對古代瑪雅人來說，它是眾神的食物。19世紀的古巴人將其用作催情劑。在20世紀，美國烹飪權威範妮·法默建議將其“刺激作用”用於“消化不良的病例”。縱觀歷史，人們一直珍視可可——巧克力的決定性成分——這種傳統在我們現代仍然延續。僅在剛過去的這個情人節，美國人就在巧克力上花費了估計 17 億美元。全球每年人們在這一甜食上的花費超過 980 億美元。隨著人口規模擴大以及發展中國家有能力購買巧克力的人數不斷增加，人們對巧克力的需求不斷上升，未來需求可能會超過供應。
所有這些可可生產不僅僅是為了滿足我們共同的嗜甜慾望：熱帶地區種植可可樹的五百萬到六百萬農民依靠銷售可可樹的種子來養活自己和家人。工人們從足球狀的豆莢中取出種子（通常稱為豆），然後進行發酵和乾燥，形成可可液塊、可可脂和可可粉。大約 5000 萬人的生計依賴於可可豆從農場到商店貨架上的糖果的漫長生產過程。在世界可可產量的 40% 來自的象牙海岸，可可種植業佔 GDP 的 15%，並僱用了 5% 的家庭。
“許多農民將他們的可可樹當作自動取款機。他們摘一些豆莢並出售，以快速籌集學費或醫療費用。這些樹木在農村生活中發揮著絕對關鍵的作用，”國際熱帶農業中心的彼得·萊德拉赫觀察到，他領導了對氣候變化對象牙海岸和迦納可可種植業影響的研究。奈及利亞和喀麥隆也與象牙海岸和迦納一起，生產了世界 70% 的可可供應。
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但是，脆弱的“巧克力樹”Theobroma cacao正處於危險之中。這種樹一直極易受到害蟲和真菌感染。1988 年，就在瑪氏公司（我們的僱主）在巴西巴伊亞州繁榮的可可種植區建立可可科學中心僅僅六年之後，在該地區發現了真菌病女巫掃帚病。它使產量減少了 80%，迫使幾代人種植可可的家庭放棄農場並搬到城市貧民窟——有效地在短短幾年內摧毀了幾個世紀以來積累的大量可可種植知識。現在，另一種真菌病霜黴病已在拉丁美洲蔓延，並可能很快到達巴西，在那裡它可能比女巫掃帚病更具破壞性。如果女巫掃帚病意外地或透過生物恐怖主義行為被引入西非，會發生什麼？
更糟糕的是，許多農民，尤其是非洲的農民，難以獲得最好的種子、化肥和殺菌劑，以及它們的使用培訓。因此，產量——以及他們產生的收入——僅為其潛力的三分之一或更少。與此同時，世界對可可的需求越來越大：製造商估計，該行業目前生產約 440 萬噸可可；到 2020 年，他們預計需求將超過供應 100 萬噸。
鑑於這些挑戰，我們和巧克力行業的其他人士擔心，如果不迅速在多個方面採取行動，可可種植可能會陷入惡性迴圈。為此，研究人員目前正在努力尋找可持續提高產量的方法。其中一些努力涉及農民、公司、大學和政府機構（包括美國農業部）之間的非傳統合作。其中一項由瑪氏公司領導的合作專案已經對可可基因組進行了測序，試圖找到培育更強壯樹木的方法。這些努力是否能夠成功提高產量，以拯救農民的生計並滿足世界對巧克力的熱情，還有待確定，但我們看到了一些令人鼓舞的跡象。
對可可的攻擊
可可種植者當然感受到了增加產量的壓力，但這種作物很難種植。可可樹起源於亞馬遜河上游，即現在的厄瓜多，並被引入奧爾梅克墨西哥帝國，奧爾梅克人將其馴化，然後將其送到瑪雅人和阿茲特克人手中。葡萄牙和西班牙水手將這種樹帶到非洲和亞洲的殖民地。今天，可可樹仍然只生長在赤道以北和以南約 18 度以內的狹窄地帶。它喜歡肥沃、排水良好的土壤，而這種土壤在熱帶地區通常很稀缺。而且它需要高溫和潮溼，這會導致真菌、病毒和害蟲問題，這些問題會奪走高達 40% 的作物。除了美洲的女巫掃帚病和霜黴病外，對該樹的其他威脅還包括西非的可可腫枝病毒和東南亞的一種叫做可可豆莢螟的蛾，後者每年造成的作物損失通常高達 6 億美元。迦納的可可樹遭受蟲害、黑豆莢腐爛病、水黴病和腫枝病毒的侵害。專家擔心，這些災害現在正在襲擊鄰國象牙海岸更健康的樹木。我們擔心非洲或亞洲可能會因為這些威脅而遭受類似巴西的崩潰。
該樹木有限的遺傳變異無濟於事。瑪氏可可遺傳學家胡安·卡洛斯·莫塔馬約爾及其合作者透過基因追蹤發現，可可分為 10 種不同的主要品種，所有品種都屬於同一個單一物種。因此，儘管菌株之間的相似性意味著種植者可以輕鬆地進行雜交，但這也意味著收集到的菌株沒有包含足夠的變異來提供對害蟲和疾病的太多天然抵抗力；如果一個菌株在基因上易感，那麼很可能所有菌株都會屈服。當農民儲存自己的種子來種植新樹時，這種當地的近親繁殖使樹木更容易受到害蟲和真菌的侵害。
除了通常的困難之外，生長條件似乎正在變得更糟。洪水、乾旱和風暴等極端天氣一直使熱帶地區的農業變得困難。氣候變化正開始加劇這些極端情況，這可能會加劇害蟲和疾病的侵擾並擾亂供水。政府間氣候變化專門委員會 2007 年的報告預測，到 2020 年，非洲雨養作物的產量（包括可可）可能在一些國家減少多達 50%。同一份報告預測，到本世紀中葉，亞馬遜地區的氣溫將升高，相關的淡水將減少。此外，萊德拉赫對氣候變化對迦納和象牙海岸影響的研究預測，理想的可可種植區將轉移到更高的海拔地區，以彌補氣溫上升。“問題是西非大部分地區相對平坦，沒有‘上坡’，”他在 2011 年 9 月的新聞稿中評論道。因此，氣候變化可能導致適合可可作物的地形急劇減少。與此同時，在印度尼西亞，每年的季風雨在較短的時間內變得更加強烈，經常將可可樹上的花朵擊落，從而阻止豆莢的形成。
貧困加劇了這些挑戰。在象牙海岸和迦納，不同種族的人口在境內流動以及來自較貧困的鄰國布吉納法索的移民，不僅造成了富人和窮人之間的緊張關係，還混淆了產權。在這兩個國家，農民都對投資於他們的孩子可能無法繼承的樹木猶豫不決，而且許多人不想繼續種植可可，除非樹木的生產力能夠得到顯著提高。年輕人正在搬出可可種植區，這轉化為農民平均年齡的增加和他們教育水平的下降。
不幸的是，化肥、殺菌劑和殺蟲劑——顯著提高作物產量的最有效方法——在該地區很少使用，因為農民買不起，也不知道如何有效地使用它們。即使他們買得起這些工具，農場位置偏遠（通常只能透過維護不善的道路到達）也意味著政府和商人很難將這些產品送到農民手中，並提供關於如何最好地使用它們的教育。
拯救巧克力
由於可可生產面臨的威脅來自害蟲、疾病、氣候變化和貧困，因此必須在所有這些問題上開展工作，以在不砍伐雨林以獲得耕地的情況下提高產量。必須透過施用肥料和種植樹木和灌木來控制侵蝕，從而恢復廢棄土地。全球平均單產約為每公頃 460 公斤可可豆，而使用現代耕作技術管理的作物可以輕鬆實現每公頃 1,500 公斤或更高的產量。對於發展中國家的許多可可種植者來說，產量增加兩倍將意味著每天 1 美元的餬口收入與每天 3 美元的勉強餬口收入之間的差異。
大約五年前，當瑪氏公司、美國農業部農業研究服務處 (ARS)、IBM 和其他機構的研究人員對所謂的馬蒂納 1-6 品種的T. cacao的基因組進行測序和分析時，科學朝著提高產量邁出了關鍵一步，許多專家認為馬蒂納 1-6 品種是世界上種植的所有可可的 96% 或更多的祖先。然後，我們將結果在網際網路上免費提供給所有人（包括瑪氏公司的競爭對手），因為我們認為沒有任何一個組織有資源及時完成拯救該物種免受其面臨的各種危機所需的育種工作。可可沒有像水稻、玉米和小麥等商品那樣受到遺傳關注——這種關注顯著提高了這些作物的產量。（由法國農業研究組織 CIRAD 領導的另一個聯盟在我們釋出我們的序列後不久宣佈了他們對不同品種可可的測序。）
為了有效，在發達國家實驗室進行的可可分子研究必須與育種者在發展中國家實地所做的工作聯絡起來。因此，在過去的十年中，瑪氏公司和 ARS 在西非、東南亞和拉丁美洲組織了可可育種者網路。育種者正在使用可可基因組來發現世界可可作物中的哪些作物具有抗病性、提高的產量、水和養分利用效率以及氣候變化適應性。
由於這種合作，當哥斯大黎加的育種者威爾伯特·菲利普斯-莫拉發現一種表現出對霜黴病具有一定抗性的栽培品種時，他將樣品傳送給網路中的分子生物學家，然後他們能夠使用基因組圖譜來識別該栽培品種中賦予對可怕真菌抗性的基因變異。在隨後的育種工作中，育種者可以快速確定新的栽培品種是否攜帶該性狀或下一代可可樹的其他有用性狀。拉丁美洲的農民已經開始將這些新植物的枝條嫁接到他們的樹木上。
育種者以前已經鑑定出抗女巫掃帚病的栽培品種，但它們不能生產高質量的可可。新的育種工作提高了透過仔細雜交將抗性和品質等所需屬性混合到單一 T. cacao 栽培品種中的前景。與此類似，研究人員發現了一種對東南亞血管條紋枯萎病具有抗性的可可型別，目前正在分析該性狀的遺傳基礎。可可專家最終希望培育出能夠抵抗其他真菌和害蟲，並且能夠承受經常伴隨氣候變化而來的高溫和缺水的樹木，同時保持可可豆的品質。
研究人員還旨在生產較矮的樹木。在收穫期間，農民用長杆末端的刀子從樹上砍下可可豆莢。他們非常小心，不要損壞豆莢的生長部位。一種較矮但產量相同或更高的樹木將需要更少的資源來產生豆莢，並且更容易收穫。
然而，即使是矮小、耐旱的樹木仍然需要一些水。最終，無論我們的栽培品種多麼高效，可可種植者都必須想辦法灌溉更多作物，而不是依賴變幻莫測的降雨。農民、科學家、援助機構和基金會正在嘗試不同的方法來解決各個地區的這個問題。巴西正在研究兩種截然不同的策略。首先，對小農進行培訓，以開發混合農林複合系統，其中可可樹種植在糧食作物、飼料樹和木材樹之間。這些混合物透過改變整個樹木基質中的根系結構，提高了整個系統的保水能力。第二種策略採取了相反的方法，在巴西巴伊亞州海拔較高的地方（在傳統的害蟲和疾病範圍之外）建立大型可可樹種植園，在充足的陽光下種植，並用富含肥料的水進行灌溉，以實現最大生產力。越南種植者——其中一些人由於不可持續的地下水使用而面臨水位下降的問題——正在建造水庫來收集雨水，用於灌溉可可樹。
與供水情況一樣，世界上的每個可可種植區都有其自身的一系列挑戰和正在加緊應對挑戰的組織。2009 年初，世界可可基金會 (WCF) 啟動了一項耗資 4000 萬美元的專案，該專案由比爾及梅琳達·蓋茨基金會和 17 家公司資助，旨在改善西非和中非五個國家可可種植者的生計。到 2014 年，可可生計計劃已經培訓了近 20 萬農民，與他們合作提高生產力和質量，促進作物多樣化並提高供應鏈效率。
該計劃基於一系列成功的 WCF 非洲可可農民田間學校，這些學校本身是模仿聯合國糧食及農業組織類似的農民田間學校而建立的。學校輔導員找到了當地的農民領袖來承擔大部分教學工作，除了涵蓋疾病管理、修剪和收穫等顯而易見的主題外，學校還解決了瘧疾、艾滋病毒/艾滋病、農場安全和避免童工等主題。據 WCF 總裁比爾·蓋頓稱，畢業生收入增加了 23% 至 55%。
在東南亞，農民傾向於獲得他們需要的培訓，因為那裡的推廣服務更好。那裡的主要障礙是開發綜合蟲害管理技術來應對破壞性極大的豆莢螟——這項工作已經開始，但還有很長的路要走。這些技術包括使用基於資訊素的誘捕器和黑螞蟻（豆莢螟的天敵）來控制蛾子，而不是僅僅依賴可能破壞該地區生物多樣性的殺蟲劑。
可持續地將可可產量增加兩倍是完全有可能的。有效的化肥、殺菌劑和培訓計劃已經存在，科學家們也開始開發對長期困擾可可樹的一些問題具有抗性的栽培品種。但是，將所有這些資源送到貧困、偏遠的農民手中，以便他們能夠變得更好、聯絡更緊密，這是一項任何單一政府、聯合國機構、公司或專案都無法完成的艱鉅任務。實現這一目標將需要創新、充滿活力的聯盟。我們樂觀地認為，巧克力及其支援的廣闊的社會、文化和生態系統將迎來更加安全的未來，但必須說，使可可成為真正可持續的作物確實是一項巨大的挑戰。