来自美国的农业革命:多年生谷物如何拯救土壤并保护作物免受气候灾难

作者: Tatyana Hurynovich

来自美国的农业革命:多年生谷物如何拯救土壤并保护作物免受气候灾难-1

在极端天气事件日益频繁的情况下,美国科学家向农民提供的不仅仅是新品种,而是一种完全不同的农业模式。多年生谷物克恩扎(Kernza)能够从根本上改善贫瘠的土壤,并使作物免受干旱和破坏性暴雨的影响。

为人类提供小麦、玉米和水稻的传统农业建立在一年生作物之上。每年农民不得不翻耕土地、播种、施肥并收获,之后土地裸露。这一循环付出了高昂的生态代价:土壤结构丧失,碳释放到大气中,肥沃的表层土壤容易被风和水破坏。

但这个问题可能有一个根本性的解决方案,该方案已在美国进行测试和推广。

地下的秘密:为什么克恩扎改变了游戏规则

克恩扎是一种驯化的野生草本植物 中间偃麦草 (Thinopyrum intermedium)。与需要每年播种的普通小麦不同,克恩扎是一种 多年生植物。收获后它不会死亡,而是继续生长,形成茂密的绿色覆盖层,全年保护土地。

然而,土壤改良的主要秘密并不在地表,而是深藏于地下。

普通小麦的根系最多深入土壤1–1,5米。克恩扎的根系能够深入 达3,5–4,5米。这个巨大的地下网络同时充当天然泵和钢筋:

  • 有机物积累: 根系死亡并重新生长,在土壤中留下大量有机物质,自然施肥并改善土壤结构。
  • 碳封存: 多年生植物像一块强大的海绵,将大气中的二氧化碳深入泵入土壤,有助于对抗温室效应。

抵御极端天气的双重盾牌

正是深根系使克恩扎成为应对现代气候两大祸害——干旱和异常暴雨——的理想答案。

  1. 耐旱性: 当表层土壤干涸,一年生作物因缺水而开始枯死时,克恩扎继续从深层含水层汲取养分。它的根能到达普通小麦根系无法触及的地方获取水分。
  2. 抵御暴雨和洪水: 日益频繁袭击农业地区的极端降水会冲走表层土壤(侵蚀),并将施用的肥料冲刷到地下水中。克恩扎茂密的草皮和交织的根系将土壤牢牢固定。暴雨期间,水不会形成急流破坏田地,而是像海绵一样被吸收,为随后的干旱期保持水分。

从实验室到消费者餐桌

长期以来,多年生谷物被视为科学幻想,因为育种家无法让野生草本植物产出足够大且丰产的籽粒。然而,近年来,地球研究所取得了巨大进展。

如今,克恩扎已不仅仅是试验田里的实验。这种谷物已成功用于商业目的。用它制成的面粉蛋白质和纤维含量高,血糖生成指数低。市场上已经出现了用克恩扎制作的意大利面、薄脆面包、麦片,甚至精酿啤酒。环保品牌和大型食品公司正积极收购这种谷物,以减少其碳足迹。

未来的挑战

尽管具有明显的生态优势,克恩扎面临的主要农艺挑战是—— 产量目前,其产量远低于传统小麦。然而,育种家正利用经典杂交方法和现代基因组技术,逐年提高籽粒大小和作物总产量。

欧洲和世界的反响

欧洲的农民和环保人士正密切关注美国的进展。在实施“绿色协议”过程中,欧盟设定了减少农药使用和恢复生物多样性的宏伟目标。引入像克恩扎这样的多年生作物,可能成为欧洲建立可持续和气候中和农业战略的关键要素。

从一年生谷物向多年生谷物的转变,不仅仅是简单地将一种植物替换为另一种。这是农业范式的根本转变:从耗尽自然到恢复自然,农民在获得收成的同时,不仅不损害土地,反而帮助其愈合。


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