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康奈爾大學(xué) | 古老的農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略有望增強(qiáng)氣候適應(yīng)能力

指南者留學(xué) 2023-01-12 22:53:13 閱讀量：1206

摩根 Ruelle, M.S. '10，博士 '15，2011 年住在埃塞俄比亞的偏遠(yuǎn)山區(qū)，研究他關(guān)于食物多樣性的論文，當(dāng)時(shí)他一直聽說一種令他困惑的作物。   農(nóng)民們反復(fù)提到一種用阿姆哈拉語稱為“duragna”的谷物，這種谷物在英語中沒有對應(yīng)詞。 “他們一直說，‘嗯，這不是真正的小麥，也不是真正的大麥。’”Ruelle 說。 “幾周來我都被它難住了。”   最后一位農(nóng)民解釋說，杜拉格納實(shí)際上是小麥和大麥的混合物，有時(shí)還有其他谷物，種植在一起，而不是一種整齊排列的谷物。 他偶然發(fā)現(xiàn)了世界上為數(shù)不多的幾個(gè)農(nóng)民仍在播種 maslins 或谷物混合物的地方之一，其中可能包含大米、小米、小麥、黑麥、大麥、黑小麥、二粒小麥等。   農(nóng)民與 Ruelle 分享的知識導(dǎo)致康奈爾大學(xué)現(xiàn)任和前任研究人員發(fā)表了一篇論文，該論文表明，作為人類數(shù)千年的食物但現(xiàn)在基本上被遺忘的 maslins 具有實(shí)時(shí)適應(yīng)日益不可預(yù)測和極端天氣的獨(dú)特能力氣候變化。   這項(xiàng)研究由康奈爾阿特金森可持續(xù)發(fā)展中心資助，將以前在農(nóng)學(xué)、民族志、考古學(xué)、歷史和生態(tài)學(xué)方面的工作結(jié)合在一起。它表明 maslins——來自拉丁語“混合”的意思——已經(jīng)使用了 3000 多年，至少在 27 個(gè)國家/地區(qū)使用，從北非到歐洲和亞洲，再到后來的北美。野生雌獅甚至可能催生了農(nóng)業(yè)。   “幾千年來，世界各地的自給自足的農(nóng)民一直在管理和降低他們農(nóng)場的風(fēng)險(xiǎn)，并制定了這些適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r的策略來做到這一點(diǎn)。”前康奈爾大學(xué)博士后研究員亞歷克斯麥卡爾維說，他是該論文的第一作者，現(xiàn)在是康奈爾大學(xué)的研究員紐約植物園。   “我們可以從他們身上學(xué)到很多東西，尤其是現(xiàn)在，在氣候變化的時(shí)代。”   比進(jìn)化更快 起初，Ruelle——現(xiàn)在是克拉克大學(xué)環(huán)境科學(xué)與政策助理教授——認(rèn)為農(nóng)民們一起種植 maslins，然后在收獲期間將成分分開——與蠶豆等其他混合種植很容易，蠶豆長得又高又低 -種植豌豆。但是小麥和大麥呢？ “我無法想象他們穿過田地說，這是小麥，這是大麥。這看起來非常困難。”   然后他開始意識到為什么農(nóng)民將混合物視為單一作物。女人們開始告訴他，她們用它來制作面包、啤酒、injera（一種酵母煎餅）和 kollo（一種由烤谷物、豆類和油籽制成的流行小吃）。小麥和大麥一起種植，一起收獲，一起準(zhǔn)備和食用。   “我們馬上就在想，小麥和大麥]的比例必須逐年變化。”Ruelle 說。 “這是一個(gè)不斷發(fā)展的響應(yīng)實(shí)體。就其本身而言，它在農(nóng)民的控制之外運(yùn)作，以應(yīng)對發(fā)生的任何情況。”   例如，如果一場不尋常的大雨摧毀了一半的植物，那么仍然站立的植物很好地適應(yīng)了這場降雨事件，博士生兼該論文的合著者 Anna DiPaola 說。 “大自然正在給農(nóng)民反饋，并說，‘這適應(yīng)得很好。再次種植這個(gè)。'”   Ruelle 說，如果干旱使小麥今年表現(xiàn)不佳，那么抗旱性更強(qiáng)的大麥將彌補(bǔ)這一損失并提高產(chǎn)量。 “所以無論如何，你都可以用這個(gè)做面包。”   McAlvay 發(fā)現(xiàn)農(nóng)民在格魯吉亞國家的研究中稱贊這種好處。 2022 年夏天，他們第一次在那里進(jìn)行實(shí)地考察時(shí)，他與一位正在種植小麥和大麥混合物的牧師交談，他將小麥和大麥用于圣禮和教堂宴會。 “他說，‘如果一個(gè)失敗了，至少我們還有另一個(gè)。’翻譯者使用了與埃塞俄比亞翻譯者使用的完全相同的詞。我想，‘哇，這是一種現(xiàn)象。’”McAlvay 說。   混合物中的比例每年都在變化，自動(dòng)適應(yīng)當(dāng)前的生長條件。 McAlvay 說，如果一個(gè)地區(qū)變得越來越干燥，小麥就不會長得很好，而農(nóng)民為下一次播種保留的種子將自動(dòng)包含更少的小麥和更多的大麥。 “它比進(jìn)化更快。如果你只有一個(gè)弱品種，你需要很長時(shí)間才能適應(yīng)。”他說。 “但如果你有多個(gè)物種和多個(gè)品種，這些轉(zhuǎn)變就會非常迅速地發(fā)生。”   這種能力使混養(yǎng)成為應(yīng)對氣候變化的完美策略——尤其是因?yàn)樗鼈儽绕渌祓B(yǎng)更容易擴(kuò)展。需要新的機(jī)器來收割一起種植的豆類和玉米。 “但我們長期以來一直擁有收獲這些谷物的技術(shù)。”麥卡爾維說。   此外，研究人員一直在鼓勵(lì)農(nóng)民   以適應(yīng)未來的平均條件，無論是溫暖還是干燥，Ruelle 說。 “但我更擔(dān)心的是天氣變得越來越多變，農(nóng)民不得不應(yīng)對一個(gè)非常炎熱的年份然后一個(gè)非常涼爽的年份，或者一個(gè)晚季接著一個(gè)早季。”他說。 “我聽埃塞俄比亞的農(nóng)民說，我不知道該怎么辦——現(xiàn)在的天氣變幻莫測。”   他說，馬斯林可以幫助農(nóng)民在更廣泛的條件下茁壯成長。 “我們正在提高人們對幫助農(nóng)民應(yīng)對變化的本土系統(tǒng)的認(rèn)識。”   古代攻略   疾病生態(tài)學(xué)家和農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)家艾莉森鮑爾是該論文的合著者，也是生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)以及科學(xué)技術(shù)研究的教授，她說盡管曾經(jīng)如此普遍，但人們對播種 maslins 的策略知之甚少。文理學(xué)院。 Ruelle 和 McAlvay 是她實(shí)驗(yàn)室的博士后。   Power 在作為委員會顧問閱讀 Ruelle 的論文之前并沒有遇到這個(gè)概念，盡管她自 1980 年代初以來一直在該領(lǐng)域工作。 “我說，'他們做什么？'”鮑爾回憶道。 “最讓我驚訝的是它可以追溯到很久以前，而且這種做法如此普遍，以至于它在世界上的幾個(gè)地方一直延續(xù)到今天，”她說。 “我們大多數(shù)人都在農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)界——這不是我們所知道的。”   她認(rèn)為亞的斯亞貝巴大學(xué)民族植物學(xué)教授 Zemede Asfaw 幫助康奈爾團(tuán)隊(duì)和其他人理解了這種做法。研究人員說，雖然現(xiàn)在可能還不知道，但它們很可能在野外一起生長，并構(gòu)成了新月沃土的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)。 McAlvay 說，有證據(jù)表明，在這些作物被馴化之前，人們已經(jīng)種植了多種野生品種。野生單粒小麥和野生二粒小麥生長在一起，野生大麥、野生黑麥和野生燕麥也是如此。 “我和一些以色列科學(xué)家談過，他們說他們永遠(yuǎn)找不到?jīng)]有野生大麥的野生小麥，”麥卡維說。 “這些谷物共同進(jìn)化了數(shù)千年。”   除了人類食物外，maslins 還被廣泛用作牲畜飼料；至少從 1889 年開始，北美就開始種植大麥-燕麥、燕麥-黑麥和燕麥-小麥混合物。   Maslins 從 18 世紀(jì)開始失寵——不是因?yàn)樗鼈儾黄鹱饔茫且驗(yàn)槭崭钤O(shè)備的機(jī)械化和科學(xué)農(nóng)業(yè)鼓勵(lì)農(nóng)民種植統(tǒng)一類型的谷物，為工業(yè)化食品工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)一的產(chǎn)品。   但這種做法今天在厄立特里亞、印度、格魯吉亞、希臘和埃塞俄比亞仍在繼續(xù)。在蘇丹，農(nóng)民在預(yù)計(jì)會發(fā)生洪水的地區(qū)混合種植水稻和高粱；水稻種植在洪水泛濫的地區(qū)，而高粱則種植在干旱地區(qū)。   除了適應(yīng)氣候的好處外，與單一作物相比，maslins 的產(chǎn)量更高、更穩(wěn)定、更耐旱、更能抵抗害蟲和雜草。   這是因?yàn)樵S多類型的植物對壓力條件的反應(yīng)不同。植物的不同特征，如高度和根深，以及不同的生態(tài)作用意味著植物互補(bǔ)而不是競爭地生長，并且比單一作物更有效地利用光和地下資源。   在田間試驗(yàn)中，厄立特里亞小麥和大麥的混合物比單獨(dú)種植的小麥和大麥分別高出 20% 和 11%，并且每單位面粉產(chǎn)量高于單獨(dú)種植大麥。   鮑爾說，關(guān)于 maslins 的許多問題仍然存在。 maslins 是否比單一栽培提供更好的營養(yǎng)？ Maslin 組件能否用于跟蹤環(huán)境趨勢？生態(tài)機(jī)制如何支持雄獅的表現(xiàn)？   “我們想要做的是通過實(shí)驗(yàn)來測試這些概念，這些概念可能對我們在論文中提出的所有方式都有用，”鮑爾說。   由于 COVID-19 大流行和那里的政治沖突，埃塞俄比亞的實(shí)地工作已被擱置。   因此，該團(tuán)隊(duì)開始在離家更近的地方——紐約弗里維爾的一個(gè)小型康奈爾研究農(nóng)場——測試他們的理論。   為蚜蟲祈禱   Anna DiPaola 打開她的筆記本電腦，打開了一個(gè) PowerPoint 演示文稿，這將成為她博士論文的第一章。她制作了一張幻燈片，展示了在弗里維爾的試驗(yàn)農(nóng)場種植的 66 塊 2×2 米的不同品種和組合的大麥和小麥。 “我想在北美的土地上播下北美的種子，看看這個(gè)概念在這里是否站得住腳。”她說。   作為 Power 實(shí)驗(yàn)室的成員，她正在測試小麥和大麥的不同組合是否會更能抵抗大麥黃矮病毒，這種病毒會影響重要的經(jīng)濟(jì)作物大麥、燕麥、小麥、玉米、黑小麥和水稻。該病毒可使植物的葉子變黃、根部發(fā)育不良、種子發(fā)育延遲、產(chǎn)量降低并增加植物對真菌的易感性。蚜蟲攜帶病毒并在吸食植物的汁液時(shí)將其傳播給植物。 “大多數(shù)農(nóng)民不希望蚜蟲攻擊他們的作物。”DiPaola 說。 “我在為蚜蟲祈禱。”   她工作的見解將有助于該團(tuán)隊(duì)即將在格魯吉亞和埃塞俄比亞進(jìn)行的研究。   目標(biāo)是詢問農(nóng)民如何以及為什么種植 maslins，收集種子和檢驗(yàn)假設(shè)。他們將進(jìn)行營養(yǎng)分析，以了解微量營養(yǎng)素是否會因種植單一作物而流失。   “對許多人來說，這是飲食的很大一部分。”麥卡爾維說。 “所以，如果你不種黑大麥、紅小麥，只種白小麥，你是不是突然缺少了鐵或其他一些化合物？埃塞俄比亞已經(jīng)存在一個(gè)大問題，即微量營養(yǎng)素缺乏的隱性饑餓問題。”   他們正在研究 maslins 是否可以提供更多與氣候變化相關(guān)的好處。   與單一栽培相比，maslins 可能會產(chǎn)生更多的生物量 - 并且比單一栽培吸收更多的碳 - 因?yàn)樗鼈兝昧送寥乐胁煌酿B(yǎng)分和水平。   “令我興奮的是，小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植面積第三大的作物，種植面積達(dá)數(shù)百萬公頃，”麥卡爾維說。 “如果你將大片小麥轉(zhuǎn)化為小麥和大麥，你實(shí)際上可以有所作為。”   <blockquote> 注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。 </blockquote>

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