Люди радикально изменили эволюцию сельскохозяйственных растений после Второй мировой войны, перестроив нашу семеноводческую систему с помощью промышленных методов ведения сельского хозяйства, чтобы прокормить растущее население. Тем не менее, в условиях меняющегося климата в ближайшие десятилетия, говорят исследователи UVM, семена, которые накормят мир, находятся в руках мелких фермеров.
В новой дискуссии, опубликованной в журнале Plants, People, Planet, Чен (Chen) и его соавторы исследуют, как появление профессиональных селекционеров «нарушило эволюционные процессы», чтобы «изменить всю продовольственную систему».
Массовое производство высокоурожайных семян ограниченных сортов создало пропасть между «формальной семенной системой», которая в настоящее время продает большинство семян по всему миру, и «неформальной семенной системой», которая состоит из фермеров, которые отбирают свои собственные семена для выведения разнообразных, адаптированных к местным условиям сортов сельскохозяйственных культур, известных как ландрасы (landraces).
При отборе этих земельных участков мелкие фермеры предоставляют услуги evosystem — преимущества, которые мы получаем от биоразнообразия, развившегося в ходе эволюционных процессов, объясняет Чен, научный сотрудник Института окружающей среды Гунда. Эти услуги включают в себя адаптацию сельскохозяйственных культур к стрессам, включая засуху, засоление и вредителей, которые, как она добавляет, как ожидается, будут увеличиваться по мере потепления климата, отмечая, что такие услуги имеют решающее значение для будущего устойчивого развития.
«Селекционеры, использующие официальную систему семеноводства, отбирают сорта, уделяя особое внимание получению высоких урожаев», — говорит Чен. «Предполагается, что селекция — это наука о раскрытии потенциала урожайности культуры, что современность накормит мир».
Это было достигнуто с помощью удобрений, орошения и пестицидов, чтобы воссоздать по сути одну и ту же плодородную среду независимо от местоположения. По словам Чена, селекционеры выбрали современные сорта семян для выращивания в этих идеальных условиях.
Современные семена чувствуют жару
Но вне этих условий культурные растения эволюционировали вместе с микробными и животными видами, чтобы переносить широкий спектр окружающей среды. Например, многие растения вырабатывают соединения, которые привлекают местных насекомых, чтобы они охотились на паразитов растения. Другими словами, говорит Чэнь, у них развилась привычка «вызывать телохранителей».
Но растения из семян массового производства не сохранили эту особенность, которая им не нужна при «постоянной поддержке пестицидами», говорит Чен. Утратив эту древнюю связь с окружающей средой, растения не обращаются за помощью: «формальные семеноводческие культуры были отобраны так, чтобы быть немыми».
Конечно, в том, что люди управляют эволюцией сельскохозяйственных культур, нет ничего нового, говорит Чен. Подобно взаимодействию между растениями и экосистемой, селективная селекция сельскохозяйственных культур человеком формирует культуры для мест и климата, где они посажены.
И наоборот, зависимость от культур с высокой урожайностью, но без связи с окружающей средой является компромиссом. Универсальное сельское хозяйство быстро становится неприемлемой перспективой в условиях экстремальной жары или засухи, которые ожидают многие сельскохозяйственные районы.
Так что же происходит в экстремальных климатических условиях, когда мы больше не можем создать идеальную среду для формальных посевов семенной системы?
Потребность в разнообразных семенах
Решение, как предлагают Чен и его соавторы, лежит в карманах, сараях и амбарах по всему миру: это огромное разнообразие семян ландраса, спрятанных людьми, выращивающими сельскохозяйственные культуры во всех возможных экосистемах. Выращенные для получения урожая в горах, дельтах и пустынях, где их сажают фермеры, семена ландраса имеют наилучшие шансы нести в себе выносливые качества, необходимые для выживания в любых условиях, которые приготовило изменение климата.
«Ландрасы обладают чертами, которые помогут более коммерческим сортам адаптироваться к местным условиям», — говорит Чен, эти услуги evosystem, выращенные в семенах ландраса так же полно, как и их яркие вкусы и цвета.
Но проблема не только в генетике, и Чен, эволюционный эколог насекомых, работает с междисциплинарной командой, включающей социологов и генетиков растений. В современном сельском хозяйстве Чен видит «неоколониальные идеи о том, кто решает, что важно». Фермеры, создавшие ландрасы, часто являются мелкими землевладельцами в исторически колонизированных местах, их труд не оценивается в промышленном сельском хозяйстве или академических исследованиях.
По словам Чена, разнообразие семян, выращиваемых мелкими фермерами, считается «глобальным общественным благом». «Но что это дает мелкому фермеру, который понес расходы на выращивание этих семян ландраса? Поскольку климатические условия делают современные методы ведения сельского хозяйства неустойчивыми, решение состоит не в том, чтобы промышленно развитые страны просили мелких фермеров в развивающихся странах, экономящих семена: «Наши урожаи погибают; Можем ли мы получить твои семена?"» — говорит Чэнь.
«Нам необходимо найти механизмы для оценки и обмена разнообразием семян, чтобы управлять эволюцией наших продовольственных культур», — говорит она. – И нам не нужно просить мелких фермеров по всему миру взять на себя будущее продовольственной безопасности».
Вместо этого Чэнь и ее коллеги составляют аналитическую записку, чтобы поделиться своими знаниями с политиками. Их цель состоит в том, чтобы внедрить практику, способствующую совместному использованию выгод для надлежащей поддержки мелких фермеров в отношении разнообразия семян, которые они создали. Параллельной целью является поиск путей включения знаний этих фермеров, чтобы это разнообразие семян могло быть использовано для следующего поколения крупномасштабных культур.
«Это сдвиг парадигмы от менталитета «урожайность, урожайность, урожайность», — говорит Чен. «Мы должны сосредоточить эволюцию и биоразнообразие в наших сельскохозяйственных процессах. Именно так можно достичь устойчивого развития».
Авторы: by Lauren Milideo, University of Vermont
Источник статьи: https://phys.org/news/2024-06-modern-seeds-ready-climate-smallholder.html
