眾包種植模式如何幫助農(nóng)民適應(yīng)氣候變化

第第頁眾包種植模式如何幫助農(nóng)民適應(yīng)氣候變化在埃塞俄比亞和其他發(fā)展中國家，科學(xué)家正與小規(guī)模農(nóng)戶進(jìn)行合作試驗(yàn)，觀察哪一類種子的生長在不斷變化的環(huán)境中表現(xiàn)最佳。這些舉措使農(nóng)民能夠在面臨氣溫上升、干旱和更極端的天氣時(shí)做出更明智的作物選擇。在埃塞俄比亞起伏不平的高海拔草原上，農(nóng)民們——他們中的大多數(shù)只耕種2到3英畝的土地——比撒哈拉以南非洲的其他地方產(chǎn)出更多的小麥。

埃塞俄比亞農(nóng)民檢查小麥品種試驗(yàn)結(jié)果.BIOVERSITYINTERNATIONAL

盡管埃塞俄比亞有著多樣的地形地貌和由此產(chǎn)生的小氣候，但是小麥圖鑒——現(xiàn)代品種推薦總清單——建議農(nóng)民使用三種商業(yè)品種中的一種。然而在最近，在大約1000個(gè)農(nóng)民的土地上，進(jìn)行了一次對不同的硬粒小麥品種的盲法試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)埃塞俄比亞國家基因庫中的一些農(nóng)民培育的品種優(yōu)于小麥圖鑒推薦的品種。其中一個(gè)品種——基因庫中識別代碼為208279——成為該國高原寒冷地區(qū)的首選。

“該分析揭示了一個(gè)驚人的結(jié)果——寒冷適應(yīng)力的重要性”，該試驗(yàn)的設(shè)計(jì)者雅各布·凡·艾頓（Jacob·van·Etten）說道，他是一家名為BioversityInternational的農(nóng)業(yè)研究機(jī)構(gòu)的高級科學(xué)家。許多硬粒小麥對寒冷氣候非常敏感，但是208279（基因庫代碼），這個(gè)最初從埃塞俄比亞的奧羅米亞地區(qū)在近10000英尺的海拔采集的品種，已經(jīng)在早期生長期間適應(yīng)了夜間的低溫。

凡·艾頓（Van·Etten）對發(fā)展中國家的“眾包”種植模式的研究并不局限于埃塞俄比亞。他和他的同事一共分析了12400個(gè)農(nóng)民管理的試驗(yàn)田，包括尼加拉瓜和印度的試驗(yàn)田，分別評估了官方對大豆和小麥的品種建議。集體研究結(jié)果證實(shí)，農(nóng)民——作為弱勢低收入地區(qū)的公民科學(xué)家——可以匯集他們的知識，以確定在當(dāng)前氣候條件下表現(xiàn)最佳的品種。在尼加拉瓜和印度，眾包模式也促進(jìn)了推薦品種的改良。

眾包種植“不是單純的繁殖——它正在測試現(xiàn)有的物種多樣性，并使種子庫的收集民主化”

這種方法使農(nóng)民能夠在面臨氣溫上升、干旱和其他極端天氣事件時(shí)做出更明智的種子選擇。并且通過加速和改進(jìn)針對特定地區(qū)最適宜品種的建議，農(nóng)民可以更廣泛地了解品種對氣候變化的反應(yīng)。

“群體智慧的原則表明，沒有一個(gè)人可以知道一切?！狈病ぐD（Van·Etten）說道?！拔覀儽砻髟诘统杀竞痛蠓秶鷥?nèi)幫助農(nóng)民是具有可行性的?！?/p>

沃爾特·德·博夫（WalterdeBoef）是一位全球種子系統(tǒng)的顧問，他與一家來自德國的作物信托公司合作，負(fù)責(zé)管理國際種子的存儲(chǔ)。他說“眾包種植不是單純的繁殖——它正在測試現(xiàn)有的物種多樣性，并使種子庫的收集民主化?！薄盁o論是商業(yè)品種還是傳統(tǒng)品種，在農(nóng)民的土地上增加多樣性都是‘恢復(fù)力的一個(gè)重要特征’”，德·博夫（de·Boef）說道，“特別是考慮到育種規(guī)模永遠(yuǎn)無法與小氣候生態(tài)位的數(shù)量相匹配?！?/p>

硬粒小麥品種在埃塞俄比亞阿姆哈拉地區(qū)的試驗(yàn)田中生長。數(shù)千名農(nóng)民參加了該項(xiàng)目，測試了不同氣候條件下不同小麥鏈的表現(xiàn)。BIOVERSITYINTERNATIONAL

私人種子公司、公共植物育種者和比爾和梅林達(dá)·蓋茨基金會(huì)等慈善機(jī)構(gòu)正越來越多地將注意力轉(zhuǎn)向氣候適應(yīng)。蓋茨基金會(huì)投入了數(shù)百萬美元用于培育能夠抵抗炎熱、干旱或疾病的改良品種，而BioversityInternational的種子需求計(jì)劃則側(cè)重于利用作物多樣性來適應(yīng)氣候變化。

供人分享的農(nóng)民試驗(yàn)和眾包農(nóng)民的成果都不是什么新想法?？梢哉f，這種方法的最早版本有助于在米國啟動(dòng)農(nóng)業(yè)。在19世紀(jì)早期，米國郵政局不僅僅只是送信。它還實(shí)施了一項(xiàng)向農(nóng)民發(fā)送超過100萬包種子的計(jì)劃。種植者可以測試哪些種子表現(xiàn)最好，從南方潮濕的富含鐵的土壤到中西部的黑土。大規(guī)模的種子分配計(jì)劃是一個(gè)巨大的成功——米國農(nóng)業(yè)通過向農(nóng)民提供足夠的作物多樣性并進(jìn)行他們自己的試驗(yàn)而蓬勃發(fā)展?？ɡ铩じ＠眨–aryFowler）是作物信托公司的前執(zhí)行董事和挪威斯瓦爾巴全球種子庫，他認(rèn)為需要做出同樣大膽的嘗試來幫助發(fā)展中國家15億人在小農(nóng)場謀生。

大型種子公司經(jīng)常與數(shù)千名農(nóng)民一起對最新的高科技大豆品種進(jìn)行田間試驗(yàn)。但正如凡·艾頓（Van·Etten）所指出的，“我們的方法適用于基礎(chǔ)設(shè)施有限、資源較少、技能較弱的地方?！蓖ㄟ^詢問農(nóng)民三個(gè)品種中哪一個(gè)表現(xiàn)最好和最差，科學(xué)家簡化了收集到的數(shù)據(jù)，然后將其與氣候數(shù)據(jù)和其他統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（如土壤水分）結(jié)合起來?！拔覀兘M織所有雜亂的數(shù)據(jù)，從混亂中得到有價(jià)值的信息，”凡·艾頓（Van·Etten）說道。

埃塞俄比亞主要的小麥種植區(qū)位于南部和中部的高原。幾年前，凡·艾頓（Van·Etten）在BioversityInternational的同事卡洛·法達(dá)（Carlo·Fadda）從國家基因庫中篩選出400種不同基因的品種來觀察它們的表現(xiàn)。當(dāng)農(nóng)民評估400個(gè)品種時(shí)，沒有一個(gè)更具商業(yè)價(jià)值的品種在前10名。

在尼加拉瓜，官方的品種建議未能確定足夠耐熱的作物

在一年前，凡·艾頓（Van·Etten）的試驗(yàn)從法達(dá)的研究中選取了前20個(gè)品種，并且隨機(jī)分配數(shù)千名農(nóng)民對其中三個(gè)未命名的種子品種進(jìn)行評估。農(nóng)民們將他們的種子從最好到最差進(jìn)行排列，農(nóng)民可以通過農(nóng)場走訪、社區(qū)會(huì)議或者手機(jī)上傳數(shù)據(jù)，然后將其結(jié)果和氣候、土壤分析相結(jié)合。雖然建立農(nóng)民信任需要時(shí)間，凡·艾頓（Van·Etten）說大多數(shù)農(nóng)民都渴望參與?！懊總€(gè)人都感受到了這個(gè)過程的所有權(quán)，”他說道。“他們是創(chuàng)新者和實(shí)驗(yàn)者?！?/p>

在凡·艾頓（Van·Etten）的試驗(yàn)進(jìn)行中，加雷思·博爾曼（Gareth·Borman），一位來自瓦赫寧根發(fā)展創(chuàng)新中心的種子系統(tǒng)顧問，注意到并采用了這種方法。博爾曼（Borman）的團(tuán)隊(duì)致力于增加作物品種的可用性和運(yùn)用。例如，提格雷地區(qū)的高粱種植戶一直在為收成不佳而苦苦掙扎，因?yàn)樗麄冎饕揽孔嫦葌飨聛淼姆N子。

博爾曼（Borman）的研究小組給九個(gè)農(nóng)民六種不同的高粱品種，在他們的農(nóng)場上進(jìn)行試驗(yàn)。一旦確定了優(yōu)良的品種，這些種子就會(huì)分享給其他農(nóng)民，并繁殖交換?！斑@是一種向農(nóng)業(yè)系統(tǒng)注入新的多樣性的簡單方法?！辈柭˙orman）說道。

志愿者為埃塞俄比亞北部一個(gè)社區(qū)種子庫的種子儲(chǔ)存罐貼上標(biāo)簽。

自2023年以來，博爾曼（Borman）及其同事的努力為埃塞俄比亞大約340萬農(nóng)民增加了優(yōu)質(zhì)種子的供應(yīng)和使用。2023年作物和品種多樣性增加了16%，2023年增加了8.5%。

凡·艾頓（Van·Etten）的研究表明，具有氣候適應(yīng)性的品種需求非常迫切。在尼加拉瓜，熱壓力已經(jīng)打亂了大豆品種的表現(xiàn)。眾包顯示，官方的建議未能確定足夠耐熱的品種，當(dāng)?shù)氐拇蠖蛊贩N優(yōu)于官方建議的品種。

據(jù)聯(lián)合國稱，氣候變化已經(jīng)對全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了負(fù)面影響，導(dǎo)致饑餓加劇。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織的一份報(bào)告稱，連續(xù)三年，2023年?duì)I養(yǎng)不良人口增加至8.21億人，部分原因是氣候變化和極端天氣，該報(bào)告還呼吁開發(fā)適應(yīng)氣候變化的新作物品種。

然而，世界上大多數(shù)自給自足的農(nóng)民種植重要的農(nóng)作物，如特夫（一種谷物）或豇豆，它們很少受到種植者的關(guān)注（如果有的話）。即使是像小麥這樣的主要作物，也沒有被培育成能夠?yàn)槭澜绺鞯厣a(chǎn)適應(yīng)氣候變化的種子。

西雅圖州蓋茨基金會(huì)的植物育種專家加里·阿特林（GaryAtlin）說道：“我們?yōu)檫m應(yīng)氣候變化而采取的措施不是很性感。”他表示在發(fā)展中國家，尤其是對于撒哈拉以南的非洲農(nóng)民適應(yīng)氣候變化的基本要求是市場、商業(yè)化以及通過增加化肥使用和灌溉強(qiáng)化的種植體系間的聯(lián)系。農(nóng)民還需要為當(dāng)前的氣候培育出穩(wěn)定的新品種?！皻夂蜻m應(yīng)作物種子將通過穩(wěn)定、漸進(jìn)的改良來實(shí)現(xiàn)。”阿特林說道。

一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，大公司改良的種子只占世界小農(nóng)戶的10%

阿特林（Atlin）表示：“如果‘作物育種家’做得足夠好，面對當(dāng)前氣候變化，我們的糧食產(chǎn)量可以增加2%?！睘榱撕唵蔚卣驹谙嗤牧?，他補(bǔ)充道，這需要基因組和植物評估技術(shù)的突破來加快這一進(jìn)程。

阿特林（Atlin）說：“我們需要一個(gè)快速且反饋迅速的作物改良系統(tǒng)來實(shí)時(shí)開發(fā)新品種?！彼嬖谟谠S多地區(qū)，包括北美、西歐和中國，但在撒哈拉以南非洲和南亞需要更多這樣的開發(fā)項(xiàng)目。為此，蓋茨基金會(huì)向國際農(nóng)業(yè)研究磋商組織（CGIAR）以及發(fā)展中國家的政府項(xiàng)目提供補(bǔ)助，以支持對木薯、豆類以及小麥和水稻等作物的系統(tǒng)化育種。

一項(xiàng)關(guān)于世界主要種子公司援助小農(nóng)戶的2023獲得種子指數(shù)（accesstoseedsindex）發(fā)現(xiàn)，主要種子公司的“改良”種子僅占世界小型農(nóng)戶的10%。在當(dāng)?shù)氐姆N子育種和生產(chǎn)中，種子產(chǎn)業(yè)投Z僅限于肯尼亞和坦桑尼亞等少數(shù)國家。

埃塞俄比亞農(nóng)民聚集在一起討論20種不同硬粒小麥品種的試驗(yàn)BIOVERSITYINTERNATIONAL/C.FADDA

種子基金會(huì)執(zhí)行主任伊多·維哈根（IdoVerhagen）樂觀地認(rèn)為在未來幾十年里，所有的農(nóng)民都能獲得合適的種子——這個(gè)巨大飛躍僅僅只是今天考慮的十分之一。例如，南亞和東南亞的許多國家都有強(qiáng)有力的私人認(rèn)證種子生產(chǎn)和分銷計(jì)劃，維哈根（Verhagen）說道：“問題在于研究機(jī)構(gòu)或有育種計(jì)劃的公司是否會(huì)生產(chǎn)出高質(zhì)量的種子，適應(yīng)種植當(dāng)?shù)胤N子的農(nóng)民是否愿意購買。”

農(nóng)民是出了名的挑剔。這對于他們來說，避開新品種和改良品種屢見不鮮，如果沒有他們想要的品質(zhì)的話——例如，高桿養(yǎng)?；蛉菀酌摿?。但近年來，農(nóng)業(yè)界對氣候適應(yīng)性種子的興趣急劇上升。2023年首次公布種子獲取指數(shù)時(shí)，農(nóng)民們表示獲取現(xiàn)代作物品種并不是一個(gè)優(yōu)先事項(xiàng)?！暗搅?023年情況發(fā)生了變化，群體開始傾向于說他們需要更多的現(xiàn)代植物