在高倍显微镜下，常见的农作物也变得极具视觉冲击力。在气候变暖、极端天气的威胁下，科学家正在研发新技术，让农业变得更可持续。
撰文：ROBERT DASH
扫描电子显微镜图像：ROBERT DASH
爱吃匹萨的人无疑会喜欢阿尔贝吉纳橄榄树的花蕾，如图是放大80倍的图像。花蕾长成的甘美黑橄榄，在餐馆里备受青睐。橄榄树是一种多年生木本植物，可以长期固碳。国际橄榄理事会称，每生产1升橄榄油，橄榄就能吸收11千克二氧化碳。在世界上许多地方，橄榄都是一种主食，而气候混乱却会对橄榄树林造成严重破坏。
意大利种植着500个品种的橄榄。2017年，其橄榄油产业价值30亿欧元以上。然而，2018年，该产业崩溃。异常的寒冷、高温以及降雨削弱了树木，而一种入侵的热带细菌又让局面雪上加霜。为避开这场灾祸，人们移植了几千棵橄榄树，其中一些已有1400年历史。摩洛哥的一些种植者把橄榄树种在梯田上，减少水土流失，并用滴灌设施来浇灌树木。18世纪时，西班牙传教士在美国加利福尼亚州种下了橄榄树，这些树木日益繁盛，主要生产食用橄榄。升高的气温，不可预测的天气，以及日渐频发的山火共同促使种植者将几十个橄榄品种迁向北方的俄勒冈州。那里的精品橄榄油生产商暗示，北美的粮食产地可能会向北转移。
从头菜沙拉到餐后甜品，餐盘里的多数食物都可以追溯到精心种植的植物。即便是我们所吃的肉，很可能也来自于用作物饲养的动物。来自太阳的能量就这样传遍了全球的食物链。
但是，现代农业产生了巨大的环境代价。玉米、大豆等作物一般都种植在大型单一作物农场里，需要利用化石燃料制成的肥料和农药来维持。刀耕火种做法会大量破坏固碳的森林，并将额外的二氧化碳排放到空气中。重度耕作的土壤毁坏了附着在泥土上的真菌网络，浪费了本已面临干旱威胁的供水，还加剧了水土流失。这只是我们的粮食系统与气候变化紧密相关的几个方面。最近的估测显示，农业排放的温室气体占温室气体排放总量的30%以上。
为缓解这一问题，9月23日，联合国粮食系统首脑会议在虚拟会议期间强调了农业的可持续解决方案。会议的目标是“每个人、每个地方都必须采取行动，齐心协力转变全世界生产、消费和考虑粮食的方式。”
作为迈向更可持续农业的一步，越来越多的粮食生产者和投资者正在采用先进技术，以及一些在遥远过去所使用的、可概述为可再生农业的技术。提高植物的遗传多样性；种植“覆盖作物”，将大气中的氮固定下来并添加到土壤中；这些做法可以提升土壤健康度，让更多碳回归大地。（译者注：覆盖作物，是在目标作物之外人工种植的植物，用以减少杂草或覆盖裸露土地。）
作为一名教师、摄影师和终身自然爱好者，我正在探索我们依赖的粮食作物与它们面临的威胁或解决方案之间的迷人关系。通过扫描电镜放大图像，我发现了一些令人惊叹、着迷之处，希望能帮助人们更好地了解如今的生态破坏现象，或许可以鼓励人们去扭转局面。
向日葵
这是放大800倍的向日葵带刺的花粉。最近，对向日葵的优点感兴趣的研究人员组成了一个全球的团队，调查它的基因库。他们发现，向日葵的基因组比人类基因组大20%，基因数量约为人类的两倍。这就允许它产生非常繁多的基因组合，从而产生70个向日葵品种。绘制基因组图谱，是弄清这些植物如何在各种受压环境中茁壮成长的关键一步。向日葵极为耐旱、耐热、耐高盐且抗病，是全球仅次于玉米的杂交作物。种子收集者们正在保存野生向日葵品种，以防范未来的气候压力。农民种植向日葵作为覆盖作物的一部分，以改善土壤，节约用水，减少农药使用量。堪萨斯州萨莱纳市土地研究所的科学家正在尝试培育多年生向日葵品种，它所需的耕作、肥料和农药都更少。
