อาการแพ้ทำให้เกิดการระเบิดในอุตสาหกรรมน้ำหอม

จมูก. มันเป็นของ Karine Vinchon-Spehner หนึ่งในผู้สร้างน้ำหอมชาวฝรั่งเศสผู้ยิ่งใหญ่ ศิลปินตัวจริงในโลกแห่งน้ำหอมที่เปราะบาง เครื่องมือในการทำงานของเธอได้กลิ่นทั้งหมด: กลิ่นของความสามัคคี แต่ยังมีกลิ่นของสิ่งผิดปกติ

ในกรุงบรัสเซลส์มีบางสิ่งในอากาศ: คณะกรรมาธิการยุโรปปะทะกับผู้ผลิตน้ำหอมใน “การต่อสู้เพื่อกลิ่นหอม” รายงานจากคณะกรรมการวิทยาศาสตร์ของสหภาพยุโรปว่าด้วยความปลอดภัยของผู้บริโภค ( SCCS ) อยู่ในตารางการเจรจา มีมากกว่า 300 หน้าที่แนะนำให้จำกัดส่วนผสมจากธรรมชาติที่ก่อให้เกิดอาการแพ้ และห้ามส่วนผสมทั้งหมด 3 ชนิด

รายงานนี้ทำให้ Karine เข้าใจมากขึ้น: หากมันกลายเป็นกฎหมาย ผู้ผลิตน้ำหอมจะต้องปรับสูตรน้ำหอมที่มีชื่อเสียงหลายๆ กลิ่น เช่น Chanel Number Five เป็นต้น

Karine อธิบายกับ euronews ว่า: “เราจะสูญเสียโทนสีที่ละเอียดอ่อน เราเสี่ยงที่คุณสมบัติของน้ำหอมอันล้ำค่าจะหายไป… มันเหมือนกับการบังคับให้จิตรกรกำจัดหนึ่งในห้าสีหลัก เขาจะไม่สามารถทาสีเหมือนเมื่อก่อน หรือชอบจดโน้ตจากนักดนตรี… น่าเสียดายจริงๆ…”

ในขณะเดียวกัน หมู่บ้านเล็กๆ แห่ง Montségur-sur-Lauzon ก็เป็นหัวใจสำคัญของการผลิตดอกลาเวนเดอร์ของฝรั่งเศส อากาศฤดูร้อนมีกลิ่นที่แตกต่างกัน หอม. ที่นี่ Kriss ผู้จัดการโรงกลั่นรุ่นเยาว์ และคนขับรถแทรกเตอร์ชื่อเล่น Mirabelle มีความกลัวแบบเดียวกัน นั่นคือ การพยากรณ์พายุฝนฟ้าคะนองสำหรับวันนี้ และพายุที่ก่อตัวขึ้นเหนือความพยายามที่ชัดเจนของคณะกรรมาธิการยุโรปในการจำกัดการใช้คูมารีน ซึ่งเป็นสารก่อภูมิแพ้ตามธรรมชาติ ดอกลาเวนเดอร์…

Kriss บอกกับ Euronews ว่า: “กฎหมายยุโรปเกี่ยวกับสารก่อภูมิแพ้ภายใต้การสนทนานี้จะเป็นหายนะสำหรับทุกอาชีพที่เกี่ยวข้องกับวัตถุดิบจากธรรมชาติ กฎหมายดังกล่าวจะจำกัดการใช้สารเหล่านั้นในระดับที่ต่ำมาก 90 เปอร์เซ็นต์ของวัตถุดิบธรรมชาติที่มีอยู่จากพืชไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป ผู้ผลิตน้ำหอมจะต้องเปลี่ยนสูตรทั้งหมดของตน… คงจะเหมือนกับการโต้เถียงกันที่จะห้ามใช้ถั่วลิสงในยุโรปซ้ำแล้วซ้ำเล่า มันแค่โง่”

ไม่ใช่ทุกคนที่เห็นด้วย ตามที่เราค้นพบในเมืองลียง ที่ซึ่งผู้ปกป้องผู้บริโภคเตือนว่า ‘น้ำหอมแวดล้อม’ กำลังท่วมพื้นที่สาธารณะ ร้านค้า แม้แต่นิตยสารเพื่อดึงดูดลูกค้า ก่อให้เกิดปัญหาใหญ่

ประมาณสองเปอร์เซ็นต์ของชาวยุโรปเป็นโรคภูมิแพ้ แอกเนสต้องซื้อเครื่องสำอางที่ร้านขายยาเพราะน้ำหอมแวดล้อมหมายถึงเวลาช้อปปิ้งที่จำกัด ไม่แต่งหน้า ไม่มีน้ำหอม ไม่มีไนท์คลับ สิ่งที่คนอื่นมองว่าเป็นน้ำหอมที่สวยงามทุกหนทุกแห่งสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยารุนแรงกับแอกเนสได้

เธอกล่าวว่า “บ่อยครั้งที่กลิ่นน้ำหอมทำให้ฉันปวดหัวทันที ฉันจะได้รับปฏิกิริยาทางผิวหนังอย่างกะทันหัน: มันเริ่มมีอาการคัน ซึ่งน่ารำคาญมาก มีน้ำหอมมากมายที่ใช้กันทั่วเมือง ฉันคิดว่าพวกเขาสามารถค่อนข้างก้าวร้าว มีกลิ่นแรงและหนักมาก น้ำหอมเหล่านี้ควรถูกห้ามจากสถานที่บางแห่ง”

มีผู้ผลิตลาเวนเดอร์ 2,500 รายในฝรั่งเศส ครอบคลุมพื้นที่ 20,000 เฮกตาร์ หลายคนมองว่า Grasse เป็น “เมืองหลวงของน้ำหอม” ตั้งอยู่ใกล้กับพื้นที่ปลูกดอกลาเวนเดอร์และเป็นที่ตั้งของ Robertet ผู้นำระดับโลกด้านการผลิตน้ำหอมและการออกแบบน้ำหอมจากธรรมชาติ 22 สาขาทั่วโลก มูลค่าการซื้อขาย 400 ล้านยูโรต่อปี

พนักงานของ Robertet ตกใจกับ รายงานของ SCCSที่มีรายการสารก่อภูมิแพ้จำนวนมากที่ประกาศ จำกัด หรือห้าม ในการปรับตัว อุตสาหกรรมน้ำหอมของฝรั่งเศสจะต้องจ่ายเงินสูงถึง 100 ล้านยูโร ตามการระบุของกรรมการคนหนึ่ง ค่าใช้จ่ายของ Robertet จะอยู่ที่ประมาณห้าล้านยูโร

Francis Thibadeau รองผู้จัดการแผนกน้ำหอม Robertet กล่าวกับ Euronews ว่า: “สารก่อภูมิแพ้เป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์น้ำหอม น้ำหอมหลักทั้งหมดจะหายไปหากมีการดำเนินการตามข้อเสนอ ของ SCCS สาขาการผลิตน้ำหอมทั้งหมดจะถึงวาระ มันจะเป็นความตายของอุตสาหกรรม… เราไม่สามารถใช้ดอกมะลิ ไม้จันทน์กระดังงา หรือมะกรูดอีกต่อไป ส่วนผสมและผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่จำเป็นจะไม่ถูกนำมาใช้อีกต่อไป…”

ที่ Sanary-sur-Mer เราได้พบกับ Pascale Couratier หลานชายวัยแปดขวบอันเป็นที่รักของเธอ เสียชีวิตในโรงอาหารของโรงเรียน ด้วยอาการภูมิแพ้หลังจากกินชีสแกะชิ้นเล็กๆ สองกรัมก็เพียงพอที่จะฆ่าเขาได้ ตั้งแต่นั้นมา Pascale ก็ได้เข้าร่วมสมาคม French Association for Allergy Prevention สำหรับเธอ การแพ้อาหารและการแพ้น้ำหอมเป็นเรื่องเดียวกัน: สำหรับฉลากและข้อจำกัด:

เธออธิบายว่า: “มีการจลาจลจากผู้ที่เป็นโรคภูมิแพ้มานานหลายปี เราได้รับคำติชมมากขึ้นเรื่อยๆ จากผู้ที่ทุกข์ทรมานจากอาการแพ้เหล่านั้น… ส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ทั้งหมดควรมีการติดฉลากให้ครบถ้วนโดยไม่มีข้อยกเว้น ส่วนผสมควรมีความชัดเจนและเข้าใจง่าย ไม่ใช้ชื่อวิทยาศาสตร์ มีแต่ชื่อจริงที่ทุกคนคุ้นเคย…”

ข้อบังคับของชุมชนยุโรปเกี่ยวกับสารเคมีและการใช้อย่างปลอดภัยเรียกว่าREACH (การลงทะเบียน การประเมิน การอนุญาต และการจำกัดการใช้สารเคมี)

ใน Manosque เราคุยกับ Bert ซึ่งทำงานที่ Experimental Perfume Plant Center เกี่ยวกับREACH เขาไม่เห็นด้วยว่ากฎหมายฉบับนี้ควรกำหนดกฎเกณฑ์เกี่ยวกับน้ำมันหอมระเหยด้วย น้ำมันลาเวนเดอร์ไม่ใช่สารเคมี เขาบอกว่า มันเป็นธรรมชาติ เขาต่อต้านการติดฉลาก

เขากล่าวว่า: “ปัญหาไม่ได้เกี่ยวกับการรู้ว่าคูมารินเป็นสารก่อภูมิแพ้หรือไม่ใช่สารก่อภูมิแพ้ … สิ่งที่สำคัญคือร่างกายของคุณตอบสนองอย่างไร: ใช้น้ำมันลาเวนเดอร์สักสองสามหยด ทาลงบนผิวของคุณและดูว่าคุณมีอาการแพ้หรือไม่ คนใช้มาหลายพันปีแล้วไม่แพ้ เราต้องพิจารณาผลิตภัณฑ์ให้ครบถ้วน… ไม่จำเป็นต้องผ่าและทดสอบส่วนประกอบทุกชิ้นของมัน…”

ในขณะเดียวกัน เมือง Grasse ต้องการให้UNESCOกำหนดให้ประเพณีน้ำหอมท้องถิ่นของตนเป็นมรดกโลก ผู้ผลิตลาเวนเดอร์มีความคิดเช่นเดียวกัน: ยูเนสโกควรปกป้องพวกเขาจาก ‘เด็กเลว’ แห่งบรัสเซลส์

ในพิพิธภัณฑ์น้ำหอมนานาชาติ Grasse เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับต้นกำเนิดของน้ำหอมจาก Muriel: “การผลิตน้ำหอมเกิดจากกิจกรรมอื่น นั่นคือการผลิตถุงมือ… สำหรับสิ่งนี้ คุณต้องย้อนกลับไปในศตวรรษที่สิบหกและสิบเจ็ด พระราชินีมารี-อองตัวแนตต์ทรงต้องการถุงมือที่มีกลิ่นหอมและมีกลิ่นหอม รู้ไหมว่าในสมัยก่อนมีกลิ่นเหม็นอยู่บ้าง… ก็เป็นวิธีต่อสู้กับกลิ่นเหม็นเหล่านั้น…”

การเจรจาของยุโรปกำลังดำเนินอยู่ ข้อเสนอเบื้องต้นที่จำกัดคูมารินและสารก่อภูมิแพ้อื่นๆ อีกสิบสองชนิดให้เหลือ 0.01% ของผลิตภัณฑ์ ดูเหมือนว่าจะลดลงแล้ว นี่จะส่งสัญญาณความสำเร็จบางส่วนสำหรับล็อบบี้น้ำหอม อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าส่วนผสมอย่างน้อยสามอย่างจะถูกห้ามอย่างแน่นอน

Kriss กล่าวว่า: “ไม่เป็นไรที่เราควรได้รับกฎและกฎหมายสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายบางอย่าง… อย่างไรก็ตาม เราควรเชื่อถือสามัญสำนึกพื้นฐานของผู้คน ไม่จำเป็นต้องตัดสินใจว่าจะกินอะไร ควรใส่อะไร หรือควรใช้น้ำหอมชนิดใด สิ่งนี้จะเปิดประตูของตลาดยุโรปสำหรับชาวอินเดียและชาวจีนที่จะได้กำไรจากการควบคุมที่มากเกินไปของยุโรปและพิชิตส่วนแบ่งตลาดของเรา…”

เป็นการต่อสู้ที่น่าทึ่งระหว่างล็อบบี้ธุรกิจที่มีการจัดการอย่างดีและกลุ่มผู้ป่วย ระหว่างนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์และอำนาจทางการเมือง กฎหมายใหม่จะมีผลบังคับใช้ในปีหน้า: จะเป็นสัญญาณการสิ้นสุดผู้ผลิตน้ำหอมของยุโรปหรือไม่? เวลาเท่านั้นที่จะบอก.

โบนัส 1: หากต้องการฟังบทสัมภาษณ์ภาษาฝรั่งเศสฉบับสมบูรณ์กับฟรานซิส ธิโบโด รองผู้จัดการแผนกน้ำหอมของ Robertet ผู้ผลิตน้ำหอมจาก Grasse คุณสามารถใช้ลิงก์นี้ ธิโบโดเตือนถึงแผนการของสหภาพยุโรปที่จะจำกัดการใช้พืชที่มีสารก่อภูมิแพ้

โบนัส 2: บทสัมภาษณ์ภาษาฝรั่งเศสฉบับเต็มกับผู้สร้างน้ำหอม Karine Vinchon-Spehner สามารถ ฟัง ได้ที่นี่ ผู้ผลิตน้ำหอมชี้ให้เห็นถึงผลที่เป็นไปได้ของกฎระเบียบของสหภาพยุโรปที่จะเกิดขึ้นเกี่ยวกับสารก่อภูมิแพ้ที่ใช้ในการผลิตน้ำหอมและเครื่องสำอาง

โบนัส 3: Pascale Couratier ประธานสมาคมป้องกันโรคภูมิแพ้แห่งฝรั่งเศสต้องการห้ามใช้น้ำหอมที่กระจายตัวในที่สาธารณะและร้านค้า และแจ้งเตือนเกี่ยวกับการแพ้น้ำหอมที่เพิ่มขึ้น โปรดใช้ลิงก์นี้หากคุณต้องการฟังบทสัมภาษณ์ฉบับสมบูรณ์ในภาษาฝรั่งเศส

โบนัส 4: Bert Candaele ซึ่งทำงานที่ “Experimentation Center for Perfume and Aromatic Plants” ทางตอนใต้ของฝรั่งเศสCRIEPPAMอ้างว่ามีสถานะพิเศษสำหรับน้ำมันหอมระเหย สามารถอัปโหลดบทสัมภาษณ์ภาษาฝรั่งเศสฉบับสมบูรณ์ได้ที่นี่

ตำรวจกล่าวว่าก๊าซมีเทนจากการผายลมและเรอของวัวทำให้เกิดการระเบิดในเมืองแห่งหนึ่งในเยอรมนี

อาการท้องอืดและเรอทำให้เกิดก๊าซในโรงเลี้ยงวัวในเมืองรัสดอร์ฟ

หลังคาโรงเก็บของได้รับความเสียหายหลังจากเกิดไฟฟ้าสถิตทำให้เกิดการระเบิด วัว 1 ตัวจากทั้งหมด 90 ตัวในโรงเก็บของ ได้รับบาดเจ็บจากเหตุระเบิด

ตำรวจในรัสดอร์ฟบอกกับรอยเตอร์ว่า “ประจุไฟฟ้าสถิตทำให้แก๊สระเบิดด้วยเปลวไฟวาบ”

คิดว่าวัวจะผลิตก๊าซมีเทนได้มากถึง 500 ลิตรต่อวัน มีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ เกษตรกรรมมีความรับผิดชอบต่อก๊าซเรือนกระจกประมาณร้อยละ 14 ของโลก และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกส่วนใหญ่มาจากก๊าซมีเทน ซึ่งเชื่อกันว่ามีพลังมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 23 เท่า

จนถึงวันที่ 2 มีนาคม ศูนย์นิทรรศการที่ Porte de Versailles ในปารีสจะเป็นเจ้าภาพจัดงาน International Agricultural Show ครั้งที่ 51 ซึ่งเป็นงานประจำปีที่สำคัญ ซึ่งดึงดูดผู้เข้าชมประมาณ 700,000 คน

ด้วยดุลการค้าที่เกินดุล 9 พันล้านยูโร และมีคนทำงานมากกว่า 950,000 คน Agri-food เป็นภาคอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุดในฝรั่งเศส

จึงเป็นที่เข้าใจได้ว่าทำไมงานแสดงเกษตรจึงเป็นงานยอดนิยมของสาธารณชน

Jean-Luc Poulain ประธานงาน International Agriculture Show อธิบายว่า: “เราต้องระมัดระวังอย่างมากในด้านการเกษตร เช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมของฝรั่งเศสทั้งหมด ในเรื่องความสามารถในการแข่งขันของธุรกิจของเรา

”ความสามารถในการแข่งขันเชื่อมโยงกับระดับของค่าใช้จ่าย และเราได้เพิ่มจากอันดับสองเมื่อสามในสี่ปีที่แล้วมาอยู่ที่อันดับที่ห้าในวันนี้ เราต้องหยุดถอยหลัง เราต้องควบคุมส่วนแบ่งตลาดอีกครั้ง เราต้องฟื้นฟูความสามารถในการแข่งขัน และเกษตรกรฝรั่งเศสก็พร้อมสำหรับความท้าทายนั้นอย่างแน่นอน” เขากล่าวเสริม

ภายในงานคุณยังสามารถมองเห็นอนาคตของการเกษตรได้อีกด้วย

ในจุดยืนของพวกเขา สถาบันวิจัยพืชไร่แห่งชาติได้ส่งเสริมการเผยแพร่เกษตรศาสตร์ ท่ามกลางกิจกรรมมากมาย

Olivier Le Gall รองผู้อำนวยการทั่วไปด้านวิทยาศาสตร์ของINRAกล่าวว่า “Agroecology ไม่ใช่การหวนกลับคืนสู่อดีต agroecology เป็นความรู้ที่เข้มข้นและต้องใช้ความรู้เป็นจำนวนมาก จำเป็นต้องนำความรู้มาสู่เกษตรกร จนถึงผู้ใช้ขั้นสุดท้าย เราก็มีหน้าที่นี้เช่นกัน กล่าวโดยย่อ: เกษตรศาสตร์เป็นเทคโนโลยีขั้นสูง”

อนาคตของการเกษตรขึ้นอยู่กับการใช้เทคโนโลยีใหม่

ที่สแตนด์ของ Gregoire โปรดิวเซอร์ชาวฝรั่งเศส เครื่องเก็บเกี่ยวองุ่นที่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นล่าสุดอยู่ตรงกลางเวที

Geoffrey Delon ผู้ช่วยหัวหน้าฝ่ายผลิตของ Gregoire กล่าวว่า “เรามีหน้าจอสัมผัสสี เรามีจอยสติ๊ก และคอนโซลการตั้งค่า เครื่องจักรยังมีระบบจัดการความสูงอัตโนมัติ เพื่อให้ยังคงระดับเสมอเพื่อรักษาคุณภาพของการเก็บเกี่ยว”

เทคโนโลยีได้เข้าสู่ Vegetal Odyssey Farm ซึ่งเป็นความคิดริเริ่มที่รวบรวมห่วงโซ่อุปทานผักในฝรั่งเศส ด้วยซอฟต์แวร์เรียลลิตี้ที่ปรับปรุงแล้ว ชาวนาจะได้เรียนรู้วิธีการบินโดรนที่ปรับการใช้ปุ๋ยให้เหมาะสม

Julien Massonnat ผู้ประสานงานของ Vegetal Odyssey Farm กล่าวว่า “ไม่เพียงแต่จะนำไปสู่การประหยัดทางการเงินสำหรับเกษตรกร ซึ่งจะใช้ปุ๋ยและผลิตภัณฑ์สุขอนามัยพืชน้อยลง แต่ส่วนใหญ่จะเพิ่มการทำฟาร์มที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม”

ในช่วงเวลาที่เราถามตัวเองมากมายเกี่ยวกับอนาคตของเศรษฐกิจหลังวิกฤตโลก เกษตรกรรมยังคงอยู่ แม้จะมีปัญหามากมาย เป็นพื้นที่ที่มีโอกาสในการทำงานมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคนหนุ่มสาว

Poulain กล่าวว่า: “ตอนนี้เรามีตำแหน่งว่าง 11,000 ตำแหน่งซึ่งไม่เกี่ยวกับภาคการผลิตเท่านั้น เกษตรกรรมเป็นแหล่งของการจ้างงานและพยายามที่จะเติมเต็มงานที่สร้างขึ้น”

เกษตรกรรมได้ก่อตัวเป็นส่วนใหญ่ของวัฒนธรรมยุโรป แต่ตามที่แสดงในปารีสเน้น เกือบจะแน่นอนว่าจะมีบทบาทสำคัญในอนาคตทางเศรษฐกิจของเรา ผู้ที่เข้าร่วมงาน International Agriculture Show ในกรุงปารีสมีความสนใจในทุกขั้นตอนของกระบวนการเพาะพันธุ์ทางการเกษตรและปศุสัตว์ และหนึ่งในหัวข้อที่น่าสนใจก็คือ ความปลอดภัยของสิ่งที่เรากิน เช่น นม ชีส และเนื้อสัตว์ วิธีหนึ่งในการรับรองความปลอดภัยนี้คือการระบุผลิตภัณฑ์ตลอดห่วงโซ่การผลิต

Yves Berger กรรมการบริหารของ Interbev กล่าวว่า “นับตั้งแต่ที่มีการติดฉลากเนื้อสัตว์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการติดฉลากใหม่ว่า ‘เนื้อของฝรั่งเศส’ มีการตรวจสอบหลายอย่าง การตรวจสอบคุณภาพอย่างแรกคือการอุทิศตัวของพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ให้กับสัตว์ของเขา และจากนั้นจะเกิดอะไรขึ้นในโรงฆ่าสัตว์”

Giovanni Magi นักข่าวชาวปารีสของเรากล่าวว่า: “การตรวจสอบอาหารถูกควบคุมโดยสถาบันในยุโรป และมีหน่วยงานระดับชาติที่ดำเนินการวิจัยและวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ การอนุรักษ์ และกระบวนการผลิต”

หน่วยงานด้านสุขภาพและความปลอดภัยด้านอาหารของฝรั่งเศสได้สาธิตวิธีการทำงานของห้องปฏิบัติการสำหรับนักเรียนจากโรงเรียนมัธยมใน Verdun

นักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งกล่าวว่า: “แบคทีเรียทั้งหมดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับตอนที่เรียกว่าการติดเชื้อจากอาหาร ซึ่งมักจะเป็นกลุ่มและเรากำลังต่อสู้กับสิ่งนั้น”

Marc Mortureux ผู้อำนวยการทั่วไปของ Anses กล่าวว่า “การดำเนินการตามกฎระเบียบใหม่ทั่วยุโรปมีความก้าวหน้าอย่างมาก และนั่นทำให้มั่นใจได้ว่าในแต่ละขั้นตอนในห่วงโซ่อาหาร ตั้งแต่ระดับต้นน้ำจนถึงระดับการผลิต ชุดแผนเพื่อควบคุมความเสี่ยงของการปนเปื้อน วันนี้มีการลดลงอย่างมากในสิ่งที่เรียกว่าอาหารเป็นพิษ”

วิกฤตการณ์ในยุโรป เช่น การแพร่กระจายของโรควัวบ้า ทำให้สถาบันต่างๆ ออกกฎระเบียบที่เข้มงวดขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีการดูแลคุณภาพอาหารของชาวยุโรป

แน่นอนว่าคุณจะต้องแปลกใจกับคำตอบนี้ โดย Edward Soméus วิศวกรสิ่งแวดล้อมชาวสวีเดน ผู้เชี่ยวชาญด้านปุ๋ยอินทรีย์ที่เป็นนวัตกรรมที่เราพบในชนบทของฮังการีในโรงงานสาธิต… เต็มไปด้วยกระดูกหมู

เป็นไปได้ไหมที่จะผลิตปุ๋ยจากกระดูกสัตว์? และประโยชน์ที่เป็นไปได้สำหรับการเกษตรและสิ่งแวดล้อมคืออะไร? เพื่อค้นหา Futuris ไปที่โรงงานทดสอบในฮังการีซึ่งมีการทดลองที่ผิดปกติอยู่

นักวิทยาศาสตร์จากโครงการวิจัยของยุโรปชื่อRefertilกำลังพยายามพัฒนาปุ๋ยอินทรีย์ฟอสฟอรัสจากส่วนผสมที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ กระดูกหมู

เพื่ออธิบายเพิ่มเติม Edward Soméus วิศวกรสิ่งแวดล้อมกับ Terra Humana Ltd และผู้ประสานงานโครงการ Refertil แสดงให้เราเห็นกระดูกบางส่วน

“คุณสามารถดูกระดูกหมูคุณภาพอาหารได้ที่นี่ ซึ่งอุดมไปด้วยฟอสเฟตและแร่ธาตุอื่นๆ โดยการเผาไหม้วัสดุนี้ เราสามารถสร้างถ่านที่สามารถใช้เป็นฟอสเฟตในฟาร์มชีวภาพได้” เขากล่าว

กระดูกจะถูกเผาที่อุณหภูมิเฉลี่ย 600ºC ในสุญญากาศที่ปราศจากออกซิเจน ไม่มีการปล่อยก๊าซออกสู่บรรยากาศ

ผลิตภัณฑ์ที่ได้นั้นเรียกว่า biochar ของกระดูก อุดมไปด้วยแร่ธาตุ และแตกต่างจากปุ๋ยเคมีเกษตรตรงที่แทบไม่มีโลหะหนัก

ดูเหมือนว่าปุ๋ยอินทรีย์ฟอสฟอรัสในอุดมคติตามที่นักวิจัยกล่าว

“กระดูกเหล่านี้มีโครงสร้างที่มีรูพรุนมาก นั่นเป็นสิ่งที่ดีมากสำหรับจุลินทรีย์ในดิน โดยเฉพาะเชื้อรา” โซเมอุสอธิบาย “เชื้อราเข้าไปได้และใช้งานได้จริงเป็นบ้านที่พวกมันสามารถอยู่ได้”

คุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ได้รับการวิเคราะห์ที่ห้องปฏิบัติการในบูดาเปสต์ นักวิจัยกล่าวว่าสารนี้ปราศจากแหล่งการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้น เช่น โลหะหนักและไฮโดรคาร์บอนบางชนิด

ตัวอย่างของถ่านกระดูกยังได้รับการวิเคราะห์เพื่อระบุความลับทางเคมีภายในของมัน

Zoltán Palotai นักเคมีจากห้องทดลองของ Wessling Hungary กล่าวว่า ผลลัพธ์ที่ได้นั้นมีแนวโน้มดีว่า “ผลิตภัณฑ์นี้สามารถเป็นแหล่งฟอสเฟตตามธรรมชาติที่ดีสำหรับดินทางการเกษตรในอนาคต เนื่องจากมีฟอสเฟตอยู่ 30% นอกจากฟอสฟอรัสแล้ว ยังมีแคลเซียมอยู่มาก เนื่องจากองค์ประกอบหลักคือแคลเซียมฟอสเฟต”

ขณะนี้นักวิจัยกำลังศึกษาว่าเนื้อหาเหล่านั้นมีประโยชน์ต่อพืชอาหารอย่างไร พวกเขาได้ข้อสรุปเชิงบวกบางประการ

Massimo Pugliese นักปฐพีวิทยาที่มหาวิทยาลัยตูรินก็ทำงานในโครงการนี้เช่นกัน

“การใช้ปุ๋ยคุณภาพสูงจากกระดูกสัตว์ช่วยให้พืชต้านทานความเครียดจากสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น เช่น ความแห้งแล้ง นอกจากนี้ยังช่วยให้พวกเขาต่อสู้กับเชื้อโรคได้ดีขึ้น และในท้ายที่สุด นี่คือสิ่งที่จะช่วยให้พืชให้ผลผลิตที่ดีขึ้น” เขากล่าว

ขั้นตอนต่อไปคือการตลาด ที่โรงบำบัดน้ำเสียใกล้บูดาเปสต์ มีการผลิตปุ๋ยหมักชีวภาพ 5,000 ตันทุกปี ผู้จัดการที่นั่นเชื่อว่าผลพลอยได้จากกระดูกสามารถสร้างปุ๋ยธรรมชาติที่ดีได้ด้วยตัวเอง หรือใช้เป็นปุ๋ยเสริมอื่นๆ หากราคาเหมาะสม

“คำถามที่แท้จริงคือความสามารถในการแข่งขัน แม้ว่าในทางวิทยาศาสตร์ เราสามารถพิสูจน์ได้ว่ามันมีผลดี แต่คำถามก็คือว่าตลาดจะสนับสนุนต้นทุนเพิ่มเติมของการผสมถ่านไบโอชาร์หรือไม่” László Alexa กรรมการผู้จัดการของโรงงาน ProfiKomp กล่าว

นักวิจัยมองโลกในแง่ดีปุ๋ยอินทรีย์ที่ได้จากกระดูกจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้แข่งขันกับพืชผลในยุโรปภายในห้าปี ผึ้งและแมลงผสมเกสรอื่นๆ กำลังลดลงอย่างมากในยุโรป ผลที่ตามมาของหายนะเงียบนั้นคืออะไร? นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยรีดดิ้งในสหราชอาณาจักรกล่าวว่า ค่อนข้างกังวลและน่าเป็นห่วงมากกว่าที่คุณคาดคิดไว้มาก

แมลงผสมเกสรเช่นภมรกำลังลดลงในยุโรป สาเหตุ ผลที่ตามมา และแนวทางแก้ไขที่เป็นไปได้คืออะไร?

นักวิจัยทราบดีว่าสาเหตุมีหลายประการ ได้แก่ การสูญเสียแหล่งที่อยู่อาศัย เชื้อโรค ชนิดพันธุ์ต่างถิ่น มลพิษทางเคมีทางการเกษตร และแม้กระทั่งการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

และผลที่ตามมานั้นน่าทึ่งมาก ผึ้งและแมลงผสมเกสรตัวอื่น ๆ เป็นยามรักษาการณ์ของระบบนิเวศทั้งหมดซึ่งขึ้นอยู่กับพวกมันในการเจริญเติบโต

แมลงผสมเกสรที่ลดลงมีผลเสียต่อประชากรพืชป่า การผลิตพืชผล และในที่สุด โภชนาการของมนุษย์

ไซม่อน พอตส์ นักชีววิทยาการผสมเกสรที่มหาวิทยาลัยรีดดิ้งอธิบายผลโดยใช้สตรอเบอร์รี่สองลูก: “เลือกสตรอเบอรี่ที่มีสีดี ขนาดพอเหมาะ และสมมาตร นั่นคือสตรอเบอรี่ที่ผสมเกสรได้ดีมาก สตรอเบอรี่ผสมเกสรไม่ดีมีขนาดเล็กกว่าเล็กน้อย รูปร่างผิดปกติ ไม่น่าดึงดูดนัก มันอาจมีน้ำตาลน้อยกว่าในนั้น

‘ดังนั้นแมลงผสมเกสรจึงมีบทบาทสำคัญในการเกษตร และถ้าเรามีพวกมันน้อยลงในยุโรป เราจะมีปัญหากับการปลูกอาหารคุณภาพดี”

นักวิจัยในโครงการวิจัยของยุโรปกำลังทำงานเพื่อประเมินปัญหาและหาทางแก้ไข

และทางเลือกหนึ่งที่เป็นไปได้ที่พวกเขาคิดว่าอาจเป็นการครอบคลุมพื้นที่ที่ติดกับพืชผลทางการเกษตรด้วยดอกไม้ผสมเพื่อดึงดูดแมลงผสมเกสรและช่วยให้พวกเขาตั้งรกรากพื้นที่ใหม่ตามที่ Victoria Wickens นักนิเวศวิทยาการเกษตรแห่งมหาวิทยาลัยเรดดิ้งอธิบาย

“เราคิดว่าถ้าเราสามารถนำพันธุ์ไม้ที่อุดมด้วยดอกไม้มาไว้ในบริเวณชายขอบที่นี่ เราก็จะได้ประโยชน์สูงสุดจากที่ดิน เราสามารถดึงดูดแมลงผสมเกสรโดยใช้ดอกไม้ผสมเฉพาะ ดังนั้นสิ่งนี้จะดึงดูดแมลงผสมเกสรหลายชนิด ภมร แมลงลอย ทุกสิ่งที่สามารถผสมเกสรพืชผล ดังนั้นพวกเขาจะย้ายเข้ามา พวกเขาจะเพิ่มจำนวนของพวกเขา และในที่สุด พวกเขาจะย้ายเข้าไปอยู่ในพืชผล”

และการรณรงค์วิจัยในภาคสนามและห้องปฏิบัติการดูเหมือนจะพิสูจน์ให้เห็นว่ามาตรการนี้มีประสิทธิภาพ นักวิทยาศาสตร์กล่าว

“ผลการศึกษาในช่วงต้นแสดงให้เห็นว่าแถบดอกไม้ช่วยปรับปรุงการถ่ายละอองเรณูได้ 500% นั่นเป็นเพียงในแง่ของความอุดมสมบูรณ์ แต่ในแง่ของความหลากหลาย แท้จริงแล้วเรายังพบสัตว์หายากที่ออกมาสู่การเกษตรด้วย ดังนั้นมันจึงน่าตื่นเต้นจริงๆ เรากำลังดึงแมลงผสมเกสรออกจากแหล่งที่อยู่อาศัยที่ได้รับการคุ้มครองไปสู่การเกษตร” เจนนิเฟอร์ วิคเกนส์ นักนิเวศวิทยาการเกษตรแห่งมหาวิทยาลัยรีดดิ้งกล่าว

เพื่อให้โอกาสครั้งที่สองแก่แมลงผสมเกสร นักวิจัยจึงมีส่วนร่วมในความคิดริเริ่มที่เป็นต้นฉบับมากขึ้นและในสถานที่ที่ไม่คาดฝัน

Duncan Coston ซึ่งเป็นนักชีววิทยาที่มหาวิทยาลัย Reading หยิบตะกร้าใส่ตะกร้าที่ซูเปอร์มาร์เก็ตท้องถิ่นเพื่อแสดงผลิตภัณฑ์บางอย่างซึ่งขึ้นอยู่กับการผสมเกสร: “ส้ม ไซเดอร์ ลูกแพร์ สบู่ กาแฟบ้าง อัลมอนด์บ้าง ดังนั้นถ้าไม่มีกาแฟ ช็อกโกแลต หรือของ pain au chocolat อาหารเช้าของคุณก็เริ่มดูน่าเบื่อ”

ผู้เชี่ยวชาญด้านการผสมเกสรจัดแคมเปญสร้างความตระหนักในโรงเรียนหรือซูเปอร์มาร์เก็ตใกล้เรดดิ้ง ในสหราชอาณาจักรเป็นประจำ

และพวกเขาไม่ได้ขาดตัวอย่างที่ดีในการทำให้ผู้คนเข้าใจบทบาทสำคัญของแมลงผสมเกสรในธรรมชาติและผลกระทบในชีวิตประจำวันของเรา

“มันเป็นแมลงวันมิดจ์ที่ผสมเกสรกับต้นโกโก้ ดังนั้นหากไม่มีแมลงวันมิดจ์ฟลายนั้น ก็ไม่มีช็อกโกแลต มีผึ้ง ผีเสื้อ และมอดบางชนิดที่ผสมเกสรในกาแฟ ถ้าไม่มีพวกเขา เราก็ไม่มีกาแฟ ฝ้ายต้องการแมลงผสมเกสร ดังนั้นหากไม่มีแมลงผสมเกสร ปริมาณและผลผลิตของผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะลดลงอย่างมาก และต้นทุนของสิ่งเหล่านี้ก็จะพุ่งสูงขึ้นในที่สุด” ดันแคน คอสตันกล่าวเน้น

นักวิจัยกล่าวว่าการย้อนกลับการลดลงของแมลงผสมเกสรยังคงเป็นไปได้ แต่หากไม่มีวิธีแก้ไขใหม่ๆ เวลาอาจหมดลง เศรษฐกิจสเปนมีการเติบโตอีกครั้ง โดยเพิ่มขึ้น 0.4% ในไตรมาสแรกและไตรมาสที่สองของปี 2014

คำอธิบายหนึ่งสำหรับการเติบโตคือนวัตกรรมที่แสดงโดยผู้ประกอบการในการเข้าถึงตลาดต่างประเทศ ตัวอย่างคือกลุ่มสนับสนุนธุรกิจใน Lerida ใน Catalonia ซึ่งเชี่ยวชาญด้านเครื่องจักรกลการเกษตร

รายได้เพิ่มขึ้น 30-40 เปอร์เซ็นต์ต่อปี ขณะนี้มีพนักงานประมาณ 20 คน เมื่อเทียบกับเมื่อ 3 ปีที่แล้ว และบริษัท Niubo Maquinaria Agricola กำลังขยายตัว

ด้วยความช่วยเหลือของคลัสเตอร์ที่ตั้งอยู่ในเลริดา บริษัทได้คิดค้นและพัฒนาสิ่งที่สามารถนำเสนอได้อย่างมีนัยสำคัญ ผลที่ได้คือตอนนี้ยอดขายเกือบครึ่งเป็นสินค้าต่างประเทศ

“เมื่อผมรับงานนี้เมื่อ 7 ปีที่แล้ว มันเป็นธุรกิจระดับภูมิภาค ปัจจุบันบริษัทมีสำนักงานอยู่ในกว่า 15 ประเทศ ในละตินอเมริกา แอฟริกา และพื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดในยุโรป” จอร์ดี เซอร์ราเตซีอีโอของ Niubo Maquinaria Agrícola อธิบาย

เพื่อพัฒนายอดขายส่งออกของเขา Jordi ยังมีส่วนร่วมในคณะทำงานและภารกิจการค้าหลายกลุ่มในโปรตุเกส โมร็อกโก และแม้แต่ในโคลัมเบีย แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด ธุรกิจได้ปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันโดยเปลี่ยนวิธีปฏิบัติในการทำงาน

“ด้วยความช่วยเหลือของคลัสเตอร์ เราได้พัฒนากระบวนการผลิตใหม่ทั่วทั้งสายผลิตภัณฑ์ วัสดุใหม่สำหรับการผลิตเครื่องจักร และเราได้เริ่มกิจกรรมการส่งออกของเราแล้ว” เขากล่าวเน้น

คลัสเตอร์ในเลริดาเป็นหนึ่งในกลุ่มแรกในยุโรปที่ได้รับรางวัล “ทองคำ” ด้านความเป็นเลิศ และนี่คือคำแนะนำบางประการเกี่ยวกับวิธีการทำงาน

แน่นอนว่ามีธุรกิจแต่เกี่ยวข้องกับที่ปรึกษา มหาวิทยาลัย และวิศวกรด้วย ในคลัสเตอร์ทั้งหมดมีสมาชิกประมาณ 50 คน อัตราเฉลี่ยของการทำให้เป็นสากลของบริษัทอยู่ที่ 55 เปอร์เซ็นต์ บางคนสามารถเจาะตลาดที่ถือว่ายากเหมือนจีนหรือบราซิล

“เราจัดการเข้าร่วมงานแสดงสินค้าระหว่างประเทศ เรายังจัดการกลุ่มส่งออกกับตัวแทนแต่ละรายในตลาดต่างประเทศ และเรายังพยายามนำบริษัทต่างๆ ในระดับสากลผ่านภารกิจทางการค้า” Enric Pedrós Cluster Manager, FEMACชี้ให้เห็น

บริษัทที่มีนวัตกรรมมากที่สุดคือบริษัทที่ส่งออกมากกว่า นั่นคือความเชื่อของกลุ่มที่การวิจัย นวัตกรรม และเทคโนโลยีใหม่ ๆ เป็นพื้นฐานอย่างแท้จริง

“อนาคตของการเกษตรกำลังเชื่อมโยงการแปรรูปฟาร์มเข้ากับระบบการจัดการที่ชาญฉลาด และตอนนี้ในคลัสเตอร์ เรากำลังร่วมมือกับ Aerospace Valley Cluster ในฝรั่งเศสและกับ Photonics Cluster ใน Catalonia เพื่อหาทางแก้ไข” Enric Pedrós กล่าวเสริม

“ในความเห็นของผม กุญแจสู่ความสำเร็จคือการมีทีมงานมืออาชีพและมีพลัง แต่ยังต้องอยู่ในคลัสเตอร์กับผู้ผลิตเครื่องจักรกลการเกษตรรายอื่นๆ เพื่อแลกเปลี่ยนความคิดและโครงการของเรา” Jordi Serrate กล่าวสรุป

พืชอาจเป็นแหล่งเชื้อเพลิงหมุนเวียนใหม่สำหรับเครื่องบิน หรือส่วนผสมใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อทดแทนทรัพยากรฟอสซิลที่ใช้ในการผลิตพลาสติก

ที่แปลงทดลองเกษตรใกล้กรุงเอเธนส์ในกรีซ วิศวกรเกษตรกำลังปลูกพืชซึ่งสามารถผลิตเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ได้

พวกเขากำลังศึกษาปริมาณน้ำมันของพืชชนิดต่างๆ ผลผลิต และการปรับตัวให้เข้ากับสภาพอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียนและดินที่มีส่วนสำคัญ พืชแต่ละชนิดมีข้อดีและข้อเสีย

Myrsini Christou วิศวกรเกษตรที่Center for Renewable Energy Sources – CRESอธิบายว่า “ละหุ่งเป็นพืชน้ำมันประจำปีจากทะเลเมดิเตอร์เรเนียน การผลิตประจำปีอยู่ที่ประมาณสี่ถึงห้าตันต่อเฮกตาร์ โดยมีความเข้มข้นของน้ำมันสูงอยู่ที่ประมาณ 40-50 เปอร์เซ็นต์ (ของมวลทั้งหมด)

“Cupea เป็นพืชที่มาจากอเมริกา ยังอยู่ในขั้นทดลอง ผลผลิตยังคงต่ำมาก น้อยกว่าหนึ่งตันต่อเฮกตาร์ในเมล็ด และมีความเข้มข้นของน้ำมันเพียง 20 เปอร์เซ็นต์

“ดอกคำฝอยเป็นพืชจากเอเชีย เราคิดว่ามันดีมากสำหรับการเกษตรแบบเมดิเตอร์เรเนียน เรามีพันธุ์ในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูใบไม้ผลิ เหมาะสำหรับทุกสภาพอากาศและดิน เราคิดว่าสามารถนำไปใช้ในการเกษตรได้ภายในเวลาประมาณ 5 ปี”

นักเคมีค้นคว้าว่าส่วนผสมสีเขียวจากพืชสามารถแทนที่โมเลกุลที่มีอยู่ซึ่งปัจจุบันถูกสกัดจากทรัพยากรฟอสซิลในห้องปฏิบัติการเฉพาะทางสูงเช่นที่ Lille1 University ในภาคเหนือของฝรั่งเศสได้อย่างไร

Franck Dumeignil นักเคมีจากมหาวิทยาลัยและผู้ประสานงานโครงการเกี่ยวกับ โครงการ Eurobiorefกล่าวว่า “เราได้พัฒนาเชื้อเพลิงการบินรูปแบบใหม่ที่เราได้ทดสอบกับเครื่องปฏิกรณ์จริงแล้ว เราได้ผสมเชื้อเพลิง 15 ลูกบาศก์เมตร ระหว่าง 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ของส่วนผสมนี้มาจากส่วนผสมใหม่จากชีวมวลของพืช

“ส่วนผสมสีเขียวใหม่นี้ทำให้เชื้อเพลิงมีประสิทธิภาพมากขึ้นและมลพิษน้อยลง ตอนนี้เรากำลังมองหาการรับรองสำหรับส่วนผสมใหม่นี้ เพราะเมื่อคุณมีเชื้อเพลิงการบินใหม่ คุณต้องมีใบรับรองนั้นจึงจะสามารถใช้เชื้อเพลิงนั้นในเครื่องบินได้”

และเมื่อน้ำมันสีเขียวถูกสกัดจากพืชในโรงกลั่นชีวภาพแบบพิเศษ นักวิจัยกำลังใช้เครื่องปฏิกรณ์ทดลองเพื่อค้นหาว่าของเสียจากพืชชนิดใดที่ผลิตก๊าซได้มากที่สุด เช่น ไฮโดรเจนหรือคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะนำไปใช้ผลิตความร้อนหรือไฟฟ้าได้

Kyriakos Panapoulos นักเคมีจากCenter for Research and Technology Hellas – CERTHกล่าวว่าของเสียขั้นสุดท้ายสามารถรีไซเคิลได้ง่าย ไม่เป็นอันตราย รีไซเคิลได้: “สิ่งเดียวที่เหลือหลังจากการใช้สารชีวมวลจากการแปรสภาพเป็นแก๊สนี้คือเถ้า ซึ่งมีเนื้อหาอนินทรีย์เพียงเล็กน้อยจากชีวมวล เช่น โพแทสเซียม แคลเซียม หรือธาตุเหล็ก ซึ่งทั้งหมดถูกสกัดจากดินโดยพืช หลังจากการแปรสภาพเป็นแก๊ส เราสามารถแทนที่พวกมันในดินเป็นปุ๋ยหมัก ปิดวัฏจักรของธาตุพืชเหล่านี้”

โครงการในกรีซเป็นเพียงหนึ่งในหลายโครงการที่ได้รับทุนภายใต้โครงการJTIซึ่งเป็นโครงการริเริ่มด้านเทคโนโลยีร่วม (Joint Technology Initiatives) ซึ่งเป็นโครงการริเริ่มร่วมกันทั้งภาครัฐและเอกชนที่ส่งเสริมการวิจัยในยุโรปในด้านยุทธศาสตร์ต่างๆ

และพื้นที่เหล่านั้นรวมถึงอุตสาหกรรมชีวภาพที่คิดค้นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในชีวิตประจำวัน และพัฒนาวัคซีน การรักษาพยาบาล และยารุ่นใหม่

นอกจากนี้ยังมีระบบต่างๆ เพื่อจัดการน่านฟ้าของยุโรปให้ดียิ่งขึ้น และออกแบบเครื่องบินที่สะอาดขึ้น เงียบขึ้น ควบคู่ไปกับการพัฒนารถไฟและโครงสร้างพื้นฐานทางรถไฟที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น และเครื่องมือที่ดีกว่าในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

และสุดท้าย เทคโนโลยีเพื่อขยายการใช้เซลล์เชื้อเพลิงและไฮโดรเจนในอุตสาหกรรม พลังงาน และการขนส่ง

ทุกคนบนรถบัส

รถบัสในเมืองบรูกก์ ประเทศสวิสเซอร์แลนด์ วิ่งด้วยไฮโดรเจน ซึ่งผลิตบางส่วนโดยใช้พลังงานหมุนเวียน รถเมล์ที่คล้ายกันวิ่งในโบลซาโนและมิลานประเทศอิตาลี และในลอนดอนและออสโลด้วย การใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในขณะที่ปล่อยไอน้ำออกมาเท่านั้น มันสะอาดกว่า แต่ก็เงียบกว่ารถบัสดีเซล

Peter Amsler ผู้ขับ Postbus กล่าวว่ามันใช้งานได้แตกต่างกันเล็กน้อย: “การขับสิ่งนี้ ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดคือจุดศูนย์ถ่วงสูงขึ้นซึ่งวางไฮโดรเจนไว้ รถบัสมีน้ำหนักมากกว่ารถบัสดีเซลทั่วไป และเมื่อเข้าโค้ง คุณจะสังเกตเห็นความแตกต่างเมื่อเปรียบเทียบกับรถบัสธรรมดา”

รถบัสดังกล่าวสร้างขึ้นในเมืองมานไฮม์ ประเทศเยอรมนี ซึ่งขณะนี้รถบัสไฮโดรเจนกำลังถูกประกอบเป็นรถต้นแบบเท่านั้น นักวิจัยกล่าวว่าการผลิตภาคอุตสาหกรรมสามารถเริ่มต้นได้ทันทีที่ความรู้ทางเทคนิคดีขึ้น

Helmut Warth วิศวกรเครื่องกลของ Daimler Buses และ ผู้ประสานงานโครงการ Clean Hydrogen In European Citiesอธิบายว่า “ข้อเสียของยานพาหนะเหล่านี้คือราคายังคงสูงกว่าราคาของรถโดยสารดีเซล และผู้ปฏิบัติงานต้องตั้งค่าโครงสร้างพื้นฐานสำหรับ สถานีเติมไฮโดรเจน”

ดังนั้นนักวิจัยจึงพยายามผลิตเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น Felix N. Büchi นักเคมีจากสถาบัน Paul Scherrerกล่าวว่า “ปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือต้นทุน ทุกชิ้นส่วนต้องมีราคาที่ไม่แพง มิฉะนั้น ระบบขับเคลื่อนเซลล์เชื้อเพลิงจะมีราคาแพงเกินไป ปัจจัยที่สองคือระยะเวลาและความอดทน เซลล์เชื้อเพลิงต้องมีอายุขัยเท่ากับตัวรถ และปัญหาที่สามคือประสิทธิภาพและความหนาแน่นของพลังงาน นั่นหมายความว่าเราต้องการแปลงพลังงานจากไฮโดรเจนให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ให้เป็นพลังงาน และทำโดยใช้น้ำหนักและปริมาตรให้น้อยที่สุด”

รถโดยสารไฮโดรเจนได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นในโรงงานในเบลเยียมแล้ว พวกเขาได้ผลิตรถต้นแบบที่จะวิ่งรอบเมือง Antwerp เร็วๆ นี้ และบริษัทอื่นๆ ก็กำลังดำเนินการอยู่ใน San Remo และ Aberdeen ด้วยระยะทางที่เป็นอิสระประมาณ 300 กม.

นักวิจัยกล่าวว่าเทคโนโลยีไฮบริดอาจหมายถึงการประหยัดการปล่อย CO2 ได้ประมาณ 1,000 ตันเมื่อสิ้นสุดวงจรชีวิต เมื่อเทียบกับรถบัสดีเซลทั่วไป

Paul Jenné ผู้จัดการโครงการรถบัสกับ Van Hool และ ผู้ประสานงานโครงการ High V.LO-Cityกล่าวว่า “คุณสมบัติหลักคือนี่คือรถบัสเซลล์เชื้อเพลิงไฮบริด ไฮบริดหมายความว่ามีแหล่งที่มาของแรงฉุดสองแห่ง หนึ่งคือเซลล์เชื้อเพลิงที่ให้กระแสไฟฟ้าโดยตรงกับมอเตอร์ไฟฟ้า และอีกอย่างคือแบตเตอรี่แบบลากที่ทำในสิ่งเดียวกัน ทั้งหมดนี้ถูกควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้มีการใช้พลังงานสูงสุด”

ต้องเติมรถบัสต้นแบบที่สถานีเติมน้ำมันพิเศษ ในการชาร์จถังไฮโดรเจนภายในจะใช้เวลาประมาณ 11 นาที ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอก กฎความปลอดภัยจะคล้ายกับสถานีบริการน้ำมันทั่วไป

Sabine Thabert วิศวกรเคมีโยธาที่ Solvay แสดงให้เราเห็นสถานีเติมน้ำมัน: “การสร้างสถานีเติมน้ำมันขนาดกะทัดรัดถือเป็นความท้าทาย เราต้องการสถานีที่สามารถติดตั้งได้ง่ายทุกที่ที่เราสามารถเข้าถึงแหล่งไฮโดรเจนได้ และเราต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการเคารพมาตรการความปลอดภัย และฝังระบบรักษาความปลอดภัยที่อนุญาตให้มีการตรวจตราจากระยะไกล นั่นคือความท้าทายหลักของโครงการนี้”

รถบัสไฮโดรเจนมีราคาแพงกว่ารถดีเซลทั่วไปประมาณหกเท่า และค่าบำรุงรักษาก็สูงขึ้นเช่นกัน แต่ผู้ประกอบการรถโดยสารประจำทางยังคงพร้อมที่จะลงทุนภายใต้เงื่อนไขบางประการ

Roger Kesteloot ซีอีโอ ของบริษัทรถบัส De Lijn สมัคร Holiday Palace ของเบลเยียมสรุปได้ทั้งหมดว่า “ตอนนี้เราอยู่ในจุดทดลอง จากมุมมองทางเศรษฐกิจด้วย แต่ฉันคิดว่าในเวลาที่ราคาจะลดลงแน่นอน และนั่นเปิดโอกาสบางอย่างในช่วงกลางหรือระยะยาวในการรวมรถโดยสารไฮโดรเจนเข้ากับกองยานพาหนะของเรามากขึ้น”

เท่าที่ชาวฝรั่งเศสไป José Bové ไม่ใช่คนฝรั่งเศสธรรมดา

บางครั้งเขาพบว่าตัวเองใหญ่กว่าชีวิต ปลุกระดมฝูงชนในซีแอตเทิล… ขัดขวางการก่อสร้าง MacDonalds ที่อยู่ลึกในฝรั่งเศส… เหยียบย่ำข้าวโพดเทคโนชีวภาพ… ถูกมัดติดคุก… เป็นผู้นำการประท้วงที่บริษัทข้ามชาติ เขาเป็นเกษตรกร แต่เมื่อสองปีที่แล้ว เขาเปลี่ยนจากการต้อนแกะทางตะวันตกเฉียงใต้ของฝรั่งเศสไปสู่การเมืองเต็มเวลา อดีตหัวหน้าสหภาพฟาร์มจากลาร์ซัคปัจจุบันเป็นสมาชิกรัฐสภายุโรป

Bove บอกกับ euronews: “ฉันไม่รู้สึกว่าตัวเองขายวิญญาณให้ปีศาจ ฉันอยู่ที่นี่เพื่อตัดสินใจ ฉันมาที่นี่เพื่อมีส่วนร่วม ฉันไม่ได้หันหลังให้กับการต่อสู้ในสนาม ซึ่งก็สำคัญสำหรับฉันเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ฉันกำลังต่อสู้กับนักสำรวจแร่หินดินดานข้ามชาติ มันบ้าที่จะปล่อยให้พวกเขาทำอย่างนั้น สำหรับฉัน จำเป็นต้องเข้าสู่สนามรบในพื้นที่ แต่ต้องระดมกำลังในระดับยุโรปและระดับนานาชาติด้วย”

ตอนนี้กำลังวางซ้อนอยู่บนยอดไม้แห่งอำนาจ อดีตผู้ก่อกวนได้เข้ามาจับกลุ่มเสื้อผ้าของสถาบัน และศึกษาอย่างถี่ถ้วน เราใช้เวลาหนึ่งวันกับ Bové ระหว่างการนั่งเต็มในรัฐสภาในสตราสบูร์ก ในระยะใกล้ของสำนักงาน สมาชิกที่ได้รับการเลือกตั้งและผู้ช่วยสองคนของเขาจะสแกนและแยกวิเคราะห์โปรแกรมของวันนั้น ในช่วงต้นของการวิ่งมาราธอนที่เขาคุ้นเคย

Bove กล่าวว่า: “คุณต้องเข้าใจวิธีการทำงาน ถ้าคุณจะมีประสิทธิภาพ มิฉะนั้น คุณอาจจะพูดเรื่องอากาศร้อนๆ ที่รัฐสภายุโรปก็ได้ มันเป็นเรื่องจริง เราถูกเรียกให้จัดการกับกองวิชาจริงๆ หากคุณไม่ตั้งเป้าหมายเฉพาะเจาะจง คุณก็ทำได้ เมื่อฉันมาถึงที่นี่ ฉันมีเป้าหมายที่ชัดเจน คือ คำถามเกี่ยวกับการเกษตรและการค้าระหว่างประเทศ นั่นคือกิจกรรมหลักของฉัน”

มันไม่ง่ายเลยที่จะตามให้ทัน Bové ในขณะที่เขาทำธุรกิจ ตั้งใจที่จะเปลี่ยนระบบจากภายใน ให้มากที่สุด เขาได้รับเลือกภายใต้ธงชาติกรีนส์ในปี 2552 จากนั้นจึงเลื่อนตำแหน่งรองประธานาธิบดีในคณะกรรมการการเกษตร ซึ่งเป็นตำแหน่งทางยุทธศาสตร์ในการปกป้องเกษตรกรในยุโรป

ออกจากห้องประชุม เราพบโบเวกับแดเนียล โคห์น-เบนดิท ทหารผ่านศึกของกรีนส์ ทั้งสองถูกคัดค้านอย่างเด็ดขาดในปี 2548 จากการลงประชามติในฝรั่งเศสเกี่ยวกับรัฐธรรมนูญของยุโรป แต่เค้าบอกว่าตอนนี้น้ำอยู่ใต้สะพาน

Cohn-Bendit กล่าวว่า: “คำวิจารณ์บางส่วนของเขาไม่ผิด เราเลือกไปทางอื่น เราบอกว่าแม้ว่าเขาจะต่อต้านอะไรก็ตาม มันเป็นการก้าวไปข้างหน้า เขากล่าวว่าแม้จะมีความคืบหน้า เราก็ไม่สามารถลงคะแนนเห็นชอบได้ ปัญหาไม่ได้อยู่ที่การยอมรับในทุกสิ่ง ปัญหาคือต้องอยู่ในเขตการเมืองเดียวกัน ที่ซึ่งเราสามารถต่อสู้ร่วมกัน และหารือเกี่ยวกับมุมมองที่แตกต่างของเรา”

เท่าที่ชาวฝรั่งเศสไป José Bové ไม่ใช่คนฝรั่งเศสธรรมดา บางครั้งเขาพบว่าตัวเองใหญ่กว่าชีวิต ปลุกระดมฝูงชนในซีแอตเทิล… ขัดขวางการก่อสร้าง MacDonalds ที่อยู่ลึกในฝรั่งเศส… เหยียบย่ำข้าวโพดเทคโนชีวภาพ… ถูกมัดติดคุก… เป็นผู้นำการประท้วงที่บริษัทข้ามชาติ เขาเป็นเกษตรกร แต่เมื่อสองปีที่แล้ว เขาเปลี่ยนจากการต้อนแกะทางตะวันตกเฉียงใต้ของฝรั่งเศสไปสู่การเมืองเต็มเวลา อดีตหัวหน้าสหภาพฟาร์มจากลาร์ซัคปัจจุบันเป็นสมาชิกรัฐสภายุโรป

Bove บอกกับ euronews: “ฉันไม่รู้สึกว่าตัวเองขายวิญญาณให้ปีศาจ ฉันอยู่ที่นี่เพื่อตัดสินใจ ฉันมาที่นี่เพื่อมีส่วนร่วม ฉันไม่ได้หันหลังให้กับการต่อสู้ในสนาม ซึ่งก็สำคัญสำหรับฉันเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ฉันกำลังต่อสู้กับนักสำรวจแร่หินดินดานข้ามชาติ มันบ้าที่จะปล่อยให้พวกเขาทำอย่างนั้น สำหรับฉัน จำเป็นต้องเข้าสู่สนามรบในพื้นที่ แต่ต้องระดมกำลังในระดับยุโรปและระดับนานาชาติด้วย”

ตอนนี้กำลังวางซ้อนอยู่บนยอดไม้แห่งอำนาจ อดีตผู้ก่อกวนได้เข้ามาจับกลุ่มเสื้อผ้าของสถาบัน และศึกษาอย่างถี่ถ้วน เราใช้เวลาหนึ่งวันกับ Bové ระหว่างการนั่งเต็มในรัฐสภาในสตราสบูร์ก ในระยะใกล้ของสำนักงาน สมาชิกที่ได้รับการเลือกตั้งและผู้ช่วยสองคนของเขาจะสแกนและแยกวิเคราะห์โปรแกรมของวันนั้น ในช่วงต้นของการวิ่งมาราธอนที่เขาคุ้นเคย

Bove กล่าวว่า: “คุณต้องเข้าใจวิธีการทำงาน ถ้าคุณจะมีประสิทธิภาพ มิฉะนั้น คุณอาจจะพูดเรื่องอากาศร้อนๆ ที่รัฐสภายุโรปก็ได้ มันเป็นเรื่องจริง เราถูกเรียกให้จัดการกับกองวิชาจริงๆ หากคุณไม่ตั้งเป้าหมายเฉพาะเจาะจง คุณก็ทำได้ เมื่อฉันมาถึงที่นี่ ฉันมีเป้าหมายที่ชัดเจน คือ คำถามเกี่ยวกับการเกษตรและการค้าระหว่างประเทศ นั่นคือกิจกรรมหลักของฉัน”

มันไม่ง่ายเลยที่จะตามให้ทัน Bové ในขณะที่เขาทำธุรกิจ ตั้งใจที่จะเปลี่ยนระบบจากภายใน ให้มากที่สุด เขาได้รับเลือกภายใต้ธงชาติกรีนส์ในปี 2552 จากนั้นจึงเลื่อนตำแหน่งรองประธานาธิบดีในคณะกรรมการการเกษตร ซึ่งเป็นตำแหน่งทางยุทธศาสตร์ในการปกป้องเกษตรกรในยุโรป

ออกจากห้องประชุม เราพบโบเวกับแดเนียล โคห์น-เบนดิท ทหารผ่านศึกของกรีนส์ ทั้งสองถูกคัดค้านอย่างเด็ดขาดในปี 2548 จากการลงประชามติในฝรั่งเศสเกี่ยวกับรัฐธรรมนูญของยุโรป แต่เค้าบอกว่าตอนนี้น้ำอยู่ใต้สะพาน

Cohn-Bendit กล่าวว่า: “คำวิจารณ์บางส่วนของเขาไม่ผิด เราเลือกไปทางอื่น เราบอกว่าแม้ว่าเขาจะต่อต้านอะไรก็ตาม มันเป็นการก้าวไปข้างหน้า เขากล่าวว่าแม้จะมีความคืบหน้า เราก็ไม่สามารถลงคะแนนเห็นชอบได้ ปัญหาไม่ได้อยู่ที่การยอมรับในทุกสิ่ง ปัญหาคือต้องอยู่ในเขตการเมืองเดียวกัน ที่ซึ่งเราสามารถต่อสู้ร่วมกัน และหารือเกี่ยวกับมุมมองที่แตกต่างของเรา”

เนื้อหาที่สนับสนุน
การสร้าง Web3 สำหรับ iGaming: การเดินทางที่สนุกสนาน
ในพื้นที่ที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของ Web3 ไม่มีอะไรเคลื่อนไหวได้เร็วกว่า iGaming ตามรายงานจาก Blockchain Game Alliance (BGA) และ DappRadar เกมบนบล็อคเชนนั้นคิดเป็น 52% ของ…
โดยFUNToken

José Bové ในปี 2548 คัดค้านรูปแบบการผลิตที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ แต่เขากล่าวว่านั่นไม่ได้ทำให้เขาต่อต้านชาวยุโรป

Bové กล่าวว่า: “ฉันเป็นสหพันธ์ก่อน เพราะฉันคิดว่าอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดสำหรับยุโรปในปัจจุบันคือรัฐชาติ ซึ่งทำให้ยุโรปไม่สามารถพัฒนาได้ เราเห็นว่างบประมาณที่เกี่ยวโยงกัน งบประมาณของยุโรปน้อยกว่า 1% ของGDPของประเทศในสหภาพยุโรปทั้งหมดรวมกัน ที่ไร้สาระ ประเทศต่างๆ ต้องเข้าใจว่าอนาคตของประชากร 500 ล้านคนในยุโรปต้องใช้งบประมาณที่แท้จริง ดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับสหพันธรัฐของยุโรป”

ฉากเปลี่ยนสำหรับมื้อกลางวัน: เราย้ายไปที่โรงเตี๊ยมแบบดั้งเดิมแห่งหนึ่งของสตราสบูร์กซึ่งมีตราสัญลักษณ์ต่างๆ ของภูมิภาคอาลซัส Bovéเป็นเจ้าภาพการอภิปรายโดยมีนักข่าวท้องถิ่นและชาวยุโรปเข้าร่วม 6’48 อาหารดัดแปลงพันธุกรรม การเก็งกำไรสินค้าโภคภัณฑ์ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อยู่ในหัวข้อสนทนา เขายินดีที่จะประกาศว่าเขาได้รับมอบหมายอย่างเป็นทางการให้เขียนเอกสารแสดงตำแหน่งของรัฐสภาเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในการเกษตร เช่น ยาฆ่าแมลงและปุ๋ย เขาอยู่ในองค์ประกอบของเขา แม้ว่าเขาจะยอมรับว่าการเปิดรับสื่อมีข้อดีสองประการ

Bove กล่าวว่า: “ถ้าคุณไม่อยู่ข้างนอก ผู้คนจะพูดว่าคุณไม่ได้อยู่ในที่ที่สิ่งต่างๆ กำลังเกิดขึ้น และพวกเขาต่อต้านคุณ แต่ถ้าพวกเขาเห็นคุณทางโทรทัศน์สักสองสามครั้ง พวกเขาจะพูดว่า ‘โอ้ นั่นเขาอีกแล้ว เราไม่เห็นอะไรเลยนอกจากเขา’ การสร้างสมดุลเป็นเรื่องยากมาก สิ่งที่ฉันพยายามทำคือเกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ปัจจุบัน กับสิ่งที่ฉันทำ”

Bovéยังมาที่นี่เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับหนังสือเล่มใหม่ที่เขาเขียนร่วมกับ Jean Quatremer นักข่าวชาวฝรั่งเศส เป็นเรื่องเกี่ยวกับวิสัยทัศน์ของ Bové เกี่ยวกับยุโรป เป็นการยากที่จะสั่นคลอนภาพของกบฏนิรันดร์

Quatremer กล่าวว่า: “มีด้าน Asterix the Gaul ที่มีหนวดและชายที่มีการกระทำที่ดึงดูดความสนใจของสื่อจริงๆ – เช่นการรื้อ MacDonalds ทำให้เสียพื้นที่ทดลองของ GM… มันง่ายมากขาวดำ สื่อไม่ชอบพื้นที่สีเทา แต่เราต้องมองเห็นสิ่งต่างๆ อย่างชัดเจน เขาได้ใช้การ์ตูนล้อเลียนนี้ มันมีประโยชน์มากเพราะบางทีผู้คนก็ชอบคนที่พวกเขาสามารถระบุได้ว่าใครเป็นคนเรียบง่ายไม่ซับซ้อน มันยากที่จะเกี่ยวข้องกับความซับซ้อน”

ย้อนกลับไปในรัฐสภา Bové ต้องการที่จะนั่งในการประชุมของคณะทำงานเกี่ยวกับตะวันออกกลางว่า อดีตเอกอัครราชทูตฝรั่งเศสประจำสหประชาชาติ ซึ่งเป็นนักการทูตชาวฝรั่งเศสชื่อ Stéphane Hessel เป็นแขกผู้มีเกียรติ เขาและนักนิเวศวิทยาอย่าง Bové ต่างก็รู้จักกันมานานและสนิทสนมกัน

เฮสเซลกล่าวว่า “อย่างที่ฉันเห็น เรามีคนประพฤติตัวดีมากเกินไปที่ไม่ทำอะไรเลย แต่เรามีพวกหัวโจกอยู่สองสามตัว และเมื่อคุณได้รับหนึ่งในนั้น คุณต้องยึดติดกับเขา เนื่องจากการบุกรุกอย่างไร้มารยาทของเขาแสดงให้เราเห็นถึงหนทางสู่คุณค่าที่แท้จริง”

แปดโมงครึ่งยังไม่เสร็จ เขาลาออกจากรัฐสภาที่กว้างขวางสำหรับเสื่อน้ำมันในย่านที่ยากจนของสตราสบูร์ก เพื่อสนับสนุนผู้สมัครรับเลือกตั้งท้องถิ่นในพรรคอีโคโลจีของยุโรป เขาปล่อยผมลงตรงนี้ได้ พูดตรงๆ เหมือนที่เขาเคยทำ

Roman จากเมือง Kalisz ในโปแลนด์ ถาม Dacian Ciolos กรรมาธิการสหภาพยุโรปที่ดูแลด้านการเกษตรและการพัฒนาชนบทว่า “การปฏิรูปนโยบายเกษตรร่วมจะช่วยให้เกษตรกรเราเพิ่มความสามารถในการแข่งขันได้หรือไม่”

Dacian Ciolos ตอบกลับ: “มีอย่างน้อยสามองค์ประกอบในคำตอบสำหรับคำถามของคุณเกี่ยวกับการปฏิรูปนโยบายเกษตรร่วมหรือCAPจะสนับสนุนความสามารถในการแข่งขันได้อย่างไร ประการแรก: วิธีจัดระเบียบผู้ผลิต เพื่อให้สามารถแข่งขันได้ดี พวกเขาจะต้องมีการจัดระเบียบที่ดีขึ้น และต้องเสริมอำนาจการเจรจาต่อรองในห่วงโซ่อาหารเกษตร ที่นี่เรามีข้อเสนอที่มุ่งให้ทุนสร้างองค์กรของผู้ผลิตและให้ทุนสนับสนุนค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน

“องค์ประกอบที่สองในการส่งเสริมการแข่งขันคือการจัดการตลาดให้ดี และที่นั่นเราเสนอให้ใช้มาตรการของตลาดเป็นเครือข่ายความปลอดภัยที่แข็งแกร่งขึ้น โดยทั่วไปแล้วจะสามารถปรับตัวได้เมื่อมีวิกฤต ดังนั้นเราสามารถเข้าไปได้เมื่อมีความเสี่ยงที่ รายได้ของเกษตรกรจะได้รับผลกระทบจากราคาที่ตกต่ำ ข้อเสนอที่เรากำลังดำเนินการครอบคลุมมีผลิตภัณฑ์มากกว่าที่ครอบคลุมในขณะนี้

“องค์ประกอบสำคัญประการที่สามคือการเข้าถึงผลการวิจัยและนวัตกรรมของคุณในฐานะเกษตรกร ที่นี่เราเสนอเครื่องมือทางการเงินที่ไม่เพียงแต่ส่งเสริมการวิจัยและนวัตกรรมที่ใช้กับการเกษตรและธุรกิจที่เกี่ยวข้อง แต่จะเสริมสร้างความเชื่อมโยงที่เกษตรกรและองค์กรสามารถมีกับภาคการวิจัยเพื่อนำผลการวิจัยไปปฏิบัติได้โดยเร็วที่สุด”

เป็นเวลากว่าทศวรรษแล้วที่สาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโกได้รับความเสียหายจากสิ่งที่หลายคนเรียกว่าสงครามโลกครั้งที่หนึ่งของแอฟริกา การสู้รบกระจุกตัวอยู่ทางทิศตะวันออก ซึ่งชุมชนในชนบททั้งหมดถูกสังหารหมู่หรือกลายเป็นผู้ลี้ภัย

หลังจากหลายปีของการมีชีวิตอยู่โดยความช่วยเหลือจากนานาชาติ ในที่สุดหลายคนก็กลับมายังที่ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นบ้านและฟาร์มของพวกเขา วิธีการทางการเกษตรที่เป็นนวัตกรรมอาจเป็นกุญแจสำคัญในการยุติวงจรความยากจนของคองโกที่กำลังดำเนินอยู่

เงินอุดหนุนฟาร์มถือเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของงบประมาณที่เสนอโดยสหภาพยุโรปสำหรับปี 2557-2563 การเจรจาอยู่ในขั้นตอนสำคัญในการปรับปรุงนโยบายเกษตรร่วม แม้ว่าจะลดลง แต่CAPจะยังคงมีมูลค่า 50 พันล้านยูโรต่อปี ซึ่งมากกว่าหนึ่งในสามของงบประมาณทั้งหมดของสหภาพยุโรป

Dacian Ciolos กรรมาธิการการเกษตรอยู่ภายใต้แรงกดดันอย่างหนักจากเกษตรกร กลุ่มสิ่งแวดล้อมและผู้บริโภค ประเทศสมาชิก และรัฐสภายุโรป ผู้อุปถัมภ์ที่ใหญ่ที่สุดคือฝรั่งเศสเผชิญกับประเทศทางตะวันออกที่ถามว่าเหตุใดวัวและพื้นที่เพาะปลูกจึงมีค่าน้อยกว่าในการอุดหนุน

ผู้เสียภาษีที่ไม่พอใจเช่น farmsubsidy.org ต้องการลดการจ่ายเงิน ในกรุงบรัสเซลส์ เกษตรกรและผู้บริโภคจากกว่า 20 ประเทศในสหภาพยุโรปได้จัดงาน Good Food March เพื่อประท้วงข้อเสนอ ของ CAP

ในประเทศกำลังพัฒนา มีเสียงโวยวายว่าเงินอุดหนุนอาหารของยุโรปและสหรัฐฯ กำลังบดขยี้ชาวนาด้วยอาหารราคาถูก จะกระทบยอดผลประโยชน์ที่ขัดแย้งกันได้อย่างไร? คุณชิโอลอสอยู่ระหว่างหินกับที่แข็ง

เพื่อหารือเกี่ยวกับปัญหานี้ The Network ได้พูดคุยกับ Roger Waite โฆษก Ciolos กรรมาธิการการเกษตรและการพัฒนาชนบท พวกเขายังได้พูดคุยกับ Lee Rotherham นักวิจัยจาก Tax Payers’ Alliance ซึ่งกล่าวว่าสหภาพยุโรปจำเป็นต้องยกเลิกCAP การศึกษา Food for Thought ของเขากล่าวว่าCAP มี ค่าใช้จ่ายทุกครอบครัวมากกว่า 400 ปอนด์สเตอลิงก์หรือประมาณ 470 ยูโรต่อปี เครือข่ายยังได้พูดคุยกับ Ursula Hudson ประธานของ Slow Food Germany และสมาชิกคณะกรรมการบริหารของ Slow Food International องค์กรพัฒนาเอกชนกล่าวว่าCAPควรปรับโครงสร้างการเกษตรของยุโรปด้วยการผลิตขนาดเล็กและขนาดกลางที่ยั่งยืน

คริส เบิร์นส์: “คำถามสำหรับพวกคุณทุกคน เริ่มจากโรเจอร์ การต่อสู้ด้านงบประมาณยังไม่สิ้นสุด รัฐสภายุโรปมีอำนาจตัดสินใจร่วมกับประเทศสมาชิกในCAPเป็นครั้งแรก พวกเขาควรจะไปพร้อมกับการปฏิรูปตามที่เป็นอยู่หรือไม่”

Roger Waite: “เราคิดว่าพวกเขาควร หัวหน้ารัฐบาลได้กำหนดงบประมาณแล้ว และสิ่งที่เราต้องทำคือ กับรัฐสภายุโรปและประเทศสมาชิก เราจำเป็นต้องสรุปวิธีการใช้เงินให้เสร็จสิ้น สิ่งที่เราต้องการคือCAP ที่ยุติธรรม กว่า ซึ่งหมายความว่ามีการกระจายเงินทุนที่ยุติธรรมกว่าระหว่างประเทศสมาชิก แต่รวมถึงภายในประเทศสมาชิกด้วย ตัวอย่างเช่น ซึ่งรวมถึงขีดจำกัดว่าแต่ละฟาร์มสามารถรับได้มากเพียงใด”

คริส เบิร์นส์: “โอเค ลี คุณคิดว่าไง เลิกทำหมวก ?

Lee Rotherham: “ใช่เลย ฉันหมายถึงคำถามตามที่คุณวางไว้ในตอนแรกคือ: MEP ควร ไปพร้อมกับข้อตกลงหรือไม่? ใช่. ปัญหาคือ แน่นอนว่าส.ส.มีหน้าที่ดูแลงบประมาณจำนวนมาก พวกเขาชอบมีงบประมาณจำนวนมาก ดังนั้นพวกเขาส่วนใหญ่ไม่ต้องการทำอย่างนั้น ฉันจะไปไกลกว่าที่พวกเขาแนะนำไว้มาก: แม้แต่CAP ที่ ดำเนินการโดยสหราชอาณาจักรเองก็จะช่วยผู้เสียภาษีของสหราชอาณาจักรได้หนึ่งพันล้านปอนด์โดยใช้CAP ที่เหมือนกัน โดยมีเพียงผู้เสียภาษีของสหราชอาณาจักรที่จ่ายให้กับเกษตรกรในสหราชอาณาจักร

คริส เบิร์นส์: “เออร์ซูล่า คุณคิดยังไงกับมัน”

เออร์ซูลา ฮัดสัน: “เราควรเดินหน้าในการปฏิรูป แต่การปฏิรูปที่แท้จริง ในแบบที่โรเจอร์สรุปไว้ก่อนหน้านี้ เราต้องการการปฏิรูปสำหรับ CAP ที่ยุติธรรมยิ่งขึ้นCAP ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและหากเราสามารถบรรลุเป้าหมายนั้น เราก็ควรดำเนินการต่อไป”

คริส เบิร์นส์: “ภายใต้แผนงบประมาณที่ได้รับอนุมัติจากการประชุมสุดยอด การใช้จ่ายด้านการเกษตรจะลดลงประมาณ 13% ซึ่งคิดเป็น 38% ของงบประมาณทั้งหมดของสหภาพยุโรปในช่วงเจ็ดปีข้างหน้า บาดแผลไปไกลเกินไปหรือไม่ไกลพอ? ลี?”

Lee Rotherham: “ไม่มีที่ไหนใกล้ไกลพอ หากคุณดูว่ามีการใช้จ่ายเงินจริงที่ใด มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างประเทศต่างๆ ดังนั้นสหราชอาณาจักร ต่อหัว ต่อฟาร์ม ได้ประมาณ 5/8 ของข้อตกลง เมื่อเทียบกับเกษตรกรในอิตาลี และ 6 ใน 10 ของสิ่งที่จะทำเกี่ยวกับชาวเยอรมัน และฝรั่งเศสได้ประมาณ 20% ของCAP ดังนั้นจึงมีความคลาดเคลื่อนอย่างมากแม้จะอยู่ในการกระจายตัวของงบประมาณก็ตาม”

คริส เบิร์นส์: “โรเจอร์ มันจะเป็นอย่างนี้ได้ยังไง? สิ่งนี้ยั่งยืนหรือไม่”

Roger Waite: “สิ่งที่เราพยายามทำคือการจัดสรรให้ดีขึ้น และปัญหาก็คือเนื่องจากการชำระเงินโดยตรงเหล่านี้มีส่วนอย่างมากในรายได้ของเกษตรกร เราไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในชั่วข้ามคืน เรามีระยะเวลาเจ็ดปีที่จะมาถึง และนี่คือเหตุผลที่เรากำลังมองหาการเปลี่ยนแปลงในช่วงระยะเวลาเจ็ดปีนั้น เพื่อให้มีการแจกจ่ายที่ยุติธรรมยิ่งขึ้น ไม่เพียงแต่ระหว่างรัฐสมาชิกแต่ภายในประเทศสมาชิกด้วย”

Chris Burns: “ตอนนี้คณะกรรมาธิการยุโรปซึ่งเป็นคณะกรรมาธิการของคุณกำลังเสนอระบบการบรรจบกันเพื่อลดความไม่เท่าเทียมกันของรายได้ระหว่างยุโรปตะวันออกและยุโรปตะวันตก บางคนบอกว่าการปฏิรูปไม่ได้ไปไกลพอ เออซูล่า เจ้าคิดว่าอย่างไร?”

เออร์ซูล่า ฮัดสัน: “สิ่งที่เรากังวลในฐานะองค์กรที่มีอาหารเป็นศูนย์กลางตามความสนใจ ด้วยความพอใจ ในทางกลับกัน ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบหลักที่เชื่อมโยงเราเข้ากับสิ่งแวดล้อม เราก็สนใจที่จะปฏิรูป ความยั่งยืนสีเขียวและอาหารคุณภาพดี

คริส เบิร์นส์: “ใช่แล้ว คณะกรรมาธิการกำลังเสนอ 30% ของการชำระเงินที่ต้องการความหลากหลายทางพืชผล, ทุ่งหญ้าถาวร, การรักษาภูมิทัศน์ทางสิ่งแวดล้อม, ทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของการทำให้CAP เป็น สีเขียว และการทำเกษตรกรรมให้เป็น มิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่เกษตรกรรายย่อยได้รับการยกเว้น! อะไรกันเนี่ยโรเจอร์?”

Roger Waite: “แนวคิดก็คือว่า ภาระในการบริหารงานในลักษณะนั้นจะมหาศาลมาก และสิ่งที่มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นก็คือเกษตรกรรายย่อยแน่นอนว่าต้องมีการป้องกันความเสี่ยงและพื้นที่ของพวกเขา ตัวอย่างเช่น สำหรับพื้นที่โฟกัสเชิงนิเวศวิทยา สิ่งที่เราต้องการจะลดจริงๆ คือ การทำการเกษตรแบบอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมในทุกๆ ที่ และเพื่อให้แน่ใจว่า ตัวอย่างเช่น เกษตรกรไม่จำเป็นต้องทำฟาร์มในพื้นที่ที่ไม่สามารถเพาะปลูกได้เพียงเพื่อให้ได้เงินอุดหนุน ”

Chris Burns: “ให้ฉันไปหาลี สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรบางคนบอกฉันว่าพวกเขารู้สึกหงุดหงิดที่CAPกำลังดูดเงินทุนของสหภาพยุโรปออกจากภาคส่วนในอนาคต เช่น โครงการโครงสร้างพื้นฐาน และ R&D สหภาพยุโรปควรลงทุนมากขึ้นและอุดหนุนน้อยลงไม่ใช่หรือ”

Lee Rotherham: “ก็ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณหมายถึงการลงทุนเพราะการลงทุนเพื่อคนคนหนึ่งเป็นการใช้จ่ายของอีกคนหนึ่ง ดังนั้น คุณจึงอาจโต้แย้งได้ว่ากองทุนเหล่านี้บางส่วนอาจมีความคุ้มค่าน้อยกว่าที่ควรจะเป็น และควรใช้ในระดับชาติ”

คริส เบิร์นส์: “ใช่ ตกลง คุณไม่ได้จับกับดัก เอาล่ะ ไปที่เออร์ซูล่ากันเถอะ Ursula กลุ่มของคุณ Slow Food และ Friends of the Earth ต้องการการสนับสนุนฟาร์มของครอบครัวให้ย้ายออกจากฟาร์มอุตสาหกรรม แต่เมื่อคุณกำลังพูดถึงเรื่องเล็กๆ น้อยๆ เป็นสิ่งที่สวยงาม สิ่งนั้นจะสามารถเลี้ยงยุโรปและส่วนอื่นๆ ของโลกได้หรือไม่”

เออร์ซูลา ฮัดสัน: “เราผลิตอาหารทั่วโลกสำหรับผู้คนกว่าสิบสองพันล้านคน ปัจจุบัน เรามีประชากร 7 พันล้านคน 70% ของอาหารที่ผลิตทั่วโลกผลิตขึ้นจากฟาร์มขนาดเล็ก ดังนั้นใช่ เราทำได้ แต่สิ่งที่เราต้องย้ายออกไปคือระบบอุตสาหกรรมที่สร้างความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม สิ่งแวดล้อม น้ำ ดินเป็นสินค้าทั่วไป และเราจำเป็นต้องค้นหาระบบที่อนุรักษ์ไว้ ปกป้องพวกเขาสำหรับอนาคต”

คริส เบิร์นส์: “ตกลง และในประเทศกำลังพัฒนา ดังที่เราเห็นในแพ็คเกจนี้ที่เล่นในตอนเริ่มต้นของการแสดงนี้ กล่าวกันว่าเงินอุดหนุนจากสหรัฐฯ และสหภาพยุโรปกำลังทำให้เกิดวงจรอุบาทว์ของการพึ่งพาความช่วยเหลือ ทำอย่างไรไม่ให้เกษตรกรต้องออกไปทำธุรกิจ EU และ US ควรจัดการกับเรื่องนี้อย่างไร? พวกเขาควรตกลงที่จะยกเลิกการอุดหนุนของพวกเขาหรือไม่? โรเจอร์?”

Roger Waite: “อย่างแรกเลย เมื่อพูดถึงการขอคืนเงินเพื่อการส่งออก โดยทั่วไปแล้วพวกเขาได้หายไป และการนำเข้าของเราจากประเทศกำลังพัฒนานั้นสูงกว่าสหรัฐอเมริกา แคนาดา ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย และนิวซีแลนด์ร่วมกัน ดังนั้นควรให้เกษตรกร ในประเทศเหล่านั้นมีโอกาสที่จะขยายตัว”

Chris Burns: “ข้อโต้แย้งของโลกที่กำลังพัฒนาเป็นเหตุผลที่จะยกเลิกCAPหรือไม่”

ลี รอทเธอร์แฮม: “แน่นอน ฉันหมายถึง ไม่ว่าเราจะทำได้ดีเพียงใดในทุกวันนี้ เมื่อเทียบกับที่เราเคยอยู่เมื่อสองสามปีก่อน ที่ยังคงทิ้งอุปสรรคมากมาย เหตุผลที่กลุ่มเมืองแคนส์และประเทศผู้ผลิตอื่นๆ ต้องการมีการค้าเสรีมากขึ้นก็คือการยอมให้ราคาประตูฟาร์มลดลง และเพื่อให้สามารถเข้าถึงผู้ผลิตในโลกที่สามได้มากขึ้น ซึ่งหมายถึงเกษตรกรในโลกที่สาม”

คริส เบิร์นส์: “เออร์ซูล่า คุณคิดยังไงกับเรื่องนี้ คุณมีคำพูดสุดท้ายเกี่ยวกับเรื่องนี้ คุณจะช่วยประเทศกำลังพัฒนาและไม่พยายามเปลี่ยนเกษตรกรที่บ้านได้อย่างไร”

เออร์ซูลา ฮัดสัน: “เราต้องย้ายออกจากการทำให้ยุโรปเป็นหนึ่งในหน่วยส่งออกเนื้อสัตว์ที่ใหญ่ที่สุด ตัวอย่างเช่น และสินค้าเกษตรอื่นๆ ไปยังประเทศอื่น ๆ และไปถึงประเทศในโลกที่สามและทำลายผลผลิตทางการเกษตรของพวกเขาเอง ฉันคิดว่านี่เป็นขั้นตอนแรก ที่เราต้องแน่ใจว่าปีกไก่ของเราและของเหลือจากทัศนคติของผู้บริโภคจะไม่ไปถึงตลาดและทำลายตลาดของพวกเขาที่นั่น นั่นจะทำให้ระบบยุติธรรมยิ่งขึ้นในการเริ่มต้น”

ฟิลิปปินส์มีประวัติศาสตร์อันยาวนานและมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ในฉบับสุดท้ายของซีรีส์ ‘ชีวิตชาวฟิลิปปินส์’ สี่ตอน เราใช้เส้นทางมรดกและสำรวจสถานที่ที่ได้รับการคุ้มครองโดยยูเนสโก สามแห่ง เมือง Vigan อดีตอาณานิคมของสเปน โบสถ์แบบบาโรกของ Paoay และนาขั้นบันไดที่สวยงามตระการตาของ Banaue

ชาวฟิลิปปินส์ภูมิใจอ้างถึงนาขั้นบันไดว่าเป็น ‘สิ่งมหัศจรรย์ที่แปดของโลก’ ในขณะที่ชาวสเปนคิดว่าพวกเขาได้ก้าวขึ้นสวรรค์แล้ว ตั้งอยู่ในพื้นที่ภูเขาที่ห่างไกลทางตอนเหนือของประเทศ หนึ่งในสถานที่ที่สวยงามที่สุดของนาขั้นบันไดคือหมู่บ้านบาตาด ที่นี่ทุ่งนาตั้งอยู่รอบเมืองเหมือนอัฒจันทร์ พวกมันถูกสร้างขึ้นเมื่อ 2,000 ปีที่แล้วโดยชาวภูเขา Ifugao และวิธีการดั้งเดิมในการผลิตข้าวได้สืบทอดมาจากรุ่นสู่รุ่นตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

ในฐานะผู้อาวุโสในหมู่บ้าน Rosalia Buya และ Tessie Mannod อธิบายว่า “ทุกเช้าเรามีกิจวัตรเดียวกัน ก่อนออกไปทำงานในทุ่งนาเราต้องเตรียมข้าว เราต้องโขลก เพื่อว่าในตอนบ่ายที่เราจะกลับบ้าน ข้าวก็พร้อมสำหรับทำอาหารเย็นแล้ว”

Rosalia และ Tessie ใช้ชีวิตทั้งชีวิตใน Batad แต่ละคนมีลูกเจ็ดคนที่ช่วยงานประจำวัน ตราบใดที่พวกเขาจำได้ งานระหว่างชายและหญิงจะถูกแบ่งออกอย่างเข้มงวด: “งานระหว่างชายและหญิงถูกแยกออกจากกัน ผู้หญิงเป็นคนเตรียมทำความสะอาดนาและผนังนาขั้นบันได เรายังปลูกข้าว พวกผู้ชายคือคนที่ซ่อมกำแพงหินและวางดินบนนาข้าว”

งานนี้อาจเป็นเรื่องยาก ดังนั้นสมาชิกรุ่นเยาว์บางคนในชุมชนจึงลองเสี่ยงโชคในเมืองแทน ผู้อยู่อาศัยที่มีอายุมากกว่าที่นี่หวังว่ามรดกของพวกเขาจะยังคงได้รับการอนุรักษ์ไว้โดยที่พวกเขาไม่อยู่ ตามที่ Webber Chuccar ถิ่นที่อยู่อาศัยอธิบายว่า “เราไม่สามารถละทิ้งทุ่งนาเหล่านี้ได้ เราจำเป็นต้องรักษาสิ่งเหล่านี้ไว้เพราะพวกเขามีคุณค่าทางประวัติศาสตร์และซาบซึ้งสำหรับเรา”

ประเพณีอันศักดิ์สิทธิ์มีความสำคัญเท่าเทียมกันสำหรับ Ifugao และ Bulol ซึ่งเป็นเทพเจ้าแห่งข้าวมีบทบาทสำคัญในพิธีการ สำหรับ Chuccar พวกเขาเป็นวิธีปกป้องผลผลิตของพวกเขา: “ในช่วงเวลาเก็บเกี่ยวเราทำพิธีกรรมเพราะเราเชื่อว่าเทพเจ้าข้าวเป็นผู้ปกป้องข้าวที่ปลูกในนาข้าว…และเราไม่ต้องการศัตรู เหมือนกับนกและหนูที่จะทำลายมัน”

ทางเหนือจาก Batad คือเมือง Vigan; มรดก โลกของ องค์การยูเนสโกซึ่งถือเป็นตัวอย่างที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีที่สุดของเมืองอาณานิคมสเปนในเอเชีย ห่างไกลจากการเป็นพิพิธภัณฑ์ ผู้คนที่นี่ยังคงอาศัยและทำงานอยู่ในบ้านของบรรพบุรุษที่มีอายุหลายศตวรรษ ในฐานะเจ้าของร้าน Eva Marie S. Medina อธิบายว่า “Vigan เป็นการผสมผสานระหว่างตะวันออกและตะวันตก ดังนั้นคุณจะได้รับสิ่งที่ดีที่สุดจากทั้งสองโลก เราโน้มน้าวให้เจ้าของบ้านเปิดชั้นล่างเพื่อให้มันกลับคืนสภาพเดิมของการเป็นตึกแถว สิ่งนี้ได้นำชีวิตใน Vigan กลับคืนมาทีละน้อย”

ห่างออกไปทางเหนือจาก Vigan เพียง 60 กิโลเมตรคือโบสถ์ San Agustín ในเมือง Paoay มีชื่อเสียงในฐานะตัวอย่างที่โดดเด่นของสถาปัตยกรรมสไตล์ ‘แผ่นดินไหวแบบบาโรก’ กำแพงหินปะการังของมันรอดพ้นจากแผ่นดินไหวมากกว่า 50 ครั้งในช่วง 300 ปีที่ผ่านมา – ต้องขอบคุณก้นขนาดใหญ่ที่อยู่ด้านข้าง สำหรับนักวิจัย Bernard Guerrero เป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของความเฉลียวฉลาดของชาวฟิลิปปินส์: “ผู้สร้างชาวฟิลิปปินส์ที่นี่ไม่เคยมีความประทับใจแรกพบหรือประสบการณ์ครั้งแรกเกี่ยวกับลักษณะของโบสถ์ในยุโรป ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้วพวกเขาจึงสร้างโบสถ์แบบบาโรกตามการตีความของพวกเขาเอง คุณจะเห็นความรักที่พวกเขามี เพื่อสร้างโครงสร้างที่พวกเขาหวังว่าจะคงอยู่ตลอดไป”

จากเมืองใหญ่ที่คึกคักอย่างมะนิลา ไปจนถึงเกาะพักผ่อนของโบราไกย์ สวรรค์ใต้น้ำของลูซอน และแหล่งมรดกทางวัฒนธรรมมากมายของประเทศ การเดินทางของเราใกล้จะสิ้นสุดแล้ว เราหวังว่าคุณจะสนุกกับการผจญภัย ‘ชีวิตชาวฟิลิปปินส์’ ของเรา หากคุณต้องการเข้าถึงรายงานใดๆ ของเราอีกครั้ง โปรดดูเว็บไซต์ของเรา

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเขตของคุณต้องการการเกษตรมากกว่าผู้สำเร็จการศึกษาด้านวิศวกรรม สามารถจัดการการศึกษาเพื่อสร้างความตระหนักรู้ในประเด็นที่ประเทศกำลังเผชิญอยู่ได้หรือไม่? และถ้าเป็นเช่นนั้นอย่างไร? เราพิจารณาโครงการต่างๆ ที่มีเป้าหมายเพื่อให้ความรู้แก่เยาวชนเกี่ยวกับประเด็นต่างๆ ตั้งแต่สิ่งแวดล้อมไปจนถึงความต้องการทางสังคม

Learning World ฉบับใหม่นี้นำเสนอตัวอย่างสองตัวอย่างจากแปซิฟิกและอีกหนึ่งตัวอย่างในแอฟริกาเกี่ยวกับวิธีที่ชุมชนปรับแต่งการสอนให้เหมาะสมกับสถานการณ์ของพวกเขา

ในหลายประเทศ การศึกษามีเป้าหมายเพื่อผลิตแรงงานที่มีทักษะซึ่งสามารถรับมือกับความท้าทายในท้องถิ่นได้ การผลิตนักวิจัยทางประวัติศาสตร์มีจุดประสงค์อะไร เช่น เมื่อประเทศกำลังดิ้นรนที่จะปลูกอาหารให้เพียงพอ ดังนั้นโปรแกรมการศึกษาจึงถูกดัดแปลงเพื่อผลิตคนที่มีคุณสมบัติซึ่งสามารถช่วยแก้ปัญหาระดับชาติได้

หมู่เกาะกาลาปากอสมีชื่อเสียงในด้านความหลากหลายทางชีวภาพทางทะเล และแน่นอนว่ามีความเกี่ยวข้องกับชาร์ลส์ ดาร์วิน เกาะต่างๆ ถูกถอดออกจากรายการสถานที่ใกล้สูญพันธุ์ของคณะกรรมการมรดกแห่งสหประชาชาติในปี 2553 ส่วนหนึ่งเนื่องจากโครงการฝึกอบรมเยาวชนในด้านการอนุรักษ์ ปัญหาสิ่งแวดล้อม และนิเวศวิทยา

ด้วยความหลากหลายของสายพันธุ์ กาลาปากอสจึงเป็นห้องทดลองตามธรรมชาติในป่า ทว่าเกาะเหล่านี้ยังมีนักเรียนระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษามากกว่า 5,200 คนผ่านเครือข่ายโรงเรียนของรัฐและเอกชน 20 แห่ง

โรงเรียน Tomás de Berlanga บนเกาะซานตาครูซเป็นตัวอย่างที่น่าสนใจว่าการศึกษาในที่ห่างไกลอาจเป็นเรื่องที่ท้าทายแต่ยังมีรางวัลพิเศษให้อีกด้วย

ตั้งแต่มหาสมุทรแปซิฟิกไปจนถึงบูร์กินาฟาโซในแอฟริกา หนึ่งในประเทศที่ยากจนที่สุดในโลก เกษตรกรรมเป็นแหล่งรายได้หลักของคนส่วนใหญ่ แต่มีพื้นที่ทำการเกษตรน้อยกว่าหนึ่งในสี่ เราดูโครงการหนึ่งที่สอนเทคนิคการเกษตรควบคู่ไปกับทักษะการปฏิบัติอื่นๆ เช่น ช่างไม้และการตัดเย็บ

บูร์กินาฟาสโซ: การสร้างทักษะ

Dédougouเป็นเมืองขนาดกลางในภูมิภาค Sahel ของแอฟริกาในบูร์กินาฟาโซ 80% ของผู้อยู่อาศัยเป็นชาวนา การทำมาหากินของพวกเขาขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำฝน ปัญหาในภูมิภาคกึ่งแห้งแล้งนี้คือฝนตกโดยเฉลี่ยเพียงสี่เดือนต่อปี ดังนั้นคุณจะอยู่รอดตลอด 12 เดือนได้อย่างไร? คุณปรับตัว คนต้องหางานอื่นทำตลอดปี และการศึกษาก็ต้องปรับตัวเช่นกันเพื่อเตรียมเยาวชนให้อยู่รอดในสภาพอากาศที่ยากลำบากเช่นนี้

สุดท้าย เมื่อกลับมาที่มหาสมุทรแปซิฟิก เราไปเยือนคิริบาส ซึ่งเป็นประเทศเกาะเล็กๆ ที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นปัญหาใหญ่ ที่นี้ยูนิเซฟได้จัดทำบทเรียนเพื่อให้ผู้คนได้รับข้อมูลที่ดีขึ้นและมีแนวทางในการแก้ปัญหาที่หลากหลาย

คิริบาส: ชั้นภูมิอากาศ

คิริบาสเป็นประเทศที่เปราะบางมากที่สุดแห่งหนึ่งของโลก แผ่กระจายไปทั่วเกาะปะการังที่ราบต่ำ 33 แห่งในภาคกลางและแปซิฟิกตะวันตก

ผู้คนกำลังประสบกับภัยพิบัติที่ค่อยๆ กัดเซาะวัฒนธรรมและบ้านของพวกเขา

อะทอลล์ที่อยู่ต่ำของพวกเขาถูกกระแทกทั้งกลางวันและกลางคืนโดยระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น ซึ่งแทรกซึมแหล่งน้ำจืดที่หายากและผืนดินที่อุดมสมบูรณ์จำนวนจำกัด

คนหนุ่มสาวจากทั่วแปซิฟิกผลิตวิดีโอมากกว่า 100 รายการ โดยนำประสบการณ์ในท้องถิ่นไปทั่วโลก สามารถรับชมได้ทางออนไลน์ที่ช่อง Youtube ของยูนิเซฟแปซิฟิก

http://www.unicef.org/infobycountry/kiribati

http://www.unicefpacific.org

นอกเหนือจากการ ระดมทุนของ ยูนิเซฟสำหรับโครงการระดับชาติที่หลากหลายแล้ว สหภาพยุโรปยังบริจาคเงินจำนวน 3.2 ล้านยูโร ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการWASH (การสุขาภิบาลน้ำและสุขอนามัย)

บนทุ่งข้าวโพดขนาดใหญ่ 100 เฮกตาร์ใกล้กรุงเบอร์ลิน มีการรณรงค์วิจัยที่ไม่เหมือนใคร

ที่นี่นักวิจัยกำลังผสมปุ๋ยกับน้ำและฉีดส่วนผสมลงในระบบ ‘ปุ๋ย’ ต้นแบบ

ระบบนี้จะช่วยให้เกษตรกรสามารถให้ปุ๋ยและทดน้ำในไร่ได้พร้อมๆ กัน ด้วยการติดตามตรวจสอบสภาพบรรยากาศแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่องและความต้องการของพืชและดิน

Lucía Doyle Gutiérrez วิศวกรเคมีที่เกี่ยวข้องกับโครงการนี้ อธิบายว่า “คุณมีรูปแบบที่แตกต่างกันมากมายในการควบคุม เช่น ฝน แสง หรือโครงสร้างของดิน และความสม่ำเสมอของดิน เห็นได้ชัดว่าคุณไม่สามารถควบคุมพวกมันทั้งหมดได้ แม้แต่การควบคุมบางอย่างก็ค่อนข้างท้าทาย”

เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย นักวิจัยได้พัฒนาเซ็นเซอร์ที่อ่านค่าของไนเตรต ฟอสเฟต โพแทสเซียม และแอมโมเนียในดินได้มากเกินกว่าจะอ่านได้ ซึ่งช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้

แนวคิดคือการจัดเตรียมระบบด้วยเซ็นเซอร์และซอฟต์แวร์ที่จำเป็นเพื่อให้สามารถตัดสินใจได้เองโดยอัตโนมัติเมื่อต้องการน้ำหรือปุ๋ยมากหรือน้อย

Martin Smolka นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเวียนนา กล่าวว่า “เราต้องปกป้องเซ็นเซอร์จากสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่รอบๆ สิ่งสำคัญคือต้องรักษาเซ็นเซอร์ให้มั่นคงเมื่อเอียงตัว เนื่องจากพื้นที่เกษตรกรรมมีความไม่สม่ำเสมอมาก สุดท้าย คุณต้องแน่ใจว่าคุณสามารถรับประกันการจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับแพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ทั้งหมดได้”

จากนั้นเซ็นเซอร์จะทำงานร่วมกับตัวประมวลผลข้อมูลและหน่วยควบคุมและแจกจ่าย เป้าหมายหลักประการหนึ่งคือการช่วยให้เกษตรกรประหยัดน้ำและปุ๋ย แต่มีข้อดีอื่น ๆ ตามที่เกษตรกร Frank Hausman อธิบายว่า “ระบบเช่นนี้สามารถช่วยเกษตรกรเราประหยัดเวลาได้ เราสามารถควบคุมผ่านคอมพิวเตอร์จากสำนักงานของเรา ด้วยวิธีนี้ เราจึงมีเวลามากขึ้นสำหรับสิ่งอื่น ๆ ที่สำคัญเท่าเทียมกันสำหรับเรา ฉันหวังว่าระบบจะประสบความสำเร็จ ฉันประหลาดใจมากกับสถานการณ์และดีใจที่เรามีพืชผลที่ดีเช่นนี้”

นักวิจัยยังมองเห็นถึงประโยชน์ที่เป็นไปได้อื่น ๆ ของโครงการให้ปุ๋ยอัจฉริยะแบบบูรณาการนี้ ปีเตอร์ ไวท์ ที่ปรึกษาด้านการจัดการน้ำเปิดเผยรายละเอียดว่า “ไม่ควรใช้เวลามากในการประเมินโภชนาการหากการชลประทานของคุณน่าตกใจ ดังนั้น แม้ว่าเป้าหมายคือการประหยัดปุ๋ยให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ หากผู้ปลูกประหยัดปุ๋ย 20 ยูโรต่อเฮกตาร์ แต่สูญเสีย 30 ยูโรต่อเฮกตาร์ในการชลประทานน้ำ เขาก็จะไม่มีความสุขมาก แต่ถ้าเขาสามารถประหยัดเงิน 20 ยูโรต่อเฮกตาร์และทำกำไรได้มากกว่า เขาก็มีความสุขมาก”

“ปัจจุบันเมื่อเริ่มต้นแต่ละฤดูกาล เกษตรกรจะคำนวณว่าพวกเขาต้องการปุ๋ยมากแค่ไหน จากนั้นในช่วงฤดู ​​พวกเขาก็ใส่ปุ๋ยมากขึ้นที่นี่และที่นั่น แต่ไม่มีการควบคุมใด ๆ พวกเขาไม่รู้จริง ๆ ว่าดินต้องการปุ๋ยพิเศษนั้นจริง ๆ หรือไม่” ลูเซียกูตีเอเรซกล่าว “โดยปกติหมายความว่ามีการใช้ปุ๋ยมากเกินไป ซึ่งอาจก่อให้เกิดมลพิษต่อดินและน้ำใต้ดิน ด้วยระบบควบคุมอัตโนมัตินี้ เกษตรกรสามารถประหยัดทรัพยากรได้จริง และดีต่อสิ่งแวดล้อม”

การวิจัยยังเกี่ยวข้องกับวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อมซึ่งมีการผลิต ขาย และซ่อมแซมระบบชลประทาน ผู้จัดการของหนึ่งในบริษัทเหล่านี้กล่าวกับ Futuris ว่าเขาเชื่อว่าแพลตฟอร์มการให้ปุ๋ยอัตโนมัติจะออกสู่ตลาดในไม่ช้า อย่างไรก็ตาม เขาเสริมว่าชาวนาจะไม่มีวันหายไปจากทุ่งนาโดยสิ้นเชิง

Stefan Scholz ซีอีโอของ Hydro-Air GmbH กล่าวว่า GClub V2 “การวิจัยแสดงให้เห็นว่ากระบวนการชลประทานและการปฏิสนธิกำลังเป็นไปอย่างอัตโนมัติมากขึ้นเรื่อยๆ “สามารถควบคุมได้จากคอมพิวเตอร์ เกษตรกรจะสามารถควบคุมมันได้จากสมาร์ทโฟนในไม่ช้า เกษตรกรส่วนใหญ่กระตือรือร้นในเรื่องนี้ แต่เรายังมีลูกค้าที่ต้องการลงพื้นที่ที่ต้องการควบคุมระบบด้วยตนเอง”

ไม่ว่าเกษตรกรจะเลือกระบบใด ตลาดก็เฟื่องฟู โดยคาดว่าสปริงเกลอร์ประมาณ 700,000 เครื่องจะจำหน่ายในยุโรปในอีก 10 ปีข้างหน้า

ไทเห็นด้วยว่าไม่ใช่ทุกคนที่จะต้องเป็นมังสวิรัติหรือวีแก้นเพื่อ

ช่วยโลก เนื่องจากเนื้อสัตว์ สามารถมีคุณค่าทางวัฒนธรรมและคุณค่าทางโภชนาการที่สำคัญได้ หากคุณต้องการ “เริ่มต้นจากผู้ก่อมลพิษรายใหญ่ที่สุด” เขากล่าว ให้เน้นที่การลดการบริโภคเนื้อวัว

แต่ผู้คนจำนวนมากจำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เพื่อ “ส่งสัญญาณกลับไปยังตลาด” ว่าผู้บริโภคต้องการตัวเลือกจากพืชมากขึ้น Tubiello กล่าว ผู้กำหนดนโยบายในระดับรัฐบาลกลาง รัฐ และระดับท้องถิ่นสามารถส่งเสริมการทำฟาร์มที่เป็นมิตรต่อสภาพอากาศ ลดขยะอาหารในการดำเนินงานของรัฐบาล และดำเนินการอื่นๆ เพื่อลดทรัพยากรที่ใช้ในการผลิตอาหาร Waite กล่าว

การเลือกอาหารเปลี่ยนรอยเท้าสภาพอากาศ
การรับประทานผลิตภัณฑ์จากสัตว์น้อยลงนำไปสู่การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เชื่อมโยงกับอาหารของผู้ที่อาศัยอยู่ในสหรัฐฯ อาหารกำหนดไว้ดังนี้: typica l คืออาหารโดยเฉลี่ยของสหรัฐฯ หนึ่งวัน ที่ไม่มีเนื้อสัตว์หมายถึงการไม่กินเนื้อสัตว์หนึ่งวันต่อสัปดาห์ เนื้อแดงต่ำ หมายถึง มีเนื้อแดงปรุงสุกไม่เกิน 450 กรัมต่อสัปดาห์ ไม่มีผลิตภัณฑ์นม หมายถึง การไม่มีนมหรือผลิตภัณฑ์จากนมอื่นๆ

มังสวิรัติแบบแลคโต/โอโว หมายถึงการไม่กินเนื้อสัตว์แต่กินนมและไข่ เพสคาทา เรียนหมายถึงการกินปลา แต่ไม่มีเนื้อสัตว์อื่น ไม่กินเนื้อแดง หมายถึง ไม่กินเนื้อวัว เนื้อหมู แกะ หรือแพะ 2/3 วีแก้ นหมายถึงการรับประทานวีแก้นสองในสามมื้อต่อวัน ห่วงโซ่อาหารต่ำ หมายถึงการกินอาหารจากพืช กินแมลงและหอยที่ไม่รบกวนภูมิทัศน์ทางนิเวศวิทยา และ มังสวิรัติ หมายถึงการไม่กินผลิตภัณฑ์จากสัตว์

ตัวอย่างเช่น สถาบันทรัพยากรโลกซึ่ง Waite ทำงานอยู่ เป็นส่วนหนึ่งของความคิดริเริ่มที่เรียกว่าCool Food Pledgeซึ่งบริษัท มหาวิทยาลัย และรัฐบาลของเมืองได้ลงนามเพื่อลดผลกระทบต่อสภาพอากาศของอาหารที่พวกเขาให้บริการ สถาบันต่างตกลงที่จะติดตามอาหารที่พวกเขาซื้อทุกปีเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขากำลังก้าวหน้าไปสู่เป้าหมาย Waite กล่าว

ประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นผู้บริโภคเนื้อสัตว์จำนวนมากมานานหลายทศวรรษ อาจส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงจากการเปลี่ยนการเลือกอาหาร อันที่จริง บทความที่ตีพิมพ์ในNature Foodเมื่อเดือนมกราคมแสดงให้เห็นว่าหากประชากรจาก 54 ประเทศที่มีรายได้สูงเปลี่ยนมารับประทานอาหารที่เน้นพืชเป็นหลัก การปล่อยมลพิษประจำปีจากการผลิตทางการเกษตรของประเทศเหล่านี้อาจ ลด ลงมากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์

คุณมีนม คุณมีทางเลือก คุณสามารถแบ่งเบากาแฟของคุณหรือแช่คุกกี้ หมักชีส หรือมอบหนวดให้ตัวเอง คุณสามารถลอยซีเรียลหรือผสมเชค การแทนที่สารเอนกประสงค์ดังกล่าวเป็นลำดับที่สูง และยังมีเหตุผลเพียงพอที่จะแสวงหาทางเลือกอื่น

การผลิตนมวัวหนึ่งลิตรต้องใช้ที่ดินประมาณ 9 ตารางเมตรและน้ำประมาณ 630 ลิตร นั่นคือพื้นที่ของเตียงขนาดคิงไซส์ 2 เตียง และปริมาตรถังเบียร์ 10.5 ถัง กระบวนการผลิตนมหนึ่งลิตรยังสร้างก๊าซเรือนกระจกได้ประมาณ 3.2 กิโลกรัม

ด้วยความนิยมทั่วโลกของนม ต้นทุนเหล่านั้นจึงมหาศาล ในปี 2558 ภาคผลิตภัณฑ์นมสร้างก๊าซเรือนกระจก 1.7 พันล้านเมตริกตันหรือประมาณ 3 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ ตามข้อมูลขององค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ

การผลิตนมจากพืช เช่น ข้าวโอ๊ต อัลมอนด์ ข้าว และถั่วเหลืองทำให้เกิดก๊าซเรือนกระจกประมาณหนึ่งในสามและใช้ที่ดินและน้ำน้อยกว่าการผลิตนมมาก ตามรายงาน ของ Science ปี 2018

ขับเคลื่อนโดยฐานผู้บริโภคที่ใส่ใจต่อสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น นมจากพืชจำนวนหนึ่งได้เข้าสู่ตลาด จากข้อมูลของ SPINS บริษัทที่รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติและออร์แกนิก นมจากพืชมูลค่า 2.6 พันล้านดอลลาร์ถูกขายในสหรัฐอเมริกาในปี 2564 นั่นคือการเติบโต 33 เปอร์เซ็นต์ของยอดขายดอลลาร์ตั้งแต่ปี 2562 “อุตสาหกรรมอาหารตระหนักดีว่าผู้บริโภค… ต้องการเปลี่ยนแปลง” David McClements นักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารแห่งมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์กล่าว

แม้ว่านมจากพืชจะดีต่อสิ่งแวดล้อมและสภาพอากาศ แต่ก็ไม่ได้ให้สารอาหารที่เหมือนกัน ดังที่แคมเปญผลิตภัณฑ์นมที่เป็นสัญลักษณ์แห่งทศวรรษ 1980 กล่าวว่า “นมช่วยให้ร่างกายดี” เครื่องดื่มครีมประกอบด้วยสารอาหารที่จำเป็น 13 ชนิด ได้แก่ โปรตีนสร้างกล้ามเนื้อ วิตามินเอและสังกะสีที่กระตุ้นภูมิคุ้มกัน และแคลเซียมและวิตามินดีที่เสริมสร้างกระดูก นมจากพืชมักจะมีสารอาหารเหล่านี้น้อยกว่า และแม้ในขณะที่นมจากพืช นักวิจัยยังไม่แน่ใจว่าร่างกายดูดซึมสารอาหารเหล่านั้นได้ดีเพียงใด

Leah Bessa หัวหน้าเจ้าหน้าที่วิทยาศาสตร์ของ De Novo Dairy บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพในเมืองเคปทาวน์ ประเทศแอฟริกาใต้ กล่าวว่าผลิตภัณฑ์นมเป็นสิ่งที่ท้าทายมากที่จะลองเปลี่ยนทดแทน “คุณไม่มีทางเลือกที่ดีจริงๆ ที่ยั่งยืนและมีรายละเอียดทางโภชนาการและการทำงานที่เหมือนกัน”

ตามคำจำกัดความคลาสสิก นมเป็นของเหลวที่มาจากต่อมน้ำนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพศเมีย แต่อีวา ทอร์นเบิร์ก นักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารแห่งมหาวิทยาลัยลุนด์ในสวีเดน ซึ่งพัฒนานมมันฝรั่ง ชอบที่จะเน้นที่โครงสร้างทางเคมีของนม นั่นคือแก่นแท้ของธรรมชาติที่หล่อเลี้ยงเธอกล่าว “มันเป็นอิมัลชัน…หยดน้ำมันเล็กๆ จำนวนมากที่กระจายตัวอยู่ในน้ำ”

อิมัลชันนั้นทำให้นมมีความเป็นครีมที่เป็นเอกลักษณ์และทำให้นมเป็นพาหนะในอุดมคติสำหรับการขนส่งสารอาหาร McClements กล่าว ความเป็นคู่ของน้ำมันและน้ำหมายความว่านมสามารถขนส่งได้ทั้งสารอาหารที่ละลายน้ำได้ เช่น ไรโบฟลาวินและวิตามินบี 12 และสารอาหารที่ละลายในน้ำมันได้ เช่น วิตามิน A และ D

และด้วยปริมาณไขมันที่แยกออกเป็นหยดน้ำมันจำนวนมาก แทนที่จะเป็นชั้นเดียว เอนไซม์ย่อยอาหารของมนุษย์จึงมีพื้นที่ผิวมากมายให้ทำปฏิกิริยาด้วย ทำให้สารอาหารที่บรรจุอยู่ภายในหยดละอองได้ง่ายและรวดเร็ว

นมจากพืชส่วนใหญ่เป็นอิมัลชันเช่นกัน McClements กล่าว ดังนั้นนมเหล่านี้จึงมีศักยภาพที่จะทำหน้าที่เป็นระบบส่งสารอาหารที่ดีเยี่ยมเช่นกัน แต่โดยส่วนใหญ่แล้ว ผู้ผลิตนมจากพืชให้ความสำคัญกับการจัดหารสชาติและสัมผัสที่ถูกต้องเพื่อดึงดูดรสนิยมของผู้บริโภคมากขึ้น เขากล่าว “เราต้องการงานด้านโภชนาการมากกว่านี้”

สิ่งที่ขาดหายไป?
เมื่อพูดถึงเรื่องโภชนาการ คู่แข่งที่ใกล้เคียงที่สุดในบรรดานมจากพืชที่มีอยู่ในปัจจุบันน่าจะเป็นนมถั่วเหลือง Megan Lott นักโภชนาการที่ลงทะเบียนกับ Healthy Eating Research โครงการ Durham รัฐ NC ของมูลนิธิ Robert Wood Johnson กล่าว นมถั่วเหลืองมีโปรตีนเกือบเท่ากับนมวัว และโปรตีนนั้นก็มีความสมบูรณ์เช่นเดียวกัน ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโนที่จำเป็นทั้งหมด “ได้รับการอนุมัติจาก USDA ในโครงการโภชนาการเด็กและโปรแกรมอาหารของโรงเรียนแทนนม” เธอกล่าว

แต่นมถั่วเหลืองและนมจากพืชอื่นๆ ขาดสารอาหารที่สำคัญอื่นๆ พ่อแม่มักคิดว่าพวกเขาสามารถให้นมจากพืชเพียงถ้วยเดียวแทนนมวัวได้ 1 ถ้วย และพวกเขาจะได้รับทุกสิ่งที่พวกเขาต้องการ Lott กล่าว “นั่นไม่ใช่กรณีเท่านั้น”

วิตามินดีและแคลเซียม — สำคัญอย่างยิ่งสำหรับเด็กที่กำลังเติบโต — เป็นสารอาหารที่ยากที่สุดที่จะได้รับเมื่อทำผลิตภัณฑ์จากนม ส่วนประกอบที่สำคัญอื่นๆ ของนมส่วนใหญ่สามารถหาได้จากอาหารเพื่อสุขภาพที่มีทั้งเมล็ดพืช ผัก ผลไม้ และเนื้อไม่ติดมัน Lott กล่าว “หากคุณเป็นผู้ปกครองที่กำลังมองหาทางเลือกอื่นสำหรับลูกของคุณ อาจเป็นเพราะแคลเซียมและวิตามินดี … ที่คุณควรมุ่งเน้นการตัดสินใจของคุณ”

ผู้ผลิตหลายรายเสริมนมจากพืชด้วยวิตามินดีและแคลเซียมเพื่อให้เทียบเท่าหรือเกินระดับในนม แต่ร่างกายสามารถดูดซึมสารอาหารที่เพิ่มเข้ามาได้หรือไม่นั้นก็เป็นอีกเรื่องหนึ่ง สิ่งที่ผู้บริโภคอ่านบนฉลากโภชนาการไม่จำเป็นต้องสะท้อนว่าร่างกายของพวกเขาจะสามารถดูดซึมและใช้งานได้จริงแค่ไหน Lott กล่าว

นั่นเป็นเพราะนมจากพืชอาจมีโมเลกุลของพืชที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งขัดขวางการดูดซึมสารอาหาร ตัวอย่างเช่น นมจากพืชบางชนิด รวมทั้งข้าวโอ๊ตและนมถั่วเหลือง มีกรดไฟติก ซึ่งจับกับแคลเซียม ธาตุเหล็ก และสังกะสี และลดการดูดซึมสารอาหารเหล่านี้ของร่างกาย

และการเพิ่มสิ่งดีๆ มากเกินไปอาจส่งผลย้อนกลับได้ ตัวอย่างเช่น การแนะนำแคลเซียมในระดับสูงในนมอัลมอนด์อาจรบกวนการดูดซึมวิตามินดีของร่างกาย McClements และเพื่อนร่วมงานรายงานในปี 2564 ในวารสาร Journal of Agricultural and Food Chemistry

จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจว่าสารประกอบมีปฏิกิริยาอย่างไรในน้ำนมพืชและปฏิกิริยาเหล่านี้ส่งผลต่อการดูดซึมสารอาหารในร่างกายอย่างไร McClements กล่าว การผสมผสานส่วนผสมในอุดมคติจะช่วยให้ผู้ผลิตนมจากพืชสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าทางโภชนาการมากขึ้นและมีรสชาติที่ดีเช่นกัน เขากล่าว “สิ่งที่เราพยายามทำคือค้นหาจุดที่น่าสนใจนั้น”

คุณจะหั่นเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยอย่างไร การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะเปลี่ยนแปลงสิ่งที่เรากินในอนาคต ทุกวันนี้ พืชผลเพียง 13 ชนิดให้พลังงาน 80 เปอร์เซ็นต์ของการบริโภคของผู้คนทั่วโลก และประมาณครึ่งหนึ่งของแคลอรีของเรามาจากข้าวสาลี ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ และข้าว อย่างไรก็ตาม พืชผลบางชนิดอาจไม่เจริญเติบโตได้ดีในอุณหภูมิที่สูงขึ้น ปริมาณน้ำฝนที่คาดเดาไม่ได้ และเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แล้ว ภัยแล้ง คลื่นความร้อน และน้ำท่วมฉับพลันได้ทำลายพืชผลทั่วโลก

“เราต้องกระจายตะกร้าอาหารของเรา” Festo Massawe กล่าว เขาเป็นผู้อำนวยการบริหารของ Future Food Beacon Malaysia ซึ่งเป็นกลุ่มที่วิทยาเขต University of Nottingham Malaysia ในเมือง Semenyih ที่ศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อความมั่นคงด้านอาหาร

ที่มากกว่าสิ่งที่เรากินเพื่อวิธีที่เราเติบโต เคล็ดลับคือการลงทุนในทุกแนวทางที่เป็นไปได้: การเพาะพันธุ์พืชผลเพื่อให้ทนต่อสภาพอากาศมากขึ้น อาหารดัดแปลงพันธุกรรมในห้องแล็บ และการศึกษาพืชผลที่เราเพิ่งรู้จักไม่เพียงพอ นักนิเวศวิทยา Samuel Pironon จาก Royal Botanic Gardens, Kew กล่าว ในลอนดอน. เพื่อเลี้ยงประชากรที่กำลังเติบโตในโลกที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว นักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารกำลังสำรวจเส้นทางที่เป็นไปได้มากมาย ในขณะที่กำลังคิดหาวิธีเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ความชอบของผู้บริโภคก็เป็นส่วนหนึ่งของสมการเช่นกัน Halley Froehlich นักวิทยาศาสตร์ด้านการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและการประมงแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารากล่าวว่า “มันต้องเป็นส่วนผสมที่ลงตัวของ: ดูดี รสชาติดี และมีราคาที่เหมาะสม”

ต่อไปนี้คืออาหาร 6 ชนิดที่สามารถเลือกกล่องเหล่านั้นได้ทั้งหมด และนำเสนอเมนูและชั้นวางขายของชำให้โดดเด่นยิ่งขึ้นในอนาคต ที่มาของ:คาร์โบไฮเดรต โปรตีน แร่ธาตุ (โพแทสเซียม ฟอสฟอรัส และแมกนีเซียม) การ
ใช้:โฮลเกรน; แป้งปราศจากกลูเตน, พาสต้า, มันฝรั่งทอด, เบียร์

องค์การสหประชาชาติได้ประกาศให้ 2023 เป็นปีสากลแห่ง Millets (มีอยู่ไม่กี่พันธุ์) Quinoa ได้รับเกียรติเช่นเดียวกันในปี 2013 และยอดขายพุ่งสูงขึ้น ข้าวฟ่างปลูกครั้งแรกในเอเชียเมื่อประมาณ 10,000 ปีที่แล้ว เป็นเมล็ดพืชหลักในบางส่วนของเอเชียและแอฟริกา เมื่อเทียบกับข้าวสาลี ข้าวโพด และข้าว ข้าวฟ่างมีความยืดหยุ่นต่อสภาพอากาศมากกว่า พืชผลต้องการน้ำเพียงเล็กน้อยและเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่ร้อนและแห้งกว่า ข่าวดีเพิ่มเติม: ข้าวฟ่างเป็นหนึ่งในธัญพืชโบราณหลายชนิด เช่น เทฟฟ์ ผักโขม และข้าวฟ่าง ซึ่งมีความยั่งยืนและยืดหยุ่นได้เช่นเดียวกัน (ไม่ต้องพูดถึงความสามารถในการเปลี่ยนเป็นเบียร์)

แหล่งที่มาของ:โปรตีน ไฟเบอร์ แร่ธาตุ (โพแทสเซียม แมกนีเซียม และธาตุเหล็ก) การ
ใช้งาน:คั่วหรือต้ม; แป้งปราศจากกลูเตน นมปราศจากนม

คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับนมอัลมอนด์และนมถั่วเหลือง ทางเลือกถัดไปที่ร้านกาแฟของคุณอาจทำมาจากถั่วลิสง Bambara ซึ่งเป็นพืชตระกูลถั่วที่ทนแล้งซึ่งมีถิ่นกำเนิดในแถบแอฟริกาใต้สะฮารา เช่นเดียวกับพืชตระกูลถั่วอื่น ๆ ถั่วลิสง Bambara นั้นเต็มไปด้วยโปรตีน และแบคทีเรียในพืชจะเปลี่ยนไนโตรเจนในบรรยากาศเป็นแอมโมเนีย เพื่อให้ถั่วลิสงเจริญเติบโตได้ดีในดินที่มีสารอาหารต่ำโดยไม่ต้องใช้ปุ๋ยเคมี Festo Massawe จาก Future Food Beacon Malaysia กล่าวว่า ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับพืชชนิดนี้สามารถปูทางสำหรับโปรแกรมการปรับปรุงพันธุ์เพื่อช่วยให้ถั่วลิสง Bambara เป็นที่นิยมพอๆ กับถั่วเหลือง ซึ่งเป็นพืชตระกูลถั่วที่ให้ผลผลิตสูงแต่ทนต่อความแห้งแล้งได้น้อยกว่า

ที่มาของ:โปรตีน, โอเมก้า-3, วิตามินบี12, แร่ธาตุ (เหล็ก, แมงกานีส และสังกะสี) การ
ใช้งาน:นึ่ง; ใส่ในอาหารประเภทพาสต้า สตูว์ ซุป

ลิงกวินีหอยแมลงภู่แสนอร่อยสักวันหนึ่งอาจกลายเป็นเมนูประจำครอบครัวในคืนสัปดาห์ หอยแมลงภู่และหอยสองฝาอื่น ๆ รวมถึงหอยนางรม หอย และหอยเชลล์ สามารถประกอบเป็นอาหารทะเลได้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ภายในปี 2050ตามรายงานปี 2020 ในNature โดยไม่ต้องรดน้ำหรือใส่ปุ๋ย ฟาร์มหอยสองฝาจึงมีความจำเป็นสำหรับการขยายขนาด ซึ่งจะทำให้ราคาผู้บริโภคลดลง หอยสองฝาทั้งหมดมีข้อดี แต่ Halley Froehlich จาก UC Santa Barbara แยกหอยแมลงภู่ออกมาเป็น “บึกบึน” “มีคุณค่าทางโภชนาการสูง” และขาดสารอาหาร ข้อเสียประการหนึ่ง: สิ่งมีชีวิตที่ก่อตัวเป็นเปลือกหอยถูกคุกคามเนื่องจากระดับคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นช่วยเพิ่มความเป็นกรดของมหาสมุทร เคลป์อาจจะช่วยได้

แหล่งที่มาของ:วิตามิน แร่ธาตุ (ไอโอดีน แคลเซียม และธาตุเหล็ก) สารต้านอนุมูลอิสระ
ใช้:สลัด สมูทตี้ ซัลซ่า แตงกวาดอง บะหมี่และมันฝรั่งทอด; ยังพบได้ในยาสีฟัน แชมพู และเชื้อเพลิงชีวภาพ

เคลป์มีเคล็ดลับดีๆ ที่เป็นมิตรกับสภาพอากาศ ประการหนึ่งโดยการรับคาร์บอนไดออกไซด์ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง สามารถลดความเป็นกรดของสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำได้ เกษตรกรในรัฐเมนและอลาสก้าเติบโตสาหร่ายทะเลและหอยสองฝาด้วยกัน เพื่อให้สัตว์ที่มีเปลือกหุ้มสามารถได้รับประโยชน์จากน้ำที่มีความเป็นกรดน้อยกว่า สาหร่ายทะเลยังกักเก็บคาร์บอนเช่นต้นไม้ใต้น้ำ นั่นหมายถึงการปลูกและรับประทานสาหร่ายทะเลมากขึ้นอาจส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อม แม้ว่าสาหร่ายเคลป์และสาหร่ายชนิดอื่นๆ มีการบริโภคกันอย่างแพร่หลายในเอเชียมาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว แต่ก็ยังมีรสชาติที่ได้มาในหลายประเทศทางตะวันตก

ที่มาของ:คาร์โบไฮเดรต แคลเซียม โพแทสเซียม และสังกะสี การ
ใช้:ข้าวต้มหรือขนมปัง; ยังใช้ทำเชือก แผ่น และวัสดุก่อสร้างอีกด้วย

พันธุ์ที่ทนแล้งซึ่งปลูกในเอธิโอเปียมีชื่อเล่นว่า “กล้วยปลอม” เนื่องจากพืชมีลักษณะคล้ายกับต้นกล้วยแม้ว่าผลของมันจะกินไม่ได้ เรียกอีกอย่างว่า “ต้นไม้ต้านความหิว” เพราะลำต้นที่เป็นแป้งสามารถเก็บเกี่ยวได้ทุกช่วงเวลาของปี ทำให้เป็นพืชอาหารกันชนที่เชื่อถือได้ในช่วงฤดูแล้ง รายงานปี 2564 ในจดหมายการวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมชี้ให้เห็นว่าช่วงของ enset สามารถขยายไปยังส่วนอื่น ๆ ของแอฟริกาและอาจไกลกว่านั้น กระบวนการที่จำเป็นในการทำให้ Enset กินได้นั้นซับซ้อน James Borrell ผู้เขียนศึกษาจาก Royal Botanic Gardens, Kew กล่าว ดังนั้นการขยายใด ๆ จะต้องนำโดยชุมชนที่มีความรู้ของชนพื้นเมืองนั้น

ที่มาของ:คาร์โบไฮเดรต โพแทสเซียม วิตามินซี การ
ใช้:รากปรุงสุกทั้งหมด; แป้งปราศจากกลูเตน ไข่มุกมันสำปะหลังในชานมไข่มุก

มันสำปะหลังซึ่งเป็นพืชหัวที่มีแป้งจากอเมริกาใต้ เลือกกล่องสำหรับความยืดหยุ่นของสภาพอากาศ ความยั่งยืน และโภชนาการ ปัจจุบันปลูกในกว่า 100 ประเทศ มันสำปะหลังสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 40° องศาเซลเซียส และทนต่อเกลือและความแห้งแล้ง ข้อดีเพิ่มเติม: ระดับ CO 2 ในบรรยากาศที่สูงขึ้น ช่วยเพิ่มความทนทานต่อความเครียดของพืช และสามารถนำไปสู่ผลผลิตที่สูงขึ้น มันสำปะหลังดิบอาจมีระดับที่เป็นพิษของไซยาไนด์ แต่สารเคมีสามารถขจัดออกได้โดยการปอกเปลือก แช่ และต้มราก

ปี 2550 ฟาร์มถั่วลิสงของ P. Ramesh อายุ 22 ปีกำลังสูญเสียเงิน ตามปกติในอินเดียส่วนใหญ่ (และยังคงเป็นอยู่) Ramesh ใช้สารกำจัดศัตรูพืชและปุ๋ยค็อกเทลบนพื้นที่ 2.4 เฮกตาร์ของเขาในเขต Anantapur ทางตอนใต้ของอินเดีย ในพื้นที่คล้ายทะเลทรายซึ่งมีปริมาณน้ำฝนน้อยกว่า 600 มิลลิเมตรในแต่ละปี การทำฟาร์มเป็นสิ่งที่ท้าทาย

“ฉันเสียเงินจำนวนมากจากการปลูกถั่วลิสงด้วยวิธีการทำฟาร์มแบบเคมี” Ramesh ผู้ซึ่งใช้อักษรตัวแรกของชื่อพ่อของเขาตามด้วยชื่อจริงของมัน ซึ่งพบได้ทั่วไปในหลายพื้นที่ทางตอนใต้ของอินเดียกล่าว สารเคมีมีราคาแพงและผลผลิตของเขาต่ำ

จากนั้นในปี 2560 เขาก็ทิ้งสารเคมี “ตั้งแต่ผมเริ่มทำการเกษตรแบบปฏิรูป เช่น วนเกษตรและเกษตรธรรมชาติ ทั้งผลผลิตและรายได้ของผมเพิ่มขึ้น” เขากล่าว

วนเกษตรเกี่ยวข้องกับการปลูกไม้ยืนต้นที่เป็นไม้ยืนต้น (ต้นไม้ พุ่มไม้ ต้นปาล์ม ไผ่ ฯลฯ) ควบคู่ไปกับพืชผลทางการเกษตร (SN: 7/3/21 & 17/17/21, p. 30 ) วิธีการทำการเกษตรแบบธรรมชาติวิธีหนึ่งเรียกร้องให้แทนที่ปุ๋ยเคมีและยาฆ่าแมลงด้วยอินทรียวัตถุ เช่น มูลวัว ปัสสาวะวัว และน้ำตาลโตนด ซึ่งเป็นน้ำตาลแข็งชนิดหนึ่งที่ทำจากอ้อย เพื่อเพิ่มระดับสารอาหารในดิน ราเมชยังขยายพืชผลของเขา ซึ่งเดิมคือถั่วลิสงและมะเขือเทศ โดยเพิ่มมะละกอ ข้าวฟ่าง กระเจี๊ยบเขียว มะเขือม่วง (เรียกว่า brinjal ในท้องถิ่น) และพืชผลอื่นๆ

ด้วยความช่วยเหลือจากศูนย์นิเวศวิทยา Accion Fraterna ที่ไม่แสวงหากำไรใน Anantapur ซึ่งทำงานร่วมกับเกษตรกรที่ต้องการลองทำการเกษตรแบบยั่งยืน Ramesh เพิ่มผลกำไรของเขามากพอที่จะซื้อที่ดินเพิ่ม โดยขยายพื้นที่ของเขาเป็นประมาณสี่เฮกตาร์ เช่นเดียวกับเกษตรกรรายอื่นๆ หลายพันคนที่ฝึกทำนาแบบปฏิรูปทั่วอินเดีย ราเมชสามารถหล่อเลี้ยงดินที่ทรุดโทรมของเขาได้ ในขณะที่ต้นไม้ใหม่ของเขาช่วยกันคาร์บอนออกจากชั้นบรรยากาศ ดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของอินเดีย การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าศักยภาพในการกักเก็บคาร์บอนของวนเกษตรนั้นสูงกว่ารูปแบบมาตรฐานของการเกษตรถึง34 เปอร์เซ็นต์

ในอินเดียตะวันตก ห่างจาก Anantapur มากกว่า 1,000 กิโลเมตรในหมู่บ้าน Dhundi ในรัฐคุชราต Pravinbhai Parmar วัย 36 ปีกำลังใช้นาข้าวของเขาเพื่อลดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ทำให้เขาไม่ต้องใช้น้ำมันดีเซลในการจ่ายพลังงานให้กับปั๊มน้ำบาดาลอีกต่อไป และเขามีแรงจูงใจที่จะสูบเฉพาะน้ำที่เขาต้องการเท่านั้น เพราะเขาสามารถขายไฟฟ้าที่เขาไม่ได้ใช้

หากเกษตรกรทั้งหมดเช่น Parmar เปลี่ยนไปใช้พลังงานแสงอาทิตย์ การปล่อยคาร์บอนของอินเดียซึ่งอยู่ที่ 2.88 พันล้านเมตริกตันต่อปี อาจลดลงระหว่าง 45 ล้านถึง 62 ล้านตันต่อปีตามรายงานของCarbon Managementปี 2020 จนถึงตอนนี้ ประเทศมีเครื่องสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ประมาณ 250,000 เครื่องจากเครื่องสูบน้ำบาดาลทั้งหมดประมาณ 20 ล้านถึง 25 ล้านเครื่อง

สำหรับประเทศที่ต้องจัดหาสิ่งที่จะเป็นประชากรที่ใหญ่ที่สุดในโลกในไม่ช้า การปลูกอาหารในขณะที่พยายามลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่สูงอยู่แล้วจากการปฏิบัติทางการเกษตรนั้นเป็นเรื่องยาก ปัจจุบัน เกษตรกรรมและปศุสัตว์คิดเป็น 14 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกรวมของประเทศของอินเดีย การเพิ่มไฟฟ้าที่ใช้โดยภาคเกษตรกรรมทำให้ตัวเลขนี้สูงถึง 22 เปอร์เซ็นต์

Ramesh และ Parmar เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มเกษตรกรขนาดเล็กแต่กำลังเติบโตที่ได้รับความช่วยเหลือจากโครงการของรัฐบาลและโครงการพัฒนาเอกชนเพื่อเปลี่ยนวิธีการทำฟาร์ม ยังมีอีกหลายวิธีที่จะเข้าถึงคนอื่น ๆ ประมาณ 146 ล้านคนที่เพาะปลูกที่ดินทำกิน 160 ล้านเฮกตาร์ในอินเดีย แต่เรื่องราวความสำเร็จของเกษตรกรเหล่านี้เป็นเครื่องพิสูจน์ว่าภาคการผลิตที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของอินเดียสามารถเปลี่ยนแปลงได้

ให้อาหารดิน ค้ำจุนชาวไร่
เกษตรกรในอินเดียสัมผัสได้ถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การรับมือกับคาถาที่แห้งแล้ง ปริมาณน้ำฝนที่ไม่แน่นอน และคลื่นความร้อนและพายุหมุนเขตร้อนที่บ่อยครั้งขึ้นเรื่อยๆ Indu Murthy หัวหน้าภาคส่วนภูมิอากาศ สิ่งแวดล้อม และความยั่งยืนของศูนย์การศึกษาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนโยบาย กล่าวว่า “เมื่อเราพูดถึงการเกษตรที่ชาญฉลาดด้านสภาพอากาศ เรากำลังพูดถึงวิธีที่มันลดการปล่อยมลพิษ เบงกาลูรู แต่ระบบดังกล่าวควรช่วยให้เกษตรกร “รับมือกับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดและรูปแบบสภาพอากาศ” เธอกล่าว

ในหลาย ๆ ด้าน นี่คือปรัชญาที่ขับเคลื่อนแนวปฏิบัติทางการเกษตรที่ยั่งยืนและปฏิรูปใหม่ภายใต้ร่มเกษตร YV Malla Reddy ผู้อำนวยการศูนย์นิเวศวิทยา Accion Fraterna กล่าว

“สำหรับฉัน การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญคือการเปลี่ยนแปลงทัศนคติของผู้คนที่มีต่อต้นไม้และพืชพันธุ์ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา” Reddy กล่าว “ในยุค 70 และ 80 ผู้คนไม่ได้ตระหนักถึงคุณค่าของต้นไม้จริงๆ แต่ตอนนี้พวกเขาถือว่าต้นไม้ โดยเฉพาะผลไม้และต้นไม้ที่มีประโยชน์ เป็นแหล่งรายได้เช่นกัน” Reddy สนับสนุนการทำฟาร์มแบบยั่งยืนในอินเดียมาเกือบ 50 ปีแล้ว ต้นไม้บางชนิด เช่น ปองกาเมีย ซูบาบุล และอวิซา มีประโยชน์ทางเศรษฐกิจนอกเหนือจากผลของมัน พวกเขาจัดหาอาหารสัตว์สำหรับปศุสัตว์และชีวมวลเพื่อเป็นเชื้อเพลิง

องค์กรของ Reddy ได้ให้ความช่วยเหลือแก่ครอบครัวชาวไร่ชาวอินเดียกว่า 60,000 ครอบครัวในการฝึกทำฟาร์มธรรมชาติและวนเกษตรบนพื้นที่เกือบ 165,000 เฮกตาร์ การคำนวณศักยภาพการกักเก็บคาร์บอนในดินของงานกำลังดำเนินการอยู่ แต่รายงานปี 2020 ของกระทรวงสิ่งแวดล้อม ป่าไม้ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของอินเดียระบุว่าการทำฟาร์มเหล่านี้สามารถช่วยให้อินเดียบรรลุเป้าหมายในการมีป่าไม้และต้นไม้ปกคลุมร้อยละ 33เพื่อให้เป็นไปตามพันธกรณีในการกักเก็บคาร์บอนภายใต้ข้อตกลงด้านสภาพอากาศของกรุงปารีสภายในปี 2573

เกษตรกรรมเชิงปฏิรูปเป็นวิธีที่ไม่แพงนักในการลดคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ เมื่อเทียบกับวิธีการอื่นๆ การทำฟาร์มแบบปฏิรูปใหม่มีค่าใช้จ่าย 10 ถึง 100 เหรียญสหรัฐต่อตันของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศ เทียบกับ 100 ถึง 1,000 เหรียญสหรัฐต่อตันของคาร์บอนไดออกไซด์สำหรับเทคโนโลยีที่กำจัดคาร์บอนออกจากอากาศด้วยกลไก ตามการวิเคราะห์ปี 2020 ในNature Sustainability การทำฟาร์มดังกล่าวไม่เพียงแต่เหมาะสมต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังมีโอกาสที่รายได้ของเกษตรกรจะเพิ่มขึ้นเมื่อพวกเขาเปลี่ยนไปทำการเกษตรแบบปฏิรูปอีกด้วย Reddy กล่าว

พลังงานแสงอาทิตย์ที่กำลังเติบโต
การสร้างแนวปฏิบัติทางการเกษตรเพื่อดูผลกระทบต่อการกักเก็บคาร์บอนอาจใช้เวลาหลายปีหรือหลายสิบปี แต่การใช้พลังงานหมุนเวียนในการเกษตรสามารถลดการปล่อยมลพิษได้อย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุผลนี้ IWMI สถาบันจัดการน้ำระหว่างประเทศที่ไม่แสวงหาผลกำไรจึงได้เปิดตัวโครงการ Solar Power as Remunerative Crop ในหมู่บ้าน Dhundi ในปี 2016

Shilp Verma นักวิจัย IWMI ด้านนโยบายน้ำ พลังงาน และอาหารในอานันด์กล่าวว่า “การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เป็นภัยคุกคามที่ใหญ่ที่สุดสำหรับเกษตรกรโดยเฉพาะคือความไม่แน่นอนที่จะเกิดขึ้น “การปฏิบัติทางการเกษตรใดๆ ที่จะช่วยให้เกษตรกรรับมือกับความไม่แน่นอนจะช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” เกษตรกรมีเงินทุนมากขึ้นในการจัดการกับสภาวะที่ไม่ปลอดภัย เมื่อพวกเขาสามารถสูบน้ำใต้ดินในลักษณะที่เป็นมิตรต่อสภาพอากาศ ซึ่งให้แรงจูงใจในการเก็บน้ำไว้ในดิน “ถ้าคุณปั๊มน้อยลง คุณก็จะสามารถขายพลังงานส่วนเกินให้กับกริดได้” เขากล่าว พลังงานแสงอาทิตย์กลายเป็นแหล่งรายได้

การปลูกข้าวโดยเฉพาะข้าวที่ปลูกบนพื้นที่น้ำท่วมต้องใช้น้ำมาก สถาบันวิจัยข้าวนานาชาติระบุว่าจะใช้น้ำประมาณ 1,432 ลิตรโดยเฉลี่ยในการผลิตข้าวหนึ่งกิโลกรัม องค์กรกล่าวว่าข้าวชลประทานได้รับน้ำชลประทานประมาณ 34 ถึง 43 เปอร์เซ็นต์ของโลก อินเดียเป็นผู้สกัดน้ำบาดาลที่ใหญ่ที่สุดในโลก คิดเป็น 25% ของการสกัดทั่วโลก เมื่อปั๊มดีเซลทำการสกัด คาร์บอนจะถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศ Parmar และเพื่อนชาวไร่ของเขาเคยต้องซื้อเชื้อเพลิงนั้นเพื่อให้ปั๊มทำงานต่อไป

“เราเคยใช้จ่ายเงิน 25,000 รูปี [ประมาณ 330 ดอลลาร์] ต่อปีสำหรับการใช้ปั๊มน้ำดีเซลของเรา สิ่งนี้เคยตัดผลกำไรของเราจริงๆ” Parmar กล่าว เมื่อ IWMI ขอให้เขาเข้าร่วมในโครงการชลประทานที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ในปี 2558 โดยไม่มีการปล่อยคาร์บอน Parmar เป็นหูทั้งหมด

ตั้งแต่นั้นมา Parmar และเพื่อนชาวไร่อีก 6 คนใน Dhundi ขายให้กับรัฐมากกว่า 240,000 กิโลวัตต์-ชั่วโมง และได้รับเงินมากกว่า 1.5 ล้านรูปี (20,000 ดอลลาร์) รายได้ต่อปีของ Parmar เพิ่มขึ้นสองเท่าจาก 100,000–150,000 รูปีโดยเฉลี่ยเป็น 200,000–250,000 รูปี

การส่งเสริมนี้ช่วยให้เขาให้ความรู้แก่ลูกๆ ของเขา ซึ่งหนึ่งในนั้นกำลังศึกษาระดับปริญญาด้านการเกษตร ซึ่งเป็นสัญญาณที่ให้กำลังใจในประเทศที่เกษตรกรรมไม่เป็นที่นิยมในหมู่คนรุ่นใหม่ ดังที่ Parmar กล่าวว่า “พลังงานแสงอาทิตย์เป็นเวลาที่เหมาะสม มลพิษน้อยกว่า และยังให้รายได้เพิ่มเติมแก่เราอีกด้วย ไม่ชอบอะไรเกี่ยวกับเรื่องนี้?”

Parmar ได้เรียนรู้ที่จะบำรุงรักษาและแก้ไขแผงและปั๊มด้วยตัวเอง หมู่บ้านใกล้เคียงขอความช่วยเหลือจากเขาเมื่อต้องการติดตั้งเครื่องสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์หรือต้องการซ่อมเครื่องสูบน้ำ “ฉันมีความสุขที่คนอื่นๆ ก็เดินตามเราเช่นกัน สุจริตฉันรู้สึกภูมิใจมากที่พวกเขาโทรหาฉันเพื่อช่วยพวกเขาเกี่ยวกับระบบปั๊มพลังงานแสงอาทิตย์”

โครงการของ IWMI ใน Dhundi ประสบความสำเร็จอย่างมากจนรัฐคุชราตเริ่มทำซ้ำโครงการในปี 2018 สำหรับเกษตรกรที่สนใจทั้งหมดภายใต้ความคิดริเริ่มที่เรียกว่า Suryashakti Kisan Yojana ซึ่งแปลว่าโครงการพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับเกษตรกร และกระทรวงพลังงานใหม่และพลังงานหมุนเวียนของอินเดียได้ให้เงินอุดหนุนและให้เงินกู้ดอกเบี้ยต่ำสำหรับการชลประทานที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในหมู่เกษตรกร

Aditi Mukherji เพื่อนร่วมงานของ Verma และผู้เขียนรายงานประจำเดือนกุมภาพันธ์จากคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ( SN: 3/26/22, หน้า 7 ) “นั่นคือความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด คุณจะทำอะไรบางอย่างด้วยการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำโดยไม่ส่งผลกระทบด้านลบต่อรายได้และผลผลิต” Mukherji เป็นผู้นำโครงการระดับภูมิภาคสำหรับการชลประทานพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อความยืดหยุ่นทางการเกษตรในเอเชียใต้ซึ่งเป็นโครงการ IWMI ที่มองหาโซลูชันชลประทานพลังงานแสงอาทิตย์ต่างๆ ในเอเชียใต้

ย้อนกลับไปที่อนันตาปูร์ “พืชพันธุ์ในเขตของเราก็มีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดเช่นกัน” เรดดี้กล่าว “เมื่อก่อนอาจจะไม่มีต้นไม้เลยจนตามองเห็นได้ในหลายพื้นที่ของอำเภอ ตอนนี้ไม่มีที่ไหนเลยที่ไม่มีต้นไม้อย่างน้อย 20 ต้นในสายตาคุณ เป็นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย แต่สำคัญมากสำหรับพื้นที่แห้งแล้งของเรา” และตอนนี้ราเมชและเกษตรกรรายอื่นๆ มีรายได้ที่มั่นคงและยั่งยืนจากการทำฟาร์ม

“ตอนที่ฉันปลูกถั่ว ฉันเคยขายมันให้ตลาดท้องถิ่น” Ramesh กล่าว ตอนนี้เขาขายตรงให้กับชาวเมืองผ่านกลุ่ม WhatsApp และหนึ่งในร้านขายของชำออนไลน์ที่ใหญ่ที่สุดของอินเดียคือ bigbasket.com และร้านอื่นๆ ก็เริ่มซื้อจากเขาโดยตรงเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับผักและผลไม้ออร์แกนิกที่ “สะอาด”

“ตอนนี้ฉันมั่นใจว่าลูกๆ ของฉันสามารถประกอบอาชีพเกษตรกรรมและทำมาหากินได้หากต้องการ” Ramesh กล่าว “ฉันไม่ได้รู้สึกแบบเดียวกันก่อนที่จะค้นพบการทำฟาร์มแบบไม่ใช้สารเคมีเหล่านี้”

“เป็นเรื่องปกติที่จะเห็นลูกสุกรในช่วงเวลานี้ของปี ปกติแม่สุกรจะคลอดบุตรในฤดูใบไม้ผลิหรือฤดูใบไม้ร่วง เพราะสภาพจะดีกว่าที่จะเลี้ยงลูก

การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศส่งผลกระทบต่องานของฉันมานานแล้ว

ขณะนี้เราอยู่ในเดือนกรกฎาคม สัตว์เหล่านี้จะพร้อมสำหรับการฆ่าในเดือนกรกฎาคมปีหน้า แต่เรารู้อยู่แล้วว่าเราไม่สามารถแปรรูปเนื้อสัตว์ได้เนื่องจากอุณหภูมิสูง

ในปีพ.ศ. 2541 เมื่อฉันสำเร็จการศึกษาด้านการเกษตร ครูของฉันได้แสดงให้เราเห็นพืชชนิดนี้ ที่รู้จักกันในชื่อ Ailanthus หรือ American Walnut เพื่อแสดงตัวอย่างพืชที่กำลังเติบโต ซึ่งเป็นพืชตามแบบฉบับของภูมิอากาศแบบอนุทวีปเขตร้อน

Giuseppe Miranti เกษตรกรอินทรีย์:

“เป็นเรื่องปกติที่จะเห็นลูกสุกรในช่วงเวลานี้ของปี ปกติแม่สุกรจะคลอดบุตรในฤดูใบไม้ผลิหรือฤดูใบไม้ร่วง เพราะสภาพจะดีกว่าที่จะเลี้ยงลูก

การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศส่งผลกระทบต่องานของฉันมานานแล้ว

ขณะนี้เราอยู่ในเดือนกรกฎาคม สัตว์เหล่านี้จะพร้อมสำหรับการฆ่าในเดือนกรกฎาคมปีหน้า แต่เรารู้อยู่แล้วว่าเราไม่สามารถแปรรูปเนื้อสัตว์ได้เนื่องจากอุณหภูมิสูง

ในปีพ.ศ. 2541 เมื่อฉันสำเร็จการศึกษาด้านการเกษตร ครูของฉันได้แสดงให้เราเห็นพืชชนิดนี้ ที่รู้จักกันในชื่อ Ailanthus หรือ American Walnut เพื่อแสดงตัวอย่างพืชที่กำลังเติบโต ซึ่งเป็นพืชตามแบบฉบับของภูมิอากาศแบบอนุทวีปเขตร้อน

ฉันดูอย่างใกล้ชิด เพียงเพราะมันไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของภูมิทัศน์ของเรา ตอนนี้ สิบกว่าปีแล้ว โรงงานแห่งนี้ได้ตั้งรกรากในพงของเราทั้งหมด

เราผลิตน้ำผึ้งอะคาเซียจากดอกไม้ของโรงงานแห่งนี้ การผลิตซึ่งได้รับผลกระทบจากน้ำผึ้งดอกนี้ ซึ่งดอกจะบานนานขึ้นและปนเปื้อนน้ำผึ้งดอกเดียว ดังนั้นเราจึงไม่สามารถเรียกมันว่าน้ำผึ้งอะคาเซียบริสุทธิ์ได้อีกต่อไป เราต้องดาวน์เกรดมัน และเรียกมันว่าน้ำผึ้งจากดอกไม้ป่า

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีอิทธิพลต่อกิจกรรมของผึ้งเป็นอย่างมาก เนื่องจากเป็นแมลงซึ่งเป็นกุญแจสำคัญสำหรับทั้งฟาร์มออร์แกนิกและสำหรับระบบนิเวศโดยรอบของตัวผึ้งเอง เหล่านี้เป็นแมลงขนาดเล็กที่อาศัยอยู่บนสัญญาณ แรงกระตุ้นที่ส่งมาจากโลกรอบตัว แสง อุณหภูมิ ความร้อน ฤดูกาล… ล้วนสื่อสารข้อความที่แม่นยำถึงผึ้ง

ฤดูหนาวที่ไม่รุนแรงอย่างที่เราได้รับในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาทำให้กลุ่มคิดว่าฤดูใบไม้ผลิมาถึงเร็วกว่านี้มาก

และนั่นทำให้ผึ้งเครียดและเนื่องจากระยะเวลา GClub Slot การออกดอกเปลี่ยนไป จึงมีความเครียดมากขึ้น นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมน้ำผึ้งดอกเดียว เช่น น้ำผึ้งที่ได้รับเมื่อหลายปีก่อน เช่น น้ำผึ้งอะคาเซีย มักจะปนเปื้อนด้วยน้ำหวานอื่นๆ รังผึ้งไม่แข็งแรงหรือมีชีวิตชีวา และผึ้งก็ถูกบังคับให้ไปเยี่ยมดอกไม้มากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงเวลาเดียวกัน

หากภูเขาเหล่านั้นมีหิมะตกน้อยเกินไป ชาวนาอย่าง Rystrom

จะถูกบังคับให้ทิ้งทุ่งที่ไม่มีการปลูก เมื่อวันที่ 1 เมษายนของปีนี้ ซึ่งเป็นวันที่หิมะแพ็คของแคลิฟอร์เนียมักจะอยู่ที่ระดับความลึกที่สุด โดยจะมีน้ำน้อยกว่าค่าเฉลี่ยประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ ตามการระบุของกรมทรัพยากรน้ำแห่งแคลิฟอร์เนีย เมื่อวันที่ 4 สิงหาคม ทะเลสาบ Oroville ซึ่งเป็นแหล่งจ่ายน้ำชลประทานของ Rystrom และชาวนาในท้องถิ่นรายอื่นๆ ในท้องถิ่น อยู่ที่ระดับต่ำสุดเป็นประวัติการณ์

ไม่นานมานี้ ตรงกันข้าม — ฝนตกมากเกินไป — หยุด Rystrom และคนอื่นๆ จากการปลูก “ในปี 2560 และ 2562 เราเลิกกันเพราะน้ำท่วม เราไม่สามารถปลูกได้” เขากล่าว รถแทรกเตอร์ไม่สามารถเคลื่อนตัวผ่านดินโคลนที่อุดมด้วยดินเหนียวเพื่อเตรียมทุ่งสำหรับการเพาะเมล็ด

นักวิจัยรายงานในปี 2018 ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะทำให้การเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงของรัฐแย่ลงใน การเร่งรัด “ภาวะโลกร้อน” ปรากฏขึ้นเหนือ Rystrom และผู้ผลิตข้าวอีก 2,500 รายในรัฐโกลเด้น Rystrom กล่าวว่า “พวกเขากำลังพูดถึงสโนว์แพ็คน้อยลงและฝนที่ตกหนักขึ้น” “น่าเป็นห่วงจริงๆ”

เกษตรกรในจีน อินเดีย บังคลาเทศ อินโดนีเซีย เวียดนาม ซึ่งเป็นประเทศที่ปลูกข้าวรายใหญ่ที่สุด เช่นเดียวกับในไนจีเรีย ซึ่งเป็นผู้ผลิตข้าวรายใหญ่ที่สุดของแอฟริกา ก็กังวลเกี่ยวกับความเสียหายที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะเกิดขึ้นกับการผลิตข้าว ผู้คนมากกว่า 3.5 พันล้านคนได้รับแคลอรี 20 เปอร์เซ็นต์หรือมากกว่าจากเมล็ดธัญพืชที่นุ่มฟู และความต้องการเพิ่มขึ้นในเอเชีย ละตินอเมริกา และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอฟริกา

ในการประหยัดและส่งเสริมการผลิต ผู้ปลูกข้าว วิศวกร และนักวิจัยได้หันไปใช้กิจวัตรการชลประทานแบบประหยัดน้ำและคลังยีนของข้าวที่เก็บพันธุ์นับแสนที่พร้อมจะแจกจ่ายหรือขยายพันธุ์ในรูปแบบใหม่ที่ทนต่อสภาพอากาศ ด้วยการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และนักวิจัยได้ส่งสัญญาณเตือนเกี่ยวกับภัยคุกคามที่เกี่ยวข้อง เช่น การปนเปื้อนสารหนูและโรคจากแบคทีเรีย ความต้องการนวัตกรรมจึงเพิ่มขึ้น

Pamela Ronald นักพันธุศาสตร์พืชแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส กล่าวว่า ถ้าเราสูญเสียพืชผลข้าว เราจะไม่กิน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังคุกคามพื้นที่ปลูกข้าวทั่วโลก โรนัลด์ ผู้ระบุยีนในข้าวที่ช่วยให้พืชสามารถต้านทานโรคและน้ำท่วม กล่าว “นี่ไม่ใช่ปัญหาในอนาคต สิ่งนี้กำลังเกิดขึ้นในขณะนี้”

ต้นข้าวส่วนใหญ่ปลูกในทุ่งนาหรือในนาซึ่งโดยทั่วไปจะมีน้ำประมาณ 10 เซนติเมตร น้ำท่วมตื้นและสม่ำเสมอนี้ช่วยป้องกันวัชพืชและแมลงศัตรูพืช แต่ถ้าระดับน้ำสูงเกินไปกะทันหัน เช่น น้ำท่วมฉับพลัน ต้นข้าวอาจตายได้

ความสมดุลระหว่างน้ำมากเกินไปและน้ำน้อยเกินไปอาจเป็นอุปสรรคสำหรับชาวนาจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเอเชียซึ่งผลิตข้าวกว่า 90% ของโลก สามเหลี่ยมปากแม่น้ำขนาดใหญ่ในเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เช่น สามเหลี่ยมปากแม่น้ำโขงในเวียดนาม มีพื้นที่ราบและอุดมสมบูรณ์ซึ่งเหมาะสำหรับการทำนา แต่พื้นที่ลุ่มต่ำเหล่านี้ไวต่อการแกว่งของวัฏจักรของน้ำ และเนื่องจากพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำนั่งอยู่บนชายฝั่ง ความแห้งแล้งนำมาซึ่งภัยคุกคามอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ เกลือ

ผลกระทบของเกลือเห็นได้ชัดเจนในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโขง เมื่อแม่น้ำไหลลงสู่ระดับต่ำ น้ำเค็มจากทะเลจีนใต้จะรุกล้ำเข้าไปในบริเวณสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ ซึ่งสามารถเล็ดลอดเข้าไปในดินและคลองชลประทานของนาข้าวสามเหลี่ยมปากแม่น้ำได้

“หากคุณทดน้ำข้าวที่มีรสเค็มเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบางช่วง [ที่กำลังเติบโต] คุณมีความเสี่ยงที่จะสูญเสียพืชผล 100 เปอร์เซ็นต์” บียอร์น แซนเดอร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของสถาบันวิจัยข้าวนานาชาติหรือ IRRI กล่าว ซึ่งตั้งอยู่ในเวียดนาม

ในฤดูแล้งปี 2558 และ 2559 น้ำเค็มเข้าถึงแผ่นดินได้ไกลถึง 90 กิโลเมตร ทำลายนาข้าว 405,000 เฮกตาร์ ในปี 2019 และ 2020 ความแห้งแล้งและการบุกรุกของน้ำเค็มกลับมาอีกครั้ง ส่งผลให้ข้าวเสียหาย 58,000 เฮกตาร์ ด้วยอุณหภูมิในภูมิภาคที่เพิ่มสูงขึ้น สภาวะเหล่านี้ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้คาดว่าจะทวีความรุนแรงขึ้นและแพร่หลายมากขึ้นตามรายงานปี 2020 โดยคณะกรรมาธิการเศรษฐกิจและสังคมสำหรับเอเชียและแปซิฟิก

จากนั้นก็เกิดเหตุการณ์ที่น่าวิตก: ในแต่ละปีตั้งแต่ประมาณเดือนเมษายนถึงตุลาคม มรสุมฤดูร้อนจะเปิดก๊อกน้ำเหนือแนวเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณน้ำฝนในเอเชียใต้ถูกทิ้งในช่วงฤดูนี้ และอาจทำให้เกิดน้ำท่วมฉับพลัน

บังคลาเทศเป็นหนึ่งในผู้ผลิตข้าวที่มีแนวโน้มน้ำท่วมมากที่สุดในภูมิภาค เนื่องจากตั้งอยู่บริเวณปากแม่น้ำคงคา พรหมบุตร และแม่น้ำเมกห์นา ในเดือนมิถุนายน 2020 ฝนมรสุมได้ท่วมประมาณ 37 เปอร์เซ็นต์ของประเทศ ทำลายนาข้าวประมาณ 83,000 เฮกตาร์ อ้างจากกระทรวงเกษตรของบังกลาเทศ และอนาคตก็โล่งใจเล็กน้อย นักวิจัยรายงานวันที่ 4 มิถุนายนในScience Advancesว่าฝนมรสุมในเอเชียใต้จะทวีความรุนแรงมากขึ้นด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

น้ำขึ้นและลงไม่ใช่เรื่องราวทั้งหมด โดยทั่วไปแล้วข้าวจะเติบโตได้ดีที่สุดในที่ที่มีอากาศร้อนและเย็นในตอนกลางคืน แต่ในหลายพื้นที่ปลูกข้าว อุณหภูมิจะร้อนเกินไป ต้นข้าวมีความเสี่ยงต่อความเครียดจากความร้อนมากที่สุดในช่วงกลางของการเจริญเติบโต ก่อนที่พืชจะเริ่มสร้างเนื้อในเมล็ดข้าว ความร้อนจัดที่สูงกว่า 35˚ C สามารถลดจำนวนเมล็ดพืชได้ในเวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์หรือหลายวัน ในเดือนเมษายนในบังคลาเทศ อุณหภูมิ 36˚C สองวันติดต่อกันได้ทำลายข้าวหลายพันเฮกตาร์

ในเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้เหตุการณ์ความร้อนจัดดังกล่าวคาดว่าจะกลายเป็นเรื่องปกติของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นักวิจัยรายงานในเดือนกรกฎาคมในอนาคตของโลก และยังมีผลที่ตามมาสำหรับข้าวในโลกที่ร้อนขึ้นอีกด้วย

หนึ่งในภัยคุกคามที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือโรคใบไหม้จากแบคทีเรีย ซึ่งเป็นโรคพืชถึงตายที่เกิดจากแบคทีเรียXanthomonas oryzae pv. อ อริซ่า . โรคนี้พบมากที่สุดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และเพิ่มขึ้นในแอฟริกา มีรายงานว่าได้ลดผลผลิตข้าวได้ถึงร้อยละ 70 ในฤดูกาลเดียว

Jan Leach นักพยาธิวิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัยรัฐโคโลราโดในฟอร์ตคอลลินส์กล่าวว่า “เรารู้ว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้น โรคจะยิ่งแย่ลง” ยีนส่วนใหญ่ที่ช่วยให้ข้าวต่อสู้กับโรคราน้ำค้างดูเหมือนจะมีประสิทธิภาพน้อยลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เธออธิบาย

และในขณะที่โลกร้อนขึ้น พรมแดนใหม่อาจเปิดกว้างสำหรับเชื้อโรคในข้าว การศึกษาเกี่ยวกับ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของธรรมชาติในเดือนสิงหาคมชี้ให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิโลกสูงขึ้น ต้นข้าว (และพืชผลอื่นๆ อีกมาก) ที่ละติจูดเหนือ เช่น ในประเทศจีนและสหรัฐอเมริกาจะมีความเสี่ยงสูงที่จะติดเชื้อก่อโรค

ในขณะเดียวกัน อุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดปัญหาสารหนูสองด้าน ในการศึกษาวิจัยเรื่องNature Communications ในปี 2019 E. Marie Muehe นักชีวธรณีเคมีที่ศูนย์วิจัยสิ่งแวดล้อม Helmholtz ในเมืองไลพ์ซิก ประเทศเยอรมนี ซึ่งตอนนั้นอยู่ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด แสดงให้เห็นว่าภายใต้สภาพอากาศในอนาคต สารหนูจำนวนมากจะแทรกซึมเข้าไปในพืชข้าว สารหนูที่มีสารหนูสูงจะเพิ่มความเสี่ยงต่อสุขภาพของการกินข้าวและทำให้การเจริญเติบโตของพืชลดลง

สารหนูเกิดขึ้นตามธรรมชาติในดิน แม้ว่าในภูมิภาคส่วนใหญ่จะมีธาตุที่เป็นพิษอยู่ในระดับที่ต่ำมาก อย่างไรก็ตาม ข้าวมีความอ่อนไหวต่อการปนเปื้อนสารหนูเป็นพิเศษ เนื่องจากเป็นข้าวที่ปลูกในสภาพที่มีน้ำท่วมขัง ดินข้าวขาดออกซิเจน และจุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นพิษนี้จะปลดปล่อยสารหนูออกจากดิน เมื่อสารหนูอยู่ในน้ำแล้ว ต้นข้าวก็สามารถดึงมันเข้ามาทางรากได้ จากนั้นธาตุจะกระจายไปทั่วเนื้อเยื่อและเมล็ดพืชของพืช

Muehe และทีมของเธอปลูกข้าวพันธุ์แคลิฟอร์เนียในดินที่มีสารหนูต่ำในท้องถิ่นภายในเรือนกระจกที่มีการควบคุมสภาพอากาศ การเพิ่มอุณหภูมิและระดับคาร์บอนไดออกไซด์ให้เข้ากับสถานการณ์สภาพอากาศในอนาคต ช่วยเพิ่มกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในดินนาข้าว และเพิ่มปริมาณสารหนูในธัญพืช Muehe กล่าว และที่สำคัญผลผลิตข้าวลดลง ในดินแคลิฟอร์เนียที่มีสารหนูต่ำภายใต้สภาพอากาศในอนาคต ผลผลิตข้าวลดลง 16 เปอร์เซ็นต์

ตามที่นักวิจัย แบบจำลองที่คาดการณ์การผลิตข้าวในอนาคตไม่ได้คำนึงถึงผลกระทบของสารหนูต่อผลผลิตการเก็บเกี่ยว หมายความว่าอย่างไร Muehe กล่าวคือการคาดการณ์ในปัจจุบันมีการประเมินค่าข้าวที่จะผลิตในอนาคตสูงเกินไป

จัดการความกระหายของข้าว
จากบนยอดตลิ่งที่ขอบทุ่งนาแห่งหนึ่ง Rystrom เฝ้าดูน้ำที่พุ่งออกมาจากท่อ น้ำท่วมนาข้าวที่เต็มไปด้วยต้นข้าว “ในปีแบบนี้ เราตัดสินใจปั๊มนม” เขากล่าว

สามารถเจาะน้ำบาดาลได้ Rystrom เหลือเพียงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของทุ่งนาของเขาที่ไม่ได้ปลูกในฤดูปลูกนี้ “ถ้าทุกคนสูบน้ำจากดินมาทำนาทุกปี” เขายอมรับ มันคงจะไม่ยั่งยืน

วิธีการหนึ่งที่เป็นมิตรกับภัยแล้งที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางคือ “การเปียกและการทำให้แห้งสลับกัน” หรือน้ำท่วมเป็นช่วงๆ ซึ่งเกี่ยวข้องกับน้ำท่วมและการระบายน้ำในนาข้าวในรอบ 1 ถึง 10 วัน ซึ่งตรงข้ามกับการรักษาระดับน้ำท่วมอย่างต่อเนื่อง การปฏิบัตินี้สามารถลดการใช้น้ำได้ถึงร้อยละ 38 โดยไม่ต้องเสียสละผลผลิต นอกจากนี้ยังทำให้ดินมีเสถียรภาพสำหรับการเก็บเกี่ยวและลดระดับสารหนูในข้าวโดยนำออกซิเจนเข้าสู่ดินมากขึ้น ขัดขวางจุลินทรีย์ที่ปล่อยสารหนู หากปรับให้เหมาะสมก็อาจปรับปรุงผลผลิตพืชได้เล็กน้อย

แต่ประโยชน์ในการประหยัดน้ำของวิธีนี้จะดีที่สุดเมื่อใช้กับดินที่มีการซึมผ่านได้สูง เช่น ในรัฐอาร์คันซอและส่วนอื่นๆ ของสหรัฐฯ ตอนใต้ ซึ่งปกติแล้วต้องใช้น้ำปริมาณมากเพื่อให้น้ำท่วมขัง Bruce Linquist ผู้เชี่ยวชาญด้านข้าวกล่าว ที่การขยายสหกรณ์มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ดินที่อุดมด้วยดินเหนียวของหุบเขาแซคราเมนโตระบายน้ำได้ไม่ดี ดังนั้นการประหยัดน้ำในฟาร์ม Rystrom จึงมีน้อย เขาไม่ได้ใช้วิธีการ

การสร้างเขื่อน ระบบคลอง และอ่างเก็บน้ำสามารถช่วยเกษตรกรลดความผันผวนของวัฏจักรของน้ำ แต่สำหรับบางคน วิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับสภาพอากาศของข้าวอยู่ที่การปรับปรุงพันธุ์พืชเอง

คอลเลกชันข้าวที่ใหญ่ที่สุดในโลกถูกเก็บไว้ใกล้ขอบด้านใต้ของอ่าวลากูนา เดอ เบย์ในประเทศฟิลิปปินส์ ในเมืองลอส บาโญส ที่นั่น International Rice Genebank ซึ่งบริหารจัดการโดย IRRI มีเมล็ดพันธุ์ข้าวกว่า 132,000 สายพันธุ์จากฟาร์มทั่วโลก

เมื่อมาถึงลอส บาโญส เมล็ดเหล่านั้นจะถูกทำให้แห้งและผ่านกรรมวิธี ใส่ในถุงกระดาษและย้ายเข้าไปอยู่ในสถานที่จัดเก็บสองแห่ง อันแรกทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิ 2 ถึง 4 องศาเซลเซียส ซึ่งเมล็ดสามารถถอนออกได้ทันที และอีกเมล็ดหนึ่งแช่เย็นไว้ที่อุณหภูมิ -20 องศาเซลเซียส การจัดเก็บระยะยาว เพื่อความปลอดภัยเป็นพิเศษ เมล็ดพันธุ์สำรองจะถูกเก็บไว้ที่ National Center for Genetic Resources Preservation ใน Fort Collins, Colo. และ Svalbard Global Seed Vault ซึ่งซ่อนตัวอยู่ในภูเขาในนอร์เวย์

ทั้งหมดนี้ทำขึ้นเพื่อปกป้องความหลากหลายทางชีวภาพของข้าวและสะสมสารพันธุกรรมที่สามารถนำมาใช้ในการเพาะพันธุ์ข้าวในอนาคตได้ เกษตรกรไม่ได้ใช้พันธุ์ที่เก็บไว้มากมายอีกต่อไป แทนที่จะเลือกสายพันธุ์ใหม่ที่ให้ผลผลิตสูงกว่าหรือแข็งแรงกว่า อย่างไรก็ตาม แนวทางแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศอาจถูกซ่อนอยู่ใน DNA ของสายพันธุ์เก่าเหล่านั้น โรนัลด์จาก UC Davis กล่าวว่า “นักวิทยาศาสตร์มักจะมองผ่านคอลเล็กชันนั้นเพื่อดูว่าสามารถค้นพบยีนที่ไม่ได้ใช้งานอยู่ได้หรือไม่ “นั่นคือวิธีที่Sub1ถูกค้นพบ”

ยีนSub1ช่วยให้ต้นข้าวสามารถทนต่อช่วงเวลาที่จมอยู่ใต้น้ำได้อย่างสมบูรณ์เป็นเวลานาน มันถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2539 ในข้าวหลากหลายชนิดที่ปลูกในรัฐโอริสสาของอินเดีย และผ่านการเพาะพันธุ์ได้รวมเข้ากับพันธุ์ที่ปลูกในพื้นที่เสี่ยงน้ำท่วมของเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ Sub1 -wielding พันธุ์ที่เรียกว่า “ข้าวสกูบา” สามารถอยู่รอดได้นานกว่าสองสัปดาห์จมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด เป็นประโยชน์สำหรับเกษตรกรที่มีทุ่งนาที่เสี่ยงต่อการเกิดน้ำท่วมฉับพลัน

นักวิจัยบางคนมองข้ามความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่เก็บรักษาไว้ในธนาคารยีนของข้าว แทนที่จะค้นหายีนที่มีประโยชน์จากสายพันธุ์อื่น รวมทั้งพืชและแบคทีเรีย แต่การแทรกยีนจากสปีชีส์หนึ่งไปยังอีกสปีชีส์หนึ่ง หรือการดัดแปลงพันธุกรรมยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดของข้าวดัดแปลงพันธุกรรมคือ ข้าวสีทอง ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ปัญหาการขาดสารอาหารในเด็กบางส่วน เมล็ดข้าวสีทองอุดมไปด้วยเบต้าแคโรทีน ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของวิตามินเอ นักวิจัยได้ผสมยีนจากดอกแดฟโฟดิลและยีนจากแบคทีเรียในข้าวในเอเชียเพื่อสร้างข้าว

สามทศวรรษผ่านไปนับตั้งแต่การพัฒนาครั้งแรก และมีเพียงไม่กี่ประเทศเท่านั้นที่ถือว่าข้าวสีทองปลอดภัยสำหรับการบริโภค เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม ฟิลิปปินส์กลายเป็นประเทศแรกที่อนุมัติการผลิตข้าวสีทองเชิงพาณิชย์ Abdelbagi Ismail นักวิทยาศาสตร์หลักของ IRRI กล่าวโทษการยอมรับช้าในการรับรู้ของสาธารณชนและผลประโยชน์เชิงพาณิชย์ที่ต่อต้านสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมหรือ GMOs ( SN: 2/6/16, p. 22 )

เมื่อมองไปข้างหน้า สิ่งสำคัญสำหรับประเทศต่างๆ ที่จะต้องยอมรับข้าวจีเอ็มโอ อิสมาอิลกล่าว ประเทศกำลังพัฒนา โดยเฉพาะประเทศในแอฟริกาที่ต้องพึ่งพาพืชผลมากขึ้น จะได้รับประโยชน์อย่างมากจากเทคโนโลยีนี้ ซึ่งสามารถผลิตพันธุ์ใหม่ได้เร็วกว่าการผสมพันธุ์ และอาจช่วยให้นักวิจัยสามารถรวมคุณลักษณะเข้ากับต้นข้าวที่การเพาะพันธุ์แบบธรรมดาไม่สามารถทำได้ ถ้าข้าวสีทองจะได้รับการยอมรับจากทั่วโลก ก็สามารถเปิดประตูสู่พันธุ์ใหม่ที่มีการดัดแปลงพันธุกรรมจากสภาพอากาศและโรคที่ยืดหยุ่นได้ อิสมาอิลกล่าว “มันต้องใช้เวลา” เขากล่าว “แต่มันจะเกิดขึ้น”

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นสัตว์ร้ายหลายหัว และแต่ละพื้นที่ปลูกข้าวจะประสบปัญหาเฉพาะของตนเอง การแก้ปัญหาดังกล่าวจะต้องอาศัยความร่วมมือระหว่างเกษตรกรในท้องถิ่น เจ้าหน้าที่ของรัฐ และชุมชนนักวิจัยนานาชาติ

“ฉันอยากให้ลูกๆ ของฉันมีโอกาสได้ลองสิ่งนี้” Rystrom กล่าว “คุณต้องทำมากกว่าแค่ทำนา คุณต้องคิดถึงคนรุ่นหลัง” ข้าวที่ทนต่อสภาพอากาศ
เพื่อให้ชามข้าวทั่วโลกเต็ม นักวิจัยได้เพาะพันธุ์ข้าวใหม่ที่สามารถทนต่อความเครียด เช่น ภัยแล้ง น้ำท่วม และเกลือได้

Sahbhagi Dhan : ข้าวพันธุ์ดั้งเดิมใช้เวลาเก็บเกี่ยว 120 ถึง 150 วันและต้องการการชลประทานสี่ครั้ง Sahbhagi Dhan เป็นพันธุ์ที่ทนแล้งได้หลังจาก 105 วันและมีเพียงสองชลประทาน ในสภาวะปกติ ข้าวจะผลิตข้าวได้ประมาณสองเท่า (4 ถึง 5 เมตริกตันต่อเฮกตาร์) เมื่อเทียบกับพันธุ์ท้องถิ่นอื่นๆ ในอินเดีย ภายใต้สภาวะแห้งแล้ง จะผลิตหนึ่งถึงสองเมตริกตันต่อเฮกตาร์ พันธุ์พื้นเมืองไม่มีผลผลิต

ข้าว สกูบา : Sub1ซึ่งเป็นยีนที่ทนต่อการจมน้ำ ได้รับการเพาะพันธุ์เป็นพันธุ์ข้าวสกูบา โดยปกติข้าวจะตายหลังจากจมอยู่ใต้น้ำทั้งหมดสามถึงสี่วัน หลายพันธุ์จะสูญเสียตัวเองจนตายโดยพยายามเติบโตอย่างรวดเร็วสู่ผิวน้ำ อย่างไรก็ตาม พันธุ์ Sub1 (ตามภาพ) ละเว้นจากการเติบโตอย่างรวดเร็ว และสามารถทนต่อใต้น้ำได้นานถึงสองสัปดาห์ สามารถเอาชีวิตรอดจากน้ำท่วมฉับพลันของมรสุมฤดูร้อน

ข้าวทนเค็ม : ทำโดยการแทรกพื้นที่ของจีโนมที่เรียกว่า Saltol ข้าวพันธุ์ที่ทนต่อเกลือจะสามารถควบคุมปริมาณโซเดียมไอออนที่เป็นพิษในปริมาณสูงในเนื้อเยื่อได้ดีขึ้น Saltol ถูกรวมเข้ากับพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงทั่วโลก

ด้วยดินที่อุดมสมบูรณ์สำหรับการเพาะปลูก ที่ดินส่วนใหญ่ในแถบมิดเวสต์ของสหรัฐได้รับการดัดแปลงจากทุ่งหญ้าแพรรีเป็นทุ่งเกษตรกรรม เหลือน้อยกว่า 0.1 เปอร์เซ็นต์ของทุ่งหญ้าแพรรีดั้งเดิม

การเปลี่ยนแปลงนี้ในช่วง 160 ปีที่ผ่านมาส่งผลให้เกิดอัตราการพังทลายของดินในภูมิภาคนี้และไม่ยั่งยืน นักวิจัยรายงานใน อนาคต ของโลก มีนาคม การกัดเซาะคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของอัตราที่กระทรวงเกษตรสหรัฐกล่าวว่ามีความยั่งยืน หากยังคงดำเนินต่อไปอย่างไม่ลดละก็อาจจำกัดการผลิตพืชผลในอนาคตได้อย่างมาก นักวิทยาศาสตร์กล่าว

ในการศึกษาครั้งใหม่ ทีมวิจัยมุ่งเน้นไปที่การกัดเซาะที่ลาดชัน – หน้าผาเล็กๆ ที่เกิดจากการกัดเซาะ – ซึ่งอยู่ที่รอยต่อระหว่างทุ่งหญ้าแพรรีและทุ่งเกษตรกรรม ( SN: 1/20/96 ) ไอแซก ลาร์เซน นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ แอมเฮิร์สต์ กล่าวว่า “เศษทุ่งหญ้าหายากเหล่านี้ซึ่งกระจัดกระจายไปทั่วแถบมิดเวสต์เป็นพื้นที่อนุรักษ์พื้นผิวการตั้งถิ่นฐานก่อนยุโรป-อเมริกา”

ที่ไซต์ 20 แห่งใน 9 รัฐในแถบมิดเวสต์ของตะวันตก โดยไซต์ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในไอโอวา ลาร์เซนและเพื่อนร่วมงานใช้ระบบ GPS เฉพาะเพื่อสำรวจระดับความสูงของทุ่งหญ้าแพรรีและทุ่งนา ระบบ GPS นั้น “บอกคุณว่าคุณอยู่ที่ไหนภายในระยะประมาณ 1 เซนติเมตรบนพื้นผิวโลก” ลาร์เซ่นกล่าว สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถตรวจจับความแตกต่างแม้เพียงเล็กน้อยระหว่างความสูงของทุ่งหญ้ากับพื้นที่เพาะปลูก

ในแต่ละไซต์ นักวิจัยทำการวัดเหล่านี้ตั้งแต่ 10 จุดขึ้นไป จากนั้นทีมงานวัดการกัดเซาะโดยเปรียบเทียบความแตกต่างของระดับความสูงของพื้นที่ทำการเกษตรและทุ่งหญ้าแพรรี นักวิจัยพบว่าพื้นที่การเกษตรอยู่ต่ำกว่าพื้นที่ทุ่งหญ้าโดยเฉลี่ย 0.37 เมตร

ซึ่งสอดคล้องกับการสูญเสียดินประมาณ 1.9 มิลลิเมตรต่อปีจากพื้นที่เกษตรกรรม นับตั้งแต่เริ่มทำการเกษตรแบบดั้งเดิมในพื้นที่เหล่านี้ประมาณหนึ่งศตวรรษครึ่งที่ผ่านมา นักวิจัยคำนวณ อัตราดังกล่าวเกือบสองเท่าของค่าสูงสุดหนึ่งมิลลิเมตรต่อปีที่ USDA พิจารณาว่ายั่งยืนสำหรับสถานที่เหล่านี้

มีสองวิธีหลักที่ USDA ประเมินอัตราการกัดเซาะในภูมิภาคในปัจจุบัน วิธีหนึ่งประเมินอัตราที่จะประมาณหนึ่งในสามของที่รายงานโดยนักวิจัย อีกคนหนึ่งประเมินว่าอัตราเป็นเพียงหนึ่งในแปดของอัตราของนักวิจัย การประมาณการของ USDA นั้นไม่รวมการไถพรวน ซึ่งเป็นกระบวนการทำการเกษตรแบบธรรมดาซึ่งใช้เครื่องจักรในการพลิกดินและเตรียมสำหรับการเพาะปลูก โดยการทำลายโครงสร้างของดินการไถพรวนจะเพิ่มการไหลบ่าของผิวดินและการพังทลายเนื่องจากการเคลื่อนตัวของดินที่ลาดลง

Larsen และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าพวกเขาต้องการเห็นการไถพรวนรวมอยู่ในค่าประมาณการพังทลายของ USDA จากนั้น ตัวเลขของ USDA อาจสอดคล้องกับดินที่มีปริมาณมหาศาลถึง 57.6 พันล้านเมตริกตันที่นักวิจัยประเมินได้สูญเสียไปทั่วทั้งภูมิภาคในช่วง 160 ปีที่ผ่านมา

“การสูญเสียดินครั้งใหญ่นี้ทำให้การผลิตอาหารลดลง” Larsen กล่าว การวิจัยแสดงให้เห็นเมื่อความหนาของดินลดลงปริมาณข้าวโพดที่ปลูกได้สำเร็จในรัฐไอโอวาก็ลดลง และการหยุดชะงักของการจัดหาอาหารอาจดำเนินต่อไปหรือแย่ลงหากอัตราการกัดเซาะยังคงมีอยู่

ไม่ใช่ทุกคนที่เชื่อว่าปริมาณดินเฉลี่ยที่สูญเสียในแต่ละปียังคงทรงตัวตั้งแต่เริ่มทำการเกษตรในภูมิภาค Michael Kucera นักปฐพีวิทยากล่าวว่าการกัดเซาะส่วนใหญ่ที่นักวิจัยวัดได้อาจเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ก่อนหน้านี้ของไซต์เหล่านี้ ย้อนหลังไปถึงเมื่อเกษตรกร

บางทีอัตราการกัดเซาะในปัจจุบันอาจชะลอตัวลง Kucera ซึ่งเป็นผู้ดูแลฐานข้อมูลการกัดเซาะแห่งชาติที่ศูนย์สำรวจดินแห่งชาติของ USDA ในลิงคอล์น Neb กล่าว

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตเพื่อช่วยลดการกัดเซาะในอนาคต เกษตรกรสามารถใช้การเพาะปลูกแบบไม่ต้องไถพรวนและพืชคลุมพืช การปลูกพืชคลุมดินในช่วงนอกฤดูกาล เกษตรกรจะลดเวลาที่ดินโล่ง ทำให้ไม่เสี่ยงต่อลมและน้ำกัดเซาะ

ในสหรัฐอเมริกา แนวทางปฏิบัติแบบไม่ต้องไถไถพรวนและที่คล้ายกันเพื่อช่วยจำกัดการกัดเซาะได้ถูกนำมาใช้อย่างน้อยในบางครั้งโดย ร้อยละ 51 ของชาวไร่ข้าวโพด ฝ้าย ถั่วเหลือง และข้าวสาลีตามรายงานของ USDA บรูโน บาสโซ นักวิจัยด้านการเกษตรแบบยั่งยืนจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกนในอีสต์แลนซิงซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าวว่า แต่พืชคลุมดินนั้นถูกใช้เพียงประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของกรณีที่เป็นไปได้เท่านั้น “มีค่าใช้จ่าย 40 ถึง 50 ดอลลาร์ต่อเอเคอร์ในการปลูกพืชคลุมดิน” เขากล่าว แม้ว่าจะมีเงินทุนสนับสนุนบางส่วนจากรัฐบาล แต่ “ไม่สนับสนุนต้นทุนของพืชคลุม” และจำเป็นต้องมีแรงจูงใจเพิ่มเติม เขากล่าว

Keith Berns เกษตรกรที่เป็นเจ้าของร่วมและดำเนินการ Green Cover Seed ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในเมือง Bladen รัฐ Neb เพื่อใช้กลยุทธ์ที่ไม่ต้องไถพรวนให้เป็นไปตามแผนดังกล่าว บริษัทของเขาจัดหาเมล็ดพันธุ์พืชที่ครอบคลุมและกำหนดเอง ส่วนผสมของเมล็ดพืช เขายังใช้วิธีปฏิบัติแบบไม่ต้องไถพรวนมาหลายทศวรรษแล้ว

เพื่อให้ประสบความสำเร็จ เกษตรกรต้องตัดสินใจว่าพืชคลุมดินชนิดใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับที่ดินของพวกเขา เมื่อใดควรปลูก และเมื่อ ใดควรฆ่า การปฏิบัติตามกฎเกณฑ์เหล่านี้ ซึ่งอาจซับซ้อนกว่าการทำฟาร์มแบบเดิมๆ อาจ “ทำได้ยากในวงกว้าง” เบิร์นส์กล่าว

พืชคลุมดินสามารถให้ประโยชน์ได้เช่น ช่วยเกษตรกรซ่อมแซมการกัดเซาะและควบคุมวัชพืชภายในปีแรกของการปลูก แต่อาจต้องใช้เวลาหลายปีกว่าผลประโยชน์ทางการเงินของพืชผลจะเกินต้นทุน ชาวนาบางคนไม่ได้เป็นเจ้าของที่ดินด้วยซ้ำ ทำให้การลงทุนในพืชผลมีกำไรน้อยลง Berns กล่าว

การสร้างสุขภาพของดินอาจใช้เวลาครึ่งทศวรรษ Basso กล่าว “การเกษตรมักเผชิญกับการตัดสินใจที่มองการณ์ไกลและขับเคลื่อนเศรษฐกิจอยู่เสมอ เมื่อเทียบกับความยั่งยืนในระยะยาวของทั้งองค์กร”

คำถามหรือความคิดเห็นเกี่ยวกับบทความนี้? ส่งอีเมลถึงเราที่ feedback@sciencenews.org

การอ้างอิง
EA Thaler และคณะ อัตราการพังทลายของดินโดยมนุษย์ในอดีตในแถบมิดเวสต์ ของสหรัฐ อนาคตของโลก . ฉบับที่ 10 มีนาคม 2565 ดอย: 10.1029/2021EF002396

รายงานโฆษณา
เรื่องที่เกี่ยวข้อง
ทีมทำงานเพื่อทำลายขีปนาวุธที่ยังไม่ระเบิด คนสองคนยืนอยู่รอบเสาเล็กๆ ในพื้นที่ขุด โดยมีรถสีน้ำเงินอยู่ไกลๆ
วิทยาศาสตร์และสังคม
การรุกรานของรัสเซียอาจก่อให้เกิดอันตรายระยะยาวต่อดินอันมีค่าของยูเครน
โดย Rebecca Dzombak21 มิถุนายน 2565
ทุ่งที่มีทิวสนสลับกับเถาองุ่นเป็นแถว
โลก
การผสมผสานระหว่างต้นไม้และพืชผลสามารถช่วยได้ทั้งเกษตรกรและสภาพอากาศ
โดย Jonathan Lambert14 กรกฎาคม 2564

สุขภาพและการแพทย์
โรคในประเทศ: สัตว์เลี้ยงแปลก ๆ พาเชื้อโรคกลับบ้าน ที่เรากินมีส่วนทำให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกที่น่าประหลาดใจซึ่งเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ตามผลการศึกษา 2 ชิ้นที่ตีพิมพ์ในปี 2564

“เมื่อมีคนพูดถึงระบบอาหาร พวกเขามักจะคิดถึงวัวในทุ่ง” นักสถิติ Francesco Tubiello ผู้เขียนหลักของรายงานฉบับหนึ่งกล่าวซึ่งปรากฏในจดหมายวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม เมื่อเดือนมิถุนายนปีที่ แล้ว จริงอยู่ วัวเป็นแหล่งก๊าซมีเทนหลัก ซึ่งเหมือนกับก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ที่ดักจับความร้อนในชั้นบรรยากาศ แต่ก๊าซมีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซที่ทำให้โลกร้อนอื่นๆ ถูกปล่อยออกมาจากแหล่งอื่นๆ หลายแห่งตลอดห่วงโซ่การผลิตอาหาร

ก่อนปี 2564 นักวิทยาศาสตร์อย่าง Tubiello แห่งองค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ ตระหนักดีว่าการเปลี่ยนแปลงทางการเกษตรและการใช้ที่ดินที่เกี่ยวข้องนั้นคิดเป็น 20% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโลก การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินดังกล่าวรวมถึงการตัดไม้ทำลายป่าเพื่อเปิดทางให้ปศุสัตว์กินหญ้าและสูบน้ำใต้ดินไปยังทุ่งน้ำท่วมเพื่อการเกษตร

แต่เทคนิคการสร้างแบบจำลองใหม่ที่ใช้โดย Tubiello และเพื่อนร่วมงาน รวมทั้งการศึกษาจากกลุ่มที่คณะกรรมาธิการยุโรป Tubiello ได้ร่วมงานด้วย ได้นำมาซึ่งความกระจ่างอีกประการหนึ่งของการปล่อยมลพิษ: ห่วงโซ่อุปทานอาหาร ขั้นตอนทั้งหมดที่นำอาหารจากฟาร์มไปยังจานของเราไปยังหลุมฝังกลบ — การขนส่ง การแปรรูป การปรุงอาหาร และเศษอาหาร — ทำให้การปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหารเพิ่มขึ้นจาก 20 เปอร์เซ็นต์เป็น 33 เปอร์เซ็นต์

เพื่อชะลอการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ อาหารที่เรากินสมควรได้รับความสนใจอย่างมาก เช่นเดียวกับการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล Amos Tai นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยจีนแห่งฮ่องกงกล่าว ภาพรวมของการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหารแสดงให้เห็นว่าโลกจำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงอย่างมากต่อระบบอาหาร หากเราต้องการบรรลุเป้าหมายระดับสากลในการลดภาวะโลกร้อน

เปลี่ยนจากประเทศกำลังพัฒนา
นักวิทยาศาสตร์ได้รับความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ทั่วโลกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาผ่านฐานข้อมูล เช่น EDGAR หรือฐานข้อมูลการปล่อยมลพิษเพื่อการวิจัยบรรยากาศโลกซึ่งพัฒนาโดยสหภาพยุโรป ฐานข้อมูลครอบคลุมกิจกรรมที่มนุษย์ปล่อยออกมาจากทุกประเทศ ตั้งแต่การผลิตพลังงานไปจนถึงของเสียจากหลุมฝังกลบ ตั้งแต่ปี 2513 จนถึงปัจจุบัน EDGAR ใช้วิธีการแบบครบวงจรในการคำนวณการปล่อยมลพิษสำหรับภาคเศรษฐกิจทั้งหมด โมนิกา คริปปา เจ้าหน้าที่ด้านวิทยาศาสตร์ของศูนย์วิจัยร่วมของคณะกรรมาธิการยุโรปกล่าว

Crippa และเพื่อนร่วมงานด้วยความช่วยเหลือจาก Tubiello ได้สร้างฐานข้อมูลร่วมของการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับระบบอาหารที่เรียกว่า EDGAR-FOOD เมื่อใช้ฐานข้อมูลนั้น นักวิจัยมาถึงที่ประมาณหนึ่งในสามเหมือนกับกลุ่มของ Tubiello

การคำนวณของทีม Crippa ซึ่งรายงานในNature Foodในเดือนมีนาคม 2021 ได้แบ่งการปล่อยมลพิษของระบบอาหารออกเป็นสี่ประเภทกว้างๆ : ที่ดิน (รวมถึงเกษตรกรรมและการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินที่เกี่ยวข้อง) พลังงาน (ใช้สำหรับการผลิต การแปรรูป การบรรจุและการขนส่งสินค้า) อุตสาหกรรม (รวมถึง การผลิตสารเคมีที่ใช้ในการเกษตรและวัสดุที่ใช้บรรจุอาหาร) และของเสีย (จากอาหารที่ไม่ได้ใช้)

ภาคที่ดินเป็นผู้กระทำผิดที่ใหญ่ที่สุดในการปล่อยระบบอาหาร Crippa กล่าวซึ่งคิดเป็นประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของทั้งหมดทั่วโลก แต่ภาพดูแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ สหรัฐอเมริกาและประเทศพัฒนาแล้วอื่นๆ พึ่งพาเมกะฟาร์มแบบรวมศูนย์อย่างสูงสำหรับการผลิตอาหารส่วนใหญ่ ดังนั้นหมวดหมู่พลังงาน อุตสาหกรรม และของเสีย คิดเป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของการปล่อยระบบอาหารของประเทศเหล่านี้

ในประเทศกำลังพัฒนา เกษตรกรรมและการใช้ที่ดินที่เปลี่ยนแปลงไปเป็นปัจจัยสนับสนุนที่ยิ่งใหญ่กว่ามาก การปล่อยมลพิษในประเทศที่พัฒนาน้อยกว่าในอดีตก็เพิ่มขึ้นเช่นกันในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา เนื่องจากประเทศเหล่านี้ได้ลดพื้นที่ป่าเพื่อเปิดทางให้เกษตรกรรมเชิงอุตสาหกรรม และเริ่มกินเนื้อสัตว์มากขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่ทำให้เกิดการปล่อยมลพิษที่ส่งผลกระทบต่อทั้งสี่ประเภท

ผลที่ตามมาก็คือ การเกษตรและการเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ที่เกี่ยวข้องได้ผลักดันให้มีการเพิ่มขึ้นอย่างมากในการปล่อยระบบอาหารในกลุ่มประเทศกำลังพัฒนาในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ในขณะที่การปล่อยมลพิษในประเทศที่พัฒนาแล้วยังไม่เพิ่มขึ้น

เมื่อเกษตรกรรมอุตสาหกรรมเติบโตขึ้น การปล่อยมลพิษก็เพิ่มขึ้น
การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับอาหารของประเทศกำลังพัฒนาเพิ่มขึ้น เนื่องจากประเทศเหล่านี้ได้เปลี่ยนไปกินเนื้อสัตว์มากขึ้นและผลิตอาหารในฟาร์มอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ การเปลี่ยนแปลงนี้กำลังขับเคลื่อนการเพิ่มขึ้นของการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหารทั่วโลกโดยรวม ในประเทศที่พัฒนาแล้ว การปล่อยมลพิษค่อนข้างคงที่

ตัวอย่างเช่น การปล่อยอาหารของจีนเพิ่มขึ้นเกือบร้อยละ 50 จากปี 1990 ถึงปี 2018 ส่วนใหญ่เกิดจากการกินเนื้อสัตว์เพิ่มขึ้น ตามฐานข้อมูล EDGAR-FOOD ในปี 1980 คนจีนโดยเฉลี่ยกินเนื้อประมาณ 30 กรัมต่อวัน Tai กล่าว ในปี 2010 คนทั่วไปในจีนกินเนื้อเกือบห้าเท่าหรือน้อยกว่า 150 กรัมต่อวัน

เศรษฐกิจที่เปล่งออกมาด้านบน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Crippa กล่าวว่าเศรษฐกิจหกประเทศซึ่งเป็นประเทศที่ปล่อยอาหารอันดับต้น ๆ มีความรับผิดชอบมากกว่าครึ่งหนึ่งของการปล่อยอาหารทั่วโลกทั้งหมด เศรษฐกิจเหล่านี้ตามลำดับคือ จีน บราซิล สหรัฐอเมริกา อินเดีย อินโดนีเซีย และสหภาพยุโรป ประชากรจำนวนมหาศาลของจีนและอินเดียช่วยผลักดันให้มีจำนวนมากขึ้น บราซิลและอินโดนีเซียติดอันดับเนื่องจากป่าฝนขนาดใหญ่ถูกตัดออกเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับทำการเกษตร เมื่อต้นไม้เหล่านั้นตกลงมาคาร์บอนจำนวนมหาศาลจะไหลเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ( SN: 7/3/21 & 7/17/21, p. 24 )

สหรัฐอเมริกาและสหภาพยุโรปอยู่ในรายชื่อเนื่องจากการบริโภคเนื้อสัตว์จำนวนมาก ในสหรัฐอเมริกา เนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์จากสัตว์อื่นๆ มีส่วนทำให้เกิดการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหารเป็นส่วนใหญ่ Richard Waite นักวิจัยจากโครงการอาหารของสถาบันทรัพยากรโลกในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าว

ขยะยังเป็นปัญหาใหญ่ในสหรัฐอเมริกา: อาหารที่ผลิตได้มากกว่าหนึ่งในสามไม่เคยถูกกินจริง ๆตามรายงานปี 2564 จากสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา เมื่ออาหารหมดไป ทรัพยากรที่ใช้ในการผลิต ขนส่ง และบรรจุหีบห่อก็จะสูญเปล่า นอกจากนี้ อาหารที่ไม่ได้กินจะเข้าไปในหลุมฝังกลบ ซึ่งผลิตก๊าซมีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ เมื่ออาหารสลายตัว

พายชิ้นใหญ่หกคำ
ระบบอาหารของโลกผลิตก๊าซเรือนกระจกได้ประมาณ 17เมตริกตันในแต่ละปี โดยวัดเป็นตันของคาร์บอนไดออกไซด์ เทียบเท่า ซึ่งเป็นหน่วยมาตรฐานที่ช่วยให้สามารถเปรียบเทียบก๊าซต่างๆ ได้ การปล่อยมลพิษจากจีน บราซิล สหรัฐอเมริกา อินเดีย อินโดนีเซีย และสหภาพยุโรป คิดเป็น 52% ของทั้งหมด

การบริโภคเนื้อสัตว์ทำให้เกิดการปล่อยมลพิษ
ผู้สนับสนุนด้านสภาพอากาศที่ต้องการลดการปล่อยอาหารมักจะมุ่งเน้นไปที่การบริโภคเนื้อสัตว์ เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากสัตว์ทำให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากกว่าพืช การผลิตสัตว์ใช้ที่ดินมากกว่าการผลิตพืช และ “การผลิตเนื้อสัตว์ไม่มีประสิทธิภาพอย่างมาก” Tai กล่าว

“ถ้าเรากินธัญพืช 100 แคลอรี เช่น ข้าวโพดหรือถั่วเหลือง เราจะได้ 100 แคลอรี” เขาอธิบาย พลังงานทั้งหมดจากอาหารส่งตรงถึงผู้ที่รับประทาน แต่ถ้าธัญพืชมูลค่า 100 แคลอรีถูกป้อนให้กับวัวหรือหมูแทน เมื่อสัตว์ถูกฆ่าและแปรรูปเป็นอาหาร พลังงานเพียงหนึ่งในสิบของธัญพืช 100 แคลอรีจะตกเป็นของบุคคลที่กินสัตว์นั้น

การผลิตก๊าซมีเทนจาก “วัวในทุ่ง” เป็นอีกปัจจัยหนึ่งในการบริโภคเนื้อสัตว์: วัวจะปล่อยก๊าซนี้ผ่านทางมูลสัตว์ เรอ และท้องอืด มีเทนดักจับความร้อนต่อตันที่ปล่อยออกมามากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ Tubiello กล่าว ดังนั้นการปล่อยมลพิษจากฟาร์มปศุสัตว์สามารถมีผลกระทบเกินขนาด ( SN: 11/28/15, หน้า 22 ) การปล่อยก๊าซจากปศุสัตว์ เหล่านี้คิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของการปล่อยก๊าซมีเทนทั่วโลกตามรายงานขององค์การสหประชาชาติปี 2564

เปลี่ยนจากเนื้อสัตว์เป็นพืช
ผู้อยู่อาศัยในสหรัฐฯ ควรพิจารณาว่าพวกเขาจะเปลี่ยนไปใช้สิ่งที่ Brent Kim เรียกว่าอาหารแบบ “ปลูกพืชไปข้างหน้า” ได้อย่างไร “การมุ่งไปข้างหน้าไม่ได้หมายถึงวีแก้น มันหมายถึงการลดการบริโภคผลิตภัณฑ์จากสัตว์ และเพิ่มส่วนแบ่งของอาหารจากพืชที่อยู่ในจาน” คิม เจ้าหน้าที่โครงการที่ศูนย์จอห์นส์ ฮอปกิ้นส์ เพื่ออนาคตที่น่าอยู่กล่าว

Kim และเพื่อนร่วมงานประเมินการปล่อยอาหารตามกลุ่มอาหารและอาหารสำหรับ 140 ประเทศและดินแดน โดยใช้กรอบการสร้างแบบจำลองที่คล้ายคลึงกันกับ EDGAR-FOOD อย่างไรก็ตาม กรอบการทำงานนี้รวมเฉพาะการปล่อยการผลิตอาหาร (เช่น เกษตรกรรมและการใช้ที่ดิน) ไม่รวมการแปรรูป การขนส่ง และชิ้นส่วนอื่นๆ ของระบบอาหารที่รวมอยู่ใน EDGAR-FOOD

นักวิจัยรายงานในปี 2020 ว่าการผลิตอาหารสำหรับผู้อยู่อาศัยในสหรัฐอเมริกาโดยเฉลี่ยทำให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากกว่า 2,000 กิโลกรัมต่อปี กลุ่มวัดการปล่อยก๊าซในแง่ของ “เทียบเท่า CO 2 ” ซึ่งเป็นหน่วยมาตรฐานที่ช่วยให้สามารถเปรียบเทียบโดยตรงระหว่าง CO 2กับก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ เช่น มีเทน

การผลิตอาหารเพิ่มขึ้นด้วยการตัดไม้ทำลายป่าและการรับประทานอาหารที่มีเนื้อสัตว์มาก
อาหารที่ผลิตขึ้นสำหรับอาหารของคนทั่วไปในประเทศที่พัฒนาแล้วส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากกว่าอาหารที่ผลิตสำหรับอาหารทั่วไปในประเทศกำลังพัฒนา การปล่อยมลพิษจากการผลิตอาหารเหล่านี้แสดงถึงส่วนแบ่งที่ใหญ่ที่สุดของการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหาร แต่ไม่รวมถึงการแปรรูป การขนส่ง การค้าปลีกหรือของเสีย การตัดไม้ทำลายป่าเพื่อการผลิตอาหารทำให้เกิดการปล่อยมลพิษในออสเตรเลีย บราซิล อาร์เจนตินา และประเทศอื่นๆ ในอเมริกาใต้อีกหลายประเทศ

การงดเนื้อสัตว์หนึ่งวันต่อสัปดาห์จะทำให้ตัวเลขนั้นลดลงเหลือประมาณ 1,600 กิโลกรัมของคาร์บอนไดออกไซด์ เทียบเท่า ต่อปีต่อคน การทานวีแก้น — การทานอาหารที่ไม่มีเนื้อสัตว์ ผลิตภัณฑ์จากนม หรือผลิตภัณฑ์จากสัตว์อื่นๆ — ลดลง 87 เปอร์เซ็นต์ให้ต่ำกว่า 300 การกินเจ แม้ 2 ใน 3 ของวีแก้นจะช่วยลด CO 2 ได้มากถึง 740 กิโลกรัม เลยทีเดียว

แบบจำลองของ Kim Genting Club ยังเสนอทางเลือก “ห่วงโซ่อาหารต่ำ” ซึ่งทำให้การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงเหลือประมาณ 300 กิโลกรัมเทียบเท่า CO 2ต่อปีต่อคน การรับประทานอาหารในห่วงโซ่อาหารในปริมาณน้อยเป็นการผสมผสานอาหารที่เน้นพืชเป็นหลักกับผลิตภัณฑ์จากสัตว์ที่มาจากแหล่งที่เป็นมิตรต่อสภาพอากาศมากกว่าซึ่งไม่รบกวนระบบนิเวศน์ ตัวอย่าง ได้แก่ แมลง ปลาขนาดเล็ก เช่น ปลาซาร์ดีน หอยนางรม และหอยอื่นๆ

ระบบนิเวศที่เต็มไปด้วยพืช สัตว์ และอื่นๆ มากมายทำให้โลก

น่าอยู่โดยการกรองน้ำหมุนเวียนสารอาหารผ่านดินและผสมเกสรพืช แม้ว่าป่าที่ยังไม่พัฒนาจะดีที่สุดสำหรับความหลากหลายทางชีวภาพอย่างชัดเจน กว่าทศวรรษที่ผ่านมาระบบวนเกษตรกาแฟที่มีความหลากหลายสูงในบราซิลตะวันออกเฉียงใต้มีสุขภาพที่ดีขึ้น โดยวัดจากต้นไม้ปกคลุมและความสมบูรณ์ของพันธุ์ไม้ มากกว่าแปลงที่จัดสรรไว้สำหรับการฟื้นฟูนอกภาคเกษตร นักวิจัยรายงานในเดือนกันยายน 2020 นิเวศวิทยาการฟื้นฟู ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของทรงพุ่มยังคงสภาพเดิมบนแปลงกาแฟในร่ม เทียบกับประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์สำหรับพื้นที่ป่าที่ได้รับการฟื้นฟูโดยเฉลี่ย

นอกเหนือจากประโยชน์จากความหลากหลายทางชีวภาพแล้ว เบนเน็ตต์กล่าวว่ากาแฟที่ปลูกในที่ร่มมีรสชาติที่ดีกว่า ภายใต้ร่มเงา เชอร์รี่กาแฟใช้เวลานานกว่าในการพัฒนา ซึ่งสามารถเพิ่มปริมาณน้ำตาลได้

ในเขตชินยังกาของแทนซาเนีย การหวนคืนสู่การปฏิบัติของชนพื้นเมืองดั้งเดิมด้วยวนเกษตรสมัยใหม่ ได้ช่วยเปลี่ยนสิ่งที่ครั้งหนึ่งเคยเป็น “ทะเลทรายของแทนซาเนีย” ให้กลับกลายเป็นป่าทุ่งหญ้าสะวันนาที่มีประสิทธิผล

ภูมิภาคนี้อยู่ห่างจากเซเรนเกติไปทางตะวันออกเฉียงใต้ประมาณ 5 ชั่วโมงโดยรถยนต์ เป็นที่ตั้งของชาวสุคุมะ ซึ่งเป็นนักเกษตรกรรมตามประเพณีที่เลี้ยงปศุสัตว์ในทุ่งหญ้าบนเนินเขาของภูมิภาค ประดับประดาไปด้วยต้นอะคาเซียและต้นมิมโบคล้ายต้นโอ๊ก

แต่ในปี ค.ศ. 1920 ภูมิทัศน์เริ่มเปลี่ยนไป รัฐบาลอาณานิคมของอังกฤษได้ลดป่าไม้ด้วยความพยายามที่เข้าใจผิดในการควบคุมแมลงวัน tsetse ที่ทำร้ายปศุสัตว์และมนุษย์และปลูกพืชเศรษฐกิจเช่นฝ้าย ในทศวรรษที่ 1960 การสูญเสียป่าไม้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อรัฐบาลเข้าครอบครองบ้านไร่หลายแห่ง หลังจากที่พวกเขาสูญเสียสิทธิในการเก็บเกี่ยวผลผลิตจากป่า ชาวแทนซาเนียในท้องถิ่นมีแรงจูงใจน้อยลงในการอนุรักษ์ต้นไม้

ภายในเวลาไม่กี่ทศวรรษ ระบบนิเวศได้เสื่อมโทรมลงเป็นพื้นที่แห้งแล้งและเต็มไปด้วยฝุ่นซึ่งส่วนใหญ่ไม่มีต้นไม้ อาหาร ฟืน และน้ำเป็นสิ่งที่ขาดแคลน และการดำรงชีวิตในท้องถิ่นต้องเผชิญ ลาลิซา ดูกูมา นักวิทยาศาสตร์ด้านความยั่งยืนที่ World Agroforestry ซึ่งเป็นหน่วยงานวิจัยระหว่างประเทศซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในไนโรบี ประเทศเคนยา กล่าว

ในช่วงทศวรรษ 1980 สถานการณ์เลวร้ายมากจนรัฐบาลแทนซาเนียเข้าแทรกแซง ในตอนแรก บริษัทพยายามโน้มน้าวให้ชาวบ้านปลูกต้นกล้าของต้นไม้แปลกตาที่เติบโตอย่างรวดเร็ว เช่น ยูคาลิปตัส Duguma กล่าว แต่ชาวบ้านไม่สนใจที่จะปลูกหรือดูแลต้นกล้าเหล่านั้น เมื่อเผชิญกับความล้มเหลวนี้ ผู้เชี่ยวชาญและเจ้าหน้าที่ได้ทำในสิ่งที่ไม่เคยทำในโครงการพัฒนาเสมอไป พวกเขารับฟัง

“เพียงแค่ฟันดาบในดินแดนที่เสื่อมโทรม กระบวนการฟื้นฟูก็เริ่มต้นขึ้น”

ลลิสา ดูกูมา
การฟังชาวบ้านเปิดเผยว่าประเพณีเก่าแก่ของการสร้างเหงือกอักเสบอาจเป็นรากฐานสำหรับการฟื้นฟู แปลว่า “ที่ล้อม” อย่างคร่าว ๆ ว่าngitili ล้อมส่วนหนึ่งของที่ดินเป็นเวลาหนึ่งปีหรือสองปี ปล่อยให้ต้นไม้และหญ้าฟื้นตัว แล้วเปิดมันเพื่อให้อาหารสัตว์สำหรับสัตว์กินหญ้าในช่วงฤดูแล้ง “เพียงแค่ฟันดาบในดินแดนที่เสื่อมโทรม กระบวนการฟื้นฟูก็เริ่มต้นขึ้น” Duguma กล่าว

เมล็ดพืชและตอไม้พื้นเมืองที่มีลักษณะแคระแกรนเป็นเวลานานจากการแทะเล็มหรือสภาพดินที่ย่ำแย่สามารถเริ่มเติบโตได้อีกครั้ง และสามารถเพิ่มจำนวนด้วยต้นไม้ที่ปลูกได้ สถาบันในท้องถิ่นส่วนใหญ่วางแผนและติดตามngitilisตามแนวทางปฏิบัติดั้งเดิมซึ่งมักจะได้รับความร่วมมือจากนักวิทยาศาสตร์ของรัฐบาล

ปีแล้วปีเล่า ประโยชน์ของไม้ดอกเห็ดหลินจือค่อยๆ เพิ่มขึ้น ทำให้ร่มเงาและอาหารสัตว์แก่ปศุสัตว์และไม้เพื่อเป็นพลังงานและอาคาร ต้นไม้ที่โตเต็มที่จะให้ผลและรังผึ้งสำหรับผลิตน้ำผึ้ง

ในช่วงเริ่มต้นของการบูรณะในช่วงกลางทศวรรษ 1980 มีเห็ดไนติลิสเพียง 600 เฮกตาร์ในภูมิภาค Shinyanga ทั้งหมด หลังจาก 16 ปี พื้นที่มากกว่า 300,000 เฮกตาร์ได้รับการฟื้นฟู การกลับมาของต้นไม้ในภูมิภาคนี้อาจกักเก็บคาร์บอนมากกว่า 20 ล้านเมตริกตันในระยะเวลา 16 ปี (เทียบเท่ากับการนำรถยนต์ออกจากถนน 16.7 ล้านคันในหนึ่งปี) ตามรายงานของรัฐบาลแทนซาเนียและสหภาพระหว่างประเทศในปี 2548 เพื่อการอนุรักษ์ธรรมชาติ ระบบรากที่ลึกขึ้นช่วยเสริมสุขภาพของดิน และต้นไม้ที่ขยายใหญ่ขึ้นจะตัดการกัดเซาะของลมและน้ำ หยุดการแปรสภาพเป็นทะเลทราย

Ngitilisให้ผลประโยชน์เท่ากับ 14 ดอลลาร์ต่อคนต่อเดือน ซึ่งมากกว่า 8.50 ดอลลาร์ที่คนทั่วไปใช้จ่ายในหนึ่งเดือนในเขตชนบทของแทนซาเนียอย่างมาก รายงานฉบับเดียวกันระบุ เงินจากโรคเหงือกอักเสบในชุมชน ไปสู่การปรับปรุงที่อยู่อาศัย Dugumaกล่าว

ความหลากหลายทางชีวภาพก็เจริญรุ่งเรืองเช่นกัน Ngitilisเป็นที่อยู่ของต้นไม้ พุ่มไม้ และพืชอื่นๆ กว่า 150 สายพันธุ์ เมื่อมีการฟื้นฟูที่อยู่อาศัย ผู้คนในภูมิภาคเริ่มได้ยินเสียงร้องของไฮยีน่าในตอนกลางคืน เป็นการกลับมาที่น่ายินดี Duguma กล่าว สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอย่างน้อย 10 สายพันธุ์กลับมา รวมทั้งละมั่งและกระต่าย และนก 145 สายพันธุ์ถูกบันทึกไว้ภายในเหงือก

Susan Chomba ซึ่งเป็นผู้นำโครงการ Regreening Africa ก่อนที่จะมาเป็นผู้อำนวยการ Vital Landscapes ที่สถาบันทรัพยากรโลกในไนโรบีกล่าวว่ามีความจำเป็นอย่างมากในการขยายความสำเร็จที่ขับเคลื่อนโดยชุมชนในลักษณะนี้ ซึ่งพื้นที่เกษตรกรรมประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์เสื่อมโทรมลง . Regreening Africa ซึ่งเป็นความคิดริเริ่มที่มีความทะเยอทะยานในปี 2560 นำโดย World Agroforestry หวังที่จะย้อนกลับความเสื่อมโทรมของที่ดินในพื้นที่ 1 ล้านเฮกตาร์ของ sub-Saharan Africa ภายในปี 2022 เพื่อปรับปรุงชีวิตของผู้คนใน 500,000 ครัวเรือน

มีตัวขับเคลื่อนความเสื่อมโทรมของที่ดินมากมาย “แต่ปัญหาเบื้องหลังคือความยากจน” จอมบากล่าว ถ้าผู้หญิงสามารถเลี้ยงลูกได้เพียงตัดต้นไม้เพื่อขายฟืน ทางเลือกของเธอก็ชัดเจน Chomba กล่าว เพื่อเสนอทางเลือกที่ดีกว่า Regreening Africa หวังที่จะจับคู่วนเกษตรและแนวทางการใช้ที่ดินอย่างยั่งยืน จุดมุ่งหมายคือการสร้างรายได้ให้กับชาวบ้านในขณะที่ฟื้นฟูภูมิทัศน์

ศูนย์กลางของเป้าหมายนั้นคือความร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับคนในท้องถิ่น เกษตรกรบางรายอาจต้องการฟื้นฟูน้ำให้กลับคืนสู่พื้นที่ที่เคยมีลำธาร หรือผู้คนอาจต้องการต้นเชียงสำหรับทำเชียบัตเตอร์ที่ทำกำไรได้ Chomba กล่าว แผนการปลูกต้นไม้ที่มาพร้อมกับแนวคิดที่เตรียมไว้ล่วงหน้าว่าภูมิภาคต้องการอะไร โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมและรับฟังความคิดเห็นจากชุมชนในท้องถิ่น จะไม่ไปไกลกว่านี้ เธอกล่าว

และนโยบายการใช้ที่ดินเป็นศูนย์กลางของการซื้อที่อยู่อาศัย Chomba กล่าว ในแอฟริกา “เรามาจากประวัติศาสตร์การล่าอาณานิคม” เธอกล่าว เป็นผลให้ที่ดินส่วนใหญ่ที่เป็นป่าหรือเกษตรกรสามารถฟื้นฟูได้นั้นเป็นของรัฐ เนื่องจากต้นไม้มักเป็นสมบัติของรัฐ จึงเป็นเรื่องยากสำหรับชาวบ้านที่จะหากำไรจากการขายผลไม้และผลิตภัณฑ์จากต้นไม้อื่นๆ

“ถ้าฉันปลูกต้นไม้ที่ต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะเติบโต และฉันไม่รับประกันความเป็นเจ้าของต้นไม้หรือที่ดินนั้น แรงจูงใจของฉันที่จะลงทุนในต้นไม้นั้นคืออะไร” ชอมบาถาม “ความพยายามในการฟื้นฟูจะต้องควบคู่ไปกับการรับรองสิทธิในที่ดิน”

อู่ข้าวอู่น้ำสหรัฐ
ในสหรัฐอเมริกา ความคิดเกี่ยวกับเกษตรกรรมน่าจะทำให้เกิดภาพทุ่งข้าวโพดที่ไม่มีที่สิ้นสุดของไอโอวาหรือฟาร์มสุกรขนาดใหญ่ ในขณะที่อุตสาหกรรมเชิงเดี่ยวเชิงอุตสาหกรรมเป็นบรรทัดฐานในหมู่ผู้เล่นรายใหญ่ เกษตรกรรายย่อยสามารถรวมต้นไม้เข้ากับทุ่งนาของตนหรือนำพืชผลเข้าสู่ป่าได้

จากการสำรวจสำมะโนการเกษตรปี 2017 ของกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ ประจำปี 2560 จากฟาร์มประมาณ 2 ล้านแห่งในสหรัฐอเมริกา มีเพียงร้อยละ 1.5 เท่านั้นที่รายงานว่ามีการทำวนเกษตรบางรูปแบบ เปอร์เซ็นต์นี้น่าจะดูถูกดูแคลน แต่ผู้เชี่ยวชาญบอกว่ามันเผยให้เห็นว่ายังมีที่ว่างให้เติบโตอีกมากเพียงใด

แนวทางปฏิบัติวนเกษตรแตกต่างกันไปทั่วประเทศสหรัฐอเมริกา ในแถบมิดเวสต์ ต้นไม้ทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันลมสำหรับพืชผลและลำธารสายเล็กๆ เพื่อลดการไหลบ่าของปุ๋ย ในประเทศปศุสัตว์ เจ้าของฟาร์มจะปลูกต้นตั๊กแตนน้ำผึ้งในทุ่งหญ้าเพื่อให้ร่มเงาในช่วงฤดูร้อนและฝักที่อุดมด้วยสารอาหารสำหรับเลี้ยงสัตว์ การทำสวนป่าซึ่งปลูกพืชที่ไม่ใช่ไม้แปรรูป เช่น เห็ดป่าหรือโสมในป่าที่มีการจัดการหรือป่าป่า กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในรัฐทางตะวันออก

John Munsell นักวิจัยด้านการจัดการป่าไม้ที่ Virginia Tech ในเมือง Blacksburg กล่าวว่า วนเกษตรเป็นการทำลายกำแพงระหว่างพื้นที่เกษตรกรรมกับป่าไม้และผสมผสานเข้าด้วยกัน “มันเป็นวิธีคิดอย่างสร้างสรรค์ในแนวนอน” เขากล่าว บ่อยครั้ง เกษตรกรรายย่อยมักจะเล่นเกมมากกว่าที่จะลอง

Anna Plattner และ Justin Wexler ต้องใช้ความคิดสร้างสรรค์เพื่อสนับสนุนฟาร์มของพวกเขาใน Hudson Valley ในนิวยอร์ก ฟาร์มขนาด 38 เฮกตาร์ปลูกพืชมรดกสืบทอดที่ใช้โดยชาวโมฮิกันและมุนซีซึ่งมีถิ่นกำเนิดในภูมิภาค ฟาร์มแห่งนี้ยังรวมเอาวิธีการวนเกษตรแบบดั้งเดิมเข้าไว้ด้วยกัน Wexler กล่าว แถวของต้นอุ้งเท้าและลูกพลับนั้นถูกเซระหว่างพันธุ์ข้าวโพด ถั่ว และสควอช ฟาร์มยังปลูกอาหารที่คลุมเครือมากขึ้น เช่น ฮอปนิส ซึ่งเป็นพืชตระกูลถั่วที่เป็นวัตถุดิบหลักของชนเผ่าพื้นเมืองอเมริกันบางเผ่าก่อนที่ชาวยุโรปจะมาถึง

Wexler กล่าวว่าเขาหวังว่าการมุ่งเน้นที่อาหารของชาวพื้นเมืองจะช่วยให้ผู้อื่นได้เรียนรู้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์และวัฒนธรรมของพื้นที่ ความต้องการพืชที่ไม่คุ้นเคยเหล่านี้มีไม่สูงนัก ดังนั้นนอกเหนือจากการขายให้กับผู้ค้าส่งและร้านอาหารแล้ว ในปีนี้ Plattner และ Wexler ได้เปิดตัว “กล่องเก็บเกี่ยวป่า” ทุกเดือน ซึ่งเป็นผ้ากันเปื้อนสีน้ำเงินในท้องถิ่นสำหรับผลิตผลพื้นเมือง กล่องนี้อัดแน่นไปด้วยเกร็ดประวัติศาสตร์เกี่ยวกับอาหารและแนวคิดเกี่ยวกับสูตรอาหาร “พืชทุกต้นมีเรื่องราวของตัวเองที่จะบอก” แพลตต์เนอร์กล่าว

ฟาร์มขนาดเล็กอาจเต็มใจที่จะโอบกอดวนเกษตรมากกว่า แต่เพื่อรับมือกับความท้าทายที่ปรากฏขึ้นของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ ฟาร์มขนาดใหญ่ก็จำเป็นเช่นกัน

ในสหรัฐอเมริกา ซาราห์ โลเวลล์ นักเกษตรศาสตร์ ผู้อำนวยการศูนย์วนเกษตรแห่งมหาวิทยาลัยมิสซูรีในโคลัมเบีย กล่าวว่า ในสหรัฐอเมริกา “มีศักยภาพมหาศาลในการขยายขนาดวนเกษตร”

สำหรับโลเวลล์ ขั้นตอนที่หนึ่งเกี่ยวข้องกับการระบุพื้นที่ชายขอบในฟาร์มที่สามารถปลูกต้นไม้ได้โดยไม่กระทบต่อสภาพที่เป็นอยู่เพียงเล็กน้อย เช่น ริมลำธาร การวางต้นไม้ไว้รอบ ๆ ทางน้ำสามารถลดน้ำท่วมและการกัดเซาะ ปรับปรุงคุณภาพน้ำ และเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า Lovell กล่าว ใน “อู่ข้าวอู่น้ำที่แท้จริงของมิดเวสต์” เธอประมาณการว่า ขณะนี้มีเพียง 2 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ดังกล่าวที่ใช้ต้นไม้เป็นหลัก

ในที่สุด เธอบอกว่าเธอต้องการเห็นการขยายการปลูกพืชในตรอกครั้งใหญ่ โดยมีแนวต้นไม้ผลไม้หรือต้นถั่วรวมเข้ากับทุ่งนาอย่างสมบูรณ์ ความจำเป็นในการย้ายการผลิตผลไม้และถั่วไปทางทิศตะวันออก ห่างจากแคลิฟอร์เนียที่แห้งแล้งมากขึ้นเรื่อยๆ อาจเป็นแรงผลักดันเพิ่มเติมสำหรับการนำต้นไม้จำนวนมากขึ้นสู่ฟาร์มเชิงเดี่ยว Lovell กล่าว

แต่ทุ่งข้าวโพดและถั่วเหลืองครองพื้นที่เกษตรกรรมของสหรัฐเป็นส่วนใหญ่ พืชผลที่ร่ำรวยเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบสำหรับทุกอย่างตั้งแต่ไบโอดีเซลไปจนถึงน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูง เพื่อโน้มน้าวให้เกษตรกรเปลี่ยนพืชผลบางส่วนด้วยต้นไม้ ผลของต้นไม้เหล่านั้นจะต้องกลายเป็นกระแสหลักมากขึ้น สถาบันสะวันนา ซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรด้านวนเกษตรในเมืองเมดิสัน รัฐวิสคอนซิน มุ่งเน้นการขยายตลาดสำหรับเกาลัดและเฮเซลนัท

“เราเรียกพวกมันว่าข้าวโพดและถั่วเหลืองบนต้นไม้” Kevin Wolz นักนิเวศวิทยาจากสถาบันสะวันนากล่าว เกาลัดเป็นแป้งประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์เช่นข้าวโพด เฮเซลนัทเป็นน้ำมันและโปรตีน 75% เช่นถั่วเหลือง Wolz กล่าว นักวิจัยที่สถาบันกำลังค้นหาวิธีที่ผลิตภัณฑ์จากต้นไม้เหล่านี้สามารถแทนที่ข้าวโพดและถั่วเหลืองเป็นวัตถุดิบในท่อการผลิตได้ โดยมีต้นถั่วหลายแถวทำลายพื้นที่เพาะปลูกเชิงเดี่ยว “เราคิดว่าสิ่งเหล่านี้อาจเป็นพืชผลประเภทต่อไปที่มิดเวสต์สามารถผลิตได้” Wolz กล่าว

ไม่ว่าเราจะดื่มโซดาหวานกับน้ำเชื่อมเกาลัดในเร็ว ๆ นี้หรือไม่ก็ตามที่จะเห็น แต่ในการเปลี่ยนการเกษตรจากปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นแนวทางแก้ไข Wolz กล่าวว่าการคิดอย่างกล้าหาญและเต็มไปด้วยจินตนาการเป็นสิ่งสำคัญ

วนเกษตรไม่ใช่กระสุนเงินในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ วิกฤตความหลากหลายทางชีวภาพ หรือความไม่มั่นคงด้านอาหาร Wolz กล่าว แต่เมื่อนำไปใช้กับสถานที่และผู้คน เขาบอกว่ามันอาจเป็นมีด Swiss Army ก็ได้

นักฟิสิกส์ Stephan Reuter จาก Polytechnique Montréal ใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการใช้ความเชี่ยวชาญของเขาในด้านพลังงานและเรื่องเพื่อปรับปรุงเทคโนโลยีทางการแพทย์ เมื่อเร็ว ๆ นี้เขายืนอยู่ในทะเลสีเขียวเพื่อพิจารณาว่าการตกตะกอนของอนุภาคที่มีประจุอาจส่งผลต่อผักกาดหอมอย่างไร

เขาได้รับเชิญให้ไปที่โรงเรือนเชิงพาณิชย์ที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในควิเบกเพื่อช่วยให้เกษตรกรผู้ปลูกคิดใหม่เกี่ยวกับพลังงานของการเกษตร ภายในอาคารที่ล้อมรอบด้วยผนังกระจกและครอบคลุมพื้นที่มากกว่าสนามฟุตบอลสี่สนาม พืชผักกาดหอมหลายพันต้นลอยอยู่บนเสื่อโพลีสไตรีนในระบบปลูกพืชไร้ดินหรือไร้ดิน พืชผลใกล้จะพร้อมสำหรับการเลือก บรรจุ และจัดส่งแล้ว งานของ Reuter คือการใช้ฟิสิกส์เพื่อช่วยบริษัท Hydroserre Inc. ใน Mirabel ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ด้วยเหตุนี้ บริษัทจึงสนใจที่จะหาวิธีใหม่ๆ ในการต่อสู้กับเชื้อโรคและส่งมอบปุ๋ยให้กับพืชที่กำลังเติบโต ปุ๋ยหลายชนิดมีแอมโมเนียซึ่งผลิตจากไนโตรเจน (จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืช) และไฮโดรเจนโดยใช้ปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่ากระบวนการฮาเบอร์-บอช กระบวนการนี้ปฏิวัติการเกษตรในต้นศตวรรษที่ 20 โดยทำให้การผลิตปุ๋ยในปริมาณมากเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หลายร้อยล้านเมตริกตันในแต่ละปี

“เราต้องการปุ๋ยที่หมุนเวียนได้” รอยเตอร์กล่าว และเพื่อให้เป็นสีเขียวอย่างแท้จริง ควรจะสร้างขึ้นในฟาร์ม ทำให้การขนส่ง ไม่จำเป็นต้องปล่อยคาร์บอนอีกตัวหนึ่ง รอยเตอร์และนักเคมี นักฟิสิกส์ และวิศวกรจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ คิดว่าพวกเขาสามารถเห็นวิธีที่จะทำให้สิ่งนั้นเกิดขึ้นได้ นักวิจัยเหล่านี้กำลังทำงานเพื่อมุ่งสู่ฟาร์มแห่งอนาคตที่มีความยั่งยืนอย่างแท้จริง โดยใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ลมหรือแสงอาทิตย์ เพื่อผลิตปุ๋ยที่มีประสิทธิภาพในสถานที่ พวกเขาหวังว่าจะตระหนักถึงวิสัยทัศน์นี้โดยใช้ประโยชน์จากพลาสมา

สำนักข่าวรอยเตอร์อาจดูเหมือนที่ปรึกษาที่ไม่น่าจะเป็นไปได้สำหรับความท้าทายด้านการเกษตร ท้ายที่สุด ความเชี่ยวชาญของเขาอยู่ในฟิสิกส์ของพลาสมา ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่สถานะพื้นฐานของสสาร พร้อมด้วยของแข็ง ของเหลว และก๊าซ

พลาสม่าเป็นเรื่องธรรมดามาก อันที่จริง สสารส่วนใหญ่ที่เห็นในจักรวาลที่รู้จัก — มากกว่า 99.9 เปอร์เซ็นต์ ตามที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ — อยู่ในสถานะพลาสมา สายฟ้าผลิตพลาสม่า โคมไฟแปลกใหม่ราคาไม่แพงในร้านขายของที่ระลึกของพิพิธภัณฑ์ก็เช่นกัน เปิดสวิตช์ไฟ และอิเล็กโทรดที่จุดศูนย์กลางของทรงกลมจะผลิตไฟฟ้าแรงสูงที่ทำปฏิกิริยากับก๊าซที่ปิดผนึกอยู่ภายในแก้วเพื่อสร้างเส้นเอ็นของพลาสมาสีที่แผ่ออกไปด้านนอก สัมผัสกระจกและเส้นพลาสมาดูเหมือนจะเอื้อมถึงนิ้วของคุณ

ดวงอาทิตย์เป็นลูกบอลของพลาสมาและก๊าซ ลมสุริยะเป็นกระแสพลาสมาที่ลอกออกจากดวงอาทิตย์ ( SN: 12/21/19 & 1/4/20, p. 6 ) เมื่อลมปะทะกับแผ่นแม่เหล็กที่ห่อหุ้มด้วยพลาสมาซึ่งห่อหุ้มโลก ปฏิกิริยาดังกล่าวจะสร้างแม่น้ำแห่งแสงที่มองเห็นได้ในแสงออโรราและออโรราออสตราลิส

พลาสม่ายังเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยอีกด้วย วิศวกรใช้สลักทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กหลายล้านตัวที่พบในชิปในคอมพิวเตอร์ รถยนต์ และการ์ดวันเกิดดนตรีในปัจจุบัน พิกเซลในโทรทัศน์พลาสมาประกอบด้วยก๊าซที่ก่อตัวเป็นพลาสมา ซึ่งถูกปิดผนึกไว้ภายในเซลล์เล็กๆ ที่ประกบระหว่างแผ่นแก้วสองแผ่น และป้ายนีออนและไฟฟลูออเรสเซนต์จะเรืองแสงเนื่องจากพลาสมา อดีตนักบินอวกาศบางคนถึงกับทำนายว่าสักวันหนึ่งเครื่องยนต์พลาสม่าจะขับเคลื่อนเราไปยังดาวอังคาร

แต่พลาสม่าคืออะไรกันแน่? มันคือซุปอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ ไอออนบวก และอะตอมเป็นกลางที่สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า รังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีอินฟราเรด พลาสมาเกิดขึ้นเมื่อก๊าซได้รับพลังงานสูง เช่น ความร้อนหรือกระแสไฟฟ้า และอิเล็กตรอนจะถูกปลดปล่อยจากอะตอม

พลาสมาเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรือมนุษย์สร้างขึ้นได้ เมื่อผลิตโดยอุณหภูมิสูง เช่น ในดวงอาทิตย์ จะเรียกว่า “พลาสมาร้อน” ในขณะที่พลาสมาที่สร้างขึ้นในพลาสมาบอลและสภาพแวดล้อมอื่นๆ ที่มีความดันต่ำที่อุณหภูมิห้องเรียกว่า “พลาสมาเย็น” ลูกบอลพลาสม่าทำให้มองเห็นได้ง่าย: พวกมันเต็มไปด้วยส่วนผสมของก๊าซที่มีก๊าซมีตระกูลที่มีความเสถียรสูง เช่น อาร์กอน ซีนอน นีออนหรือคริปทอน พลาสมาสร้างเส้นเอ็นเรืองแสงที่ยื่นออกมาจากจุดศูนย์กลาง กระแสความถี่สูงกระตุ้นอิเล็กตรอนที่แยกออกจากอะตอมของแก๊ส การทดลองทางการเกษตรจำนวนมากรวมถึงการผสมผสานของก๊าซมีตระกูลและอากาศเพื่อให้เกิดไอออนของไนโตรเจนและออกซิเจน

นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจกับผลทางชีววิทยาของพลาสมามานานแล้ว ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นักฟิสิกส์ชาวฟินแลนด์ Karl Selim Lemström สังเกตเห็นว่าความกว้างของวงแหวนของการเจริญเติบโตในต้นสนใกล้อาร์กติกเซอร์เคิลเป็นไปตามวัฏจักรของแสงออโรราที่แสงเหนือ ซึ่งจะกว้างขึ้นเมื่อแสงเหนือมีความสว่างมากที่สุด เขาตั้งสมมติฐานว่าแสงที่ส่องเข้ามาช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช เพื่อเลียนแบบแสงเหนือ เขาวางตาข่ายลวดโลหะไว้เหนือต้นไม้ที่กำลังเติบโตแล้วไหลผ่านเข้าไป ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม เขารายงาน การบำบัดทำให้ได้ผลผลิตผักมากขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ทราบมาเป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วว่าการสัมผัสกับพลาสมาสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัสที่ทำให้เกิดโรคได้อย่างปลอดภัย การศึกษาในสัตว์ขนาดเล็กยังชี้ให้เห็นว่าพลาสมาสามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของหลอดเลือดในผิวหนังได้ ในการวิจัยของเขา รอยเตอร์ศึกษาวิธีควบคุมคุณสมบัติเหล่านี้เพื่อยับยั้งการติดเชื้อใหม่ในบาดแผล และเร่งการรักษาหรือรักษาสภาพผิวอื่นๆ แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ เขาและนักฟิสิกส์คนอื่นๆ ได้พยายามหาวิธีที่จะใช้พลังของพลาสมาเพื่อปรับปรุงการผลิตอาหาร

การทดลองที่ดำเนินการในทศวรรษที่ผ่านมาหรือประมาณนั้นได้ทดสอบวิธีการผสมพลาสมากับเมล็ดพืช ต้นกล้า พืชผล และทุ่งนา ซึ่งรวมถึงพลาสมาที่สร้างขึ้นโดยใช้ก๊าซมีตระกูล เช่นเดียวกับพลาสมาที่เกิดจากอากาศ ในบางกรณี พลาสมาจะถูกนำไปใช้โดยตรงผ่าน “พลาสมา” พลาสม่าที่ไหลผ่านเมล็ดหรือพืช อีกวิธีหนึ่งใช้น้ำที่บำบัดด้วยพลาสมาซึ่งทำหน้าที่สองอย่าง: การชลประทานและการปฏิสนธิ งานวิจัยบางชิ้นรายงานคุณประโยชน์หลายประการ ตั้งแต่ช่วยให้พืชเติบโตเร็วขึ้นและใหญ่ขึ้น ไปจนถึงการต้านทานศัตรูพืช

Brendan Niemira นักพยาธิวิทยาจากพืชกล่าวว่า แม้ในช่วงเริ่มต้นของการวิจัยในระยะแรกๆ ที่เรากำลังทำกับพลาสมา ซึ่งเพิ่งเกิดขึ้นในช่วง 10 ถึง 15 ปีที่ผ่านมาเท่านั้น เราเห็นข้อมูลที่มีแนวโน้มมาก หน่วยวิจัยความปลอดภัยด้านอาหารและการแทรกแซงเทคโนโลยีที่ศูนย์วิจัยภูมิภาคตะวันออกของกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาในเมือง Wyndmoor รัฐ Pa เขาเป็นแฟนตัวยงของแนวทางนี้: ใน Zoom อวตารของ Niemira แสดงให้เห็นอัลมอนด์ที่ส่องประกายในพลาสมาสีม่วงที่น่าขนลุก

เขากล่าวว่าความท้าทายในตอนนี้คือการค้นหาว่าพลาสมาสามารถส่งมอบที่ระดับเฮกตาร์ของพืชได้หรือไม่ “เราสามารถทำให้มันทำงานในสภาพแวดล้อมภาคสนาม [เพื่อ] มอบข้อได้เปรียบที่สามารถรวมเข้ากับระบบการเติบโตในอนาคตได้หรือไม่”

สิ่งที่ซ้อนอยู่ภายในความท้าทายนั้นมีอีกหลายอย่าง รวมถึงการหาวิธีส่งพลาสมาไปยังพืชในวงกว้าง การยืนยันผลประโยชน์ที่รายงานในการศึกษาในห้องปฏิบัติการ และแสดงให้เห็นว่าพลาสมานั้นดีกว่าวิธีการในปัจจุบัน และสุดท้าย การหาว่าซุปพลาสม่าที่มีประจุกำลังทำอะไรกับพืช

ความก้าวหน้าล่าสุดเป็นไปได้ นีเอมิรากล่าว ส่วนใหญ่เป็นเพราะในช่วงทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าในการสร้างพลาสมาเย็นโดยการส่งอิเล็กตรอนพลังงานสูงไปเป็นก๊าซ อิเล็กตรอนเหล่านั้นจะชนกับโมเลกุลของแก๊ส ทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกมาและสร้างอนุภาคที่มีประจุ ตั้งแต่นั้นมา เขากล่าวว่า มีความเร่งรีบที่จะทดสอบพลาสมากับพืชในทุกขั้นตอนของการเจริญเติบโตและด้วยกลยุทธ์ที่หลากหลาย

การเปลี่ยนแปลงพื้นผิว
การใช้พลาสมาที่น่าดึงดูดใจที่สุดอย่างหนึ่งตามที่รอยเตอร์กล่าวคือการใช้ปุ๋ยทดแทนแอมโมเนีย แผนของเขาสำหรับโครงการเรือนกระจกมิราเบลซึ่งเขาช่วยเปิดตัวในฤดูใบไม้ผลิปี 2564 กับนักวิทยาศาสตร์จาก IRDA ที่ไม่แสวงหากำไรในควิเบกหรือสถาบันวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อมเกษตร (Research and Development Institute for the Agri-Environment) ในควิเบก มีลักษณะดังนี้: พลาสมาถูกสร้างขึ้นโดยการส่งกระแสไฟฟ้า ผ่านก๊าซซึ่งโดยหลักแล้ว เป็นเพียงอากาศ กระบวนการนั้นสร้างส่วนผสมของอนุภาคที่มีประจุและเป็นกลาง รวมทั้งอิเล็กตรอนและไอออน ซึ่งสามารถผลิตไนโตรเจนและออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาได้ ในการทดลองบนโต๊ะและในเรือนกระจก รอยเตอร์และเพื่อนร่วมงานของเขาจะเพิ่มน้ำด้วยพลาสมา จากนั้นศึกษาว่าสามารถลดปริมาณเชื้อโรคและส่งผลกระทบต่อพืชที่กำลังเติบโตได้หรือไม่

สปีชีส์ที่มีปฏิกิริยาดังที่ชื่อหมายถึงพร้อมที่จะทำปฏิกิริยากับอะตอมและโมเลกุล รวมถึงในสิ่งมีชีวิต และพร้อมใช้งานทางชีวภาพสำหรับพืช เมื่อเติมพลาสมาลงในน้ำ สปีชีส์ปฏิกิริยาเหล่านั้นจะละลาย จากนั้นน้ำที่ได้จากพลาสมาที่มีไนโตรเจนที่มีอยู่ทางชีวภาพจะถูกนำมาใช้ในการชลประทานพืช มันจะทำงานเหมือนกับแอมโมเนีย: ไนโตรเจนซึ่งพืชต้องการสำหรับการเจริญเติบโตจะถูกส่งเป็นไอออน โมเลกุลที่ถูกกระตุ้น และสารประกอบในน้ำ แม้ว่าสปีชีส์ที่มีปฏิกิริยาตอบสนองในปริมาณมากอาจเป็นอันตรายต่อเซลล์พืชหรือ DNA ได้ แต่ปริมาณในน้ำที่ได้รับการบำบัดด้วยพลาสมาก็แสดงให้เห็นว่าปลอดภัยสำหรับพืช Reuter กล่าว

การทดลองที่นำโดยนักชีวเคมี Alexander Volkov จากมหาวิทยาลัย Oakwood ในเมือง Huntsville รัฐ Ala. ได้เสนออีกตัวอย่างหนึ่งของการวิจัยประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นในการเกษตรแบบพลาสมา Volkov ศึกษาวิธีที่พืชและแม่เหล็กไฟฟ้ามีปฏิสัมพันธ์กัน ตัวอย่างเช่น เขาแสดงให้เห็นว่าเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าสามารถกระตุ้นกลไกการปิดของฟลายแทรปดาวศุกร์ได้อย่างไร

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Volkov ได้เริ่มศึกษาว่าพลาสมาจะส่งผลต่อ 20 เมล็ดของลิ้นมังกร ซึ่งเป็นพันธุ์ของถั่วพุ่มPhaseolus vulgarisอย่างไร การทดลองเป็นแบบเทคโนโลยีต่ำ เขาและเพื่อนร่วมงานทำเมล็ดให้สมดุลบนลูกบอลพลาสม่าเป็นเวลาหนึ่งนาทีจากนั้นฟักเมล็ดในน้ำเป็นเวลาเจ็ดชั่วโมง สองวันต่อมา นักวิทยาศาสตร์พบว่าในเมล็ดที่ได้รับการรักษาด้วยพลาสมา รัศมี ซึ่งเป็นส่วนยื่นเล็กน้อยของรากที่ทำให้เมล็ดเป็นต้นกล้า วัดได้ 2.7 เซนติเมตร เมื่อเทียบกับเมล็ดที่ไม่ผ่านการบำบัด 1.8 เซนติเมตร จะเพิ่ม ขึ้น50 เปอร์เซ็นต์ ทีมรายงานผลในFunctional Plant Biologyในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2564

การเติบโตที่เพิ่มขึ้นน้อยกว่าหนึ่งเซนติเมตรอาจดูเหมือนเจียมเนื้อเจียมตัว แต่วอลคอฟได้รับการสนับสนุน ประโยชน์ไม่สามารถมาจากไนโตรเจนและออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาได้ เนื่องจากพวกมันไม่สามารถออกจากทรงกลมแก้ว แต่อย่างใด เมล็ดที่ผ่านการบำบัดแล้วดูเหมือนจะใช้น้ำมากขึ้นเพื่อให้เติบโตเร็วขึ้น

เพื่อตรวจสอบแนวคิดดังกล่าว เขาและเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาเมล็ดพืชโดยใช้กล้องจุลทรรศน์กำลังอะตอมและการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก ซึ่งเผยให้เห็นว่าเนื้อเยื่อดูดซับน้ำอย่างไร ในมุมมองระดับไมโครเมตรของกล้องจุลทรรศน์กำลังอะตอม วอลคอฟเห็นว่าการเปิดรับแสงทำให้พื้นผิวของเมล็ดหยาบขึ้น ภาพที่ดูเหมือนเทือกเขาแกะสลัก สันเขาเหล่านั้นทำให้น้ำมีพื้นที่ผิวมากขึ้นและมีช่องว่างมากขึ้นเพื่อแช่เมล็ดด้านในเขาตั้งสมมติฐาน ภาพ MRI ของถั่วที่ผ่านการบำบัดแล้วแสดงให้เห็นแถบสีขาวที่ใหญ่กว่าซึ่งบ่งชี้ว่ามีน้ำอยู่ภายในมากกว่าถั่วที่ไม่ผ่านการบำบัด

“เมื่อเราใช้พลาสมาบอลหรือตะเกียง น้ำสามารถซึมผ่านรูพรุนได้อย่างง่ายดายและเร่งการงอก” เขากล่าว นักฟิสิกส์ Nevena Puač แห่งสถาบันฟิสิกส์เบลเกรดในเซอร์เบียได้ทำการศึกษาหลายสิบครั้งเพื่อทดสอบพลาสมาในพืชและได้ทำงานในสาขานี้มานานหลายทศวรรษ เธอกล่าวว่าการศึกษาส่วนใหญ่ — ประสบความสำเร็จหรือไม่ — ได้ทดสอบสองแนวคิด: พลาสม่าเป็นยาฆ่าเชื้อหรือเป็นตัวกระตุ้นการเจริญเติบโต

ที่ส่วนหน้าของการฆ่าเชื้อ การบำบัดด้วยพลาสม่าเจ็ทเป็นเวลาน้อยกว่าหนึ่งนาทีสำหรับอาหาร เช่น แอปเปิ้ล มะเขือเทศราชินี และผักกาดหอม สามารถลดแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคได้ เช่นEscherichia coli , SalmonellaและListeria การศึกษาบางชิ้นได้พิจารณาถึงเวลาเปิดรับแสงที่สูงขึ้นเช่นกัน: ในการศึกษาในปี 2551 การรักษาด้วยพลาสมา 5 นาทีสามารถยับยั้ง เชื้อรา Aspergillus parasiticus ที่ทำให้เกิดโรคได้ ร้อยละ 90 บนเฮเซลนัท ถั่วลิสง และพิสตาชิโอ

นี่เป็นสาขาการวิจัยที่ Niemira ทำงานด้วย ในเดือนพฤษภาคม 2019 ในLWT–Food Science and Technologyเขาและเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยพลาสมาร่วมกับน้ำยาฆ่าเชื้อที่มีอยู่สามารถฆ่าListeria ได้ 99.9 เปอร์เซ็นต์ ในแอปเปิ้ลภายในเวลาไม่ถึงสี่นาที การทำงานคนเดียว น้ำยาฆ่าเชื้อได้ผลลัพธ์ที่เปรียบเทียบได้หลังจากผ่านไปหนึ่งชั่วโมง ชุดค่าผสมนี้ทำงานได้ดีกว่าที่ใดที่หนึ่งจะทำงานโดยลำพังได้ เขากล่าว

การตรวจสอบการงอกของเมล็ดและการเจริญเติบโตของพืชก็มีแนวโน้มเช่นเดียวกัน นักวิจัยจาก Chinese Academy of Sciences ในหนานจิงได้เปิดเผยเมล็ดถั่วเหลืองกับพลาสมา เจ็ดวันหลังจากการสัมผัส รากนั้นหนักกว่ารากจากเมล็ดที่ไม่ผ่านการบำบัดถึง 27 เปอร์เซ็นต์ ทีมรายงานในปี 2014 ในปีเดียวกันนั้น นักวิจัยในโรมาเนียรายงานผลที่คล้ายกันสำหรับรากหัวไชเท้าและถั่วงอก

ในการประชุม Gaseous Electronics Conference เมื่อปีที่แล้ว ซึ่งจัดทางออนไลน์โดย American Physical Society นักวิจัยจากประเทศญี่ปุ่นได้นำเสนอผลจากการศึกษาต้นกล้าอ่อนที่บำบัดด้วยพลาสมาโดยตรงและด้วยน้ำที่บำบัดด้วยพลาสมาในนาข้าวในจังหวัดไอจิ พืชที่ได้รับการบำบัดโดยตรงด้วยพลาสมาในช่วงต้นของกระบวนการเจริญเติบโตมีผลผลิตสูงกว่าพืชที่ไม่ผ่านการบำบัดถึง 15 เปอร์เซ็นต์ แต่การรักษาพืชในช่วงท้ายของกระบวนการเจริญเติบโตทำให้ผลผลิตลดลง เวลามีความสำคัญ Puač กล่าว วิธีการใช้งานก็เช่นกัน: ในบางกรณีในการทดลองในญี่ปุ่น น้ำที่ผ่านการบำบัดด้วยพลาสมาทำให้ผลผลิตลดลงจริงๆ

วิศวกร Katharina Stapelmann จาก North Carolina State University ในราลีกล่าวว่า “เท่าที่ฉันรู้ นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่พืชได้รับการรักษาโดยตรง” แทนที่จะเป็นเมล็ดพืชหรือหลังการเก็บเกี่ยวเพื่อการฆ่าเชื้อ

การศึกษาได้เชื่อมโยงการรักษาด้วยพลาสมากับประโยชน์หลายประการ Puač กล่าว ตั้งแต่อัตราการเติบโตไปจนถึงผลผลิต แต่การศึกษาอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่าพลาสมาไม่เคยเป็นเทคโนโลยีขนาดเดียวที่เหมาะกับทุกคน

นักวิจัยในเกาหลีใต้รายงานในJournal of Physics D: Applied Physicsในปี 2020 เช่น การได้รับพลาสมาเป็นเวลา 6 นาทีช่วยเพิ่มอัตราการงอกของถั่วงอกข้าวบาร์เลย์ การเปิดรับแสง 18 นาที ตลอดสามวัน ไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ในการเจริญเติบโต และน้ำหนักพืชรวมลดลง ผลการทดลองที่ตีพิมพ์ในปี 2543 ได้ศึกษาผลกระทบของการฉีดพลาสมาโดยตรงต่อถั่วลันเตา ข้าวโพด และหัวไชเท้า และพบว่ามีผลเสียที่แปรผันตามแก๊สที่ใช้ในพลาสมา เมล็ดถูกเปิดออกเป็นเวลาสองถึง 20 นาที และเมล็ดที่ได้รับแสงเป็นเวลานานจะงอกได้ช้ากว่าเมล็ดที่ไม่ผ่านการบำบัด

สิ่งที่การวิจัยแสดงให้เห็น รอยเตอร์กล่าวว่า ก่อนที่พลาสมาจะกลายเป็นวัตถุดิบหลักในฟาร์มทั่วโลก นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องเข้าใจวิธีการมากมายที่สถานะของสสารที่สี่สามารถส่งผลกระทบต่อพืชได้ดีขึ้น

ตัวอย่างเช่น ผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จสำหรับพืชอาจเนื่องมาจากรังสี UV ที่เกิดจากพลาสมา รังสี UV ถูกใช้เป็นยาฆ่าเชื้อมานานแล้ว ชนิดของไนโตรเจนและออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาได้ ซึ่งอาจเป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายต่อเซลล์ที่มีชีวิต ขึ้นอยู่กับวิธีการใช้พวกมัน อาจช่วยเป็นสารอาหารและยาฆ่าเชื้อได้เช่นกัน พลาสม่ายังผลิตสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กและอินฟราเรดและแสงที่มองเห็นได้ ผลกระทบต่อพืชยังไม่ได้รับการสำรวจอย่างเต็มที่ แม้ว่านักวิจัยจะรู้ว่ามีอะไรอยู่ในพลาสมา และสามารถเห็นได้ว่าพืชตอบสนองอย่างไร พวกเขาไม่มีรายละเอียดที่แมปไว้ Volkov กล่าว

สวนขนาดใหญ่และขนาดเล็ก
โครงการต่างๆ อยู่ระหว่างดำเนินการทั่วโลกเพื่อทดสอบพลาสมาในสเกลขนาดใหญ่และในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ที่ทำงานในยูกันดาได้พัฒนา “เครื่องปฏิกรณ์” แบบพกพาที่ใช้พลาสมาเพื่อสร้างปุ๋ยจากอากาศ พวกเขาหวังว่าสิ่งประดิษฐ์นี้จะสามารถตอบสนองความต้องการปุ๋ยในสถานที่ที่เกษตรกรมักไม่สามารถรับแอมโมเนียได้ ในช่วงต้นปี 2022 Reuter หวังที่จะรายงานผลการทดลองแรกของเขาจากการทดลองบนเดสก์ท็อป ระบบการปลูกพืชไร้ดินที่ Hydroserre จะช่วยให้เขามีโอกาสปรับปรุงวิธีการของเขา

เขากล่าวว่าหากโชคดี โครงการนี้จะเป็นหนทางให้ฟาร์มในอนาคตสามารถทดแทนแอมโมเนียและลดการปล่อยคาร์บอนได้

ในขณะที่นักวิจัยและผู้ปลูกพืชรอผลดังกล่าว เป็นที่ทราบกันดีว่านักวิทยาศาสตร์พลเมือง นักฟิสิกส์มือสมัครเล่น และชาวสวนทดลอง เป็นที่ทราบกันดีว่าสร้างที่ว่างในโรงเก็บสำหรับลูกบอลพลาสม่าข้างๆ คราดและพลั่ว เพื่อทำการทดลองด้วยตนเองที่บ้าน

วอลคอฟกระโดดเข้ามา เมื่อการระบาดใหญ่ปิดห้องแล็บของเขาเมื่อปีที่แล้ว เขาจึงนำงานและพลาสมาบอลกลับบ้าน เขาอาบเมล็ดผักสำหรับสวนของเขาเป็นเวลาหนึ่งนาทีด้วยแสงสีม่วงอันอุดมสมบูรณ์ของตะเกียงแล้วจึงปลูก

“มันเป็นแตงกวา มะเขือเทศ มะเขือม่วง กะหล่ำปลี” เขากล่าว การทดสอบวิ่งในสนามหลังบ้านไม่ได้เป็นเครื่องพิสูจน์อะไร วอลคอฟยอมรับโดยทันที และคนทำสวนทุกคนสามารถยืนยันได้ว่าตัวแปรที่ผสมผสานกันอย่างลงตัวสามารถสร้างหรือทำลายสวนได้

แต่เขาได้เห็นการเก็บเกี่ยวที่น่าประหลาดใจเมื่อฤดูใบไม้ร่วงปีที่แล้ว ในช่วงปลายเดือนตุลาคม เขายังคงเก็บมะเขือเทศสุกขนาดใหญ่จากเถาวัลย์ที่ปลูกจากเมล็ดที่ผ่านกระบวนการพลาสมา ในช่วงเวลาที่พืชจากเมล็ดที่ไม่ผ่านการบำบัดมักจะเหี่ยวเฉา แตงกวามีขนาดใหญ่และฉ่ำกว่า เขาบอกว่ากะหล่ำปลีที่ปลูกในเรือนเพาะชำของเพื่อนนั้นหนักกว่าและอร่อยกว่า “ฉันได้ทุกอย่างที่ยอดเยี่ยม”

คุณสามารถพาวัวไปที่ตู้เก็บน้ำ แต่คุณทำให้มันฉี่ที่นั่นได้ไหม ปรากฎว่าใช่คุณสามารถ

นักวิจัยในเยอรมนีประสบความสำเร็จใน การฝึกวัวให้ใช้พื้นที่เล็กๆ ล้อมรั้วด้วยพื้นหญ้า เทียมเป็นห้องน้ำ นักวิจัยรายงานออนไลน์วันที่ 13 กันยายนใน Current Biologyซึ่งอาจทำให้ฟาร์มจับและรักษาปัสสาวะของวัว ซึ่งมักก่อให้เกิดมลพิษในอากาศ ดิน และน้ำ ส่วนประกอบของปัสสาวะ เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส สามารถใช้ทำปุ๋ยได้ ( SN: 4/6/21 )

วัวโดยเฉลี่ยสามารถฉี่ได้หลายสิบลิตรต่อวัน และมีโคประมาณ 1 พันล้านตัวทั่วโลก ในโรงนา โดยทั่วไปแล้ว ฉี่วัวจะผสมกับอุจจาระบนพื้นเพื่อสร้างสารละลายแอมโมเนียในอากาศ ( SN: 1/4/19 ) ฉี่ของวัวในทุ่งหญ้าสามารถไหลลงสู่แหล่งน้ำในบริเวณใกล้เคียงและปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ที่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก ออกมา ( SN: 6/9/14 )

“ฉันคิดเสมอว่าเราจะให้สัตว์มาช่วยในการจัดการได้อย่างไร” ลินด์เซย์ แมทธิวส์ นักจิตวิทยาเกี่ยวกับวัวที่อธิบายตัวเอง ซึ่งศึกษาพฤติกรรมสัตว์ที่มหาวิทยาลัยโอ๊คแลนด์ในนิวซีแลนด์กล่าว แมทธิวส์และเพื่อนร่วมงานเริ่มฝึกลูกวัว 16 ตัวซึ่งมีเวลาว่างในการเรียนรู้ทักษะใหม่ “พวกเขาไม่ได้เกี่ยวข้องกับการรีดนมและระบบอื่นๆ มากนัก” เขากล่าว “โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาแค่ออกไปเที่ยว กินอาหาร สังสรรค์และพักผ่อน”

แมตทิวส์มองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับโอกาสในการฝึกไม่เต็มเต็งของวัว “ผมมั่นใจว่าเราทำได้” เขากล่าว วัว “ฉลาดกว่าที่คนอื่นให้เครดิตมาก” ลูกวัวแต่ละตัวได้รับสิ่งที่ทีมเรียกว่า “การฝึก MooLoo” 45 นาทีต่อวัน ในตอนแรก นักวิจัยได้ล้อมลูกวัวไว้ในห้องน้ำชั่วคราว และให้อาหารสัตว์ทุกครั้งที่ฉี่รด

เมื่อลูกวัวสร้างความสัมพันธ์ระหว่างการใช้ห้องน้ำกับการรับขนม ทีมงานก็วางลูกวัวไว้ในโถงทางเดินที่นำไปสู่แผงขายอาหาร เมื่อใดก็ตามที่สัตว์มาเยี่ยมห้องของวัวตัวน้อย พวกมันจะได้รับขนม เมื่อใดก็ตามที่น่องฉี่ในโถงทางเดิน ทีมงานจะฉีดน้ำให้พวกมัน “เรามีลูกโค 11 ตัวจากทั้งหมด 16 ตัว [ฝึกกระโถน] ภายใน 10 วัน” Matthews กล่าว วัวที่เหลือ “ก็น่าจะฝึกได้เช่นกัน” เขากล่าวเสริม “ก็แค่ว่าเราไม่มีเวลาเพียงพอ”

Lindsay Whistance นักวิจัยด้านปศุสัตว์ที่ศูนย์วิจัยเกษตรอินทรีย์ในเมือง Cirencester ประเทศอังกฤษ “ไม่แปลกใจกับผลลัพธ์ที่ได้” ด้วยการฝึกอบรมและแรงจูงใจที่เหมาะสม “ฉันคาดหวังอย่างเต็มที่ให้ปศุสัตว์สามารถเรียนรู้งานนี้ได้” Whistance ผู้ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้กล่าว การใช้งานจริงของวัวฝึกไม่เต็มเต็งในขนาดใหญ่นั้นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง

เพื่อให้การฝึกอบรม MooLoo กลายเป็นแนวทางปฏิบัติที่แพร่หลาย “ต้องเป็นไปโดยอัตโนมัติ” Matthews กล่าว “เราต้องการพัฒนาระบบการฝึกอบรมอัตโนมัติ ระบบการให้รางวัลอัตโนมัติ” ระบบเหล่านั้นยังห่างไกลจากความเป็นจริง แต่แมทธิวส์และเพื่อนร่วมงานหวังว่าพวกเขาจะมีผลกระทบอย่างมาก ตัวอย่างเช่น หาก 80 เปอร์เซ็นต์ของฉี่วัวถูกเก็บในห้องน้ำ สามารถลดการปล่อยแอมโมเนียที่เกี่ยวข้องได้ครึ่งหนึ่ง งานวิจัยก่อนหน้านี้ชี้ให้เห็น

Jason Hill วิศวกรระบบชีวภาพแห่งมหาวิทยาลัยมินนิโซตาในเซนต์ปอลกล่าวว่า “การปล่อยแอมโมเนียเหล่านี้เป็นกุญแจสู่ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง รวมทั้งศักยภาพในการลดการปนเปื้อนในน้ำ” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานนี้ “แอมโมเนียจากวัวควายเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้สุขภาพของมนุษย์ลดลง ” เขากล่าว ( SN: 1/16/09 ) ดังนั้นโคฝึกไม่เต็มเต็งสามารถช่วยสร้างอากาศที่สะอาดขึ้น เช่นเดียวกับพื้นที่อยู่อาศัยที่สะอาดและสะดวกสบายมากขึ้นสำหรับตัวโค

ต้ดวงอาทิตย์ฤดูร้อนตอนเที่ยงในหุบเขาแซคราเมนโตของแคลิฟอร์เนีย ชาวนา Peter Rystrom เดินผ่านผืนดินที่แห้งแล้งและเต็มไปด้วยฝุ่น ดินที่แห้งแตกร้าวอยู่ใต้แต่ละขั้น

ในปีปกติ เขาต้องลุยน้ำหลายนิ้วท่ามกลางต้นข้าวเขียวขจี แต่วันนี้ดินเปลือยเปล่าและถูกเผาด้วยความร้อน 35 องศาเซลเซียส (95 องศาฟาเรนไฮต์) ในช่วงฤดูแล้งที่รุนแรงซึ่งกระทบพื้นที่ส่วนใหญ่ทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกา ความแห้งแล้งเริ่มต้นขึ้นในต้นปี 2563 และเงื่อนไขต่างๆ เริ่มแห้งแล้งขึ้นเรื่อยๆ

ระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำและแม่น้ำที่ต่ำทำให้ชาวนาอย่าง Rystrom ซึ่งครอบครัวของเขาปลูกข้าวบนแผ่นดินนี้มาเป็นเวลาสี่ชั่วอายุคน ต้องลดการใช้น้ำของพวกเขา

Rystrom หยุดและมองไปรอบๆ “เราต้องลดสัดส่วนระหว่าง 25 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์” เขาค่อนข้างโชคดี ในบางส่วนของหุบเขาแซคราเมนโต เกษตรกรไม่ได้รับน้ำในฤดูกาลนี้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิทธิในการใช้น้ำ

แคลิฟอร์เนียเป็นผู้ผลิตข้าวรายใหญ่อันดับสองของสหรัฐฯ M8BET รองจากรัฐอาร์คันซอ และมากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ของข้าวในแคลิฟอร์เนียปลูกภายในรัศมี 160 กิโลเมตรจากแซคราเมนโต ไปทางทิศตะวันออกของเมือง มียอดเขาเซียร์ราเนวาดา ซึ่งแปลว่า “ภูเขาหิมะ” ในภาษาสเปน ผู้ปลูกข้าวในหุบเขาเบื้องล่างนับว่าอยู่ได้ในชื่อของมันในแต่ละฤดูหนาว ในฤดูใบไม้ผลิ ก้อนหิมะที่ละลายจะไหลลงสู่แม่น้ำและอ่างเก็บน้ำ จากนั้นผ่านเครือข่ายที่ซับซ้อนของคลองและการระบายน้ำไปยังนาข้าว ซึ่งชาวนาจะทำการชลประทานในพื้นที่น้ำท่วมตื้นตั้งแต่เดือนเมษายนหรือพฤษภาคม ถึงกันยายนหรือตุลาคม

ยีนดัดแปลงสามารถบิดเบือนปฏิสัมพันธ์ของฝ้ายป่ากับแมลง

ต้นฝ้ายที่มีถิ่นกำเนิดในคาบสมุทรยูคาทานของเม็กซิโกอาจมีลักษณะเหมือนกันทั้งหมด – พุ่มไม้ที่รุงรังและไม่เป็นระเบียบด้วยดอกไม้ที่เปลี่ยนจากสีเหลืองซีดเป็นสีม่วงเมื่อแมลงผสมเกสรมาเยี่ยม แต่ยีนที่หลุดรอดจากพืชผลฝ้ายดัดแปลงพันธุกรรมได้ทำให้พืชพื้นเมืองเหล่านี้บางส่วนมีความแตกต่างกันโดยพื้นฐาน เปลี่ยนแปลงชีววิทยาและวิธีที่พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับแมลง

ยีนหนีภัยชนิดหนึ่งทำให้ฝ้ายป่าหลั่งน้ำหวานน้อยลง ไม่มีวิธีดึงดูดมดป้องกันที่ปกป้องมันจากสัตว์กินพืช ฝ้ายจึงถูกกิน ยีนที่หลบหนีอีกยีนหนึ่งทำให้ฝ้ายป่าผลิตน้ำหวานมากเกินไป ดึงดูดมดจำนวนมากที่อาจเก็บแมลงอื่น ๆ รวมทั้งแมลงผสมเกสร นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 21 มกราคมใน รายงาน ทางวิทยาศาสตร์

“สิ่งเหล่านี้เป็นเอฟเฟกต์ที่น่าสนใจอย่างยิ่ง” นอร์แมน เอลสแตรนด์ นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ กล่าว “เป็นกรณีแรกที่แสดงให้เห็นจริงๆ ว่าระบบนิเวศทั้งหมดสามารถถูกทำลายได้” หลังจากที่ทรานส์ยีนเข้าสู่ประชากรตามธรรมชาติ

ผลลัพธ์นี้ท้าทายมุมมองที่มีมายาวนานว่าเมื่อยีนจากพืชดัดแปลงพันธุกรรมหนีเข้าไปในป่า พวกมันจะมีผลที่เป็นกลางต่อพืชป่าหรือส่งต่อผลประโยชน์ให้กับวัชพืชเท่านั้น Alicia Mastretta Yanes นักนิเวศวิทยาระดับโมเลกุลพืชแห่งคณะกรรมาธิการแห่งชาติ เพื่อความรู้และการใช้ความหลากหลายทางชีวภาพในเม็กซิโกซิตี้ ผลการวิจัยยืนยันว่าผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนี้ ซึ่งบางอย่าง “ไม่เคยคาดคิดมาก่อน หรืออย่างน้อยก็ไม่ได้รับการสันนิษฐานว่าเป็นไปได้” เกิดขึ้นในบางครั้ง เธอกล่าว

นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามอธิบายก่อนหน้านี้ว่าเกิดอะไรขึ้นหลังจากที่ DNA จากพืชดัดแปลงพันธุกรรมไปอยู่ในญาติตามธรรมชาติของพวกมัน ( SN: 1/29/16 ) แต่การศึกษาส่วนใหญ่ดำเนินการภายใต้สภาวะที่มีการควบคุมอย่างระมัดระวัง และมีเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่ทดสอบผลที่ตามมาของการถ่ายโอนยีนเหล่านี้ในระบบนิเวศตามธรรมชาติ

หลักฐานที่หายากเป็นแรงบันดาลใจให้ Ana Wegier นักพันธุศาสตร์พืชจากมหาวิทยาลัยอิสระแห่งชาติเม็กซิโกในเม็กซิโกซิตี้ และนักเรียนของเธอค้นพบ ประเทศนี้เป็นห้องทดลองตามธรรมชาติของพวกเขา ฝ้ายที่เรารู้จัก ( Gossypium hirsutum ) ปรากฏตัวครั้งแรกและมีความหลากหลายระหว่าง 2 ล้านถึง 1.5 ล้านปีก่อนในเม็กซิโก และพันธุ์พื้นเมืองยังคงแตกหน่อไปทั่วแผ่นดิน ในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา ทุ่งฝ้ายดัดแปลงพันธุกรรมที่มีขนนุ่มๆ ได้แผ่ขยายออกไปทางตอนเหนือของประเทศเช่นกัน

ในช่วงเวลานั้น Wegier ได้สำรวจเม็กซิโกเพื่อค้นหาฝ้ายป่า เพียงเพื่อจะพบมันที่ริมหน้าผา ที่ทิ้งขยะในเขตเทศบาล หรือกลางทางหลวง ฝ้ายป่าชอบที่จะเติบโตในที่ที่ไม่เอื้ออำนวยที่สุด ซึ่งมันไม่จำเป็นต้องแข่งขันกับสายพันธุ์อื่น เธอกล่าว ในปี 2018 Wegier และคณะของเธอได้เดินทางไปยังเขตสงวนชีวมณฑล Ría Lagartos ซึ่งเป็นพื้นที่ชายฝั่งทะเลโดดเดี่ยวในคาบสมุทร Yucatan นักวิจัยใช้เวลาหลายวันในการสังเกตและสุ่มตัวอย่างต้นฝ้ายภายใต้แสงแดดที่แผดเผาเนื่องจากชายหาดที่ขาวที่สุดอยู่ห่างออกไปเพียงไม่กี่ฟุต ขณะที่ยุงจำนวนมากกัดพวกมันไม่หยุด

ย้อนกลับไปที่ห้องทดลองของเมือง Wegier ทีมงานได้สกัดดีเอ็นเอจากพืช 61 ชนิดที่รวบรวมได้ และพบว่าพืช 24 ต้นไม่มียีน พืชยี่สิบเอ็ดต้นมีทรานส์ยีนที่มอบการต้านทานต่อไกลโฟเสตสารกำจัดวัชพืช; ตอนนี้เจ็ดคนสามารถผลิตพิษร้ายแรงที่ฆ่าแมลงที่เป็นอันตรายได้ และอีกเก้าคนที่เหลือได้รวมยีนที่หลบหนีทั้งสองเข้าไว้ในรหัสพันธุกรรมของพวกมัน

ด้วยทุ่งฝ้ายดัดแปลงพันธุกรรมที่ใกล้ที่สุดซึ่งอยู่ห่างออกไปเกือบ 2,000 กิโลเมตร “สิ่งที่ทำให้ฉันประหลาดใจที่สุดคือการพบการเปลี่ยนแปลงที่เราไม่ได้คาดหวังได้ง่ายเพียงใด” Wegier กล่าว

เมื่อผสมกับสารเคมีที่กระตุ้นความเครียด พืชที่มีความทนทานต่อไกลโฟเสตจะผลิตน้ำหวานน้อยกว่าพืชป่ามาก น้ำหวานเป็นขนมหวาน ๆ ที่ฝ้ายป่าหลั่งออกมาทุกครั้งที่มันถูกกินเพื่อแลกกับบริการคุ้มกันของมดที่ดุร้ายโดยเฉพาะ พืชเหล่านี้ยังเป็นพืชที่ดูขาดมอมแมมที่สุดก่อนที่จะเก็บตัวอย่าง ไม่มีรางวัลอร่อยให้ และไม่มีมดที่จะปกป้องฝ้ายจากสัตว์กินพืชที่หิวโหย พืชเหล่านี้ได้รับความเสียหายมากที่สุดเมื่อเทียบกับพืชพื้นเมืองที่ไม่มียีน

เมื่อได้รับการบำบัดด้วยสารเคมีชนิดเดียวกัน พืชที่มียีนของยาฆ่าแมลงจะหลั่งน้ำหวานออกมาตลอดเวลา ซึ่งหลั่งออกมามากกว่าพืชป่าที่ไม่มียีนหลุดรอด และกลายเป็นสัญญาณที่ไม่อาจต้านทานต่อมดที่ปกป้องได้ แต่ในตัวอย่างพืชของนักวิจัย มียีนของยาฆ่าแมลงไม่มากนัก บ่งบอกว่ามดหรือยีนเองก็ทำให้แมลงอื่นๆ กลัว ที่อาจรบกวนการผสมเกสรของดอกฝ้ายทำให้พืชไม่สามารถสืบพันธุ์ได้

การค้นพบนี้น่าสนใจ Hugo Perales นักเกษตรวิทยาที่ Colegio de la Frontera Sur ในเมืองเชียปัส ประเทศเม็กซิโก กล่าว แต่เขาเรียกร้องให้ใช้ความระมัดระวัง สภาพแวดล้อมในโลกแห่งความเป็นจริงที่ควบคุมไม่ได้ของ Ría Lagartos ทำให้นักวิจัยต้องทำงานกับพืชจำนวนไม่มาก เขากล่าว “มีข้อเสนอแนะว่ามีบางอย่างเกิดขึ้น แต่ข้อเสนอแนะนี้จำเป็นต้องได้รับการยืนยัน”

สำหรับ Wegier ความหมายของการศึกษานั้นชัดเจน เนื่องจากเม็กซิโกเป็นแหล่งสะสมความหลากหลายทางพันธุกรรมของฝ้าย เธอให้เหตุผลว่าควรจำกัดการแนะนำพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรมให้มากขึ้น “เรารู้ว่าการมีอยู่ของยีนนั้นไม่สามารถย้อนกลับได้ และผลกระทบ [ทางนิเวศวิทยา] ก็ไม่สามารถย้อนกลับได้” เธอกล่าว

โอกาสที่ส่วนใหญ่ – ถ้าไม่ใช่ทั้งหมด – ของผลิตผลในครัวของคุณจะถูกคุกคามจากโรคเชื้อรา ภัยคุกคามดังกล่าวมีจำนวนมากสำหรับอาหารหลักของโลกเช่น ข้าว ข้าวสาลี มันฝรั่ง และข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ ( SN: 9/22/05 ) เชื้อราก่อโรคกำลังเข้ามาใกล้กาแฟ อ้อย กล้วย และพืชผลที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจอื่นๆ ของเราด้วย ทุกปี โรคเชื้อราทำลายพืชผลถึงหนึ่งในสาม และเป็นภัยร้ายแรงต่อความมั่นคงด้านอาหารของโลก

เพื่อหยุดการแพร่กระจายของโรคเชื้อรา เกษตรกรทำการรมควันในดินด้วยสารเคมีที่เป็นพิษซึ่งทิ้งขยะลงสู่ดิน โดยไม่เว้นแม้แต่จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในดิน หรือพวกเขาเร่พืชด้วยสารฆ่าเชื้อรา แต่การใช้สารฆ่าเชื้อราจะได้ผลในระยะสั้นเท่านั้น จนกว่าเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคจะมีความต้านทานต่อสารเคมีสังเคราะห์เหล่านี้

ตอนนี้ แนวคิดใหม่กำลังหยั่งราก: ช่วยให้พืชยืนหยัดโดยให้เครื่องมือในการต่อสู้กับการต่อสู้ของตนเอง ทีมงานที่นำโดย Jason White นักพิษวิทยาด้านสิ่งแวดล้อมที่สถานีทดลองทางการเกษตรคอนเนตทิคัตในนิวเฮเวน กำลังเสริมพืชผลด้วยสารอาหารที่อยู่ในบรรจุภัณฑ์ขนาดนาโน ซึ่งช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติของพืชต่อเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการให้อาหารพืชแบบดั้งเดิม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้คิดค้นส่วนผสมของสารอาหารระดับนาโนต่างๆ ที่ช่วยเพิ่มความต้านทานเชื้อราของถั่วเหลืองมะเขือเทศแตงโมและเมื่อเร็ว ๆ นี้มะเขือยาวตามรายงานในโรคพืช เดือนเมษายน

แนวคิด “จัดการกับความท้าทายที่จุดเริ่มต้นแทนที่จะพยายามวาง Band-Aid ใน [ปัญหา]” Leanne Gilbertson วิศวกรสิ่งแวดล้อมจาก University of Pittsburgh ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว กลยุทธ์ของไวท์ช่วยให้พืชได้รับสารอาหารที่จำเป็นต่อการกระตุ้นการผลิตเอนไซม์เพื่อป้องกันการโจมตีจากเชื้อโรค หากไม่มีการแนะนำสารเคมีสังเคราะห์ กลยุทธ์นี้เลี่ยงโอกาสที่เชื้อราร้ายจะพัฒนาความต้านทานได้ เธอกล่าว

วิธีการวัสดุนาโนของนักวิจัยได้รับแรงบันดาลใจจากการค้นพบก่อนหน้านี้ว่าอนุภาคนาโนที่ขนส่งจากรากของข้าวโพดสามารถวนกลับจากใบ นักวิจัยจุ่มเส้นใยรากของต้นข้าวโพดเดี่ยวครึ่งหนึ่งในสูตรอนุภาคนาโนทองแดงและอีกครึ่งหนึ่งในน้ำบริสุทธิ์ ทองแดงปรากฏขึ้นในรากที่จุ่มน้ำ ซึ่งชี้ไปที่การเดินทางไปกลับจากรากสู่ยอดสู่ราก White และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานในปี 2555 ใน วารสาร Environmental Science & Technology การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าอนุภาคนาโนสามารถนำมาใช้โดยตรงกับใบได้ตั้งแต่แรก แม้ว่าปลายทางเป้าหมายจะเป็นรากก็ตาม

การใช้ใบเป็นทางเข้าทำให้เกิดปัญหาถาวร: การส่งสารอาหารที่ละลายผ่านดินแทบไม่มีประสิทธิภาพ สารเคมีอาจสลายตัวในดิน ระเหยกลายเป็นไอในบรรยากาศหรือหลุดออกไป สารอาหารที่รดน้ำเพียงประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่จะไปถึงพื้นที่เป้าหมายในพืชในที่สุด “ด้วยการใช้รูปแบบนาโนสเกล เราสามารถส่งมอบ [สารอาหาร] ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในที่ที่เราต้องการและที่ที่พืชต้องการ” ไวท์กล่าว

เพื่อดูว่าวิธีการนี้สามารถส่งมอบสารอาหารที่จำเป็นโดยเฉพาะในการป้องกันเชื้อราที่ไม่เป็นมิตรได้หรือไม่ White และเพื่อนร่วมงานได้ทำการทดสอบในมะเขือยาวและมะเขือเทศ ทีมงานได้ฉีดพ่นอนุภาคนาโนที่เป็นโลหะลงบนใบและยอดของต้นอ่อน จากนั้นจึงทำให้พืชมีเชื้อราที่ทำให้เกิดโรค ทีมวิจัยรายงานในปี 2559 ใน สาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม: นาโนพืชที่ได้รับการบำบัดด้วยอนุภาคนาโนมีระดับธาตุอาหารสูงในรากและให้ผลผลิตสูงกว่าเมื่อเทียบกับพืชที่ได้รับสารอาหารที่ละลายได้ง่าย

นักวิจัยพบว่าอนุภาคนาโนไม่เป็นอันตรายต่อเชื้อรา: เชื้อรายังคงเจริญเติบโตท่ามกลางอนุภาคนาโนในสิ่งแวดล้อมโดยไม่มีพืชที่เป็นโฮสต์อยู่ ในทางกลับกัน คุณสมบัติต้านเชื้อราของอนุภาคนาโนเกิดจากการให้สารอาหารแก่พืช ซึ่งเทียบเท่ากับการรับประทานอาหารเสริมของมนุษย์ ซึ่งช่วยให้พืชสามารถป้องกันได้ตามต้องการ

Fabienne Schwab นักเคมีสิ่งแวดล้อมที่ไม่เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าวว่าสิ่งที่ทำให้สารอาหารนาโนมีศักยภาพมากกว่าปุ๋ยทั่วไปคือจุดหวานในขนาดของพวกมัน ซึ่งควบคุมความเร็วในการละลายของพวกมัน ธาตุอาหารนาโนมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมมนุษย์หลายพันเท่าและใหญ่กว่าเกลือของสารอาหารที่ละลายได้ง่ายหลายพันเท่า พวกมันมีพื้นผิวที่ใหญ่และเปิดเผย ดังนั้นพวกมันจึงละลายได้เร็วกว่าก้อนสารอาหารชนิดเดียวกันที่มีมวลหนักกว่า ทว่าสารอาหารนาโนมีขนาดใหญ่พอที่จะไม่ละลายทั้งหมดในคราวเดียว: พวกมันจะค่อยๆ ปลดปล่อยสารอาหารออกมาเป็นเวลาหลายสัปดาห์ ในทางตรงกันข้าม สารอาหารที่ละลายได้ง่ายจะทำให้พืชได้รับสารอาหารชั่วคราว คล้ายกับน้ำตาลพุ่ง

“เมื่อคุณใช้ [สารอาหาร] ในระดับนาโน คุณสามารถปรับความสามารถในการละลายได้มากเท่าที่คุณต้องการ” Schwab จากสถาบัน Adolphe Merkle ในเมือง Fribourg ประเทศสวิตเซอร์แลนด์กล่าว

ไม่ใช่แค่ขนาดที่ปรับแต่งได้ แต่รูปร่าง องค์ประกอบ และเคมีพื้นผิวสามารถปรับเปลี่ยนได้เพื่อกระตุ้นการตอบสนองของพืชในระดับต่างๆ ตัวอย่างเช่น White และผู้ทำงานร่วมกันพบว่าแผ่นทองแดงออกไซด์บางนาโนเมตรดีกว่าอนุภาคนาโนทองแดงทรงกลมในการป้องกัน การติดเชื้อ Fusarium virguliformeในถั่วเหลือง กุญแจสู่ประสิทธิภาพคือการปล่อยอะตอมทองแดงที่มีประจุเร็วขึ้นของนาโนชีตและการยึดเกาะที่แข็งแรงกับพื้นผิวใบ วัสดุนาโนทองแดง ช่วย ฟื้นฟูมวลของถั่วเหลืองและอัตราการสังเคราะห์แสงให้อยู่ในระดับของพืชที่ปราศจากโรค ทีมงานรายงานในNature Nanotechnologyในปี 2020

“เป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มสูง” Schwab กล่าว แต่เธอเสริมว่ายังมีแง่มุมอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาก่อนนำไปใช้จริง หากนาโนเทคโนโลยีทางการเกษตรต้องใช้อย่างแพร่หลาย จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย และอาจเอาชนะความระแวดระวังของผู้บริโภคซึ่งอาจท้าทายยิ่งกว่าเดิม จนถึงตอนนี้ White และผู้ร่วมงานของเขาไม่พบสารอาหารนาโนที่เหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์ของพวกเขาที่จะจบลงที่โต๊ะอาหารของผู้บริโภค แต่ความหมายอื่นๆ เช่น ความคงอยู่ของวัสดุนาโนในสิ่งแวดล้อมและอันตรายที่เกิดกับผู้ปฏิบัติงานมนุษย์ ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้

“คนทั่วไปมักจะกังวลเมื่อคุณพูดถึงนาโนเทคโนโลยีและอาหาร” ไวท์กล่าว แต่เขาบอกว่ากลุ่มของเขาไม่ได้ใช้วัสดุที่แปลกใหม่ซึ่งผลกระทบต่อสุขภาพยังคงเป็นปริศนาที่สมบูรณ์ “เราใช้สารอาหารที่พืชต้องการ [ซึ่ง] ไม่เพียงพอ”

ไวท์กล่าวว่าเขาได้กินมะเขือม่วง มะเขือเทศ และแตงโมที่เขาปลูกเพื่อการวิจัย และบางทีนั่นอาจเป็นความมั่นใจที่ดีที่สุดที่ผู้บริโภคจะได้รับ: นักพิษวิทยาที่ทดลองใช้ผลงานของเขาอย่างแท้จริง

นิ้วไขว้กันโดยไม่พบอะไรเลย: กรกฎาคมเป็นฤดูดักจับหลักเพื่อตรวจหาแตนยักษ์เอเชียที่ยังคงรบกวนรัฐวอชิงตัน

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่านกแตนรุกรานตัวแรกที่พบในอเมริกาเหนือในปี 2564 ในเดือนมิถุนายนอาจไม่ได้มาจากรังที่ผลิตในปีนี้ การค้นหานั้นไม่ได้บอกว่าแมลงศัตรูพืชสามารถอยู่รอดได้ในฤดูหนาวได้ดีเพียงใด ทว่าแตนนั้นแสดงให้เห็นถึงความเสี่ยงอย่างไม่หยุดยั้งของแมลงที่เข้ามาใหม่

ตัวอย่างแรกนั้น แมลงตัวผู้ “กรอบ” ที่ตายแล้วนอนอยู่บนสนามหญ้าในแมรีส์วิลล์ รัฐวอชิงตัน เป็นของสายพันธุ์Vespa mandarinia ที่ แข็งแรง แตนฆ่าที่มีชื่อเล่น ซึ่งตรวจพบว่าบินหลุดในแคนาดาเป็นครั้งแรกในปี 2019 และในสหรัฐอเมริกาในปี 2020 ( SN: 5/29/20 ) สเวน สปิชิเกอร์ นักกีฏวิทยากล่าวในการแถลงข่าวเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน

การทดสอบแสดงให้เห็นว่าเพศชาย “ไม่ใช่สายพันธุกรรมเดียวกับที่เราพบอย่างแน่นอน” สปิชิเกอร์จากกระทรวงเกษตรแห่งรัฐวอชิงตันในโอลิมเปียกล่าว ทั้งสหรัฐฯ พบว่า จนถึงขณะนี้ ทุกแห่งจาก Whatcom County ของวอชิงตัน หรือจากบริติชโคลัมเบียที่อยู่อีกฟากหนึ่งของพรมแดนนั้นไม่มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับแตนที่เพิ่งค้นพบ เป็นการบุกรุกที่แยกจากกันที่ไม่มีใครสังเกตเห็นจนถึงขณะนี้

ตัวอย่างใหม่แปลก ๆ นี้อาจช่วยแก้ไขความประทับใจที่เบ้ว่าการมาถึงแบบลับๆล่อๆนั้นหายาก การปรากฏตัวของแตนในอเมริกาเหนืออาจทำให้บางคนตกใจ แต่ในความเป็นจริง แมลงที่น่าเป็นห่วงมักปรากฏขึ้นและมักจะทำเช่นนั้นต่อไป โชคดีที่การสร้างบ้านถาวรนั้นยากกว่าการมาที่นี่ นักวิทยาศาสตร์กล่าว

เมื่อข่าวการมาถึงของแตนยักษ์เอเชียครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 2019 หนึ่งในคนที่ไม่แปลกใจเลยกับสายพันธุ์ต่างประเทศก็คือ Doug Yanega นักกีฏวิทยาจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ “มันยุติธรรมมากที่จะบอกว่ามีหลายสายพันธุ์ที่รุกราน” เขาเน้นย้ำ “เราเพิ่งได้ตั๊กแตนตำข้าวแอฟริกาสายพันธุ์ใหม่ในแคลิฟอร์เนียเมื่อปีที่แล้วในแอลเอ และคาดว่ามันน่าจะแพร่กระจาย”

ทว่าแม้แต่แมลงศัตรูพืชที่มาเยือนยังตื่นตระหนกแทบไม่เคยทำให้เกิดความวุ่นวายจากแตนยักษ์เอเชีย ที่จุดสูงสุดของข่าวแตนในเดือนพฤษภาคม 2020 Yanega เปรียบเทียบผู้บุกรุกรายใหม่กับด้วงปาล์มในอเมริกาใต้ ( Rhynchophorus palmarum ) ด้วงงวงตัวใหญ่นั้นมาถึงทางตอนใต้ของรัฐแคลิฟอร์เนียและสามารถ “ล้างต้นปาล์มทุกต้นในรัฐได้” Yanega กล่าว ทว่า “มีรายงานจากสื่อกระแสหลักเป็นศูนย์ [ระดับประเทศ] เกี่ยวกับเรื่องนี้ แมลงที่คุกคามอย่างจริงจังว่าจะมีผลกระทบในทางลบต่อเศรษฐกิจและวิถีชีวิตของเรามากกว่าที่แตนจะเคยทำมา” เขากล่าวในอีเมล .

การไหลบ่าเข้ามาอย่างไม่หยุดยั้งของแมลงที่บุกรุกเข้ามาอาจเป็นเหตุผลหนึ่งที่มีเพียงไม่กี่คนที่ทำให้มันเป็นข่าวทั่วไป ตัวอย่างเช่น กรมศุลกากรและป้องกันชายแดนของสหรัฐฯ รายงานว่ามีเหตุการณ์ 31,785 เหตุการณ์ที่ตรวจพบศัตรูพืชบางชนิดในปีงบประมาณ 2020 เท่านั้น ในบรรดาสิ่งที่น่าตกใจกว่านั้นคือตัวอ่อนของแมลงเต่าทองที่ทำลายพืชผล ( Trogoderma granarium ) ในการขนส่งเชิงพาณิชย์จากประเทศจีนที่ International Falls, Minn .

สัมภาระของผู้โดยสารก็มีความเสี่ยงเช่นกัน ในปี 2018 ผู้ตรวจการที่สนามบินนานาชาติ Washington Dulles ในเวอร์จิเนีย และต่อมาที่เมืองบัลติมอร์/วอชิงตัน อินเตอร์เนชันแนล สังเกตเห็นแมลงปีกแข็งในข้าวบาสมาติ และในถั่วลันเตาแห้งที่นักเดินทางพยายามนำเข้าจากต่างประเทศ เจ้าหน้าที่สั่งห้ามอาหารปนเปื้อน

ของเถื่อน Dulles มีแมลงที่มีชีวิตจำนวนมาก: ตัวอ่อน 12 ตัวและตัวเต็มวัยสี่ตัว แม้แต่แมลงตัวเล็กๆจำนวนน้อยนั้นก็ยังยอมรับไม่ได้ นี่เป็นแมลงชนิดเดียวที่เจ้าหน้าที่ศุลกากรสหรัฐฯ ดำเนินการแม้ว่าจะพบตัวอย่างทั้งหมดที่ตายแล้วก็ตาม แมลงเต่าทองแทะเมล็ดพืช แต่จะทำให้สินค้าสกปรกด้วยส่วนของร่างกายและขนที่หลงทาง ซึ่งอาจทำให้ทารกที่กินเมล็ดพืชสกปรกได้ค่อนข้างป่วยและผู้ใหญ่ไม่สบาย ในปีพ.ศ. 2496 ความพยายามครั้งสำคัญในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกาเริ่มขจัดการระบาดของแมลงปีกแข็งคาปรา และรักษาความสามารถในการขายพืชผลได้ในที่สุด แต่ความพยายามนั้นมีราคาแพง ซึ่งมีมูลค่าเทียบเท่ากับมากกว่า 100 ล้านดอลลาร์ในเศรษฐกิจปัจจุบัน

สำหรับปี 2564 หากต้องการเลือกเพียงหนึ่งตัวอย่างของผู้บุกรุกที่ยังไม่แพร่ระบาด ให้พิจารณาไรฝุ่นปาล์มแดง ( Raoiella indica ) ผู้ตรวจการที่สนามบินฮูสตันอินเตอร์คอนติเนนตัลค้นพบศัตรูพืชซึ่งคุกคามปาล์มและกล้วยในการขนส่งโรสแมรี่สดจากเม็กซิโก

นอกจากด้วงแล้ว แตนที่เป็นอันตรายของสายพันธุ์อื่นๆ ได้ปรากฏตัวขึ้นต่อหน้ายักษ์เอเชียตัวล่าสุด กล่าวโดย Paul van Westendorp ผู้เชี่ยวชาญด้านการเลี้ยงผึ้ง ซึ่งตอนนี้วางกลยุทธ์ในการต่อสู้กับV. mandarinia ของบริติชโคลัมเบีย ในเดือนพฤษภาคม 2019 เพียงไม่กี่เดือนก่อนการค้นพบแตนยักษ์ในเอเชีย แตนV. sororปรากฏตัวในแคนาดา มันเป็น “ชีวิต แต่ไม่นาน” Van Westendorp กล่าว “ฉันมีโอกาสชื่นชมตัวอย่างนั้น” ไม่ใช่สัตว์ร้ายที่อ่อนแอ สายพันธุ์นี้ตามล่าแมลงชนิดอื่นและมีรายงานว่าจับเหยื่อได้ขนาดเท่าตุ๊กแก V. sororดูเหมือนV. mandariniaมาก เขากล่าว

แม้แต่แตนยักษ์เอเชียเองก็ได้ปรากฏตัวขึ้นอย่างน้อยหนึ่งครั้งในสหรัฐอเมริกาก่อนปี 2020 ผู้ตรวจการในปี 2559 ได้ตั้งค่าสถานะพัสดุที่เข้ามาในสนามบินซานฟรานซิสโกโดยถือรังแมลงที่เป็นกระดาษ แต่ไม่ได้กล่าวถึงแมลงบนฉลาก รังมีตัวอ่อนแตนยักษ์เอเชียและดักแด้ ซึ่งบางตัวยังมีชีวิตอยู่เมื่อถูกค้นพบ นักวิจัยรายงานในปี 2020 ในหัวข้อ Insect Systematics and Diversity ว่าด้วยจำนวน การสกัดกั้นของแตนและแจ็กเก็ตสีเหลืองจำนวน 50 ครั้งจากทั้งหมด 50 ครั้งในช่วงปี 2010 ถึงปี 2018

มีเพียงที่เก็บของบางส่วนเท่านั้นที่จะสามารถสร้างบ้านถาวรในอาณาเขตใหม่ได้ ในจำนวนนี้ ผู้ก่อปัญหาที่แท้จริงดูเหมือนจะเป็นชนกลุ่มน้อย ตัวอย่างเช่น จากแมลงโจมตีพืช 455 ตัวที่ตกตะกอนในป่าในทวีปอเมริกา62 ตัวก่อให้เกิดความเสียหายที่เห็นได้ชัดเจน ตามจำนวนในปี 2011 จากนักวิจัย US Forest Service Juliann Aukema และเพื่อนร่วมงาน แม้ว่าศัตรูพืชที่รุกรานได้เพียงไม่กี่ชนิดก็สามารถมีราคาแพงได้ นักชีววิทยากำลังทุ่มตัวเองเข้าสู่การต่อสู้

มีความหวังที่จะขจัดการบุกรุกที่เห็นได้ชัดเจนออกไปหากถูกจับได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ฮอร์เน็ตของ Vespaนั้น “มีขนาดใหญ่มากและชัดเจน ดังนั้นผู้คนจะได้เห็นพวกมัน” นักกีฏวิทยา Lynn Kimsey จาก University of California, Davis หนึ่งในผู้เขียนภาพรวมของ Hornet ปี 2020 กล่าว รัง Vespa affinis ปรากฏ ตัวขึ้นในเมืองซานเปโดร ทางตอนใต้ของรัฐแคลิฟอร์เนีย อย่างน้อยหนึ่งทศวรรษที่แล้ว อย่างไรก็ตาม เธอกล่าวว่า “มันถูกฆ่าตายและไม่มีใครพบเห็นสายพันธุ์นี้ เท่าที่ฉันเคยได้ยินมา”

อย่างไรก็ตาม การจับผู้บุกรุกตั้งแต่เนิ่นๆ ไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป ท่าเรือโอ๊คแลนด์ใช้ตู้คอนเทนเนอร์ขนส่งสินค้าประมาณ 1 ล้านตู้จากต่างประเทศต่อปี แต่อย่างดีที่สุด ผู้ตรวจการกระทรวงเกษตรของสหรัฐฯ สามารถตรวจสอบแมลงที่เก็บไว้ได้เพียง 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น Kimsey กล่าว เพิ่มสินค้าทั้งหมดที่เข้ามาใน Long Beach, San Diego และท่าเรือ West Coast อื่น ๆ รวมทั้งเครื่องบินขนส่งสินค้าทั้งหมด “สิ่งที่น่าทึ่งก็คือเราไม่เห็นการรุกรานมากขึ้น” เธอกล่าว “ฉันคิดว่าสิ่งนี้บอกคุณได้ว่ามันยากแค่ไหนที่สปีชีส์ที่แปลกใหม่จะถูกสร้างขึ้น”

พวกเขาจะยังคงมาถึงแม้ว่า ยิ่งมีเหตุผลมากขึ้นในการจับตาดูบางสิ่งที่ตลกบนสนามหญ้า แม้ว่าจะเป็นเพียงเศษขนมปังที่เหี่ยวแล้วก็ตาม เมื่อชาวไร่ข้าวโพดเก็บเกี่ยวพืชผล พวกเขามักจะทิ้งก้าน ใบ และใช้ซังเพื่อเน่าเปื่อยในทุ่งนา ตอนนี้ วิศวกรได้สร้างยีสต์สายพันธุ์ใหม่ที่สามารถแปลงขยะที่กินไม่ได้นี้ให้เป็นเอธานอล ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ หากกระบวนการนี้สามารถขยายขนาดได้ แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ได้ใช้ส่วนใหญ่นี้อาจช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลได้

ความพยายามครั้งก่อนในการแปลงวัสดุเส้นใยนี้ เรียกว่า corn stover เป็นเชื้อเพลิงที่ประสบความสำเร็จอย่างจำกัด ก่อนที่ยีสต์จะสามารถทำงานได้ เตาข้าวโพดต้องถูกทำลายลงเสียก่อน แต่กระบวนการนี้มักจะสร้างผลพลอยได้ที่ฆ่ายีสต์ แต่ด้วยการปรับแต่งยีนในยีสต์ขนมปังทั่วไป นักวิจัยได้ออกแบบสายพันธุ์ที่สามารถคลี่คลายผลพลอยได้ร้ายแรงเหล่านั้น และทำหน้าที่เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นเอทานอล

ยีสต์ชนิดใหม่สามารถผลิตเอทานอลได้มากกว่า 100 กรัมต่อลิตรของหม้อหุงข้าวโพดที่ผ่านการบำบัดแล้ว ซึ่งมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับกระบวนการมาตรฐานที่ใช้เมล็ดข้าวโพดในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ นักวิจัยรายงานในวันที่ 25 มิถุนายนในScience Advances

Venkatesh Balan วิศวกรเคมีจากมหาวิทยาลัยฮูสตันซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยกล่าวว่า “พวกเขาได้ผลิตยีสต์ที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น สายพันธุ์ใหม่นี้อาจเป็นประโยชน์ต่อผู้ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพที่พยายามควบคุมวัสดุเช่นเตาข้าวโพด

ในสหรัฐอเมริกา เอทานอลส่วนใหญ่ทำมาจากข้าวโพด ซึ่งเป็นพืชผลที่ใหญ่ที่สุดของประเทศ และนำไปผสมกับน้ำมันเบนซินส่วนใหญ่ที่จำหน่ายในปั๊มน้ำมัน เอทานอลจากข้าวโพดเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน แต่ก็มีข้อจำกัด การเปลี่ยนเส้นทางข้าวโพดไปผลิตเอทานอลอาจทำให้แหล่งอาหารลดลง และการขยายพื้นที่เพาะปลูกเพียงเพื่อปลูกข้าวโพดเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพจะช่วยขจัดแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติ ( SN: 12/21/20 ) การเปลี่ยนหัวเตาข้าวโพดที่กินไม่ได้ให้เป็นเอทานอลสามารถเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงชีวภาพโดยไม่ต้องปลูกพืชเพิ่ม

“ข้าวโพดไม่สามารถแทนที่ปิโตรเลียมเป็นวัตถุดิบสำหรับเชื้อเพลิงได้จริงๆ” เฟลิกซ์ แลม วิศวกรด้านเมตาบอลิซึมแห่ง MIT กล่าว “แต่เรามีทางเลือกอื่น”

Lam และเพื่อนร่วมงานเริ่มต้นด้วยSaccharomyces cerevisiaeหรือยีสต์ขนมปังทั่วไป ผู้ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพใช้ยีสต์อยู่แล้ว เช่นเดียวกับผู้ผลิตขนมปังเปรี้ยวและผู้ผลิตเบียร์ : มันสามารถแปลงน้ำตาลในเมล็ดข้าวโพดให้เป็นเอทานอล ( SN: 9/19/17 )

แต่แตกต่างจากเมล็ดข้าวโพดที่มีน้ำตาลที่เข้าถึงได้ง่าย เตาข้าวโพดมีน้ำตาลที่จับกับลิกโนเซลลูโลส ซึ่งเป็นสารประกอบจากพืชที่ยีสต์ไม่สามารถย่อยสลายได้ การใช้กรดที่รุนแรงสามารถปลดปล่อยน้ำตาลเหล่านี้ได้ แต่กระบวนการสร้างสารพิษที่เรียกว่าอัลดีไฮด์ซึ่งสามารถฆ่ายีสต์ได้

แต่ทีมของ Lam มีแนวคิดในการเปลี่ยนอัลดีไฮด์ให้เป็นสิ่งที่ทนต่อยีสต์ได้ นักวิจัยรู้อยู่แล้วว่าการปรับคุณสมบัติทางเคมีของสภาพแวดล้อมที่กำลังเติบโตของยีสต์ พวกเขาสามารถปรับปรุงความทนทานต่อแอลกอฮอล์ ซึ่งเป็นอันตรายต่อความเข้มข้นสูงได้เช่นกัน ด้วยเหตุนี้ Lam และเพื่อนร่วมงานจึงได้ค้นพบยีนยีสต์ที่เรียกว่าGRE2ซึ่งช่วยเปลี่ยนอัลดีไฮด์ให้เป็นแอลกอฮอล์ ทีมงานสุ่มสร้างยีสต์ประมาณ 20,000 สายพันธุ์ โดยแต่ละสายพันธุ์มีGRE2 เวอร์ชันดัดแปลงพันธุกรรมที่แตกต่าง กัน จากนั้นนักวิจัยได้วางกลุ่มของตัวแปรไว้ในขวดที่มีอัลดีไฮด์ที่เป็นพิษเพื่อดูว่ายีสต์ชนิดใดจะอยู่รอดได้

หลายสายพันธุ์รอดชีวิตจากถุงมือได้ แต่มีหนึ่งสายพันธุ์ที่มีอำนาจเหนือกว่า ด้วยGRE2 รุ่นที่ผ่านการทดสอบการต่อสู้นี้ นักวิจัยพบว่ายีสต์ของขนมปังที่ดัดแปลงสามารถผลิตเอทานอลจากเตาข้าวโพดที่ผ่านการบำบัดเกือบได้อย่างมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับจากเมล็ดข้าวโพด ยิ่งไปกว่านั้น ยีสต์สามารถสร้างเอทานอลจากวัสดุที่เป็นไม้อื่นๆ ได้ เช่น ฟางข้าวสาลีและหญ้าสวิตช์ ( SN: 1/14/14 ) “เรามีสายพันธุ์เดียวที่สามารถทำได้ทั้งหมดนี้” Lam กล่าว

สายพันธุ์นี้แก้ไขความท้าทายที่สำคัญในการหมักเอทานอลจากวัสดุที่มีเส้นใย เช่น เตาข้าวโพด Balan กล่าว แต่ “ยังมีการปรับปรุงอีกมากมายที่จะต้องเกิดขึ้นเพื่อให้เทคโนโลยีนี้ใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์” เขากล่าวเสริม เช่น ความท้าทายด้านลอจิสติกส์ในการเก็บเกี่ยว การขนส่ง และการจัดเก็บข้าวโพดหุงต้มในปริมาณมาก

“มีหลายส่วนที่เคลื่อนไหวได้สำหรับปัญหานี้” แลมรับทราบ แต่เขาคิดว่าการค้นพบของทีมของเขาสามารถช่วยเริ่มต้น “ท่อส่งพลังงานหมุนเวียน” ซึ่งควบคุมแหล่งเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนและใช้งานไม่ได้ เขากล่าวว่าวิสัยทัศน์คือการท้าทายรัชสมัยของเชื้อเพลิงฟอสซิล

กรวยสีเขียวที่หมุนวนซึ่งประกอบเป็นหัวของดอกกะหล่ำ Romanesco ยังสร้างรูปแบบเศษส่วนซึ่งซ้ำกันในหลายตาชั่ง ขณะนี้ มีการระบุยีนที่สนับสนุนโครงสร้างอันน่าทึ่งนี้แล้วและรูปแบบเศษส่วนได้ถูกจำลองแบบในโรงงานทดลองทั่วไปArabidopsis thalianaนักวิจัยรายงานในScience 9 กรกฎาคม

Christophe Godin นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์จาก National Institute for Research in Digital Science and Technology ซึ่งตั้งอยู่ที่ ENS de Lyon ในฝรั่งเศส กล่าวว่า Romanesco เป็นหนึ่งในรูปทรงเศษส่วนที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดที่คุณสามารถหาได้ในธรรมชาติ “คำถามคือ ทำไมจึงเป็นอย่างนั้น” คำตอบทำให้นักวิทยาศาสตร์คลาดเคลื่อนไปนาน

Godin และเพื่อนร่วมงานของเขารู้ว่า ตัวแปร Arabidopsisสามารถสร้างโครงสร้างคล้ายกะหล่ำดอกขนาดเล็กได้ ทีมงานจึงจัดการยีนของA. thalianaทั้งในการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์และการทดลองที่เพิ่มขึ้นในห้องปฏิบัติการ การทำงานกับพืชที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางช่วยให้นักวิจัยลดความซับซ้อนของการทดลองและกลั่นกลไกการวางไข่เศษส่วนที่จำเป็น ( SN: 6/15/21 )

นักวิจัยได้แปลงยีนสามตัวที่มีลักษณะเหมือนโรมาเนสโก บน A. thaliana การปรับแต่งทางพันธุกรรมสองอย่างเหล่านั้นขัดขวางการเติบโตของดอกไม้และกระตุ้นการเจริญเติบโตของหน่อที่หลบหนี François Parcy นักชีววิทยาด้านพืชแห่ง CNRS ในปารีสกล่าวว่าแทนที่จะเป็นดอกไม้ “มันเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่”

จากนั้นนักวิจัยได้เปลี่ยนแปลงยีนอีกตัวหนึ่ง ซึ่งเพิ่มพื้นที่การเจริญเติบโตในตอนท้ายของแต่ละหน่อ และให้พื้นที่สำหรับการสร้างเศษส่วนรูปกรวยที่เป็นเกลียว “คุณไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนพันธุกรรมมากนักเพื่อให้แบบฟอร์มนี้ปรากฏขึ้น” Parcy กล่าว เขากล่าวว่าขั้นตอนต่อไปของทีมคือ “จะจัดการกับยีนเหล่านี้ในกะหล่ำดอก”

ความพยายามครั้งแรกของ Maxwell Ochoo ในการทำฟาร์มเป็นความล้มเหลวที่น่าหดหู่

ใน Ochieng Odiere หมู่บ้านใกล้ชายฝั่งทะเลสาบวิกตอเรียของเคนยา “การได้งานทำเป็นสิ่งที่ท้าทาย” ชายวัย 34 ปีกล่าว เพื่อหารายได้และช่วยเลี้ยงดูครอบครัว เขาหันไปทำการเกษตร ในปี 2560 เขาปลูกเมล็ดแตงโมบนพื้นที่ 0.7 เฮกตาร์ของเขา

เมื่อแตงถูกตั้งค่าให้แตกออกจากตาและบอลลูนเป็นลูกกลมฉ่ำ โดนคาถาแห้งสองเดือน และแตงโมลูกนกของ Ochoo ก็เหี่ยวเฉา เขาเสียเงินไปประมาณ 70,000 ชิลลิงเคนยาหรือประมาณ 650 ดอลลาร์

Ochoo ตำหนิการสูญเสียต้นไม้ปกคลุมในภูมิภาคนี้เนื่องจากคาถาแห้งแล้งที่ยาวนานซึ่งกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น ดินที่อบแล้วไม่ได้รับการปกป้องจากแสงแดด

ในปี 2018 Ochoo และเพื่อนบ้านบางคนตัดสินใจปลูกต้นไม้ในที่สาธารณะและฟาร์มขนาดเล็ก ด้วยความช่วยเหลือของกลุ่มที่ไม่แสวงหาผลกำไร ชุมชนได้ปลูกต้นไม้หลายร้อยต้น ทำให้เนินเขาที่แห้งแล้งบางส่วนกลายเป็นสีเขียว ในฟาร์มของเขาเอง ตอนนี้ Ochoo ทำการปลูกพืชในตรอก ซึ่งเขาปลูกข้าวฟ่าง หัวหอม มันเทศ และมันสำปะหลังระหว่างแถวของผลไม้กับต้นไม้อื่นๆ

ต้นไม้ให้ร่มเงาและที่พักพิงแก่พืชผล และระบบรากที่ลึกช่วยให้ดินคงความชุ่มชื้น สัปดาห์ละสองสามครั้งในฤดูปลูก Ochoo นำมะละกอที่โตพอๆ กับหัวออกสู่ตลาด โดยนำกลับบ้านในราคาประมาณ 25 ดอลลาร์ต่อครั้ง

และใบไม้ที่ร่วงหล่นของ ต้น Calliandra ใหม่ เป็นอาหารสำหรับวัวทั้งห้าของ Ochoo นอกจากนี้ เขายังพบว่าเขาสามารถบดใบเฟิร์นเป็นอาหารเสริมสำหรับปลานิลที่เขาเติบโตในสระน้ำขนาดเล็กได้ ตอนนี้เขาใช้อาหารปลาน้อยลง และปลานิลโตเร็วกว่าปลาของเพื่อนบ้านมาก เขากล่าว

ทุกวันนี้ เกือบทุกอย่างที่ครอบครัวของ Ochoo กินมาจากฟาร์ม มีเหลือขายที่ตลาดมากมาย “ไม่ว่าจะในช่วงฤดูแล้งหรือฤดูฝน ที่ดินของฉันก็ไม่ว่างเปล่า” เขากล่าว “มีบางสิ่งที่สามารถค้ำจุนครอบครัวได้”

ฟาร์มที่เต็มไปด้วยต้นไม้ของ Ochoo แสดงถึงสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนหวังว่าจะเป็นอนาคตของการทำฟาร์ม ความเป็นจริงในปัจจุบัน ที่ซึ่งทุ่งนามักถูกกำจัดด้วยต้นไม้เพื่อเลี้ยงปศุสัตว์หรือปลูกพืชทีละแถว เรียกว่า การปลูกพืชเชิงเดี่ยว กำลังจะหมดลง

ประมาณครึ่งหนึ่งของพื้นที่ที่เอื้ออาศัยได้ทั้งหมดบนโลกนี้อุทิศให้กับการปลูกอาหาร ป่าไม้มากกว่า 30 เปอร์เซ็นต์ถูกกำจัดไปทั่วโลก และอีก 20 เปอร์เซ็นต์เสื่อมโทรม ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่สำหรับเลี้ยงปศุสัตว์และปลูกพืชผล นักวิจัยคาดการณ์ว่าภายในปี 2050 เพื่อเลี้ยงประชากรที่กำลังเติบโต พื้นที่เพาะปลูกจะต้องเพิ่มขึ้น 26 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีขนาดเท่ากับอินเดีย

ความหิวโหยร่วมกันของมนุษย์เป็นแรงผลักดันให้เกิดวิกฤตทางนิเวศสองประการของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ การตัดต้นไม้เพื่อให้มีที่ว่างสำหรับพืชผลและปศุสัตว์จะปล่อยคาร์บอนออกสู่ชั้นบรรยากาศและ ขจัด แหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติซึ่งสนับสนุนสายพันธุ์ต่างๆ มากมาย ( SN: 1/30/21, p. 5 )

โทเบียส พลินิงเงอร์ นักนิเวศวิทยาภูมิทัศน์จากมหาวิทยาลัย Kassel ของเยอรมนีและมหาวิทยาลัยเกิททิงเงน ระบุว่า มนุษยชาติกำลังตกอยู่ในอันตรายจากการข้ามพรมแดนของดาวเคราะห์ที่มีผลกระทบที่คาดเดาไม่ได้ ในขณะที่ที่ดินยังคงมีการเคลียร์เพื่อการเกษตร “มีความกดดันสูง … เพื่อเปลี่ยนไปสู่แนวทางการใช้ที่ดินที่ยั่งยืนมากขึ้น”

เกษตรกรอย่าง Ochoo ซึ่งตั้งใจผสมผสานพืชผล ต้นไม้ และปศุสัตว์ แนวทางปฏิบัติที่เรียกว่าวนเกษตรแบบหลวมๆ ให้แนวทางที่ยั่งยืนมากขึ้น วนเกษตรอาจไม่ได้ผลในทุกกรณี “แต่มีศักยภาพที่ดี” Pliinger กล่าวสำหรับการทำงานเพื่อมุ่งสู่เป้าหมายการผลิตอาหารและการอนุรักษ์บนพื้นที่เดียวกัน

การรวมต้นไม้เข้ากับฟาร์มอาจดูเหมือนเป็นสูตรสำหรับผลผลิตที่ต่ำกว่า เนื่องจากต้นไม้จะเข้ามาแทนที่พืชผลบางชนิด แต่การผสมดังกล่าวสามารถบีบอาหารจากแปลงหนึ่งได้มากกว่าเมื่อปลูกพืชแยกจากกัน Pliinger กล่าว ในยุโรป ฟาร์มผสมที่ปลูกข้าวสาลีหรือทานตะวันระหว่างแถวของต้นเชอร์รี่ป่าและต้นวอลนัทสามารถให้ผลผลิตมากกว่าการปลูกพืชเชิงเดี่ยวในพืชผลเดียวกันในพื้นที่ที่กำหนดถึง 40 เปอร์เซ็นต์

วนเกษตรเป็นบรรทัดฐานจนกระทั่งวิธีการทางการเกษตรสมัยใหม่แพร่หลายไปทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการปฏิวัติอุตสาหกรรมและการใส่ปุ๋ยเคมีขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 แต่ฟาร์มเล็กๆ ในเขตร้อนก็ยังใหญ่อยู่บนต้นไม้ ทั่วโลกประมาณ 43 เปอร์เซ็นต์ของที่ดินที่ใช้เพื่อการเกษตรมีต้นไม้ปกคลุมอย่างน้อย 10 เปอร์เซ็นต์ตามการศึกษาในปี 2559 ใน รายงาน ทางวิทยาศาสตร์

การเพิ่มเปอร์เซ็นต์นั้นอาจมีประโยชน์อย่างลึกซึ้งและหลากหลาย หากทำถูกต้อง Anja Gassner นักวิทยาศาสตร์อาวุโสของ World Agroforestry ในเมืองบอนน์ ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า “ต้นไม้จะต้องถูกรวมเข้าด้วยกัน [เข้าสู่ฟาร์ม] เพื่อไม่ให้เกิดปัญหาเพิ่มเติม” สำหรับเกษตรกร และแนวทางปฏิบัติก็ดูแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับภูมิภาคและเป้าหมายของผู้คนที่อาศัยอยู่ที่นั่น สิ่งที่ชาวไร่ชาวสเปนต้องการจากไร่ที่มีต้นโอ๊กเป็นจุดที่หมูอ้วนบนต้นโอ๊กจะแตกต่างจากที่เกษตรกรในเอกวาดอร์ต้องการจากต้นกาแฟที่ปลูกภายใต้ร่มเงาของต้นอินกาในเขตร้อน

วิธีดำเนินการวนเกษตรในสามส่วนที่แตกต่างกันมากของโลกแสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญาและความท้าทายของการจับคู่ต้นไม้และพืชผล

ทำในที่ร่ม
หากคุณกำลังเพลิดเพลินกับกาแฟยามเช้าขณะอ่านข้อความนี้ มีโอกาสที่เมล็ดกาแฟในเบียร์นั้นมาจากฟาร์มที่ประกอบอาชีพวนเกษตร

ต้นกาแฟมีวิวัฒนาการมาจากป่าที่ราบสูงของเอธิโอเปีย Eduardo Somarriba นักเกษตรวิทยาที่ศูนย์วิจัยการเกษตรเขตร้อนและศูนย์การศึกษาระดับอุดมศึกษาในเมือง Cartago ประเทศคอสตาริกากล่าวว่าพวกมันเหมาะสำหรับการแรเงาเป็นอย่างดี

พุ่มไม้พื้นเมืองที่หลากหลายสามารถช่วยให้ต้นกาแฟเจริญเติบโตได้ ต้นไม้บางชนิดสูบไนโตรเจนลงไปในดิน ทำให้ไม่จำเป็นต้องใส่ปุ๋ยแบบเข้มข้น Somarriba กล่าว พืชพื้นเมืองยับยั้งการเจริญเติบโตของวัชพืช ทำให้ดินและอุณหภูมิมีเสถียรภาพ ปรับปรุงการกักเก็บน้ำ และสนับสนุนสัตว์ผสมเกสร

แต่เมื่อความกระหายในกาแฟทั่วโลกเพิ่มขึ้น การปลูกพืชได้เปลี่ยนไปเป็นแปลงที่ไม่มีร่มเงาซึ่งมีแต่ต้นกาแฟที่ต้องใช้ปุ๋ยเคมีอย่างสม่ำเสมอ จากปีพ.ศ. 2539 ถึง พ.ศ. 2553 ส่วนแบ่งทั่วโลกของกาแฟที่ปลูกภายใต้ร่มเงาของต้นไม้นานาชนิดลดลงจากร้อยละ 43 เป็น 24 เปอร์เซ็นต์ นักวิจัยรายงานในปี พ.ศ. 2557 ในBioScience

การกำจัดต้นไม้นั้นถือว่าดีสำหรับการเพิ่มผลผลิต แม้ว่าหลักฐานจะปะปนกัน การมุ่งเน้นไปที่ตัวเลขนี้ทำให้พลาดผลประโยชน์ที่มากกว่าของการกระจายฟาร์มที่หลากหลาย Somarriba กล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟาร์มขนาดเล็ก ซึ่งยังคงผลิตกาแฟส่วนใหญ่ของโลก

“หากราคากาแฟตกต่ำและอยู่ในระดับต่ำเป็นเวลาห้าหรือหกปี ชาวนารายย่อยจะไม่สามารถทำกาแฟได้จาก [การขาย] กาแฟเท่านั้น” Somarriba กล่าว แต่การเพิ่มส่วนผสมของต้นไม้สามารถสร้างความยืดหยุ่นทางเศรษฐกิจและสภาพอากาศได้ เขากล่าว

ไม้ซุงที่มีคุณค่า เช่น มะฮอกกานี สามารถใช้เป็นบัญชีออมทรัพย์ เก็บเกี่ยวเมื่อกำไรจากกาแฟไม่เพียงพอ มะม่วง ถั่วบราซิล หรือต้นอาซาอิสามารถให้รายได้ได้เช่นกัน แต่ไม่ใช่ทุกแห่งที่จะมีตลาดที่มีการพัฒนาอย่างดีสำหรับสินค้าเหล่านี้ Somarriba กล่าว ซึ่งถือเป็นความท้าทายในการเพิ่มส่วนแบ่งของกาแฟที่ปลูกในที่ร่ม

นักอนุรักษ์บางคนพยายามที่จะเพิ่มความต้องการของผู้บริโภคสำหรับกาแฟที่ปลูกในที่ร่มโดยเน้นว่ากาแฟนั้นมีประโยชน์ต่อความหลากหลายทางชีวภาพอย่างไร ตัวอย่างเช่น ศูนย์นกอพยพ Smithsonian ให้การรับรองที่เป็นมิตรกับนกสำหรับสวนที่มีต้นไม้ปกคลุมและความหลากหลายซึ่งเป็นผลดีสำหรับนกอพยพ เกษตรกรที่ผ่านการรับรองสามารถคิดราคาสูงขึ้นเล็กน้อยโดยเฉลี่ย 5 ถึง 15 เซ็นต์ต่อปอนด์

นกอพยพแห่กันไปที่สวนดังกล่าว BALLSTEP2 “เมื่อคุณอยู่ในฟาร์มกาแฟที่เป็นมิตรกับนก คุณจะรู้สึกเหมือนอยู่ในป่า” Ruth Bennett นักนิเวศวิทยาที่ Smithsonian Migratory Bird Center ในวอชิงตัน ดีซี กล่าว “คุณได้ยินเสียงนกร้องมากมาย และเป็นนกที่หลากหลาย รวมทั้งสายพันธุ์เขตร้อนที่เซ็กซี่จริงๆ เช่น ม็อตมอตคิ้วเทอร์ควอยซ์” เธอกล่าว

ไร่กาแฟที่เป็นมิตรกับนกก็ดูเหมือนจะดีสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเช่นกัน ในเม็กซิโกสวนกาแฟที่เป็นมิตรกับนกมีสัตว์ป่าพื้นเมืองรวมทั้งกวางและหนูมากกว่าสวนกาแฟอื่น ๆ ตามการศึกษาในปี 2559 ในPLOS ONE

ปลวกที่ฉูดฉาดที่สุดคือ African Macrotermesซึ่งเป็นช่างก่อ

ชาวนาเหนือพื้นดินสร้างกองโคลนแข็งสีส้มแดงสูงหลายเมตรและขรุขระเหมือนเทือกเขาแอลป์ ภูเขาขนาดเล็กเป็นรูพรุน สามารถระบายอากาศและจัดการอุณหภูมิของเชื้อราในถ้ำได้ ฟาร์มเลี้ยงลูกของราชาและราชินีที่เกินขนาด ซึ่งในหนึ่งสายพันธุ์มีรายงานว่าจะผลิตไข่ได้ประมาณ 20,000 ฟองต่อวัน เกษตรกร ผู้ปลูกแมลงรายใหญ่ที่มีชื่อเสียงที่สุดได้คิดค้นแคนซัสของตนเอง

มดเลี้ยงเชื้อราเริ่มต้นอย่างสุภาพในการเกษตรเมื่อ 60 ล้านปีก่อน แต่เมื่อประมาณ 15 ล้านปีก่อน มดตัดใบ อัตตะและญาติสนิทบางกลุ่มก็เติบโตขึ้น ทุกวันนี้ แต่ละรังเติบโตเป็นเชื้อราสายพันธุ์เดียวในระดับอุตสาหกรรม ฟาร์มเป็นพืชเชิงเดี่ยวที่กว้างใหญ่ เป็นพืชผลเดียวที่น่าแปลกใจ เช่น ทุ่งข้าวสาลีที่แผ่กว้างออกไปสู่ขอบฟ้า

รัง Attaหนึ่ง รังใหญ่พอที่จะเลี้ยงผู้อยู่อาศัยได้ 7 ล้านคน ลองนึกภาพชิคาโกที่มีผู้คนมากกว่าสองเท่า ทั้งหมดปลูกอาหารในเขตเมือง และเมืองมดยังคงมีผู้อยู่อาศัยและอาหารเพิ่มขึ้น แน่นอนว่าพลเมืองของชิคาโกสองคนนี้ใช้เวลารับประทานอาหารตลอดชีวิตเป็นส่วนใหญ่

เครื่องตัดใบ อัตตา เป็นมดที่เดินผ่านสารคดีธรรมชาติมากมาย ไม่มีอะไรบ่งบอกว่าป่าเขตร้อนเหมือนกับนัก ล่าสัตว์ Atta ตัวเล็ก ๆ ที่ แคระแกร็นเพียงไม่กี่วินาทีภายใต้เศษใบไม้ขนาดใหญ่ของเธอ คนขนใบไม้เหล่านั้นได้ใกล้ชิดกับภาพยนตร์แอนิเมชั่นเรื่องLion King ปี 1994 ด้วยซ้ำ ไม่เป็นไรหรอกว่าจะไม่มีใบมีดในชีวิตจริงในแอฟริกา

อย่างไรก็ตาม มด Attaบาง ตัวอาศัยอยู่ทางตอนใต้ของสหรัฐอเมริกา ดังนั้น เมื่อฉันไปเที่ยวออสตินในเดือนมกราคม อุลริช มูลเลอร์ นักวิจัยที่ใช้เวลาหลายสิบปีในการศึกษาเกษตรกรผู้ปลูกเชื้อราที่มหาวิทยาลัยเท็กซัส เสนอให้นำการสำรวจขนาดเล็กเพื่อค้นหาเครื่องตัดใบในท้องถิ่น

ฉันเห็นAtta texana แวบแรก ประมาณ 10 ขั้นในอาคารวิจัยหลักของ Brackenridge Field Laboratory บนผนังแขวนเครื่องช่วยสอนซีทรูที่คล้ายกับวังหนูแฮมสเตอร์สองชั้นที่มีมดตัวเล็ก ๆ เคลื่อนไหวอยู่ที่นี่และที่นั่น ในกล่องพลาสติกใสกล่องหนึ่งที่เชื่อมต่อกันด้วยท่อทางเดินวางสิ่งที่ดูเหมือนฟองน้ำอาบน้ำสีเทาเก่าๆ ที่ควรทิ้งจริงๆ เมื่อดูใกล้ ๆ ดูเหมือนต่างดาวมากขึ้น: ผิดปกติ มีรูเล็กๆ โดยมีโซนสีน้ำตาลเข้มเป็นแอ่งน้ำค่อยๆ จางลงจนถึงสิ่งที่ใกล้เคียงกับเนื้อสีซีด

กองเชื้อรานี้เป็นสาเหตุที่คนขนใบไม้ทั้งหมดบรรทุกตัวอย่างสีเขียวของพวกเขาเป็นแถวยาวบนทางหลวงมด มดไม่กินต้นไม้เขียวขจี พวกเขาเซ่อมันซึ่งเป็นการปรับสภาพที่กระตุ้นเอนไซม์ย่อยอาหารของเชื้อรา จากนั้นมดจะวางกระดาษแผ่นเล็กๆ ไว้บนกองเชื้อราเพื่อรออาหารกลางวันเติบโต

“นี่คือท้องของพวกเขา” มูลเลอร์กล่าว กองเชื้อราย่อยความเขียวขจีที่มดไม่สามารถทำได้ การให้อาหารรังมดที่เต็มไปด้วยเชื้อราต้องใช้พื้นที่สีเขียวมากจน รังมด Atta ในอเมริกาใต้ กลายเป็นหนึ่งในผู้กินพืชรายใหญ่ในละแวกนั้น

สำหรับมนุษย์ กระเพาะของเชื้อราที่กินหญ้าขนาดใหญ่นี้ดูเหมือนกันเกินไปสำหรับมดเอง รังแต่ละรังเติบโตเพียงหนึ่งโคลนของเชื้อรา Mueller ผู้ซึ่งขุดบิต สุ่มตัวอย่าง เปรียบเทียบ และสุ่มตัวอย่างในช่วงหลายปีที่ผ่านมากล่าว ฟาร์มมนุษย์ที่ปลูกพืชได้เพียงหนึ่งหรือสองพันธุ์เท่านั้นที่เชิญชวนให้เกิดภัยพิบัติ หากศัตรูพืชหรือโรคสามารถทำลายการป้องกันของพันธุ์ไม่กี่ชนิดเหล่านั้น พืชผลทั้งหมดจะหายไป คิดว่าความอดอยากมันฝรั่งไอริช

อย่างไรก็ตาม มดชนิดนี้ได้ปลูกพืชเชิงเดี่ยวมาเป็นเวลาหลายล้านปี บางคนถึงกับใช้ยาฆ่าแมลงเพื่อต่อสู้กับศัตรูพืช กวาดเชื้อราที่บุกรุกด้วยสารพิษที่หลั่งจาก แบคทีเรีย Pseudonocardiaซึ่งเจริญเติบโตในกระเป๋าหรือรอยพับเฉพาะของมด มนุษย์ต่อสู้กับศัตรูพืชที่พัฒนาความต้านทาน ตัวอย่างเช่น ด้วงมันฝรั่งโคโลราโดบางตัวได้พัฒนาความต้านทานต่อส่วนผสมของยาฆ่าแมลง 56 ชนิด มดจะรักษาพืชผลของมันได้อย่างไร?

ประการหนึ่ง มดจับตาดูพืชผลของมันอย่างใกล้ชิด จับและรักษาปัญหาตั้งแต่เนิ่นๆ Mueller ประมาณการว่ามดชาวนาส่งเชื้อราแต่ละชิ้นในสวนวันละหลายครั้ง มนุษย์เรียกการตรวจสอบพืชผลแบบจุลภาคว่า “การเกษตรที่แม่นยำ” และเห็นคุณค่าของมันสำหรับฟาร์มมนุษย์ด้วย

นอกจากนี้ มดอาจนำหน้ามนุษย์ในการส่งเสริมไมโครไบโอมที่เป็นประโยชน์ วิธีที่มดปลูกถ่ายชิ้นส่วนของสวนเพื่อเริ่มต้นแพทช์ใหม่อาจเป็นหนึ่งในความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมดกับการเกษตรของมนุษย์ Mueller กล่าว มนุษย์ปลูกเพียงแค่เมล็ดหรือกิ่ง แต่เมื่อมดต้องการกำจัดเชื้อราไปยังจุดใหม่ พวกมันจะดึงชิ้นส่วนของทั้งสวนออกมาและเคลื่อนย้ายไป — เชื้อราและจุลินทรีย์พันล้านชนิดใดก็ตามที่เข้าไปพัวพัน

มดกำลังจำลองชุมชนจุลินทรีย์ทั้งหมด Mueller กล่าว เกษตรกรผู้เลี้ยงมดไม่จำเป็นต้องรู้จุลชีววิทยาหรืออะไรทั้งสิ้น ยกเว้นแต่ว่ากลุ่มเชื้อราจะมีรสชาติที่ดีต่อสุขภาพ ด้วยวิธีนี้กลุ่มจุลินทรีย์จะถูกส่งต่อซึ่งเข้ากันได้กับพืชผลและเป็นส่วนผสมที่ดีในการต่อต้านภัยคุกคามในปัจจุบัน “มดค้นพบเมื่อ 60 ล้านปีก่อน … ว่าจุลินทรีย์คั่นระหว่างหน้ามีความสำคัญเพียงใด” มูลเลอร์กล่าว

แม้ว่า มด Attaอาจจัดการไมโครไบโอมของลำไส้ภายนอกได้อย่างน่าชื่นชม แต่วิธีการเลี้ยงมดอื่นๆ บางอย่างก็ดูสิ้นเปลือง

เชื้อราที่อัตตาและญาติสนิทบางส่วนเติบโตเนื่องจากพืชผลเพียงชนิดเดียวของพวกมันไม่ได้มีประสิทธิภาพสูงสุดในการทำลายสารประกอบในใบ “มันต้องใช้สิ่งที่ย่อยง่าย” มูลเลอร์กล่าว ในทางกลับกัน เมื่อมดกินเชื้อรานี้ พวกมันจะปฏิบัติต่อมันเหมือนต้นแอปเปิ้ลมากกว่าเหมือนกล่องใส่ผักสลัด มดกัดกินอาหารอันอวบอ้วนที่เรียกว่า gongylidia ซึ่งอ้วนขึ้นที่ปลายเส้นของเชื้อราชนิดนี้ เชื้อราที่เหลือจำนวนมากสูญเปล่า

ดูเหมือนจะมีตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพมากกว่า มดสายพันธุ์หนึ่งที่พบใน Brackenridge Field Lab ใน สกุล Cyphomyrmexมีแนวโน้มว่าจะมียีสต์สีเหลืองอ่อนถึงสีเหลืองอำพันที่มดกินเหมือนองุ่น โดยไม่มีเมล็ดแม้แต่จะถ่มน้ำลายลงถังขยะ อีกทั้งเกษตรกรเหล่านี้ไม่ต้องตัดใบสดเพื่อเลี้ยงในฟาร์ม ในทางกลับกัน มดจะผสมพันธุ์โดยนำของเสียที่มีอยู่เข้ามา: มูลของหนอนผีเสื้อ

ความ พยายามของมด Attaในการรวบรวมความเขียวขจีนั้นดูไม่มีประสิทธิภาพเมื่อเปรียบเทียบ เพื่ออธิบายกระบวนการอย่างใกล้ชิด Mueller และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Tristan Kubik ได้นำฉันออกจากห้องแล็บเข้าไปในป่า Brackenridge บ่ายเดือนมกราคมที่อากาศปลอดโปร่งและโปร่งสบายนี้น่าจะเหมาะสำหรับมดลากใบไม้

เพื่อตามหาคนหาอาหาร คูบิกผู้หลงใหลในแมลงรุ่นที่สามจึงสะกดรอยตามแมวอย่างดุเดือด ฉันใช้เวลาสักครู่กว่าจะรู้ว่าเขากำลังชี้ไปที่อะไร: เศษสีเขียวเล็กๆ น้อยๆ ที่ทำให้กระตุกผิดปกติน้อยที่สุด มันเหมือนกับการมองลงไปที่คัพเค้กสองสามชิ้นที่โรยอยู่บนพื้น แต่ละอันให้การกระตุกน้อยที่สุดต่อขั้นตอนของมด และแทบไม่ซิงค์กัน เหล่านี้เป็นใบมีดที่นำความเขียวขจีกลับบ้าน

การกระตุกเล็กๆ น้อยๆ เป็นขั้นเล็กๆ และรังในบ้านยังไม่อยู่ในสายตามนุษย์ การเดินทางออกหาอาหารเพียงครั้งเดียวซึ่งอยู่ห่างจากรังประมาณ 75 เมตร อาจใช้เวลาประมาณสองชั่วโมงไปกลับบนพื้นราบ อย่างไรก็ตาม มด A. texanaเหล่านี้เสี่ยงเป็นสองเท่า ทั้งหมดนี้สำหรับเศษไม้เพียงชิ้นเดียว อาจเป็นขนาดเท่าเล็บมือ ของใบไม้บางส่วน คำพูดที่ผุดขึ้นในใจคือ “ไร้สาระ”

ในขั้นตอนของมนุษย์ รังอยู่ห่างออกไปโดยใช้เวลาเดินเพียงไม่กี่นาที รังดูแปลกตาเมื่อมองจากด้านบน สิ่งที่ใหญ่ที่สุดที่เราเห็นในบ่ายวันนั้นอยู่บนฝั่งที่อ่อนโยนโดยมีจุดสีแดงเล็กน้อยหรือดินพังทลายสองแห่งท่ามกลางต้นไม้ฤดูหนาวที่มีตะปุ่มตะป่ำ ด้วยการฝึกสอน ฉันเห็นรูขนาดเท่านิ้วโปกเล็กๆ บนพื้น ฉันสงสัยว่ามีมดกี่พันตัวที่ทำงานหนักอยู่ใต้รองเท้าบูทของเรา มูลเลอร์โต้เถียงกับตัวเอง: “สามล้าน … อาจจะห้า?”

การตัดใบเป็นชิ้น ๆ เป็นงานที่ต้องทำมาก การทำกระดาษปาเล็กๆ จากพื้นผิวใบหนึ่งตารางเมตรหมายถึงการตัดไปมาและระยะทางประมาณ 2.9 กิโลเมตรนักวิจัยประเมินในปี 2016 ในRoyal Society Open Scienceหลังจากสังเกตกลุ่มทดลองของA. cephalotes พลังงานที่ป้อนเข้าสู่ฟาร์มฟังดูคุ้นเคยเกินไป

เชื้อราเป็นพืชผลไม่ได้สังเคราะห์แสงเหมือนพืช ดังนั้นจึงไม่สามารถทำอาหารกลางวันจากแสงแดดได้ การเปรียบเทียบฟาร์มเห็ดราไม่ใช่ทุ่งข้าวสาลี แต่กับวัวควายหรือสุกรในแหล่งอาหารของมนุษย์อาจยุติธรรมกว่า แคลอรี่ของอาหารแต่ละอย่าง ไม่ว่าจะเป็นเศษใบไม้หรือรถรางของถั่วเหลือง จำเป็นต้องปลูกหรือรวบรวมและดึงโดยเกษตรกร แหล่งอาหารขนาดยักษ์ที่ดำเนินการโดยมดมีความท้าทายในการจัดหาอาหารอย่างไม่หยุดยั้งเช่นเดียวกับที่มนุษย์ทำ

ไม่แปลกใจเลยที่ Ford Denison บางคนมองว่ามีข้อเสียในการมองว่าฟาร์มมดเป็นแบบอย่างทางการเกษตร Denison เป็นผู้เขียนหนังสือDarwinian Agriculture ปี 2012 และเขาเข้าร่วมการประชุมสัมมนา Konrad Lorenz ปี 2019 ที่มหาวิทยาลัยมินนิโซตาในเซนต์ปอล เดนิสันศึกษาความยั่งยืนทางการเกษตรและคิดเกี่ยวกับวิธีการคัดลอกจากธรรมชาติอย่างมีกลยุทธ์

เพียงเพราะเราเห็นรังมดที่เหมือนฟาร์มหรือป่าผสมพันธุ์ที่ยั่งยืน ไม่ได้หมายความว่าการเลียนแบบทั้งตัวจะเป็นความคิดที่ดี เขากล่าวว่าสิ่งที่ต้องทำคือการมองหารายละเอียดที่วิวัฒนาการได้ทดสอบมาเป็นเวลาหลายล้านปีกับตัวเลือกอื่น ๆ

วิวัฒนาการไม่ได้ทดสอบรูปแบบการเพาะเลี้ยงเดี่ยวของมดผ่านการแข่งขันอย่างแน่นอน มดไม่สามารถเติบโตเชื้อราด้วยวิธีอื่นได้ หากมีเชื้อรามากกว่าหนึ่งสายพันธุ์ในฟาร์ม “มีการทำสงครามเคมี” เขากล่าว โดยทั่วไปแล้วสายพันธุ์หนึ่งจะฆ่าคู่ต่อสู้ของมัน แม้ว่าพวกมันจะเติบโตในห้องที่แยกจากกัน

“การใช้พืชเชิงเดี่ยวในระยะยาวอาจเป็นหลักฐานว่าวัฒนธรรมเชิงเดี่ยวสามารถยั่งยืนได้” เดนิสันกล่าว อย่างไรก็ตาม มนุษย์ที่กำลังมองหาแบบจำลองตามธรรมชาติ ควรจะมุ่งเป้าไปที่แถบที่สูงกว่า การทำฟาร์มเชิงเดี่ยวในหมู่มดเหล่านี้ “ไม่ได้หมายความว่าจะดีกว่าการผสมพันธุ์แบบผสมผสาน” เขากล่าว การเพาะปลูกในฟาร์มที่มีความหลากหลายมากขึ้นอาจช่วยบรรเทาปัญหาศัตรูพืชได้ แต่ใครจะรู้ล่ะ? มดที่มีพืชผลเดียวไม่เคยแข่งขันกับมดที่มีมากกว่าหนึ่งตัว

ฟาร์มแมลงอื่น ๆ มีนิสัยใจคอที่ดูเหมือนพัฒนาภายใต้การแข่งขันที่รุนแรง พิจารณา หยด Squamellaria บนยอดไม้ ซึ่งเผชิญกับความท้าทายในการรีไซเคิลไนโตรเจน

ไนโตรเจนมักเป็นสินค้าที่มีค่าสำหรับพืชเช่นSquamellariaที่ไม่ได้อาศัยอยู่ในดิน สำหรับพืชเหล่านี้ซึ่งหล่อหลอมวิถีชีวิตของสถานีอวกาศโดยเกาะกิ่งไม้สูงเหนือพื้นดิน มด P. nagasauอาจเป็นผู้ให้ไนโตรเจนหรือสารอาหารอื่น ๆ ที่หวงแหน มดยังมีการป้องกันที่สำคัญ โดยพุ่งเข้าโจมตีผู้บุกรุกที่พยายามแทะเมล็ดพืชหรือใบไม้จากฟาร์มที่มีกระเปาะของพวกมัน

เพื่อเป็นการคืนทุน พืชมีที่พักพิงที่จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับมดและอาหาร ซึ่งสะดวกแต่สามารถเปลี่ยนได้ในเวลาอันสั้น ดอกไม้ของพืชSquamellaria มีเสน่ห์ดึงดูดมด เมื่อกลีบดอกร่วง ดอกไม้ก็หยุดพัฒนาเป็นเวลาหลายวัน และมดมาเยี่ยมเยียนเพื่อกินขอบหวานด้วยกรดอะมิโนที่ฐานดอก

ในหก สายพันธุ์ Squamellariaเมื่อพืชเติบโตและเปิดทางเข้าสู่โพรงในของพวกมันมากขึ้น มดจะเคลื่อนเข้ามาทางประตูเล็ก ๆ และเลี้ยงลูก พืชขนาดใหญ่สามารถเลี้ยงมดได้ประมาณ 10,000 ตัว และมดทั้งฝูงสามารถขยายขอบเขตให้ครอบคลุมพืชหลายชนิด แม้กระทั่งสายพันธุ์ที่เป็นก้อนผสมกัน

ในฐานของต้นไม้ ห้องบางห้องสร้างผนังด้านในเรียบ ในขณะที่โพรงอื่นๆ แตกหน่อออกมาเป็นปุ่มเล็กๆ ที่มีระยะห่างกันมาก มดดูแลไข่และตัวอ่อนในห้องเรียบ Chomicki คิดว่าโพรงที่มีกำแพงล้อมรอบทำหน้าที่เป็นส้วมมดและถังขยะ จากมุมมองของพืช ห้องเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นศูนย์รับบริจาคมดที่อุดมด้วยไนโตรเจน

การดูดซึมไนโตรเจนของผนังที่เป็นตะปุ่มตะป่ำนั้น “มีประสิทธิภาพมาก” Chomicki กล่าว เขาได้ฉีดความเข้มข้นที่แตกต่างกันและติดตามพืชเพื่อให้ทันกับการไหลเข้าจำนวนมาก

มดเลือกกล่องทั้งหมดสำหรับการเพาะพันธุ์อย่างแท้จริงในหกสายพันธุ์ Chomicki โต้แย้ง เขาได้บันทึกวิดีโอมดที่เพาะ เมล็ด สควอเมลลาเรียโดยซุกไว้ใต้เปลือกไม้ จากนั้นมดจะปกป้องเมล็ดพืชจากแมลงปีกแข็งและสัตว์กินเนื้ออื่นๆ แม้กระทั่งโจมตีนักวิทยาศาสตร์ที่อยากรู้อยากเห็น การป้องกันที่แข็งแกร่งในโลกยอดไม้นี้สามารถนับเป็นอีกหนึ่งงานที่น่าเบื่อในการดูแลฟาร์ม

Toby Kiers นักนิเวศวิทยาจาก Vrije Universiteit Amsterdam หนึ่งในผู้เขียนร่วมของ Chomicki กล่าว มลพิษของปุ๋ยเป็นประเด็นร้อนในประเทศเนเธอร์แลนด์ ในวิสัยทัศน์ของ Kiers เกี่ยวกับอนาคตที่ยั่งยืนกว่า พืชไร่ได้ปุ๋ยจากปุ๋ยคอกในทุ่งหญ้าที่อยู่ใกล้เคียง ดังนั้นกลุ่มผลิตภัณฑ์ขยะในอดีตจึงกลับกลายเป็นสิ่งที่มีประโยชน์

ใช้แรงบันดาลใจจากมดเธอขอ ฟาร์มหยดเป็นเหมือนเศรษฐกิจหมุนเวียนที่ดีที่สุด โดรนที่เป่าฟองละอองเรณูบนดอกไม้ในสักวันหนึ่งอาจช่วยให้เกษตรกรผสมเกสรพืชผลของตนได้

แทนที่จะพึ่งพาผึ้งและแมลงผสมเกสรตัวอื่นๆ ซึ่งกำลังลดน้อยลงทั่วโลกอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ( SN: 7/9/15 ) การใช้ ยาฆ่าแมลง ( SN: 10/5/17 ) และปัจจัยอื่นๆ — เกษตรกรสามารถฉีดพ่นหรือกวาด ละอองเรณูลงบนพืชผลด้วยตัวเอง แต่ขนนกที่เป่าด้วยเครื่องจักรสามารถทำลายละอองเรณูจำนวนมาก และการแปรงละอองเกสรด้วยตนเองบนต้นไม้นั้นต้องใช้แรงงานมาก

นักเคมีด้านวัสดุ Eijiro Miyako จากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงแห่งประเทศญี่ปุ่นใน Nomi จินตนาการถึงการเอาท์ซอร์สการผสมเกสรไปยังโดรนอัตโนมัติที่ส่งละอองเรณูไปยังดอกไม้แต่ละดอก ความคิดเดิมของเขาเกี่ยวข้องกับ โดร นที่เคลือบด้วยละอองเรณูถูเมล็ดพืชบนดอกไม้แต่การรักษานั้นทำให้ดอกไม้เสียหาย ( SN: 3/7/17 ) จากนั้น ขณะเป่าฟองสบู่กับลูกชายของเขา มิยาโกะก็ตระหนักว่าฟองสบู่อาจเป็นวิธีการคลอดที่อ่อนโยนกว่า

ด้วยเหตุนี้ มิยาโกะและเพื่อนร่วมงานของเขา ซีหยาง นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมที่ JAIST เช่นกัน ได้คิดค้นวิธีแก้ปัญหาที่ประกอบด้วยละอองเรณู ซึ่งโดรนที่ถือปืนฟองสบู่สามารถเป่าลงบนพืชผลได้ เพื่อทดสอบความมีชีวิตของฟองอากาศที่มีละอองเรณู นักวิจัยใช้เทคนิคนี้ในการผสมเกสรด้วยต้นแพร์ในสวนผลไม้ นักวิจัยรายงานออนไลน์ใน วันที่17 มิถุนายนใน iScience

ในบรรดาสารละลายฟองสบู่ที่มีจำหน่ายทั่วไป มิยาโกะและหยางพบว่าละอองเรณูยังคงมีสุขภาพที่ดีและใช้งานได้ดีที่สุดในสารละลายที่ทำด้วยลอรามิโดโพรพิลเบทาอีน ซึ่งเป็นสารเคมีที่ใช้ในเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล นักวิจัยได้เพิ่มส่วนผสมป้องกันละอองเกสร เช่น แคลเซียมและโพแทสเซียม ร่วมกับพอลิเมอร์เพื่อทำให้ฟองอากาศแข็งแรงพอที่จะทนต่อลมที่เกิดจากใบพัดโดรน

นักวิจัยเป่าละอองเกสรดอกไม้บนต้นแพร์สามต้นในสวนผลไม้ โดยเฉลี่ย 95 เปอร์เซ็นต์ของดอกผสมเกสร 50 ดอกบนต้นไม้แต่ละต้นก่อให้เกิดผล นั่นเปรียบได้กับต้นไม้สามต้นที่คล้ายคลึงกันอีกชุดหนึ่งซึ่งผสมเกสรด้วยมือด้วยแปรงละอองเรณูแบบมาตรฐาน มีดอกไม้เพียงประมาณ 58 เปอร์เซ็นต์บนต้นไม้สามต้นที่อาศัยแมลงและลมในการออกผล

เพื่อทดสอบความเป็นไปได้ของการใช้บับเบิ้ลทรีตเมนต์นี้กับหุ่นยนต์บินได้ มิยาโกะและหยางจึงใช้ปืนฉีดฟองและเป่าละอองเกสรดอกไม้ใส่ดอกลิลลี่ปลอมขณะบินด้วยความเร็ว 2 เมตรต่อวินาที ดอกลิลลี่มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ถูกฟองสบู่ แต่มีฟองอากาศอีกมากมายที่พลาดการบาน นักวิจัยกล่าวว่าการผสมเกสรด้วยโดรนนั้นต้องใช้หุ่นยนต์บินได้ซึ่งสามารถจดจำดอกไม้และกำหนดเป้าหมายเฉพาะดอกได้อย่างช่ำชอง

ไม่ใช่ทุกคนที่เชื่อว่าการสร้างหุ่นยนต์ผสมเกสรเป็นความคิดที่ดี Simon Potts นักวิจัยด้านการจัดการที่ดินอย่างยั่งยืนที่ University of Reading ในอังกฤษ มองว่าเทคโนโลยีนี้เป็น “ชิ้นส่วนของวิศวกรรมอัจฉริยะที่ได้รับการปรับแต่งเพื่อแก้ปัญหาซึ่งสามารถแก้ไขได้ใน … วิธีที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้น”

ในปี 2018 Potts และเพื่อนร่วมงานได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาในScience of the Total Environmentโดยอ้างว่าการปกป้องแมลงผสมเกสรตามธรรมชาติเป็นวิธีที่ดีกว่าในการปกป้องการผสมเกสรของพืชมากกว่าการสร้างผึ้งหุ่นยนต์ นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่า แมลงเป็นแมลงผสมเกสรที่เชี่ยวชาญมากกว่าเครื่องจักรใดๆ และไม่รบกวนระบบนิเวศที่มีอยู่ มิยาโกะและหยางกล่าวว่าสารละลายฟองสบู่ของพวกมันเข้ากันได้ทางชีวภาพ แต่ Potts กังวลว่าการรดน้ำดอกไม้ในสารที่มนุษย์สร้างขึ้นอาจห้ามไม่ให้แมลงมาเยี่ยมต้นไม้เหล่านั้น

Yu Gu นักวิทยาการหุ่นยนต์แห่งมหาวิทยาลัยเวสต์เวอร์จิเนียในมอร์แกนทาวน์ ซึ่งออกแบบหุ่นยนต์ผสมเกสร แต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในงานชิ้นใหม่นี้ กล่าวว่าการสร้างหุ่นยนต์ผึ้งและการสนับสนุนประชากรแมลงไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกัน “เราไม่ได้หวังที่จะครอบครองผึ้งหรือแมลงผสมเกสรตามธรรมชาติอื่นๆ” เขากล่าว “สิ่งที่เราพยายามทำคือเสริมพวกเขา” ในที่ที่ขาดแคลนแรงงานติดปีกเพื่อผสมเกสรพืช วันหนึ่งเกษตรกรอาจใช้หุ่นยนต์ “เป็นแผน B” เขากล่าว ไม่มีปุนตั้งใจ

ประมาณเจ็ดปีที่แล้ว Kristin และ Josh Mohagen กำลังฮันนีมูนใน Napa Valley ในแคลิฟอร์เนีย เมื่อพวกเขาได้กลิ่นบางอย่างที่น่าแปลกใจในแก้ว Cabernet Sauvignon: พริกเขียว พ่อค้าไวน์คนหนึ่งอธิบายว่าองุ่นในขวดนั้นสุกบนเนินเขาข้างทุ่งพริกเขียว “นั่นเป็นประสบการณ์ครั้งแรกของฉันกับดินแดน” Josh Mohagen กล่าว

มันสร้างความประทับใจ แรงบันดาลใจจากเวลาของพวกเขาใน Napa Mohagens กลับบ้านที่ Fergus Falls, Minn. และเปิดตัวธุรกิจช็อกโกแลตตามหลักการของ terroir ซึ่งมักถูกกำหนดให้เป็น “ความรู้สึกของสถานที่”

ประเทศต่างๆ ผลิตโกโก้ที่มีรสชาติและกลิ่นหอมที่แตกต่างกันออกไป Kristin Mohagen กล่าว โกโก้จากมาดากัสการ์ “มีรสเบอร์รี่ที่สดใสจริงๆ อาจจะเป็นราสเบอร์รี่ อาจจะเป็นส้ม” เธอกล่าว ในขณะที่โกโก้จากสาธารณรัฐโดมินิกัน “มีรสบ๊องและช็อกโกแลตมากกว่านิดหน่อย”

ทั้งคู่ประเมินว่าย้อนกลับไปในปี 2013 เมื่อพวกเขาก่อตั้ง Terroir Chocolate บริษัทช็อกโกแลตขนาดเล็กอื่นๆ อีกประมาณ 50 แห่งในสหรัฐอเมริกาต่างก็โน้มน้าว terroir ว่าเป็นส่วนสำคัญในรสชาติของผลิตภัณฑ์ของพวกเขา

ตั้งแต่นั้นมา terroir ยังคงเป็นกลยุทธ์ทางการตลาดอย่างต่อเนื่อง ไม่ใช่แค่สำหรับไวน์และช็อกโกแลตเท่านั้น มิเกล โกเมซ นักเศรษฐศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ ผู้ศึกษาการตลาดและการจัดจำหน่ายอาหาร กล่าวว่า ฉลาก Terroir กลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น กาแฟ ชา และคราฟต์เบียร์ ผู้บริโภค “มีความสนใจมากขึ้นในการรู้ว่าผลิตภัณฑ์ที่พวกเขารับประทานนั้นผลิตขึ้นจากที่ใด ไม่เพียงแต่ที่ใดแต่ใครเป็นผู้ผลิตและอย่างไร” เขากล่าว ผู้คน “เห็นคุณค่าความแตกต่างในกลิ่นหอม รสชาติ”

คำจำกัดความของ terroir ค่อนข้างลื่นไหล ผู้ชื่นชอบไวน์ใช้ศัพท์ภาษาฝรั่งเศสเพื่ออธิบายสภาพแวดล้อมที่องุ่นเติบโตซึ่งทำให้ไวน์มีรสชาติที่เป็นเอกลักษณ์ ดิน ภูมิอากาศ และแม้แต่การวางแนวของเนินเขาหรือกลุ่มพืชใกล้เคียง แมลงและจุลินทรีย์มีบทบาท ผู้เชี่ยวชาญบางคนขยายพื้นที่เพื่อรวมแนวทางปฏิบัติทางวัฒนธรรมเฉพาะสำหรับการปลูกและการแปรรูปองุ่นที่อาจส่งผลต่อรสชาติได้เช่นกัน

แนวคิดเรื่องดินแดนค่อนข้างเก่า ในยุคกลาง พระซิสเตอร์เชียนและเบเนดิกตินในเบอร์กันดี ฝรั่งเศส แบ่งชนบทออกเป็น ภูมิ อากาศตามความแตกต่างเล็กน้อยในภูมิประเทศที่ดูเหมือนจะแปลเป็นลักษณะเฉพาะของไวน์ ไวน์ที่ผลิตในหมู่บ้าน Gevrey-Chambertin “มีชื่อเสียงในด้านความสมบูรณ์ของร่างกาย ทรงพลัง และมีแทนนิกมากกว่าส่วนใหญ่” ซอมเมลิเย่ร์ โจ ควินน์ ผู้อำนวยการด้านไวน์ของ The Red Hen ร้านอาหารในวอชิงตัน ดีซี กล่าว “ใน ในทางตรงกันข้าม ไวน์จากหมู่บ้าน Chambolle-Musigny ซึ่งอยู่ห่างจากทางใต้เพียงไม่กี่ไมล์ ได้รับการพิจารณาอย่างกว้างขวางว่ามีความละเอียดอ่อน ละเอียดอ่อน และมีน้ำหนักเบากว่า”

นักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญด้านไวน์บางคนสงสัยว่าสถานที่จริง ๆ แล้วทิ้งรอยประทับไว้นานในรสชาติ แต่คลื่นล่าสุดของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นว่า ที่จริงแล้ว สิ่งแวดล้อมและวิธีปฏิบัติในการผลิตสามารถให้ลายเซ็นทางเคมีหรือจุลินทรีย์ที่โดดเด่นจนนักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ลายเซ็นเพื่อติดตามอาหารกลับไปยังต้นกำเนิดได้ และในบางกรณี เทคนิคเหล่านี้กำลังเริ่มให้เบาะแสว่า terroir สามารถสร้างกลิ่นและรสชาติของอาหารและเครื่องดื่มได้อย่างไร

นักนิเวศวิทยา Jim Ehleringer แห่งมหาวิทยาลัย Utah ในซอลท์เลคซิตี้ศึกษาธาตุที่พืชเก็บสะสมไว้อย่างอดทน องค์ประกอบเหล่านี้เป็นภาพสะท้อนโดยตรงของดิน Ehleringer กล่าวว่า “ธาตุตามรอยไม่สลายตัว ดังนั้นจึงกลายเป็นลักษณะของดินและคงอยู่เมื่อเวลาผ่านไป

เพื่อดูว่าพวกเขาสามารถติดตามเมล็ดกาแฟไปยังต้นกำเนิดโดยใช้ส่วนผสมของธาตุรองของกาแฟได้หรือไม่ Ehleringer และทีมงานของเขาได้ตรวจวัดความเข้มข้นของธาตุรองประมาณ 40 ตัวอย่างในตัวอย่างเมล็ดกาแฟอาราบิก้าคั่วมากกว่าสี่โหลจาก 21 ประเทศ การคั่วถั่วในอุณหภูมิที่ต่างกันอาจส่งผลต่อความเข้มข้นของแต่ละธาตุ เพื่อแก้ไขเอฟเฟกต์การคั่วนี้ Ehleringer ได้คำนวณอัตราส่วนของแต่ละองค์ประกอบต่อองค์ประกอบอื่นๆ ในตัวอย่าง ซึ่งยังคงค่อนข้างคงที่ แม้จะผ่านการคั่วก็ตาม

ในFood Chemistry ฉบับวันที่ 1 สิงหาคม ทีมงานของเขารายงานว่าเมล็ดกาแฟจากภูมิภาคต่างๆสามารถมีลายนิ้วมือทางเคมีที่แตกต่างกันได้ คุณภาพทางเคมีของกาแฟ “มาจากธรณีวิทยา” Ehleringer กล่าว ตัวอย่างเช่น เมล็ดกาแฟสามตัวอย่างจากเยเมนมีอัตราส่วนของโบรอนต่อแมงกานีสซึ่งแบ่งโดยตัวอย่างกาแฟที่ปลูกในที่อื่นน้อยกว่า 0.5 เปอร์เซ็นต์

นักวิจัยคนอื่นๆ ได้ใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบที่คล้ายคลึงกันเพื่อค้นหาลายเซ็นทางเคมีของสถานที่ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ตั้งแต่ไวน์ที่ผลิตในพื้นที่ปลูกที่แตกต่างกันในโปรตุเกสไปจนถึงถั่วลิสงที่ปลูกในจังหวัดต่างๆ ในประเทศจีน

เทคนิคนี้มีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบแหล่งกำเนิดเมื่อ terroir เป็นส่วนหนึ่งของเสน่ห์ของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น ชาวไร่กาแฟในโคนาบนเกาะใหญ่ของฮาวาย กำลังใช้ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบเพื่อสนับสนุนการฟ้องร้องดำเนินคดีแบบกลุ่ม ซึ่งมีกำหนดการพิจารณาคดีในเดือนพฤศจิกายน กับผู้ค้าปลีกรายใหญ่ 21 ราย คดีนี้อ้างว่าบริษัทเหล่านั้นปลอมแปลงกาแฟของตนเป็น “โคน่า” เมื่อเมล็ดกาแฟถูกปลูกที่อื่น

แม้ว่าการวิเคราะห์องค์ประกอบจะรับรองความถูกต้องของพื้นที่ของผลิตภัณฑ์ แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าธรณีวิทยาจะกำหนดรสชาติ ติดตามองค์ประกอบเพียงอย่างเดียว Ehleringer กล่าวว่า “ไม่มีรสชาติหรือรสชาติ”

เพื่อพยายามเชื่อมโยงรสชาติกับสถานที่ นักวิทยาศาสตร์บางคนใช้ลายเซ็นทางเคมีที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ที่มหาวิทยาลัย Towson ในรัฐแมริแลนด์ นักเคมี Shannon Stitzel กำลังติดตามโกโก้จนถึงรากของมันโดยใช้สารประกอบอินทรีย์ ซึ่งส่วนใหญ่ผลิตโดยต้นโกโก้เอง ความเข้มข้นของสารประกอบอินทรีย์จำเพาะในพืชอาจเป็นผลมาจากการผสมผสานของปัจจัยที่มีปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อน — ตั้งแต่ยีนของความหลากหลายเฉพาะไปจนถึงองค์ประกอบของภูมิประเทศ เช่น สภาพภูมิอากาศและการปฏิบัติทางการเกษตร

Stitzel ทำงานร่วมกับตัวอย่างสุราโกโก้ — ​​เมล็ดโกโก้ที่ผ่านการหมัก ตากให้แห้ง คั่ว และบดให้เป็นแป้ง — จากทั่วโลก สุราโกโก้เป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง แต่ด้วยความร้อนเล็กน้อย แป้งพัฟจะละลายเป็นของเหลวมันวาวที่ Stitzel อธิบายว่า “ข้นกว่าน้ำผึ้งเล็กน้อย”

การใช้สารประกอบอินทรีย์ในการกำหนดตัวอย่างสุราโกโก้ให้กับประเทศต้นกำเนิดนั้น “ไม่ค่อยสะอาดเท่าเมื่อคุณทำกับการวิเคราะห์ธาตุ” เธอกล่าว ในงานที่ไม่ได้เผยแพร่ เธอสามารถใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบเพื่อเชื่อมโยงสุราโกโก้กับประเทศต้นกำเนิดได้อย่างแม่นยำประมาณร้อยละ 97 ของเวลาทั้งหมด

แต่ Stitzel หันมาใช้สารประกอบอินทรีย์เพราะในที่สุดแล้วการมีอยู่ของพวกมันอาจช่วยอธิบายความแตกต่างของรสชาติที่เธอ เช่น Mohagens คิดว่ามีอย่างชัดเจนมากระหว่างสุราโกโก้จากประเทศต่างๆ “คุณสามารถเปิดแต่ละภาชนะได้และกลิ่นจะแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง” เธอกล่าว

เมื่อเร็วๆ นี้ Stitzel ระบุความเข้มข้นของสารประกอบอินทรีย์ในสุราโกโก้จากเวียดนาม อินโดนีเซีย ฮอนดูรัส เอกวาดอร์ และเม็กซิโก จากนั้นเธอก็ใช้เทคนิคทางสถิติที่เรียกว่าการวิเคราะห์แบบจำแนกเพื่อจัดกลุ่มตัวอย่างโดยพิจารณาจากสารประกอบอินทรีย์ 9 ชนิดที่มีความเข้มข้นใกล้เคียงกัน รวมถึงคาเฟอีน สารประกอบที่คล้ายกันที่เรียกว่าธีโอโบรมีน และสารต้านอนุมูลอิสระที่เรียกว่าอิพิคาเทชิน

บนแพลตฟอร์มออนไลน์ SciMeetings ของ American Chemical Society ในเดือนเมษายน Stitzel รายงานว่าลายนิ้วมือทางเคมีนี้เพียงพอที่จะระบุประเทศต้นกำเนิดที่ถูกต้องได้อย่างถูกต้องสำหรับตัวอย่างประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี กลุ่มตัวอย่างไม่ได้จัดกลุ่มอย่างเรียบร้อยตามประเทศ ตัวอย่างสุราโกโก้จากฮอนดูรัสก่อตัวเป็นสองกลุ่มที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการคั่ว ตัวอย่างในกลุ่มฮอนดูรัสที่คั่วด้วยอุณหภูมิสูงสุดนั้นแยกได้ยาก นอกจากตัวอย่างจากเอกวาดอร์และเวียดนาม

ตอนนี้ Stitzel ต้องการเพิ่มสารประกอบอื่นๆ ในการวิเคราะห์เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการจัดหาของเธอ และเพื่อเชื่อมต่อภูมิภาคต่างๆ กับสารประกอบรสชาติที่เฉพาะเจาะจง “เรายัง… พยายามทำความเข้าใจว่าสารประกอบใดที่เกี่ยวข้องกับรสชาติ” เธอกล่าว การวิเคราะห์ล่าสุดของเธอแสดงให้เห็นแล้วว่าคาเฟอีน ธีโอโบรมีน และอีพิคาเทชิน ซึ่งล้วนแต่ให้รสขม สามารถช่วยแยกช็อกโกแลตของประเทศหนึ่งออกจากกัน

นักวิจัยคนอื่นพบว่า terroir ทิ้งรอยประทับไว้บนโมเลกุลที่สร้างกลิ่นของอาหาร พืชผลิตสารประกอบที่เรียกว่าอะโรมาไกลโคไซด์ซึ่งมีส่วนประกอบของน้ำตาลที่เชื่อมโยงกับสารประกอบอะโรมาติกที่ระเหยได้ เมื่อไม่บุบสลาย อะโรมาไกลโคไซด์จะไม่มีกลิ่น แต่การทำลายพันธะที่ระเหยง่ายของน้ำตาล — ผ่านอุณหภูมิสูง ค่า pH ต่ำ หรือเอนไซม์จากยีสต์ — ทำให้สารระเหยและปราศจากกลิ่นของมัน ช่อดอกไม้ของขวดไวน์ที่มีอายุมากนั้นประกอบขึ้นด้วยกลิ่นหอมระเหยในองุ่นซึ่งเอนไซม์ของยีสต์จะหลุดออกมาเมื่อเวลาผ่านไป

อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตเบียร์หลายรายอยากให้ IPA ของคุณมีรสชาติที่เชื่อถือได้เหมือนกัน ไม่ว่าคุณจะเปิดขวดในวันศุกร์นี้หรือในเดือนตุลาคม เมื่อสารอะโรเมติกส์ระเหยในเบียร์ขวด ย่อมไม่เป็นผลดีกับผู้ผลิตเบียร์จำนวนมากที่ต้องการจัดส่งผลิตภัณฑ์ที่มีรสชาติสม่ำเสมอ ผู้ผลิตเบียร์เรียกการปลดปล่อยที่ระเหยง่ายว่า “เบียร์คืบ” Paul Matthews นักวิทยาศาสตร์การวิจัยอาวุโสในสาขา Hopsteiner ของรัฐวอชิงตัน ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตและแปรรูปฮ็อพเชิงพาณิชย์ระดับนานาชาติซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในนิวยอร์กซิตี้กล่าว

หากผู้ผลิตเบียร์เพิ่มฮ็อพ (ดอกไม้ของต้นฮ็อพ) ลงในเบียร์ในช่วงเริ่มต้นของวงจรการต้มเบียร์ ความร้อนจะทำลายพันธะที่ระเหยของน้ำตาลและกลิ่นหอมจากอะโรมาไกลโคไซด์จะหายไปอย่างมากก่อนบรรจุขวด รสชาติที่เหลือจะคงเส้นคงวามากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป แต่เมื่อผู้ผลิตคราฟต์เบียร์ทำเบียร์แบบ “dry hopped” เช่น IPA โดยเติมฮ็อปหลังจากขั้นตอนการเดือด การเติมช่วงท้ายนี้จะช่วยให้กลีโคไซด์อโรม่าจำนวนมากเข้าสู่กระบวนการหมักแล้วจึงใส่ลงในขวดโดยที่ไม่บุบสลาย สารประกอบจะปล่อยอะโรเมติกส์ที่ระเหยได้เนื่องจากเอนไซม์ของยีสต์จะทำลายพันธะแม้หลังจากปิดฝาขวดแล้ว ดังนั้นกลิ่นของเบียร์เหล่านี้จึงมีแนวโน้มที่จะ “คืบคลาน” เมื่อเวลาผ่านไป

เนื่องจากพันธุกรรมมีอิทธิพลต่อกลิ่นและรส แมตทิวส์จึงกำลังสำรวจว่าสามารถควบคุมความเข้มข้นของอะโรมาไกลโคไซด์ได้ดีขึ้นผ่านการผสมพันธุ์หรือไม่ การผสมพันธุ์ฮ็อพที่มีความเข้มข้นต่ำสามารถลดปัญหา “การคืบคลานเบียร์” ที่ผู้ผลิตคราฟต์เบียร์จำนวนมากต้องเผชิญซึ่งจำหน่ายเบียร์ในระยะทางไกล

ในเวลาเดียวกัน แมตทิวส์และเพื่อนร่วมงานกำลังตรวจสอบศักยภาพของการเพาะพันธุ์ฮ็อพเพื่อให้มีความเข้มข้นของอะโรมาไกลโคไซด์สูงขึ้นสำหรับผู้ผลิตคราฟต์เบียร์ขนาดเล็ก ซึ่งไม่ค่อยกังวลเกี่ยวกับอายุการเก็บรักษาแต่ต้องการเพิ่มกลิ่นหอมของเบียร์

แมทธิวส์เพิ่งทำการทดสอบว่าความเข้มข้นของอะโรมาไกลโคไซด์ในพันธุ์ฮ็อพแต่ละตัวนั้นถูกกำหนดโดยพันธุกรรมหรือโดยสภาพดินมากกว่าหรือไม่ “แน่นอน พวกเขาถูกกำหนดโดยทั้งคู่” เขากล่าว “แต่ถ้าพวกมันมีพันธุกรรมมากกว่า เราสามารถผสมพันธุ์ให้พวกมันได้”

ในความร่วมมือกับเพื่อนร่วมงาน ซึ่งรวมถึงนักพฤกษเคมี Taylan Morcol แห่ง Lehman College ใน Bronx ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ City University of New York Matthews ได้ขยายพันธุ์ฮ็อพที่แตกต่างกัน 23 สายพันธุ์ที่แตกต่างกันไปตามพื้นที่เชิงพาณิชย์สองแห่งที่มีพื้นที่ที่แตกต่างกัน แมทธิวส์เรียกพื้นที่หุบเขายากิมาในรัฐวอชิงตันว่า “ทะเลทรายใต้เงาภูเขาเรเนียร์” อีกแห่งในหุบเขาแม่น้ำคูเทเนย์ในรัฐไอดาโฮนั้น “มีป่าสนและชื้นทางเหนือกว่ามาก” เขากล่าว

ในแต่ละสถานที่ ทีมงานวัดความเข้มข้นของอะโรมาไกลโคไซด์สี่ชนิดในแต่ละพันธุ์ฮ็อพ นักวิจัยรายงานใน สาขาวิชาเคมีอาหาร เมื่อวันที่ 15 สิงหาคม ว่าพันธุศาสตร์มีบทบาทสำคัญในการพิจารณาว่าอะโรมาไกลโคไซด์ที่พืชฮอปผลิตได้มากเพียงใด ความเข้มข้นของอะโรมาไกลโคไซด์สามชนิดแตกต่างกันไปตามพันธุ์ แต่ยังคงค่อนข้างใกล้เคียงกันภายในพันธุ์เดียวกันที่ปลูกในสองสถานที่

แต่สำหรับหนึ่งกลิ่นหอมไกลโคไซด์ terroir มีอิทธิพลต่อยีนอย่างมาก ที่ไซต์ Kootenay ทุกสายพันธุ์ผลิตเฮกซิลกลูโคไซด์ที่มีความเข้มข้นต่ำ ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ให้กลิ่นหอมของหญ้าเมื่อพันธะน้ำตาลถูกทำลาย แต่ที่ไซต์ยากิมา ทุกสายพันธุ์เดียวกันนี้ โดยที่พันธุกรรมตรงกับพืชในคูเทเนย์ ผลิตเฮกซิลกลูโคไซด์ได้ประมาณสองถึงแปดเท่า

“มีความแตกต่างของดินแดน” แมตทิวส์กล่าว ทีมงานยังไม่สามารถระบุได้ว่าส่วนประกอบใดของ terroir ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของเฮกซิลกลูโคไซด์ที่ไซต์ยากิมา การเดาที่ดีที่สุด: ไรและเพลี้ย

ที่ Yakima สัตว์เหล่านั้นที่แทะเล็มบนต้นฮ็อพ จะอยู่รอบๆ ช่วงฤดูปลูกนานกว่าที่ Kootenay แมทธิวส์และเพื่อนร่วมงานตั้งสมมติฐานว่าพืชอาจผลิตสารเคมีเฮกซิลกลูโคไซด์เพื่อป้องกันแมลงศัตรูพืช เมื่อไรหรือเพลี้ยกัดกินพืช สารระเหยอาจถูกปล่อยออกมาเพื่อดึงดูดแมลงที่จะกินไรหรือเพลี้ย

นักวิจัยกำลังวางแผนการทดลองติดตามผลเพื่อทดสอบว่าพืชฮ็อพที่สัมผัสกับศัตรูพืชเหล่านี้ในห้องที่ควบคุมโดยสิ่งแวดล้อมนั้นผลิตเฮกซิลกลูโคไซด์ที่เป็นหญ้ามากกว่าฮ็อพที่ปลูกภายใต้สภาวะควบคุมสิ่งแวดล้อมเดียวกันโดยไม่มีศัตรูพืชหรือไม่

ผู้คนเข้าใจถึงความสำคัญของยีสต์ในการหมักไวน์อย่างน้อยสองศตวรรษ ประมาณหกปีที่แล้ว David Mills นักจุลชีววิทยาด้านอาหารแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Nicholas Bokulic ซึ่งปัจจุบันเป็นนักจุลชีววิทยาด้านอาหารที่ ETH Zurich ค้นพบว่ากลุ่มของจุลินทรีย์อาจช่วยสร้างรสชาติของไวน์ ชุมชนจุลินทรีย์ที่ไม่ซ้ำกันในภูมิภาคต่างๆ ที่กำลังเติบโตในแคลิฟอร์เนียสามารถคาดการณ์ได้ว่าสารเมตาโบไลต์ใดจะมีอยู่ในไวน์สำเร็จรูป Mills, Bokulich และเพื่อนร่วมงานรายงานในปี 2016 ในmBio “เมแทบอไลต์เป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญในสิ่งมีชีวิตใดๆ” โบคูลิชกล่าว และเสริมว่ายีสต์ เชื้อราและแบคทีเรียอื่นๆ ต่างก็มีส่วนทำให้เกิดเมตาโบไลต์ในไวน์ที่แตกต่างกัน

“สารเมตาโบไลต์เหล่านั้น … มีกลิ่นหอมและรสชาติ” Kate Howell นักชีวเคมีจากมหาวิทยาลัยเมลเบิร์นในออสเตรเลียกล่าว หนึ่งในการศึกษาของ Howell เธอและทีมของเธอรายงานออนไลน์ในเดือนสิงหาคมในmSphereแสดงให้เห็นว่าเชื้อราโดยเฉพาะรูปร่างของสารเมตาบอลิซึมและกลิ่นและรสในไวน์จากพื้นที่ปลูกต่างๆ ในออสเตรเลีย

Howell และคณะได้ศึกษาจุลินทรีย์ที่ไร่องุ่น 15 แห่งที่ปลูกองุ่น Pinot Noir ในพื้นที่ผลิตไวน์ 6 แห่งทางตอนใต้ของออสเตรเลีย ที่ไร่องุ่นแต่ละแห่ง ทีมงานได้สกัด DNA ของเชื้อราและแบคทีเรียจากดิน รวมทั้งจากสิ่งที่เรียกว่า “ต้อง” – องุ่นที่ขูดแล้วและยังไม่ได้หมัก จากนั้นทีมงานได้ระบุสารเมตาโบไลต์ 88 รายการในไวน์สำเร็จรูป

พื้นที่ปลูกองุ่นที่แตกต่างกันมีชุมชนจุลินทรีย์ที่แตกต่างกันทั้งในดินและในดิน ซึ่งดูเหมือนว่าจะมีอิทธิพลต่อองค์ประกอบเฉพาะของสารเมตาโบไลต์ในไวน์สำเร็จรูป นักวิจัยพบว่ากว่า 80 เปอร์เซ็นต์ของสารเมตาโบไลต์ที่พบในไวน์ต่างๆ เชื่อมโยงกับความหลากหลายของเชื้อราที่พบในองุ่น ตัวอย่างเช่น ใน ระดับสูงของ เชื้อรา Penicilliumส่งผลให้ไวน์มีกรดออกตาโนอิกในระดับต่ำ ซึ่งเป็นสารประกอบระเหยง่ายที่สามารถให้รสชาติของเห็ดแก่ไวน์

ฮาวเวลล์หวังว่าซักวันหนึ่งผู้ผลิตไวน์จะสามารถจัดการจุลินทรีย์ในดินและตลอดกระบวนการหมักเพื่อดึงเอาพื้นที่จุลินทรีย์ในท้องถิ่นที่ดีที่สุดออกมา ทุกวันนี้ ยีสต์เกือบทั้งหมดที่ผู้ผลิตไวน์ซื้อเพื่อเพิ่มลงในองุ่นจะต้องถูกแยกออกจากไร่องุ่นฝรั่งเศสและแหล่งผลิตไวน์ที่มีชื่อเสียงอื่นๆ เธอกล่าว “นั่นไม่ได้แสดงถึงคุณค่าของสถานที่เช่นเดียวกับการส่งเสริมความหลากหลายในการหมักในสถานที่ที่ปลูกองุ่น”

สำหรับบทบาทของเขา NOVA88 Quinn จาก The Red Hen รอคอยการสำรวจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดินแดนมากขึ้นอย่างใจจดใจจ่อ เขาอยากรู้เป็นพิเศษว่าทำไมไวน์ที่ผลิตขึ้นจากดิน Kimmeridgian ที่มีหินปูนเป็นส่วนใหญ่ใน Chablis, Sancerre และ Champagne ประเทศฝรั่งเศส ไวน์ทั้งหมดจึงมีรสชาดเหมือนเกลือแร่ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ช่วยอธิบายว่าไวน์สะท้อนถึงตำแหน่งของไวน์อย่างไร Quinn กล่าวว่า “ตั้งแต่องค์ประกอบทางภูมิอากาศไปจนถึงองค์ประกอบของจุลินทรีย์ สิ่งที่โลกกำลังพูด และทำไมไวน์ [บางชนิด] ถึงได้อร่อยมาก”

ผู้เลี้ยงผึ้งกล่าวว่าพวกเขาสามารถยอมรับเปอร์เซ็นต์ของการสูญ

เสียในอาณานิคมในช่วงฤดูหนาว (แถบสีเทา) แต่การสูญเสียฤดูหนาวที่แท้จริง (สีเหลือง) โดยประมาณในช่วง 13 ปีที่ผ่านมานั้นสูงขึ้นตามการสำรวจประจำปีโดย Bee Informed Partnership ที่ไม่แสวงหากำไร อาณานิคมก็ตายในฤดูร้อนเช่นกัน ดังนั้นในปี 2010 การสำรวจจึงรวมการสูญเสียอาณานิคมโดยประมาณตลอดทั้งปี (สีส้ม)

น้ำท่วมและไฟบางส่วนในปีนี้ทำลายอาณานิคม แต่ “ความกังวลในการกลับบ้านของฉันคือVarroa [ไร]” Dennis vanEngelsdorp จาก Partnership นักกีฏวิทยาด้านสุขภาพผึ้งที่มหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์คกล่าว ไร ที่รุกราน จาก Varroa destructorจับตัวรูปเม็ดสิวเล็ก ๆ ของมันไว้บนผึ้งในขณะที่พวกมันกำลังกลายเป็นตัวเต็มวัย ( SN: 2/16/19, p. 32 ) ไรฝุ่นผึ้งแข็งแรงและแพร่กระจายโรค แต่การเยียวยากับศัตรูพืชดูเหมือนจะสูญเสียอำนาจของพวกเขา VanEngelsdorp กล่าวว่า “ในระยะยาวเราจะมีผึ้งที่ต้านทานได้

ในขณะที่การตายจากฝูงผึ้งในฤดูหนาวเป็นเรื่องที่น่าเป็นห่วง คนเลี้ยงผึ้งสามารถแยกฝูงผึ้งที่รอดตายและเพิ่มราชินีใหม่ได้ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนอาณานิคมที่ถูกฆ่าตายในฤดูหนาวด้วยวิธีนี้ต้องใช้แรงงาน เวลา และเงิน

คนเลี้ยงผึ้งในสหรัฐเพียง 5 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ทำงานในเชิงพาณิชย์ซึ่งจัดหาผึ้ง 90% ที่ผสมเกสรดอกไม้ให้กับพืชผลของประเทศ VanEngelsdorp กล่าว หากการทดแทนการสูญเสียจากฤดูหนาวอย่างไม่หยุดยั้งทำให้พวกเขาต้องเลิกกิจการ “เป็นเรื่องยากมากที่จะแทนที่กลุ่มคนเลี้ยงผึ้งกลุ่มนั้น”

ยาฆ่าแมลงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลกอาจชะลอการอพยพของนกขับขานและทำให้โอกาสในการผสมพันธุ์ลดลง

ในการทดลองครั้งแรกเพื่อติดตามผลกระทบของนีออนนิโคตินอยด์ต่อนกในป่า นักวิทยาศาสตร์ได้จับนกกระจอกมงกุฎขาว 24 ตัว ขณะที่พวกมันอพยพขึ้นเหนือจากเม็กซิโกและทางตอนใต้ของสหรัฐอเมริกาไปยังแคนาดาและอะแลสกา ทีมวิจัยได้ให้อาหารนกครึ่งหนึ่งด้วยยาฆ่าแมลงทางการเกษตรที่ใช้กันทั่วไปในขนาดต่ำ และอีกครึ่งหนึ่งให้ยาฆ่าแมลงทางการเกษตรในปริมาณที่สูงกว่าเล็กน้อย จับนกเพิ่มอีก 12 ตัวและให้ยาด้วยน้ำมันดอกทานตะวัน แต่ไม่มียาฆ่าแมลง

ภายในไม่กี่ชั่วโมงนกที่ได้รับยาเริ่มลดน้ำหนักและกินอาหารน้อยลง นักวิจัยรายงานในวิทยาศาสตร์13 กันยายน นกที่ได้รับ imidacloprid ในปริมาณที่สูงขึ้น (3.9 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมของมวลกาย) จะสูญเสียมวลกายร้อยละ 6 ภายในหกชั่วโมง นั่นคือประมาณ 1.6 กรัมสำหรับนกทั่วไปที่มีน้ำหนัก 27 กรัม การติดตามนก ( Zonotrichia leucophrys ) เปิดเผยว่านกกระจอกที่ได้รับสารกำจัดศัตรูพืชยังล้าหลังนกอื่น ๆ เมื่อดำเนินการอพยพไปยังพื้นที่ผสมพันธุ์ในฤดูร้อน

ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่ายาฆ่าแมลงนีออนนิโคตินอยด์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการลดจำนวนประชากรผึ้งแล้ว อาจมีส่วนช่วยในการลดจำนวนประชากรนกขับขานทั่วอเมริกาเหนือ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2509 ถึง พ.ศ. 2556 ประชากรนกในพื้นที่เพาะปลูกเกือบสามในสี่ ทั่วทั้งทวีปได้ลดลงอย่างรวดเร็ว

นักวิจัยได้ให้ปริมาณสารกำจัดศัตรูพืชกับน้ำมันดอกทานตะวันในปริมาณที่ตรวจวัดอย่างรอบคอบในห้องปฏิบัติการ ในป่า นกอาจกินเมล็ดที่เคลือบด้วยอิมิดาคลอพริด คริสตี้ มอร์ริสซีย์ นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยซัสแคตเชวันในซัสคาทูน ประเทศแคนาดา กล่าวว่า ปริมาณสูงสุดที่ “เราให้นกแต่ละตัวนั้นเทียบเท่ากับหากพวกมันกินหนึ่งในสิบของเมล็ดข้าวโพดที่เคลือบสารกำจัดศัตรูพืช [เมล็ดเดียว] [เมล็ดเดียว]” “พูดตามตรง นี่เป็นปริมาณที่น้อยมากที่เราให้นก”

หลังจากสังเกตนกในห้องทดลองแล้ว มอร์ริสซีย์และเพื่อนร่วมงานก็ติดแท็กนักบินด้วยเครื่องติดตามน้ำหนักเบาและจับแท็บขณะที่นกกระจอกยังคงอพยพในฤดูใบไม้ผลิต่อไป นกที่ได้รับปริมาณสูงสุดอยู่ที่ค่ามัธยฐานนานกว่า 3.5 วันใกล้กับจุดที่พวกมันถูกจับ ซึ่งอาจฟื้นตัวและฟื้นกำลังได้ มากกว่านกที่ไม่ได้รับยาฆ่าแมลง นกที่ได้รับยาฆ่าแมลงในปริมาณที่น้อยกว่า (1.2 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมของมวลกาย) ติดอยู่เป็นเวลาสามวัน และนกที่ไม่ได้รับยาฆ่าแมลงจะบินหนีไปหลังจากผ่านไปครึ่งวัน

แม้แต่ความล่าช้าเล็กน้อยก็อาจส่งผลต่อโอกาสในการหาคู่ครองและทำรังของนกกระจอกได้ Morrissey กล่าว ในการศึกษาก่อนหน้านี้ที่สังเกตเห็นนกกระจอกมงกุฎขาว ที่ได้รับสารนีโอนิโคตินอยด์ ในกรงขัง ทีมเดียวกันพบว่าสารกำจัดศัตรูพืชทำให้นกสูญเสียมวลร่างกายถึงหนึ่งในสี่ของพวกมันและกลายเป็นมึนงง ( SN: 11/22/17 )

Melissa Perry นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมและอาชีวอนามัยที่กล่าวว่า “เนื่องจากเราเห็นหลักฐานที่เพิ่มขึ้นว่าสารกำจัดศัตรูพืชเหล่านี้เป็นอันตรายต่อแมลงผสมเกสรและแมลง ฉันไม่สามารถพูดได้ว่าฉันตกใจหรือแปลกใจที่พวกมันมีผลต่อนกด้วย” มหาวิทยาลัยจอร์จ วอชิงตันในวอชิงตัน ดี.ซี. ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้

งานวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับสารนีโอนิโคตินอยด์ซึ่งมีความคล้ายคลึงกันทางเคมีกับนิโคติน ได้มุ่งเน้นไปที่ผลกระทบต่อแมลงที่ เป็นประโยชน์ เช่น ผึ้งซึ่งมีบทบาทสำคัญในการผสมเกสรของพืช ( SN: 7/26/16 ) นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มประเมินผลกระทบของยาฆ่าแมลงที่มีต่อสัตว์มีกระดูกสันหลัง Perry กล่าว

เพอร์รีกล่าวว่า “เมื่อมีการแนะนำสารกำจัดศัตรูพืชประเภทนี้เป็นครั้งแรก พวกมันถูกเสนอให้เป็นทางเลือกแทนยาฆ่าแมลงที่มีพิษมากกว่า” “ฉันไม่คิดว่าเราเคยคาดการณ์ถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของสารนีโอนิโคตินอยด์”

สหภาพยุโรปห้ามใช้ imidacloprid และยาฆ่าแมลงชนิด neonicotinoid ภายนอกอาคารอีก 2 ชนิด แต่ ยาฆ่าแมลงยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา ( SN: 6/10/19 )

ผู้เขียนร่วม Margaret Eng นักพิษวิทยาจาก University of กล่าวว่าแตกต่างจาก DDT ยาฆ่าแมลงรุ่นเก่าที่พัฒนาขึ้นในทศวรรษที่ 1940 และปัจจุบันถูกห้ามในสหรัฐอเมริกาซึ่งสามารถสะสมในสิ่งแวดล้อมและคงอยู่ได้นานหลายทศวรรษ สารนีโอนิโคตินอยด์จะสลายตัวได้เร็วกว่า ซัสแคตเชวัน.

ดูเหมือนว่าหลังจากพักผ่อนสองสามวัน นกที่ได้รับสารกำจัดศัตรูพืชสามารถกลับสู่การอพยพของพวกมันได้ Eng กล่าว “แต่ยังมีอีกมากที่เราไม่รู้ว่าการได้รับสารกำจัดศัตรูพืชซ้ำๆ อาจส่งผลต่อนกอย่างไร”

ความกระหายร่วมกันของมนุษยชาติกำลังค่อยๆ ผึ่งให้แห้งภูมิประเทศทั่วโลก จากการศึกษาพบว่าน้ำใต้ดิน

น้ำที่เก็บไว้ในชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดินประกอบขึ้นเป็นน้ำจืดส่วนใหญ่ที่เข้าถึงได้บนโลก ความอุดมสมบูรณ์ได้กระตุ้นการจู่โจมในพื้นที่แห้งแล้ง เช่นCentral Valley ของแคลิฟอร์เนียทำให้การผลิตพืชผลมีความเจริญ ( SN: 7/23/19 ) และโดยรวมแล้ว ประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของน้ำใต้ดินที่ใช้ทั่วโลกไปเพื่อการเกษตร แต่น้ำผิวดิน – แม่น้ำและลำธาร – พึ่งพาน้ำบาดาลเช่นกัน เมื่อผู้คนสูบฉีดเร็วเกินไป น้ำตามธรรมชาติจะเริ่มว่างเปล่า ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศน้ำจืด

การศึกษาในวันที่ 3 ต.ค. Natureพบว่าจุดเปลี่ยนทางนิเวศวิทยา สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าขีดจำกัดการไหลของสิ่งแวดล้อม ได้มาถึงแล้วใน 15 ถึง 21 เปอร์เซ็นต์ของแหล่งต้นน้ำที่มนุษย์แตะ แม่น้ำและลำธารเหล่านั้นส่วนใหญ่อยู่ในบริเวณที่แห้งแล้ง เช่น บางส่วนของเม็กซิโกและอินเดียตอนเหนือซึ่งมีการใช้น้ำบาดาลเพื่อการชลประทาน

หากการสูบน้ำยังคงดำเนินต่อไปในอัตราปัจจุบัน ผู้เขียนคาดการณ์ว่าภายในปี 2050 ที่ใดก็ได้จาก 42 ถึง 79 เปอร์เซ็นต์ของลุ่มน้ำที่สูบแล้วจะผ่านเกณฑ์นี้

Inge de Graaf นักอุทกวิทยาจากมหาวิทยาลัย Freiburg ในเยอรมนีกล่าวว่า “มันค่อนข้างน่าตกใจจริงๆ “น้ำบาดาลและน้ำผิวดินเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด และการสูบน้ำมากเกินไปจะทำให้เกิดระเบิดเวลา”

ชั้นหินอุ้มน้ำที่แข็งแรงจะปกป้องระบบนิเวศน์จากความผันผวนของฤดูกาลในการจัดหาน้ำ ให้ความเสถียรแก่พืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ แต่ถ้าสูบน้ำใต้ดินมากเกินไป น้ำผิวดินจะเริ่มซึมเข้าไปในชั้นหินอุ้มน้ำ ทำให้ชีวิตจากแหล่งที่อยู่อาศัยของแม่น้ำและลำธารจำนวนมาก

De Graaf และเพื่อนร่วมงานได้สร้างแบบจำลองทางสถิติที่เชื่อมโยงการสูบน้ำบาดาลกับการไหลของน้ำบาดาลสู่แม่น้ำตั้งแต่ปี 2503 ถึง พ.ศ. 2543 นักวิจัยได้ปรับเปลี่ยนแบบจำลองตามการคาดการณ์สภาพอากาศที่แตกต่างกัน แต่ยังคงอัตราการสูบน้ำบาดาลให้คงที่ ทีมงานพบว่าแหล่งต้นน้ำมากกว่าครึ่งหนึ่งที่เกิดปั๊มขึ้นมักจะข้ามเกณฑ์ทางนิเวศวิทยาก่อนปี 2050

“เราต้องคิดเรื่องนี้ตอนนี้ ไม่ใช่ในอีก 10 ปี” เดอ กราฟกล่าว “เราสามารถลดการสูบน้ำในพื้นที่เหล่านี้ พัฒนาชลประทานที่ดีขึ้น…. การศึกษาของเราแสดงให้เราเห็นว่าควรตั้งเป้าหมายที่ความพยายามที่ยั่งยืนมากขึ้นที่ใด”

บ้านของ Jian Zhong Wang ในเมืองหนานหนิงทางตอนใต้ของจีนเป็นสถานที่ที่น่าอยู่ แสงส่องลอดเข้ามาทางหน้าต่างบานใหญ่ ซึ่งมองเห็นทิวทัศน์อันสวยงามของสวนกล้วยที่มีลำต้นหนาและกระบองเพชรสูงเพียงอก ภายในห้องเต็มไปด้วยเฟอร์นิเจอร์แกะสลักอย่างวิจิตรบรรจง โต๊ะรับประทานอาหารที่ขนาบข้างด้วยเก้าอี้พนักพิงหลังตรง 8 ตัว โต๊ะกาแฟและเก้าอี้นวม พร้อมเก้าอี้เท้าแขนสี่ตัว โต๊ะทำงาน Divan และชั้นวางทีวี แต่ละชิ้นทำจากไม้โรสวูด

“เฟอร์นิเจอร์ไม้โรสวูดเป็นส่วนหนึ่งของวัฒนธรรมประจำชาติอันยิ่งใหญ่ของเราที่มีประวัติศาสตร์ยาวนานกว่า 5,000 ปี” หวาง ข้าราชการวัย 60 ปีที่เกษียณอายุซึ่งเริ่มสะสมไม้พะยูงเมื่อสองทศวรรษก่อนกล่าว เขาไม่ได้อยู่คนเดียว

เฟอร์นิเจอร์เป็นสัญลักษณ์แสดงสถานะที่สำคัญในประเทศจีน โดยผู้นำเข้าไม้พะยูงรายใหญ่ที่สุด โครงหลังคาสามารถดึงเงินได้มากถึง 1 ล้านดอลลาร์และบริษัทประมาณ 30,000 แห่งในประเทศจีนมีส่วนร่วมในอุตสาหกรรมไม้พะยูง ซึ่งสร้างรายได้ภายในประเทศกว่า 22 พันล้านดอลลาร์ในปี 2557

ความต้องการชิ้นที่สวยงามและมืดมาในราคา โรสวูดเป็นผลิตภัณฑ์จากสัตว์ป่าที่ถูกค้ามนุษย์มากที่สุดในโลกโดยพิจารณาจากมูลค่าตลาด มากกว่างาช้าง เขาแรด และเกล็ดลิ่นรวมกัน ข้อมูลจากฐานข้อมูล World Wildlife Seizures ระบุว่ามากกว่าหนึ่งในสามของพืชและสัตว์ที่ซื้อขายอย่างผิดกฎหมายที่ถูกยึดระหว่างปี 2548 ถึง 2557 เป็นไม้พะยูง

โรสวูดเป็นคำที่กว้าง โดยหมายถึงไม้เนื้อแข็งที่มีสีเข้มที่สุด ส่วนใหญ่เป็นไม้เนื้อแข็งที่มีสีสม่ำเสมอซึ่งมาจากหลายสกุล รวมทั้งDalbergia , PterocarpusและMillettia ต้นไม้ส่วนใหญ่พบในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ แอฟริกา และละตินอเมริกา ทุกพื้นที่ประสบกับการสูญเสียป่าเนื่องจากการตัดไม้และการค้าไม้

เนื่องจากมีหลายสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องและไม่ใช่ทั้งหมดที่ได้รับการคุ้มครองโดยกฎระเบียบจากการเก็บเกี่ยวมากเกินไป การระบุไม้ที่ถูกค้ามนุษย์จึงเป็นสิ่งที่ท้าทาย นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามช่วยโดยใช้เทคนิคต่างๆ ซึ่งรวมถึงกล้องจุลทรรศน์และการวิเคราะห์ทางเคมีและพันธุกรรม ซึ่งอาจช่วยให้ระบุไม้ได้ง่ายขึ้น วิธีการทางพันธุกรรมที่เรียกว่าบาร์โค้ด DNA กำลังถูกทดสอบสำหรับสัตว์ใกล้สูญพันธุ์อื่นๆ เช่น ฉลาม ช้าง และนกแก้ว

การเรียนรู้สายพันธุ์และต้นกำเนิดของท่อนซุงชิงชันที่โค่นไปจะไม่ช่วยผืนป่า แต่ความหวังก็คือการระบุตัวตนที่ดีขึ้นจะช่วยให้ดำเนินคดีกับผู้ค้ามนุษย์ได้ง่ายขึ้น ทำให้พวกเขาท้อถอยจากการทำลายต้นไม้มากขึ้น

ต้นโรสวูดซึ่งหลายต้นต้องใช้เวลาหลายศตวรรษกว่าจะโตเต็มที่ มีความสำคัญในระบบนิเวศ ในมาดากัสการ์ ซึ่งเป็นที่อยู่ของสายพันธุ์ Dalbergiaที่มีคุณค่ามากที่สุดในโลกต้นไม้เหล่านี้เป็นที่อยู่อาศัยที่สำคัญของป่าไม้สำหรับค่าง จากการวิจัยที่ตีพิมพ์ในเดือนกันยายน 2018 ใน American Journal of Primatologyพบว่า มีสัตว์จำพวกลีเมอร์สีแดง ( Varecia rubra ) ครอกหนึ่งครอกทำรังอยู่ในต้นไม้ใหญ่โตประมาณ 40 ต้นในอุทยานแห่งชาติ Masoala เมื่อต้นไม้เหล่านั้นหายไป การสูญพันธุ์ในท้องถิ่นก็กลายเป็นความเสี่ยง ในภูมิประเทศที่แห้งแล้งของแอฟริกาแผ่นดินใหญ่ ไม้พะยูงบางชนิด เช่นPterocarpus erinaceus,สามารถช่วยป้องกันอัคคีภัยได้ ต้นไม้ยังดึงไนโตรเจนจากอากาศและปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดินสำหรับพืชใกล้เคียง

ความพยายามด้านกฎระเบียบในการปกป้องต้นโรสวูดของโลกได้เพิ่มขึ้น อย่างน้อยก็ในกระดาษ ตั้งแต่ปี 2017 พันธุ์ Dalbergiaทั้งหมดของโลก- มากกว่า 300 – เช่นเดียวกับไม้พะยูงอื่น ๆ ได้อยู่ภายใต้อนุสัญญาว่าด้วยการค้าระหว่างประเทศในสัตว์ใกล้สูญพันธุ์หรือ CITES ซึ่งเป็นข้อตกลงระหว่างประเทศที่ปกป้องสัตว์และพืช ที่ใกล้สูญพันธุ์ โดยการจำกัดการค้าข้ามพรมแดน . ก่อนหน้านั้นมีเพียง 7 สายพันธุ์ไม้พะยูงเท่านั้นที่ได้รับการคุ้มครองโดย CITES ในการประชุม CITES ในเดือนสิงหาคมP. tinctoriusซึ่งเป็นไม้พะยูงแอฟริกันที่ได้รับการเก็บเกี่ยวอย่างหนักในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ถูกเพิ่มเข้าไปในรายการ

พันธุ์ไม้พะยูงส่วนใหญ่จัดอยู่ในภาคผนวก 2 ของ CITES ซึ่งหมายความว่าการค้าได้รับอนุญาตแต่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด ก่อนที่จะออกใบอนุญาตส่งออก ประเทศผู้ส่งออกต้องประเมินว่าพันธุ์ไม้ได้รับการเก็บเกี่ยวอย่างยั่งยืนและถูกกฎหมายหรือไม่ เพื่อตรวจสอบว่าการเก็บเกี่ยวมีความยั่งยืนหรือไม่ หน่วยงานทางวิทยาศาสตร์ของ CITES ในประเทศหนึ่งๆ จะประเมินประชากรของสายพันธุ์ รูปแบบการเก็บเกี่ยว และช่วงทางภูมิศาสตร์

CITES มีความสามารถจำกัดในการกดดันประเทศต่างๆ ให้ปฏิบัติตามกฎระเบียบ Naomi Basik Treanor ผู้บริหารนโยบายป่าไม้ การค้าและการเงินที่ Forest Trends ซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหากำไรในกรุงวอชิงตัน ดีซี กล่าวว่า “สำนักเลขาธิการของ [CITES] ทำอะไรไม่ได้มากนอกจากให้ [ประเทศ] ตบข้อมือ”

แม้ว่าข้อจำกัดทางการค้าจะขยายตัวมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ไม้พะยูงจำนวนมากยังคงหาทางออกจากประเทศต้นทาง เจ้าหน้าที่บังคับใช้กฎหมายยังคงยึดการขนส่งไม้พะยูงขนาดใหญ่ที่ท่าเรือต่างๆ ทั่วโลก ตั้งแต่ปี 2560 ถึงกลางปี ​​2561 มีการยึดท่อนซุงเกือบ 200 ตัน มูลค่าประมาณ 50 ล้านดอลลาร์ในฮ่องกงเพียงแห่งเดียว

แต่การดำเนินคดีนั้นยากแม้ในคดีที่โจ่งแจ้งที่สุด ในปี 2014 ทางการสิงคโปร์ยึดท่อนซุงไม้พะยูงเกือบ 30,000 ท่อนระหว่างทางไปฮ่องกง ท่อนซุงซึ่งถูกจำกัดภายใต้ CITES มีต้นกำเนิดในมาดากัสการ์ ถือเป็นการจับกุมสัตว์ป่าครั้งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์ แต่ในเดือนเมษายนปีนี้ ศาลสูงของสิงคโปร์ได้ปล่อยตัวพ่อค้าและสั่งให้ส่งคืนไม้ให้เขา

เนื่องจากไม้พะยูงเข้าสู่ประเทศจีนด้วยเส้นทางการค้าที่ยาวและซับซ้อน การบังคับใช้จึงเป็นเรื่องยาก ระหว่างทาง ผู้ค้าสามารถปลอมแปลงที่มาของท่อนซุงได้อย่างง่ายดาย หรือซ่อนท่อนซุงที่เก็บเกี่ยวอย่างผิดกฎหมายท่ามกลางพันธุ์ไม้ที่ถูกกฎหมาย เจ้าหน้าที่ศุลกากรในจีนตรวจสอบงานกระดาษที่มาพร้อมกับไม้ที่เข้ามา แต่ไม่มีการสนับสนุนทางการเมืองหรือเครื่องมือในการท้าทายการอ้างสิทธิ์ที่อาจผิดพลาด และประเทศไม่มีกฎหมายกำหนดให้บริษัทไม้และเฟอร์นิเจอร์ต้องตรวจสอบห่วงโซ่อุปทานไม้ของตน

ในทางตรงกันข้าม สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย ญี่ปุ่น และสหภาพยุโรปในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้ผ่านกฎหมายที่กำหนดให้บริษัทต่างๆ ต้องแน่ใจว่าไม้ที่เข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานของตนได้รับการเก็บเกี่ยวอย่างถูกกฎหมาย การบังคับใช้กฎหมายดังกล่าวยังคงมีอยู่อย่างจำกัด ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการระบุประเภทและที่มาของไม้นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย

ตัวอย่างเช่น สหรัฐอเมริกามีกฎหมายที่เข้มงวดที่สุดข้อหนึ่งที่ห้ามมิให้นำเข้าไม้ที่เก็บเกี่ยวอย่างผิดกฎหมาย ผลการสำรวจและการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ไม้ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 25 กรกฎาคมในPLOS ONEแสดงให้เห็นว่ากว่า 60 เปอร์เซ็นต์ของตัวอย่างไม้ที่ผ่านการทดสอบจากผู้ค้าปลีกรายใหญ่ได้รับการระบุอย่างไม่ถูกต้อง นั่นเป็นสัญญาณว่าไม้ส่วนใหญ่อาจถูกตัดไม้อย่างผิดกฎหมายและติดฉลากผิดในบางจุดในห่วงโซ่อุปทาน

ตามหลักการแล้ว การดูแลป่าเขตร้อนจะหยุดการตัดต้นไม้ก่อนที่ท่อนซุงไม้พะยูงจะไปถึงตลาดต่างประเทศ แต่เครือข่ายการค้ามนุษย์นั้นคล่องตัว เมื่ออุปทานไม้ลดน้อยลงหรือบังคับใช้กฎหมายอย่างจริงจังในที่หนึ่ง ผู้ค้ามนุษย์จะย้ายไปยังแหล่งอื่น ซึ่งมักจะอยู่ในประเทศที่มีรายได้ต่ำอีกประเทศหนึ่ง Basik Treanor กล่าวว่าเนื่องจากไม้พะยูงในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้หมดไปมาก ขณะนี้แอฟริกาตะวันตกผลิตไม้พะยูงประมาณ 70% ขึ้นไปที่ส่งไปยังจีน

บางประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอฟริกาตะวันตก หาวิธีที่จะฝ่าฝืนกฎระเบียบของ CITES ปัจจุบัน เซียร์ราลีโอน กานา และมาลีเป็นหนึ่งในผู้ส่งออกไม้พะยูงรายใหญ่ที่สุดในโลก Susanne Breitkopf รองผู้อำนวยการฝ่ายรณรงค์ด้านป่าไม้ของ Environmental Investigation Agency ซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหากำไรในกรุงวอชิงตัน ดีซี กล่าว แต่นั่นอาจไม่เป็นจริงนาน

“มันเปลี่ยนไปทุกปีและแม้แต่เดือนต่อเดือน การค้าขาย Rosewood เปรียบเสมือนไวรัสที่แพร่กระจายอย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่งผลต่อผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอที่สุด” เธอกล่าว “หากผู้ป่วยรายหนึ่งรักษาได้สำเร็จ ผู้ป่วยรายนี้จะกระโดดข้ามไปยังรายต่อไปทันที ซึ่งสามารถขยายได้โดยมีความต้านทานน้อยที่สุด”

และผู้ค้าชาวจีนมักจะเจาะเข้าไปในเครือข่ายอาชญากรที่ใหญ่ขึ้นซึ่งใช้ประโยชน์จากการทุจริตและความไม่มั่นคงในรูปแบบอื่นๆ Basik Treanor กล่าว “เครือข่ายอาชญากรไม่สนใจสิ่งที่พวกเขาค้าขาย อาจเป็นมนุษย์ ยาเสพติด หรืออาวุธ หรือไม้พะยูง”

มีการใช้เทคนิคทางนิติวิทยาศาสตร์เพื่อช่วยระบุตัวอาชญากรและรับรองความปลอดภัยของอาหารมานานแล้ว ขณะนี้เครื่องมือเหล่านี้กำลังถูกดัดแปลงเพื่อใช้ในการขุดต้นไม้ โดยมีชัยชนะบางประการสำหรับนักอนุรักษ์

คดีในสหรัฐอเมริกาที่เกี่ยวข้องกับผู้ชำระบัญชีไม้เป็นตัวอย่างสำหรับวิธีที่รัฐบาลสามารถใช้นิติวิทยาศาสตร์เพื่อต่อสู้กับการค้าไม้ได้ บริษัทพื้นไม้เนื้อแข็งในเวอร์จิเนียถูกปรับมากกว่า 13 ล้านดอลลาร์ในปี 2559 สำหรับการนำเข้าไม้ผิดกฎหมาย บทลงโทษครั้งนี้ถือเป็นโทษครั้งใหญ่ที่สุดสำหรับการละเมิดกฎหมายลาซีย์ที่เกี่ยวข้องกับไม้ ซึ่งเป็นกฎหมายของสหรัฐอเมริกาที่ห้ามผลิตภัณฑ์ไม้ที่มาจากแหล่งผิดกฎหมายไม่ให้เข้าประเทศ บริษัทรับสารภาพในการนำเข้าต้นโอ๊คมองโกเลียที่ผิดกฎหมาย ( Quercus mongolica ) ซึ่งเก็บเกี่ยวจากป่าในรัสเซียตะวันออก ป่าเหล่านี้เป็นที่อยู่อาศัยของเสือโคร่งไซบีเรียที่เหลืออยู่ตัวสุดท้ายของโลก

ไม้เดิมได้รับการระบุว่าเป็นไม้โอ๊คเวลส์จากยุโรปซึ่งนำเข้าได้ถูกต้องตามกฎหมาย การพิสูจน์ต้นกำเนิดที่แท้จริงของไม้นั้นทำได้ยาก อัยการสหรัฐฯ หันไปหาAgroisolabบริษัทสัญชาติเยอรมัน-อังกฤษที่เชี่ยวชาญด้านการวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปที่เสถียร วิธีการนี้วัดอัตราส่วนของรูปแบบต่างๆ หรือไอโซโทปของคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และบางครั้งก็มีกำมะถันอยู่ในตัวอย่างไม้ ต้นไม้ดูดซับและรักษาระดับของธาตุเหล่านี้แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับดิน ปริมาณน้ำฝน และปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ

แผนที่นี้แสดงโปรไฟล์การวิเคราะห์ไอโซโทปที่เสถียรของมาดากัสการ์ ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้Dalbergia 5 สายพันธุ์ มันเผยให้เห็นความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของดิวเทอเรียม ไอโซโทปหนักที่เสถียรของไฮโดรเจน และโพรเทียม ซึ่งเป็นไอโซโทปไฮโดรเจนที่พบบ่อยที่สุด สีแดงแสดงถึงระดับดิวเทอเรียมที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับโปรเทียม สีน้ำเงินแสดงว่ามีโปรเทียมถึงดิวเทอเรียมสูงกว่า ตัวอย่างต้นไม้สามารถทดสอบและเปรียบเทียบกับแผนที่อ้างอิงนี้เพื่อเรียนรู้ว่าตัวอย่างอาจมาจากไหน

ในการวิเคราะห์ตัวอย่าง นักวิทยาศาสตร์ใช้ไม้หนึ่งลูกบาศก์เซนติเมตรแล้วบดให้เป็นผงละเอียดแล้วเปลี่ยนเป็นก๊าซเพื่อวิเคราะห์ในแมสสเปกโตรมิเตอร์ที่มีอัตราส่วนไอโซโทป การแยกส่วนประกอบโดยพิจารณาจากประจุไฟฟ้าและมวลแสดงถึงอัตราส่วนของไอโซโทปที่มีอยู่ และด้วยเหตุนี้จึงทำให้ไม้มาจากพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ใด แต่เช่นเดียวกับการวิเคราะห์ดีเอ็นเอ จะต้องมีฐานข้อมูลที่แข็งแกร่งของตัวอย่างต้นไม้เพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์

“สมมติว่าฉันก่ออาชญากรรม และลายนิ้วมือของฉันก็เกลื่อนไปหมด” พีท โลว์รี นักพฤกษศาสตร์จากปารีสที่มีสวนพฤกษศาสตร์มิสซูรีซึ่งเป็นศูนย์วิจัยที่มีการเข้าถึงในระดับนานาชาติกล่าว โลว์รี่ศึกษาพันธุ์ไม้พะยูงที่มีมูลค่ามากที่สุดในโลก รวมทั้งพันธุ์ไม้จากมาดากัสการ์ “เว้นแต่ลายนิ้วมือของฉันจะอยู่ในห้องสมุดที่ไหนสักแห่งจะไม่มีใครรู้ว่าเป็นฉัน”

โลว์รี่และคนอื่นๆ ต่างใช้ “ลายนิ้วมือ” ของต้นไม้โลก คดี Lumber Liquidators เป็นเรื่องราวความสำเร็จในช่วงแรก เมื่อ Agroisolab ไม่มีวัสดุอ้างอิงเพียงพอในการพิจารณาว่าพื้นไม้โอ๊คของบริษัทมาจากไหน กลุ่มอนุรักษ์จึงกระจายตัวอย่างต้นไม้จาก 50 ไซต์ในไซบีเรียเพื่อการเปรียบเทียบ หลักฐานทางนิติวิทยาศาสตร์ช่วยปิดผนึกชะตากรรมของผู้ชำระบัญชีไม้

ในการสร้างฐานข้อมูลอ้างอิงที่จำเป็นในการต่อสู้กับอาชญากรรมเกี่ยวกับต้นไม้ รัฐบาลสหรัฐฯ ส่วนใหญ่ผ่านทาง Forest Service ในช่วงสี่ปีที่ผ่านมาได้ลงทุนหลายแสนดอลลาร์ใน WorldForestID เครือข่ายหน่วยงานของรัฐ ห้องปฏิบัติการ และองค์กรพัฒนาเอกชน หรือเอ็นจีโอ กำลังสร้างห้องสมุดตัวอย่างไม้เฉพาะสถานที่ นักวิจัยจาก Forest Stewardship Council ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองบอนน์ ประเทศเยอรมนี กำลังรวบรวมตัวอย่างใบไม้และไม้จากทั่วโลก และส่งไปยังสวน Kew ในลอนดอน ซึ่งเป็นที่ตั้งของห้องสมุดหลักของโครงการ

บทเรียนกายวิภาคศาสตร์
การวิจัยที่เกิดขึ้นในซูริกและมาดากัสการ์มีความเฉพาะเจาะจงมากขึ้นสำหรับไม้พะยูง งานบางส่วนทุ่มเทให้กับการศึกษากายวิภาคของไม้แบบดั้งเดิมในราคาประหยัดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ ผู้เชี่ยวชาญที่ช่ำชองมักจะสามารถบอกชนิดของไม้ได้จากโครงสร้างเซลล์และรูปแบบของเรือ แต่มีผู้เชี่ยวชาญเพียงไม่กี่คน ตัวอย่างเช่น บริเตนใหญ่มีเพียงแห่งเดียวเท่านั้น

ด้วยกล้องจุลทรรศน์ การระบุระดับสปีชีส์ทำได้ยาก ทว่านโยบายป่าไม้ที่ดีต้องการความเฉพาะเจาะจงดังกล่าว การห้ามโดยเด็ดขาดในการตัดไม้ทั้งสกุล เช่นDalbergiaไม่น่าจะได้รับการอนุมัติ ดังนั้นนักอนุรักษ์จึงจำเป็นต้องรู้ว่าสิ่งใดสามารถและไม่สามารถโค่นล้มได้ เทคนิคการระบุตัวตนที่ดีขึ้นสามารถช่วยตัดสินว่าสายพันธุ์ใด หากมี สามารถเก็บเกี่ยวได้อย่างยั่งยืน

Alex Widmer นักพันธุศาสตร์ด้านนิเวศวิทยาพืชแห่ง ETH Zurich ผู้ศึกษา Madagascar Dalbergiaกล่าวว่า “เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจที่มูลค่าของป่าไม้ที่เราเข้าใจได้ไม่ดีนัก เขานำเสนอข้อมูลในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2561 ที่เจนีวาในการประชุม CITES ซึ่งแสดงให้เห็นว่า มีสายพันธุ์ Dalbergia ที่รู้จักอย่างน้อย 12 สายพันธุ์ อันที่จริงแล้วมีมากกว่าหนึ่งสายพันธุ์ เขาใช้บาร์โค้ดของ DNAซึ่งระบุสปีชีส์โดยอาศัย DNA ของไมโตคอนเดรียสายสั้น

Tendro Radanielina เป็นนักพันธุศาสตร์พืชซึ่งเคยทำบาร์โค้ด DNA บนไม้พะยูงที่มหาวิทยาลัยอันตานานาริโวในมาดากัสการ์มาตั้งแต่ปี 2018 เทคโนโลยีนี้กำลังแพร่กระจายไปยังประเทศที่มีรายได้น้อยซึ่งกำลังเผชิญกับการสูญเสียต้นไม้อย่างรุนแรง ความท้าทายคือเทคนิคนี้ต้องใช้ตัวอย่างที่ยอดเยี่ยม ดีเอ็นเอหาได้ง่ายที่สุดจากใบสด หรือจากเปลือกไม้หรือกระพี้ชั้นนอก แต่ไม้ไม่ได้มาแบบนั้นเสมอไป

ไม้ซุงจำนวนมากอยู่ในคลังสินค้านานหลายปีเพื่อรอการส่งออก หรือในโกดังที่รอการใช้งาน หากไม้ถูกเลื่อยเป็นแผ่นไม้หรือแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ดีเอ็นเอจะยิ่งเสื่อมโทรมและวิเคราะห์ได้ยากขึ้น Darren Thomas ซีอีโอของ Double Helix Tracking Technologies บริษัทตรวจสอบไม้ในสิงคโปร์กล่าว

เนื่องจากแต่ละวิธีมีข้อจำกัด และไม่มีวิธีใดที่สามารถระบุชิ้นไม้ได้อย่างสมบูรณ์ นักวิทยาศาสตร์จึงรวมเทคนิคต่างๆ เข้าด้วยกัน Tahiana Ramananantoandro เพื่อนร่วมงานของมหาวิทยาลัย Radanielina ดำเนินการห้องปฏิบัติการสเปกโทรสโกปีใกล้อินฟราเรดซึ่งเพิ่งเริ่มดำเนินการวิจัยไม้พะยูง วิศวกรด้านป่าไม้ เธอทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ในบราซิลที่กำลังพัฒนาอุปกรณ์พกพาที่ใช้วิธีการแยกแยะชนิดของไม้ที่มีลักษณะคล้ายกันภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ในบราซิล ความกังวลของนักวิทยาศาสตร์คือมะฮอกกานีใบใหญ่ ( Swietenia macrophylla ) ซึ่งได้รับการคุ้มครองภายใต้ CITES แต่ก็สับสนได้ง่ายกับปูและต้นซีดาร์ที่อุดมสมบูรณ์กว่า

สเปกโทรสโกปีใกล้อินฟราเรดเกี่ยวข้องกับการส่องสว่างตัวอย่างไม้บาง ๆ ด้วยแสงอินฟราเรดใกล้ พันธะเคมีภายในตัวอย่างจะกำหนดปริมาณแสงที่สะท้อนหรือดูดกลืนแสง ผลที่ได้คือสเปกตรัมแสงที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งรามานันโตอันโดรและนักวิจัยคนอื่นๆ สามารถใช้เพื่อช่วยระบุไม้ได้

ความต้องการที่เปลี่ยนไป
สำหรับตอนนี้ โลกที่เจ้าหน้าที่ศุลกากรทุกคนเข้าถึงเครื่องมือระบุไม้ได้ง่ายแม้เพียงชิ้นเดียวคือความฝันอันห่างไกล นักนิเวศวิทยาป่าไม้ Pieter Zuidema จาก Wageningen University and Research ในเนเธอร์แลนด์กล่าวว่าน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ของไม้ที่ซื้อขายทั่วโลกต้องผ่านการทดสอบทางนิติเวช Zuidema เป็นผู้นำTimtraceซึ่งให้บริการติดตามไม้เชิงพาณิชย์โดยใช้วิธีการติดตามทางพันธุกรรมและทางเคมี

“อุปสรรคประการหนึ่งคือการพัฒนาเทคนิคเหล่านั้นและคุณภาพที่สามารถทำได้อย่างชัดเจน” เขากล่าว “อีกอย่างหนึ่งคือความรู้และความตระหนักที่จำกัด … และความสามารถเพียงเล็กน้อยที่ศุลกากรและเจ้าหน้าที่ในการดำเนินการเหล่านี้”

ในขณะที่นิติวิทยาศาสตร์ให้ความหวังในการต่อสู้กับการตัดไม้ทำลายป่า ชะตากรรมของไม้พะยูงจะขึ้นอยู่กับว่าจีนควบคุมการค้าได้ดีเพียงใด ต้องใช้การเปลี่ยนแปลงทางวัฒนธรรมและการเมืองเพื่อโน้มน้าวให้คนอย่าง Jian Zhong Wang มองว่าต้นไม้เหล่านี้เป็นมากกว่าเฟอร์นิเจอร์ที่สวยงามน่าสะสม

ไรที่ดูดไขมันถึงตายและไวรัสทำลายปีก พึงระวัง จุลินทรีย์ในลำไส้ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสามารถปกป้องผึ้งได้ด้วยการหลอกล่อศัตรูให้ทำลายตัวเอง

แบคทีเรีย Snodgrassellaที่มีรูปร่างคล้ายแท่งซึ่งพบได้ทั่วไปในกล้าของผึ้ง ได้รับการออกแบบมาเพื่อปลดปล่อยโมเลกุล RNA แบบสองเกลียวที่ลดการทำงานของยีนในไรหรือไวรัส จากนั้นศัตรูพืชจะก่อวินาศกรรมโดยการปิดยีนที่สำคัญบางตัวของมันเอง กลยุทธ์นี้จี้กระบวนการทางชีววิทยาตามธรรมชาติที่เรียกว่าการรบกวน RNA หรือ RNAi ( SN: 10/4/06 ) Sean Leonard นักจุลชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยเทกซัสออสติน กล่าวว่า แบคทีเรียในลำไส้สร้างการบิดเบือนข้อมูลที่เป็นเป้าหมาย “บางอย่างเหมือนกับวัคซีนที่มีชีวิต”

แนวทางที่กำหนดเป้าหมายของ RNA ทำให้นักวิทยาศาสตร์สนใจในการต่อสู้กับศัตรูพืชหรือปัญหาอื่น ๆ ในขณะที่ลดโอกาสในการทำร้ายผู้ที่ไม่รู้อิโหน่อิเหน่

งานก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าการให้ยาผึ้งโดยตรงด้วย RNA แบบกำหนดเองก็สามารถทำงานได้เช่นกัน Leonard กล่าว แต่ของเหล่านี้มีราคาแพงในการสร้างและย่อยสลายอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม จุลชีพในลำไส้ยังคงสร้าง RNA ต่อไป เป็นการเติมเต็มอุปทาน

ในการทดสอบอย่างง่าย ลีโอนาร์ดและเพื่อนร่วมงานได้กำหนดเป้าหมายสองภัยคุกคามที่สำคัญต่อผึ้งในอเมริกาเหนือ ได้แก่ ไรที่ดูดไขมัน ปรสิตVarroa และไวรัสปีกบิดเบี้ยวที่ไรเหล่านั้นแพร่กระจายในหมู่ผึ้ง ( SN: 1/18/19 ) นักวิทยาศาสตร์รายงานใน Science 31 มกราคมในการตั้งค่าที่มีเพียงผึ้งตัวเล็กใน ลำไส้ที่ได้รับการออกแบบ ทางวิศวกรรมช่วยปกป้องผึ้ง

สำหรับการทดสอบไร นักวิจัยได้ติดตามชะตากรรมของศัตรูพืช (การรวบรวมไรเพื่อแพร่กระจายในหมู่ผึ้งทดลองเป็นเรื่องง่าย ลีโอนาร์ดกล่าว เพียงแค่หาผึ้งที่ถูกรบกวนและปัดฝุ่นด้วยน้ำตาลผง ไรจะหลุดออกมาในห้องอาบน้ำแบบอาร์โทรพอด) ไรประมาณ 70% มีแนวโน้มที่จะตายภายใน 10 วันเมื่อกินผึ้ง ด้วยจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ติดกับดัก

การทดสอบไวรัสก็ดูดีเช่นกัน ผึ้งที่ได้รับเชื้อแบคทีเรียป้องกันมีอัตราการรอดชีวิตสูงขึ้น 37 เปอร์เซ็นต์ 10 วันหลังจากสัมผัสกับไวรัสปีกที่มีรูปร่างผิดปกติ

การทดลองนี้เป็นข้อพิสูจน์หลักการ ลีโอนาร์ดกล่าว ผึ้งไม่ได้มีชีวิตอยู่อย่างที่พวกเขาทำในการทดสอบ — ในกรงเล็ก ๆ ที่มีลักษณะเหมือนถ้วยแก้วซึ่งมีเพื่อนที่อายุน้อยกว่า 20 ตัวเท่าๆ กัน เทคนิคจุลินทรีย์ในลำไส้นี้จะต้องทำงานในความซับซ้อนของรังเต็ม และแบคทีเรียที่ป้องกันก็จะต้องทำงานภายในไมโครไบโอมในลำไส้ของผึ้งที่สมบูรณ์ การรวมตัวของแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่นๆ ที่พบในอวัยวะภายในของแมลง

“ผึ้งมีไมโครไบโอมที่สม่ำเสมอและอนุรักษ์ไว้อย่างน่าทึ่ง” แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ก็ตาม Leonard กล่าว เมื่อตัวอ่อนของผึ้งกลายเป็นตัวเต็มวัย มันจะสูญเสียเยื่อบุลำไส้เก่าและจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ที่นั่น ผึ้งที่โตเต็มวัยจะเติมไมโครไบโอมของพวกมันจากรังผึ้ง โดยปกติจะมีแบคทีเรียห้าชนิดปรากฏขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก รวมถึง แบคทีเรีย สนอดกราสเซล ลาที่ ออกแบบมาสำหรับการทดสอบนี้

Dennis vanEngelsdorp นักระบาดวิทยาของผึ้งน้ำผึ้งจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในคอลเลจพาร์คกล่าวว่าการควบคุมแบคทีเรียเหล่านั้นเพื่อจัดหา RNA แบบสองสายเป็น “วิธีใหม่จริงๆและยอดเยี่ยมในการส่งมอบระบบนี้”

แต่เขาเตือนว่าการใช้งานจริงอยู่ไม่ไกล นอกจากข้อผิดพลาดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการพยายามขยายการทดสอบในห้องปฏิบัติการเล็กๆ แล้ว เขายังเห็นคำถามสำคัญบางข้อที่ต้องพิจารณา ด้วย RNAi “คุณกำลังปิดยีน และจะต้องมีการถกเถียงกันอย่างดีมากว่าเราควบคุมสิ่งนี้อย่างไร” เขาพูดว่า.

Jay Evans นักกีฏวิทยาจากห้องปฏิบัติการวิจัยผึ้งของกรมวิชาการเกษตรแห่งสหรัฐฯ ในเมืองเบลต์สวิลล์ รัฐแมริแลนด์ กล่าวว่า การใช้แบคทีเรียในลำไส้เพื่อให้เกิดผลกระทบรุนแรงต่อแมลงศัตรูพืชถือเป็น “เรื่องใหญ่มาก” “เราได้ลองกับผลลัพธ์ที่หลากหลายมาหลายปีแล้ว อาจเป็นเพราะ รูปแบบอื่น ๆ ของการส่ง [RNA] นั้นไม่ดี” แต่โลกจะพร้อมสำหรับผึ้งที่มีจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ดัดแปลงพันธุกรรมหรือไม่เป็นอีกเรื่องหนึ่ง เขาไม่ได้คาดหวังว่าผึ้งเหล่านี้จะหึ่งผ่านสวนอัลมอนด์หรือสวนแอปเปิ้ลในเร็ว ๆ นี้

ในการถ่ายภาพฟาร์มนี้ ให้จินตนาการว่ามีก้อนสีดำห้อยอยู่บนต้นไม้สูง

หยดแต่ละหยดสามารถเข้าถึง “ขนาดลูกฟุตบอล” นักชีววิทยาวิวัฒนาการ Guillaume Chomicki จาก Durham University ในอังกฤษกล่าว จากโคนที่มีลักษณะเป็นกระเปาะนี้ พืช Squamellariaจะแตกหน่อเป็นใบและห้อยห้อยลงมาจากกิ่งของต้นไม้ต้นบ้าน ในฟิจิ ชื่อท้องถิ่นของพืชชนิดนี้แปลว่า “ลูกอัณฑะของต้นไม้”

สควาเมลลาเรียบางชนิดเติบโตเป็นกระจุกและเต็มไปด้วยมดที่ปกป้องอย่างดุร้าย เมื่อหยดของต้นกล้าอ่อนพองตัว ฟองเยลลี่รูปถั่วจะก่อตัวขึ้นภายใน ซึ่งเข้าถึงได้ทางประตูขนาดเท่ามดเท่านั้น ทันทีที่ต้นอ่อนเปิดประตูแรกสู่แสงแดด “มดจะเริ่มเข้าไปและถ่ายอุจจาระในต้นกล้าเพื่อให้ปุ๋ย” โชมิกกิกล่าว

แนวคิดที่ว่ามดดูแลพืชเหล่านี้ในขณะที่เกษตรกรทำให้ Chomicki เป็นหนึ่งในช่วงเวลาที่เซอร์ไพรส์ในการเลี้ยวซ้ายในวิทยาศาสตร์ ในบทความที่ตีพิมพ์ตั้งแต่ปี 2559 เขาและเพื่อนร่วมงานได้แบ่งปันหลักฐานเกี่ยวกับแนวคิดที่ว่า มด Philidris nagasauอาจเป็นสัตว์ชนิดแรกที่รู้จักนอกจากมนุษย์ในฟาร์ม (เกษตรกรผู้ปลูกแมลงที่รู้จักกันดีคนอื่น ๆ เพาะเชื้อรา) บทความล่าสุดของ Chomicki ในการดำเนินการ 4 กุมภาพันธ์ของ National Academy of Sciencesรายงานว่ามดที่เพาะเมล็ดพืชผลบล็อบของพวกมันทำการแลกเปลี่ยน ออกไปรับแสงแดดเต็มที่และเพิ่มผลตอบแทนสูงสุด ดอกไม้หวานแทนที่จะปลูกในที่ร่มซึ่งพืชจะมีไนโตรเจนสูงกว่า

จนกระทั่งถึงงานของ Chomicki นักชีววิทยายอมรับแมลงที่เพาะเห็ดเพียงสามกลุ่มเท่านั้นที่บรรลุถึงความจำเป็นของการทำการเกษตรแบบเต็มรูปแบบและเพื่อแข่งขันกับความพยายามของมนุษย์ เลือกชนิดของแมลงปีกแข็ง ปลวก และมด แต่ละตัวเชื่องเชื้อราที่แตกต่างกัน โดยดูแลพืชอาหารที่จำเป็นมากตั้งแต่การหว่านไปจนถึงการเก็บเกี่ยว

มนุษย์ไม่เคยทำฟาร์มอาหารมาก่อนเมื่อประมาณ 12,000 ปีก่อน เท่าที่เราทราบ แมลงเริ่มเร็วขึ้นมาก แม้แต่มดตัดใบซึ่งเป็นสัตว์ที่เพิ่งเข้ามาทำการเกษตร ก็ได้ปลูกพืชผลเฉพาะของพวกมันมาเป็นเวลาประมาณ 15 ล้านปีแล้ว

เพื่อเปรียบเทียบการเกษตรในแมลงและมนุษย์ นักกีฏวิทยา นักโบราณคดี และผู้เชี่ยวชาญอื่นๆ ได้จัดการชุมนุมสามครั้งในช่วง 6 ปีที่ผ่านมาเพื่อค้นหาหลักการและคำแนะนำที่นำไปใช้ได้จริง (การคบหาสื่อมวลชนจากสถาบัน Konrad Lorenz Institute for Evolution and Cognition Research จ่ายเงินให้ฉันเข้าร่วมการประชุมสัมมนาปี 2019 ที่เมือง Klosterneuburg ประเทศออสเตรีย)

ฟาร์มเชื้อราของ มด Atta ที่ตัดใบ และญาติสนิทของพวกมันเชิญชวนให้เปรียบเทียบกับฟาร์มมนุษย์ เกษตรกรทั้งสองประเภททำสิ่งที่ดูไม่ยั่งยืน เช่น การปลูกพืชผลเดี่ยวในวงกว้างและ การใช้ ยาฆ่าแมลง ทว่ามดสามารถดำรงอยู่ได้นับล้านปี

นักชีววิทยาครุ่นคิดมานานแล้วว่ามนุษย์เราจะทำให้ฟาร์มของเราแข็งแกร่งขึ้นด้วยการเลียนแบบการปฏิบัติของมดและเกษตรกรรายย่อยอื่นๆ ได้หรือไม่ คำถามนั้นฟังดูเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการเกษตรของมนุษย์กำลังเผชิญกับความท้าทายครั้งใหญ่ เช่น การเติบโตของประชากรที่คาดการณ์ไว้และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

วิธีการเรียนรู้จากชาวนาโบราณนั้นไม่ใช่คำถามที่ง่าย วิวัฒนาการถูกขัดเกลาด้วยการแข่งขัน ไม่ใช่การออกแบบ ดังนั้นจึงมีกลอุบายที่โง่เขลาอยู่บ้างท่ามกลางความมหัศจรรย์ของแมลง ขณะนี้เป็นยุคที่ยอดเยี่ยมสำหรับการอภิปรายดังกล่าว เนื่องจากนักวิจัยให้ความสำคัญกับฟาร์มแมลงขนาดเล็กและแปลกกว่า นักวิทยาศาสตร์แทบไม่ได้เริ่มสำรวจวิธีที่แมลงเต่าทองเติบโตเชื้อรา หรือนิสัยใจคอของมดที่ปลูกพืชของพวกมันเอง

การทำฟาร์มที่แท้จริงถือเป็นการเริ่มต้นที่ดีสำหรับการสนทนาที่เร่าร้อนในหมู่นักวิทยาศาสตร์ (บางทีเชื้อรากำลังเลี้ยงมดอยู่ ผู้เชี่ยวชาญคนหนึ่งให้เหตุผลว่า) ในบทความนี้ เกษตรกรที่แท้จริงหมายถึงผู้ที่ปลูกพืชเป็นประจำ ดูแล เก็บเกี่ยว และพึ่งพาความสำเร็จของมัน

สิ่งมีชีวิตอื่นๆ มากมาย เช่น อะมีบาทางสังคม หอยทากหนอง ตัวเมีย เป็นต้น ได้พัฒนาวิธีการส่งเสริมให้อาหารปรากฏที่ใดและเมื่อใดที่พวกเขาต้องการ นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากไม่ถือว่าวิถีชีวิตเหล่านั้นเต็มไปด้วยการเกษตรที่น่าประทับใจ

กลุ่มแมลงหลายพันชนิดที่เรียกว่าแมลงปีกแข็งเป็นแมลงกลุ่มใหญ่ที่สุดในสามกลุ่มที่มนุษย์เรียกว่าเกษตรกรที่แท้จริง ผู้ปลูกอะโวคาโดในฟลอริดาเริ่มให้ความสนใจอย่างเร่งด่วนในด้วงแอมโบรเซียเรดเบย์ ( Xyleborus glabratus ) ที่บุกรุกเข้ามา เพราะมันทำให้เกิดเชื้อราที่สามารถทำลายอวัยวะภายในของต้นอะโวคาโดได้ Jiri Hulcr นักกีฏวิทยาป่าไม้แห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเกนส์วิลล์กล่าวว่าการทำฟาร์มเชื้อรามีวิวัฒนาการอย่างอิสระอย่างน้อย 11 ครั้งในหมู่แมลงเต่าทองเหล่านี้ แอมโบรเซียสองสามสายพันธุ์ที่เจาะเข้าไปในต้นไม้ทำให้เกิดเชื้อราที่สามารถย่อยโมเลกุลที่แข็งกว่าของไม้ได้ ฟาร์มเชื้อราแอมโบรเซียส่วนใหญ่เป็นเพียงการขับสารอาหารในต้นไม้ที่กำลังจะตาย ถึงกระนั้นเชื้อราก็ได้รับสารอาหารจากนั้นแมลงปีกแข็งก็กินเชื้อรา

การเอาท์ซอร์สระบบย่อยอาหารที่ Holiday Palace คล้ายกันเลี้ยงกลุ่มที่สองของเกษตรกรที่แท้จริง ซึ่งมีปลวกประมาณ 330 สายพันธุ์ในตระกูลย่อย Macrotermitinae ปลวกเก็บเศษซากพืชซากสัตว์แล้วป้อนให้เชื้อราที่ถูกขังอยู่ในถ้ำแสนสบายที่ปลวกขุดออกมา จากนั้นชาวนารายย่อยก็กินเชื้อรา

Paul South นักชีววิทยาระดับโมเลกุลของกระทรวงเกษตรสหรัฐ

ในเมืองเออร์บานา รัฐอิลลินอยส์ และเพื่อนร่วมงานได้ฝังแนวทางทางพันธุกรรมสำหรับทางลัดนี้ ซึ่งเขียนบนชิ้นส่วนของสาหร่ายและดีเอ็นเอของฟักทอง ในเซลล์ต้นยาสูบ นักวิจัยยังได้ดัดแปลงพันธุกรรมให้เซลล์ไม่ผลิตสารเคมีที่ช่วยให้ไกลโคเลตเดินทางระหว่างส่วนต่างๆ ของเซลล์เพื่อป้องกันไม่ให้ไกลโคเลตเข้าสู่เส้นทางปกติผ่านเซลล์ ไม่เหมือนการทดลองก่อนหน้านี้กับวิถีการหายใจด้วยแสงที่ออกแบบโดยมนุษย์

ทีมงานของ South ได้ทดสอบเส้นทางอ้อมด้วยการหายใจด้วยแสงในพืชที่ปลูกในทุ่งนาภายใต้สภาพการทำฟาร์มในโลกแห่งความเป็นจริง ยาสูบดัดแปลงพันธุกรรมผลิตสารชีวมวลมากกว่ายาสูบที่ไม่ผ่านการดัดแปลง 41%
Veronica Maurino นักสรีรวิทยาพืชจาก Heinrich Heine University Düsseldorf ในเยอรมนี กล่าวว่า “เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมาก” ที่ได้เห็นว่าการดัดแปลงพันธุกรรมนี้ได้ผลดีเพียงใดในยาสูบ กล่าว “คุณไม่สามารถพูดได้ว่า ตอนนี้จะทำงานได้ทุกที่’”

การทดลองกับพืชประเภทต่างๆ จะเปิดเผยว่าการแก้ไขการหายใจด้วยแสงนี้สร้างประโยชน์ให้กับพืชผลอื่นๆ เช่นเดียวกับยาสูบหรือไม่ ทีมงานของ South กำลังดำเนินการทดลองเรือนกระจกในมันฝรั่งด้วยการดัดแปลงพันธุกรรมชุดใหม่ และวางแผนที่จะทำการทดสอบที่คล้ายกันกับถั่วเหลือง ถั่วดำ และข้าว

Andreas Weber นักชีวเคมีจาก Heinrich Heine University Düsseldorf ผู้ร่วมเขียนบทวิจารณ์ กล่าวว่ากระบวนการตรวจสอบการดัดแปลงพันธุกรรมดังกล่าวจะได้รับการอนุมัติให้ใช้ในฟาร์มเชิงพาณิชย์ รวมถึงการทดสอบภาคสนามเพิ่มเติม อาจต้องใช้เวลาอย่างน้อยอีก 5-10 ปี การ ศึกษา ที่ ปรากฏ ใน วารสาร วิทยาศาสตร์ฉบับ เดียว กัน. ในระหว่างนี้ เขาคาดหวังว่านักวิจัยจะพยายามออกแบบทางลัดการหายใจด้วยแสงที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นต่อไป แต่ทีมของ South “ได้กำหนดมาตรฐานที่ค่อนข้างสูง”

การทดสอบกับตัวอ่อนของผึ้งปลอมเผยให้เห็นว่า “แวมไพร์” ไรที่โจมตีผึ้งอาจไม่ใช่นักดูดเลือดมากเท่ากับการเสพไขมัน

ไรเดอร์ ทำลายล้าง Varroaชื่อลาง ร้าย บุกอเมริกาเหนือในทศวรรษ 1980 และกลายเป็นหนึ่งในภัยคุกคามที่ใหญ่ที่สุดสำหรับผึ้ง จากการวิจัยในช่วงทศวรรษ 1970 นักวิทยาศาสตร์คิดว่าไรปรสิตกินเลือดจากผึ้งซึ่งเรียกว่าฮีโมลิมฟ์ แต่ไรที่แท้จริงแล้วตามไขมันของผึ้งอายุน้อยและตัวเต็มวัย ซามูเอล แรมซีย์นักกีฏวิทยาซึ่งเข้าร่วมห้องปฏิบัติการวิจัยผึ้งของกระทรวงเกษตรสหรัฐในเมืองเบลท์สวิลล์ รัฐแมริแลนด์ กล่าว

อารอน กรอส นักพิษวิทยาแห่งเวอร์จิเนียเทคในแบล็กส์เบิร์กกล่าว เขาได้บันทึกว่าไรที่ต่อต้านการควบคุมในปัจจุบันและหวังว่าจะมีตัวเลือกใหม่

การคิดใหม่ของแรมซีย์เริ่มต้นด้วยชีววิทยาของวาร์รัว ตัวอย่างเช่น ไรไม่มีร่างกายที่ยืดหยุ่นกว่าที่สามารถบวมได้เมื่อมีของเหลวที่เข้ามาจำนวนมากหรือลำไส้ที่เชี่ยวชาญสำหรับการกรองของเหลวที่ซับซ้อนอย่างที่ผู้ดูดเลือดอื่น ๆ ทำ และเม็ดเลือดแดงของแมลงมองดูแรมซีย์ว่าเป็นทางเลือกที่อ่อนแอและเป็นน้ำสำหรับโภชนาการพิเศษ

ดังนั้น แรมซีย์จึงใช้เวลาประมาณหนึ่งปีในขณะที่อยู่ที่มหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในคอลเลจพาร์คเพื่อพัฒนาตัวอ่อนผึ้งเทียมจากแคปซูลเจลาตินที่ทำให้เขาทดสอบว่าไรรอดชีวิตได้ดีเพียงใดเมื่อได้รับไขมันในสัดส่วนที่ต่างกันจากอวัยวะที่เรียกว่าร่างกายไขมันผึ้งกับภาวะเลือดคั่งในเลือด ไรอาศัยอยู่โดยเฉลี่ยเพียง 1.8 วันในเม็ดเลือดแดงบริสุทธิ์ คนเดียวที่รอดชีวิตจากการทดสอบทั้งหมดเจ็ดวัน – แม้ว่าจะมีจำนวนน้อย – กินไขมัน 50 เปอร์เซ็นต์หรือ 100 เปอร์เซ็นต์
การทดสอบเหล่านั้นรวมทั้งหลักฐานอื่นๆแสดงให้เห็นว่าไรต้องการไขมันจากผึ้งแรมซีย์และเพื่อนร่วมงานโต้แย้งในวันที่ 15 มกราคมในการ ดำเนินการ ของNational Academy of Sciences แทนที่จะดูดเลือด ไร “กินเนื้อเหมือนมนุษย์หมาป่า” เขากล่าว

ภาพตัดขวางของชั้นนอกของส่วนท้องของผึ้งตัวเต็มวัยด้วยกล้องจุลทรรศน์นี้แสดงให้เห็นตัวไรที่เรียกว่าตัวทำลายวาร์โรอา (แสดงเป็นสีชมพู) ซึ่งอยู่ใต้แผ่นป้องกันของผึ้ง ประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ของไรที่สำรวจในการศึกษาใหม่ถูกแนบมาในบริเวณนี้ ซึ่งอยู่ในระยะที่ไขมันเอื้อมถึง

การให้อาหารแก่ผึ้งตัวเต็มวัย 2 คราบ คราบหนึ่งเรียกว่า Nile red สำหรับไขมัน และ uranine สีเหลืองสำหรับ hemolymph ก็แสดงให้เห็นว่าไรกำลังมุ่งเป้าไปที่ไขมันสำหรับผู้ใหญ่ Ramsey กล่าว นักวิจัยพบว่าภาพจุลทรรศน์ของความกล้าหลายส่วนของตัวไรหลังจากให้อาหารเรืองแสงสีแดง เมื่อปรสิตกินผึ้งโดยมีรอยเลือดจางเท่านั้น ไส้ในของไรก็ดูสลัวน่ากลัว

คำถามยังคงอยู่ แต่ “การทดลองดูเหมือนจะเชื่อถือได้ และผลลัพธ์ก็น่าเชื่อ” ปีเตอร์ โรเซนครานซ์ ผู้ศึกษาสุขภาพผึ้งและกำกับดูแลสถาบันการเกษตรแห่งมหาวิทยาลัยโฮเฮนไฮม์ในสตุตการ์ต ประเทศเยอรมนี กล่าว

การให้ความสำคัญกับไขมันใหม่แสดงให้เห็นว่าไรทำลายผึ้งได้หลายวิธี Ramsey กล่าว ร่างกายที่มีไขมันผึ้งช่วยล้างพิษยาฆ่าแมลง และช่วยควบคุมการพัฒนาคนรุ่นอายุยืนอย่างผิดปกติซึ่งจำเป็นต่อการอยู่รอดในฤดูหนาว Lena Wilfert นักนิเวศวิทยาด้านวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัย Ulm ในเยอรมนีกล่าวว่า การทำลายอวัยวะอาจลดการตอบสนองภูมิคุ้มกันของผึ้ง ทำให้ความเสียหายจากไวรัสที่พวกมันแพร่กระจายแย่ลงไปอีก

ไรที่น่าเป็นห่วงเหล่านี้สืบพันธุ์ได้เมื่อหญิงตั้งครรภ์เล็ดลอดเข้าไปในรังผึ้งที่ผึ้งพยาบาลกำลังจะปิดตัวอ่อนที่พร้อมจะแปลงร่างเป็นตัวเต็มวัย เมื่อตัวเต็มวัยของผึ้งตัวนั้นออกมา แม่ไรและลูกสาวของเธอก็ผูกปม พวกมันมักจะเปลี่ยนไปใช้ผึ้งนางพยาบาลซึ่งมีร่างกายอ้วนเป็นพิเศษและยึดเกาะกับบริเวณใกล้อวัยวะ แต่ไรไม่ได้แค่ขี่เท่านั้น Ramsey กล่าว การเปิดบาดแผลบนผึ้งที่มีรูปร่างเหมือนปากของไรและความเสียหายภายในปรากฏขึ้นในภาพที่ถ่ายโดยกล้องจุลทรรศน์ที่สถานที่ถ่ายภาพของ USDA ในเบลต์สวิลล์

การสร้างตัวอ่อนล่อจากแคปซูลเจลาตินเพื่อศึกษาพฤติกรรมของไรในห้องแล็บไม่ใช่เรื่องง่าย ยาเม็ดที่เล็กที่สุดยังคงมีผนังหนาเกินกว่าที่ปากเล็กๆ ของไรจะเจาะเข้าไปได้ ดังนั้นแรมซีย์จึงหาวิธีที่จะแทนที่ด้านล่างของเม็ดยาอย่างระมัดระวังด้วยฟิล์มที่ยืดให้มีความหนาเพียง 15 ไมโครเมตร การเอาฟิล์มไปถูกับผึ้งจริงเพื่อถ่ายกลิ่น ในที่สุดตัวไรก็เกลี้ยกล่อมให้ชิมของปลอม การเลี้ยงไรโดยไม่ใช้ผึ้งนั้นเป็นปัญหาที่โด่งดังมาก แต่ “ฉันยอมแพ้ได้แย่มาก” แรมซีย์กล่าว

นักวิจัยรายงานในการศึกษาที่โพสต์ออนไลน์ 10 มกราคม ที่ bioRxiv.org นักวิจัยรายงานในการศึกษาที่โพสต์ออนไลน์เมื่อวันที่ 10 มกราคมที่ bioRxiv.org

นั่นเป็นดินจำนวนมาก แต่ไม่ใช่ความผิดปกติ ตัวอย่างเช่น ไร่องุ่นแห่งใหม่บางแห่งในเยอรมนีมีอัตราการสูญเสียดินสูงกว่า Jesús Rodrigo Comino นักภูมิศาสตร์จากสถาบันธรณีสัณฐานวิทยาและดินในมาลากา ประเทศสเปน ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้กล่าว และการพังทลายของดินก็ไม่ได้เลวร้ายเสมอไป สามารถช่วยสร้างดินใหม่เพื่อรักษาระบบนิเวศให้แข็งแรง

แต่ปริมาณการกัดเซาะจากไร่องุ่น Prosecco คุณภาพสูงของอิตาลีนั้นไม่ยั่งยืน เขากล่าว การปล่อยฝนและการชลประทานของดินมากเกินไปอาจเป็นอันตรายต่ออนาคตของไร่องุ่นในภูมิภาคนี้ ซึ่งผลิตไวน์โพรเซกโก้คุณภาพสูง 90 ล้านขวดทุกปี

ด้วยความกังวลเกี่ยวกับขวดที่บูมเมื่อเร็ว ๆ นี้ทำให้ต้องเสียภาษีกับสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น ทีมงานที่นำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยปาดัวในอิตาลีได้คำนวณ “รอยเท้าดิน” สำหรับ Prosecco คุณภาพสูง พบว่าอุตสาหกรรมมีส่วนรับผิดชอบต่อการพังทลายของดินทั้งหมดในภูมิภาค 74 เปอร์เซ็นต์ โดยศึกษาข้อมูลปริมาณน้ำฝน การใช้ที่ดิน และลักษณะของดินที่มีอายุ 10 ปี ตลอดจนแผนที่ภูมิประเทศที่มีความละเอียดสูง

จากนั้นทีมงานได้เปรียบเทียบผลการพังทลายของดินกับยอดขายเฉลี่ยต่อปีของ prosecco เพื่อประเมินรอยเท้าดินต่อปีต่อขวด: ประมาณ 4.4 กิโลกรัม หรือเท่ากับน้ำหนักของชิวาวาสองตัว

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าไร่องุ่น Prosecco สามารถลดการสูญเสียดินได้ วิธีแก้ปัญหาหนึ่ง – ทิ้งหญ้าไว้ระหว่างแถวไร่องุ่น – จะลดการกัดเซาะทั้งหมดลงครึ่งหนึ่ง การจำลองแสดงให้เห็น กลยุทธ์อื่นๆ อาจรวมถึงการปลูกแนวพุ่มไม้รอบๆ ไร่องุ่นหรือพืชพันธุ์ริมแม่น้ำและลำธารเพื่อป้องกันไม่ให้ดินชะล้างออกไป

โคมิโนเห็นด้วยโดยกล่าวว่า “เฉพาะการประยุกต์ใช้โซลูชันจากธรรมชาติเท่านั้นที่จะสามารถลดหรือแก้ปัญหาได้” อย่าโทษมะเขือเทศ แมลงศัตรูพืชขนาดเล็กที่เรียกว่าแมลงหวี่ขาวสีเงินสามารถทำให้ต้นมะเขือเทศกระจายกลิ่นที่หลอกลวงซึ่งทำให้เพื่อนบ้านเสี่ยงต่อการติด

Bemisia tabaciดูดทรัพย์เป็นภัยคุกคามต่อพืชผลหลากหลายชนิด เป็นแมลงอย่างแน่นอน แต่เมื่อพวกมันโจมตีต้นมะเขือเทศ และส่งเสียงกรีดร้องอย่างเงียบๆ พืชก็เริ่มส่งกลิ่นราวกับว่ามีแบคทีเรียหรือเชื้อราเข้ามาแทนที่ ทีมวิจัยระดับนานาชาติพบว่า กลิ่นปลอม เหล่านี้สามารถโจมตีต้นมะเขือเทศที่อยู่ใกล้เคียงได้ แต่ไม่ใช่จากแมลง

พืชเหล่านั้นเตรียมที่จะต้านทานเชื้อโรคที่เข้ามาอย่างรวดเร็วและแข็งแกร่ง แต่การตื่นตัวที่สูงนั้นยับยั้งสารเคมีของพืชในการต่อต้านแมลงและ “ปล่อยให้พวกมันเสี่ยงต่อแมลงหวี่ขาวเมื่อพวกมันมาถึง” Xiao-Ping Yu นักกีฏวิทยาจากมหาวิทยาลัย China Jiliang ในหางโจวกล่าว

พืชมะเขือเทศที่ใช้เวลา 24 ชั่วโมงในห้องขังที่มีกลิ่นของแมลงหวี่ขาวตัวสำคัญ สามารถผลิตฮอร์โมนขับไล่แมลงได้เพียงครึ่งเดียวเท่านั้น เนื่องจากพืชถูกแมลงโจมตีด้วยความประหลาดใจ Yu และเพื่อนร่วมงานรายงานวันที่ 25 มีนาคมในการดำเนินการ ของ สถาบัน วิทยาศาสตร์ แห่งชาติ .

เคมีในการป้องกันพืชมักก่อให้เกิดภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกนี้ เพื่อต่อสู้กับแมลงได้ดี โดยทั่วไปแล้วพืชจะปรับปรุงระบบการป้องกันที่ควบคุมโดยฮอร์โมนจัสโมนิกแอซิดหรือ JA แต่การใส่ระบบนั้นเข้าไปเต็มเกียร์จะยับยั้งการป้องกันที่ควบคุมโดยกรดซาลิไซลิก SA ซึ่งมีประโยชน์มากกว่าในการต่อต้านเชื้อโรค

การเตรียมเชื้อก่อโรคอาจไม่เป็นการสิ้นเปลืองความพยายามสำหรับพืชโดยสิ้นเชิง แมลงหวี่ขาวทำหน้าที่เหมือนยุงสำหรับพืช แพร่ไวรัสและโรคอื่นๆ แม้แต่หยดของแมลงหวี่ขาวที่บางครั้งเรียกว่าน้ำหวานก็สามารถดึงดูดเชื้อราที่เป็นเขม่าได้

“บางทีพืชอาจกังวลเกี่ยวกับโรคมากกว่า” ผู้เขียนร่วมการศึกษา Ted Turlings นักนิเวศวิทยาเคมีแห่งมหาวิทยาลัย Neuchâtel ในสวิตเซอร์แลนด์กล่าว ในระยะสั้น สัญญาณหลอกลวงทำให้พืชเพื่อนบ้านเสียหายเนื่องจากการระบาดของแมลงหวี่ขาวเริ่มต้นอย่างแข็งแกร่ง แต่โรคห่าขาวที่นำมาอาจหมายถึงการป้องกัน SA อาจมีประโยชน์ในที่สุด “เราจะพยายามสำรวจสิ่งนี้ในการวิจัยติดตามผล” เขากล่าว

เพื่อช่วยพืชมะเขือเทศที่ปลูกในการป้องกันแมลงหวี่ขาว Petra Bleeker จากมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัมจึงหันไปหาญาติป่าSolanum habrochates มันผลิตสารไล่แมลงในตัวเอง สารประกอบที่เรียกว่าเทอร์พีน ในต่อมที่ปลายขนจำนวนมาก มะเขือเทศเชิงพาณิชย์ยังคงแสดงให้เห็นร่องรอยของสารเคมีที่มีขนดกนี้ “ถ้าคุณเอานิ้วแตะผมพวกนี้ ส่วนที่เป็นสีเขียว คุณจะได้กลิ่นของมะเขือเทศทั่วไป” เธอกล่าว เคล็ดลับคือการผสมพันธุ์พลังในการทำให้สารขับไล่กลับคืนสู่พืชในประเทศโดยไม่แสดงลักษณะที่ไม่ต้องการ

Turlings กำลังใช้แนวทางที่แตกต่างออกไปในการช่วยมะเขือเทศที่มีปัญหา เนื่องจากกลิ่นที่พัดออกจากพืชสามารถมีความเฉพาะเจาะจงอย่างมากกับสิ่งที่โจมตีพวกมัน เครื่องจักรที่มี “จมูก” ที่ละเอียดอ่อนสามารถปลุกสัญญาณเตือนเมื่อมีแมลงหรือเชื้อโรคที่มีปัญหาโดยเฉพาะมาถึง “มันฟังดูล้ำยุค แต่หุ่นยนต์อาจดมกลิ่นต้นไม้ได้” เทอร์ลิงส์กล่าว แม้แต่จมูกของมนุษย์ (แต่มีประสบการณ์มาก) ก็สามารถได้กลิ่นความแตกต่างระหว่างกลิ่นที่ปล่อยออกมาจากต้นข้าวโพดสองต้นภายใต้การโจมตีของหนอนผีเสื้อสายพันธุ์อื่น แต่มีความเกี่ยวข้องกัน เขากล่าว

การตรวจสอบกลิ่นเหล่านั้นอาจเตือนชาวนาให้ทันเวลากำจัดศัตรูพืช การดำเนินการอย่างรวดเร็วอาจมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับศัตรูพืชเช่นแมลงหวี่ขาวที่เร่งการแพร่กระจายของพวกมันเองผ่านสัญญาณเท็จไปยังผู้ดักฟัง

Trina Chiasson เติบโตในกระท่อมไม้ซุง เรียนรู้ที่จะหมุนจานในชุมชนศิลปะการแสดงละครสัตว์ของชิคาโก ฝันถึงบริษัทซอฟต์แวร์ และสามปีต่อมาขายให้กับบริษัทที่ใหญ่กว่า ความท้าทายต่อไปของเธอ: การสร้างธุรกิจที่เรียกว่าOvipostซึ่งนำเทคโนโลยีที่ดีกว่ามาสู่การทำฟาร์มคริกเก็ต

“ฉันไม่รู้จักเกษตรกรคริกเก็ตที่โตขึ้น ฉันรู้ว่าคุณจะต้องตกใจที่ได้เรียนรู้” เธอกล่าว แต่เธอก็กระโดดเข้าสู่พรมแดนใหม่ของการทำฟาร์มแมลง และเธอหวังว่าจะมีระบบอาหารที่ยั่งยืนมากขึ้น มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการปฏิรูปการทำฟาร์มปศุสัตว์ แต่มีหกขา

มนุษย์มีเวลาหลายพันปี รวมทั้งอย่างน้อย 50 ปีของการวิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรม เพื่อหาวิธีเลี้ยงไก่ สุกร และโค ปัจจุบันผู้เลี้ยงแมลงในอเมริกาเหนือและยุโรปต่างแข่งขันกันเพื่อไล่ตาม โดยผสมผสานข้อมูลเชิงลึกแบบคนเลี้ยงสัตว์แบบโบราณเกี่ยวกับการเลี้ยงสัตว์ป่าด้วยอัลกอริธึมการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์และการออกแบบหุ่นยนต์

วิธีการเลี้ยงสัตว์ให้เพียงพอมักจะถูกมองข้ามในเรื่องฉวัดเฉวียนเกี่ยวกับแมลงเป็นอาหาร มีความยุ่งยากมากขึ้นว่าชาวตะวันตกจะเข้าร่วมส่วนที่เหลือของโลกและกลืนแมลงหรือไม่ ทว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์และการตัดสินใจเบื้องหลังที่จะกำหนดว่าการทำฟาร์มแมลงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างไร และแมลงจะกลายเป็นวัตถุดิบหลักประจำสัปดาห์ที่ผู้คนจำนวนมากสามารถซื้อได้หรือเป็นเพียงการพักผ่อนหย่อนใจของนักชิม

คริกเก็ตของ Chiasson กระโดดเข้าสู่การทำฟาร์มอย่างน้อยก็ต้องใช้ทักษะของเธอกับข้อมูล บริษัทสตาร์ทอัพแห่งแรกของเธอคือ Infoactive ได้พัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อเปลี่ยนข้อมูลดิบให้เป็นแผนภูมิและกราฟที่เข้าใจได้ง่าย หลังจากที่เธอและหุ้นส่วนธุรกิจขายบริษัทในปี 2558 ให้กับบริษัทสร้างภาพข้อมูล Tableau Software สำหรับผลรวมที่ไม่เปิดเผย Chiasson ใช้เวลาสองปีในการค้นคว้าและวางแผนเกี่ยวกับการลงทุนครั้งต่อไปของเธอ เติบโตขึ้นมาโดยพ่อแม่ที่กลับมาสู่ผืนดินในรัฐเมน เธอกลายเป็นมังสวิรัติเมื่ออายุประมาณ 11 ขวบ แต่ตอนนี้ เธอบอกว่า “ฉันกินแมลงเป็นประจำ”

Chiasson ได้พบกับหุ้นส่วนธุรกิจคนต่อไปของเธอคือ James Ricci นักกีฏวิทยาในซานฟรานซิสโกที่งานเทศกาลนาโชที่ใหญ่ที่สุดในโลก “เพื่อดูว่าเราสามารถดำเนินโครงการโดยไม่ฆ่ากันเองได้หรือไม่” เธอกล่าว ทั้งสองใช้เวลาหนึ่งเดือนในการสร้างบูธเพื่อส่งเสริมแมลงที่กินได้ การสร้างของพวกเขาออกมาในเทศกาล Oregon Eclipse ปี 2017 ทั้งสองดึงมันออกโดยไม่มีผู้เสียชีวิต และไปตั้ง Ovipost ในซานฟรานซิสโก

หัวหน้าเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยี Tequila Ray Snorkel อธิบายตัวเองว่าเป็น “เด็กในเมือง 200 เปอร์เซ็นต์” โฮมสคูลในซินซินนาติที่มีความสนใจในวิชาฟิสิกส์ เธอ (สรรพนามที่เธอชอบ) ทำงานเกี่ยวกับอวัยวะเทียมแบบอัตโนมัติในวิทยาลัย จากนั้นจึงเรียนจบปริญญาวิศวกรรมเครื่องกลที่บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ Synthego ในเมนโลพาร์ก รัฐแคลิฟอร์เนีย เธอเป็นที่รู้จักในด้านวิศวกรรมการยั่วยุ เช่น เดินเล่นไปตามถนนในแววตาเพื่อสัมภาษณ์ผู้คนที่เดินผ่านไปมาในประเด็นที่อ่อนไหว ชุดหนึ่งที่ดำน้ำตื้นคือกางเกงสีเหลืองสดใสสองคู่ ตัวบนได้รับการออกแบบใหม่เพื่อให้ขากางเกงกลายเป็นแขนเสื้อ Chiasson เห็น Snorkel สวมมันในรายการแดร็กโชว์และชมเชยความคิดสร้างสรรค์ของเธอ ซึ่งเป็นหนึ่งในวิธีที่ไม่ธรรมดาในการหางานด้านเทคนิค

Ovipost ได้รับการส่งเสริมตั้งแต่เนิ่นๆ จากศูนย์บ่มเพาะสตาร์ทอัพชื่อดังของ Silicon Valley Y Combinator ซึ่งหล่อเลี้ยง Dropbox และ Airbnb การทำงานจากตู้คอนเทนเนอร์ขนส่งสินค้าสองตู้ โดยตู้หนึ่งซ้อนทับอีกตู้หนึ่งเพื่อใช้พื้นที่เล็กๆ ที่เช่าในซานฟรานซิสโกให้เกิดประโยชน์สูงสุด บริษัทเริ่มต้นด้วยการจัดการการวางไข่คริกเก็ตและการนับไข่ที่น่าเบื่อและเสียเวลาโดยอัตโนมัติ

โดยปกติ เกษตรกรจะจัดหาพีทมอสที่ชื้นแบบโรแมนติกสำหรับการผสมพันธุ์ของจิ้งหรีด และนับลูกหลานโดยการเกลี้ยกล่อมพวกมันลงในภาชนะตวง Snorkel บรรยายว่า “เหมือนกับการชักชวนให้เด็กเล็กๆ สองสามพันตัวไปอาบน้ำ” Ovipost ได้พัฒนาปุ่มลัด และสำหรับเซสชันการเสนอขาย Y Combinator ในตอนสุดท้าย บริษัทได้เปิดเผยไข่คริกเก็ตนับล้านตัวที่หมุนวนอยู่ในลูกโลกหิมะ

การนับจำนวนที่ใช้แรงงานน้อยลงเป็นเพียงขั้นตอนแรกในการลดต้นทุนการผลิต ซึ่ง Chiasson กล่าวว่า “สูงเกินไปที่จะเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในระบบอาหารปัจจุบันของเรา” เมื่อเทียบกับต้นทุนการเลี้ยงไก่อุตสาหกรรมที่ต่ำ เธอกล่าวว่าการผลิตจิ้งหรีดนั้น “ไม่ได้ใกล้เคียงเลย” ต้นทุนการผลิตเหล่านี้อธิบายได้ว่าทำไมอกไก่ไม่มีกระดูกหนึ่งปอนด์จึงขายปลีกได้มากกว่า 3 ดอลลาร์เทียบกับ 15 ดอลลาร์สำหรับจิ้งหรีดเกรดอาหาร 1 ปอนด์จากฟาร์มของครอบครัวอาร์มสตรองในรัฐลุยเซียนาและจอร์เจีย

เมื่อฉันได้ยินว่าผู้ประกอบการด้านเทคโนโลยีของ Ovipost ใน Silicon Valley ได้ซื้อฟาร์มคริกเก็ตเก่าในชนบทของฟลอริดา ฉันรู้สึกงุนงง การเคลื่อนไหวนี้ฟังดูเหมือนเป็นการเสนอซิ ทคอมเรื่อง a la Green Acres

The Lazy H เป็นฟาร์มคริกเก็ตมาประมาณ 30 ปีแล้ว ทำการตลาดจิ้งหรีดสดให้กับผู้ดูแลสัตว์เลื้อยคลานและร้านขายสัตว์เลี้ยง ฟาร์มตั้งอยู่บนชื่อที่เรียกตามตัวอักษรว่า “ถนน A” (วิ่งขนานกับ “ถนน B”) ในเมืองเล็กๆ ของ LaBelle

ดำน้ำดูเด็กในเมืองสร้างเคสที่มีชีวิตชีวาที่สุดสำหรับการเคลื่อนไหวที่น่าประหลาดใจ: การออกแบบเทคโนโลยีสำหรับจิ้งหรีดจำเป็นต้องมีจิ้งหรีด วิธีที่ดีที่สุดในการทดสอบเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติแบบใหม่คือการนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้กับแรงงานที่มีทักษะด้วยสภาพและปริมาณที่สมจริง สถานที่ทดสอบนี้เกิดขึ้นเป็นฟาร์มจริงที่จ่ายเงินด้วยวิธีของตัวเองทำให้การซื้อ LaBelle “เกือบจะไม่มีเกมง่ายๆ” เธอกล่าว

ขับรถไปตามถนน A ที่มีกำแพงทึบเขียวขจี ฉันข้ามกล่องจดหมาย Ovipost แม้ว่าจะมีเครื่องหมายชัดเจน ในหัวของฉัน คำว่า “ฟาร์ม” ยังคงร้องขอทุ่งหญ้า รั้ว แต่ฟาร์มแมลงในสหรัฐอเมริกาเป็นกิจการในร่ม น้อยกว่า Old MacDonald และเซิร์ฟเวอร์ฟาร์มมากกว่า

เมื่อฉันเขยิบรถไปตามทางรถแล่นยาวผ่านต้นโอ๊กบิดเบี้ยวและพุ่มไม้ใบทู่อีกลูกหนึ่ง ฉันไปถึงรถพ่วงและโรงสีแดงขนาดใหญ่ ข้างใน สิ่งมีชีวิตต่าง ๆ นับพันกำลังเล็มหญ้า ผสมพันธุ์ ต่อสู้กัน แต่ข้างนอกมันเงียบ ฉันสามารถจอดรถหน้าธนาคารได้

ฝูงสัตว์ขนาดเล็กที่ใหญ่ที่สุดที่ Lazy H คือจิ้งหรีดในบ้าน และ Snorkel พาฉันเข้าไปในยุ้งฉางที่เต็มไปด้วยจิ้งหรีดเด็กและเยาวชน เป็นห้องกว้างและยาวพร้อมถังพลาสติกขนาดใหญ่นั่งชิดขอบถึงขอบแถวตรงกลางและด้านข้าง วิทยุกำลังเล่นอยู่ แต่ฉันไม่ได้ยินจิ้งหรีด (เมื่อเด็กหนุ่มโตขึ้น ริชชี่บอกฉันทีหลัง นักร้องคริกเก็ตจะเป็นงานวันและคืน)

ถังขยะดูเหมือนเหยือกนมพลาสติกขนาดยักษ์ พวกเขาเคยเป็นภาชนะใส่ปุ๋ย ซึ่งอุดมสมบูรณ์ในฟาร์ม LaBelle และการระดมความคิดจากเจ้าของฟาร์มคนใดคนหนึ่งก่อนหน้านี้ แต่ละถังสามารถกลืนตู้เย็นขนาดเล็กได้โดยไม่ต้องเรอ

รอบขอบด้านในของถังขยะแต่ละถัง คนงานได้ติดแถบกว้างของเทปกาวสีน้ำตาลที่เรียบเนียน มันเป็นรั้วแบบรางแยกรุ่นฟาร์มแมลง ซึ่งเป็นลายที่ลื่นเกินกว่าที่จิ้งหรีดจะข้ามได้ แถบเหล่านี้จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่หลังจากผ่านไปหลายสัปดาห์ หนึ่งในแรงงานจำนวนมากที่ฟาร์มที่ Snorkel พยายามปรับปรุง ลูกเรือของ Ovipost สำรวจร้านฮาร์ดแวร์เพื่อหาสารเคลือบแบบสเปรย์บนที่ลื่นซึ่งง่ายต่อการนำไปใช้ ผู้ชนะคืออีพ็อกซี่เครื่องใช้ Krylon กระป๋องราคา 3.50 ดอลลาร์

ตอนนี้ฉันได้เรียนรู้บางอย่างเกี่ยวกับนวัตกรรม — ที่ตั้ง ที่ตั้ง สเปรย์ทำงานได้ดีในซานฟรานซิสโก Snorkel กล่าว แต่ต้องทดสอบอีกครั้งที่นี่ ความชื้นในฟลอริดา ถังปุ๋ย และปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมายแตกต่างกัน จนกระทั่งถังขยะที่ฉีดสองสามถังสามารถป้องกันจิ้งหรีดหลายชั่วอายุคนได้อย่างมีประสิทธิภาพ Snorkel จะใช้การระดมความคิดอีพ็อกซี่ของเธอ

ด้านล่างรั้ว ฉันเห็นกองไข่ที่กั้นอยู่ตามขอบ สี่เหลี่ยมสีเทาคล้ายกระดาษแข็งที่มีรอยบุบลึกเพื่อยึดไข่ไก่ให้ปลอดภัยและตั้งตรง ได้กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับกำบังจิ้งหรีด ฉันเห็นจิ้งหรีดซุกอยู่ในเยื้องและซุกตัวอยู่ใต้ริมฝีปาก

อาจมี … จิ้งหรีดหลายร้อยตัวอยู่ในถังขยะหรือไม่? ฉันถาม. ผู้หญิงที่ทำงานอยู่ใกล้ ๆ หัวเราะด้วยความภาคภูมิใจของชาวนา มีเป็นพันในถังเดียว ตอนนี้ฉันรู้สึกประทับใจ จิ้งหรีดต้อนฝูงนี้ใช้เสียงกระซิบของจิ้งหรีดอย่างหนาแน่นและชื่อของเธอคือ Maria Mendieta เธออยู่ที่ฟาร์มมา 17 ปีแล้วและนับว่าเป็นหนึ่งในทรัพย์สินที่ยิ่งใหญ่ที่สุด สิ่งที่เธอทำ “คือเวทมนตร์” Snorkel กล่าว “ฉันไม่สามารถบอกคุณได้ว่าต้องทำอย่างไร”

Snorkel ชี้ให้เห็นรถเข็นโลหะที่กองกับถาด เท่าที่ฉันเห็น ไม่มีอะไรพิเศษไปกว่านั้น คือชายคนหนึ่งกำลังผลักทางเดินระหว่างถังหนึ่งลง เมื่อลูกเรือ Ovipost มาถึงพร้อมกับความฝันที่ Silicon Valley สิ่งที่ให้กำลังใจคนงานจริงๆ และปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างแน่นอน ไม่ได้เกี่ยวข้องมากไปกว่าการเปลี่ยนล้อที่เกะกะและเกาะติดกับรถเข็นคันเก่าคันนี้

ในการทำฟาร์มประเภทนี้ การปรับปรุงการดำเนินงานที่เรียบง่ายจะมีความสำคัญพอๆ กับเทคโนโลยีที่นักเล่นชื่นชอบ Snorkel คาดการณ์ไว้ ย้อนกลับไปเมื่อโรงงานที่ใช้พลังงานไอน้ำเปลี่ยนมาใช้ไฟฟ้า เช่น หม้อต้มไอน้ำส่วนกลางไม่ได้จำกัดตำแหน่งของเครื่องจักรอีกต่อไป อุปกรณ์ไฟฟ้าใหม่เพิ่มความยืดหยุ่น ผู้จัดการที่ทดลองใช้แผนผังโรงงานได้รับการปรับปรุงอย่างมากในด้านประสิทธิภาพ

Snorkel กล่าวว่าการตั้งค่าการไหลของสายการประกอบและการสร้างสถานีงานง่ายๆ บางแห่ง Snorkel กล่าวว่า “ฉันรู้สึกหยั่งรากลึกในการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งแรก”

ลองนึกภาพ Tequila Ray Snorkel เป็น Henry Ford ที่รีบูตแล้ว ฉันเดินตามเธอไปยังพื้นที่เพาะพันธุ์คริกเก็ต ที่ซึ่งตัวเมียวางไข่ในถาดอบที่ทำจากโลหะซึ่งเต็มไปด้วยพีทมอสชื้น เช่น เค้กผสมก้อน จากที่นี่ ถาดไข่จะถูกย้ายเข้าไปอยู่ในตู้ที่อุ่นขนาดพอเหมาะพร้อมแผ่นพับกระดาษม้วนลงมาจากเพดาน Snorkel ชี้ให้เห็นว่าชั้นวางที่ถือกระทะยืนโดยเอาเท้าจุ่มน้ำเล็กน้อยเพื่อขับไล่มด แมลงศัตรูพืชเป็นสัตว์ร้ายในฟาร์มทุกประเภท แต่เป็นภัยคุกคามพิเศษที่ฟาร์มแมลงเพราะการควบคุมศัตรูพืชสามารถฆ่าปศุสัตว์ได้เช่นกัน

เมื่อฉันส่งอีเมลในภายหลังเพื่อถามว่าวิศวกรรมจะทำอะไรได้บ้างเพื่อลดต้นทุนค่าแรง Snorkel นึกภาพว่า “ฟาร์มคริกเก็ตของ Willy Wonka” ในแถวของถังเก็บน้ำที่อบอุ่นและชื้นซึ่งซ้อนกันอยู่สูงกว่าที่ชาวนาจะเอื้อมถึงได้ “ตู้ Tide ตัวเล็ก ๆ ที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการซึ่งมีจำนวนไข่ที่เหมาะสมสำหรับตู้คอนเทนเนอร์แต่ละตู้จะฟักออกมาเป็นนางไม้สีขาวนวล” จิ้งหรีดตัวเล็กเหล่านี้จะเติบโตบนเศษอาหารมนุษย์ที่ผ่านการแปรรูปโดยสายพานลำเลียงและน้ำที่ไหลผ่านในรางน้ำ หลังจากผ่านไปหนึ่งเดือนโดยไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์ ถังขยะจะคว่ำลงบนสายพานลำเลียงเพื่อส่งแมลงไปคัดแยก

จิ้งหรีดเจริญเติบโตได้ในห้องใต้ดินโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากมนุษย์ แต่ฉันเคยได้ยินที่ปรึกษาฟาร์มคริกเก็ต Kevin Bachhuber จาก Madison, Wis. ได้รับเสียงปรบมือมากมายสำหรับหัวข้อคำพูดของเขา: “จิ้งหรีดโง่และจะจมน้ำตายถ้าเป็นไปได้”

การทำฟาร์มคริกเก็ตยากแค่ไหน? ฉันถามเขาทางโทรศัพท์ “งานเต็มเวลาของฉันนั้นยากพอที่จะช่วยให้คนอื่นรู้ว่าเกิดอะไรขึ้น” เขากล่าว

Bachhuber เริ่มฟาร์มของตัวเองใน Youngstown รัฐโอไฮโอในปี 2014 แต่ได้ปิดตัวลงตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เขาเป็นคนแรกที่ผ่านการตรวจสอบของรัฐบาลสหรัฐฯ เพื่อปลูกแมลงให้คนกิน แต่ไม่นานพอ กว่า 19 วัน จิ้งหรีดของเขาก็ตายไป ประมาณ 6 ล้านตัว

จิ้งหรีดไม่ใช่แมลงที่ง่ายที่สุดหรือเขาคิดว่าเป็นแมลงที่มีรสชาติดีที่สุด แต่เป็นผู้ขายรายใหญ่สำหรับฟาร์ม 20 ถึง 40 แห่งในสหรัฐอเมริกาที่ Bachhuber ประเมินว่าขายแมลงเพื่อเป็นอาหารของมนุษย์ ในช่วงต้นเดือนเมษายน ฐานข้อมูลของเขาระบุธุรกิจในสหรัฐอเมริกาจำนวน 540 แห่งที่เกี่ยวข้องกับการทำฟาร์มแมลง และเขาแน่ใจว่าเขาขาดบางอย่างไป

ตลาดแมลงกินได้ประมาณ 55 ล้านดอลลาร์ในปี 2560 โดย Global Market Insights ของ Selbyville, Del. ซึ่งคาดการณ์ว่าจะมีการเติบโตอย่างรวดเร็ว ความสนใจพุ่งสูงขึ้นหลังจากรายงานขององค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติปี 2556 ซึ่งทำให้กรณีการเลี้ยงแมลงเป็นวิธีการที่จะตอบสนองความต้องการโปรตีนของประชากรมนุษย์ที่เพิ่มขึ้น

การทำฟาร์มแมลงมักถูกพูดถึงว่าเป็นหน่วยงานเดียวในการอภิปรายเกี่ยวกับผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม แต่นั่นก็คลุมเครือมากกว่าการพูดว่า “การเลี้ยงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม”

Åsa Berggren นักกีฏวิทยาจากมหาวิทยาลัย Swedish University of Agricultural Sciences ใน Uppsala กล่าว บางคนต้องการเนื้อสัตว์เพื่อกิน บางชนิด เช่น ปลวก ทำให้เกิดก๊าซมีเทน ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ทรงพลัง

แม้แต่แมลงชนิดเดียวกันในช่วงชีวิตเดียวกันจำนวนผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมก็อาจแตกต่างกันได้ Berggren และเพื่อนร่วมงานชี้ให้เห็นในฉบับเดือนกุมภาพันธ์ของTrends in Ecology & Evolution ข้อมูลบางส่วนเกี่ยวกับการทำฟาร์มคริกเก็ตในบ้าน ( Acheta domesticus ) ชี้ให้เห็นว่าสัตว์เหล่านี้แปลงอาหารเป็นน้ำหนักตัวในอัตราที่แตกต่างกันตั้งแต่ 1.6 (ดี) ถึง 4.5 (เกือบจะเป็นการใช้ทรัพยากรเหมือนหมู) สิ่งที่น่าเศร้าจริงๆ ก็คือ การทำฟาร์มแมลงที่พลาดโอกาสที่จะใช้เส้นทางสีเขียวและประหยัดนี้

วิธีที่ดีกว่าในการตัดสินผลกระทบของฟาร์มคือการรวมผลทั้งหมดไว้ในการวิเคราะห์วงจรชีวิต Afton Halloran ที่ปรึกษาด้านอาหารเพื่อความยั่งยืนในโคเปนเฮเกนกล่าว อย่างไรก็ตาม เธอรู้ผลการวิเคราะห์น้อยกว่าโหล และผลลัพธ์ก็ต่างกัน

โดยรวมแล้ว การวิเคราะห์ชี้ให้เห็นว่าสิ่งที่เกษตรกรเลือกที่จะให้อาหารแมลงเป็นเรื่องใหญ่ Halloran กล่าว ชาวนาอาจเขยิบโลกไปในทิศทางที่ดีขึ้นโดยการให้อาหาร microherd สิ่งที่ปกติจะถูกโยนทิ้งไป เช่น การให้อาหารมูลไก่แก่ตัวอ่อนแมลงวันทหารดำ การให้บริการของเสียที่แตกต่างกัน กล่าวคือ เยื่อบีททำให้เศษอาหารมีประโยชน์ แต่ก็สร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก ตัวอ่อนจะเจริญเติบโตได้ไม่ดีบนเยื่อกระดาษ ดังนั้นพวกมันจึงต้องการมันมาก รวมทั้งการให้ความร้อนเพื่อรักษาอัตราการเผาผลาญของพวกมัน

ก็โตแล้ว
ฟาร์มบางแห่งมีความหลากหลายมากกว่าจิ้งหรีด ในบรรดาอาหารสัตว์เลื้อยคลาน Lazy H เลี้ยงแมลงสาบ discoid ซึ่งเป็นหนึ่งในไม่กี่ชนิดที่ฟลอริดาอนุญาตให้ผู้คนปลูกฝังโดยตั้งใจ “พวกเรารักแมลงสาบ” Chiasson กล่าว พวกเขาทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิและการขนส่งได้ดีกว่าจิ้งหรีด “พวกมันไม่ได้กลิ่นแย่ขนาดนั้น” เธอกล่าวเสริม และเมื่อแมลงสาบตายในตู้ปลา การทำความสะอาดก็เป็นเรื่องง่าย แมลงสาบตัวอื่นๆ กินเกือบทั้งหมด

ไม่สามารถโต้แย้งกับสิ่งนั้นได้ ดิสคอยด์อาศัยอยู่ในรถเทรลเลอร์ที่มีแผ่นไม้สีบลอนด์ชำรุด ถังปุ๋ยขนาดใหญ่แถวละข้าง สนอร์กเกิลบอกว่าในตอนกลางคืนรถพ่วงทั้งคันเกิดสนิมขึ้น

สนอร์กเกิลชอบแมลงสาบอย่างชัดเจนและเรียกพวกมันว่า “สัมพันธ์” เธอชี้ให้เห็นเด็กทารกบางคน ผู้หญิงที่โตแล้ว และบางสิ่งที่จะทำเป็นจี้พระจันทร์ครึ่งเสี้ยวที่สวยงามได้ เหลือเพียงซากแมลงสาบหลังอาหารกลางวันงานศพ จากนั้นเธอก็เห็นผู้หญิงอยู่บนหลัง ขาโบกไปมา “การหดตัว” Snorkel แนะนำ นี่อาจเป็นบทโหมโรงของแมลงสาบที่จะปล่อยลูกไก่ออกมา (ริชชี่ นักกีฏวิทยา ไม่เชื่อเรื่องการหดตัวที่มองเห็นได้ แต่ยืนยันว่าไข่ที่ฟักออกจากร่างกายของมารดาก่อนคลอด)

นั่นคือวิธีที่ฉันพบว่าตัวเองยืนอยู่ระหว่างผู้ประกอบการซอฟต์แวร์ใน Silicon Valley กับนักประดิษฐ์กางเกงในรถเทรลเลอร์เก่าที่รอคอยอย่างเงียบ ๆ เพื่อให้แมลงสาบคลอดบุตร นี่เป็นเรื่องเกี่ยวกับเท่าที่คุณจะได้รับจาก Silicon Valley แต่คุณสามารถเห็นอนาคตได้จากที่นี่เช่นกัน

ฉันได้พบกับนักประดิษฐ์ Ovipost ในกรุงเอเธนส์ รัฐจอร์เจีย ในการประชุมเดือนสิงหาคมปี 2018 ของกลุ่มพันธมิตรอเมริกาเหนือเพื่อการเกษตรแมลง เหตุการณ์ดังกล่าวทำให้เห็นอนาคตที่เป็นไปได้อย่างหนึ่งที่แมลงจะกลายเป็นโปรตีนที่มีชื่อเสียง เช่น กุ้ง ปู และกุ้งก้ามกราม เมื่อพิจารณาว่าหอยที่มีหลายขาและหุ้มเกราะมากเพียงใด มันจึงน่าสนใจที่ผู้คนจำนวนมากชื่นชอบค็อกเทลกุ้ง แต่ยังประจบประแจงเมื่อกินลูกพี่ลูกน้องอาร์โทรพอด

พรรคพวกของโปรตีนจากแมลงยอมรับว่าหลายคนไม่เคยยอมรับอาหารที่มีสีสันสดใสนี้ แต่แมลงยังคงมีบทบาทสำคัญในการเป็นส่วนผสมที่ละเอียดอ่อนกว่า ตัวอย่างเช่น ผงแมลงมีกล้ามเนื้อเป็นแท่งโปรตีนอยู่แล้ว เมื่อบดเป็นแป้งแล้วไม่มีใครนับขา แมลงในฟาร์มสามารถนำมาใช้เป็นอาหารให้กับปลาในฟาร์ม ซึ่งเป็นสัตว์ที่เรายินดีจะกิน แทนที่อาหารสำหรับปลาที่เลี้ยงในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำได้มากถึง 25 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ ผู้เชี่ยวชาญด้านอาหารของยุโรปประมาณการไว้ในการทบทวนปี 2015

เมื่อเทียบกับมหาอำนาจทางการเกษตรระดับโลกอื่น ๆ สหรัฐอเมริกามีข้อ จำกัด ที่เข้มงวดเกี่ยวกับสารกำจัดศัตรูพืชที่อาจเป็นอันตราย

การวิเคราะห์ข้อบังคับเกี่ยวกับสารกำจัดศัตรูพืชทางการเกษตรเปิดเผยว่าสหรัฐอเมริกาใช้สารเคมีหลายชนิดที่ถูกห้ามหรือเลิกใช้ในสหภาพยุโรป บราซิล และจีนอย่างกว้างขวาง ซึ่งเป็นสามประเทศผู้ใช้ยาฆ่าแมลงชั้นนำของโลก

ยิ่งกว่านั้น สารกำจัดศัตรูพืชทางการเกษตรส่วนใหญ่ที่เลิกใช้ในสหรัฐอเมริกาถูกยกเลิกโดยอุตสาหกรรมยาฆ่าแมลง แทนที่จะห้ามโดยสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม นักวิจัยด้านสุขภาพสิ่งแวดล้อม Nathan Donley กับ Center for Biological Diversity ซึ่งเป็นกลุ่มสิ่งแวดล้อมในพอร์ตแลนด์ รัฐโอเรกอน รายงานการค้นพบนี้ทางออนไลน์ในวันที่ 7 มิถุนายนในEnvironmental Health

Donley ได้ตรวจสอบสถานะการอนุมัติของสารกำจัดศัตรูพืชกว่า 500 ชนิดที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา ปัจจุบัน ยาฆ่าแมลง 72, 17 และ 11 ชนิดที่ได้รับการอนุมัติในสหรัฐอเมริกาถูกห้ามหรือกำลังจะเลิกใช้ในสหภาพยุโรป บราซิล และจีนตามลำดับ ซึ่งรวมถึงสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับพิษจากยาฆ่าแมลงในสหรัฐอเมริกา เช่น คลอโรปิกรินและพารา ควอต ( SN: 3/26/11, p. 26 ) มีเพียงสอง สาม และสองยาฆ่าแมลงที่ถูกสั่งห้ามในสหรัฐอเมริกาเท่านั้นที่ได้รับการอนุมัติในสหภาพยุโรป บราซิล และจีน

ด้วยการใช้บันทึกการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาเกี่ยวกับการใช้สารกำจัดศัตรูพืชประจำปีโดยประมาณ Donley ได้กำหนดว่าการเกษตรของสหรัฐฯ ใช้ยาฆ่าแมลงที่ผิดกฎหมายในที่อื่นๆ มากเพียงใด จากจำนวนยาฆ่าแมลงที่ใช้ในประเทศจำนวน 544 ล้านกิโลกรัมในปี 2559 มี 146 ล้าน, 12 ล้านและ 18 ล้านกิโลกรัมที่ห้ามใช้สารเคมีในสหภาพยุโรป บราซิล และจีน

ตั้งแต่ EPA ก่อตั้งขึ้นในปี 1970 ยาฆ่าแมลง 134 รายการได้ถูกยกเลิกในสหรัฐอเมริกา EPA ห้าม 37 รายการและมีเพียงห้ารายการในช่วง 18 ปีที่ผ่านมา ผู้ผลิตสารกำจัดศัตรูพืชโดยสมัครใจถอนตัวจาก 97 ราย ในหลายกรณี อาจเป็นเพราะยาฆ่าแมลงขายได้ไม่ดี และการรักษาการอนุมัติจาก EPA นั้นมีค่าใช้จ่ายสูง Donley แนะนำ สารเคมีหลายชนิดแสดงให้เห็นว่าการใช้งานลดลงอย่างมากก่อนการยกเลิก

Donley ระบุ ความไม่สมดุลระหว่างการยกเลิกโดยสมัครใจและกฎระเบียบของรัฐบาลทำให้เกิดอคติต่อการใช้สารกำจัดศัตรูพืชในสหรัฐอเมริกาโดยพิจารณาจากปัจจัยทางเศรษฐกิจ มากกว่าความเสี่ยงต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม การเลิกใช้โดยสมัครใจอาจใช้เวลานานกว่าระยะเวลาผ่อนผันหนึ่งปีตามแบบฉบับของการแบนที่รัฐบาลกำหนด

ผึ้งสหรัฐเพิ่งผ่านพ้นฤดูหนาวที่เลวร้ายอย่างผิดปกติ

ประมาณร้อยละ 38 ของอาณานิคมของผู้เลี้ยงผึ้งเสียชีวิตระหว่างวันที่ 1 ตุลาคม 2018 ถึง 1 เมษายน 2019 การประมาณการของ Bee Informed Partnership แม้ว่าจะไม่ใช่ปีที่เลวร้ายที่สุดโดยรวมสำหรับการสูญเสียผึ้ง – นั่นคือปี 2555-2556 – ผลเบื้องต้นที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 19 มิถุนายนแสดงให้เห็นว่าเป็นการตายในฤดูหนาวที่เลวร้ายที่สุดที่บันทึกไว้ในการสำรวจประชากรผึ้ง 13 ปีที่ไม่แสวงหากำไรของมหาวิทยาลัยแมริแลนด์

ผู้เลี้ยงผึ้งควรจะสามารถสร้างตัวเลขเหล่านั้นได้อีกครั้งในปีนี้ Royal Online แต่การสูญเสียอย่างต่อเนื่องในฤดูหนาวทำให้เกิดความกังวลอย่างมากเกี่ยวกับอนาคตของการผสมเกสรพืชผล โดยเฉลี่ยตลอด 13 ปี อาณานิคมประมาณ 29 เปอร์เซ็นต์เสียชีวิตในแต่ละฤดูหนาว ตัวเลขปี 2018–2019 มาจากผู้เลี้ยงผึ้งเกือบ 4,700 คน คิดเป็นประมาณ 12 เปอร์เซ็นต์ของลมพิษโดยประมาณ 2.69 ล้านตัวในสหรัฐฯ

นักวิทยาศาสตร์ได้ฝึกโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อวิเคราะห์ภาพถ่าย

ดาวเทียมเพื่อระบุสาเหตุที่ทำให้ต้นไม้สูญเสียทั่วโลก และวางแผนข้อมูลบนแผนที่ที่เผยให้เห็นสิ่งที่ผลักดันให้เกิดการตัดไม้ทำลายป่าทั่วโลก การล้างต้นไม้จำนวนมากเพื่อปลูกสินค้าเช่นถั่วเหลืองและน้ำมันปาล์มเป็นปัญหาเฉพาะในอเมริกาใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ในที่ดินที่ปลอดโปร่งสำหรับเกษตรกรรมเชิงอุตสาหกรรม ปกติแล้วจะไม่มีเจตนาให้ป่าปลูกทดแทนหรือคืนสภาพป่า ซึ่งหมายความว่าที่อยู่อาศัยอาจสูญหายไปตลอดกาล

อย่างไรก็ตาม การสูญเสียต้นไม้ในยุโรปและอเมริกาเหนือส่วนใหญ่เกิดขึ้นในป่าที่มีการจัดการทรัพยากรไม้ โดยมีการปลูกต้นไม้ใหม่เพื่อทดแทนสิ่งที่สูญเสียไป และในแอฟริกาตอนใต้ของทะเลทรายซาฮารา การทำฟาร์มเพื่อยังชีพทำให้ต้นไม้ส่วนใหญ่หายไป เมื่อฟาร์มเล็กๆ เหล่านี้ไปรับและย้ายไปยังที่ตั้งใหม่ ต้นไม้ก็สามารถเติบโตได้เหนือทุ่งนาเก่า การเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินเหล่านี้มีผลกระทบต่อระบบนิเวศ เช่น ความหลากหลายของต้นไม้ลดลง แต่การที่ต้นไม้ปกคลุมจะกลับมาในวันหนึ่ง

นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ได้เชื่อมโยงการตัดไม้ทำลายป่าในพื้นที่หรือระดับภูมิภาคกับสาเหตุเฉพาะ แต่งานใหม่นี้ “ให้ไม้วัดที่สอดคล้องกันทั่วโลก” Robert Kennedy ผู้เชี่ยวชาญด้านการสำรวจระยะไกลจาก Oregon State University ใน Corvallis กล่าวซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานนี้ .

นักวิจัยได้สร้างแผนที่ที่จัดทำรายการสาเหตุของการสูญเสียป่าในพื้นที่ 100 ตารางกิโลเมตร ในที่สุด การมีข้อมูลที่มีความละเอียดที่ละเอียดกว่าก็อาจเป็นประโยชน์ เคนเนดี้กล่าว แผนที่ปัจจุบันเบลอรายละเอียดที่มีขนาดเล็กลง เช่น การตัดไม้ทำลายป่าสำหรับสวนปาล์มน้ำมันที่อยู่ติดกับฟาร์มเพื่อการยังชีพ และไม่สามารถจับภาพต้นไม้ที่เสียหายในระยะยาว เช่น ภัยแล้ง

Philip Curtis ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา ที่ปรึกษาของ Sustainability Consortium ซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรที่ตั้งอยู่ในเมือง Fayetteville กล่าวว่า การเปิดเผยที่และวิธีการที่ป่าถูกทำลายไปนั้น สามารถนำมาใช้เพื่อตรวจสอบว่าบริษัทต่างๆ ยึดมั่นในพันธสัญญาในการปกป้องป่าไม้ในขณะเดียวกันหรือไม่ , Ark. และ Tempe รัฐแอริโซนา บริษัทข้ามชาติหลายร้อยแห่ง เช่น Nestlé SA และ Kellogg Company ให้คำมั่นที่จะจัดหาส่วนผสม เช่น ถั่วเหลืองและน้ำมันปาล์มอย่างยั่งยืน

การทำความเข้าใจสาเหตุของการสูญเสียป่ายังมีประโยชน์ในการติดตามการปั่นจักรยานด้วยคาร์บอนอีกด้วย Pontus Olofsson นักวิทยาศาสตร์ด้านการสำรวจระยะไกลที่มหาวิทยาลัยบอสตันซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษากล่าว เนื่องจากป่าไม้กักเก็บคาร์บอนไว้เป็นจำนวนมาก การตัดต้นไม้จึงปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนออก สู่ชั้นบรรยากาศ ( SN: 10/28/17, p. 9 ) แต่ในสถานที่ที่ต้นไม้กลับมาในที่สุด ผลกระทบระยะยาวต่อโลกจะลดลง

สิ่งนี้ไม่รุนแรงเท่ากับรัฐบาลกลางได้ตัดสินใจควบคุมการเดินทางข้ามเวลา แต่ก็เกือบจะแปลกใจเหมือนกัน สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกากำลังก้าวไปสู่กฎเกณฑ์สำหรับการปลูกเนื้อฉ่ำที่มีคุณค่าทางโภชนาการ อร่อย และชุ่มฉ่ำในห้องทดลอง ไม่ใช่ในฟาร์ม

แนวคิดในการปลูกเพียงแค่เนื้อวัวแทนที่จะเป็นวัวทั้งตัวนั้นลอยมาตั้งแต่ปี 1890 เป็นอย่างน้อย แฟนตาซีไซไฟเรื่องนี้มีความสมจริงมากขึ้นอีกเล็กน้อยในการชิมแฮมเบอร์เกอร์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการทางโทรทัศน์ในปี 2556 ทางโทรทัศน์แม้ว่าขนมพายมีราคาประมาณเท่าโรลส์-รอยซ์

ในเดือนกรกฎาคม การเคลื่อนไหวได้ผ่านจุดสำคัญใหม่: ในหอประชุมที่คับคั่งในย่านชานเมืองแมริแลนด์ องค์การอาหารและยาได้จัดการประชุมสาธารณะครั้งแรก (กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกากำลังกระโดดเข้ามาด้วย) เพื่อหารือเกี่ยวกับกฎระเบียบของรัฐบาลกลางเกี่ยวกับอาหารที่ปลูกจากเซลล์ – ไม่มีกีบหรือครีบ หรือขนในสายตา

สิ่งที่เรียกว่าค่าโดยสารดังกล่าวเป็นประเด็นโต้แย้ง ผู้ที่ชื่นชอบแนะนำ “เนื้อสะอาด” หรือ “เนื้อที่เพาะเลี้ยง” แต่การเรียกสิ่งนี้ว่า “เนื้อ” นั้นไม่เหมาะกับชาวนาดั้งเดิม “พวกเขากำลังแย่งชิงแบรนด์ของเรา” Maggie Nutter เจ้าของฟาร์มปศุสัตว์มอนทานาให้การในนามของสมาคมปศุสัตว์แห่งสหรัฐอเมริกา เนื้อสัตว์ที่เก็บเกี่ยวจากสัตว์จริง ระยะเวลา. (แต่เซลล์ที่จะเริ่มต้นวัฒนธรรมการปลูกเนื้อสัตว์ก็มาจากสัตว์จริงด้วย)

สิ่งที่เรียกว่าเนื้อที่เพาะเลี้ยงเป็นหนึ่งในสองความพยายามทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงในการนำสัตว์ออกจากการเกษตรอย่างน้อยก็ในความหมายดั้งเดิม อีกค่ายต้องการนำสัตว์ทุกตัวออกจากการเกษตรและทำ “เนื้อ” จากพืช นักฝันเหล่านี้ รวมทั้ง Patrick O. Brown จาก Impossible Foods ใน Redwood City, Calif. ไม่ต้องการทำเบอร์เกอร์ผักอีก (สีน้ำตาลกลายเป็นน้ำแข็งที่ฉลาก vb) แต่พวกเขาต้องการเน้นย้ำความรุ่งโรจน์ของอณูชีววิทยาในการระบุโปรตีนหรือโมเลกุลอื่นๆ ที่ให้รสชาติและเนื้อสัมผัสที่เย้ายวนของเนื้อสัตว์ จากนั้น การจัดหาส่วนประกอบสำคัญแต่ละอย่างจากแหล่งกำเนิดที่ไม่ใช่สัตว์ ผู้บุกเบิกเหล่านี้ต้องการสร้าง “เนื้อ” ของพืชที่อร่อยจนสัตว์กินเนื้อที่ตายยากจะถอนหายใจอย่างมีความสุขและกัดอีกครั้ง

“สัตว์เป็นเทคโนโลยีที่หาได้เมื่อ 10,000 ปีที่แล้ว” สำหรับการทำเนื้อสัตว์ บราวน์กล่าว “เราติดอยู่กับเทคโนโลยีเดียวกันนี้ และไม่มีประสิทธิภาพอย่างเหลือเชื่อไม่ว่าจะใช้มาตรการใดๆ และก่อให้เกิดความเสียหาย”

บราวน์เชื่อมั่นว่าวิทยาศาสตร์สามารถสร้างสรรค์สิ่งที่ดีกว่าได้ เพื่อสิ่งแวดล้อม ความมั่นคงด้านอาหาร และสวัสดิภาพสัตว์ เขากำลังเดินไปตามเส้นทางของโรงงาน แต่บอกว่าถ้านักวิทยาศาสตร์ด้านเนื้อสะอาดสามารถทำให้ความฝันของพวกเขาเป็นจริงได้ทางการเงิน “ฉันจะเป็นแฟนตัวยงของพวกเขา” อย่างไรก็ตาม คำถามที่เกิดขึ้นสำหรับแนวทางทั้งสองนี้ อาจเกิดขึ้นจากความต้องการของมนุษย์ที่ไม่เป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์

เนื้อใหม่ที่กล้าหาญ
หลายคนชอบเนื้อแบบที่เป็นอยู่ ถึงกระนั้นพวกเขาอาจไม่เข้าใจเสมอไปว่าการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีจะมีลักษณะอย่างไร บรูซ ฟรีดริช ผู้อำนวยการบริหารของสถาบันอาหารกู๊ด ฟู้ด ในกรุงวอชิงตัน ดีซี กล่าว ในอีกสัญญาณหนึ่งว่าการเคลื่อนไหวแบบสลับเนื้ออาจกำลังได้รับความสนใจ เขาและบราวน์อยู่บนกระดาน ในเดือนมิถุนายนที่จะอธิบายวิสัยทัศน์ของพวกเขาเกี่ยวกับเนื้อสัตว์ในอนาคตต่อที่ประชุมของนักเศรษฐศาสตร์ระหว่างประเทศที่สำนักงานใหญ่ของธนาคารโลก

บนแผงหน้าปัด ฟรีดริชเสกสรรค์การรวมตัวครั้งสำคัญอีกครั้ง “ปี พ.ศ. 2441 การประชุมการวางผังเมืองครั้งแรกของโลกกำลังประชุมกันอยู่” จุดเน้น: “175,000 ม้าบนถนนในนิวยอร์ก … วางมูลม้า 50,000 ตันทุกเดือน” นักวางแผนไม่สามารถหาวิธีแก้ปัญหาได้ “กลับบ้านอย่างสิ้นหวัง” ฟรีดริชกล่าว “สิบปีต่อมา Henry Ford ได้แนะนำ Model T”

รถและรถไร้ม้าคันอื่นๆ แล่นไปอย่างรวดเร็ว และภายในหนึ่งทศวรรษ รถม้าก็เคลื่อนตัวเข้าหากันจนกลายเป็นสถานที่ท่องเที่ยวที่หดตัวลง สิ่งที่คนส่วนใหญ่ชื่นชอบเกี่ยวกับการขนส่งด้วยม้าไม่ใช่ตัวม้าเองมากเท่ากับความเร็ว ความสะดวกสบาย และความจุของมัน ผู้คนยังคงขี่ม้าเพื่อความบันเทิง แต่เมื่อรถยนต์เสนอความเร็วโดยไม่ใช้ปุ๋ยคอก การขนส่งม้าเป็นประวัติศาสตร์

ในทำนองเดียวกัน คนส่วนใหญ่ไม่รักการเกษตรเชิงอุตสาหกรรมสมัยใหม่ด้วยตัวมันเอง Friedrich โต้แย้งด้วยสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับสัตว์ที่มีความหนาแน่นสูงและก๊าซเรือนกระจก ( SN: 7/7/18, p. 10 ) และผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม อื่นๆ ( SN: 11/ 28/15 น. 22 ). สิ่งที่ผู้คนชื่นชอบคือเนื้อวัว เนื้อหมู ไก่ และไข่ ที่ทำให้การเกษตรในปัจจุบันดูเหมือนหลีกเลี่ยงไม่ได้ เขาโต้แย้งว่าการเปลี่ยนแปลงจะใช้ Model T ของเนื้อสัตว์

เรียกมันว่า Model M
โมเดล M นั้นจะต้องมีราคาที่ไม่แพง แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือมันจะต้องส่งมอบรสชาติ ซึ่งเป็นความท้าทายที่น่าเกรงขาม

Hannah Laird นักวิทยาศาสตร์ด้านเนื้อเปิดห้องปฏิบัติการประเมินทางประสาทสัมผัสที่มหาวิทยาลัย Texas A&M ในคอลเลจสเตชัน เธอชักชวนคนรักเนื้อให้ใช้เวลาหกเดือนถึงหนึ่งปีเรียนรู้ที่จะเลือกและให้คะแนนรสชาติและกลิ่นประมาณ 40 รสชาติที่สามารถปรากฏในเนื้อบด ผู้ร่วมอภิปรายที่ผ่านการฝึกอบรมดมกลิ่น ลิ้มรส และให้คะแนนตัวอย่างเนื้อวัวกับอาหารอ้างอิงเป็นเวลาสองชั่วโมงต่อวันในลักษณะต่างๆ เช่น “น้ำตาล/คั่ว” (ซุปเนื้ออยู่ในอันดับที่ 8) และ “โลหะ” (น้ำสับปะรดกระป๋องโดล, 6)

เนื้อดิบนั้นจืดชืด Laird กล่าว ให้กลิ่นหอมและรสชาติเป็นหลักที่เรียกว่า “เลือด/ซีรั่ม” พร้อมส่วนประกอบอื่นๆ สองสามอย่าง เช่น “ความหวานโดยรวม” ปรุงมันแม้ว่าและโอ้ของฉัน น้ำตาล/คั่ว! อ้วน! อูมามิ! บางทีถ่านควัน (หรือบางทีไม้ควัน), โกโก้, เค็ม, เนย, ยี่หร่า, ดอกไม้ สำหรับขนมพายที่ไม่ค่อยสมบูรณ์แบบ ผู้ทดสอบสามารถรายงาน “ยุ้งข้าว” ได้

ประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสของเนื้อบดที่ปรุงสุกนั้นฝังอยู่ในวัฒนธรรมอเมริกันและมีความพิเศษเฉพาะตัวจนเรียกได้ว่า “เอกลักษณ์ของเนื้อ” เนื้อที่ปรุงแล้วดึงเอาผู้ชื่นชอบส่วนใหญ่มาเพราะความอ้วนของมัน

Laird กำลังทำโปรเจ็กต์ที่คอยตรวจสอบความเปลี่ยนแปลงในเรื่องความรักในการทำอาหารที่เข้มข้นนี้ “คนบอกว่าพวกเขาต้องการเนื้อดินไขมันต่ำ” เธอกล่าว แต่ในการทดสอบรสชาติแบบตาบอด พวกเขาจะเลือกไขมัน 20 เปอร์เซ็นต์มากกว่าไขมัน 10 เปอร์เซ็นต์เกือบทุกครั้ง

Gary Beauchamp ผู้ซึ่งศึกษาความชอบด้านอาหารของ Monell Chemical Senses Center ในฟิลาเดลเฟียกล่าวว่าความชอบด้านรสชาติเริ่มก่อตัวในครรภ์ การทดสอบพบว่าอิทธิพลของอาหารของแม่ในระหว่างตั้งครรภ์ที่มีต่อความชอบด้านอาหารของทารก แต่การตั้งค่าสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ในงานของ Beauchamp ในเรื่องรสเค็ม เขาพบว่าคนที่เปลี่ยนมาทานอาหารที่มีเกลือต่ำมักจะลำบากในตอนแรก แต่หลายเดือนต่อมา ผู้อดอาหารเหล่านี้ให้คะแนนรสชาติของอาหารที่เคยรักว่าเค็มเกินไป คงจะเป็นเรื่องยากที่จะคาดเดาว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับความชอบด้านเนื้อสัตว์ เขากล่าว “ความซับซ้อนของบางอย่างเช่นแฮมเบอร์เกอร์นั้นน่าประหลาดใจ”

ลองทำไม?
ในการแทนที่ไอคอนทางวัฒนธรรมอันชุ่มฉ่ำนั้นภายใต้ผักกาดหอม มะเขือเทศและซอสสูตรพิเศษจะต้องดำเนินการบางอย่าง แต่นักคิดหลายคนโต้แย้งว่าการลองเป็นสิ่งสำคัญ

“การผลิตเนื้อสัตว์เป็นวิธีที่สำคัญที่สุดวิธีหนึ่งที่มนุษยชาติส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม” นักชีววิทยาด้านประชากร Charles Godfray และเพื่อนร่วมงานเขียนไว้ในScience 20 กรกฎาคม นักวิจัยของ University of Oxford ตั้งข้อสังเกตว่าด้วยมาตรการที่หลากหลาย

ก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเลี้ยงสัตว์มีสัดส่วนประมาณ14.5% ของมวลมนุษย์ทั้งหมดตามรายงานขององค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติประจำปี 2556

การตัดสินรอยเท้าทางสิ่งแวดล้อมตามสมมุติฐานของเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงนั้นยากในขั้นตอนนี้ การประเมิน ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม ในปี พ.ศ. 2558 ชี้ให้เห็นว่าเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงอาจมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศน้อยกว่าเนื้อวัวทั่วไปและไม่ต้องการพื้นที่ใกล้มากนัก ทว่ากระบวนการในห้องปฏิบัติการอาจต้องการพลังงานมากกว่าเนื้อวัวทั่วไป นักวิจัยระมัดระวังที่จะเรียกผลลัพธ์ของพวกเขาว่า “สถานการณ์ในอนาคตที่เป็นไปได้มากกว่าการคาดการณ์”

อย่างไรก็ตาม ความกังวลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมไม่ได้สร้างแรงบันดาลใจให้ผู้คนเปลี่ยนอาหารของตนอย่างมีประสิทธิภาพเท่ากับความกังวลเรื่องสุขภาพส่วนบุคคล การสำรวจหลายฉบับแสดงให้เห็น ผลกระทบด้านสุขภาพจากการรับประทานเนื้อสัตว์เป็นจำนวนมากนั้นต้องอาศัยเรื่องราวที่ยาวและรอบคอบในตัวเอง ชาวอเมริกันบริโภคเนื้อวัว ไก่ และเนื้อหมูในปริมาณที่น่าประหลาดใจตามรายงานขององค์การเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนาในปารีส: 79 กรัม (น้ำหนักขายปลีก) ต่อวัน นั่นคือสามเท่าของค่าเฉลี่ยทั่วโลก หลายคนอยู่ห่างจากสิ่งที่สมาคมโรคหัวใจอเมริกันแนะนำหลายไมล์: จำกัดเนื้อสัตว์ให้เหลือเพียง 4 หรือ 5 เสิร์ฟของเนื้อไม่ติดมัน ไก่ไร้หนัง หรืออาหารทะเลต่อสัปดาห์

ผลต่อสุขภาพของการกินเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงนั้นไม่ชัดเจน เนื่องจากไม่มีผลิตภัณฑ์ในท้องตลาดให้ทดสอบ อาหารจากพืชสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาไขมันอิ่มตัวหลายอย่างของเนื้อสัตว์ได้ ตราบใดที่ผู้คนไม่ปรุงแต่งด้วยความทะลึ่งทะลึ่งและฟุ่มเฟือย แต่ Impossible Burger และ Beyond Burger ซึ่งเป็นคู่แข่งการเลียนแบบเนื้อสัตว์นั้นไม่ได้มีไขมันต่ำ

นอกเหนือจากศิลปะ
สำหรับฟรีดริช เหตุผลใหญ่ในการย้ายออกจากเนื้อสัตว์ที่ทำมาจากสัตว์ทั้งตัวคือของเสีย “การทิ้งอาหารเป็นความคิดที่น่ากลัว” เขากล่าว “แต่นั่นเป็นพื้นฐานความสัมพันธ์ที่เราทุกคนมีทุกครั้งที่เลือกกินเนื้อสัตว์” เพื่อให้ได้เนื้อสัตว์หนึ่งแคลอรีจากไก่หมายถึงการใส่อาหาร 9 แคลอรี และไก่ก็เป็นหนึ่งในเนื้อสัตว์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ทำไมไม่ทำแค่ชิ้นส่วนของสัตว์ที่มนุษย์กินได้ล่ะ?

นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นไปได้ เบอร์เกอร์เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการรายแรกที่เปิดเผยต่อสาธารณชนในปี 2556 จำเป็นต้องมีการประกอบเซลล์กล้ามเนื้อประมาณ 20,000 เซลล์ด้วยมือที่มหาวิทยาลัยมาสทริชต์ในเนเธอร์แลนด์ ผลิตและทดสอบผู้บริจาคต้นทุนและผู้ร่วมก่อตั้ง Google Sergey Brin 250,000 ยูโร

Hanni Rützler นักวิจัยเทรนด์อาหารแห่งเวียนนากล่าวว่า รสชาตินั้น “ใกล้เคียงกับเนื้อดินทั่วไปอย่างน่าประหลาดใจ” เธอกล่าวว่าอาจมีรสชาติเหมือนเบอร์เกอร์มากกว่านี้ ถ้านักวิทยาศาสตร์และผู้สร้างอนุญาตให้พ่อครัวผสมหัวหอมและเครื่องปรุงรสที่มองเห็นได้ น้ำบีทรูทได้รับอนุญาตสำหรับสีชมพู

อย่างไรก็ตาม การชิมทางโทรทัศน์นั้นแสดงถึงการก้าวกระโดดไปข้างหน้าจากการชิมเนื้อสัตว์ในห้องแล็บในที่สาธารณะก่อนหน้านี้ ในกรณีนี้คือ ขากบ ในงานปิดงานศิลปะจัดวางในปี 2546 ในเมืองน็องต์ ประเทศฝรั่งเศส งานเลี้ยงอาหารค่ำของนักชิมหยิบส้อมของตนขึ้นต่อหน้าผู้ชมเพื่อทดลองเส้นใยกล้ามเนื้อขากบที่ศิลปิน Oron Catts และ Ionat Zurr ของกลุ่มศิลปะ SymbioticA ได้จัดแสดงไว้

นักชิมสามคนถุยน้ำลายออกมา รสชาติดี — เนยมะนาวและกระเทียมจากซอสที่ดีมาก Catts กล่าว อย่างไรก็ตาม เส้นใยกล้ามเนื้อไม่ได้ออกกำลังกายในขณะที่เติบโตจากการรองรับตาข่าย และตาข่ายก็ไม่มีเวลาอ่อนตัวลงในระหว่างการแสดงแกลเลอรีที่ค่อนข้างสั้น ดังนั้นเนื้อสัมผัสของเนื้อจึงดูอึดอัดเหมือน “เยลลี่บนผ้า” เขากล่าว ในฐานะผู้ร่วมสร้าง เขารู้สึกถึงภาระผูกพัน: “ฉันกลืนมันเข้าไป”

ชิ้นส่วนเนื้อเยื่อสัตว์ที่มีชีวิตตามสั่งสำหรับชีววิทยามีความเจริญรุ่งเรืองมานานหลายทศวรรษ ทีมแพทย์ได้ปลูกถ่ายกระเพาะปัสสาวะที่เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการในคน และเนื้อเยื่อปอดในการทดลองสามารถอยู่รอดได้ในสุกรหลายสัปดาห์ ( SN: 9/15/18, p. 8 ) อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้แตกต่างอย่างมากจากการปั่นเนื้อแฮมเบอร์เกอร์ที่น่ารับประทานออกมาเป็นปอนด์ การเปลี่ยนการทดลองทางวิทยาศาสตร์ให้กลายเป็นการผลิตอาหารทำได้มากกว่าแค่การหยิบเซลล์เล็กๆ ออกจากกล้ามเนื้อของวัวแล้วหย่อนลงในซุปที่เป็นวิทยาศาสตร์

เซลล์เส้นใยของกล้ามเนื้อที่เจริญเต็มที่แล้วไม่สามารถแบ่งออกเป็นสองเส้นใยได้ ในการที่จะเติบโตกล้ามเนื้อ นักวิจัยจำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยเซลล์ที่ยังคงความยืดหยุ่นไว้มาก มีการแลกเปลี่ยนระหว่างตัวเลือก สิ่งที่เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent สามารถเปลี่ยนเป็นอะไรก็ได้และแบ่งได้หลายครั้ง แต่ก็สามารถควบคุมได้ยากกว่าเซลล์ที่กำลังจะกลายเป็นกล้ามเนื้อ เซลล์เหล่านี้เรียกว่า myoblasts ตามธรรมชาติจะปรากฏในกล้ามเนื้อของสัตว์พร้อมที่จะซ่อมแซมความเสียหาย การรวบรวมพวกมันจะทำให้การควบคุมง่ายขึ้น แต่ไม่แบ่งเท่าสเต็มเซลล์ ดังนั้นผู้ปลูกเนื้ออาจต้องไปที่ธนาคารเซลล์บ่อยขึ้น

เนื้อสัตว์ที่อร่อยมีมากกว่าเซลล์เส้นใยกล้ามเนื้อ เนื้อเยื่อเกี่ยวพันยึดเส้นใยเหล่านั้นเข้าที่ และเซลล์ไขมันซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของรสชาติ ให้พลังงานแก่การออกแรงของเส้นใย หนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่สำหรับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ กินได้หรืออิงจากการวิจัย คือการพยายามให้หลอดเลือดไปถึงเนื้อ หากปราศจากเส้นเลือดที่ส่งออกซิเจนและอาหารไปยังเซลล์ชั้นใน เศษเซลล์กล้ามเนื้อจะไม่สามารถพัฒนาความหนาได้มากนัก ดังนั้นโครงการเนื้อสะอาดจนถึงตอนนี้จึงมีแนวโน้มที่จะผลิตเนื้อบดแทนโรงขนกระเป๋า

แนวคิดพื้นฐานสำหรับการเพาะเลี้ยงเนื้อสัตว์ในห้องแล็บเริ่มต้นจากเซลล์ที่เก็บจากสัตว์ เซลล์ที่ยืดหยุ่นในระยะเริ่มต้นภายในกล้ามเนื้อสามารถเติบโตได้บนเม็ดบีดหรือโครงแบบอื่นๆ ใส่ลงในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ เซลล์จะถูกบีบอัดให้กลายเป็นสิ่งที่อร่อย

การลดบาร์จากสเต็กเป็นเนื้อบดและการเติบโตของเซลล์ยังคงซับซ้อน Chris Dammann นักชีววิทยาด้านเซลล์ ผู้ร่วมก่อตั้ง BlueNalu สตาร์ทอัพการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบเซลลูลาร์ในซานดิเอโก กล่าวว่า “เรารู้ว่าเซลล์เหล่านี้จำนวนมากไม่ชอบ … ถูกแยกออก ตามรูปแบบเนื้อเยื่อปกติ เซลล์สื่อสารกับเพื่อนบ้านและ “รู้ว่าพวกเขาอยู่ที่ไหน” เขากล่าว เมื่อนักวิทยาศาสตร์ดึงเซลล์ออกมาเพาะเลี้ยง เซลล์จะ “สับสนเล็กน้อย” เขากล่าว หากไม่มีการกำหนดทิศทางของปัจจัยการผลิต เซลล์ที่ถูกแยกเดี่ยวสามารถตกทอดไปสู่โปรแกรมการฆ่าตัวตายที่มีอยู่แล้วภายในได้

เพื่อเกลี้ยกล่อมเซลล์ที่สับสนในละแวกใกล้เคียงที่กำลังเติบโต นักวิจัยกำลังสำรวจโครงข่ายต่างๆ อย่างไรก็ตาม เกี่ยวกับเรื่องนี้และรายละเอียดอื่นๆ สตาร์ทอัพไม่เต็มใจที่จะแบ่งปัน

Andrew Pelling นักชีวฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยออตตาวาจะพูดคุย เขาหันไปที่ทางเดินผลิตผลเพื่อหาแรงบันดาลใจจากนั่งร้าน ห้องทดลองของเขาดึงอวัยวะภายในเซลล์ที่มีชีวิตออกจากส่วนแอปเปิ้ล บนตาข่ายละเอียดที่เหลืออยู่ของเซลลูโลส เขาสร้างเซลล์ของมนุษย์ (ไม่ใช่สำหรับอาหาร) มูลนิธิ New Harvest ที่ไม่แสวงหาผลกำไรในนิวยอร์กซิตี้ได้จัดหาเงินสำหรับการทดลองนั่งร้านที่คล้ายกันซึ่งวางแผนไว้สำหรับลูกแพร์เอเชีย แครอท กลีบกุหลาบ หน่อไม้ฝรั่งและเห็ด

เซลล์ยังต้องการสารอาหารและสารประกอบที่ให้สัญญาณร่างกายปกติที่ควบคุมการเจริญเติบโต นักวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการชีวการแพทย์มักจะเสริมสร้างอาหารเลี้ยงเชื้อด้วยสิ่งที่เรียกว่าซีรัมของตัวอ่อนในครรภ์ ซึ่งเป็นพลาสมาที่เก็บรวบรวมจากตัวอ่อนในครรภ์ ฌอง-ฟรองซัวส์ ฮอคเกตต์ เตือนว่า ลิตรอาจใช้เงินหลายร้อยดอลลาร์ ซึ่งเป็นข้อเสียเปรียบอย่างร้ายแรงสำหรับอุตสาหกรรมเนื้อสะอาด (มีทางเลือกอื่นสำหรับเนื้อเยื่อทางการแพทย์ แต่ตัวเลือกที่กินได้ที่เหมาะสมนั้นเป็นความท้าทายที่มีมาช้านาน)

Hocquette เป็นนักวิจัยในปารีสกับสถาบันวิจัยการเกษตรแห่งชาติของฝรั่งเศส ซึ่งเริ่มต้นการโทรผ่าน Skype ด้วยรอยยิ้มที่ร่าเริงและคำเตือน: เขาไม่เห็นว่าอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์ที่เพาะเลี้ยงจะมีโอกาสทางการเงินได้อย่างไร และไม่ใช่เพียงเพราะ ซีรั่ม

มีการขยายขนาดของเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ ห้องที่เซลล์เติบโต ซึ่งจำเป็นต้องเลียนแบบร่างกายของสัตว์ในอุณหภูมิ และเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์ได้รับสารอาหารและสัญญาณที่ต้องการ Erin Kim อดีตผู้อำนวยการด้านการสื่อสารของ New Harvest กล่าวว่ามูลนิธิให้ทุนสนับสนุนการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพต้นแบบ เกี่ยวกับขนาดของเครื่องทำความร้อนในพื้นที่แบบพกพา มันเป็น “โครงการเล็กๆ สั้นๆ” เธอกล่าว อย่างไรก็ตาม มันสร้างความรู้สึกที่ใหญ่กว่าในภาคสนามมากเกินกว่าที่เธอคาดไว้สำหรับปัญหาที่ทุกบริษัทต้องพยายามแก้ไข “เราถูกโจมตีโดยคนที่ต้องการหยิบสมองของเรา” ข้อสรุปของเธอ: การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพอาจทำได้ไม่ไกลนัก

Liz Specht นักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารแห่งสถาบันอาหารกู๊ดฟู้ดกล่าวว่า โดยไม่คำนึงถึงความไม่แน่นอนนั้น การผลักดันให้ปลูกเนื้อสัตว์หรือผลิตภัณฑ์จากสัตว์อื่นๆ ในปี 2559 เธอรู้จักบริษัทหกแห่งที่ไล่ตามความฝันนี้ เพียงสองปีต่อมา เธอรู้จักอย่างน้อย 20 คน แม้แต่บริษัทผลิตอาหารยักษ์ใหญ่อย่าง Tyson Foods และ Cargill ก็กำลังลงทุน

แผนสำหรับผลิตภัณฑ์เพาะเลี้ยง ได้แก่ เนื้อวัว เนื้อหมู อาหารทะเล สัตว์ปีก ไข่ขาวไม่มีไข่ นมไม่มีวัว ฟัวกราส์ และอาหารสัตว์เลี้ยง นอกจากอาหารแล้วยังมีหนังและใยแมงมุมอีกด้วย

เส้นทางพืช
ในขณะเดียวกัน Brown ของ Impossible Foods และผู้บุกเบิกที่มีแนวคิดคล้ายคลึงกันบางคนกำลังก้าวกระโดดด้วยศรัทธาในทิศทางตรงกันข้าม: พยายามสร้างการรับประทานเนื้อสัตว์อย่างแท้จริงขึ้นมาใหม่จากส่วนผสมจากพืช

“เมื่อผมไปประชุมซึ่งโดยพื้นฐานแล้วไม่มีอะไรเลยนอกจากนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมที่กระตือรือร้น พวกเขาแทบจะกินเนื้อเป็นอาหารค่ำ และพวกเขารู้ดีว่าปัญหาคืออะไร ไม่ใช่ว่าพวกเขาเป็นคนไม่ดี” เขากล่าว “เป็นเพียงว่าเป็นเรื่องยากมากสำหรับคนที่จะเปลี่ยนอาหารของพวกเขา”

บราวน์พยายามต่อไป นักชีววิทยาระดับโมเลกุล ผู้พัฒนาเครื่องมือห้องปฏิบัติการที่แพร่หลายซึ่งได้รับรางวัลซึ่งเรียกว่า DNA microarray และเป็นสมาชิกของ National Academy of Sciences ได้ทิ้งชีวิตวิทยาศาสตร์ที่น่าพิศวงที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดเพื่อเริ่มต้นงานทั้งหมดในโลก ธุรกิจเบอร์เกอร์

“ฉันชอบสิ่งที่ทำอยู่” บราวน์กล่าวถึงสมัยเรียนของเขา แต่เขาตระหนักดีว่า “ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดในโลกคือการหาว่าอะไรทำให้เนื้ออร่อย — และทำอย่างไรจึงจะได้ประสบการณ์เดียวกันนี้อย่างยั่งยืนจากส่วนผสมจากพืช ฉันไม่ได้ล้อเล่น.”

เพื่อแสวงหาสัตว์กินเนื้อที่แท้จริงในแบบที่เบอร์เกอร์ผักในปัจจุบันไม่ทำ บราวน์ได้รวบรวมทีมวิจัยเพื่อค้นหาโมเลกุลที่ประเมินค่าไม่ได้ซึ่งทำให้เนื้อมีเสน่ห์ “มีสิ่งที่น่าสนใจมากมายที่นั่น” เขากล่าว

เขาเปิดตัว Impossible Foods ในปี 2011 และเชื่อว่าเขาพบ “ส่วนผสมมหัศจรรย์ที่ทำให้เนื้อมีรสชาติไม่เหมือนที่อื่นในโลก” มันคือโครงสร้างที่เรียกว่า heme โดยพื้นฐานแล้วเป็นกรงโมเลกุลของไนโตรเจนที่ล้อมรอบอะตอมของเหล็ก Heme เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทรงพลังซึ่งสร้างจุดสิ้นสุดของธุรกิจของฮีโมโกลบินในเลือดของมนุษย์ รวมถึงสารประกอบอื่นๆ มากมาย มักมีบทบาทในการดึงพลังงานจากอาหาร ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของชีวิตสัตว์

ดังนั้น heme ที่เป็นส่วนหนึ่งของรสชาติเนื้อที่โดดเด่นจึงสมเหตุสมผลสำหรับ Brown และเขาพบ Leghemoglobin ในรูปแบบพืชในรากถั่วเหลือง แทนที่จะเก็บเกี่ยวราก ผู้ผลิตเบอร์เกอร์ได้ใส่ยีนของเลฮีโมโกลบินลงในยีสต์และต้มส่วนผสมวิเศษให้เหมือนกับที่อินซูลินและเรนเน็ต (สำหรับทำชีส) เติบโต: ในถัง

นักชิมคนหนึ่งรายงาน ความพยายามครั้งแรกที่เบอร์เกอร์จากพืชมีรสชาติเหมือน “โพเลนต้าหืน” นักชิมคนหนึ่งรายงาน แต่โครงการของบราวน์มีความคืบหน้าอย่างมากตั้งแต่นั้นมา เขากล่าว ทีมงานยังคงแก้ไขรสชาติและกระบวนการของเทคโนโลยีจากพืชสำหรับทำเบอร์เกอร์ แต่ดูเหมือน Brown จะไม่ถูกรบกวน

“วันนี้ดีแค่ไหน วันหน้าจะต้องดีขึ้น” เขากล่าว “วัวไม่ได้ดีขึ้นเลย”

นักประวัติศาสตร์ Gabriella Petrick ในบอสตันยังไม่ได้ลองเบอร์เกอร์ของ Brown หรือจากคู่แข่ง Beyond Meat เธอศึกษาเทคโนโลยีและระบบอาหาร และเธอชี้ให้เห็นว่า Model T ที่เปลี่ยนโลกนั้นอยู่ไกลจากรถม้าลำแรกที่ไม่มีม้า (Nicolas-Joseph Cugnot นายทหารชาวฝรั่งเศส สาธิตรถสามล้อที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำของเขา โดยสามารถเร่งความเร็วได้ถึง 4.8 กิโลเมตรต่อชั่วโมงในช่วงเวลาสั้น ๆ ในปี 1771 แม้ว่าจะพิสูจน์แล้วว่าใช้การไม่ได้กับการลากปืนใหญ่และถูกกีดกันก็ตาม) รถของฟอร์ดมีมากกว่า ใช้งานได้จริงและเป็นจุดสำคัญที่ราคาไม่แพง

ในทำนองเดียวกัน นวัตกรรมที่ยิ่งใหญ่บางอย่างในอาหาร เช่น การบรรจุกระป๋องหรือการแช่แข็ง ต้องใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งชั่วอายุคนเพื่อให้ทัน Petrick กล่าว

อย่างไรก็ตาม เธอสามารถนึกถึงตัวอย่างหนึ่งที่ให้กำลังใจซึ่งสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด เช่น ความต้องการของผู้บริโภค โครงสร้างพื้นฐานในการขนส่ง และเทคโนโลยีทำความเย็น ไม่นานนักก่อนทศวรรษ 1930 ชาวตะวันออกเฉียงเหนือที่มองหาผักใบเขียวสดในฤดูหนาวได้นำความแปลกประหลาดที่ดูน่าตลกหาได้จาก Salinas Valley ของแคลิฟอร์เนียเมื่อเร็วๆ นี้ นั่นคือผักกาดแก้วภูเขาน้ำแข็งที่แพร่หลายในปัจจุบัน บางทีภูเขาน้ำแข็งตัวต่อไปจะเป็นตัวเบอร์เกอร์เอง

ผู้ที่ชื่นชอบเบียร์อาจรู้สึกขมขื่น ต้องขอบคุณผลการศึกษาล่าสุดที่จัดทำแผนที่ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อพืชผล

ข้าวบาร์เลย์มอลต์ — ส่วนผสมหลักในเบียร์รวมทั้ง IPAs, สเตาท์ และ pilsners — มีความอ่อนไหวเป็นพิเศษต่ออุณหภูมิที่อุ่นขึ้นและความแห้งแล้ง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ผลที่ได้คือผลผลิตข้าวบาร์เลย์โดยเฉลี่ยทั่วโลกอาจลดลงมากถึง 17%ภายในปี 2099 เมื่อเทียบกับผลผลิตเฉลี่ยระหว่างปี 1981 ถึง 2010 ภายใต้การคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงมากขึ้น นักวิจัยรายงานวันที่ 15 ตุลาคมในNature Plants

สตีเวน เดวิส นักวิทยาศาสตร์ด้านระบบโลกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ ผู้เขียนร่วม สตีเวน เดวิส นักวิทยาศาสตร์ด้านระบบโลกแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์กล่าวว่าการลดลงดังกล่าว “โดยเฉลี่ยแล้วอาจเพิ่มราคาเป็นสองเท่าในบางประเทศ” การบริโภคทั่วโลกจะลดลงโดยเฉลี่ย 16 เปอร์เซ็นต์ หรือประมาณว่าผู้บริโภคในสหรัฐอเมริกาบริโภคในปี 2554 ประมาณเท่าใด

ผลลัพธ์จะขึ้นอยู่กับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่คาดการณ์สภาพอากาศ การตอบสนองของพืช และปฏิกิริยาของตลาดโลกจนถึงปี 2099 ภายใต้การคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ไม่รุนแรงที่สุด ผลผลิตข้าวบาร์เลย์เฉลี่ยของโลกจะยังคงลดลงอย่างน้อย 3 เปอร์เซ็นต์ และราคาเฉลี่ยจะเพิ่มขึ้นประมาณ การศึกษากล่าวว่าร้อยละ 15

พืชผลอื่นๆ เช่น ข้าวโพดข้าวสาลีถั่วเหลือง และองุ่นไวน์ก็ถูกคุกคามจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยในบรรยากาศทั่วโลก เช่นเดียวกับศัตรูพืชที่เกิดจากสภาพอากาศที่ไม่แน่นอน ( SN: 2/8/14, p. 3 ) แต่ก็ยังมีความหวังสำหรับผู้สนใจรักในเบียร์ การศึกษาไม่ได้คำนึงถึงนวัตกรรมทางเทคโนโลยีหรือการปรับแต่งทางพันธุกรรมที่สามารถสำรองพืชผลได้ Davis กล่าว

วัชพืชเล็กๆ ที่เลื้อยไปตามรอยแยกบนทางเท้าช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงการเสียสละที่พืชทำเพื่อปกป้องตนเองจากศัตรูพืช

พืชส่วนใหญ่ต่อสู้กับแมลงและสัตว์กินพืชอื่นๆ โดยส่งสารเคมีที่มีรสขมออกทางใบ โดยการศึกษา thale cress ( Arabidopsis thaliana ) ซึ่งเป็นพืชตระกูลมัสตาร์ดที่พบได้ทั่วไป นักวิจัยพบว่าพลังงานที่ใช้ไปในการสูบฉีดสารเคมีป้องกันผ่านเส้นเลือดของพืชทำให้ความสามารถในการเติบโตและขยายพันธุ์ลดลง

Gregg Howe นักชีววิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนสเตทในอีสต์แลนซิงกล่าวว่าเมื่อพืชใช้ทรัพยากรเหล่านั้นในการป้องกัน ในกรณีนี้คือการป้องกันแมลง มีข้อแลกเปลี่ยนที่สำคัญ เขาและเพื่อนร่วมงานรายงานการค้นพบของพวกเขาทางออนไลน์ในวันที่ 22 ตุลาคมใน รายงานการประชุม ของNational Academy of Sciences

พืชทุกชนิดมีกลุ่มของสิ่งที่เรียกว่ายีนJAZ ยีนเหล่านั้นให้คำแนะนำในการสร้างโปรตีน JAZ ซึ่งช่วยให้พืชควบคุมการใช้สารเคมีป้องกัน กว่าทศวรรษที่ผ่านมา ทีมงานได้ขัดขวางการทำงานของ ยีน JAZ 10 จาก 13 ยีนที่พบใน พืช Arabidopsisเพื่อขัดขวางการผลิตโปรตีนเหล่านั้น

นักวิทยาศาสตร์พบว่าพืชที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมนั้นเกือบจะถาวรในโหมดการป้องกัน ซึ่งท้ายที่สุดแล้วทำให้พวกเขาสั้นลง อ่อนแอลง และมีเมล็ดที่ทำงานได้น้อยกว่าพืชพันธุ์ปกติ ใบไม้สีน้ำตาลและใบเหี่ยวยังเผยให้เห็นว่าพืชที่ถูกดัดแปลงนั้นขาดคาร์บอน ซึ่งหมายความว่าพวกมันไม่ได้รับอาหารเพียงพอ นักวิจัยคาดการณ์ว่าการรักษากลยุทธ์การป้องกันดังกล่าวจะใช้พลังงานที่พืชสามารถใช้เพื่อการเจริญเติบโตหรือการสืบพันธุ์ได้

สำหรับตอนนี้ ยังไม่ชัดเจนว่าข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้จากArabidopsisนำไปใช้กับพืชชนิดอื่นๆ ได้อย่างไร รวมถึงพืชผลทางการเกษตรที่สำคัญ Georg Jander นักนิเวศวิทยาเคมีแห่งมหาวิทยาลัย Cornell กล่าว แต่ด้วยการวิจัยดังกล่าว ทีมงานหวังที่จะให้ความกระจ่างแก่วิธีการใหม่ในการปกป้องพืชผลจากการหาแมลงโดยไม่สูญเสียผลผลิตพืชผลหรือการให้ปุ๋ยในทุ่งนาในสารกำจัดศัตรูพืช

แวนคูเวอร์ — ทุ่งป่านอาจกลายเป็นดอกไม้เกสรสำหรับผึ้งช่วงปลายฤดู

พืชป่านอุตสาหกรรม กัญชาพันธุ์ไม่สูงกำลังกลายเป็นภาพที่คุ้นเคยมากขึ้นสำหรับผึ้งอเมริกันในขณะที่รัฐสร้างโครงการนำร่องสำหรับการเติบโตอย่างถูกกฎหมาย ทั้งกัญชาและสายพันธุ์อื่นๆ ของCannabis sativa ที่ ปลูกเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจหรือใช้ในทางการแพทย์ไม่ได้ให้แมลงกินน้ำหวานใดๆ และทั้งหมดพึ่งพาลมในการแพร่กระจายละอองเรณู ถึงกระนั้น ผึ้งหลากหลายชนิดก็ปรากฏตัวขึ้นในแปลงป่านทดลองสองแปลงระหว่างการสำรวจกับดักหนึ่งเดือนโดยนักศึกษากีฏวิทยา Colton O’Brien จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโคโลราโดในฟอร์ตคอลลินส์

ผึ้งใน 23 จาก 66 สกุลที่ทราบกันว่าอาศัยอยู่ในโคโลราโดได้ร่วงหล่นลงในกับดักของโอไบรอัน เขารายงานเมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายนที่กีฏวิทยา 18 การประชุมประจำปีของสหรัฐอเมริกาและสมาคมกีฏวิทยาสองแห่งของแคนาดา O’Brien และที่ปรึกษาของเขา Arathi Seshadri คิดว่านี่เป็นการสำรวจผึ้งครั้งแรกในทุ่งกัญชา

“คุณเดินผ่านทุ่งนาและได้ยินเสียงหึ่งๆ ทุกที่” โอไบรอันกล่าว เขาจับผึ้งตัวใหญ่ ผึ้งเหงื่อสีเขียวเมทัลลิกตัวเล็กๆ และตัวอื่นๆ ปีนป่ายอยู่ในเกสรสีเหลืองแกมเขียวที่ร่วงหล่นจากดอกตัวผู้

ผึ้งต้องการละอองเกสรเพื่อเลี้ยงลูก และระหว่างการสำรวจกับดักในเดือนสิงหาคม 2016 ดอกไม้อื่นๆ ก็บานไม่มากนัก แทบไม่มีใครรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติทางโภชนาการของละอองเกสรป่านสำหรับผึ้งตัวอ่อน อย่างไรก็ตาม แปลงป่านเชิงพาณิชย์อาจกลายเป็นแหล่งอาหารที่หายากสำหรับแมลงผสมเกสรในช่วงเวลาที่ตึงเครียด O’Brien กล่าว สุขภาพของผึ้งต่อยลดลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และนักอนุรักษ์ยังกังวลเกี่ยวกับชะตากรรมของผึ้งป่าจำนวนมากที่ไม่ได้รับการศึกษาน้อย O’Brien เรียกร้องให้นักวิทยาศาสตร์ด้านพืชผลพัฒนากลยุทธ์การต่อสู้ศัตรูพืชสำหรับป่านกลางแจ้งให้คำนึงถึงสุขภาพของผึ้ง

เทคนิคการจัดการศัตรูพืชสำหรับป่านยังคงเป็นงานที่กำลังดำเนินการอยู่ วิทนีย์ แครนชอว์ นักกีฏวิทยาจากรัฐโคโลราโด ระบุว่า ยังมีคำถามอีกว่าแมลงชนิดใดเป็นศัตรูพืชป่านอย่างแท้จริง ภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นใหม่ได้มาถึงตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อเกษตรกรปลูกกัญชาด้วยความเข้มข้นต่ำมากของสารออกฤทธิ์ทางจิต THC เป็นพืชผลสำหรับเส้นใยและการใช้งานจริงอื่นๆ ในที่สุดกฎหมายต่อต้านยาเสพติดก็ทำให้การปลูกกัญชาในรูปแบบที่ผิดกฎหมายเป็นเวลาหลายทศวรรษในสหรัฐอเมริกา

อย่างไรก็ตาม บิลฟาร์มของสหรัฐอเมริกาปี 2014 แยกความแตกต่างระหว่างกัญชาที่มี THC น้อยกว่า 0.3 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักแห้ง และกัญชาที่มี THC สูงที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานด้านสันทนาการและการแพทย์ ความแตกต่างนี้ทำให้รัฐต่างๆ เช่น โคโลราโดและเคนตักกี้สามารถจัดตั้งโปรแกรมสำหรับการเติบโตทางกฎหมายที่มีการควบคุมเพื่อเร่งฟื้นฟูพืชผลที่อาจมีมูลค่า แต่มีคำถามใหม่มากมายเกี่ยวกับพืชเก่า

พยาธิตัวตืด ซึ่งเป็นศัตรูพืชชนิดแรกที่ถูกกำจัดในปริมาณมากโดยใช้เทคนิคปลอดเชื้อเพศผู้ ได้แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นที่น่าตกใจ ตามรายงานของเจ้าหน้าที่สหรัฐและเม็กซิโก…. แมลงวันตัวเมียจะวางไข่ในแผลเปิดบนวัวควาย ตัวหนอนอาศัยอยู่บนเนื้อของพวกมัน ก่อให้เกิดความเสียหายและความตาย และความสูญเสียทางเศรษฐกิจหลายล้านดอลลาร์
— ข่าววิทยาศาสตร์ , 23 พฤศจิกายน 2511

อัปเดต
แม้ว่าจะกำจัดให้หมดไปในสหรัฐอเมริกาในปี 2509 หนอนเกลียว ก็กลับมารวมตัวกันอีกครั้งใน อีกสองปีต่อมาซึ่งอาจมาจากเม็กซิโก การระบาดของโรคในรัฐทางตอนใต้ของสหรัฐอเมริกาในปี 1972 และในฟลอริดาในปี 2559ทั้งคู่ได้รับการจัดการโดยใช้เทคนิคปลอดเชื้อในผู้ชาย ซึ่งถือเป็นหนึ่งในแนวทางที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดสำหรับการควบคุมศัตรูพืช เพศผู้ได้รับการฆ่าเชื้อด้วยรังสีแล้วปล่อยสู่ประชากรเพื่อผสมพันธุ์กับสัตว์ป่า ไม่มีผลลูกหลาน วิธีการนี้ใช้กับแมลงศัตรูพืชชนิดอื่นๆ เช่น ยุง ซึ่งถูก โดรน ทิ้งโดยโดรนที่บราซิลในปีนี้เพื่อทดสอบก่อนที่เทคโนโลยีจะถูกนำมาใช้กับการระบาด เช่น ไวรัสซิกา

การแฮ็กทางพันธุกรรมเพื่อทำให้การสังเคราะห์ด้วยแสงมีประสิทธิภาพมากขึ้นอาจเป็นประโยชน์สำหรับการผลิตทางการเกษตร อย่างน้อยสำหรับพืชบางชนิด

ความสำเร็จของพันธุวิศวกรรมนี้ช่วยลดความซับซ้อนของการดำเนินการที่ซับซ้อนและใช้พลังงานซึ่งพืชจำนวนมากต้องดำเนินการในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงที่เรียกว่าการหายใจด้วยแสง ในการทดสอบภาคสนามยาสูบดัดแปลงพันธุกรรมด้วยวิธีนี้ทำให้พืชเจริญเติบโตได้มากกว่า 40 เปอร์เซ็นต์ นักวิจัยรายงานใน วารสาร Science 4 มกราคมว่า ถ้ามันให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันในพืชผลอื่นๆ ซึ่งสามารถช่วยเกษตรกรตอบสนองความต้องการด้านอาหารของประชากรโลกที่กำลังเติบโต

สเปนเซอร์ วิทนีย์ นักชีวเคมีจากพืชแห่งมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียในแคนเบอร์ราซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้ กล่าว

ขณะนี้อุตสาหกรรมการเกษตรได้ปรับการใช้เครื่องมือเพิ่มผลผลิต เช่น ยาฆ่าแมลง ปุ๋ย และการชลประทานเป็นส่วนใหญ่ นักวิจัยกำลังพยายามจัดการขนาดเล็กและปรับปรุงการเจริญเติบโตของพืชโดยออกแบบวิธีการสังเคราะห์แสงให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ( SN: 12/24/16, p. 6 )

การหายใจด้วยแสงเป็นสิ่งกีดขวางบนถนนที่สำคัญในการบรรลุประสิทธิภาพดังกล่าว มันเกิดขึ้นในพืชหลายชนิด เช่น ถั่วเหลือง ข้าว และข้าวสาลี เมื่อเอนไซม์ชื่อ Rubisco ซึ่งมีหน้าที่หลักในการช่วยเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศให้เป็นน้ำตาลที่กระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช โดยบังเอิญคว้าโมเลกุลออกซิเจนออกจากบรรยากาศแทน

ปฏิกิริยาระหว่างรูบิสโกกับออกซิเจน ซึ่งเกิดขึ้นประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ของเวลา ทำให้เกิดไกลโคเลตสารประกอบที่เป็นพิษ ซึ่งพืชต้องรีไซเคิลเป็นโมเลกุลที่มีประโยชน์ผ่านการหายใจด้วยแสง กระบวนการนี้ประกอบด้วยปฏิกิริยาเคมีเป็นลูกโซ่ยาวซึ่งครอบคลุมสี่ส่วนในเซลล์พืช ทั้งหมดบอกว่าการทำวัฏจักรการหายใจด้วยแสงให้สมบูรณ์นั้นเหมือนกับการขับรถจากเมนไปยังฟลอริดาโดยทางแคลิฟอร์เนีย การสูญเสียพลังงานนั้นสามารถลดผลผลิตพืชได้ 20 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับชนิดพืชและสภาพแวดล้อม

เมื่อใช้พันธุวิศวกรรม สมัครยูฟ่าเบท นักวิจัยได้ออกแบบเส้นทางเคมีโดยตรงมากขึ้นสำหรับการหายใจด้วยแสงซึ่งถูกจำกัดอยู่ในช่องเซลล์เดียว ซึ่งเทียบเท่ากับระดับเซลล์ของการเดินทางบนถนนสายเมน-ทู-ฟลอริดาตรงไปตามชายฝั่งตะวันออก