本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
我們已經一遍又一遍地聽到——微生物將徹底改變農業。我們已經看到大型投資來自大型農業公司。我們已經目睹了越來越多的公司和初創公司加入到生產和商業化對農民和農業有用的微生物混合物的行列中。我們還看到了這些公司和大學之間的合作,以加速發現過程。
因此,一些農業公司已經發布了許多微生物產品,這些產品正在美國各地使用,包括加利福尼亞和德克薩斯。農民正在使用這些產品來提高作物生產力,增加產量,並加強植物的韌性和應對與氣候變化相關的多種壓力的能力。事實上,微生物接種劑正在對農業產生積極的影響。更重要的是,未來仍然充滿希望,因為包括BioConsortia、AgBiome和Indigo在內的幾家公司尚未釋出他們一直在研發的產品——這些產品仍在發現管道中。
在美國以外,微生物也在產生影響,包括加拿大、阿根廷、巴西和澳大利亞在內的國家正在積極使用農業微生物。亞太國家正處於增長階段。未來似乎也充滿希望,預計到2021年,農業微生物市場價值將達到50.7億美元。
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然而,即使在發達國家微生物產品和技術的使用穩步增長,但在非洲大陸卻進展甚微。
與發達國家一樣,非洲大陸的土壤也蘊藏著數十億有益的土壤細菌,可以用來徹底改變非洲農業。對於非洲許多資源匱乏的小農戶來說,微生物接種劑可以開闢新的機會。這些機會可能包括作物產量增加和他們小塊土地的生產力提高。
那麼,我們如何解開非洲土壤微生物的奧秘,並使微生物發明和應用為最需要它們的小農戶服務呢?
首先,這將需要充滿激情的科學家和堅定的利益相關者來領導非洲的這項倡議。像任何成功的倡議一樣,它需要相信研究的先驅者和那些有足夠專業知識來進行研究的人。它還需要其他利益相關者,如資助機構、行業合作伙伴、非政府組織、政府和農民。
好訊息是,這種情況已經開始發生;科學家、大學、資助機構和農業公司已經採取行動,為非洲實現這一目標。這些努力值得稱讚,但與發達國家的承諾和興趣程度相比,顯然需要更多的先驅者來迎接挑戰。同時,像AgBiome等目前正在進行的專案需要擴大規模。
一旦我們有了一批致力於此的科學家、研究人員、大學和私營公司、非政府組織、資助機構和其他堅定的利益相關者,就必須制定一項倡議的後勤工作,以確保其成功和可持續性。
我們可以借鑑類似的倡議,如N2Africa。它在一定程度上旨在探索固氮微生物在促進撒哈拉以南非洲作物生產方面的潛力,並開發具有成本效益的根瘤菌接種劑和其他生物產品,這些產品反過來可以被小農戶用來提高豆類作物的生產力。這項倡議已成功地與超過23萬小農戶合作,他們現在使用根瘤菌接種劑來提高農業生產力。
相關地,借鑑像N2Africa這樣成功地激勵小農戶使用根瘤菌接種劑的組織的經驗,將有助於先驅科學家和其他利益相關者使用最佳實踐,確保為非洲推出微生物的倡議取得成功。最重要的是,如果經驗豐富的倡議能夠與新興的倡議形成有意義的合作,也將很有幫助。
此外,就像任何新的倡議一樣,農民必須能夠看到這些從有益土壤微生物開發的技術所能帶來的改變。因此,需要示範地塊,以及在倡議推出時讓農民參與進來。
為了實現這一目標,先驅科學家進行的實驗的一些田間試驗可以在農民可以進入的戰略位置進行。這些戰略位置可以在大學機構或政府授權的國家農業組織中。田間演示是可以用來展示技術和新農業知識的最有效的推廣教育工具。
當然,使用微生物並非沒有其自身獨特的挑戰,尤其是對非洲而言。推出此類倡議的成本非常高昂。例如,BioAg聯盟花費了3億美元來啟動最大的農業微生物倡議之一。此外,必須實現更便宜、更經濟高效的生產和包裝微生物混合物和產品的方法。
種植足夠的食物,尤其是在非洲,這項任務是巨大的,將需要使用許多創新,包括那些從有益土壤微生物中開發的創新。非洲必須利用它們的潛力來徹底改變農業,並挖掘這一未開發的領域,以幫助提高農業生產力。