坦桑尼亚农业生态系统与社会经济因素如何影响扁豆整合:一项半干旱与亚湿润农作系统的对比研究

《Frontiers in Agronomy》:Agroecological and socioeconomic determinants of lablab (Lablab purpureus) integration in semi-arid and sub-humid farming systems of Tanzania

【字体: 时间:2026年02月13日 来源:Frontiers in Agronomy 4.1

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  本文探讨了坦桑尼亚Kondoa(半干旱)和Butiama(亚湿润)两个不同农业生态区中,影响豆科作物扁豆(Lablab purpureus)种植采纳度的关键因素。研究发现,气候变异性与特定的社会经济条件是主要驱动力,而混合种植系统能有效提升土地当量比(LER)。研究强调,针对区域的推广策略、健全的种子系统和市场支持,对提升扁豆作为气候智能型作物的采纳度和增强旱地农业韧性至关重要。

  

引言

农业是全球粮食安全、农村生计和经济发展的重要支柱。在撒哈拉以南非洲地区,农业部门雇佣了近60%的劳动力,贡献了国内生产总值(GDP)的20%至30%。在坦桑尼亚,农业雇佣了超过65%的人口,贡献了约26%的国内生产总值,占出口收入的30%以上。然而,坦桑尼亚旱地农业的生产力日益受到气候变化的限制,表现为气温上升、降雨不稳定和反复发生的干旱,加剧了小农的脆弱性。在此背景下,扁豆(Lablab purpureus (L.) Sweet)作为一种未被充分利用但具有战略意义的豆类作物,在旱地农业系统中重新受到关注。尽管扁豆起源于非洲,但其仅占坦桑尼亚豆类作物种植面积的不到2%。该作物因其多功能性而受到重视,包括生物固氮、提供粮食和牲畜饲料,以及对低投入和干旱条件的耐受性。尽管有这些优势,坦桑尼亚对扁豆的接受度仍然很低且不均衡,尤其是在旱地地区,接受率通常低于25%。本研究通过考察坦桑尼亚Kondoa(中部区)和Butiama(湖区)地区将扁豆整合到小农农业系统中的农业生态限制因素、气候趋势和机遇,填补了这一知识空白。

材料与方法

本研究采用了混合方法设计,整合定量和定性方法,在Kondoa和Butiama区收集了初步和二手数据。研究区域选择在Kondoa(多多马区)和Butiama(马拉区),这两个区因其截然不同的农业生态、气候、人口和社会经济特征而被特意选取。Kondoa区代表了半干旱气候,年降雨量为500-1000毫米,温度较高(22-34°C),土壤主要为沙壤土到粘壤土性质的铁铝质始成土,肥力低,保水能力低至中等。相比之下,Butiama代表了亚湿润环境,双峰降雨(每年900-1300毫米),温度较温和(18-28°C),土壤为粘壤土和变性土,肥力中等。
数据收集涉及对来自Kondoa区4个村庄和Butiama区3个村庄的337名参与者进行半结构化家庭调查、焦点小组讨论和关键知情人访谈。样本量使用Yamane提出的公式计算得出,两个地区总共考虑了120户家庭作为访谈对象。定性数据通过焦点小组讨论和关键知情人访谈收集,以捕捉性别差异化的集体观点。气候数据来自坦桑尼亚国家统计局和坦桑尼亚气象局。定量数据使用微软Excel 2024和IBM SPSS Version 25进行分析,包括描述性统计和皮尔逊卡方检验。气候趋势分析使用非参数曼-肯德尔趋势检验评估统计显著性,并使用森氏斜率估计器量化随时间变化的幅度。

结果与讨论

3.1 影响扁豆接受度的社会经济和人口因素
总体而言,年龄、教育程度、获得推广服务的机会以及牲畜拥有量显著影响了接受度,尽管这些关系在不同农业生态区之间的强度有所不同。教育在两个区都与接受度呈正相关。拥有中等及以上教育程度的农民接受度更高,反映了他们获取农艺信息和推广建议的能力更强。性别模式显示,两个区男性主导的家庭接受度更高,但Butiama的女性主导家庭在非政府组织支持下也表现出显著的接受潜力。年龄是一个统计学上显著的因素,年轻和中年的农民(<40岁)表现出更高的接受度。获得推广服务是接受度的最强预测因素之一,两个地区超过75%的接受推广支持的农民采纳了扁豆。群体成员资格、牲畜拥有量和婚姻状况通过增强劳动力可用性、信息交流以及扁豆作为粮食和饲料的感知效益发挥了补充作用。然而,定性数据显示,土地保有权不安全、市场准入和种子供应等未在调查中量化的因素,特别是在Butiama的妇女和青年以及Kondoa的资源受限家庭中,严重影响了接受决策。
在Butiama区,特别是在与肯尼亚接壤的村庄,扁豆被报告兼具粮食和经济作物的功能,这得益于跨境市场准入和既定的消费偏好。焦点小组讨论和关键知情人访谈进一步确定了户主身份、抚养比和居住年限是影响接受决策的重要社会经济变量。土地保有权安全、对地方机构信任度较高的长期居民更有可能采纳扁豆。数据表明,扁豆关键农艺实践的接受度在Butiama(亚湿润)和Kondoa(半干旱)之间存在差异,反映了农民的人口结构、农业生态现实和机构支持的差异。诸如改良种子使用、推荐间距、轮作和早期除草等实践,受到教育、年龄和务农经验等社会人口变量的显著(p < 0.05)或边际影响。
3.2 生计策略及其与扁豆接受度的契合
本研究将扁豆置于家庭生计组合中,揭示了其多功能性如何与各区域的主导经济策略相契合。作物生产在两个区都主导着生计(>90%),加强了扁豆与现有农业系统的兼容性。在Kondoa,农牧结合系统更为突出,扁豆在干旱期间的饲料价值增强了接受的激励。相比之下,Butiama的家庭表现出更大的生计多样化,包括小额贸易和与肯尼亚的跨境市场参与,这使得扁豆既可作为粮食作物又可作为经济作物。
3.3 种植系统策略与扁豆整合
在两个地区,混合种植系统占主导地位(>87%),反映了农民对降低风险、高效土地利用和增强土壤肥力的偏好。混合种植在Butiama更为普遍,这得益于其双峰降雨模式和非政府组织主导的意识提高计划。套作在Kondoa更为常见,因为在半干旱条件下利用残余水分至关重要。单一种植和轮作由于土地限制和意识有限而实践最少,尽管轮作在Butiama被选择性地用于恢复土壤肥力。农民们一致强调扁豆与玉米和高粱的兼容性,特别是在提高土地当量比(LER)和稳定降雨不确定条件下的产量方面。
3.4 影响扁豆接受度的气候、环境与经济驱动因素
气候变异性和环境压力,包括不稳定的降雨、气温上升和频繁的干旱,强烈影响了Kondoa和Butiama地区扁豆的接受度。观察到的气象趋势与农民的感知相一致,突出了扁豆对热量和水分波动的适应力。早季和晚季降雨模式有利于灵活的间作系统,提高了作物的稳定性。扁豆的低投入需求和对贫瘠土壤的适应性降低了种植成本。其作为粮食、饲料和收入来源的多功能用途,使其成为旱地农业系统中小农经济可行的选择。
3.4.1 气候和环境对扁豆接受度的影响
感知和观察到的气候数据都证实,气候变异性是扁豆接受度的核心驱动力。Kondoa的农民报告了更严重的不稳定降雨和干旱影响,而Butiama的农民则强调了降雨变率和气温上升。这些感知与曼-肯德尔和森氏斜率分析的观测气候趋势非常吻合。观测数据显示两个区都呈变暖趋势,Butiama的变暖更强(0.048°C yr-1),而Kondoa的早季降雨增加更为显著(二月森氏斜率 = 11.8 mm yr-1, p < 0.05)。这些动态有利于灵活的、耐旱的豆类,如扁豆,特别是当将其整合到混合或套作系统中以缓冲水分胁迫时。
3.4.2 感知到的气候和环境条件
本研究结果显示了Butiama和Kondoa之间不同的气候担忧,这显著影响了扁豆的接受度。在Butiama,65%的受访者报告降雨变异性增加,52%注意到气温上升,43%观察到更频繁的干旱。而在Kondoa,气候担忧更加明显,88%的人报告降雨不稳定,77%的人提到气温升高,84%的人经历了长期干旱。
3.4.3 观测到的气候趋势(2012–2024)及其对种植系统的影响
Butiama和Kondoa区的观测气温和降雨趋势揭示了影响种植系统和扁豆整合的共有和特定地点的变化。两个区的年气温均上升,Butiama的变暖速度(0.048°C yr-1)快于Kondoa(0.0073°C yr-1)。降雨趋势各异:Butiama显示出温和的增长(18.7 mm yr-1)但晚季降雨减少,可能限制了长生育期作物的籽粒灌浆;而Kondoa记录到稍高的早季降雨(21.3 mm yr-1),这有利于作物定植。
3.4.4 扁豆种植的经济学
研究表明,扁豆种植为小农提供了维持生计和创收的机会。该作物可收获用于多种用途,包括人类消费、牲畜饲料以及在当地或跨境市场销售,提供了多样化的收入来源。其投入需求通常较低,因为它耐受贫瘠土壤和不稳定降雨,减少了对昂贵肥料或灌溉的需求。此外,将其整合到现有的种植系统(如与玉米或高粱间作)中可以提高土地利用效率,并在不显著增加额外土地或劳动力成本的情况下提供补充收入。
3.5 气候变化背景下扩大扁豆生产的农业生态限制与机遇
Kondoa和Butiama的扁豆生产受到劣质、回收的种子、缺乏改良的耐旱和早熟品种、市场不稳定以及病虫害管理知识有限等限制。开花和结荚期的主要病虫害、劳动力短缺以及薄弱的推广服务进一步限制了生产力。尽管存在这些挑战,扁豆显示出强大的农业生态潜力。它耐旱,在水分胁迫下能产生大量生物量,抑制杂草,并通过固氮提高土壤肥力。农民还在旱季将其用作营养饲料,支持农牧结合系统。
3.6 农民对扁豆认知和接受度的农业生态驱动因素
农民对Butiama和Kondoa扁豆的接受度受到农业生态知识、先前经验、风险感知以及获得推广和机构支持的强烈影响。在Butiama,超过65%的受访者持积极看法,这得益于双峰降雨、非政府组织支持的培训以及扁豆通过间作证明的增产能力(增加15–25%)。相比之下,Kondoa表现出中等的接受度,反映了对扁豆的经验有限以及获得针对性农艺建议的机会较少。在这两个地区,关键的驱动因素包括先前成功的种植经验、感知到的抗旱性以及获得推广服务的机会。与降雨变异性相关的风险感知,尤其是在Kondoa,促使农民采用间作来缓冲土壤水分和生产力损失。促进知识交流的机构支持和农民群体在促进接受度方面至关重要,尽管推广的质量和频率存在差异,Butiama受益于更持续的计划。

结论

扁豆间作表现在两个区域有所不同,Kondoa的沙壤土在早季降雨增加的情况下支持了更好的水分保持和产量稳定性,而Butiama较高降雨的环境增强了土壤肥力和病虫害抑制能力,尽管气温上升。混合种植系统最为有效,有助于提高土地当量比(LER),而接受度受到当地社会经济因素的影响,并受到种子供应和病虫害压力的限制。这些结果表明,有针对性的、区域特定的策略可以优化扁豆的整合,从而提高坦桑尼亚旱地农业系统的生产力和韧性。
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