多年生粮食作物或许是未来的粮食问题的解决办法

Discover Magazine杂志在线发表了题为“Digging Deep: How to Feed the World With Perennial Food Crops”的报道,该报道针对如何用多年生粮食作物解决粮食问题向Jerry Glover(以下简称JG)进行了访谈。Jerry Glover是2008年被《自然》杂志列为“能够改变世界的作物研究人员”五位中的一位。

到2050年,地球上的人口将超过90亿,而现有的耕作面积无法满足这一庞大数字人口的需求。在各种类型的农业模式中,传统一年生作物使田地缺乏营养,降低了土地的生产力。但土壤科学家Jerry Glover认为这一切还有转机,及时保护农田土壤可以使作物增产:通过减少对世界农业占主导地位的一年生作物的种植,大力发展栽培多年生植物——不仅可以不间断地收割,还能够省去再植的人力物力消耗。

下面是关于多年生植物对Jerry Glover的采访内容节选:

Discover:您认为传统农业最具破坏性的影响是什么?
Jerry Glover:农民在收割庄稼时从土壤中收获营养,同时也流失了一些营养成分。例如,施用于小麦作物上的氮,有超过50%的部分在收割前就流失了。因此,我们需要关闭这个循环,其中最重要的是确保我们放回农场的营养物质会留在农田里,被植物利用。

Discover:多年生粮食作物是未来几十年养活世界人口的答案吗?
Jerry Glover:我想是的。多年生作物可以单独种植两年以上,也可以与一年生植物一起种植,它们可以从根本上改善土壤健康,并支持地下细菌和真菌群落的健康发展。一年生植物必须每年生根,这意味着它们的生长季节要短得多。多年生植物的根很深,有些甚至深达10英尺,它们可以支撑植物很多年。在较深的位置,根可以捕获更多的地下水。那些深而稳固的根也有助于土壤中的养分循环,使它们更容易被植物利用。当然,多年生植物的优势是防止水土流失。土壤条件好的话,水分会渗入而不是流失。多年生植物覆盖土壤的时间也更长久,下雨时,叶片和茎干会拦截并减少雨水的影响,从而减少了水土流失的可能性。

Discover:既然多年生植物如此重要,为什么至今还没有农民开始种植呢?
Jerry Glover:早期的植物育种者是农民,他们主要关注作物的第一年利益。当然,他们并没有意识到现在所做的一些农业破坏性影响,因为他们不受土地或资源的限制,并且现在面临的人口压力并不大。现在我们在植物育种方面有了更好的工具,我们拥有更强大、快速的计算机,可以让我们筛选遗传材料,以确定哪些特性会更高效。我们迫切需要提高粮食生产力,这真是一个充满机遇和挑战的完美风暴。

Discover:目前,多年生作物的研究和应用应该集中在哪方面?
Jerry Glover:鉴于许多发展中国家的蛋白质需求,我建议首先关注多年生豆类。豆类植物有助于种植系统,可以帮助从大气固氮并将其提取到土壤中。同样非常有潜力的是高粱和水稻。我的代理机构USAID已经向佐治亚大学捐款,用于开发多年生高粱。

Discover:有哪些多年生植物的成功应用案例
Jerry Glover:我最近访问了马拉维(非洲东南部)的一个系统,将一年或多年生种植的豌豆与一年生作物大豆一起种植。一旦收割了大豆和豌豆后,豌豆就可以再生长了,然后将玉米种植在大豆原来的位置上。过去农民们只种植玉米,或者用大豆轮作玉米,但是用这种制度使他们在一个季节里收获了两个豆类,然后在第二个季节收获玉米和豌豆。这种种植模式增加了他们在农场里种植的蛋白质数量,这对于家庭营养以及市场价值都是有利的。以一个土壤科学家的角度来看,它确实也给土壤带来了很多好处。

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