玉米昆虫学家供述

玉米昆虫学家的自白。

作为一名年轻的科学家,我发誓我绝不会在玉米地里工作。我的许多同龄人把他们的全部事业都花在研究玉米的害虫上,每个人都在一个狭小的壁龛上雕刻出自己的身份。40年后,它们将因对玉米根虫交配系统的广博知识而闻名于世,或者欧洲玉米螟的扩散,或者这些害虫最看得见的颜色或诱饵是什么。我不嫉妒他们的研究重点:世界需要知道甲虫是如何做爱的。但似乎在农民面临的问题和提供的解决方案之间存在着脱节。回首过去20年,我认为我所感觉到的是,玉米的科学是在一个惯例。的确,农业科学似乎陷入了陈规。

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创新将从何而来?这将促进食品生产?目前,农业创新以新的方式出现,为一系列狭小的农作物商品增加价值(补贴,化石燃料密集型,玉米乙醇有人吗?).或者农民可以购买的新技术,这些新技术将帮助他们种植更多相同的商品(即,Bt玉米,基于RNAi的玉米)。创新的方向是使一个破碎的系统工作,而不是问一个更紧迫的问题,即系统本身是否存在根本缺陷。

尽管我早先宣布不要在玉米上工作,不久,我发现自己沉浸在一个关于这种作物中捕食性昆虫的项目中。在过去的几年里,在两大洲,发现玉米根虫幼虫在土壤中经常被捕食者吃掉;像地上甲虫这样的无脊椎动物,流浪甲虫,蚂蚁,蟋蟀,蜘蛛,蜈蚣和其他许多。这种捕食者群落是一个功能单元,而不是简单的个体物种的集合,捕食者群落是动态的,并且在白天和生长季节经常变化。最重要的是,玉米(可能还有许多农业生态系统)中的捕食者群落在物种上遭到破坏,只有在物种数量饱和的情况下,才能发挥其防治害虫的潜力。我甚至大胆地建议我们可以用天然的害虫防治方法来替代转基因玉米种子和杀虫剂,如果我们以经济有效的方式改变栖息地,会对捕食者群落产生积极影响。

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一开始,向各种传统农业群体提供这些数据令人沮丧;大多数农民不愿意听一些科学家告诉他们改变他们的终身农业方法,当杀虫剂是如此容易使用和容易获得。最终,我遇到越来越多的农民停止使用杀虫剂,很少担心害虫。体育manbetx登录当时我不知道(这些农民可能也不知道)。但这些农民将再生农业定义为今天的实践。改变农场的动机与害虫没有多大关系:减少的害虫数量仅仅是通过促进土壤健康和生物多样性而得到的食物。

在再生系统中,植物多样性(以及它所支持的无数其他物种)和土壤生物学取代了许多或所有的农业化学输入。这些农民的原则很简单:停止耕种,不要离开贫瘠的土地,农场的植物多样性越大越好,畜牧业和农作物生产是一体的。他们用来支持这些原则的做法大相径庭。从覆盖作物,为了修剪旋转,进行间作,管理现场利润,为了让牧场在强烈的放牧压力下休息,这些实践适用于特定操作的条件和目标。再生农场是知识密集型的,不是技术/投入密集型。

我们的团队,由Claire Lacanne(现在在明尼苏达大学)领导,决定对再生玉米农民的利益主张进行实证检验。许多类似的系统级研究的问题在于,它们不一定代表最佳管理实践。在这项研究中,我们访问了被公认为北达科他州和南达科他州地区领导人的再生农民,明尼苏达州,和Nebraska。我们要求每个人把我们指给他们的邻居,他们被认为是好农民,但使用传统的耕作方法。因此,我们从一个区域重点评估了两种玉米生产系统,并允许农民自己根据经验知识设计处理方案。虽然不同农场的具体做法差别很大,一些一致性是所有的传统农场都使用经过新烟碱类杀虫剂处理的Bt玉米种子,再生玉米农场没有使用任何种类的杀虫剂(通常,从上次使用杀虫剂到现在已经有几十年了。

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然后我们开始对每个领域的昆虫进行全面的生物盘点,将昆虫从玉米植株中分离出来,从土壤表面吸食昆虫,从土柱中取出昆虫。克莱尔还检查了产量,并对每个油田进行了损益计算。

这项工作的结果应该是害虫管理革命的基础。经过杀虫剂处理的玉米田的害虫数量是未经杀虫剂处理的玉米田的10倍。再生玉米田。这一结果的关键是,再生农民并不是简单地放弃杀虫剂和转基因玉米;他们用不同的轮作和冬季覆盖作物的做法来取代这些投入。这些农民所展示的是,如果他们在经营中支持多样性和土壤健康,他们就不必对害虫种群做出反应。

再生农场的粮食产量比传统农场少29%。体育manbetx登录但利润几乎是前者的两倍。这种差异的主要原因是传统农民在玉米种子和肥料上的花费远远超过了他们的再生农民。此外,再生农民把他们的粮食出售给当地的合作社,这大大增加了他们的毛利润。

当我们研究利润和收益之间的关系时,另一个惊喜出现了。收益与利润关系不大,在很大程度上是因为在传统的农业体系中,获得高产量所需的成本增加。相反,这些玉米地土壤中的颗粒有机物含量是玉米地利润的预测指标。

最后,这项研究推翻了人们普遍持有的关于农业的一些先入之见。体育manbetx登录投入密集型玉米生产并不是最佳的商业决策:以产量为目的的农业不一定是以盈利为目的的。选择培育土壤有机物的做法的农民比以种植收成为目的的邻居有更高的利润。

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在研究生院昆虫学课上,我接受过这样的培训:害虫是不可避免的,我们最好的希望是优化我们的反应,降低它们的财务成本。在课程和研究中,对杀虫剂的替代品给予了一些关注,众所周知,农场需要杀虫剂才能生存。在一个层面上,这是真的。破坏土壤中生物的大型单养农场需要农药投入,以取代生物曾经免费提供给农民的生态系统功能。但这项研究表明,在设计良好的系统中,害虫并非不可避免。

是再生农民教会我有更好的方法。商品农业的传统智慧弊大于利,而被误导的科学就是这种传统智慧的基础。害虫是一种症状,不是问题。在我们解决简化食品系统的问题之前,害虫将继续试图纠正我们的不平衡。

我现在知道我对玉米的厌恶是误入歧途的。我把我对农业科学现状的不快强加给了一种植物,它已经代表了这个系统。只有当我的思想准备好处理农业的不真实时,我才能倾听我在玉米地学到的教训。最引人注目的是,我们可以利用我们的食物系统解决行星尺度的问题,再生农业开辟了这条道路。

网址:https://peerj.com/articles/4428/

博士。乔纳森·隆德格伦

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