西非主要产区薯蓣种植农户性状偏好及其对需求导向型薯蓣育种的影响研究

《Frontiers in Sustainable Food Systems》:Farmer trait preferences and implications for demand-led yam breeding in selected production areas of West Africa

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月17日 来源:Frontiers in Sustainable Food Systems 4.1

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  本研究旨在通过纳入终端用户的性状偏好和社会经济因素来优化薯蓣育种。采用多阶段抽样方法,从尼日利亚、贝宁、加纳和科特迪瓦选取了480名薯蓣种植农户作为样本。研究人员采用5点李克特量表(Likert scale)收集数据,以识别品种选择的关键性状。研究人员运用肯德

  
本研究旨在通过纳入终端用户的性状偏好和社会经济因素来优化薯蓣育种。采用多阶段抽样方法,从尼日利亚、贝宁、加纳和科特迪瓦选取了480名薯蓣种植农户作为样本。研究人员采用5点李克特量表(Likert scale)收集数据,以识别品种选择的关键性状。研究人员运用肯德尔和谐系数(Kendall's coefficient of concordance)评估农户在性状排序上的一致性,同时采用二元Logistic回归模型分析影响性状偏好的因素。研究结果显示,贝宁农户偏好具有良好捣碎品质(pounding quality)的耐旱品种,而科特迪瓦农户则优先考虑高产、抗病性和对低土壤肥力的耐受性。在加纳,理想性状包括高发芽率、块茎大小(3–5 kg)及早熟。相比之下,尼日利亚农户偏好高发芽率、优良捣碎品质和良好块茎大小。理解这些偏好对于开发改良薯蓣品种、促进品种采用率以及增强西非粮食安全至关重要。

论文解读

一、研究背景与问题

薯蓣(yam)是西非地区至关重要的粮食作物和经济作物。以科特迪瓦、加纳、多哥、贝宁和尼日利亚为代表的“西非薯蓣带”贡献了全球约95%的薯蓣产量,超过6000万人直接或间接从事与薯蓣相关的生产活动。薯蓣不仅作为主食保障粮食安全,还逐步发展为小农获取经济收入的重要现金作物,在价值链各环节为农村家庭创造了可观收益。此外,薯蓣在非洲部分社区具有深厚的文化、宗教和社会意义,在传统习俗和仪式中扮演不可或缺的角色。
然而,薯蓣生产正面临严峻挑战。当前农户每公顷产量仅为10至15吨,与每公顷约50吨的潜在产量相比存在显著差距。尽管西非各国已正式发布62个改良薯蓣品种(尼日利亚36个、加纳12个、科特迪瓦5个、贝宁9个),但新品种的采用率长期偏低。撒哈拉以南非洲地区(Sub-Saharan Africa, SSA)在粮食作物新品种采用方面本就进展缓慢,加之农户对地方品种的强烈偏好、消费者对改良品种缺乏认知、投入品短缺和生产成本高昂等因素,进一步制约了品种更新。更为关键的问题在于,育种项目未能充分重视具有经济价值的性状,导致品种更替率低,从而限制了品种的推广应用。
一个核心挑战在于,发布的品种所携带的性状组合与终端用户偏好或市场需求不够契合,这显著降低了品种被广泛采用的可能性。因此,开展性状优先序研究对于育种工作者突破关键粮食作物长期低迷的采用率具有重要价值。作物育种这一复杂过程的首要步骤是明确育种目标、制定优先性状的选择策略,并实现包容性的成果推广。这要求识别农户和终端用户偏好的性状特征,并将其纳入产品档案(product profiles)。同时,农业家庭中角色和资源的差异可能导致特定性状偏好的形成,性别相关的偏好差异同样值得关注。将基于价值链角色和位置的性别特定信息纳入性状图谱绘制,能够提供关于品种多样性、性状特征及其特定用途的全面且有针对性的信息。
本研究旨在弥补西非薯蓣品种开发中缺乏需求驱动、包容性育种策略的不足——即未能充分考虑农户、消费者和性别特定偏好的问题。通过系统性地绘制四个主要薯蓣生产国的偏好图谱,并将其与社会经济驱动因素相关联,研究为育种工作者提供了可操作的见解,有助于开发更广泛采用、更贴合终端用户需求的品种,从而增强西非薯蓣育种项目提升生产力、采用率和粮食安全的潜力。

二、研究设计与技术方法

研究人员采用多阶段、分层和整群抽样设计,从贝宁、加纳、科特迪瓦和尼日利亚四个国家中各选取三个以薯蓣生产著称的州/大区/省,每个州随机抽取两个农业区,每个区随机抽取两个区块,按性别分层后每区块等量抽取5名男性和5名女性农户,最终共获得480名受访者。样本量依据山根公式(Yamane's formula)确定。
研究采用的主要技术方法包括:其一,5点李克特量表(Likert scale)用于评估农户对31个薯蓣性状的重要性评分,评分等级从“非常重要”(1)到“不重要”(5);其二,累积连接混合模型(Cumulative Link Mixed Models, CLMMs)用于分析有序分类响应数据,以农户身份为随机效应,国家、性别、性状及其交互项为固定效应,采用logit连接函数并以比值比(Odds Ratios, ORs)和95%置信区间(CIs)呈现参数估计;其三,肯德尔和谐系数(Kendall's coefficient of concordance, W)用于衡量农户间性状排序的一致性程度;其四,二元Logistic回归模型用于估计年龄、教育水平、经验年限、农场规模、薯蓣协会会员身份及接受薯蓣培训等社会经济因素对农户品种选择决策的影响,通过方差膨胀因子(VIF)评估多重共线性;其五,克朗巴赫α系数(Cronbach's alpha)用于检验量表内部一致性信度。所有统计分析均在R 4.2.2开源环境中完成。

三、研究结果

3.1 受访者社会经济、制度与农场层面特征
描述性统计结果显示,多数受访者(62.29%)具有读写能力,平均受教育年限为6年,年龄主要集中在41至50岁之间,平均年龄46岁。85.62%的农户为户主,85.21%的农户未加入任何薯蓣种植者协会,仅37.71%的农户与推广人员有过接触。在种植规模方面,约52.50%的农户薯蓣种植面积在0.01至1公顷之间,平均薯蓣种植面积为0.8公顷。
3.2 西非薯蓣性状偏好的性别视角
似然比检验表明,性状与国家交互项(χ2(90) = 2,049.66, p < 0.001)以及性状与性别交互项(χ2(30) = 48.37, p = 0.018)均显著改善模型拟合,说明不同国家和不同性别农户对性状重要性的评分模式存在显著差异。量表信度检验显示克朗巴赫α系数为0.87,标准化α为0.88,Guttman G6系数为0.90,表明问卷具有良好的内部一致性。
性状排序结果显示,男性农户将“捣碎薯蓣品质”列为第一优先性状,其次为高发芽率、块茎大小、良好耐贮性和高块茎产量。女性农户则将“块茎产量”视为最重要的选择属性,其次为抗病性、早熟块茎、良好贮藏品质和捣碎薯蓣适宜性。超过51%的男性和女性农户均将无病块茎、高发芽率、捣碎薯蓣品质、块茎产量和耐贮性视为重要性状,表明两性在关键性状偏好上存在高度一致性。各国Kendall和谐系数在0.3271至0.6981之间(男性)和0.3668至0.6734之间(女性),p值均小于0.001,表明农户内部排序具有统计学上显著的一致性。
3.3 西非农户面临的薯蓣生产制约因素
调查揭示了农户面临制约因素的显著异质性与共性。高劳动力成本是全区最常被提及的制约因素,74%的农户报告此问题,在贝宁(83%)和尼日利亚(82.5%)发生率最高。病虫害是第二大关键制约因素,73.7%的受访者提及,在科特迪瓦(94%)和贝宁(81.8%)尤为突出,而尼日利亚仅有45.3%的农户将其视为主要问题。土壤肥力低下位列区域第三大制约因素(66%),尼日利亚(77.2%)和加纳(74.7%)的关注度显著较高。此外,种薯成本高昂(61.1%)和信贷获取受限也是区域内广泛报告的挑战。

四、讨论与结论

研究结果表明,西非薯蓣种植农户的性状偏好呈现显著的国家间和性别间差异,这反映了不同生产环境下农户需求的多样性。贝宁农户偏好耐旱且捣碎品质优良的品种,科特迪瓦农户重视高产、抗病和耐低土壤肥力,加纳农户关注高发芽率、3–5 kg块茎大小及早熟,而尼日利亚农户则偏好高发芽率、优良捣碎品质和良好块茎大小。这些发现强调了将终端用户偏好纳入育种目标的重要性,育种项目应根据不同国家和性别群体的具体需求制定差异化的品种开发策略。研究为需求导向型薯蓣育种提供了实证依据,通过将农户偏好与社会经济因素关联分析,有助于开发更符合市场需求、更易被农户接受的改良品种,从而提升品种采用率,增强西非地区的粮食安全和农户生计保障。研究同时强调了在育种决策中纳入性别视角的必要性,以避免育种决策中的性别不平等,确保育种成果惠及不同性别群体。
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