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整合农民认知与科学评估:埃塞俄比亚上蓝尼罗河流域土壤酸化研究

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Higher Education Press

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。


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