关于fonio生产系统的荟萃分析：推动粮食可持续性和安全性的前景

《Cogent Food & Agriculture》：Meta-analysis of fonio production systems: prospects for advancing food sustainability and security

气候变暖背景下，非洲小米（fonio）作为气候智能作物的研究进展、生产约束及提升策略。通过文献计量分析发现，1981-2023年间fonio相关研究文献452篇，呈现2006年后显著增长趋势，热点集中于遗传多样性（如基因测序、分子标记）、种子系统优化（传统与正式结合）、后收获处理技术（机械干燥、发酵工艺）及可持续农业实践（间作、传统知识整合）。研究揭示西非地区（如贝宁、尼日利亚）仍是主要研究区域，但国际合作网络（法国、美国、德国等机构）逐步增强。关键制约因素包括低产（0.2-0.9 t/ha）、种子破碎率高、加工技术落后及政策支持不足。建议加强多主体协作（科研机构、企业、农民）、推广机械化加工、完善种子保存体系及制定专项扶持政策。

　　fonio，作为一种古老的非洲谷物，近年来在全球范围内引起了越来越多的关注。它不仅在西非地区有着悠久的种植历史，还因其独特的气候适应性、营养价值和生态友好性，成为应对全球粮食安全挑战的重要候选作物。随着气候变化带来的影响日益加剧，传统主粮作物如小麦、玉米和水稻面临产量和品质下降的风险，而fonio因其在干旱、贫瘠土壤和短生长周期方面的优势，被认为是一种具有潜力的“智能作物”。本文旨在通过对fonio生产系统的综合分析，揭示其研究趋势、研究热点及关键制约因素，为提升fonio的生产规模和推广提供科学依据和策略建议。

fonio的营养价值是其被重新关注的重要原因之一。它富含必需氨基酸，尤其是甲硫氨酸和半胱氨酸，这两种氨基酸在主要谷物如水稻和玉米中较为缺乏。这使得fonio成为一种营养全面的食品，有助于改善粮食和营养安全。此外，fonio还含有较高的蛋白质、纤维和铁含量，且具有较低的血糖指数，这使其在健康饮食中具有显著优势。因此，它被市场定位为一种无麸质的“超级食品”，在欧洲和美国等地受到消费者的青睐。与此同时，fonio在澳大利亚等新兴农业国家也开始被种植，因其对环境条件的适应能力以及市场潜力。

尽管fonio具有诸多优势，但其生产仍面临诸多挑战。首先，研究文献和科学数据的匮乏限制了其在主流农业体系中的推广。过去，fonio并未获得足够的研究关注，导致在育种资源、生产技术、加工方法等方面缺乏系统性的支持。其次，fonio的生产系统相对落后，尤其是在种子生产和后处理环节。种子传播和保存方式仍以传统方法为主，缺乏标准化和现代化的种子系统，这使得种子质量不稳定，难以满足大规模种植的需求。后处理环节也存在诸多问题，如种子大小、作物倒伏和种子脱落现象导致的收获损失，以及手工操作带来的效率低下和卫生隐患。此外，部分地区的农民缺乏对fonio种植技术的深入了解，导致其产量未能达到预期水平。

为了推动fonio的可持续发展，本文通过分析1981年至2023年间发表的452篇相关研究文献，揭示了fonio研究的趋势和热点。研究发现，fonio的研究输出在2001年之后呈现出稳步上升的趋势，尤其是在2019年至2023年期间，研究数量和影响力显著增加。这表明，随着全球对气候变化和粮食安全问题的关注度提升，fonio作为一种气候适应性强的作物，逐渐被纳入研究视野。同时，研究还指出，fonio的研究热点包括遗传多样性、种子改良、种子系统、后处理技术、政府政策、分散式育种以及传统知识的保护与利用。这些研究主题反映了当前fonio研究的重点，也揭示了未来研究的方向。

从研究趋势来看，fonio的生产系统研究主要集中在以下几个方面：首先，遗传资源管理成为研究的核心内容之一。研究者通过分析fonio的基因组结构、遗传多样性以及不同地区的土地品种，发现其具有丰富的遗传资源，这为未来的育种和品种改良提供了重要基础。其次，种子系统的优化成为提升fonio产量的关键环节。研究强调，建立有效的种子生产、储存和分配机制，能够提高种子质量，增强农民对高产品种的获取能力。此外，后处理技术的改进也受到重视，研究指出，当前fonio的后处理过程仍然依赖于传统手工操作，效率低下且容易造成污染。因此，开发机械化和自动化处理设备，以及改进干燥和脱壳技术，是未来提升fonio生产效率的重要方向。

与此同时，fonio的研究还涉及其在农业生态系统中的角色。研究表明，fonio可以与其他作物如 Bambara 豆、 pigeon pea、珍珠粟、高粱、木薯和秋葵等进行间作，这不仅有助于提高土地利用率，还能改善土壤肥力和减少杂草侵害。这种传统的种植方式体现了非洲农民在农业实践中的智慧，也展示了fonio在可持续农业中的潜力。此外，fonio的种植和管理还与当地的气候条件和生态需求密切相关，其适应性强的特点使其成为应对极端气候条件的理想选择。

从国际合作的角度来看，fonio的研究主要集中于西非国家，如贝宁、塞内加尔和尼日利亚，但近年来，一些发达国家如美国、法国、德国、中国和澳大利亚也开始参与fonio的研究和推广。这种国际协作的加强为fonio的全球发展提供了新的动力，同时也表明fonio在全球粮食安全和可持续农业体系中的重要性。然而，当前的国际合作仍然有限，特别是在技术转移、政策协调和市场推广方面，需要进一步加强。此外，许多关于fonio的研究集中在学术领域，而实际应用中的灰色文献和非正式研究成果尚未得到充分关注，这在一定程度上限制了fonio研究的全面性和实用性。

为了推动fonio的可持续发展，本文提出了一系列策略建议。首先，应加强多利益相关方的合作，包括农业专家、植物育种者、基因学家、加工企业、农机制造商、小农户和农业产业相关方。这种跨领域的合作有助于整合资源，推动fonio种植技术的创新和推广。其次，应采用参与式方法，鼓励农民在fonio的品种选择和生产管理中发挥主导作用。农民不仅是fonio的生产者，也是其遗传多样性的守护者。通过组织农民试验和示范活动，可以促进知识的传承和技术创新的落地。此外，应制定有利于fonio发展的政策和治理框架，推动其在农业体系中的地位提升。当前的政策更多关注传统主粮作物，而对fonio等未被充分利用的作物支持不足，因此需要调整政策导向，为fonio的生产和发展提供更有力的支持。

在种子系统方面，应建立更加高效和可持续的种子生产和流通机制。目前，fonio的种子主要依赖于非正式渠道，如种子交换、捐赠和市场购买，这种方式虽然灵活，但也存在种子质量不稳定、缺乏系统性管理等问题。因此，需要发展更加规范的种子系统，包括建立种子认证机制、推广优质种子品种以及加强种子的储存和运输条件。同时，应注重保护和利用传统知识，将非洲农民在fonio种植中的经验与现代农业技术相结合，形成一种互补的生产模式。

在后处理技术方面，应推动机械化和自动化技术的应用，以提高fonio的生产效率和质量。目前，fonio的后处理过程仍然以手工为主，不仅劳动强度大，还容易造成损失和污染。因此，需要开发适合fonio特性的加工设备，如脱粒机、脱壳机、干燥设备等，并通过培训和推广，提高农民对这些技术的接受度和使用能力。此外，应加强与小规模加工企业的合作，为他们提供技术支持和市场信息，帮助他们提升产品附加值，扩大fonio的市场影响力。

在政策层面，应制定更加包容和多元化的农业政策，支持fonio等未被充分利用的作物发展。这包括提供财政补贴、推广可持续农业实践、鼓励多样化种植以及加强国际合作。通过这些措施，可以促进fonio在更多地区的种植，提高其产量和质量，从而增强其在全球粮食安全中的作用。

总之，fonio作为一种具有巨大潜力的气候智能作物，其研究和推广对于应对全球粮食安全和营养挑战具有重要意义。尽管目前在研究、生产和技术推广方面仍存在诸多挑战，但通过加强国际合作、优化种子系统、改进后处理技术以及制定有利于fonio发展的政策，可以有效推动其生产规模的扩大，提高其在全球农业体系中的地位。未来，fonio的研究应更加注重实际应用和技术创新，以实现其在农业可持续发展中的更大价值。