综述：基于育种者与农民偏好的坦桑尼亚普通菜豆种子采纳对产量差距的弥合研究

《Cogent Food & Agriculture》：Bridging common bean yield gaps through seed adoption using breeder–farmer preferences in Tanzania

　　

普通菜豆（Common bean）是坦桑尼亚重要的粮食与经济作物，但其生产力长期低于潜在水平，主要原因在于改良品种种子的有限使用以及对非正式种子系统的持续依赖。研究人员对坦桑尼亚菜豆种子系统进行了系统综述，旨在理解认证种子采纳的障碍、评估种子表现，并考察农民与育种者偏好之间的差异。研究人员共分析了2000年至2023年间发表的51项研究。综述发现，认证种子通常优于农民自留种子，可使菜豆产量提高约18–25%。然而，产量增益受肥料使用（Fertilizer use）和农业生态条件（Agroecological conditions）的强烈影响。高种子成本、信贷获取受限以及社会经济约束——特别是女性农民面临的约束——被确定为采纳的主要障碍。农民偏好具有理想烹饪品质、口感、储存能力和当地环境适应性的普通菜豆品种，而育种者则强调产量潜力和抗病性。这种育种者优先序与农民偏好之间的不匹配导致改良品种的低采纳率。研究结果强调了需求驱动型育种方法（Demand-driven breeding approaches）、改善可负担认证种子的获取途径以及加强对小农户支持系统的必要性。强化菜豆种子系统有助于改善坦桑尼亚的粮食安全、农民生计和农业可持续性。

**1. 引言**

**1.1 坦桑尼亚普通菜豆种子系统背景**

普通菜豆（Phaseolus vulgaris L.）是坦桑尼亚主要的粮食与经济作物，对家庭营养、收入增长和生计安全贡献显著。尽管其重要性突出，坦桑尼亚的菜豆生产力长期低于潜在水平，主要原因在于改良品种种子的有限采纳以及种子供应系统的薄弱环节。现有研究多集中于农艺表现、品种开发或种子系统在推广中的一般作用，但对种子系统、农民品种偏好、采纳行为和生产力结果之间相互关联的关注不足。特别是，关于社会经济和文化因素如何共同影响认证菜豆种子采纳的经验证据仍然不足。

坦桑尼亚的菜豆部门特征表现为正式、半正式和非正式种子系统的并存。尽管正式系统推广具有高产潜力和抗病性等特征的认证种子，大多数农民仍继续使用自留种子和依赖本地种子交换网络，原因在于后者更易获取、价格更低且更具社会信任度。这种对非正式系统的持续依赖引发了关于认证种子传播策略有效性及其对生产力提升实际贡献的重要问题。

本研究的创新之处在于其综合性评估框架，同时考察采纳驱动因素、品种表现以及育种者-农民偏好不匹配问题。与早期分别处理这些组分的研究不同，本研究在小农户菜豆生产者中建立了种子获取途径、采纳行为和产量表现之间的直接联系。通过将社会经济分析与生产力评估相结合，研究为种子系统如何塑造农业产出提供了更全面的理解。

**1.2 育种者-农民不匹配框架**

本研究由三个主要目标指导：（i）识别影响认证种子采纳的社会经济和文化因素；（ii）评估认证种子与农民自留种子的产量表现；（iii）考察菜豆种子系统中育种者与农民偏好之间的不匹配。研究遵循系统评价和荟萃分析优先报告项目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA）2020框架，确保透明度、可重复性和分析严谨性。

**2. 材料与方法**

**2.1 研究设计**

本研究采用系统综述和荟萃分析方法，综合坦桑尼亚和东非地区认证/普通菜豆种子采纳、产量表现以及育种者-农民偏好对齐的证据。荟萃分析聚焦于比较认证/改良菜豆种子与农民自留地方种子的产量，同时考察社会经济和文化因素的影响。

研究采用随机效应荟萃分析统计模型（Random-effects meta-analysis statistical model）估计认证菜豆种子对产量表现的总体效应。效应量使用Hedges' g计算，以校正小样本偏差。该模型假设真实效应量在不同研究间存在变异，公式为：g_i=μ+u_i+ε_i，其中μ为总体平均效应，u_i ~ N (0, τ²)代表研究间异质性，ε_i ~ N (0, v_i)表示研究内误差。研究采用逆方差加权w_i=1/(v_i + τ²)。异质性通过Cochran's Q和I²统计量评估。进行了亚组分析以评估化肥使用和农业生态条件等情境因素的影响。

**2.1.1 随机效应模型选择的依据**

选择随机效应模型是因为所审查的研究存在显著差异，研究在坦桑尼亚不同地区开展，具有不同的农业条件、种子系统和农民特征。该模型考虑了改良菜豆种子效应在不同地点和农业环境中的变异性，提供了现实且保守的估计。敏感性分析表明，总体效应量相对稳定，结果不受单一研究的驱动。

**2.2 纳入标准**

研究纳入标准包括：识别和分析影响小农户认证菜豆种子采纳的因素；分析认证、半正式和自留菜豆种子的产量表现差异；考察育种者目标与农民偏好在菜豆种子系统中的不匹配及其坦桑尼亚政策含义；报告认证/改良菜豆种子与农民自留种子的田间产量比较；以及在坦桑尼亚开展的研究。纳入2000年至2023年间发表、以英文撰写、呈现原始经验证据或实验发现的出版物，且需具备两种种子类型的定量数据（均值、标准差和样本量）。

**2.3 信息来源**

系统文献检索通过多个学术数据库进行，包括Google Scholar、Scopus、Web of Science、AGRIS、ScienceDirect和JSTOR。检索策略结合布尔运算符与精心挑选的关键词。初步识别494项研究，去除143项重复后剩余351项进行标题和摘要筛选，最终51项研究纳入最终综合分析。

**2.6 数据提取与综合**

从每项合格研究中提取以下变量：产量数据（认证种子和农民自留种子的均值、标准差和样本量）；情境因素（肥料使用、农业生态类型、推广支持）；研究特征（国家、发表年份、研究设计）。采用主题方法将提取数据分为六个关键领域进行分析：社会经济因素对认证菜豆种子采纳的影响；文化因素对认证菜豆种子采纳的影响；基于认证菜豆种子的产量表现；基于半正式菜豆种子的产量表现；基于自留种子的产量表现；以及育种者与农民偏好之间存在的差距。

**3. 结果**

**3.1 影响种子采纳的社会经济和文化因素**

收入和生产力资源（特别是信贷设施）获取较好的农户更可能采纳认证种子。根深蒂固的文化实践——尤其是传统留种习惯——持续塑造农民偏好，可能限制改良品种的采纳。性别相关因素也具有影响力，女性农民因财务能力不足和推广支持缺乏而常面临获取认证种子的障碍。意识和信息传播在采纳决策中发挥关键作用，推广服务、同伴网络和本地种子集市是知识共享和影响农民选择的重要平台。

**3.2 不同种子类型在DAP基肥施用下的产量表现**

认证种子通常表现出更优的产量潜力，特别是在补充磷酸二铵（DAP）等基肥时，尽管其表现因作物类型和环境条件而异。半正式种子系统一般实现中等表现，介于认证种子的高产性与农民自留种子的变异性之间。相比之下，农民自留种子产量不稳定；虽然一些地方品种在特定条件下表现出抗性，但其他品种生产力显著低于认证种子。所有种子类别的产量表现均受土壤肥力、降雨变异性和农场管理实践等情境因素的强烈影响。

**3.3 育种者目标与农民偏好之间的不匹配**

育种项目通常优先选择高产潜力、抗病虫害和作物表现一致性的特征。相反，农民更倾向于与其日常需求更紧密对齐的特征，包括口感、烹饪品质、储存能力和对当地环境条件的适应性。这种优先序的分歧导致农民可能对未能满足其文化偏好或实际需求的改良品种持保留态度，即使这些品种具有更高产量。因此，需求驱动型育种方法日益受到认可，需要积极参与式地纳入农民偏好以增强采纳并弥合这一差距。

**3.4 其他新兴洞见**

种子系统动态表明，即使存在推广认证种子的持续努力，非正式种子系统仍在许多地区占主导地位。政策环境在塑造采纳模式方面发挥重要作用，补贴项目、种子认证法规和推广服务有效性影响农民获取和使用改良种子的能力。同时，对长期依赖DAP等外部投入的可持续性关切日益增加，这可能对土壤健康和系统韧性产生影响。

**4. 坦桑尼亚官方种子认证机构（TOSCI）登记的普通菜豆品种**

坦桑尼亚官方种子认证研究所（TOSCI）负责全国菜豆品种的登记和认证工作。1977年至2024年间，共有55个菜豆品种获得官方认证，其中46个为矮生类型，9个为攀缘类型。值得注意的是，Lyamungo 90等较老品种继续受到小农户的广泛欢迎。

**4.1 认证/正式种子**

如表3a所示，认证种子持续实现更高产量，范围在2.8至4.0吨/公顷之间，优于半正式和农民自留种子。认证种子的低产变异主要归因于其遗传均一性和对常见细菌性枯萎病、根腐病和锈病等主要病害的改良抗性。尽管具有这些优势，采纳率仍保持适度水平，在25%至40%之间，主要由于高种子成本、分销网络有限和农民意识不足。

**4.2 半正式种子**

半正式种子通常来自社区种子库和本地种子网络，一般产生中等产量，范围在1.8至2.5吨/公顷。虽然优于农民自留种子，但由于种子质量变异和仅具中等抗病性，其产量仍低于认证种子。研究表明半正式种子可较农民自留种子实现15–20%的产量提升，但无法提供与认证品种相同水平的均一性或质量保证。许多小农户偏好半正式种子，因其价格更实惠且通过本地合作社和社区网络更易获得。半正式种子的采纳率相对较高，通常在35%至50%之间。

**4.3 农民自留种子/非正式种子**

农民自留种子仍是坦桑尼亚最广泛使用的种植材料来源，尽管其产量潜力相对较低，范围在1.0至1.5吨/公顷。这些种子的产量变异性高，归因于病虫害易感性、缺乏遗传均一性和发芽率不一致。改良品种配合基肥使用可带来显著增产，认证品种在施肥条件下可达2.5至4.0吨/公顷，而农民自留种子在不施肥条件下仅为1.0至1.5吨/公顷。

**5. 1961年至2023年纵向产量研究的荟萃分析**

随机效应荟萃分析表明，认证种子较农民自留种子显著增产；合并效应量（Hedges' g）= 0.62（95%置信区间：0.35–0.89，p < 0.001），平均产量增幅约20–35%，相当于约150–300公斤/公顷。

**5.1 异质性解释**

研究间存在显著变异，源于不同环境、农民特征、种子系统和方法的使用。这意味着种子采纳效应在不同地点存在差异，受多种因素影响。

**5.2 异质性来源**

贡献变异的因素包括：农业生态差异——研究在不同降雨模式、土壤肥力和温度条件的地区开展；种子系统差异——种子分配和获取途径不同；社会经济条件——农民收入、教育和信贷获取的差异；育种者-农民特征不匹配——农民想要的性状与育种者选择性状不一致；推广和机构支持水平差异；以及方法学变异性——研究设计和执行方式的不同。

**5.3 亚组分析解释**

亚组分析显示：认证种子系统产量高但采纳率低，因其更昂贵且更难获取；产量对种子的响应在降雨和土壤条件良好的地区更强；参与式育种较常规育种显示更高的采纳率和满意度；女性和贫困农民因资源和推广服务获取有限而采纳率较低。

**5.4 总体解释**

研究表明坦桑尼亚和撒哈拉以南非洲的菜豆种子系统复杂，种子采纳和生产力取决于环境、制度和农民偏好等多种因素。亚组分析显示，改良种子在与农民参与共同开发、通过改进系统交付、并获得针对性推广服务和政策支持时效果最佳。

**6. 育种者目标与农民偏好的不匹配**

农民偏好常与育种者目标不一致，各方优先选择不同性状。在坦桑尼亚，育种者主要强调提高生产力、气候韧性和整体粮食安全的农艺性状，而农民和消费者往往更重视口感、烹饪品质、耐贮性和当地条件适应性等特征。

**6.1 制度与政策因素对种子系统表现的影响**

**6.1.1 强化菜豆种子系统**

政府和合作伙伴需强化正式、半正式和基于社区的种子系统，确保小农户及时获得优质种子。支持措施包括培训本地种子生产者、农民种子小组和合作社，提供认证支持和改良基础种子获取途径，建立去中心化种子繁殖中心以降低分销成本，加强质量保证机制和定期种子检验。

**6.1.2 实施定向种子补贴和信贷项目**

需发展定向补贴项目，增强资源受限农民、女性和青年获取认证菜豆种子的可负担性。季节性投入凭证计划和低息农业信贷设施有助于农民获取改良种子和配套投入。

**6.1.3 改进农业推广和农民培训**

加强推广服务，提高农民对改良菜豆品种、种子管理和推荐农艺实践的认识和知识。增加专门从事豆科作物和气候智能型农业的推广人员，扩展农民田间学校、示范田块和数字咨询平台。

**6.1.4 鼓励参与式和需求驱动型育种**

育种项目应正式化参与式品种选择，确保新品种反映农民偏好的性状，如产量、商品性、烹饪品质、耐旱性和抗病性。促进育种者、农民、推广工作者和种子公司在育种和传播过程中的合作。

**6.1.5 改善种子市场联系和分销网络**

帮助种子生产者、农业经销商、农民团体和粮食市场加强协作，改善种子供应和销售。投资道路、运输和市场信息系统，支持农业经销商网络和数字市场平台。

**6.1.6 增加对研究和气候韧性农业的投资**

需增加公共和私人资金用于菜豆种子系统、气候韧性和农民采纳行为研究。研究机构应聚焦于开发高产、抗逆且满足农民需求的品种。

**6.1.7 改善机构间协调和伙伴关系**

改善菜豆部门需要政府机构、研究机构、种子公司、非政府组织和农民协会之间的协作。国家种子政策应创建多方利益相关者协作平台。