211service.com
Böjliga växter
Att producera grödor med högre avkastning har varit ett mål för bönder ända sedan det fanns gårdar. Växtförädlare sedan Gregor Mendel har insett grödans ärftlighet och hur de relaterar till avkastning. Ärftlighet är avgörande, men det är bara en faktor - det finns också frågan om hur stabil en ärftlig egenskap kommer att vara under olika miljöpåfrestningar.
Sharon Clay
Vi har nu verktyg till vårt förfogande som Mendel aldrig hade kunnat drömma om. Tillsatsen av gener för C4-fotosyntes i icke-C4-växter ger oss till exempel grödor som är mycket effektivare på att använda vatten och kväve (se Supercharged Photosynthesis ).
Men sådana framsteg är bara värt besväret om de leder oss till grödor som ger bra avkastning i de varierande och oförutsägbara miljöer som vi nu står inför. I norra Great Plains, till exempel, har bönder sett temperaturen öka och nederbördsmönster förändras under kritiska pollineringstider. Vi behöver utveckla växtsorter som tål dessa förändringar.
Enligt US Department of Agriculture togs 73 miljoner hektar jordbruksmark i USA ur produktion mellan 1990 och 2012. Liknande trender kan ses över hela världen. Orsakerna är många, men tre breda kategorier är ökenspridning, stigande hav och urbanisering.
Denna markförlust gör att vi behöver använda det vi har kvar mer effektivt. Ta den genomsnittliga amerikanska majs acre, som producerade 171 bushels majs 2014, enligt USDA uppskattningar. En skäppa majs väger cirka 56 pund. Om, säg, 80 hektar urbaniseras, måste andra områden öka produktionen med 760 000 pund för att ersätta den förlorade maten.
Det finns en mängd olika agronomiska sätt att göra det, ett är genetiskt modifierade grödor. Många människor protesterar mot sådana växter, men de har resulterat i avsevärda förbättringar för människors och miljöns hälsa. En stor fördel är ökningen av mark utan jordbearbetning, vilket avsevärt minskar jorderosion. Detta förhindrar i sin tur att silt kommer in i bäckar och reservoarer, förhindrar avrinning av jordbrukskemikalier och ökar markens vattenhållande förmåga.
Tänk på vad som hände i South Dakota under torkan 1972 och 2012. År 2012 var majsskördarna cirka 70 bushels per hektar större än de hade varit 1972, delvis tack vare förbättrad grödgenetik och jordens ökade vattenkapacitet.
Agronomer fortsätter att förbereda sig för en oviss framtid. Otrygghet i maten är ett verkligt och påtagligt hot. Genom genteknik, konventionell uppfödning och forskning om förbättrade förvaltningsmetoder utvecklar agronomer grödor med mindre koldioxidavtryck samtidigt som de ökar avkastningen och näringsvärdena, och de gör allt detta på ett krympande antal åkerarealer. Ingen liten bedrift.
Sharon Clay är professor i växtvetenskap vid South Dakota State University och tidigare president för American Society of Agronomy.