Pieonpea养殖加纳土壤肥力和农耕系统可持续性

抽象性

加纳小农耕种系统生产率因土壤肥力下降而受到威胁。小型农户因高成本免费使用矿肥grain豆类如Devepea可发挥补充或替代作用,作为有机肥料源,因为它能提高土壤肥力Devepea作为提高土壤肥力作物的潜力尽管重要,但没有被明显开发到任何程度,加纳为Deglepea种植的土地量微乎其微本文综合加纳最近对鸽子圈的研究并讨论鸽子圈种植在土壤肥力管理中的作用及其对农耕系统可持续性的影响论文显示最近对半三角林和热带/热带过渡农业生态区进行的实地研究表明鸽形/磁轮旋转可提高玉米产量75-200%广泛采行鸽子圈的障碍包括土地保有制、市场和获取早成熟高产树种论文除其他外得出结论说,为了推广加纳鸽子种植,需要引进将提前成熟与高产量和基于农民偏好的其他理想特征相结合的品种

开工导 言

加纳小农耕作系统农业生产率因土壤肥力下降而受到威胁加纳小农依赖扩展树苗系统保持农地生产率一号..系统允许恢复磷和氮,这是限制最强的养分多年来,人口增长诱发适当农地稀缺导致秋耕期缩短,使小农耕作系统难以管理土壤肥力问题。农业投入成本上升使问题更加复杂化,因为结构调整方案取消了补贴,而供应成本因农村基础设施条件恶化而增加[2..举例说,2002年欧洲一公吨尿素成本约90FOB3数量不变 加纳农民约308美元农场4..

多数农户,特别是小农户无法获得正规信贷,因此即使证明矿产肥可盈利也买不起[5..此外,由于某些地区降雨不可预测,农民认为肥料应用风险大

加纳小户农耕系统豆类可起补充或替代作用,作为有机肥料源撒哈拉以南非洲许多部分包括加纳的研究显示,豆类有可能保持小户农耕系统土壤肥力[6-8..鸽子卡亚努斯卡扬Millssp.)被发现在这方面有巨大潜力,因为它有能力回收养分并容忍大环境条件和低土壤肥力九九..Pigeonpea营养平衡性强,是蛋白质极佳来源(20-30%)7..除蛋白质外,Devepea提供碳水化合物和高水平维他命A和C

尽管鸽子pea在营养和土壤肥力提高方面很重要,但加纳国家农业研究推广系统并未显著推广该作物森林/稀树草原过渡区广泛种植,鸽子pea被视为妇女作物,因此因男子支配家庭决策过程小此外,当前生产系统过分强调玉米作为森林/热带草原过渡区内主要的粮食安全和经济作物,尤其将鸽子pea和豆类一般归为次要作物

最近对森林/热带草原过渡农业生态区和半零散林区进行的研究显示,如果作为轮播形式融入种植系统,鸽子树有提高土壤肥力的潜力。本文讨论鸽子种植在土壤肥力管理中的作用及其对农耕系统可持续性和粮食安全的影响

二叉素材方法

论文主要基于2002至2006年期间加纳森林/稀树草原过渡农业生态区在科学聚合项目框架下进行的研究10和2007至2010年期间IDRC资助的非洲适应气候变化方案11..2002-2006研究结果已经发布8,九九,12上2010研究结果尚未发布

2.1.研究区和人口

研究是在温治市加纳森林/热带过渡农业生态区(南纬7度27度和北纬8度30度1度和西经2度36度)。文治松散平坦土壤主要为lixisols,易碎,浅顶层土壤受紧凑卷积和渗透式铁板[8..温度相对较高,月均约30摄氏度暴雨双模式4月启动 11月结束 8月干法雨季后从11月到3月长旱季年雨量约1 300毫米,雨量约107天文治市总人口97 058人(2000年人口普查)多民族化,约20%的人口来自加纳北部三大区和邻近布基那法索

2.2.研究方法

2002年,我们在科学聚合项目下进行了一项研究,探索农民土壤肥力管理策略及其相关社会背景8..研究区2002年7月至2003年7月使用参与性农村评估工具进行了诊断研究,如绘制社区领土地图(识别土壤肥力模式差异)、横向步行(显示景观多样性)以及分析土壤肥力管理策略和分组讨论等与10-40农民在村中心和/或农田上进行小组讨论

此外,对农民进行了两组个人访谈,以收集定性和量化数据。第一次访谈有40名农民参加,选择农民是通过分层采样完成的。社区农民名单从村委秘书获取,名单中每十名选取个人面试第二次面谈有38名农民参加,后来利用财富排名练习研究村内各子社区农作特征6-10个人从子社区内每一财富类别中选择个人访谈半结构化,同时获取更多量化数据说明农场规模、家庭组成和农耕系统,并更好地了解土壤肥力管理策略及其基本原理

诊断性研究后,农民参与农场实验,三个农民研究组在诊断性研究后不久建立,评价农民使用土壤肥力管理法的农艺效果九九..六大裁剪序列:木薯裁剪鸽子豆裁剪muna/maize/muna旋转牛pea/maize/cowpea旋转maize/maize/maize;Imperata子宫由农民管理或研究者管理的小块土地评价其对土壤肥力和随后玉米测试作物收成的影响加深对土壤肥料管理的理解,我们根据性别、民族和财富深入探索农民多样性12..农户按民族和性别从温奇的三个社区中选择使用半结构化问答表面试两组访问第一次面谈时,原住家庭归为男户主和女户主家庭后分层样本由20名男性为户主家庭,20名女性为户主家庭,20名女性为户主家庭,20名女性为户主家庭以移徒者为例,社区中每个农户都接受面试,因为他们人口小。移徙妇女没有自己的农企业,只询问男性第二次访问中,农民通过财富排名演练选择从三大财富类别中选取15名农民进行面试此外,还与酋长、社区领袖、家长和舆论领袖就温契土地保有制问题举行焦点小组讨论。

2008年,IDRC资助非洲适应气候变化项目下,农民评估了印度半干旱热带国际作物研究所(ICRISAT)在Wenchi社区获取的三种早成熟和三种晚成熟鸽子

3级结果与讨论

3.1.农民对土壤肥力下降及其原因的看法

农夫用几个词表达土壤的肥沃状态,尽管术语因族而异农夫使用各种指标评估土壤肥力黑土被认为是肥沃的,而重土和沙土被认为是肥沃的农户表示土壤肥力使用的其他指标包括有蠕虫投放法,农户称它为“土虫排泄法”,作物生长,作物产量下降和某些植物种类和杂草扩散举个例子 杂草像染色体Odora大象草Penisetum净化表示肥沃土壤,而杂草像叉草Imperata子宫表示肥沃土壤

农夫指出五大因素对该地区土壤肥力下降负责如下:(1) 人口向小农场迁移导致人口增长2) 破坏植物和蠕虫群的年度林火提高土壤肥力单片玉米不与任何其他作物旋转(4) 快速提高土地货币值5树砍伐使土地暴露为太阳直接作用

3.2常见种植区

表2一号显示主要粮食作物和粮食豆类从规模上讲,玉米是阿苏诺最重要的粮食作物生长其它粮食作物包括木薯、甘薯、cocoyam和plantalegumes在该地区种植系统中也发挥了重要作用。农户列出七大类型豆类种植一号)从分配给豆类的土地比例上看,农民排名牛豆为最重要的豆类,其次是花生和鸽子豆类农民种植的豆类类型因本地人和移徒者而异本地农民偏爱鸽子,移徙农民偏爱牛豆和花生与土地保有制动态相关温契地区移徒者不拥有土地,而是通过分享作物和土地租用安排获取土地耕种,因此优先短期豆类像牛pea和花生长段豆类如Devepea对移徒农来说不是一个首选选择此外,鸽子城市场开发不良,因为它是本地粮食作物必须指出,种植各种粮食作物者百分数之和加起来达100%以上,因为一些农民种植多片作物,因为加纳和文治小农一般都使用混合种植ym安装在dunds增加土壤量开发管子maize、cocoyam和casava通常是安插在yamdunts下端,Devepea则按顺序安插在amdunts对养分有效使用行Yam通常先种植玉米、cocoyam、casava和最后鸽子豆类大都牛豆、花生和鸽子大都为多种目的服务包括(1)家庭食品安全家庭收入3)通过积聚土壤有机物和释放养分提高土壤肥力,特别是用于后续作物的N包括豆类和玉米的作物轮播计划如此之多,在摘取豆类后种植玉米以利用豆类固氮以这种方式帮助减少或避免使用氮肥,这可能增加生产成本。

3cm3Pieonpea在温奇裁剪系统中的作用

鸽子比起其他豆子大生长, 原因是它能再生土壤肥力, 低生产成本, 耐病虫害, 现金收入和食物价值通常生长在肥沃地和有问题草地上,如长矛草Imperata子宫)

农夫在三到四年内耕种玉米、木薯和mam等作物后,收割分片作物后,农民允许土地在鸽子pea下保留18至24个月,此后鸽子pea植物裁剪、烧焦并种植玉米或甘薯鸽形树冠被认为保护土壤不受太阳直接作用的影响,因此防止土壤变硬农户表示,鸽子比亚一年后形成树冠,用抑制生长来遮蔽令人憎恶的杂草农夫还解释说叶子覆盖土壤、减少水土流失、改善渗透性、防止土壤加热并增强蚯蚓活动农夫们觉得田里种植的作物更绿化、生长更快并增产更多。农夫常视鸽子旋转为长期土壤肥力管理策略移徒农民偏爱主要使用短期策略,如填充和短期播种豆类作物,如牛pea和花生,以保持土壤肥力,因为土地保有动态

3.4.Pigeonpea农学潜力

温奇和卡德分别对加纳森林/热带过渡林区和半三角林区的研究显示鸽子坡提高土壤肥力和农场盈利能力的潜力2并3)过渡区旋转鸽子带玉米比持续玉米控制增加约75%玉米产量加纳半减林区,包括种植体系中的鸽子话,也使玉米产量比连续玉米增加约100-200%过渡区Devepea生产约25.5吨生素高叶垃圾约2th^一号一季可被视为后续作物的潜在养分源,经过渡区玉米增产75%和加纳半减林区玉米增产高达200%证实

豆类自转提高玉米产量预测值,因为豆类已知固氮,从而改善土壤氮经济并增强后继作物生长6,14,15..高玉米产量与鸽子pea相关大可归结为大量回收N强效鸽子根系统有能力探索大片土壤量并回收深度土壤剖面养分鸽子pea生物量分解速度快于玉米炉需求比玉米炉等低质材料分解速度慢好质量差的有机残留物释放模式已经广泛讨论16,17..显示[16,17质量差有机残留物高C:N比提供大量C供微生物生长使用,导致微生物生物量中土壤N固定化高质量有机输入残留物快速分解并可能在热带条件下在一个季节释放约70%N18号..

鸽子树对后院玉米的有益效果是鸽子树高回收性能,但不可排除其他养分的作用在某些研究中,鸽子pea下提高土壤P可用性可归结于根提取物高效解构和从约束源(例如Fe-P)摄取P19号..三粒豆类和木薯四季不同裁剪序列的增益/成本分析显示,鸽子豆轮播投资回报率为108%,而在化肥不施用玉米时连续玉米回报率为31%(表表)。4)

3.5养鸽挑战

广泛采用鸽子圈的障碍包括土地保有制、市场和早成熟品种可用性加纳过渡区农民广泛种植该作物,移农偏爱牛pea种植比鸽子种植,尽管他们承认后者在土壤肥力管理及后续玉米收成方面优于前者(表表)(5)据移徒者称,鸽子城市场并非总能畅通无阻,投资回报太慢此外,他们担心,当他们在土壤投资时,不允许他们获取全部利益。本地农户中,男女农户在Degpea和Cowepea等豆类种植方面有差异。女农偏爱鸽子比牛豆多,因为它在粮食安全中的作用以及低劳动需求12..雄性农夫偏爱牛比鸽子,因为牛比市场开发比鸽子市场开发

农民获取早成熟品种也是广泛采用鸽子贝亚的另一屏障晚成熟鸽子子品种提高土壤肥力的潜力大于早成熟品种,因为生物量生产增加,农民偏爱早成熟定数品种农民选择种植品种时使用的标准包括成熟度、植物高度(方便采伐)、耐昆虫性、植物结构(优选带小植物树冠以方便与mams插播)和种子大小(偏爱二叉种子大小)。生物量和/滴水量下降量以及提高土壤肥力的能力未被提及为标准,尽管农民称土壤肥力是其主要生产挑战之一,Deglepea是他们用来提高土壤肥力的作物之一。晚成熟鸽子花品种带木质树枝是薪材的潜在源头,这可能是因为燃料木无障碍性不是温契的一个主要约束因素。

田里焦点分组讨论期间,农夫注意到晚成熟鸽子品种产生大量生物量并比早成熟品种产生更多垃圾瀑布农夫观察并评论晚成熟品种中大瀑布他们进一步指出,生物量生产量增加和晚成熟品种垃圾堆积量增加会提高土壤肥力,比早成熟鸽形品种提高肥力。农夫虽然承认晚成熟品种对提高土壤肥力的土壤肥益,但没有将此作为一项重要标准列入选择鸽子树种(表表)。6)Mapfume等[20码并说鸽子比亚不太可能仅仅根据其提高土壤肥力的能力而被采信农夫因此对鸽子豆作为食品安全作物感兴趣土壤肥益第二农户选择短时/早成熟品种,一年可轻松裁剪两次88039和88034树类最受青睐,因为它们提前成熟高产千差万别ICPL 87091也偏向于大粒子大小,但这种种类极易播客

3.6.大规模种植对系统可持续性的影响

除食品使用外,Deglepea还拥有出色的土壤改良保护特性。生长习惯方便土壤保护,树冠在混合种植分片收割后旱季继续扩展活鸽子叶和树叶可能在旱季为土壤提供保护覆盖,以防止土壤干涸并减少水土流失并增强雨季雨渗透农耕系统最小应用外部输入物,有机资源管理在维护养分可用性与土壤有机物方面起重要作用21号..加纳森林/热带过渡农业生态区以谷为主农作系统,外部输入用量极小,N和P的回收大都通过鸽子瀑布和鸽子树绿叶生物量生成九九..鸽子瀑布和绿叶生物量是重要的易矿化N源,因为它们高氮(1.9和2.2%覆盖和绿叶生物量复文)导致高分解率小型农户旋转鸽子有可能维持谷类作物合理供应量N和P,特别是玉米,考虑在以玉米为基础的农作系统内尽量少使用外部输入物。

4级结论

论文显示鸽子pea提高小户农耕系统土壤肥力的潜力,特别是在以玉米为主的农耕系统方面,加纳温治显示鸽子坡保持以玉米为主农作系统生产力的潜力,是因为它养分回收特性以及它在粮食安全作用和外部输入使用灵活度和劳动力需求土壤肥力显然不是农常排名的主要标准,农常表示单凭提高土壤肥力能力就不太可能采用鸽子pea即使在市场对鸽子pea没有强烈需求时,女农仍然将鸽子pea融入轮转系统Pigeonpea基本上是妇女作物,因此男子作为主要家庭决策人的态度可能破坏了Wenchi以玉米为主的种植系统对Pigeonpea的采信授权妇女决策分配生产资源可增强对豆类的更多采信更多农户选择把土地置入鸽子圈而不是灌木林播种,鸽子圈种植可成为农作系统可持续性的切入点。i)引进短时鸽子树品种,评估不同鸽形基因型的养分回收能力开发轮作/排序和土壤管理选项,通过集成土壤肥力管理提高和/或维系鸽子生产力设计一系列社会安排,鼓励对土壤肥力进行投资,具体方式是把鸽子卷进温契等多式农业社区农作系统;(五)开发鸽子卷新菜和/或增值产品

感知感知

两位匿名审核者审查前期论文,瓦宁根大学和研究中心跨学科研究教育基金为这项工作提供财政支助,荷兰和荷兰国际合作部对此表示感谢。作者还感谢国际开发中心通过津巴布韦大学资助非洲气候变化适应项目

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