共同设计饲料多样化方案和副产品回收利用机制,有助于提高布基纳法索奶牛场的效率、生产力,并推动农业生态系统的转型

《Frontiers in Agronomy》:Co-designing fodder diversification and co-products recycling fosters effectiveness, productivity and agroecological transition of dairy farms in Burkina Faso

【字体: 时间:2025年11月19日 来源:Frontiers in Agronomy 4.1

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  提升布基纳法索奶牛养殖可持续性的双项农艺生态技术实践研究。通过四阶段参与式设计方法,在Bobo-Dioulasso牛奶生产区43户牧场实施双用途饲料作物(玉米、高粱、牛蒡豆、 mucuna)种植与覆盖式厩肥坑技术,结果显示混合牛日产量从6.43升增至11.67升(增幅83.5%),饲料储存量提高45%,覆盖式厩肥坑有机碳含量达22.5%,农艺生态绩效四要素平均提升56%。

  ### 农业生态学在畜牧业中的应用:以布基纳法索为例

在撒哈拉以南非洲地区,尤其是布基纳法索,农业生态学技术的引入为解决畜牧业可持续性问题提供了新的视角。这些技术不仅能够优化本地资源的使用,还能增强农场的适应能力和生产效率。本研究聚焦于布基纳法索博博-迪乌拉索(Bobo-Dioulasso)奶业区,探讨了农业生态学技术在奶牛养殖系统中的实际应用效果。通过与当地农户的共同设计和试验,研究评估了两种主要农业生态学技术对农场生产力、生态系统稳定性和农业生态转型的影响。

农业生态学技术的核心在于实现农业系统的循环利用、减少外部投入、提升土壤健康和生物多样性,以及促进系统内各组成部分之间的协同作用。在布基纳法索,奶业是农业经济的重要组成部分,其贡献率高达国家GDP的11%至18%。奶制品占畜牧业总收入的30%至40%,并且该国在西非地区奶产量排名第三,人均年均产量为14升。然而,由于缺乏系统的农业生态学实践,本地生产的奶产品在加工和市场流通方面存在明显短板,导致对进口奶粉的依赖。这种状况不仅影响了奶业的可持续发展,也限制了其对当地经济的贡献潜力。

### 技术应用与试验设计

为了提升奶业的可持续性和生产力,本研究在博博-迪乌拉索奶业区引入了两项关键的农业生态学技术:一是双用途饲料作物(玉米和高粱)与豆科植物(豇豆和Mucuna pruriens)的种植;二是通过覆盖式粪肥坑实现饲料和作物副产品的循环利用,以生产高质量的有机肥。这两项技术的结合,旨在构建一个更加自给自足的农业生态系统,减少对外部资源的依赖,同时提升奶牛的饲养效果。

试验采用了分四步的方法论:诊断、共同设计与实验、评估以及识别由技术引入所引发的变化。研究团队与43名奶农共同参与,首先通过诊断环节,了解当前农业生态系统的运作模式和存在的问题。随后,共同设计和实验阶段,农户们根据自身需求和资源条件,参与了饲料作物的种植和粪肥坑的建设。评估阶段则通过参与式工作坊,对这些技术的实施效果进行分析。最后,通过识别变化的方法,总结了这些技术对农业生态系统的具体影响。

在试验过程中,农户们被分配了不同种类的种子,并接受了相关的技术培训。尽管部分农户由于土地资源有限、劳动力不足或局部干旱未能种植所有作物,但总体上,双用途饲料作物的种植面积和产量均有所增加。在干季期间,通过使用这些饲料作物,奶牛的产奶量显著提升,尤其是混合品种奶牛的产奶量增加了80%以上,而瘤牛的产奶量则提高了12%。此外,通过粪肥坑的建设,农场的有机肥产量也有所增加,从而提高了土壤肥力和养分循环效率。

### 技术效果与农业生态指标

通过参与式评估工作坊,研究团队对农业生态学技术在作物种植系统和奶牛饲养系统中的应用效果进行了分析。评估涵盖了四个核心农业生态指标:多样性、协同性、效率和循环利用。结果显示,引入农业生态学技术的系统在这些指标上均有显著提升。例如,在多样性方面,使用双用途豆科作物的系统(T2)得分高达94%,远高于传统作物种植系统(T0)的38%。在协同性方面,技术引入后的系统得分也从25%提升至69%。循环利用指标从31%上升至88%,而效率指标则从38%提高到63%。这些数据表明,农业生态学技术的应用显著提升了农业生态系统的综合表现。

在具体实践中,双用途饲料作物的种植不仅增加了饲料储备,还提高了作物的产量。玉米和高粱的产量分别增加了10.5%和28.7%,而豇豆和Mucuna pruriens的产量也有小幅提升。尽管这些产量尚未达到技术手册中报告的最高值,但在当前气候条件不稳定、降水分布不均和工业投入品价格波动的背景下,这些成果具有重要意义。通过饲料作物的种植,农场能够更有效地应对饲料短缺问题,同时减少对昂贵饲料浓缩物的依赖。

在粪肥坑的建设方面,研究团队发现这些坑能够显著提高粪肥的品质。粪肥的有机碳含量和总氮含量均高于传统粪肥,且碳氮比略低,有助于更快的有机质分解和养分释放。这些改进不仅提升了土壤肥力,还减少了对化学肥料的需求,从而降低了生产成本和对环境的影响。此外,粪肥坑的建设还减少了氨气和甲烷等温室气体的排放,有助于缓解气候变化带来的压力。

### 技术的复杂性与实施挑战

尽管农业生态学技术在提升奶业生产力和生态效益方面展现出巨大潜力,但其实施过程也面临诸多挑战。首先,技术的集成需要考虑不同作物和牲畜系统之间的相互作用,确保各环节的协调一致。其次,由于农业生态学技术涉及多个方面,如土壤管理、作物轮作、粪肥利用等,其推广和应用需要农户具备一定的知识和技能。因此,研究团队在试验过程中提供了持续的技术支持,包括现场指导和培训,以帮助农户更好地理解和应用这些技术。

此外,农业生态学技术的推广还受到当地社会经济条件的限制。例如,一些农户可能缺乏足够的资源来投资这些技术,或者对新技术的接受度不高。因此,研究团队在试验过程中注重与农户的沟通和合作,通过共同设计和试验,增强农户的参与感和信任度。同时,试验结果也表明,农业生态学技术的实施需要长期的投入和支持,才能确保其持续性和有效性。

### 农业生态学技术的综合效益

农业生态学技术的应用不仅提升了农场的生产力,还增强了其应对气候变化和经济波动的能力。在长期干旱和降水不稳定的背景下,饲料作物的种植为奶牛提供了稳定的饲料来源,而粪肥坑的建设则确保了有机肥的持续供应,从而维持土壤肥力。这些技术的结合,使得农场能够在资源有限的情况下,实现更高的产量和更可持续的生产模式。

此外,农业生态学技术还促进了农场内部的循环利用,减少了资源浪费和环境污染。通过将作物副产品和牲畜排泄物转化为有机肥,农场能够实现资源的高效利用,同时减少对化肥和农药的依赖。这种循环利用模式不仅降低了生产成本,还提高了农场的生态效益,为可持续农业提供了可行的解决方案。

### 研究的局限性与未来展望

尽管本研究取得了一定的成果,但仍存在一些局限性。首先,样本数量有限,仅涉及43名奶农,这可能影响研究结果的代表性和推广性。其次,研究主要关注技术的实施效果,而未充分考虑其经济、环境和社会影响。例如,未评估这些技术对农场盈利能力、土壤健康以及妇女和青年参与度的具体影响。此外,参与式评估仅在单个作物季节进行,无法全面反映技术的长期效果和可持续性。

未来的研究可以进一步扩大样本规模,涵盖更多地区的奶农,并深入探讨这些技术在不同环境和社会条件下的适应性。同时,可以结合经济分析,评估这些技术对农场收益的影响,以及其在促进社会公平和包容性发展方面的潜力。此外,长期监测和评估也是必要的,以确保技术的持续有效性和适应性。

### 结论

本研究通过引入农业生态学技术,展示了其在提升奶业生产力和生态效益方面的巨大潜力。在布基纳法索博博-迪乌拉索奶业区,双用途饲料作物的种植和粪肥坑的建设显著提高了农场的产奶量和饲料储备,同时增强了农场的生态适应能力。这些技术的应用不仅改善了农业生态系统的运作,还为可持续发展提供了新的路径。

然而,农业生态学技术的推广和实施需要综合考虑技术的复杂性、农户的接受度以及社会经济条件。因此,未来的努力应集中在提供更全面的技术支持、改善本地农业生态系统的基础设施,并开发与农业生态学原则相适应的经济模式。只有通过多方合作和长期投入,才能确保这些技术在布基纳法索及其他类似地区得到广泛应用,推动农业生态转型,实现可持续的奶业发展。
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