咖啡种植|根砧嫁接如何使咖啡植株更具适应性?

日期: 栏目:咖啡种植 浏览:763

作者:Tasmin Grant 翻译:Adonis Huang

气候变化的影响对咖啡行业来说越来越令人担忧,尤其是对农民来说。

今年早些时候发表的研究论文的结论指出,世界上五大咖啡生产国中有四个将在2050年之前看到适合咖啡生产的土地数量减少。据信,就气候变化的影响而言,咖啡将成为全球受影响最严重的作物之一,使一些农民比现在更加脆弱。

然而,在农场层面可以采取一些措施来缓解气候变化的影响。其中之一就是根砧嫁接。如果以正确的方式成功执行,这可以帮助咖啡植物对极端天气更加适应。

那么,什么是根砧嫁接呢?它是如何工作的呢?我与参与BOLERO项目(基于改良的根系的低投入农业系统的咖啡和可可根抗逆育种)的两个人进行了交谈,该项目是850万欧元欧盟资助的《欧洲地平线》计划。

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什么是根砧?
为了成功嫁接咖啡植物,我们必须首先了解植物的不同部分。

根砧包括在土壤中生长的根和茎段,它们对于支撑植物和吸收营养至关重要。接穗是生长在地表上的侧枝或小枝,它们包含决定哪种类型的花和果实将生长的植物的遗传物质。

法布里奇奥·阿里戈尼是雀巢研究公司的植物科学负责人。

“植物的根系是评估对压力源(如疾病和干旱)的适应性的重要部分,”他解释说。“嫁接允许您通过将互补的咖啡物种或咖啡品种组合在一起来创建更有弹性的植物。”

例如,将阿拉比卡接穗嫁接在罗布斯塔根砧上是一种常见的加强阿拉比卡植物根系的方法。这是因为罗布斯塔根系较大且较强壮,这意味着植物可以吸收更多的水和营养。

贝诺瓦·伯特兰是法国农业研究组织CIRAD的遗传学家。

“嫁接根砧的做法在许多作物中都常用,包括柑橘植物、苹果树和葡萄藤,”他说。

那么,根砧嫁接是如何工作的呢?

“根砧嫁接是将一种植物的上部连接到另一种植物的根系上,”法布里奇奥说。

基本上,在植物生长了50到70天后,在植物的第一片叶子下方做一个小的切口。然后将根砧和接穗用胶带粘在一起,让它们彼此生长在一起。

“在嫁接过程中,根砧会决定根系的发育——分支及其水平和垂直延伸,”法布里奇奥补充说。

然而,建议只有具备必要知识和经验的人进行根砧嫁接,因为这是一项精细且复杂的操作。

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为什么根砧嫁接如此重要?

根砧嫁接并不是一种新做法;自19世纪末以来一直在进行。然而,对于咖啡行业来说,它可能比以往任何时候都更加必要。

“咖啡生产受到疾病和干旱的威胁,气候变化加剧了这两种情况,”法布里奇奥解释说。“这意味着对一些生产商来说,农业正变得越来越具有挑战性。

“最近的一项研究表明,到2050年,所有主要咖啡生产国将受到干旱和气温上升的严重影响——对咖啡生产产生潜在的巨大影响,”他补充说。“此外,全球咖啡消费量正在增加,给全球供应链带来了压力。”

在咖啡农场实施的一系列其他可持续性技术中,包括农林业,研究表明,成功的根砧嫁接可以使咖啡植物更加适应极端天气。

“多项科学研究表明,嫁接选定的根系可以帮助咖啡植物适应困难土壤和/或气候条件,”贝诺瓦解释说。“根系嫁接可以使植物更好地适应高温、长期干旱、过量的水和更高的铝含量(在许多土壤中引起毒性)。

“根系品种可以迅速有效地缓解全球变暖对罗布斯塔和阿拉比卡的影响,而不会对质量或产量产生任何影响,”他补充说。

贝诺瓦还表示,根系嫁接可以更好地保护咖啡植物免受某些害虫和疾病的侵害——由于气候变化,其中一些害虫和疾病变得越来越普遍。

“在种植阿拉比卡咖啡时,采用根系嫁接来保护植物免受线虫的侵害,”他解释说。这些线虫是小的寄生虫,可以从咖啡植物的根系中吸收养分,从而抑制生长。

此外,由于根系嫁接帮助咖啡植物吸收更多的养分,这意味着肥料的使用变得不那么必要了。

“肥料约占整个农业行业总碳足迹的20%左右,”法布里奇奥说。“此外,氮肥的温室气体排放量最高,因为生产过程能源密集,而且施肥后还会继续排放。”

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提高农民的抗灾能力

我们知道,气候变化引起的极端和反常天气最明显地发生在赤道和热带地区。世界上绝大多数咖啡也生长在这些地区。

因此,帮助咖啡农民变得更有韧性对于确保咖啡行业的未来至关重要。

“咖啡农场是一个小企业,农民的收入取决于投入与产出的平衡,”法布里奇奥说。“BOLERO项目旨在培育更能适应气候变化的咖啡植物,以便向农民提供,使他们的生计更有韧性。”

贝诺瓦向我解释了更多关于该项目的信息,该项目由CIRAD进行。该项目的18个合作伙伴包括较大的公司(如雀巢、雅各布·杜维·埃格伯特、拉瓦扎、illycaffè和ECOM Trading)、咖啡研究所(如WASI、NACORI、CATIE和Promecafe)以及几所著名的欧洲大学。

“BOLERO项目的目标是开发罗布斯塔和阿拉比卡植物的根系,”贝诺瓦告诉我。“CIRAD将评估这些根系是否可以增加碳固定、减少用水量并增加氮的消耗。

“该项目还将评估根系嫁接是否改善了咖啡植物根部中的微生物群落(微生物群落,如细菌、真菌和酵母),”他补充说。

法布里奇奥告诉我:“参与BOLERO项目为雀巢提供了一个独特的机会,可以与CIRAD等更广泛的人群合作并分享咖啡研究方面的知识和专业知识。

贝诺瓦补充说:“BOLERO项目的贡献者都有不同的专业领域,包括植物生理学、植物遗传学、基因组学和育种。”

该项目将于2022年10月开始,将在越南、尼加拉瓜和乌干达的咖啡农场进行。贝诺瓦解释了为什么根系嫁接对这三个国家的咖啡生产至关重要。

“在越南,生产者经常将罗布斯塔嫁接到利贝里卡上,”贝诺瓦说。“同时,在乌干达,全球变暖已经影响了罗布斯塔的生产。

“最后,在尼加拉瓜,CIRAD将评估将罗布斯塔嫁接到阿拉比卡上是否有助于保护植物免受越来越频繁的干旱和高温影响,”他补充说。“我们将使用罗布斯塔和野生咖啡品种来开发根系。”

通过在根系嫁接中使用野生咖啡品种,研究人员可能也有更好的机会保护较不为人知的咖啡种;据估计,由于气候变化,多达60%的这些物种可能面临灭绝的风险。

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展望未来

气候变化是一个复杂且规模巨大的问题,对咖啡产业的未来构成了重大威胁。然而,很显然,像根系嫁接这样的预防措施可以帮助咖啡农民适应不断变化的环境条件。

“在缓解气候变化的影响方面,咖啡根系研究至关重要,”法布里奇奥说。“它有助于发现可持续且可大规模实施的新解决方案。”

贝诺瓦同意这一点,并告诉我:“根系将大大提高咖啡植物的产量和对气候的适应性。

“嫁接技术非常简单,”他说。“它已经在一些生产国大规模实施,如危地马拉——包括小农户。”

但贝诺瓦指出了实施这一技术的一些问题。

“真正的挑战是鼓励更多的生产者采用这种做法,”他说。“种子的价格是一个主要的阻碍因素,因此CIRAD希望开发一种新的、更易获得的种子。

此外,观察根系的生长情况在嫁接时总是很困难,”贝诺瓦补充说。“为了解决这个问题,德国植物遗传和作物研究所已经开发出近红外成像技术来观察幼苗的根部。”

虽然这项技术可能不是所有咖啡农民都能接触到的,但CIRAD还创建了一套数字工具来支持生产者。

“在农场,我们将使用CIRAD开发的扫描仪来测量几年内的根系生长情况,”他补充说。“分析将通过人工智能算法进行,这些算法是作为项目的一部分开发的。”

除了提高气候适应能力外,根系嫁接甚至有可能改善咖啡的品质和风味。例如,一种被称为CGLE 17的Gesha和Caturra杂交种在哥伦比亚农场种植,并在2021年的拍卖会上以每磅75美元的价格出售——显示出提高收入的潜力。

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根系嫁接对咖啡农民来说具有明显的好处。如果具备必要的知识和技能,并且能够成功实施,那么它可能是值得的初始投资——尤其是因为咖啡生产正越来越受到气候变化的影响。

只要经验不足的生产者向合格的嫁接专业人员寻求建议和支持,这种技术就可能是减轻气候变化影响和确保咖啡部门未来的最佳方法之一。

翻译:Adonis Huang 原文网站:perfectdailygrind.Com

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