Beskjær mangfold - Crop diversity

Avlingsmangfold er variasjonen i genetiske og fenotypiske egenskaper til planter som brukes i landbruket . I løpet av de siste 50 årene har det vært en stor nedgang i to komponenter i avlingsmangfoldet; genetisk mangfold innen hver avling og antall arter som vanligvis dyrkes.

Tap av mangfold i avling truer den globale matsikkerheten , ettersom verdens menneskelige befolkning er avhengig av et redusert antall varianter av et avtagende antall avlingsarter. Avlinger vokser stadig mer i monokultur , noe som betyr at hvis en enkelt sykdom , som i Irlands historiske hungersnød , overvinner en mangfolds resistens, kan den ødelegge en hel høst, eller som i tilfelle av ' Gros Michel ' bananen, kan forårsake kommersiell utryddelse av en hel variant. Ved hjelp av frøbanker jobber internasjonale organisasjoner for å bevare avlingsmangfoldet.

Tap av biologisk mangfold

Geografiske hotspots for distribusjoner av avlinger som ikke er representert i genebanker

Plantemangfold er et aspekt av biologisk mangfold som er viktig for matsikkerhet. Den tap av biologisk mangfold regnes som en av dagens mest alvorlige miljøhensyn ved Food and Agriculture Organization . Hvis dagens trender vedvarer, kan så mange som halvparten av alle plantearter bli utsatt for utryddelse . Blant de mange truede artene er ville slektninger til avlingene våre - de ville og luke fetterne til tamme planter som har verdifulle egenskaper for avl, slik som skadedyr og sykdomsresistens. Omtrent 6% av de ville slektningene til kornblandinger som hvete, mais, ris og sorghum er truet, det samme er 18% av belgfrukter ( Fabaceae ), de ville slektningene til bønner , erter og linser og 13% av artene i botanisk familie ( Solanaceae ) som inkluderer potet , tomat , aubergine (aubergine) og paprika ( Capsicum ). I 2016 manglet 29% av alle ville relative plantearter fullstendig fra verdens genbanker, med ytterligere 24% representert av færre enn 10 prøver. Over 70% av alle avlingsrelaterte arter av avlinger på verdensbasis var i akutt behov for ytterligere innsamling for å forbedre deres representasjon i genebanker, og over 95% var utilstrekkelig representert med hensyn til hele spekteret av geografisk og økologisk variasjon i deres opprinnelige distribusjoner. Mens de mest kritiske prioriteringene for ytterligere innsamling ble funnet i Middelhavet og i Nærøsten, Vest- og Sør -Europa, Sørøst- og Øst -Asia og Sør -Amerika, er avling av ville slektninger som er utilstrekkelig representert i genebanker fordelt på nesten alle land over hele verden.

I det globale kostholdet

Et lite antall store avlinger har dannet en økende andel av matenergien, protein, fett og matvekt som er spist av verdens befolkning. Soyabønne har økt mest (i forhold til sin egen betydning for 50 år siden), med 284% siden 1961.

Siden 1961 har menneskelige dietter over hele verden blitt mer mangfoldige i forbruket av store råvarer, med en tilsvarende nedgang i forbruket av lokale eller regionalt viktige avlinger, og dermed blitt mer homogene globalt. Forskjellene mellom matvarer spist i forskjellige land ble redusert med 68% mellom 1961 og 2009. Den moderne "globale standard" dietten inneholder en stadig større prosentandel av et relativt lite antall store råvarer som har økt betydelig i andelen av den totale matenergien (kalorier), protein, fett og matvekt de gir til verdens menneskelige befolkning, inkludert hvete , ris , sukker , mais , soyabønner (med +284%), palmeolje (med +173%), og solsikke (med +246%). Mens nasjoner pleide å konsumere større andeler av lokale eller regionalt viktige avlinger, har hvete blitt en stift i over 97% av landene, med de andre globale stiftene som viser lignende dominans over hele verden. Andre avlinger har falt kraftig i samme periode, inkludert rug , yam , søtpotet (med -45%), kassava (med -38%), kokos , sorghum (med -52%) og hirse (med -45%).

Innenfor avling

Tradisjonell blandingsavling ( polykultur ) dyrking av kakao og banan , Trinidad , 1903

Innenfor avlingens mangfold kan en bestemt avling skyldes ulike vekstforhold, for eksempel vil en avling som vokser i næringsfattig jord sannsynligvis ha en forkrøplet vekst enn en avling som vokser i mer fruktbar jord. Tilgjengeligheten av vann, jordens pH -nivå og temperatur påvirker på samme måte avlingens vekst.

Innenfor avling: maiskolber i forskjellige farger

I tillegg kan mangfoldet av en høstet plante være et resultat av genetiske forskjeller: en avling kan ha gener som gir tidlig modenhet eller sykdomsresistens. Slike egenskaper bestemmer kollektivt en avlings generelle egenskaper og deres fremtidige potensial. Mangfold i en avling inkluderer genetisk påvirkede attributter som frøstørrelse, forgreningsmønster, høyde, blomsterfarge, frukttid og smak. Avlinger kan også variere i mindre åpenbare egenskaper som deres respons på varme, kulde, tørke eller evne til å motstå spesifikke sykdommer og skadedyr.

Moderne planteoppdrettere utvikler nye avlingssorter for å oppfylle spesifikke forhold. En ny sort kan for eksempel gi høyere avling, mer sykdomsresistent eller ha lengre holdbarhet enn varianter den ble avlet fra. Den praktiske bruken av avlingsmangfold går tilbake til tidlige jordbruksmetoder for vekstskifte og brakkåker , hvor man plantet og høstet en avlingstype på en tomt det ene året, og plantet en annen avling på den samme tomten neste år. Dette drar nytte av forskjeller i plantens næringsbehov, men enda viktigere reduserer oppbygging av patogener.

Både bønder og forskere må kontinuerlig trekke på den uerstattelige ressursen til genetisk mangfold for å sikre produktive avlinger. Mens genetisk variabilitet gir bønder planter som har høyere motstandskraft mot skadedyr og sykdommer og gir forskere tilgang til et mer mangfoldig genom enn det som finnes i sterkt utvalgte avlinger. Avl av avlinger med høy ytelse reduserer genetisk mangfold jevnt og trutt ettersom ønskelige egenskaper velges, og uønskede egenskaper fjernes. Bønder kan øke mangfoldet i avlingen til en viss grad ved å plante blandinger av avlingssorter.

Økologiske effekter

Biodiversitets agroøkosystem: tradisjonell potetthøsting høyt i Andesfjellene , Manco Kapac -provinsen , Bolivia, 2012

Agricultural økosystemer fungere effektivt som selvregulerende systemer forutsatt at de har tilstrekkelig biologisk mangfold av planter og dyr. Bortsett fra å produsere mat, drivstoff og fiber, inkluderer agroøkosystemfunksjoner resirkulering av næringsstoffer, vedlikehold av jordens fruktbarhet , regulering av mikroklima , regulering av vannføring, bekjempelse av skadedyr og avgiftning av avfallsprodukter.

Moderne landbruk reduserer imidlertid biologisk mangfold alvorlig. Tradisjonelle systemer opprettholder mangfoldet innen en avlingsart, for eksempel i Andesfjellene hvor det dyrkes opptil 50 varianter av poteter. Strategier for å øke genetisk mangfold kan innebære å plante blandinger av avlingssorter.

Genetisk mangfold av avlinger kan brukes for å beskytte miljøet. Avlingssorter som er resistente mot skadedyr og sykdommer kan redusere behovet for påføring av skadelige plantevernmidler .

Økonomisk innvirkning

Landbruk er det økonomiske grunnlaget for de fleste land, og for utviklingsland er en sannsynlig kilde til økonomisk vekst. Vekst i landbruket kan komme fattige på landsbygda til gode, selv om det ikke alltid gjør det. Fortjeneste fra avlinger kan øke fra avlinger med høyere verdi, bedre markedsføring, verdiskapende aktiviteter som foredling eller utvidet tilgang for publikum til markeder. Fortjenesten kan også redusere gjennom redusert etterspørsel eller økt produksjon. Avlingsmangfold kan beskytte mot  avlingssvikt , og kan også tilby høyere avkastning.

Til tross for forsøk på å kvantifisere dem, er de økonomiske verdiene av kilder til avlingsmangfold helt usikre.

Sykdomstrusler

Tap av lavdiversitetsavling til en enkelt sykdom: Den store hungersnøden , forårsaket av oomycete Phytophthora infestans . Sult fulgte, som illustrert av James Mahony , 1847
Hvetestamrost utvikler nye, virulente stammer, og truer mange kultiver med lite mangfold .

Sammen med skadedyr er sykdom en viktig årsak til tap av avlinger. Ville arter har en rekke genetiske variasjoner som gjør at noen individer kan overleve hvis det oppstår en forstyrrelse. I landbruket kompromitteres resistens gjennom variabilitet, siden genetisk ensartede frø plantes under ensartede forhold. Monokulturelt jordbruk forårsaker dermed lavt avlingsmangfold, spesielt når frøene masseproduseres eller når planter (som podede frukttrær og bananplanter) blir klonet. En enkelt skadedyr eller sykdom kan true en hel avling på grunn av denne ensartetheten (" genetisk erosjon "). Et velkjent historisk tilfelle var Great Hungersnød i Irland fra 1845-1847, hvor en vital avling med lavt mangfold ble ødelagt av en enkelt sopp. Et annet eksempel er når en sykdom forårsaket av en sopp påvirket den monokultiverte amerikanske maisavlingen fra 1970, og forårsaket et tap på over en milliard dollar i produksjonen.

En fare for jordbruket er hveterust , en patogen sopp som forårsaker rødlige flekker, farget av sporene. En virulent form av hvetesykdommen , stamme rust , stamme Ug99, spredte seg fra Afrika til den arabiske halvøy innen 2007. I feltforsøk i Kenya var mer enn 85% av hveteprøver, inkludert større kultivarer , utsatt, noe som antyder at høyere avling mangfold var påkrevd. Nobelprisvinneren Norman Borlaug argumenterte for handling for å sikre global matsikkerhet.

Lavdiversitetsavling ødelagt: ' Gros Michel' -bananen ble kommersielt ødelagt av Panamas sykdom , forårsaket av soppen Fusarium oxysporum (illustrert).

Rapporter fra Burundi og Angola advarer om en trussel mot matsikkerhet forårsaket av det afrikanske Cassava Mosaic Virus (ACMD). ACMD er ansvarlig for tapet av en million tonn kassava hvert år. CMD er utbredt i alle de viktigste kassava-voksende områdene i Great Lakes-regionen i Øst-Afrika, og forårsaker mellom 20 og 90 prosent avlingstap i Kongo . FAOs nødhjelps- og rehabiliteringsprogram hjelper sårbare befolkninger som returnerer i den afrikanske Great Lakes -regionen gjennom massespredning og distribusjon av CMD -resistente eller meget tolerante kassava.

En velkjent forekomst av sykdomsfølsomhet hos avlinger som mangler mangfold, angår ' Gros Michel ', en frøfri banan som så verdensmarkedsføring på 1940 -tallet. Etter hvert som markedets etterspørsel ble høy for denne sorten, begynte dyrkere og bønder å bruke Gros Michel -bananen nesten utelukkende. Genetisk er disse bananene kloner , og på grunn av denne mangelen på genetisk mangfold er alle utsatt for en enkelt sopp, Fusarium oxysporum ( Panamas sykdom ); store områder av avlingen ble ødelagt av soppen på 1950 -tallet. 'Gros Michel' er erstattet av den nåværende hovedbananen på markedet, 'Cavendish' , som igjen (2015) risikerer totalt tap for en stamme av den samme soppen, 'Tropical Race 4'.

Slike trusler kan motvirkes av strategier som å plante flerlinjede kultivarer og kultivarblandinger, i håp om at noen av sortene vil være motstandsdyktige mot ethvert individuelt sykdomsutbrudd.

Organisasjoner og teknologier

Implikasjonene av avlingsmangfold er på både lokalt og globalt nivå. Globale organisasjoner som tar sikte på å støtte mangfold inkluderer Bioversity International (tidligere kjent som International Plant Genetic Resources Institute), International Institute of Tropical Agriculture , Borlaug Global Rust Initiative og International Network for Improvement of Banana and Plantain. Medlemmer av FN, på verdensmøtet om bærekraftig utvikling 2002 i Johannesburg , sa at avlingens mangfold risikerer å gå tapt hvis det ikke iverksettes tiltak. Et slikt skritt i aksjonen mot tap av biologisk mangfold blant avlinger er genbankvirksomhet. Det er en rekke organisasjoner som rekrutterer team av lokale bønder til å dyrke innfødte varianter, spesielt de som er truet av utryddelse på grunn av mangel på moderne bruk. Det er også lokal, nasjonal og internasjonal innsats for å bevare landbruksgenetiske ressurser gjennom metoder utenfor stedet som frø og banker for videre forskning og avlsavl.

Seks bønnesorter på en genbank

The Global Crop Diversity Trust er en uavhengig internasjonal organisasjon som eksisterer for å sikre bevaring og tilgjengelighet av Crop Diversity for matsikkerhet over hele verden. Det ble opprettet gjennom et partnerskap mellom FNs mat- og jordbruksorganisasjon (FAO) og CGIAR som handler gjennom Bioversity International. CGIAR er et konsortium av internasjonale jordbruksforskningssentre (IARC) og andre som hver forsker på og bevarer bakterieplasma fra en bestemt avling eller dyreart. Genebankene til CGIAR -sentre har noen av verdens største off -site -samlinger av plantegenetiske ressurser i tillit til verdenssamfunnet. Til sammen inneholder CGIAR -genbanker mer enn 778 000 tiltredelser av mer enn 3000 avling-, fôr- og jordbruksarter . Samlingen inkluderer bondesorter og forbedrede varianter og i vesentlig grad de ville artene som variantene ble opprettet fra. Nasjonale kjønnsplasmalagringssentre inkluderer US Department of Agriculture sitt nasjonale senter for bevaring av genetiske ressurser, Indias nasjonale kontor for genetiske ressurser for dyr, Taiwan Livestock Research Institute og det foreslåtte australske nettverket for plantgenetiske ressurssentre.

The World Resources Institute (WRI) og Verdens naturvernunion (IUCN) er non-profit organisasjoner som gir støtte og annen støtte til utenfor området og på stedet bevaring innsats. En klok bruk av avlingens genetiske mangfold i planteavl og genetisk modifikasjon kan også bidra vesentlig til å beskytte biologisk mangfold i avlinger. Avlingssorter kan genetisk modifiseres for å motstå spesifikke skadedyr og sykdommer. For eksempel, et gen fra jord bakterien Bacillus thuringiensis (Bt) en naturlig insektmiddel toksin . Gener fra Bt kan settes inn i avlingsplanter for å gjøre dem i stand til å produsere et insektdrepende toksin og derfor motstand mot visse skadedyr . Bt mais ( mais ) kan imidlertid påvirke insekter som ikke er målrelaterte nært skadedyrsbekjempelsen, som med monark-sommerfuglen .

Se også

Merknader

Referanser

Videre lesning

  • Collins, Wanda W .; Qualset, Calvin O., red. (1998). Biologisk mangfold i agroøkosystemer . CRC Press. ISBN 978-1-56670-290-4.

Eksterne linker