導 讀
新型冠狀病毒肆虐，目前確診4萬多人，疑似2萬多人。在單一種植的馬鈴薯地裡，馬鈴薯晚疫病菌曾在愛爾蘭的土地上如閃電般傳播！一棵感染的馬鈴薯植株在短短幾天內可感染數千株，導致了歷史上的愛爾蘭馬鈴薯饑荒！ 如今，通過間種、輪作、增加作物多樣性等做法，這類饑荒應該不會重演。
但願經過SARS和這次武漢新型冠狀病毒，人類吃一塹，長一智，再也不會重演！
編譯/陳能場（廣東省生態環境技術研究所研究員、中國科協環境生態領域首席傳播專家）， 林大松( 農業農村部環境保護科研監測所博士，副研究員)
原題：The Irish Potato Famine –could it happen again?
出處：https://soilsmatter.wordpress.com/2018/03/01/the-irish-potato-famine-could-it-happen-again/
時間：2018年3月1日
作者：Jean E. McLain, University of Arizona
愛爾蘭並不總是依靠馬鈴薯，但在饑荒爆發前的幾十年裡，越來越多的農民開始種植馬鈴薯。作為一種農作物，土豆價格便宜且高產。作為食物，它們富含卡路裡和營養。愛爾蘭馬鈴薯饑荒發生於19世紀中葉，是一種真菌病的結果。讓我們來看看導致真菌病傳播的科學因素，以及將來如何預防此類悲劇。
19世紀中葉的愛爾蘭是一個農業大國。它大約有800萬人是西方世界中最貧窮的人。自從17世紀引入馬鈴薯以來，馬鈴薯在愛爾蘭涼爽潮溼的土壤中茁壯成長。馬鈴薯旨在補充其他作物、乳製品和肉類產品的全面飲食。
無論你如何切片、切塊來準備餐食，馬鈴薯都富有營養。在19世紀，愛爾蘭農民完全依賴一種馬鈴薯——愛爾蘭朗珀馬鈴薯(Irish Lumper)。正是單種這一馬鈴薯品種導致了愛爾蘭馬鈴薯饑荒。圖片來源：Morguefile。
由於歷史和經濟因素，農民開始完全依賴馬鈴薯生存。一畝地每年可生產12噸馬鈴薯。雖然一個勞作的農民每天可以吃14磅土豆，但一畝土豆足以養活一個六口之家一年。馬鈴薯富含蛋白質、碳水化合物、礦物質和維生素。這意味著愛爾蘭的農場家庭僅靠馬鈴薯飲食就能保持健康。到1845年，愛爾蘭種植了大量馬鈴薯，幾乎沒有嘗試過種植任何其他作物。更不幸的是，農民在自己的田地上種植馬鈴薯單一栽培種，這意味著他們只種植一種作物。
馬鈴薯饑荒始於1845年9月，當時馬鈴薯植株上的葉子突然變黑並捲曲。枯萎病如閃電般傳播。單個受感染的馬鈴薯植物可能在短短幾天內感染數千種馬鈴薯。起初從地下挖出的土豆看上去可食用，但幾天後幹起皺萎縮並腐爛。結果是災難性的，因為全國飢餓的租戶家庭被逐出了他們的土地。到1851年，估計有150萬愛爾蘭人死於饑荒，其中在五歲以下兒童和老年人中死亡率最高。
此後，科學家將馬鈴薯疫病歸因於馬鈴薯晚疫病菌（Phytophthora infestans），這種真菌通過葉子感染該植株。它導致塊莖萎縮且不可食用。直到2013年，才正確地將致病疫黴菌鑑定為HERB-1。自19世紀50年代以來，農作物育種的改進已經產生了抗性馬鈴薯品種，從而阻止了致命的感染。科學家認為HERB-1菌株現已滅絕了。
就像腦膜炎可以在大學宿舍中快速傳播一樣，HERB-1在馬鈴薯田間迅速傳播。田裡每株植物都一樣，沒有不同的植物可以中斷HERB-1感染鄰近植株。此外，由於所有田地都種植了相同的作物，愛爾蘭農民依賴於他們唯一的作物的收入和生計。當莊稼歉收時，農民們失敗了。
土壤中的真菌並不罕見。事實上，細菌、真菌和其他微生物通常生活在健康的土壤中。當土壤中生長著多種植物生命時，這種微生物群落通常具有自然平衡。然而，連續種植同樣的作物——在這種情況下，愛爾蘭Lumper馬鈴薯——會導致土壤微生物群落的不平衡。由於土壤微生物的多樣性很小，因此抵抗這種疾病的抵抗力很小。在人類的情況中，你可能熟悉這一點，有些醫生建議我們服用益生菌來維持腸道微生物的平衡。
為什麼種植者只使用一種作物——單一種植系統？從理論上講，大面積種植少量作物可以提高效率。農民只需要購買一種種子，並儲存一種作物。作物管理可能都是一樣的。隨著農場效率的提高，企業盈利能力也提高了，這涉及無數小時的艱苦體力勞動。
雖然它提高了效率，幫助農民變得有利可圖，但單一種植系統有巨大的缺陷，如愛爾蘭馬鈴薯饑荒。大型、同質作物使細菌、病毒、真菌和昆蟲能夠專注於一個特定的宿主。這殺死了整片作物，並增加了這些微生物變異成更具危害性的品種的可能性。
高粱和花生間作
西非薩赫勒地區高梁和花生的間作。在這裡，與生產單一作物相比，同時種植兩種作物可提高生產率，而完全作物歉收的可能性較小。攝影師：查爾斯·沃特曼（Charles Wortmann）
自愛爾蘭馬鈴薯饑荒發生以來的150年裡，飢餓繼續對世界造成嚴重破壞。估計有2億五歲以下兒童患有慢性營養不良。據報告，每年有1000萬人死於與飢餓有關的原因。科學在全球範圍內帶來了遺傳改良和農學進步，但飢餓和饑荒仍然存在。那些生活在非洲和亞洲容易發生飢餓的地區的人仍然生活在歉收的陰影下。威脅來自多種原因，包括氣候變化和種子儲備不足，但單一種植加劇了威脅。
在如何消除單一種植的負面影響的同時，如何獲得單一種植的經濟利益，尚無直接解決方案。但是，全世界的農民越來越多地轉向輪作。農民一年在一個地區種植一種作物，然後在下一個生長季節改種。這有助於減少可能出現的作物病害。它可以幫助土壤質量。迄今為止，輪作對那些依靠單一種植的農民來說使事情變得更加複雜，但成功、可持續和富有成效的作物輪作做法已經在世界各地存在。
間作是另一種可以幫助植物抵抗疾病的耕作技術。在這種類型的系統中，在另一種作物的行之間添加第二種作物。間作有很多好處，但其中之一是，農作物往往像疾病傳播的屏障一樣起作用，就像創可貼一樣，可以阻止皮膚上的傳播感染。
長期的單作栽培，特別是Lumper馬鈴薯，使愛爾蘭田間的植物更易患病。當HERB-1真菌到達愛爾蘭土壤時，這種真菌蓬勃發展的條件已經成熟，但以農民及其家庭為代價。有了這些知識，研究人員和農民都在改善和採用諸如輪作，間作和增加作物多樣性等做法。這證明了世界作物的多樣性可以減少飢餓，即使這會降低產量。
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