小农种植系统中覆盖与粪肥应用的挑战、现实与机遇:提升土壤肥力与作物产量的社会农学整合研究
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时间:2025年10月07日
来源:Frontiers in Sustainable Food Systems 3.1
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本综述深入探讨了小农种植系统中覆盖(mulch)与粪肥(manure)应用的现实挑战与技术潜力。研究基于社会实践理论(Social Practice Theory),结合焦点小组讨论和实地观察,揭示了农民在资源有限条件下如何融合传统知识与科学实践,以应对土壤肥力下降、干旱胁迫和杂草管理等复杂问题。文章强调了有机养分资源(如粪肥和作物残茬)在替代或补充化学肥料、改善土壤结构、提升水分利用效率以及抑制寄生性杂草(如Striga hermonthica)方面的多重效益,并为政策制定提供了基于实证的推荐方向,包括推动牲畜-作物系统整合、技术补贴与农民能力建设。
土壤肥力在作物生产中占据核心地位,然而,由于长期连续耕作与化肥施用不足,小农种植系统中的土壤肥力持续退化,直接导致作物产量低下。这一问题在加纳北部等农业主导区域尤为突出。尽管已有土壤肥力管理策略包括矿物肥料、品种改良、有机肥与覆盖应用等,但单靠肥料难以实现产量突破,养分与水分之间的交互限制亟待系统解决。
本研究采用焦点小组讨论和深度访谈相结合的方法,在2022–2023年间对加纳 Savannah、Northern 和 North East 地区的8个社区71位小农进行了调查。研究依托“肥料研究与负责任实施(FERARI)”项目,通过参与式观察与质性分析,探索农民在覆盖与粪肥应用中的材料选择、操作技能与实践动机,并借助社会实践理论框架,将农业实践理解为社会嵌入性活动而非纯技术行为。
覆盖应用主要限于胡椒、番茄、茄子和山药等高价值易腐作物,面积通常不足0.4公顷。农民使用草、作物残茬(如花生蔓与玉米秸秆)、假山药叶等作为覆盖材料,其主要功能是保湿、降温、防禽害与促进幼苗成活。尽管农民意识到覆盖可改善土壤水分和营养状况,但材料获取困难与劳动力投入大限制了其大规模应用。
粪肥应用则以牛、羊、家禽粪便为主,在Northern和North East地区已有二十年以上的使用历史,而在Savannah地区则因认知不足和流动耕作习惯而较为罕见。粪肥通常通过撒施翻耕或穴侧施用的方式施用于玉米和大豆田,每公顷用量约6–15吨,远高于官方推荐的7–10吨/公顷。农民视粪肥为廉价、缓效的替代营养源,尤其用于地力衰退的农田。然而,粪肥也带来杂草滋生问题,因动物粪便中携带草籽,农民需依赖化学或人工除草进行管理。
从社会实践理论出发,覆盖与粪肥应用不仅涉及材料(如粪便、残茬、劳力)的可获得性,还依赖农民的能力(如用量判断、施用时机)和实践意义(如家庭粮食安全、成本控制)。研究发现,这些实践具有较强的社会嵌入性与性别差异:男性多将粪肥用于玉米地,女性则倾向于经济作物与宅旁园地。此外,富裕农户更倾向使用化肥,而资源匮乏者则依赖粪肥。
尽管覆盖与粪肥在改善土壤结构、提升持水能力、抑制Striga等方面展现出显著潜力,但其推广仍面临多重瓶颈:运输成本高、劳动力密集、杂草防控难度大以及政策支持缺位。尤其值得注意的是,粪肥中杂草种子的问题暴露出农民在堆肥处理与肥料预处理知识方面的不足。
本研究强调,覆盖与粪肥应用应被纳入更广泛的农业生态系统管理中,其中包括 livestock–crop 系统整合、残茬资源循环利用以及适应性技术推广。政策层面需推动以下干预:提供运输与施用方面的技术补贴;开展基于社区的技能培训,包括杂草管理、粪便处理及覆盖材料优化;并在研究层面深入量化这些实践对土壤健康、作物产量及杂草动态的长期影响。
未来研究应更注重量化分析,如土壤有机质、养分利用率及作物响应,从而为小农系统提供更具操作性的集成管理方案。
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