通过采用改进的养分、水和土壤管理方法，一些非洲国家的农民能够将木薯的产量提高一倍甚至三倍，木薯是非洲产量最大的经济作物，也是当地美食的重要组成部分。(照片：M. Zaman/原子能机构)
非洲最重要的粮食安全作物之一是木薯，这是一种每天约有 5 亿人食用的根类蔬菜。非洲每年生产近2亿吨木薯，约占世界总产量的60%。然而，由于气候变化、水资源短缺和土壤肥力下降，整个非洲大陆的木薯产量受到不利影响，导致许多人面临粮食短缺和营养不良。国际原子能机构和联合国粮食及农业组织(粮农组织)的专家正在努力通过分享可持续和高效的养分、水和土壤管理实践，帮助非洲农民减轻气候变化的影响。
“得益于我们在这里获得的有关气候智能型农业实践的知识，我们现在对木薯生产有了更多的了解和更好的装备，并希望利用这些知识来提高我们的产量，”来自尼日利亚的农民 Misses Unu 说道。收割后，他坐在地里，看着成堆的大木薯根。他和十几个非洲国家的许多其他当地农民参加了原子能机构/粮农组织联合中心在原子能机构核科学与应用部开展的实地示范试验。目的是培训他们利用核及相关气候智能型农业技术种植更多、质量更好的木薯。这些试验于 2021 年至 2023 年进行，并将继续在多个国家进行。
木薯是一种淀粉类根类蔬菜，看起来像红薯。它是热带地区仅次于大米和玉米的第三大热量来源。16世纪，葡萄牙商人首次将其从巴西带到非洲，多年来，它已成为非洲大陆产量最高的经济作物，深深融入当地美食。从字面上看，这种作物的每个部分都可以使用。叶子富含蛋白质，根可以煮、蒸、炒、切成片或制成淀粉、面粉或动物饲料。木薯也相对容易生长，因为它能很好地适应恶劣的环境条件，包括高温和干旱。由于其耐寒性，农民常常认为种植木薯不需要施用养分和水，但几年后，这会导致养分流失和作物生产力低下。
为加强粮食安全并增加木薯农民收入，原子能机构与非洲当地研究机构和农民协会合作，于2020年启动了技术合作项目。通过应用由粮农组织/原子能机构粮食和农业核技术联合中心专家制定的养分、水和土壤管理做法，一些非洲国家的农民能够将木薯产量提高一倍甚至三倍。
核科学为最佳农业实践提供线索
作为该项目的一部分，非洲的研究人员和农民接受了核技术应用于木薯生产的培训。为了健康的植物形成、生长、光合作用和新陈代谢，木薯需要 17 种必需营养素，特别是特定比例的氮、钾和磷。
土壤中缺乏这些养分会导致产量低下，而过量施用含有这些养分的肥料会污染地表水和地下水，并增加温室气体的排放。同位素技术可以帮助评估植物对添加肥料的吸收，并跟踪它们在土壤、植物、水和大气中的移动。
“核科学帮助我们更好地了解木薯所需的确切营养量，并帮助农民在植物生命周期的正确阶段以最有效的方式施肥，”粮农组织/国际原子能机构联合中心的土壤科学家穆罕默德·扎曼说。
通过原子能机构技术合作计划提供的培训还包括使用氮 15(15 N)测量肥料使用效率的同位素技术和宇宙射线中子传感器，这有助于精确确定木薯生长所需的养分和水分。“通过这些方法收集的数据可以指导农民如何更有效地施用养分和水，以尽量减少浪费，”扎曼补充道。
气候智能型农业农民指南
中非共和国的一位农民正在运输收获后的木薯块茎。(照片：M. Zaman/原子能机构)
通过应用气候智能型农业实践，可以显着提高木薯产量。例如，约 13% 的产量提高来自种植清洁健康的根插条，17% 来自提高土壤肥力，16% 来自控制病虫害。
为了帮助农民取得更好的成果，粮农组织/国际原子能机构粮食和农业核技术联合中心的专家制定了分步生产指南，其中包括有关选择改良木薯品种、准备种植材料、管理土壤和水资源、施用肥料和养分、控制昆虫、病虫害以及收获和收获后加工的信息。
随后，为布隆迪、中非共和国、加纳、尼日利亚和卢旺达的农民举办了几次关于应用这些方法和农场试验的培训课程。
在加纳，木薯是最重要的主粮作物。其产量约占农业GDP的22%，雇用了70%以上的农民，使该国成为非洲最大的五个木薯生产国之一。这种蔬菜传统上由小农种植，他们用它来准备各种传统的木薯菜肴，包括 fufu、木薯面团或 banku(木薯和玉米面团的混合物)。
加纳的平均产量为每公顷 14 至 21 吨。通过技术合作项目，应用原子能机构和粮农组织粮食和农业核技术联合中心推荐的气候智能型农业实践，帮助将产量提高了两倍以上，具体取决于农业地点、有机和农业作物的品种和数量。施用化学肥料。田间示范试验显示，产量从每公顷约 20 吨增加到 70 吨以上。
其他国家也观察到类似甚至更高的结果。在布隆迪，传统农业每公顷产量约为 12 吨，核方法的产量超过 37 吨。在卢旺达，采用气候智能型农业将产量从不到 15 吨增加到近 62 吨。在中非共和国，田间试验的收获量约为 50 吨，而平均产量为 10 吨。
木薯有助于创收、创造就业机会并保障数百万非洲人的粮食安全。国际原子能机构非洲技术合作司司长肖卡特·阿卜杜勒拉扎克表示：“国际原子能机构将继续帮助各国应用核科学强化农业技术种植木薯，以加强非洲大陆的经济、刺激发展和加强粮食安全。”
