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核技术改善粮食和农业的七个范例

利用核科学养活世界


27 Sep 2017


核技术是改善农业实践最具创新性的方法之一。它在农业中的应用依靠同位素和辐射技术来应对病虫害,增加作物产量,维护水土资源,确保食品安全和真实性,并扩大畜牧生产。

五十多年来,粮农组织和国际原子能机构一直致力于加强在此领域的知识和能力,并在世界各地取得了若干成功经验。

这里仅介绍核技术如何改善农业的七个范例。

1.       家畜生产力和健康



核技术和相关技术在提高畜牧生产力,防治跨界动物疾病和保护环境方面发挥了重要作用。

例如,喀麦隆在畜禽繁殖、育种、人工授精和疾病防治计划中有效地利用核技术。通过对博斯牛肉和博克金牛(两个当地牛品种)进行杂交,农民的牛奶产量提高了两倍,从500升增至1500升,而且农民的年收入也在此基础上增加了1.1亿美元。另一项计划则大大遏制了布鲁氏菌病的发生,这是一种高度传染的动物疾病,可通过饮用未经高温消毒的牛奶或食用未煮熟的病畜肉而传播给人类。

2.       土壤和水平衡



许多国家现在使用核技术来帮助维护水土系统的健康,这对于确保全球不断增长的人口的粮食安全至关重要。

例如,在贝宁,一项涉及5000户农民的计划通过采用促进固氮的技术,使玉米产量提高了50%,并将化肥使用量减少了70%。同样,核技术帮助肯尼亚马赛农民规划小型灌溉,在使蔬菜产量翻番的同时,实现节水,用水量仅为传统人工浇灌的55%。

3.       有害生物管理

 

作为核衍生技术的昆虫不育技术(
SIT)系指批量繁育雄性昆虫并在向虫害疫区释放之前对其进行不育处理。这一技术能够抑制和逐步消除已经定殖的有害生物或防止入侵物种进入,而且对于环境和人体健康而言,该技术比常规农药更加安全。

危地马拉、墨西哥和美国政府几十年来一直通过使用昆虫不育技术来遏制地中海果蝇向北扩散至墨西哥和美国。此外,危地马拉每周向美国加利福尼亚州和佛罗里达州释放数亿只雄性不育果蝇以保护高值作物,如柑橘类水果。这种使不育雄性果蝇丧失繁殖能力的技术可谓是控制昆虫生育的完美方法。

4.       食品安全


应当在国家一级建立强有力的食品安全和质量监管体系以促进安全食品贸易,并打击导致食品行业每年高达150亿美元损失的食品欺诈行为。

核技术帮助50多个国家的主管部门通过解决食品中有害残留物和污染物问题来改善食品安全,并利用稳定同位素分析来改进其产品追踪系统。例如,在巴基斯坦、安哥拉和莫桑比克实施的科学计划已经帮助国家主管机构具备了检测动物产品中兽药残留和污染物的能力。巴基斯坦已经有50个食品生产和出口单位受益于新的实验室检测能力,这有助于确保其产品符合国际食品标准,而且能够提高本国在国际食品贸易中的声誉。

5.       应急措施

放射性无处不在 - 从阳光到土壤。但如果发生核事件或紧急情况,了解放射性在环境中的扩散情况,对于防止或减轻其对农产品的危害至关重要。

2011年日本发生核紧急情况期间,粮农组织和国际原子能机构编制了一个有关受放射性同位素污染食品的广泛且具权威性的数据库。该数据库支持通过信息交流和促进采取适当后续行动来保护消费者、农业食品行业和整个世界。

6.       适应气候变化


农业部门利用核技术和相关技术,以可持续的方式提高资源利用效率和生产力,从而适应气候变化。

布基纳法索的核衍生杂交育种计划是帮助农民培育更具生产力和气候抵御力家畜的一个范例。该项计划以四个国家实验室进行的遗传评估为基础,科学家们也可利用相关技术来生产一种舔食饲料,为较大型和更具生产力的牲畜提供所需养分。

7.       季节性饥荒预防

作物育种计划利用核技术,帮助贫困国家确保粮食安全,适应气候变化,甚至应对季节性饥荒。新的突变作物品种缩短了生长过程,从而使农民能够在种植季节生产更多的作物。

近年来,孟加拉国北部的农民一直在使用一种名为“滨丹七号”(Binadhan-7)的快熟突变稻种。该品种的成熟期比普通水稻快了30天,让农民有时间在同一季节里收获其他作物和蔬菜。由于“Binadhan-7”和其他因素,孟加拉国的稻米产量从2003 - 2004年的2680万吨增加到2012 - 2013年的3380万吨。

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