《Food and Energy Security》：Analysis of Maize Farming Systems in Cameroon and Drivers of Productivity
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本文首次对喀麦隆四个主要农业生态区（AEZs）的玉米种植系统进行了综合性分析，揭示了不同区域在农户社会经济特征、农艺实践及制度支持方面的显著差异。研究通过ANCOVA模型识别出农场规模、信贷获取和经济状况是影响玉米单产（t/ha）的关键显著（p<0.05）正向驱动因子，而苏丹-萨赫勒地区（Sudano-Sahelian zone）的严酷干旱气候则对生产力产生边际负面影响。研究强调了针对不同区域特点（如改进信贷、推广服务和气候韧性实践）进行精准干预的必要性，为提升喀麦隆及类似中非国家的玉米生产力和粮食安全提供了重要政策启示。
引言
在全球粮食安全面临严峻挑战的21世纪，非洲的饥饿问题尤为突出。喀麦隆尽管拥有丰富的自然资源，但仍有40%至59.9%的人口面临中度或严重的粮食不安全状况。玉米作为喀麦隆最重要的主粮作物，年均产量约280万吨，远超高粱、水稻和小麦，对农村社区的粮食安全、生计和地方经济至关重要。然而，自20世纪80年代以来，喀麦隆已从玉米净出口国转变为净进口国，2020年赤字估计达20万公吨，凸显了该部门的结构性弱点。核心挑战在于潜在产量与实际农场生产力之间存在持续差距，大型机械化农场和研究站可实现5-6吨/公顷的产量，而小农平均仅为1.5-2.6吨/公顷。这种差距主要并非由环境障碍制约，而是受社会经济、农艺和制度因素限制，影响了改进技术和实践的可及性与有效利用。喀麦隆主要的玉米种植系统依赖雨养，极易受降雨模式变化和气温上升等剧烈天气变化的影响。耕作方法普遍原始，严重依赖人力，使用砍刀和锄头等传统工具进行土地准备、种植和除草。这些操作通常以小型土地持有为特征，地块往往碎片化，面积小于两公顷，许多地块仅0.4至0.6公顷。这种小规模结构，加上雨养依赖和低技术采用率，导致系统对经济和环境冲击的韧性低，使许多农户陷入低生产力和贫困的循环。尽管已有研究考察了喀麦隆玉米种植的孤立方面，如气候变化影响、技术效率、保护性农业实践采用或市场参与，但这些研究通常侧重于单一因素或个别区域，缺乏采用综合、多区域视角，在统一分析框架内整合农艺、社会经济、制度和气候影响的研究。本研究通过首次对喀麦隆四个对比鲜明的农业生态区（AEZs）的玉米种植系统进行全国性综合分析，填补了这一空白。
文献综述
玉米产量在喀麦隆并非由单一变量决定，而是社会经济、环境、农艺和制度因素复杂相互作用的结果。
社会经济因素
小农的社会经济和人口属性是农业成果的主要决定因素。农民的教育水平与技术效率和采用改进玉米品种（IMVs）等新技术的可能性呈正相关，而缺乏教育则限制了他们处理新信息和应用创新技术的能力。在喀麦隆，玉米种植主要是女性主导的活动，女性提供了大部分农场劳动力。这种性别不平衡影响了生产力，因为性别已被确定为采用IMVs和生产力的显著决定因素，但女性在获取资源和决策权方面常常面临重大障碍。家庭本身通常是非熟练家庭劳动力的来源，小农家庭规模根据不同地区从1人到8人以上不等。财务能力是喀麦隆小农玉米农民面临的最显著限制之一。缺乏信贷渠道是生产的主要障碍，西北地区的一项研究表明55%的玉米生产者没有信贷渠道。这种财务瓶颈直接抑制了生产力，因为获取信贷是采用新技术的关键决定因素，并与农业总产出密切相关。相反，研究表明，实现信贷渠道可以产生显著的生产力收益，可能使每公顷产出增加40%以上。低收入同样是小农家庭的重要制约因素。低收人水平严重限制了农民购买必要投入品的能力，并制约了他们适应气候变异等外部冲击的能力。另一个主要经济障碍是农场投入成本高，特别是改进种子、肥料、除草剂和雇佣劳动力。虽然计量经济分析发现单位投入成本对产出没有统计上显著的直接影响，但它仍然建议提供投入补贴，承认高价格对资源贫乏农民而言是令人望而却步的障碍。土地保有权差异很大，在单峰雨林区，租赁最为常见（57.0%），而双峰雨林区和苏丹-萨赫勒区的所有权更为普遍。有保障的土地保有权通常与对土壤健康和土地改良的长期投资增加相关。
环境因素
喀麦隆拥有广泛的农业生态区，从南部和东部具有双峰降雨的湿润森林，到西部高地，再到北部干燥的高几内亚和苏丹-萨赫勒稀树草原。这种多样性意味着玉米种植系统、其潜力和具体制约因素在全国范围内差异巨大。西部高地由于气温较低和降雨充足，是主要产区，但其他地区，特别是苏丹-萨赫勒地区，容易发生干旱。这种变异性凸显了进行土地适宜性评估以指导针对性干预措施的必要性，通过将玉米种植与最适宜区域对齐，确保最佳土地利用，从而提高技术和财务投资的回报。气候是喀麦隆农业实践和成果的最主要影响因素。对雨养农业的压倒性依赖使得作物产量对气候变异性 acutely sensitive and vulnerable，这一现实已得到科学数据和农民证实的确认。波动的降雨模式和上升的气温通过导致水分胁迫、助长病虫害以及加速土壤退化直接破坏生产。因此，气候变化加剧了现有的脆弱性，使已经规避风险的农民更加犹豫是否投资于增产投入品。这种脆弱性在全国范围内并不均匀，喀麦隆北部地区表现出更高的气候冲击敏感性和暴露度，且与南部地区相比适应能力较低。气候模型预测这些趋势将持续，预计未来几十年气温上升将导致玉米产量进一步下降。土壤质量是农场的核心，因此是生产力的关键决定因素。喀麦隆的土壤天生贫瘠或已变得缺乏必需营养素，特别是氮（N）、钾（K）和磷（P），这些对作物的最佳生长至关重要。此外，连续作物种植加上有限的肥料施用导致每次收获后土壤养分净流失，随着时间的推移导致土壤肥力逐渐下降，对作物产量产生负面影响。玉米在深厚、排水良好的壤土或粉砂壤土、中性pH值的条件下表现最佳，这些条件并非在所有农业生态区都普遍可用。此外，气候变异性，如导致侵蚀的强降雨，以及某些耕作方式直接加速了土壤退化。
农艺因素
农艺实践，包括从种子选择到收获的所有农民决策和行动，是所有其他影响因素的最終体现，也是生产力潜力要么实现要么丧失的环节。正如已确立的，在农业潜力与产量之间存在巨大差距，这不仅仅是由技术缺乏驱动，还由深刻的技术效率低下驱动。一项研究发现喀麦隆玉米农民的平均技术效率仅为35%，这意味着通过更好的管理，利用现有资源可以将产出提高65%。缩小这一差距需要采用改进技术，如IMVs、肥料使用或灌溉。例如，与使用地方品种的农民相比，种植IMVs而未机械化的农民实现了6.5%至28%的产量增加。此外，施用最佳氮肥率已被证明可以提高玉米产量，在150和200 kg N/ha的施用量下获得最高产量。在苏丹-萨赫勒区，采用创新耕作技术使玉米产量提高了0.6吨/公顷以上。除了主要的农场投入外，日常农场管理决策，如土地准备、植物间距和种植制度，也影响生产力。玉米大多与固氮豆科植物如大豆、豆类和花生间作，这种已知做法可以增强土壤肥力和产量。虽然具体的产量结果各不相同，但研究表明，与单作系统相比，玉米-大豆间作可导致产量增加0.33吨/公顷。同样，适当的种植密度对于减少光、水和养分的竞争至关重要。生物胁迫因素也导致产量损失，如秋粘虫等害虫和独角金（Striga hermonthica）等寄生杂草可使产量减少高达30%–70%。关键的是，生产并不止于收获，相当一部分产量也可能在储存过程中因害虫（昆虫和啮齿动物）和霉菌而损失，霉菌还会产生有害的黄曲霉毒素。喀麦隆常见的玉米储存方法包括传统粮仓（悬挂在厨房天花板上）、聚乙烯袋、密封容器和悬挂在门廊下或厨房火炉附近的玉米穗。然而，这些方法往往不能充分保护免受昆虫和啮齿动物等害虫的侵害，导致收获后谷物损失从14%到36%不等。这意味着仅关注生产是不够的，必须考虑整个玉米价值链，包括储存，以改善粮食安全和农民收入。
制度因素
个体农民在更广泛的制度环境中运作，这个环境可以促进也可以挫败他们的努力。喀麦隆政府认识到玉米的战略重要性，已启动各种政策和计划，旨在提高国家产量。这包括向农民提供补贴投入品（如肥料和改进种子）的计划。然而，这些计划往往无法覆盖预期的受益者或产生预期的影响，这意味着善意的政策可能被地方层面的后勤挑战和行政弱点所破坏。农业推广服务是向农民传递知识和技术的主要正式渠道。获取的频率和质量是技术效率和采用IMVs的有力决定因素，并且与农业产出呈正相关。然而，大多数农民获得推广人员服务的机会有限，表明某些地区的系统人员不足或部署不力。此外，提供的建议可能并不总是针对农民的具体需求，或者不足以市场驱动来帮助他们提高生产和盈利能力。最后，农业有利环境的一个关键但被忽视的组成部分是物理基础设施。糟糕的农场到市场道路增加了投入品和产出品的运输成本，使农民与市场隔绝，并降低了盈利能力。除了道路，糟糕的市场组织、缺乏透明的价格和有限的市场信息获取严重制约了小农农场。在这种背景下，地方农民组织和合作社变得至关重要，作为集体行动的中心，可以促进获取信息、信贷和市场。农民协会的成员身份已被证明可以提高技术效率和采用新技术（如密闭袋）的可能性。
喀麦隆玉米生产力的概念框架
喀麦隆小农玉米农场的生产力是一个复杂多层系统的结果，可以概念化为具有四个核心领域，这些领域以制约或增强农民实现最佳产量能力的方式相互作用。
外生背景代表生物物理组成部分，包括一组农民必须在其中运作的很大程度上不可改变的环境条件。这包括广泛的农业生态区、基线土壤质量、地形和建立特定地点农业固有潜力和风险的总体气候模式。例如，西部高地的有利地形，以及单峰湿润森林区肥沃的火山土壤和持续降雨，使这两个区域都非常适合玉米种植。而苏丹-萨赫勒地区不稳定的降雨和较高的气温则创造了高风险背景。在这个领域内，气候变化作为一个动态的、 overarching 的压力源，逐步改变生产的基础条件。农民和家庭领域包含了共同决定农民行动能力的社会经济因素，包括人力资本，如正规教育、知识和农业经验；金融资本，如收入和信贷获取；社会资本，源自农民协会的成员资格；以及物理资产，包括家庭劳动力和土地所有权。例如，一个受过高等教育、能够获得信贷并属于农民协会的农民，比缺乏这些资源的农民有更大的能力去寻求、投资并正确实施生产技术。由制度因素塑造的有利环境创造了玉米农民运作的机会结构。它包括创造机会和约束的正式和非正式制度结构及服务，包括政府政策（例如，投入品补贴）、农业推广服务、公共基础设施（特别是道路和市场）、土地保有权政策以及当地市场的运作。良好的道路网络为农民创造了机会，使他们能够以较低的成本进入市场购买投入品，并在收获后出售产品。最后，农场管理构成了农民实践（农艺因素）的领域，代表了玉米产量最直接的决定因素。它是其他三个领域的 culmination，并表现为农民在其农场上的具体选择和行动，包括决定种植哪种作物品种（地方品种与改进品种）、施用多少肥料和农药、如何管理土壤和水（例如，起垄、灌溉或间作）、何时种植和除草以及如何储存收获物。
研究区域描述与研究方法
喀麦隆面积约475,440平方公里，位于北纬1°45′–13° N，东经8°25′–16°20′ E之间。该国多样的地理环境催生了独特的农业生态区（AEZs），每个区域都具有独特的气候、土壤、地形和植被组合。这些AEZs支持着多样化的农业系统，作物选择和耕作实践与当地环境条件密切相关。本研究聚焦于四个代表性区域：双峰雨林区（Bimodal）、单峰雨林区（Monomodal）、高地地区（Western Highlands）和萨赫勒地区（Sudano-Sahelian）。
本研究采用多阶段抽样方法从四个AEZs中选择参与家庭。第一阶段，根据文献记载和与喀麦隆农业与农村发展部（MINADER）官员的协商，有目的地选择了10个以玉米生产闻名的地区（行政分区）。这些地区包括加鲁阿农村（萨赫勒区）；加利姆、丰博和昌（高地地区）；恩孔桑巴、埃代亚和莫纳泰莱（单峰区）；以及巴菲亚、姆班乔克和索阿（双峰区）。在第二阶段，在每个地区内应用滚雪球抽样。从MINADER提供的名单中随机抽取初始家庭，这些参与者随后推荐其他符合条件的玉米农民，直到达到目标样本量。这种多阶段方法，结合有目的地选择高产地区和滚雪球抽样，旨在捕捉选定区域内典型的小农玉米农民，同时承认非概率抽样对于更广泛推广的固有局限性。最终获得了303份完全完成的问卷。
在2023年8月至9月期间进行了一项横断面调查，通过半结构化问卷从喀麦隆四个AEZs的303个小农玉米种植家庭收集数据。数据通过Kobotoolbox电子收集。问卷设计基于对撒哈拉以南非洲玉米种植系统文献的广泛回顾，并捕捉了广泛的变量，包括社会经济、人口统计、农艺和制度特征。通过坎特伯雷基督教会大学（CCCU）的农业专家和喀麦隆农业与农村发展部（MINADER）当地官员的专家评审确保了内容效度。在全面部署之前，该工具于2023年7月在梅努阿省（不包括在最终样本中）对15名玉米农民进行了试点。反馈侧重于问题清晰度、文化适当性、相关性和访谈持续时间，导致了一些微小修订，如重新表述模糊项目并为低识字率受访者简化回答选项。在每次访谈之前，参与者收到一份概述研究目标及其权利的信息表，并以口头或书面形式获得知情同意。
玉米产量以吨为单位测量。农民使用各种当地单位（例如，袋、桶和公斤）报告他们的收成，这些单位被标准化并转换为吨。对于以玉米穗报告的收成，应用了0.75的转换因子。该因子考虑了0.2的谷粒与玉米穗比率，并估计了0.05的收获后损失。然后通过将总收获量（吨）除以种植面积（公顷）来计算玉米生产力，从而能够跨农场和AEZ进行一致比较。
采用描述性统计总结小农的社会经济、制度和农场相关特征。分类变量以频率和百分比表示，而连续变量使用均值和标准差汇总。皮尔森卡方检验与邦费罗尼校正评估了AEZs之间分类变量的差异，零假设为AEZs与变量类别之间独立。对于连续变量，韦尔奇ANOVA检验了零假设，即跨AEZs的均值无显著差异，适应了不等方差。事后成对比较使用Tukey's HSD检验进行。使用Z检验评估比例差异，统计显著的组间差异用上标字母表示。
为了检验社会经济、农艺、制度和区域因素对玉米产量（吨/公顷）的影响，在零假设下应用了ANCOVA，即这些预测因子没有显著影响，同时控制了相关的协变量。预测变量是基于先前文献选择的，并使用方差膨胀因子（VIF）评估了多重共线性，所有保留变量的VIF均低于5，这是回归分析的可接受阈值。然而，最终模型是使用基于Akaike信息准则（AIC）的逐步前向选择确定的，该准则从仅包含截距的模型开始，并迭代添加改善模型拟合的变量，同时允许在每个步骤进行后向消除。使用决定系数（R2）评估模型性能，而统计显著性在p ≤ 0.1, 0.05, 0.01, 0.001水平上评估。ANCOVA模型指定如下：Y = β0+ β1X1+ β2X2+ ... + βkXk+ ε，其中Y是因变量（玉米生产力，吨/公顷），β0是截距，X1到Xk是自变量（社会经济、农业、制度变量和农业生态区），β1到βk是自变量的估计系数，ε是误差项。为了更清晰地解释，在模型指定之前，某些分类变量如教育和年收入被转换为二元变量。
所有统计分析均使用R Studio 4.2.2和IBM SPSS Statistics 29.0进行。
研究结果
玉米种植系统的特征
玉米农民家庭的社会经济特征
结果揭示了跨AEZs的玉米农民家庭社会经济特征的显著差异。总体而言，女性在喀麦隆玉米农民中占略高比例（51.2%），而男性（48.8%）大多是户主（45.5%）。然而，性别分布差异显著，女性农民在大多数AEZs占主导地位，除了萨赫勒区，男性主导明显（95.7%）。这很可能反映了该地区根深蒂固的文化规范和性别角色。年龄和婚姻状况相对一致，大多数农民处于中年（40-46岁）且已婚（80%），农业是主要职业（70.3%）。然而，耕作经验显示出显著差异，萨赫勒区农民报告的实践年限（27年）明显多于其他AEZs（16-19年），表明该地区农业的代际参与更深。玉米农民的教育水平普遍较低，小学教育最为常见（44.2%）。萨赫勒区未受教育农民比例高（三分之一），突出表明需要有针对性的教育干预。尽管农业培训很重要，但所有AEZs中很少有农民（约11%）接受过正式指导，表明存在可通过推广服务和农民田间学校解决的差距。平均家庭规模为8人，但这存在差异，萨赫勒区家庭相对较大（11人），而其他AEZs平均为6人。然而，参与农场劳动的家庭成员比例不同，高地地区家庭的劳动与家庭比率更高（4:6）。这可能是因为萨赫勒区家庭中年轻成员比例较高，只有成年人参与耕作，或者文化规范限制耕作活动仅限于男性。虽然超过一半的农民年收入低于500,000 XAF（约830美元），但单峰区的低收入者比例最高（66.3%），而约三分之一的双峰区农民属于高收入者（≥1,000,000 XAF或1650美元）每年。收入的差异可能与替代收入来源、生产目标（自给与销售）、土地生产力、作物多样化或市场准入有关。
小农玉米农场的农艺特征
农场属性和玉米种植实践在喀麦隆的AEZs之间存在显著差异（p ≤ 0.001）。平均而言，玉米农民管理2.5公顷土地，其中约一半（1.2公顷）用于玉米种植。然而，农场规模差异显著，萨赫勒区的种植面积较大（2.1公顷），而单峰区的农民经营的地块明显较小。这些差异反映了土地可用性、人口密度和耕作系统的区域差异。高地地区的农民产量最高（3.2吨/公顷），受益于有利的气候条件和肥沃土壤。相比之下，单峰区的产量最低（0.9吨/公顷），该地区降雨不稳定、土壤质量差和害虫压力更为普遍。土地保有权差异显著，单峰区租赁最为常见（57.0%），而双峰区（51.7%）和萨赫勒区（59.6%）的所有权更为普遍。有保障的土地保有权通常与对长期改善的更大投资相关，表明单峰区短期租赁的普遍性可能阻碍可持续实践并导致生产力较低。农场投入和实践在AEZs之间也存在显著差异。虽然约三分之二（66.3%）的农民使用地方玉米品种，但这种偏好在萨赫勒区尤其强烈（89.4%），那里的传统品种因其对干旱和害虫的韧性而受到重视。相比之下，改进品种在单峰区（47.7%）和双峰区（52.3%）更为常见，很可能是因为更容易获得推广服务和研究机构。农民的种子选择受多种因素影响。在高地地区和萨赫勒区，产量潜力（55.4%）和可及性（57.4%）分别是关键考虑因素。同时，饮食偏好在单峰区（46.5%）起着更大作用，反映了文化和消费模式。除萨赫勒区外，间
