《npj Sustainable Agriculture》：A review of organic inputs to inform soil health advice for African smallholder farmers: localization matters
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为解决非洲小农户在选择有机投入以改善土壤健康时缺乏指导的问题，研究人员开展了关于非洲撒哈拉以南地区谷物生产系统中外源和原位有机资源及决策支持工具的研究。结果表明不同有机投入各有利弊，且需本地化管理。该研究为小农户提供了科学选择依据，助力土壤健康管理。
在广袤的非洲大陆，小农户的农业生产面临着诸多挑战。非洲小农户的耕作系统复杂多样，且高度本地化，但在如何选择适合自家农场条件的有机投入类型方面，他们却缺乏有效的指导。土壤健康问题更是让他们头疼不已，土壤酸度、毒性、有机质下降、养分失衡等状况频发，即便在一些地方使用了合成肥料，主要作物如玉米的产量依旧停滞不前。而且，合成肥料虽能带来一定增产，但在很多情况下经济效益并不理想，“经济产量差距” 仅为 “生态产量差距” 的四分之一左右 。在此背景下，为了帮助非洲小农户做出明智的有机投入选择，来自埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴大学等多机构的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《npj Sustainable Agriculture》上，对提升非洲小农户的农业生产水平、改善土壤健康状况具有重要意义。
研究人员主要运用了荟萃分析（meta-analysis）和文献综述的方法。荟萃分析量化了不同有机投入对土壤健康指标和玉米产量的影响，文献综述则综合了已有的研究成果，共同为研究提供了全面的数据支持。
研究结果如下：
- 小农户可利用的外源和原位选择：有机资源分为外源和原位投入。外源投入包括牲畜粪便、堆肥和农林系统的树木修剪物等；原位投入有作物残茬保留、与豆类间作或轮作、种植绿肥豆类和肥料树等。例如，牲畜粪便每年在非洲产量可观，但因多种因素未被充分利用，且存在杂草蔓延和温室气体排放等问题。不过，它能有效增加土壤有机碳（SOC）、改善土壤物理化学性质，提升玉米产量。不同牲畜粪便养分含量有差异，需与合成氮肥配合使用。而生物质转移虽能改善土壤，但存在劳动力需求大等限制。作物残茬保留受放牧等因素制约，其对土壤健康和生产力的影响还需更多研究。
- 谷物 - 豆类多样化：豆类技术虽有诸多益处，但在非洲小农户中的采用率较低。间作可增加收入、稳定产量，但存在养分消耗、作物竞争和劳动力限制等问题，不同间作组合的土地等效比（LER）不同。与谷物豆类轮作能提高玉米产量，在酸性土壤、高初始 SOC 和总氮含量高的条件下效果更明显。绿肥豆类能提升玉米产量，但会占用土地，且农民接受度低。
- 农林复合经营实践：农林复合经营涵盖多种实践方式，如间作、带状种植和轮作等。这些实践能显著改善土壤健康，增加 SOC、有效氮和有效磷，减少侵蚀，但存在土地占用和劳动力、知识需求大等弊端。
- 决策支持工具：现有的决策支持系统（DSS）对有机投入选择有一定指导作用，但存在局限性。研究提出碳氮比（C:N）和氮磷比（N:P）可作为评估牲畜粪便质量的关键指标。数字咨询服务和新兴的土壤监测技术为本地化建议提供了可能，有望帮助小农户更好地管理土壤健康。
研究结论表明，有机投入在特定环境下能显著提升土壤健康和作物生产力。不同有机投入各有优劣，与合成肥料结合使用效果更佳。土壤健康指标和玉米产量的改善程度取决于场地特征。研究强调了农民在优化有机资源利用时面临诸多决策点，需要针对性的工具和能力建设。未来应加强对决策支持系统的应用，利用现代技术监测土壤健康，为小农户提供更精准的本地化建议，促进非洲小农户农业的可持续发展。
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