新研究发现抗旱本土植物可以灌溉粮食作物

在西非容易干旱和粮食不安全的地区种植作物的诀窍可能是无处不在的本地灌木，它们在最困难的生长条件下仍然存在。根据发表在《环境科学前沿》上的一项新研究，将这些灌木与粮食作物小米并排种植，小米产量增加了900%以上。几十年前，现居俄亥俄州的土壤科学家理查德迪克(Richard Dick)走访了西非的塞内加尔村庄，他注意到，尽管天气干旱，农民种植的大多数其他植被的低矮灌木都被摧毁了。一块田地。

“我说，‘哇，这里有一些生物质！“那是什么？””他说，指的是他的团队最初对寻找有机物质以改善该地区土壤的兴趣。从那以后，易卜拉希马迪德希奥——迪克和塞讷格尔的长期主要合作者——发现了灌木有益于土壤和作物的许多方式。但是最深刻的发现发生在最近，迪克说。一项最新发表的研究表明，当种植在小米附近时，这些灌木可以分享它们吸收的宝贵水分，并促进为西非人提供营养的主要谷物的生产。

“非洲这一地区的人们依靠当地种植的作物生存。俄亥俄州立大学土壤微生物生态学教授迪克说：“找到增加粮食产量的方法是至关重要的，尤其是在严重干旱期间。“就目前情况来看，人口在持续攀升，没有更多的土地，回报率持平。”这项新研究发现，一些木本灌木——特别是一种名叫Guiera的灌木——以拉丁名Guiera senegalensis命名——可以有效地与土壤表面下的小米植物分享水分。小米是谷类作物，高粱是塞内加尔的重要食物来源。迪克说，那里的农民，以及非洲其他地区的农民说，萨赫勒人在不同程度上允许这些灌木与作物一起生长——可能长达数千年。他说，有些人把它们砍下来或撕下来烧掉，它们很大程度上没有被承认是作物资源。

迪克和他的研究团队开发了一种创新的作物管理系统，他们称之为“优化灌木系统”，使用这些现成的灌木。他们的方法包括大幅增加农民田地中的灌木密度，从每公顷不到300棵灌木(约2.5英亩)增加到同一土地上的1500棵灌木。他们的系统还包括给灌木叶子和茎施肥，而不是燃烧这种有机物质。迪克说，随着产量的显著增加，该系统改善了土壤质量，增加了作物的养分，并将收获时间缩短了约15天，这在降雨量少的地区非常重要。最新发表的研究详细介绍了植物造福邻居的一种方式。灌木的根深入土壤，寻找地表下30到40英尺的水。显然，让灌木自己在坚硬干燥的环境中生存更好。

但是他们如何分享流动性财富呢？迪克和他的合作者创造了一个实验，在这个实验中，他们能够追踪水分从深根到邻近的珍珠粟(灰绿狼尾草)。他们发现，在夜间——当灌木不忙于依赖阳光的光合作用时——从地下深处汲取的水通过地表根部渗漏到周围的土壤中，而不是从叶子中排出。迪克解释说，当光合作用停止时，气孔——植物叶片上的“孔”——在黑暗中关闭。

这意味着靠近地表的小米植物的根可以吸收从灌木转移到水面的水分。研究人员通过跟踪科学强加的干旱实验证实了这一点，这些实验从水最初进入灌木的根部到最终存在于小米的叶子中，其中包括对比灌木田。“我们证明这些灌木的‘生物灌溉’正在发生，这是第一次作物生产，”迪克说。“这是一种土生土长的植物，免费且容易种植——它的一切都是积极的。”

现在，该团队仍然希望在整个萨赫勒地区的农民中进行越来越系统的试点测试，并进行必要的调整，以促进这种做法的更广泛采用。迪克说，寻找自然、易于使用的解决方案来养活不断增长的人口在西非有很大的潜力。在世界其他地区，包括东南亚和南美洲，农民大量使用化肥和杀虫剂，以适应人口增长。但在塞内加尔和邻国，农业依赖于大自然提供的东西——种植者通常不使用化肥或农药，也没有资源来灌溉干旱的作物。

“这是一个半干旱地区，一年只有部分时间下雨。有些年份，主要是干旱，人们在挨饿。”迪克说，并补充说，60%至90%的人在塞内加尔生活在小农业村。迪克说：“最终的解决方案将是当地可以获得的任何东西，找到这些答案并与当地农民一起考虑潜在的农业技术是至关重要的。”国家科学基金会支持这项研究。迪克与来自塞内加尔、加州大学、默塞德和法国河滨的科学家一起工作。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！