高科技创新可能塑造非洲农业的未来

Emmanuel Adou, an Ivorian farmer, looks a drone spraying his oil palm plantation in Tiassale northern Abidjan, Ivory Coast May 21, 2019. Picture taken May 21, 2019. REUTERS/Luc Gnago - RC16D5636DE0
Could drones and other small robots be the future of farming in Africa?Image: REUTERS/Luc Gnago
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未来几十年,非洲农民或许会集资购买小型机器人车辆来为田间除草,或购买可悬停的无人机,仅在需要的地方精准喷洒少量农药。

智能手机已经让偏远地区的农民能够拍摄患病植株的照片并上传,从而快速获得诊断结果以及治疗建议。

研究人员还在尝试训练玉米和小麦等作物,使其能够从空气中自行制造氮肥——这是大豆和其他豆科植物所采用的方法——同时探索如何让小麦和水稻在高温条件下提升光合作用效率。

随着与气候变化相关的气候变暖以及极端天气愈加频繁,全球农民面临的挑战日益严峻,同时他们也在努力减少自身的温室气体排放。科学家表示,旨在帮助富裕和贫困农民的创新热潮正在汇聚,这些创新有望以惠及所有人的方式汇合。

哥本哈根大学植物与环境科学负责人斯文德·克里斯滕森(Svend Christensen)表示,在气温更高的世界里,农民面临的是“相同的问题、相同的挑战”。

为提高产量并对抗小麦锈病这一主要病害,农业研究人员已联手合作,目前正在组建一个国际联盟,旨在使小麦能够更好地应对日益加剧的高温和干旱。

“随着我们意识到气候变化,我们共同开展工作的强度发生了真正的转变,”国际玉米小麦改良中心(CIMMYT,总部位于墨西哥)全球小麦项目负责人汉斯-约阿希姆·布劳恩(Hans-Joachim Braun)表示,CIMMYT)。

他表示,全球气温每比工业化前水平升高1摄氏度,小麦产量就会下降5%至8%。

他表示,这意味着即使各国政府如其所承诺,将全球变暖控制在“远低于”2摄氏度的水平,世界仍可能面临产量下降10%的局面;而且,这一降幅将出现在世界人口持续增长、粮食需求不断上升的同时。

他表示,培育更能耐受高温的小麦品种,有助于帮助从澳大利亚到印度和中国的农民,以及依靠这些谷物为生的人群。

“无论你在哪里使用这一性状,它都会产生影响,”布劳恩表示。

科特迪瓦农民伊马纽埃尔·阿杜(Emmanuel Adou)在2019年5月21日于科特迪瓦阿比让北部蒂亚萨莱的油棕种植园中,观看无人机喷洒农药。

Image: REUTERS/Luc Gnago

大胆去梦想

科学家正在研究的一种思路,是从根本上重塑小麦和水稻等作物的光合作用方式,使其在高温天气下,尤其是在水资源较少的情况下,能够更好地持续产出。

科学家表示,这一过程与帮助小麦和玉米自行制造肥料的努力一样,极其复杂,很可能需要数十年的研究工作。

“这将是一次巨大的突破。许多人认为这有些异想天开,因为难度实在太大,”气候变化、农业与粮食安全CGIAR研究项目(CCAFS)负责人布鲁斯·坎贝尔(Bruce Campbell)表示。CCAFS)。

比尔及梅琳达·盖茨基金会的作物研究专家凯西·卡恩(Kathy Kahn)表示,早期在烟草中提高光合作用效率的试验已显示产量提升了40%,目前该技术正被应用于从木薯到玉米等多种作物的测试中。

负责该基金会农业发展工作的尼克·奥斯汀(Nick Austin)表示,此类变革“将使贫困和富裕地区的人们共同受益”,并可能在维持粮食价格可承受方面发挥关键作用。

“这些技术……将具有全球性意义,”他预测道。

卡恩表示,帮助农民(包括最贫困农民)适应气候压力的其他努力已经生根发芽。

她表示,例如,耐淹水稻能够在被水淹没的情况下存活,目前亚洲已有600万农民使用这一品种,以应对日益极端的天气。

哥本哈根大学的克里斯滕森认为,从除草机器人到无人机,更多高科技创新也很可能惠及较贫困的农民。

他表示,随着非洲预计在未来几十年迎来人口快速增长并向城市迁移,其农民将需要提高效率,以生产更多的粮食。

他补充道:“如果你想提高效率,就需要借助机械来完成一些繁重的工作。”

他认为,无人机和机器人的价格将在未来几年迅速下降,正如当年手机价格的下降一样。

克里斯滕森表示:“也许你可以与邻居共用这台机械。”“一个由小农户组成的村庄可以考虑购买一台,用于所有田地的作业。”

路易斯·米格尔·霍亚(Luis Miguel Joya)于2018年7月25日在萨尔瓦多圣马科斯兰帕镇附近一处受干旱影响的农场中为一片Pipian作物田灌溉。

Image: REUTERS/Jose Cabezas

双向流动

CCAFS首席科学家菲利普·桑顿(Philip Thornton)表示,随着消费者和企业越来越想了解所购产品的来源,较贫穷国家的农民也可能采用从区块链到嵌入花椰菜中的微芯片等系统,以助力溯源追踪。

桑顿正在撰写一份名为《野生未来》("Wild Futures")的报告,预计今年晚些时候发布。他表示,该报告将深入探讨潜在的高科技进展,并根据技术变革的速度,预测15至20年后的粮食系统可能呈现的面貌。

他补充道,关于高科技创新将以多快的速度惠及较贫困的小农户,以及在多大程度上能够惠及,目前仍存在“相当大的不确定性”。

但CCAFS负责人坎贝尔预测,将会出现“许多创新,而且这些创新极有可能在其源头之外被其他地方采用”。

克里斯滕森表示,思想也日益从较贫穷国家流向较富裕国家,而不仅仅是反向流动,尤其是因为在某些情况下,最贫困地区最先遭遇最严重的气候影响。

“发展中国家的人们给了我们很多启发,”他表示。

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