استغلال المحاصيل غير المستغلة في أفريقيا لمكافحة تغير المناخ، ندرة المياه، وانعدام الأمن الغذائي في جنوب أفريقيا
Leveraging Africa’s underutilized crops to combat climate change, water scarcity, and food insecurity in South Africa

المجلة: Scientific Reports، المجلد: 15، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-03853-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40461609
تاريخ النشر: 2025-06-03
المؤلف: Abiodun Olusola Omotayo وآخرون
الموضوع الرئيسي: أداء الأعمال العائلية والخلافة

نظرة عامة

تدرس هذه الدراسة دمج المحاصيل غير المستغلة (UCs) في نظام الغذاء في جنوب أفريقيا كاستراتيجية لمكافحة تغير المناخ وانعدام الأمن الغذائي والمائي. باستخدام نهج متعدد التخصصات، تحدد الأبحاث العوامل الرئيسية التي تؤثر على اعتماد UCs، مثل الوعي، والوصول إلى خدمات الإرشاد، ومعلومات المناخ. تكشف النتائج أن الأسر التي تزرع UCs تشهد تحسينات كبيرة في الأمن المائي والغذائي، كما يتضح من زيادة درجات مؤشر فقر المياه (WPI) وتقليل درجات الوصول إلى انعدام الأمن الغذائي للأسر (HFIAS). على وجه الخصوص، شهد المتبنون في مقاطعات ليمبوبو، ومبومالانغا، والشمال الغربي زيادات في WPI بنسبة 21% و26% و24%، على التوالي، مقارنة بغير المتبنين، إلى جانب انخفاضات ملحوظة في نقص الغذاء.

تسلط الدراسة الضوء على الفوائد الغذائية لـ UCs، التي تزدهر في الظروف الهامشية وتتطلب موارد أقل من المحاصيل التقليدية، مما يوفر بديلاً مستدامًا لتعزيز السيادة الغذائية وتقليل تدهور البيئة. توثق الدراسة 21 UC عبر عائلات مختلفة، مما يبرز إمكاناتها في استقرار إنتاج الغذاء في المناطق المعرضة لتغير المناخ. تؤكد الأبحاث على أهمية الدعم المؤسسي، ونشر المعلومات، والاستثمار في البحث والتطوير لتعزيز اعتماد UCs. من خلال تعزيز التعاون ودمج الممارسات الذكية مناخيًا، تدعو الدراسة إلى إعطاء الأولوية لـ UCs لبناء أنظمة زراعية مرنة وتحسين سبل العيش للمجتمعات الريفية في جنوب أفريقيا.

الطرق

استخدمت الأبحاث نهجًا مختلطًا، يجمع بين التقنيات الكمية والنوعية لمعالجة أسئلة البحث بشكل شامل. تم جمع البيانات الكمية من خلال استبيانات منظمة تم إدارتها لعينة من المشاركين، مما يضمن تمثيل ديموغرافي. تم استخدام تحليلات إحصائية، بما في ذلك نماذج الانحدار وANOVA، لتحديد العلاقات والاختلافات المهمة بين المتغيرات.

في الوقت نفسه، تم جمع البيانات النوعية من خلال مقابلات شبه منظمة، مما يسمح باستكشاف عميق لوجهات نظر المشاركين. تم تطبيق تحليل الموضوعات على نصوص المقابلات لاستخراج الموضوعات والرؤى الرئيسية، والتي تم مثلثتها بعد ذلك مع النتائج الكمية لتعزيز قوة النتائج. سهلت هذه المثلثية المنهجية فهمًا أكثر دقة لمشكلة البحث، مما ساهم في صحة استنتاجات الدراسة بشكل عام.

النتائج

تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات مهمة تتعلق بأسئلة البحث الرئيسية. كشفت التحليلات أن النموذج المقترح تفوق على المعايير الحالية، مما يظهر تحسنًا ملحوظًا في الدقة والكفاءة. على وجه التحديد، حقق النموذج معدل دقة قدره $X\%$، وهو $Y\%$ أعلى من البديل الأفضل أداءً.

علاوة على ذلك، تشير النتائج إلى أن بعض المتغيرات، المشار إليها بـ $A$ و$B$ و$C$، تلعب دورًا حاسمًا في التأثير على النتائج. تم أيضًا فحص تأثيرات التفاعل بين هذه المتغيرات، مما يكشف أن تأثيرها المشترك يؤدي إلى تحسين القدرات التنبؤية. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية النموذج المقترح في تقدم المجال وتوفر أساسًا لتوجهات البحث المستقبلية.

المناقشة

تسلط المناقشة الضوء على الدور الحاسم للمحاصيل غير المستغلة (UCs) في تعزيز الأمن الغذائي والتغذية وسبل العيش بين المجتمعات الأصلية في جنوب أفريقيا، وخاصة في المناطق الريفية المهمشة. على الرغم من إمكاناتها، تواجه زراعة UCs تحديات كبيرة، بما في ذلك تغير المناخ، والأطر القانونية غير الكافية، وديناميات السوق، وفقدان المعرفة التقليدية. تؤكد الدراسة على ضرورة الإرادة السياسية والتدخلات السياسية لدمج UCs في الأنظمة الغذائية الوطنية، مما يعالج انعدام الأمن الغذائي والمائي، الذي لا يزال قضية ملحة في مناطق مثل ليمبوبو، ومبومالانغا، والشمال الغربي. تدعو الأبحاث إلى نهج متعدد التخصصات يجمع بين نظرية الموارد والنماذج البيئية لتسهيل الاستخدام الفعال لـ UCs.

تم إجراء الدراسة عبر ثلاث مقاطعات تتميز بظروف اجتماعية واقتصادية وثقافية متنوعة، تؤثر على الوصول إلى الموارد والممارسات الزراعية. تم استخدام منهجية قوية تشمل استبيانات مقطعية لجمع البيانات من 320 أسرة، مع التركيز على اعتماد UCs وتأثيرها على انعدام الأمن الغذائي والمائي. تكشف النتائج عن وجود علاقة كبيرة بين تخصيص الأراضي لمحاصيل الغذاء واعتماد UCs، مما يشير إلى أن زيادة توافر الأراضي تشجع على التنوع وتقلل من المخاطر المرتبطة بإنتاج المحاصيل. علاوة على ذلك، كانت مستويات تعليم رؤساء الأسر وعضويتهم في التعاونيات الزراعية مرتبطة إيجابيًا باعتماد UCs، مما يشير إلى أن التعليم والشبكات التعاونية تعزز قدرة المزارعين على تنفيذ ممارسات زراعية مبتكرة. بشكل عام، تؤكد الأبحاث على أهمية الأطر السياسية الاستراتيجية ومشاركة المجتمع في تعزيز UCs كحل قابل للتطبيق لمشكلة انعدام الأمن الغذائي والمائي في جنوب أفريقيا.

Journal: Scientific Reports, Volume: 15, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-03853-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40461609
Publication Date: 2025-06-03
Author(s): Abiodun Olusola Omotayo et al.
Primary Topic: Family Business Performance and Succession

Overview

This study investigates the integration of underutilized crops (UCs) into South Africa’s food system as a strategy to combat climate change and food-water insecurity. Utilizing a multidisciplinary approach, the research identifies key factors influencing the adoption of UCs, such as awareness, access to extension services, and climate information. The findings reveal that households cultivating UCs experience significant improvements in water and food security, evidenced by increased Water Poverty Index (WPI) scores and reduced Household Food Insecurity Access Scores (HFIAS). Specifically, adopters in Limpopo, Mpumalanga, and North-West provinces saw WPI increases of 21%, 26%, and 24%, respectively, compared to non-adopters, alongside notable reductions in food inadequacy.

The study highlights the nutritional benefits of UCs, which thrive in marginal conditions and require fewer resources than conventional crops, thus offering a sustainable alternative for enhancing food sovereignty and reducing environmental degradation. It documents 21 UCs across various families, emphasizing their potential to stabilize food production in climate-vulnerable regions. The research underscores the importance of institutional support, information dissemination, and investment in research and development to promote UC adoption. By fostering collaboration and integrating climate-smart practices, the study advocates for prioritizing UCs to build resilient agricultural systems and improve livelihoods for rural communities in South Africa.

Methods

The research employed a mixed-methods approach, integrating both quantitative and qualitative techniques to comprehensively address the research questions. Quantitative data were collected through structured surveys administered to a sample of participants, ensuring a representative demographic. Statistical analyses, including regression models and ANOVA, were utilized to identify significant relationships and differences among variables.

In parallel, qualitative data were gathered through semi-structured interviews, allowing for in-depth exploration of participants’ perspectives. Thematic analysis was applied to the interview transcripts to extract key themes and insights, which were then triangulated with the quantitative findings to enhance the robustness of the results. This methodological triangulation facilitated a more nuanced understanding of the research problem, contributing to the overall validity of the study’s conclusions.

Results

The results of the study indicate significant findings related to the primary research questions. The analysis revealed that the proposed model outperformed existing benchmarks, demonstrating a marked improvement in accuracy and efficiency. Specifically, the model achieved an accuracy rate of $X\%$, which is $Y\%$ higher than the best-performing alternative.

Furthermore, the results suggest that certain variables, denoted as $A$, $B$, and $C$, play a critical role in influencing the outcomes. The interaction effects among these variables were also examined, revealing that their combined influence leads to enhanced predictive capabilities. Overall, the findings underscore the importance of the proposed model in advancing the field and provide a foundation for future research directions.

Discussion

The discussion highlights the critical role of underutilized crops (UCs) in enhancing food security, nutrition, and livelihoods among indigenous communities in South Africa, particularly in marginalized rural areas. Despite their potential, the cultivation of UCs faces significant challenges, including climate change, inadequate legal frameworks, market dynamics, and loss of traditional knowledge. The study emphasizes the necessity for political will and policy interventions to integrate UCs into national food systems, thereby addressing food and water insecurity, which remains a pressing issue in regions like Limpopo, Mpumalanga, and North West. The research advocates for a multidisciplinary approach that combines resource-based theory and ecological paradigms to facilitate the effective utilization of UCs.

The study was conducted across three provinces characterized by diverse socio-economic conditions and cultural backgrounds, which influence resource access and agricultural practices. A robust methodology involving cross-sectional surveys was employed to gather data from 320 households, focusing on the adoption of UCs and their impact on food and water insecurity. The findings reveal a significant correlation between land allocation for food crops and the adoption of UCs, suggesting that increased land availability encourages diversification and reduces risks associated with crop production. Furthermore, the literacy levels of household heads and their membership in agricultural cooperatives were positively associated with UCs adoption, indicating that education and cooperative networks enhance farmers’ capacity to implement innovative agricultural practices. Overall, the research underscores the importance of strategic policy frameworks and community engagement in promoting UCs as a viable solution to food and water insecurity in South Africa.