氣候變化導(dǎo)致巴西半干旱氣候區(qū)人口增加。數(shù)據(jù)來(lái)自聯(lián)合國(guó)醫(yī)學(xué)中心自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)和預(yù)警（CEMADEN）與聯(lián)合國(guó)巴西國(guó)家空間研究所（INPE）表示，自1990年以來(lái)，巴西每年以7500平方公里的速度擴(kuò)張，相當(dāng)于<s:1>圣保羅市面積的5倍。在歐洲和北非的一些區(qū)域也觀察到類似的現(xiàn)象。

考慮到這一點(diǎn)，并希望找到緩解氣候變化的解決方案，一組巴西研究人員開始尋找有潛力用于產(chǎn)生生物能源的植物，這些植物可以在氣候不利于甘蔗生長(zhǎng)的地方種植。他們決定研究龍舌蘭，這是一種多肉植物，包括200多種，在墨西哥被廣泛用于制作龍舌蘭酒。

這項(xiàng)工作是在FAPESP的支持下在巴西龍舌蘭發(fā)展（BRAVE）項(xiàng)目中進(jìn)行的，該項(xiàng)目涉及坎皮納斯州立大學(xué)（UNICAMP），殼牌公司和其他教學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，如Senai CIMATEC（國(guó)家工業(yè)服務(wù)集成制造和技術(shù)園區(qū)，CNI的非營(yíng)利倡議，國(guó)家工業(yè)聯(lián)合會(huì)），Rec?ncavo達(dá)巴伊亞聯(lián)邦大學(xué)（UFRB），圣保羅大學(xué)（USP）和 圣保羅州立大學(xué)（UNESP）。10月14日，UNICAMP生物研究所（IB）教授Marcelo Falsarella Carazzolle在意大利FAPESP周上公布了最新的研究結(jié)果，他與同樣來(lái)自IB-UNICAMP的gonaperalo Pereira一起協(xié)調(diào)了該計(jì)劃。該活動(dòng)于10月15日結(jié)束，是與博洛尼亞大學(xué)（UNIBO）合作舉辦的。

“在巴西，種植的主要品種是劍麻龍舌蘭，其葉子用于制造劍麻纖維。然而，這一過(guò)程只利用了植物的4%，產(chǎn)生了大量的廢物，現(xiàn)在這些廢物被放在田間降解，”研究人員說(shuō)?！叭欢?，從富含菊粉（一種糖）的葉子和富含纖維素的甘蔗渣中提取的汁液中都可以產(chǎn)生生物能源。除了葉子，龍舌蘭松果也積累了大量可以利用的菊粉。這些植物（與甘蔗相比）需要更少的水和肥料，在五年內(nèi)生長(zhǎng)，每公頃產(chǎn)生800噸生物質(zhì)?！?/p>

該組織在巴西和墨西哥、澳大利亞等國(guó)收集了不同種類的龍舌蘭，建立了一個(gè)種質(zhì)資源庫(kù)。它正在研究植物的表型，評(píng)估它的糖成分，光合作用和生長(zhǎng)速度，它需要多少灌溉，以及它與土壤的關(guān)系，以及其他因素。根據(jù)這些信息，該組織正在制定戰(zhàn)略，幫助克服將龍舌蘭轉(zhuǎn)化為“sert o地區(qū)的甘蔗”所面臨的挑戰(zhàn)。sert o地區(qū)是巴西東北地區(qū)干旱肆虐的腹地。

主要的困難之一是，通常用于乙醇生產(chǎn)的酵母，釀酒酵母，不能代謝菊糖，菊糖是一種果糖聚合物，必須水解才能釋放出可發(fā)酵的糖。該小組為此開發(fā)了一種轉(zhuǎn)基因菌株，并向國(guó)家工業(yè)產(chǎn)權(quán)局（INPI）申請(qǐng)了該過(guò)程的專利。改性酵母也被開發(fā)出來(lái)并獲得專利，用于代謝甘蔗渣中存在的一種糖木糖。

另一個(gè)挑戰(zhàn)是尋找能夠加速龍舌蘭生長(zhǎng)速度的生物刺激劑和肥料，人們認(rèn)為龍舌蘭生長(zhǎng)緩慢。他說(shuō)：“我們正在為一種能使（生長(zhǎng)速度）翻倍的化合物申請(qǐng)專利，我們已經(jīng)確定了另外四種有希望的化合物，評(píng)估了分子基礎(chǔ)和它們的作用機(jī)制?！?/p>

另一個(gè)突破是開發(fā)出一種轉(zhuǎn)基因植物，使其能夠耐受草甘膦，這是世界上使用最廣泛的除草劑之一?！拔覀?yōu)辇埳嗵m的基因轉(zhuǎn)化申請(qǐng)了專利，因?yàn)榧词乖诎敫珊档貐^(qū)，雜草也有很多競(jìng)爭(zhēng)?！?/p>

該項(xiàng)目的最終目標(biāo)是使龍舌蘭不僅可以生產(chǎn)乙醇，還可以生產(chǎn)生物甲烷、生物氫和生物炭。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

Carazzolle的演講是關(guān)于農(nóng)業(yè)食品系統(tǒng)和可持續(xù)發(fā)展的小組討論的一部分。其他與會(huì)者包括來(lái)自UNICAMP農(nóng)業(yè)工程學(xué)院（FEAGRI）的Lucas Rios do Amaral，以及來(lái)自u(píng)nbo農(nóng)業(yè)和食品科學(xué)系的Valda Rondelli和Matteo Vittuari。該小組由路易斯·德奎羅斯農(nóng)業(yè)學(xué)院（ESALQ-USP）教授約瑟·保羅·莫林（jos Paulo Molin）協(xié)調(diào)。

“巴西的農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速。該國(guó)的產(chǎn)量在1950-1960年左右開始增加。這一過(guò)程的起點(diǎn)是機(jī)械化的開始，這使得大面積種植成為可能。這與主要來(lái)自意大利和德國(guó)的移民的到來(lái)密切相關(guān)。他們今天仍然在這個(gè)國(guó)家，以生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的大公司的形式存在。”“現(xiàn)在我們正在進(jìn)行下一步，那就是自動(dòng)化。例如，這涉及到嵌入機(jī)器中的人工智能工具，”ESALQ-USP教授介紹了Amaral的演講主題，該主題強(qiáng)調(diào)了FAPESP資助的一個(gè)項(xiàng)目的結(jié)果。

“我們需要增加糧食產(chǎn)量，因?yàn)槿丝谠谠鲩L(zhǎng)。但我們需要優(yōu)化自然資源的利用，使這一過(guò)程更具可持續(xù)性。施肥對(duì)我們來(lái)說(shuō)是最重要的資源之一，因?yàn)榘臀鞯耐寥篮茇汃??；实牟划?dāng)使用增加了生產(chǎn)成本，并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了影響。在這種情況下，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)成為另一種選擇，”Amaral解釋說(shuō)。

這名科學(xué)家還說(shuō)，農(nóng)業(yè)地區(qū)的土壤質(zhì)量有很大的差異，對(duì)整個(gè)地區(qū)進(jìn)行均勻處理是對(duì)資源的浪費(fèi)。為了避免這種情況，農(nóng)民需要聘請(qǐng)公司來(lái)評(píng)估這種變化，方法是手動(dòng)收集大量樣本，然后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。研究結(jié)果提供了一個(gè)“處方圖”，指出在哪些地方需要使用更多或更少的給定產(chǎn)品。

Amaral項(xiàng)目的目標(biāo)是利用從遙感（衛(wèi)星和無(wú)人機(jī)）和近距離遙感（例如拖拉機(jī)上的設(shè)備）獲得的數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化樣本收集?！拔业闹攸c(diǎn)不是為農(nóng)民提供地圖，而是支持提供地圖的服務(wù)提供商。數(shù)百家公司收集樣本來(lái)生成地圖。我正在努力提高這一過(guò)程的效率，以便收集更少的樣本來(lái)生成更準(zhǔn)確的地圖，”她向Agência FAPESP解釋道。

Valda Rondeli介紹了與農(nóng)業(yè)自動(dòng)駕駛汽車開發(fā)相關(guān)的項(xiàng)目，包括拖拉機(jī)。這個(gè)想法是使用智能設(shè)備來(lái)獲取數(shù)據(jù)并開發(fā)能夠支持農(nóng)場(chǎng)決策的系統(tǒng)。“我們正處于大數(shù)據(jù)時(shí)代。我們需要使用人工智能來(lái)處理數(shù)據(jù)，并在正確的時(shí)間獲得正確的信息?！?/p>

馬泰奧·維圖瓦里談到了如何推動(dòng)促進(jìn)糧食系統(tǒng)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的公共政策。他還談到了如何讓公民和機(jī)構(gòu)參與這一進(jìn)程，以及如何衡量這些戰(zhàn)略的影響。