《Cogent Food & Agriculture》：Opportunities to upgrade organic fertilizer value chains for sustained agricultural productivity gains in east and Southern Africa
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摘要：关于提高非洲农业生产力增长的必要性已达成共识，但在如何以可持续方式实现这一目标上尚未形成一致意见。有机土壤健康改良剂是关键所在。然而，关于非洲有机肥料价值链现状及升级机遇的证据仍然薄弱。研究人员对马拉维、坦桑尼亚和赞比亚的有机肥料价值链进行了评估，以识别
摘要：关于提高非洲农业生产力增长的必要性已达成共识，但在如何以可持续方式实现这一目标上尚未形成一致意见。有机土壤健康改良剂是关键所在。然而，关于非洲有机肥料价值链现状及升级机遇的证据仍然薄弱。研究人员对马拉维、坦桑尼亚和赞比亚的有机肥料价值链进行了评估，以识别挑战和升级机遇，从而更好地促进作物生产力的持续增长。采用多方法研究路径，结合文献综述、关键信息人访谈（Key Informant Interviews, KIIs）和焦点小组讨论（Focus Group Discussions, FGDs），得出三项关键发现。第一，三个国家的有机肥料子部门均发展不足，占年度肥料总消费量的比例不足1%。第二，大多数有机肥料在农场内和/或简陋的生产设施中生产，缺乏或仅有有限的质量标准。第三，有机肥料每公斤养分的成本高于无机肥料，因为其养分密度较低。例如，尿素中的氮成本约为每公斤1.26至2.39美元，而大多数有机肥料的氮成本为每公斤4.86至32.50美元。将有机肥料纳入国家投入品补贴计划是扩大其使用规模的最快速路径。其他选项包括针对性的短期补贴以刺激需求，以及税收激励以在供应侧吸引投资。
论文解读文章
一、研究背景与问题提出
非洲农业亟需提高生产力与产量，以满足不断增长的人口需求，并应对预计到2050年将增加三倍的粮食需求。然而，该地区农业生产率增长长期停滞，主要制约因素包括广泛的土壤退化、土壤肥力下降以及气候 variability。土壤肥力低下和土壤有机质含量不足使得无机肥料的使用难以获得经济回报，小农户的低平均生产率导致主要谷类和豆类作物出现显著的生物产量差和经济产量差。已有研究证实，土壤肥力管理是作物生产力提升的基础，无机肥料与有机物质综合管理均为关键，同时需要在动物粪便、植物残体和土壤保护措施方面进行互补性投资。
由于非洲大部分矿物肥料依赖进口，各国易受全球市场冲击和价格波动的影响，乌克兰-俄罗斯冲突导致的全球肥料供应链中断和前所未有的价格飙升即是明证。高肥料价格制约了小农户的肥料使用，进一步恶化了生产力成果。尽管育种技术不断进步，多数作物的产量改善停滞且产量差持续存在，这表明亟需土壤健康改良措施。日益增长的共识是，单一依赖无机肥料和改良种子不足以在非洲可持续地显著提高作物产量，需要有机与无机肥料的互补使用，以应对土壤健康下降、提高作物对肥料使用的响应，并提升生产力和肥料利用效率。
在此背景下，2024年在肯尼亚内罗毕召开的首届非洲肥料与土壤健康峰会上，《内罗毕宣言》批准了肥料与土壤健康行动计划及非洲土壤倡议，旨在“到2034年将经过认证的优质有机和无机肥料的国内产量和分销提高三倍”。然而，当前政策推动与各国有机肥料价值链的实际状况之间存在潜在错配。关于撒哈拉以南非洲有机肥料价值链和市场状态的信息十分有限，在参与者、生产能力、产品可用性、质量和数量方面仍有许多未知。因此，开展价值链分析以建立循证依据，为东非和南非有机肥料价值链的投资和政策决策提供信息，具有重要的现实意义。
二、研究设计与方法
研究人员选取马拉维、坦桑尼亚和赞比亚三国作为研究对象，这三个国家处于有机肥料价值链发展的不同阶段：坦桑尼亚拥有工业化的有机肥料价值链，马拉维的价值链发展不足，而赞比亚则处于中间状态，有利于比较分析。实地工作于2024年开展：在马拉维的Dedza和Zomba两县、赞比亚的Chipata和Katete两县以及坦桑尼亚的Morogoro和Dodoma两县进行了调研。
本研究采用多方法研究路径，综合运用文献与政策文件综述、关键信息人访谈（KIIs）和焦点小组讨论（FGDs）。文献综述旨在评估三国有机肥料价值链现状、理解主要参与者及其角色，并绘制涵盖投入、生产、贸易/营销/分销和支持节点的价值链图谱。关键信息人访谈采用问题指南，覆盖有机肥料价值链各节点的参与者，包括农民组织、政府部门、研究机构、高校、私营部门、非政府组织、农业部、研发机构、联合国机构、肥料生产商、合作社、行业协会等，通过滚雪球法确定受访者。焦点小组讨论由经验丰富的研究助理以当地语言开展，共有79名农民（61%为女性）参与六场讨论。此外，共进行103次关键信息人访谈。研究遵循《赫尔辛基宣言》伦理原则，获得ERES Converge IRB伦理批准（Ref. No. 2023-Nov-007），所有参与者在参与前均获得口头知情同意。
三、主要研究结果
（一）三国肥料使用与作物生产趋势
三国肥料使用情况差异显著。赞比亚的肥料总消费量（有机和无机）领先，2022年估计为620,795公吨，马拉维和坦桑尼亚分别为584,313公吨和253,603公吨。赞比亚2019年有机肥料消费量为2,175公吨，为2019至2023五年期间最高，但到2022年仅消费300公吨，仅占年度肥料总消费量的0.05%。马拉维和坦桑尼亚的有机肥料消费量占年度肥料总消费量的比例均低于0.2%。2000年至2022年间，除马拉维的玉米外，三国玉米、大豆和花生的种植面积增长幅度普遍超过产量增长。其中大豆在三国的种植面积和产量增长幅度最大，坦桑尼亚的大豆种植面积增长1,530%、产量增长2,651%，赞比亚分别增长2,159%和1,579%。
（二）价值链结构、治理与监管框架
三国有机肥料价值链架构相似，关键节点包括投入品供应、生产、营销/贸易、消费和支持节点。马拉维的监管机构包括农业部（通过农业研究服务部DARS）、马拉维肥料监管局（MFRA）和马拉维标准局（MBS），2023年《肥料法》是该国最新的肥料政策框架。坦桑尼亚由坦桑尼亚肥料监管局（TFRA）与坦桑尼亚标准局（TBS）及国家环境管理委员会（NEMC）共同监管，2009年第9号《肥料法》赋予TFRA全面的监管职责。赞比亚由农业部作为肥料注册机构提供监管，1994年《农业（肥料和饲料）法》仍是主要监管框架，其他机构包括赞比亚标准局（ZABS）、赞比亚强制性标准局（ZCSA）和赞比亚环境管理局（ZEMA）。
（三）价值链网络结构与生产
原材料采购主要依赖本地可获得的有机材料（动物粪便、植物生物质），辅以用于有机矿物肥料生产的进口化学投入品。生产格局方面，赞比亚生产商数量最多（超过13家），但规模较小；坦桑尼亚生产更为集中，规模更大，已有Minjingu Mines and Fertilizers、Hakika Fertilizers和Itracom等公司生产过剩甚至出口。马拉维的生产仍以微小型规模为主。分销系统严重依赖农业经销商网络。小农户占所有国家消费市场的80%以上，大多数有机肥料在农场生产且缺乏质量控制措施。
（四）有机肥料产品组合
三国共有五类主要有机肥料。有机矿物肥料是商业可行性最高的细分市场，通常采用生物炭或煤炭为载体，富含有机质并补充无机矿物。堆肥肥料因农场广泛生产而在数量上占主导，但由于体积大、运输成本高和质量不稳定，主要游离于商业市场之外。液体肥料是增长中的细分市场，在赞比亚尤其明显，但单位成本高限制了推广。Bokashi（将生物质包括食物残渣在密闭容器中厌氧发酵制成）和蚯蚓堆肥（蚯蚓在有氧发酵中分解生物质产生的营养丰富的改良剂）日益受欢迎，但仍处于小规模生产阶段。养分含量方面，有机矿物肥料和蚯蚓堆肥的氮含量最高（1-3%）， Bokashi和堆肥肥料的氮含量为0.3-1.9%，液体有机肥料的氮含量最低（低于1%）。
（五）有机肥料采用情况
受访者普遍认识到有机肥料在改善土壤肥力、减少昂贵无机肥料需求和维持长期生产力方面的潜力。然而，推广面临多重障碍：第一，手工和农场生产被视为劳动密集型，堆肥和粪肥制备被描述为“耗时”和“费力”；第二，质量不一致削弱了信心，部分农民表示“有些堆肥效果不如预期”；第三，知识缺口持续存在，知识共享体系不足，示范田、田间试验和同伴学习机会有限。此外还发现性别分工问题：妇女通常负责制备堆肥或运输粪肥，但男性通常拥有是否施用有机肥料的最终决定权。劳动密集型的生产要求对女性农民构成了特别的采用障碍。
（六）定价动态与氮成本分析
以每公斤氮的成本为比较基础，无机肥料显示出更优的氮成本效率。尿素的每公斤氮成本最低，为1.26至2.39美元，得益于其高氮浓度（46%，而有机肥料仅为1-3%）和规模化生产分销的经济性。大多数有机肥料的氮成本为每公斤4.86至32.50美元。坦桑尼亚的无机肥料氮成本最低，得益于政府价格监管和补贴；马拉维成本最高。赞比亚Good Nature Agro的有机矿物肥料是最实惠的有机选择，每公斤氮成本为5.00美元。
（七）有机肥料价值链的制约因素与升级机遇
制约因素涵盖多个层面：原材料成本高，尤其是有机矿物肥料所需的进口投入品提高了生产成本；能源成本高且供应不稳定制约了造粒和加工；农村道路基础设施差限制了市场准入并增加了交易成本，对体积庞大的有机肥料影响尤为严重；私营部门研发投入有限制约了产品开发和质量改进；生产规模分散阻碍了规模经济和降低成本的技术的采用；部分领域缺乏标准，现有标准的执行有限，导致市场上出现不合格产品。
与此同时，升级机遇同样丰富：生产各种有机肥料所需的原材料可获得；农民对有机肥料益处的了解兴趣日益增长；多数无机肥料生产商正开始建立有机肥料生产线；政府正在制定激励措施和监管框架以支持有机土壤改良剂的商业化；部分国家已开始试验补贴有机肥料，为将其纳入更广泛的补贴计划开辟了可能性。
四、讨论与结论
研究表明，马拉维、坦桑尼亚和赞比亚的有机肥料采用和使用率低，有机肥料在三国肥料总消费量中的占比不足1%，这使得实现《内罗毕宣言》的目标面临艰巨任务。低采用率的解释因素包括：有机肥料的可用性有限、农民对其益处的认知不足、对效果的怀疑导致信任度下降，以及对质量一致性和可用性的担忧。与无机肥料相比，有机肥料每公斤的养分含量非常低。有机肥料质量评估的一个关键挑战是堆肥材料的含水量差异显著，高含水量导致养分浓度难以确定，并在运输和储存方面造成问题。
经济考量始终是采用决策的核心。虽然无机肥料（尤其是尿素）在每公斤氮成本上更便宜，但有机肥料提供了超出养分供应的长期土壤健康效益。由于有机肥料的大部分效益是私人性的且具有滞后性，这意味着需要政策干预来在短期内刺激农民采用。选择包括庇古税以内部化负外部性或庇古补贴以鼓励正外部性，其他选项包括碳信用额度和一次性、有针对性的短期催化行为助推（如绿色补贴）。
投入品补贴计划（ISPs）是多数国家可能继续实施的重要政策工具。重新设计其交付机制在培育有机土壤健康改良剂市场方面具有催化潜力。一项潜在的切入点是将有机肥料列为农民可兑换的投入品之一。在其他地区，建议结合使用针对性的短期补贴以刺激农民端需求，以及税收激励（如机械退税）以吸引有机肥料价值链的投资。
三国价值链架构的相似性、共同挑战和互补优势为通过产品差异化、加工和营销差异化以及网络升级来升级有机肥料价值链创造了独特条件。《内罗毕肥料与土壤健康宣言》为吸引非洲大陆有机肥料生产投资提供了机遇，标志着向均衡养分管理和综合土壤肥力管理的明确转变。未来五年是建立撒哈拉以南非洲有机肥料快速推广基础的關鍵时期，以期为非洲大陆的农业转型和气候韧性目标做出重要贡献。
