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气候变化与咖啡:利用核技术抗击咖啡叶锈病

2021-11-11 11:24     来源:IAEA     国际原子能机构核技术

葡萄牙咖啡叶锈病研究中心感染咖啡叶锈病的咖啡叶。(图/国际原子能机构I. Ingelbrecht)

咖啡业每年产生约1000亿美元的收入。但是,随着气候变化及其产生的天气模式的变化,在许多传统的种植区,曾经适合咖啡植物生长的条件正在恶化,咖啡叶锈病(一种导致咖啡树死亡的疾病)的发病率正在上升。

国际原子能机构与联合国粮食及农业组织(粮农组织)合作,一直在与各国专家共同努力利用核技术缓解咖啡叶锈病对咖啡树的影响。原子能机构第一次培训专家利用植物育种技术开发对引起咖啡叶锈病的真菌具有抗性的咖啡品种。在一个为期五年的协调研究项目中,来自六个国家的科学家一直在研究抗病咖啡植物品种,而这项培训是该项目的一部分。

“种植者一直注意到气候变化对其咖啡作物的影响,导致收成减少,而且这些咖啡产区的很多地区正在经历不稳定的降雨,助长了疾病的传播。”粮农组织/原子能机构粮农核技术联合中心植物育种和遗传学实验室主任Ivan Ingelbrecht说,“阿拉伯品种的咖啡通常生长在气候较凉爽的地方,在山坡上,在阴凉的地区,但现在我们看到山上温度在增加,这对咖啡叶锈病等疾病的传播产生影响。”

哥斯达黎加的咖啡种植

在哥斯达黎加,大多数咖啡种植园都坐落在小块到中型的土地上。这些家庭式农场经常依靠季节性工人手工采摘咖啡豆。这个过程既要及时又是劳动密集型的,在收获季节需要多达1.4万名来自哥斯达黎加和巴拿马的工人。

但随着气候变化加剧了不适合咖啡植物生长的天气模式,季节性工作机会减少,影响了生计。人们还发现,不断变化的降雨模式和不断上升的温度缩短了咖啡植物感染叶锈病的时间,增加了感染率,从一株植物蔓延到另一株植物。

哥斯达黎加咖啡研究所与原子能机构和粮农组织合作,一直在研究咖啡叶锈病对整个国家的影响以及如何防治。随着记录显示自2010年以来温度的上升和降雨模式的变化,咖啡种植者发现他们无法在通常的时间收获作物。

“生产力的降低影响了种植者的收入,减少了可用于协助种植园的资源,将为子孙后代保护农场的工作置于危险之中。这可能会影响我国未来的土地占有模式。”哥斯达黎加咖啡研究所生物技术专家Reina Céspedes说,“推进咖啡树的遗传学研究对于改善咖啡生产家庭的生活质量、维持土地所有权和促进环境可持续性至关重要。”

葡萄牙的咖啡研究

葡萄牙也参与了粮农组织/原子能机构的这个项目,是咖啡叶锈病研究中心的所在地。来自全球40个国家的约3600个咖啡锈病样本在咖啡叶锈病研究中心进行了评价,科学家们在23个咖啡树品种中鉴定出50种不同类型的咖啡叶锈病。在这个项目中,发现了咖啡锈病病原菌的三个新变种。对这些形式的全球咖啡锈病的研究将有助于鉴别对咖啡锈病具有抗性的咖啡植物品种——考虑到咖啡锈病多种多样,事情比较棘手。

“2011年,通过咖啡种植国的咖啡种植者、病理学家和技术公告,我们首次了解到天气模式变化对咖啡收成的影响。”咖啡叶锈病研究中心植物病理学家Vítor Várzea说,“当务之急是寻找和鉴定抗咖啡叶锈病的咖啡植物新品种,然后可以推广到其他国家。”

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