土壤健康的缩放技术采用:以非洲为重点
核心观点
健康的土壤是可持续食物系统的基石,但非洲近三分之一的农业用地已退化,主要受土壤侵蚀、养分耗尽、土壤酸化和土壤有机碳(SOC)水平低等挑战影响。改善土壤健康需结合传统知识与现代技术,并强调农民在土地管理中的核心作用。
关键数据与研究结论
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东非(肯尼亚、坦桑尼亚):
- 土壤侵蚀率显著增加,1995-2017年间平均土壤流失率从0.3吨/公顷/年升至0.5吨/公顷/年,主要源于不可持续的土地利用和森林砍伐。
- 坦桑尼亚乌萨巴拉山脉因森林转为玉米种植导致50%碳储量损失,但梯田化等措施可减少75%以上土壤流失。
- 肯尼亚玉米产量从2018年的4400万袋降至2022年的3430万袋,主要受土壤侵蚀和肥料不足影响。
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西非(尼日利亚、加纳、科特迪瓦):
- 尼日利亚37.5%土地经历轻度至极重度退化,每年损失8.8百万吨SOC,撒哈拉以南非洲最高。
- 加纳和科特迪瓦SOC水平低(0.14%),主要因密集耕作和采矿,但林业农业和有机肥可提升SOC。
- 尼日利亚化肥使用量低(180万吨/年),依赖进口且成本高,导致养分耗尽,人均可耕土地预计到2050年减少80%。
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南部非洲(南非、赞比亚):
- 南非6100万公顷土地中度至严重脆弱,耕地产蚀率约13吨/公顷/年,高于自然土壤形成速率(不到5吨/公顷/年)。
- 赞比亚平均SOC含量0.5%-1%,耕作土壤更低,玉米产量仅1-1.2吨/公顷,远低于潜在产量(8-12吨/公顷)。
农民知识与实践
- 农民普遍认可土壤健康下降,主要归因于侵蚀、过度放牧和焚烧作物残留物。
- 农民主要依赖定性指标(如土壤颜色、作物生长)评估土壤健康,但缺乏对土壤微生物等指标的认知。
- 尽管部分农民采用轮作、间作等可持续实践,但受限于资源和技术支持。
五项建议
- 加强推广服务:提供农业咨询(如作物规划、风险管理)和金融支持,提升农民能力。
- 农业数字化:确保化肥、种子等投入品及气候智能农业培训的数据可用性,推动精准农业。
- 应用气候智能型土壤侵蚀管理农业:推广等高线耕作、梯田化等措施,结合最小耕作和覆盖作物种植。
- 抵御生育率下降:增加化肥可用性,优化采购、施用方式以解决养分耗尽问题。
- 研发高质量投入:投资适应当地条件的种子和品种,提升生产力和可持续性。
现有举措与进一步步骤
- 现有举措:全球土壤医生项目、INSOILFER网络、4R营养管理等。
- 进一步步骤:加强政策支持(如开放边境、数字政策)、研发抗逆作物、降低物流成本、推广数字设备。
研究结论
若将改良种子、施肥和气候智能农业的采用率提高10个百分点,可在坦桑尼亚、尼日利亚、肯尼亚和加纳额外增加882,817吨玉米产量,为农民增收10亿美元。实现这些目标需多利益相关方合作,推动政策、技术和农民支持协同发展。