研究認為現代種子還沒準備好應對氣候變遷人類擾亂了演化過程
工業化農業重塑了植物演化,將高產量放在第一位,卻往往忽略了環境適應性和復原力。佛蒙特大學的研究人員強調,在氣候變遷的世界中,小農的多樣化、適應當地的作物(土地品種)對未來的糧食安全非常重要,他們倡導制定政策,重視並整合這些傳統種子和耕作方法,以實現農業的永續發展。
加州大學演化生物學家約蘭達-陳(Yolanda Chen)表示,在氣候不斷變化的情況下,小農對全球糧食安全至關重要:調整種子至關重要。
自第二次世界大戰以來,人類深刻改變了農業植物的演化,透過工業化耕作方法重塑了我們的種子系統,以滿足日益增長的人口需求。然而,根據維吉尼亞大學研究人員的研究,面對未來幾十年不斷變化的氣候,支撐世界的種子將主要由小農來照顧。
在《植物、人類、地球》(Plants, People, Planet)雜誌的一篇新論述中,陳和合著者探討了專業作物育種家的出現如何”擾亂了進化過程”,從而”重塑了整個糧食系統”。大量生產品種有限的高產種子,在”正規種子系統”和”非正規種子系統”之間造成了巨大的鴻溝。 “正規種子系統”目前在全球銷售大部分種子,而”非正規種子系統”則由農民組成,他們自己選種,培育出多種多樣、適應當地情況的農作物品種,即所謂的”本地品種” 。
岡德環境研究所研究員陳解釋說,在選擇這些土地品種的過程中,小農提供了生態系統服務–我們從生物多樣性中獲得的益處,這些益處是透過演化過程形成的。這些服務包括作物對乾旱、鹽鹼和蟲害等壓力的適應,她補充說,隨著氣候變暖,這些壓力預計會增加,並指出這些服務對未來的永續發展至關重要。
陳說:”正規種子系統的作物育種人員在選擇品種時,只注重實現高產。我們的假設是,育種是一門釋放作物產量潛力的科學–現代化將養活全世界。為了實現這一目標,我們使用化學肥料、灌溉和殺蟲劑來重新創造基本上相同的肥沃環境,而不論地點如何。
但在這些條件之外,作物植物與微生物和動物物種一起進化,以適應各種環境。例如,許多植物產生的化合物能吸引當地昆蟲來捕食植物的寄生蟲。陳說,換句話說,它們已經進化出一種”召喚保鑣”的特性。
陳說:”但大量生產種子的植物並沒有保留這種特性,它們不需要’殺蟲劑的持續支持’。由於失去了與環境的這種古老聯繫,植物不會發出求救信號。”
當然,人類引導作物進化並不是什麼新鮮事,陳說。與植物和生態系統之間的相互作用類似,人類有選擇性地培育作物,使作物適應種植地的氣候條件。相反,依賴產量高但與環境無關的作物則是一種權衡。在許多農業地區預計會出現極端高溫或乾旱的情況下,”一刀切”的農業前景很快就會變得難以維持。
那麼,在極端氣候條件下,當我們無法再為正規種子系統作物創造完美環境時,會發生什麼事?
陳和合著者提出,解決方案就在世界各地的口袋、棚屋和穀倉裡:在各種可能的生態系統中種植作物的人們藏匿著種類繁多的陸稻種子。在農民種植農作物的山區、三角洲和沙漠中,為了提高產量而培育的陸稻種子最有可能攜帶在任何氣候變遷條件下生存所需的耐寒特性。
陳說:”陸地栽培品種所擁有的特性將有助於更多的商業品種適應當地條件,陸地栽培品種所提供的生態系統服務,就像它們鮮豔的味道和顏色一樣。”
昆蟲演化生態學家陳與包括社會學家和植物遺傳學家在內的跨學科團隊合作。在現代農業中,陳看到了”圍繞誰能決定什麼是重要的新殖民主義思想”。開發出土地品種的農民往往是歷史上殖民地的小農戶,他們的工作在工業化農業或學術研究中不被重視。
陳說,小農種植的種子多樣性被視為”全球公益”。但是,為種植這些陸地良種付出代價的小農又能得到什麼呢?當氣候條件使現代農業生產方式難以為繼時,解決之道並不是工業化國家向發展中國家的小農戶詢問:”‘我們的作物歉收了,能給我們你們的種子嗎?”陳說:”我們需要找到重視和分享種子多樣性的機制,以管理糧食作物的演化。
相反,陳和她的同事正在編寫一份政策簡報,與政策制定者分享他們的知識。他們的目標是建立促進利益共享的做法,為小農創造的種子多樣性提供適當支持。同時,他們也正在尋找吸收這些農民知識的方法,以便將這些種子多樣性用於下一代大規模作物的生產。
陳說:”這是從’產量、產量、產量’思維模式的轉變。我們必須在農業生產過程中以進化和生物多樣性為中心。這樣才能實現可持續發展。”
編譯自/ scitechdaily