本文是关于有利气候的智慧农业的两篇系列文章之一。下一篇将谈根据气候变化而调整农耕方式。
许多农业活动——开拖拉机,耕地,施化肥或杀虫剂——都会向环境中释放温室气体。但是,专家人士开始发现,基因改良作物可以减少这些释放。
基因改良是指科学家运用基因重组技术,改变生物的基因结构。这项技术在2019年成为现代农业史上被最快采用的作物技术。据国际农业生物技术应用服务组织(International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications,简称ISAAA)显示,这一年内有29个国家的农民种植了1.9亿公顷的基因改良作物。
常见的基因改良作物有不同种类的玉米、大豆、棉花和油菜籽。改良作物具有一些抵御农耕问题的特性,同时还可以减缓气候变化。它们两个最重要的特性是,不怕除草剂和具有抗虫害能力。
据康奈尔科学联盟(Cornell Alliance for Science)的数据显示,这些特性使农民在1996年至2018年间将杀虫剂的喷洒量减少了8.6%。
减少杂草,减少翻耕
耐除草剂的作物不会被清除杂草的除草剂杀死或枯萎。
德州农工大学(Texas A&M University)土壤作物学系系主任戴维·巴尔滕斯珀格(David Baltensperger)说,种植耐除草剂的作物“能够优化生产——即能够把握作物的其他可变因素,因为知道这些作物可以抵御杂草”。
此外,这些有耐抗力的作物减少了除草剂的使用,减少了土地翻耕。
土地翻耕能够铲断盘根错节的有害杂草的根茎,但翻起的土壤也将温室气体释放到空气中,在翻耕时使用的拖拉机也排放温室气体。由于耐杂草作物可以减少翻耕需要,所以也减少了温室气体的排放。而且,农民可以因此使土壤减少土质损失,获得更好的收成。
科学家于1996年在美国引入耐杂草作物。据ISAAA说,到2020年,90%的国内玉米产地采用这类种子。美国的其他耐杂草作物类型有棉花、油菜籽和大豆。
减少杀虫剂、温室气体和浪费
与此同时,作物还可以通过基因改良——植入一种杀虫细菌蛋白,获得抵抗虫害能力。这些作物通常被叫做Bt作物(Bt crops),因为它们被添加了土壤细菌Bacillus thuringiensis ——简称Bt(苏云金芽孢杆菌)——的蛋白。康奈尔科学联盟表示,全球有大约4.05亿公顷农田种植Bt作物。
种植抗虫害作物的农民不需靠喷洒有害的化学药剂控制虫害,进而减少了使用杀虫剂的机器排放的温室气体。

美国从1996年开始可以在玉米和棉花生产中采用Bt基因。据美国农业部(U.S. Department of Agriculture)资料,2020年,美国82%的玉米地和88%的棉花地种植的是这类有耐抗力的品种,从而减少了使用除草剂和土地翻耕。
抗虫害作物被世界各地采用,而且在阿根廷、澳大利亚、巴西、加拿大和美国得到广泛种植。
Bt作物使农民更有保障获得高质量的营养作物的丰收。(巴尔滕斯珀格说,没有抗虫害能力的作物“会因虫害而造成粮食浪费,因为害虫损害庄稼,减少人类所得”。)在印度和澳大利亚等国,正在有越来越多的小农场种植Bt棉花。ISAAA的一个报告说,Bt棉花可以把使用喷洒杀虫剂减少二分之一,同时大大提高农民的收入。
在孟加拉国,Bt茄子(Bt brinjal)改变了农民的食材体制,得到了更多收入,同时为更多人提供了食材。
农民米隆·米亚(Md. Milon Mia)对科学联盟说,“种传统类型的作物会让我因为虫害损失40%,但是种Bt茄子,我不需要用杀虫剂,而作物也不受到任何损害。我的邻居都很兴奋,他们说,‘这是什么?请给我们这种茄子,我们想试试!”
有利气候的智慧型农业在明显迅速发展。