土壤酸化是撒哈拉以南非洲主要的土地退化问题,严重制约区域农业生产力,威胁粮食安全。在埃塞俄比亚,近一半雨养农业用地存在土壤酸化问题,约12%被归类为强酸性至极度酸性(pH < 5.5)。上蓝尼罗河流域作为埃塞俄比亚重要农业区,土壤酸化问题尤为突出。当前土壤管理策略多采用自上而下的方式,优先考虑科学干预,如施用石灰以缓解土壤酸化,但这些策略对当地条件适配性有限。埃塞俄比亚农民虽拥有世代传承的土壤知识,却长期未被纳入主流农业政策与研究,学界关于农民对土壤酸化具体感知的研究有限。埃塞俄比亚的大多数相关研究集中于石灰缓解土壤酸化的有效性,往往忽视农民的传统适应策略,以及这些策略与科学评估之间的异同。
近日,埃塞俄比亚巴赫达尔大学农业与环境科学学院Belstie LULIE团队在中国工程院ENGINEERING集群子刊ENGINEERING Agriculture发表了题为“Integrating farmer perceptions and scientific assessments of soil acidity in the Upper Blue Nile Basin, Ethiopia”(DOI: 10.15302/J-FASE-2026690)的研究论文。该研究聚焦三个关键目标:评估农民对土壤酸化诱因和广泛影响的认知,梳理农民为减轻土壤酸化影响而采取的适应性措施,并将农民认知与耕地土壤的科学评估相关联,旨在为构建更包容、更高效的土壤管理政策提供科学支撑。
研究团队采用横断面农户调查设计,于2022年在阿姆哈拉地区三个科贝莱(当地最小行政单元)开展,并辅以实地勘察和土壤采样检测。正式调查前,研究团队进行了预调研阶段的快速农村评估和50人试点调查。采用多阶段抽样法选择研究区域和受访者:第一阶段,根据土壤酸化概况选择Machakel、Baso Liben和Banja三个行政区;第二阶段,从每个行政区随机抽取一个科贝莱,分别为Debre Kelemua、Limichim、Sankit Lideta;随后从三个科贝莱共随机抽取292户家庭(Debre Kelemua 96户、Limichim 96户、Sankit Lideta 100户)。土壤样品采用分层随机方法,根据问卷反馈,将农民分为高(n = 67)、中(n = 194)、低(n = 31)三个土壤酸化认知等级;在此基础上另行采集复合土样 146 个,该分层抽样设计确保在农民感知的土壤酸化梯度上实现代表性覆盖,并能够与实验室测定的土壤水浸pH值和芒塞尔土壤颜色分类进行精准比较。
结果显示,农民普遍将产量下降(> 97%)和作物生长受抑(> 90%)视为土壤酸化的最突出指标。农民认为造成土壤酸化的前三大原因是缺乏轮作、田间管理不善(连作和土壤压实)和土壤改良措施不足(石灰施用量不足、作物残茬全部移除和有机肥管理不善)。对于农户判定为高土壤酸化的农田,主要原因转变为缺乏轮作、无休耕期和田间管理不善。对于农户判定为中低土壤酸化的耕地,超半数受访者将其归因于强降雨和持续使用矿质肥料。
对于土壤酸化,农民主观分级与实验室测量的土壤pH显著相关。实验室结果显示,许多田块被分类为极强至极度酸性等级,农民主观认知与实测pH值之间存在偏差。研究团队指出,农民划分的高、中、低等级代表整片酸性土壤环境中的相对严重程度梯度,而非对pH阈值的精确映射。这解释了为什么实验室测量常显示农户判定为“低酸化”田块的酸化程度往往更严重。
土壤管理策略方面,农民广泛采用施有机肥、种植苦白羽扇豆和保留作物残茬。除这些主要措施外,还在超过70%的农户主观判定为中等和高酸化农田上实施轮作。约三分之二农田建立了土壤保护结构。石灰施用不一致:近一半农民未施用石灰,低酸度组不施比例更高。在施用石灰的农民中,13%每5年施用一次全部推荐量石灰,28%每3年施用一次全部推荐量;高酸化组约45%农民遵循三年周期。有机肥几乎全部施用,堆肥最普遍,动物粪肥在中等酸化地区广泛施用,而绿肥(主要是苦白羽扇豆)在中等和高酸化田块中使用更频繁。
研究结论指出,当地农民对土壤酸化有高度认识,但依赖作物后期症状,限制主动管理,亟需快速土壤测试工具。农民归因与科学发现一致,耐酸作物轮作和增施有机肥可缓解酸化。农民的土壤酸化等级划分代表相对严重程度梯度,整合实证土壤测试与农民知识,可提高管理决策精准度。研究建议推广经济易得的土壤测试工具、耐酸物种轮作、有机改良、优化石灰施用指导、整合农户认知与科学评估、引入新型豆类轮作、种植固氮树种,并促进参与式研究。
Journal
ENGINEERING Agriculture
Method of Research
Experimental study
Subject of Research
Not applicable
Article Title
Integrating farmer perceptions and scientific assessments of soil acidity in the Upper Blue Nile Basin, Ethiopia