中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

農業種植季節封鎖的影響

Ayansina Ayanlade ¹  and Maren Radeny²

撒哈拉以南非洲國家（SSA）採取的控制措施之一，就是將COVID-19大流行活動限制對糧食安全產生影響，因為活動限制與大多數主糧的播種期相吻合。這些措施正在影響撒哈拉以南非洲的重要主糧，並可能加劇許多國家的糧食安全。

要在撒哈拉以南非洲地區實現充足的糧食供應，就需要制定更好的政策和方案，以應對減少COVID-19大流行後飢餓的挑戰。在COVID-19危機之後吸取的教訓，對於非洲國家重新思考其可持續經濟增長的策略和政策非常重要，因為COVID-19的許多教訓都對其經濟的各個領域產生了重大影響。

Npj science of Food食品科學（2020）4:13; https://doi.org/10.1038/s41538-020-00073-0

介紹

撒哈拉以南非洲（SSA）是最容易受到COVID-19的社會和經濟影響的地區之一。SSA的嚴重危機歸納因於以下幾個原因：在許多撒哈拉以南非洲國家，衛生設施較差，檢測能力不足，及時發現和應對COVID-19病例的能力較低，^1，2 。特別是，各國實施的初始活動限制（完全和部分封鎖）與該地區大多數主食作物的播種期（在農業日曆上很重要）相吻合。

撒哈拉以南非洲地區佔全球人口的近13％，農村社群中生活在貧困和營養不良中的人口比例仍然很高。在撒哈拉以南非洲，農業仍然是大多數農村人口的主要謀生手段^4、5和維持糧食安全的產業，氣候條件本來就有利於多種作物的種植。農業生產主要是雨水，有少量的灌溉土地。例如，在過去的24年中，西非佔撒哈拉以南非洲地區農業總產值的60％以上，但土地退化和氣候變化現在對於農業構成了的威脅^6 –8。就農業部門的支出而言，根據《關於加速農業增長和轉型的Malabo宣言》以及《非洲農業綜合發展計劃》（CAADP），SSA中的許多國家不到20%兌現了其承諾。並且由於非洲國家制定的COVID-19活動限制，這種情況有可能惡化。該活動限制措施增加了近十三億人非洲²人的面臨困難。在非正規部門的工作，比例較大。這些人和生活在貧困之中，依靠每天的工資不到一美元⁹ 。

特別是3月和4月，這是一些撒哈拉以南非洲的重要糧食作物播種日期。種植日曆非常顯著，雖然種植時間有時間和空間變異 ^10-12.。許多在撒哈拉以南非洲的農作物是如此，播種的時機非常重要。由於活動限制，經歷的這幾個月的播種延遲，可能會嚴重影響農作物生長並導致全年糧食短缺。雖然播種時期因農業地區而異，並受到氣候影響，但它們有可能影響SSA¹³的農業生產。目前尚不清楚COVID-19危機對撒哈拉以南非洲地區農業的潛在影響，包括對農業價值鏈的潛在影響。但是目前很明顯的是，COVID-19破壞農業社區的活動，與潛在對農業生產有負面影響。撒哈拉以南非洲地區超過65％的家庭主要是小農，其中許多是貧窮和弱勢。因此，許多非洲國家的政府已經制定了一些措施，在COVID-19封鎖期間幫助弱勢家庭。這些措施包括向弱勢家庭，特別是貧困家庭分發穀物。這些措施目的在滿足民眾的緊急糧食需求。但是，許多農民在封鎖期間無法獲得關鍵資材。這將對2020年的農業生產產生負面影響。因此，COVID-19危機可能對撒哈拉以南非洲國家的糧食安全產生潛在的負面影響。

本文研究了COVID-19行動限制對撒哈拉以南非洲地區糧食安全的潛在影響，重點研究了播種天數（季節）對主要主糧食作物的影響。包括因無法獲得重要農場資材而造成的影響。我們研究了活動限制對撒哈拉以南非洲主要生產國稻米和玉米播種日期的潛在影響（圖1）。稻米和玉米是用於糧食和收入廣泛種植的糧食作物，它們在撒哈拉以南非洲國家具有很高的市場潛力。

稻米和玉米現在都是非洲增加最快的主糧作物¹⁴，儘管該區域的主要糧食作物存在病害和蟲害的問題¹⁵。在所生產的穀類作物中，玉米和稻米對大多數撒哈拉以南非洲國家的經濟發展具有嚴重影響。因為它們對農業GAP的貢獻很高。在過去的幾十年中，這些作物在撒哈拉以南非洲的許多人已經是飲食的主食。近年來，非洲各國政府制定了一些政策，特別是在小農制度下，以加強稻米種植並提高當地農民的生產能力。

COVID-19活動限制對稻米和玉米生產的影響

如前一節所述，許多撒哈拉以南非洲國家的農業生產系統主要依靠雨水。在季節性降雨及時發生之後，3月至4月中旬是撒哈拉以南非洲許多稻米和玉米種植者的主要播種期（圖1）。

本研究中使用的播種期數據來自於FAO – FAOSTAT統計的作物數據。而COVID-19數據則來自非洲CDC（2020）¹⁶。相對作物的播種日期於不同地區差異，這反映了農業生態，氣候和文化的多樣性。在COVID-19封鎖之後，水稻獲得豐產的希望是什麼？

由於預期的全球衰退¹⁷和較高的交易成本，與及COVID-19封鎖的綜合影響，預計許多SSA國家的稻米和玉米的生產和供應將大幅下降。玉米和稻米在非洲大陸很重要，是大多數撒哈拉以南非洲國家的主要糧食¹⁸。儘管非洲的農作物生產方式多種多樣，但顯而易見的是，在大多數情況下，當地的糧食生產不能充分滿足不斷增長的人口的需求。近年來，奈及利亞是非洲最大的稻米生產國。在一些撒哈拉以南非洲國家，近年來稻米產量增加的主要驅動因素是很明顯。例如奈及利亞，稻米產量的增加是政府為提高該國農業生產所作努力的結果，近85％的奈及利亞各省從事稻米種植。在東部非洲，提高作物產量和生產力是肯亞和坦尚尼亞經濟發展的優先。這些國家是東非的主要稻米生產國。儘管近年來稻米作物產量增加，但許多撒哈拉以南非洲國家仍進口稻米，這些國家主要從農業中賺取外匯總收入。大多數稻米在SSA國家生產在當地消費，但消費每年上升了約6％^19 - 23。儘管是在非洲的重要主糧作物，有研究表明，相比在世界範圍內其他地區，當地的水稻生產和產量很低，部分原因是稻米在許多非洲國家主要是小農種植^19,20。  

在許多非洲國家，水稻和玉米的播種期通常在3月至4月中旬，這一時期與COVID-19的限制活動重疊（圖1）。報告表明該進口稻米在近年來大幅波動，在非洲稻米消費的需求已經超過了當地生產的能力和COVID-19的危機。但是，可以增加考量2020這個場景²⁴。總體來說，COVID- 19危機的經驗教訓對於非洲國家重新思考其可持續經濟增長的策略和政策非常重要。因為COVID-19可能會對經濟的所有部門產生重大影響。

COVID-19活動限制期間的邊界關閉與可用勞動力，以及對食品系統的影響

COVID-19活動的限制與影響勞動力流動性和可用性，特別是對於勞動密集型的SSA主要農業生產。農業部門僱用了該地區全部勞動力的70％，使其成為生計和經濟發展的最重要部門²⁵ 。播種期是農業行事曆中勞動力需求高峰的時期²⁶ 。低勞動供給或勞動力短缺，對糧食安全和經濟可能顯著影響而嚴重負面衝擊²⁵。撒哈拉以南非洲的大多數國家在玉米和水稻的播種月份實施了某種形式的邊境關閉，這也延長了收穫時期（圖1和2）。

本研究中使用的作物收穫日數據來自糧農組織記錄的作物統計數據。有關產量的作物統計記錄可在以下網站獲得：http：//www.fao.org/agriculture/seed/cropcalendar/welcome.do而從統計數據也收集了收穫期的數據糧農組織的記錄，http://www.fao.org/faostat/ EN /＃數據/ QC /visualize。由於COVID-19期間的行動限制和勞動力不足，很有可能會損害農作物的收成。此外這些措施還影響了農業資材如化肥和殺蟲劑的供應或獲取。由於SSA即將出現勞動力短缺，因此許多從農業和非農業非正規部門獲得每日工資的人很可能會失去工作和收入，對該地區的經濟產生長期影響。

雖然關閉邊境是保護公民的一項重要措施。但是根據世界衛生組織稱，撒哈拉以南非洲幾乎所有國家都是主要的食品進口國。一些有限的飛行允許進行，以便利向受災國家提供防護和救生設備，從而允許人道主義貨物或緊急飛行。但是在大多數情況下，邊境關閉導致基本食品供應短缺，而可利用食品的價格卻大大上漲。此外，關閉邊界限制供應，相關的商品和服務價格增加，包括基本的農業投入資材，例如供應種子，農藥，殺蟲劑和化肥大部分是由其他SSA 國家進口^25,27 。

關閉邊境對稻米和玉米等主要糧食商品的長期影響不容不容小覷。在這些糧食作物的進口很多比重較大的SSA，關閉邊界可能加劇非洲的脆弱經濟情況²⁸。由於過度依賴糧食進口（例如稻米和玉米）且貧困比例很高，撒哈拉以南非洲地區的大多數國家特別容易受到COVID-19大流行的影響。此外邊境禁運很可能對種子和農用化學品，農藥和化肥的供應產生不利影響，因為其中大部分進口到撒哈拉以南非洲國家²⁵。

環境和害蟲挑戰超出了活動限制

COVID-19大流行的影響不僅由於邊境關閉而加劇，這導致食品和原材料的進口量減少，而且還有撒哈拉以南非洲地區的其他環境問題。玉米和水稻生產面臨的最重大環境挑戰包括氣候變化和變異性，病蟲害和其他新興農作物病害。這些環境挑戰影響了該地區的糧食安全。在農業領域，農民近來經歷了氣候變化。適應氣候變化的措施包括：調整農場管理方式以及更改種植日曆。可利用的水量最佳化來促進作物生長，但是這種變化確實對當年的作物產量產生了影響²⁹。迄今為止，氣候變化已成為撒哈拉以南地區，各國經濟面臨的主要挑戰。雨水農業是約70％人口的主要生計活動³⁰ 。氣候變化並沒有為農業生產提供有利的環境，因為降雨是農作物生產的主要水源。由於許多經濟體都依賴農業，尤其是撒哈拉以南非洲國家，氣候變化的影響農業，總是會影響撒哈拉以南非洲國家的經濟。

有研究報導，氣候變化和變異表現在降雨模式和溫度，確定水供應與作物產量³¹，直接影響生長和生產作物。在全球增加溫度2℃，潛在地可以導致使作物產量降低17％^35,36，最特別是那些非常敏感的作物，例如玉米和水稻，這可能導致SSA^37,38的產量下降。以玉米為例，儘管種子在18 -21 ° C的溫度範圍內發芽，但只要在發芽期間和生長的第一個月有足夠的水分，它就可以在雨季和乾旱季節生長。因此，季風期間將近80％的玉米播種面積處於下雨條件下，當年降雨量超過80％³⁹。根據氣候和水的可獲得性，可以在所有季節（即雨季和旱季）種植水稻。依根據不同的水稻品種，成熟度的時間從100至150天而變化。在生長季節，水稻的種植可以在降雨100至200mm範圍，在125 cm左右內進行。但在成熟階段必須少水或沒有水。溫度也應相當高，在20至40℃之間，白天的最高溫度不超過30℃，最低20℃ ⁴⁰。自從COVID-19發生緊急情況以來，雨水農業仍然是非洲糧食生產的主要來源。氣候不確定性使得農業對農民構成挑戰，也不利於那些願意投資農業的人。 ^41-43. SSA的農業地區採用了各種策略來應對氣候變化和多變性，其中包括收集雨水以進行灌溉，土壤和土地保護措施，間作，種植早熟作物和作物品種，作物多樣化，使農民向其他生產力更高的地區遷移。雖然SSA國家都有非常高潛力生產的玉米和水稻，氣候的影響（圖2）變化^44 - 46和最近的蝗蟲入侵^47 ，48，加上COVID- 19活動的限制有可能減少生產潛力⁴⁹。由於氣候變化與沙漠蝗蟲最近入侵，COVID-19行動限制期重疊。許多撒哈拉以南非洲國家（特別是在非洲之角）經歷了糧食不安全問題，對經濟增長產生了影響。COVID-19行動限制可能會產生較長期的影響。對於很多小農戶，此情況可能甚至更為緊迫和迫切，造成一年收成的失敗。（圖2），導致經濟困難。可以在隨後的季節因為這樣的連續顯著影響的，不足用於購買種子，化肥，農藥和一般土地管理的資金。COVID-19行動限制限制了社會互動和某些經濟領域的關閉，農民從中獲得經濟補助。由於大多數撒哈拉以南非洲國家都依賴農業，因此該區域很有可能受到該區域25年來首次嚴重衰退。該區域的經濟增長將從2019年的2.4％，2020年下降-1.5~-2.1%.據報導，作為供應方的經濟衝擊，如那些引起COVID- 19大流行⁵¹在撒哈拉以南非洲許多家庭，特別是農村地區，已直接受到經濟成長預測下降的影響。

結論

在SSA所有社會等級，需要政府制定更好的政策和策略。COVID-19在非洲流行之後減少飢餓和改善糧食安全^52 - 54。在撒哈拉以南非洲各個需要立即行動起來，在非洲聯盟作出反應，準備COVID-19大流行恢復計劃，以提高在非洲大陸的食品供應。作為聯合國系統，通過開發署，將要通過世界各國家支持反應^55 - 57.。如果不採取適當的措施，預計一些農民可能會改變作物類型，而一些年輕農民可能會完全脫離農業⁵。撒哈拉以南非洲地區的農民可能需要調整季節行事曆以適應這些變化，並基於預警系統和生產中的傳統知識來重新組織播種行事曆，這對於最佳條件最大化十分重要。此可行的建議選擇可能不是種植2020年完全保證最大收益率的玉米和水稻。因為似乎不適合目前的氣候變化情況。因此，在早期預警系統中結合傳統/土著知識的氣象科學和作物科學綜合方法是確定適當季節行事曆的最佳方法。因此，短期季節天氣預測是一個選項，調整適合於年度的季節性農業行事曆改變^59 - 61。

儘管COVID-19危機是史無前例的危機，但仍敦促非洲領導人和政府利用COVID-19大流行危機為契機，以支持變革，以塑造農業部門的發展來實現糧食安全。儘管如此，大流行仍是健康問題。各國政府已經認識到潛在糧食短缺的挑戰，並做出了積極反應來滿足其人口的糧食需求。如果撒哈拉以南非洲國家的政府將重點放在關鍵的物流瓶頸上，這將有助於保持食品價值鏈的活力。

大多數在撒哈拉以南非洲需要現金進行小農戶和安全網計劃，而銀行可能需要延長支付期限和減免農民“的貸款利息和農村居民貸款。毫無疑問，撒哈拉以南非洲各分區域需要加強糧食安全和安全網政策與計劃。