能深入探讨CA对土壤健康、碳动态以及长期气候适应能力的影响。此外，研究虽然涉及性别和年龄维度，但对不同性别群体在CA技术应用中的具体差异和影响仍需进一步细化。最后，研究发现农户在实施CA过程中可能面临资源分配上的权衡，例如在保持土壤覆盖和满足牲畜饲料需求之间的矛盾，这需要更深入的分析和解决方案。

未来的研究方向应更加注重长期影响和跨区域适应性。首先，建议开展多季节的纵向研究，以评估CA对土壤有机碳、土壤结构稳定性和作物产量的长期影响。这种研究方法能够揭示CA技术在不同气候条件下的持续效益，以及其对农业生态系统的影响。其次，应扩大研究范围，将CA技术应用于不同土壤类型和降雨模式的地区，以确定其在不同环境条件下的适用性和效果。这将有助于制定更加全面和针对性的农业政策和技术推广方案。此外，研究还建议加强作物残余物管理的分析，探索如何在维持土壤覆盖的同时，满足牲畜饲料需求，从而解决资源分配上的矛盾。

为了促进CA的可持续发展，研究还强调了参与式方法的重要性。通过让农民、农业推广人员和当地机构共同参与CA技术的设计和推广，可以提高技术的适用性和接受度。这种协作模式不仅能够增强农民对CA技术的信任，还能确保技术推广过程中的信息传递和反馈机制更加有效。此外，研究建议应采用经济模型和敏感性分析，评估CA在不同市场条件、输入供应变化和气候预测下的表现，从而为政策制定和投资决策提供科学依据。

总体而言，CA技术在提升小农户农业系统的气候适应能力和经济收益方面具有巨大潜力。然而，其推广和应用仍需克服一系列技术、经济和社会文化障碍。通过政策支持、技术培训、市场拓展和机构协作，CA有望成为应对气候变化、提高农业生产力和保障粮食安全的重要工具。未来的研究和实践应更加注重多学科融合，结合生态学、经济学和社会学的方法，以全面评估CA的综合效益，并制定更加科学和有效的推广策略。