不久前,Discover Magazine雜志在線發(fā)表了題為“Digging Deep: How to Feed the World With Perennial Food Crops”的報道,該報道針對如何用多年生糧食作物解決糧食問題向Jerry Glover(以下簡稱JG)進行了訪談。Jerry Glover是2008年被《自然》雜志列為“能夠改變世界的作物研究人員”五位中的一位。
到2050年,地球上的人口將超過90億,而現(xiàn)有的耕作面積無法滿足這一龐大數(shù)字人口的需求。在各種類型的農(nóng)業(yè)模式中,傳統(tǒng)一年生作物使田地缺乏營養(yǎng),降低了土地的生產(chǎn)力。但土壤科學家Jerry Glover認為這一切還有轉(zhuǎn)機,及時保護農(nóng)田土壤可以使作物增產(chǎn):通過減少對世界農(nóng)業(yè)占主導(dǎo)地位的一年生作物的種植,大力發(fā)展栽培多年生植物——不僅可以不間斷地收割,還能夠省去再植的人力物力消耗。
您認為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)*具破壞性的影響是什么?
Jerry Glover:農(nóng)民在收割莊稼時從土壤中收獲營養(yǎng),同時也流失了一些營養(yǎng)成分。例如,施用于小麥作物上的氮,有超過50%的部分在收割前就流失了。因此,我們需要關(guān)閉這個循環(huán),其中*重要的是確保我們放回農(nóng)場的營養(yǎng)物質(zhì)會留在農(nóng)田里,被植物利用。
多年生糧食作物是未來幾十年養(yǎng)活世界人口的答案嗎?
Jerry Glover:我想是的。多年生作物可以單獨種植兩年以上,也可以與一年生植物一起種植,它們可以從根本上改善土壤健康,并支持地下細菌和真菌群落的健康發(fā)展。一年生植物必須每年生根,這意味著它們的生長季節(jié)要短得多。多年生植物的根很深,有些甚至深達10英尺,它們可以支撐植物很多年。在較深的位置,根可以捕獲更多的地下水。那些深而穩(wěn)固的根也有助于土壤中的養(yǎng)分循環(huán),使它們更容易被植物利用。當然,多年生植物的優(yōu)勢是防止水土流失。土壤條件好的話,水分會滲入而不是流失。多年生植物覆蓋土壤的時間也更長久,下雨時,葉片和莖干會攔截并減少雨水的影響,從而減少了水土流失的可能性。
既然多年生植物如此重要,為什么至今還沒有農(nóng)民開始種植呢?
Jerry Glover:早期的植物育種者是農(nóng)民,他們主要關(guān)注作物的*年利益。當然,他們并沒有意識到現(xiàn)在所做的一些農(nóng)業(yè)破壞性影響,因為他們不受土地或資源的限制,并且現(xiàn)在面臨的人口壓力并不大。現(xiàn)在我們在植物育種方面有了更好的工具,我們擁有更強大、快速的計算機,可以讓我們篩選遺傳材料,以確定哪些特性會更高效。我們迫切需要提高糧食生產(chǎn)力,這真是一個充滿機遇和挑戰(zhàn)的完美風暴。
目前,多年生作物的研究和應(yīng)用應(yīng)該集中在哪方面?
Jerry Glover:鑒于許多發(fā)展中國家的蛋白質(zhì)需求,我建議首先關(guān)注多年生豆類。豆類植物有助于種植系統(tǒng),可以幫助從大氣固氮并將其提取到土壤中。同樣非常有潛力的是高粱和水稻。我的代理機構(gòu)USAID已經(jīng)向佐治亞大學捐款,用于開發(fā)多年生高粱。
有哪些多年生植物的成功應(yīng)用案例?
Jerry Glover:我*近訪問了馬拉維(非洲東南部)的一個系統(tǒng),將一年或多年生種植的豌豆與一年生作物大豆一起種植。一旦收割了大豆和豌豆后,豌豆就可以再生長了,然后將玉米種植在大豆原來的位置上。過去農(nóng)民們只種植玉米,或者用大豆輪作玉米,但是用這種制度使他們在一個季節(jié)里收獲了兩個豆類,然后在第二個季節(jié)收獲玉米和豌豆。這種種植模式增加了他們在農(nóng)場里種植的蛋白質(zhì)數(shù)量,這對于家庭營養(yǎng)以及市場價值都是有利的。以一個土壤科學家的角度來看,它確實也給土壤帶來了很多好處。
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