核技术助力农业发展,五大领域促进粮食安全


新成立的联合国粮农组织/国际原子能机构联合中心运用核科技提升全球粮食安全

50多年来,粮农组织与国际原子能机构致力于驾驭核技术,克服粮食及农业领域不断涌现的重重挑战。©粮农组织/原子能机构

30/03/2021

改良农作方法的一些重大创新在于核技术的运用。农业部门可借助同位素或辐照技术控制病虫害,提高作物产量,保护土地和水资源,保障粮食安全。

50多年来,粮农组织和国际原子能机构一直致力于开发粮食及农业领域的核技术与知识,提升应用能力;最近,两大机构进一步强化了伙伴关系,成立了联合国粮农组织/国际原子能机构粮食及农业核技术联合中心

以下文5个领域为例,了解粮农组织和国际原子能机构合作促进农业与粮食安全的努力:

1. 动物卫生

借助核技术,跨境动物疫病和人畜共患病的监测、控制和预防工作突飞猛进。

过去,位于伯利兹的兽医为检测疫病病例,只能将样本送往国外的实验室;现在,伯利兹农业卫生局与联合国粮农组织/国际原子能机构联合中心共同创立了动物卫生分子诊断实验室。 经培训,实验室技术人员能使用相关设备,借助分子核技术—实时聚合酶链反应(PCR)测试,快速检测疫病。有了快速而准确的诊断结果,实验室就能及时通知实地工作人员,采取措施,迅速控制疫情。

鉴于聚合酶链反应能在24小时内检测动物疫病,伯利兹卫生部门在新冠疫情的人体核酸检测中也请实验室帮忙—说明做好动物卫生工作,也有利于促进人类健康。这恰好印证了粮农组织的“同一个健康”精神,动物、人体、植物和环境健康相辅相成,打造跨部门对策。

2. 改善土壤和水资源管理

说来不可思议,历史上的核爆炸沉降物其实是科学家的好帮手。核爆炸产生的残留放射性核素可以用来衡量并评估土壤侵蚀程度,帮助科学家了解土壤健康和受侵蚀程度。

该项技术也用于大豆种植。过去,大豆在贝宁并非主要作物。贝宁Abomey-Calavi大学和国家农业研究所的科学家携手联合中心将核同位素引入土壤,用于追踪和检测土壤质量。科学家发现了改善大豆种植田间条件所需的特定细菌,并向土壤中添加氮15稳定同位素肥料,监测肥料的吸收情况和土壤健康。 此外,科学家还测量大豆吸收有机肥料的效率以及从大气中捕获的氮量,依据实际需求调整化肥用量。如今,贝宁的大豆产量已从2009年的5.7万吨增加到2019年的22万吨。

昆虫不育技术源自核技术,能在不破坏环境的前提下有效控制虫害。技术培养不育雄虫,释放入自然,抑制繁殖。©粮农组织/原子能机构

3. 虫害管理

昆虫不育技术(SIT)源自核技术,能在不破坏环境的前提下有效控制虫害。该技术大批培育昆虫,用电离辐射使之不育,再放回虫害泛滥的地区;能减少、抑制乃至消灭顽固的有害生物,还能防止入侵物种大量繁衍。与常规杀虫剂相比,昆虫不育技术对环境和人体都安全无害。

厄瓜多尔通过在繁衍地和三种果树上使用昆虫不育技术,消灭了世界上最具破坏力的农业有害生物—地中海实蝇。出口水果必须证明不含地中海实蝇。每周,厄瓜多尔在联合中心的支持下,引入300万不育地中海实蝇,释放到指定地点,与雌蝇交配。昆虫不育技术立竿见影,厄瓜多尔水果顺利出口美国市场,仅2019年就创造了2200万美元的经济价值。

4. 食品安全与控制

核技术能检测或消除有害残留物和食品污染物,以提高食品安全和质量水平。

以食品电离辐射为例,能有效消灭潜在有害微生物,预防食源性疾病。 食品辐照还能防止有害生物传播,保障检疫跨境果蔬贸易;相关商业应用目前正蓬勃发展。 在粮农组织/国际原子能机构的支持下,越南专家于1990年代后期开始研究食物辐照;目前共建设了11家设施。 伽玛射线是食品辐照中是最常用的,每小时可处理约1吨水果。 去年,越南每周平均使用伽玛射线和X射线对200吨新鲜水果进行辐照。

核技术能辅助完善作物品种开发,更好地适应气候变化,帮助脆弱国家保障粮食和营养安全。©粮农组织/原子能机构

5. 植物育种与遗传学

核技术在植物育种中的运用能开发适应气候变化的改良品种,帮助脆弱国家保障粮食与营养安全。

运用伽玛射线、X射线、离子束或电子束辐照能诱发种子遗传突变,增加遗传多样性,供育种技术选择不同遗传特性。通过核技术培育的作物品种单产和质量均得到优化,耐旱灾、高温或洪水以及病虫害,生长周期更短。

苏丹农业研究集团已开发出耐旱花生品种,并获得了联合中心的支持。花生能在年降雨量仅为250毫米的地方生长,而传统品种需要350毫米的降水量条件。新品种花生单产比传统品种高27%,不仅为苏丹重新跻身花生大国铺平了道路,还改善了苏丹的粮食安全,有益经济增长。

通过联合中心开发和运用的创新技术实现了更好营养、更好生产、更好环境和更好生活。核技术创造了无限机遇,帮助我们满怀信心地迎接当下和未来的全球挑战。


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