康奈尔大学 | 古老的农业战略有望增强气候适应能力

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康奈尔大学 | 古老的农业战略有望增强气候适应能力

指南者留学 2023-01-12 22:53:13 阅读量：1285

指南者留学全国统一咨询热线：<a href="tel:4001831832" style="color:#1677ff; text-decoration:none;">400-183-1832</a>，全国各地区、各分公司联系方式均为此号码。摩根 Ruelle, M.S. '10，博士 '15，2011 年住在埃塞俄比亚的偏远山区，研究他关于食物多样性的论文，当时他一直听说一种令他困惑的作物。   农民们反复提到一种用阿姆哈拉语称为“duragna”的谷物，这种谷物在英语中没有对应词。 “他们一直说，‘嗯，这不是真正的小麦，也不是真正的大麦。’”Ruelle 说。 “几周来我都被它难住了。”   最后一位农民解释说，杜拉格纳实际上是小麦和大麦的混合物，有时还有其他谷物，种植在一起，而不是一种整齐排列的谷物。 他偶然发现了世界上为数不多的几个农民仍在播种 maslins 或谷物混合物的地方之一，其中可能包含大米、小米、小麦、黑麦、大麦、黑小麦、二粒小麦等。   农民与 Ruelle 分享的知识导致康奈尔大学现任和前任研究人员发表了一篇论文，该论文表明，作为人类数千年的食物但现在基本上被遗忘的 maslins 具有实时适应日益不可预测和极端天气的独特能力气候变化。   这项研究由康奈尔阿特金森可持续发展中心资助，将以前在农学、民族志、考古学、历史和生态学方面的工作结合在一起。它表明 maslins——来自拉丁语“混合”的意思——已经使用了 3000 多年，至少在 27 个国家/地区使用，从北非到欧洲和亚洲，再到后来的北美。野生雌狮甚至可能催生了农业。   “几千年来，世界各地的自给自足的农民一直在管理和降低他们农场的风险，并制定了这些适应当地情况的策略来做到这一点。”前康奈尔大学博士后研究员亚历克斯麦卡尔维说，他是该论文的第一作者，现在是康奈尔大学的研究员纽约植物园。   “我们可以从他们身上学到很多东西，尤其是现在，在气候变化的时代。”   比进化更快 起初，Ruelle——现在是克拉克大学环境科学与政策助理教授——认为农民们一起种植 maslins，然后在收获期间将成分分开——与蚕豆等其他混合种植很容易，蚕豆长得又高又低 -种植豌豆。但是小麦和大麦呢？ “我无法想象他们穿过田地说，这是小麦，这是大麦。这看起来非常困难。”   然后他开始意识到为什么农民将混合物视为单一作物。女人们开始告诉他，她们用它来制作面包、啤酒、injera（一种酵母煎饼）和 kollo（一种由烤谷物、豆类和油籽制成的流行小吃）。小麦和大麦一起种植，一起收获，一起准备和食用。   “我们马上就在想，小麦和大麦]的比例必须逐年变化。”Ruelle 说。 “这是一个不断发展的响应实体。就其本身而言，它在农民的控制之外运作，以应对发生的任何情况。”   例如，如果一场不寻常的大雨摧毁了一半的植物，那么仍然站立的植物很好地适应了这场降雨事件，博士生兼该论文的合著者 Anna DiPaola 说。 “大自然正在给农民反馈，并说，‘这适应得很好。再次种植这个。'”   Ruelle 说，如果干旱使小麦今年表现不佳，那么抗旱性更强的大麦将弥补这一损失并提高产量。 “所以无论如何，你都可以用这个做面包。”   McAlvay 发现农民在格鲁吉亚国家的研究中称赞这种好处。 2022 年夏天，他们第一次在那里进行实地考察时，他与一位正在种植小麦和大麦混合物的牧师交谈，他将小麦和大麦用于圣礼和教堂宴会。 “他说，‘如果一个失败了，至少我们还有另一个。’翻译者使用了与埃塞俄比亚翻译者使用的完全相同的词。我想，‘哇，这是一种现象。’”McAlvay 说。   混合物中的比例每年都在变化，自动适应当前的生长条件。 McAlvay 说，如果一个地区变得越来越干燥，小麦就不会长得很好，而农民为下一次播种保留的种子将自动包含更少的小麦和更多的大麦。 “它比进化更快。如果你只有一个弱品种，你需要很长时间才能适应。”他说。 “但如果你有多个物种和多个品种，这些转变就会非常迅速地发生。”   这种能力使混养成为应对气候变化的完美策略——尤其是因为它们比其他混养更容易扩展。需要新的机器来收割一起种植的豆类和玉米。 “但我们长期以来一直拥有收获这些谷物的技术。”麦卡尔维说。   此外，研究人员一直在鼓励农民   以适应未来的平均条件，无论是温暖还是干燥，Ruelle 说。 “但我更担心的是天气变得越来越多变，农民不得不应对一个非常炎热的年份然后一个非常凉爽的年份，或者一个晚季接着一个早季。”他说。 “我听埃塞俄比亚的农民说，我不知道该怎么办——现在的天气变幻莫测。”   他说，马斯林可以帮助农民在更广泛的条件下茁壮成长。 “我们正在提高人们对帮助农民应对变化的本土系统的认识。”   古代攻略   疾病生态学家和农业生态学家艾莉森鲍尔是该论文的合著者，也是生态学和进化生物学以及科学技术研究的教授，她说尽管曾经如此普遍，但人们对播种 maslins 的策略知之甚少。文理学院。 Ruelle 和 McAlvay 是她实验室的博士后。   Power 在作为委员会顾问阅读 Ruelle 的论文之前并没有遇到这个概念，尽管她自 1980 年代初以来一直在该领域工作。 “我说，'他们做什么？'”鲍尔回忆道。 “最让我惊讶的是它可以追溯到很久以前，而且这种做法如此普遍，以至于它在世界上的几个地方一直延续到今天，”她说。 “我们大多数人都在农业生态学界——这不是我们所知道的。”   她认为亚的斯亚贝巴大学民族植物学教授 Zemede Asfaw 帮助康奈尔团队和其他人理解了这种做法。研究人员说，虽然现在可能还不知道，但它们很可能在野外一起生长，并构成了新月沃土的农业基础。 McAlvay 说，有证据表明，在这些作物被驯化之前，人们已经种植了多种野生品种。野生单粒小麦和野生二粒小麦生长在一起，野生大麦、野生黑麦和野生燕麦也是如此。 “我和一些以色列科学家谈过，他们说他们永远找不到没有野生大麦的野生小麦，”麦卡维说。 “这些谷物共同进化了数千年。”   除了人类食物外，maslins 还被广泛用作牲畜饲料；至少从 1889 年开始，北美就开始种植大麦-燕麦、燕麦-黑麦和燕麦-小麦混合物。   Maslins 从 18 世纪开始失宠——不是因为它们不起作用，而是因为收割设备的机械化和科学农业鼓励农民种植统一类型的谷物，为工业化食品工业生产统一的产品。   但这种做法今天在厄立特里亚、印度、格鲁吉亚、希腊和埃塞俄比亚仍在继续。在苏丹，农民在预计会发生洪水的地区混合种植水稻和高粱；水稻种植在洪水泛滥的地区，而高粱则种植在干旱地区。   除了适应气候的好处外，与单一作物相比，maslins 的产量更高、更稳定、更耐旱、更能抵抗害虫和杂草。   这是因为许多类型的植物对压力条件的反应不同。植物的不同特征，如高度和根深，以及不同的生态作用意味着植物互补而不是竞争地生长，并且比单一作物更有效地利用光和地下资源。   在田间试验中，厄立特里亚小麦和大麦的混合物比单独种植的小麦和大麦分别高出 20% 和 11%，并且每单位面粉产量高于单独种植大麦。   鲍尔说，关于 maslins 的许多问题仍然存在。 maslins 是否比单一栽培提供更好的营养？ Maslin 组件能否用于跟踪环境趋势？生态机制如何支持雄狮的表现？   “我们想要做的是通过实验来测试这些概念，这些概念可能对我们在论文中提出的所有方式都有用，”鲍尔说。   由于 COVID-19 大流行和那里的政治冲突，埃塞俄比亚的实地工作已被搁置。   因此，该团队开始在离家更近的地方——纽约弗里维尔的一个小型康奈尔研究农场——测试他们的理论。   为蚜虫祈祷   Anna DiPaola 打开她的笔记本电脑，打开了一个 PowerPoint 演示文稿，这将成为她博士论文的第一章。她制作了一张幻灯片，展示了在弗里维尔的试验农场种植的 66 块 2×2 米的不同品种和组合的大麦和小麦。 “我想在北美的土地上播下北美的种子，看看这个概念在这里是否站得住脚。”她说。   作为 Power 实验室的成员，她正在测试小麦和大麦的不同组合是否会更能抵抗大麦黄矮病毒，这种病毒会影响重要的经济作物大麦、燕麦、小麦、玉米、黑小麦和水稻。该病毒可使植物的叶子变黄、根部发育不良、种子发育延迟、产量降低并增加植物对真菌的易感性。蚜虫携带病毒并在吸食植物的汁液时将其传播给植物。 “大多数农民不希望蚜虫攻击他们的作物。”DiPaola 说。 “我在为蚜虫祈祷。”   她工作的见解将有助于该团队即将在格鲁吉亚和埃塞俄比亚进行的研究。   目标是询问农民如何以及为什么种植 maslins，收集种子和检验假设。他们将进行营养分析，以了解微量营养素是否会因种植单一作物而流失。   “对许多人来说，这是饮食的很大一部分。”麦卡尔维说。 “所以，如果你不种黑大麦、红小麦，只种白小麦，你是不是突然缺少了铁或其他一些化合物？埃塞俄比亚已经存在一个大问题，即微量营养素缺乏的隐性饥饿问题。”   他们正在研究 maslins 是否可以提供更多与气候变化相关的好处。   与单一栽培相比，maslins 可能会产生更多的生物量 - 并且比单一栽培吸收更多的碳 - 因为它们利用了土壤中不同的养分和水平。   “令我兴奋的是，小麦是世界上种植面积第三大的作物，种植面积达数百万公顷，”麦卡尔维说。 “如果你将大片小麦转化为小麦和大麦，你实际上可以有所作为。”   <blockquote> 注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。 </blockquote>

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