我们有足够多的玉米

在中西部玉米带，农业科学的力量和威力是最明显的。这个国家的经济成功和全球主导地位更多地归功于玉米作物，而大多数美国人并没有意识到这一点。事实上，我们大多数人在非农业生活中忙忙碌碌时，之所以会忽视这一事实，是因为这种作物的非凡生产力和与我们的目的相宜的可塑性。从19年开始^th世纪以来，当欧洲后裔定居在现在的玉米带(目前从俄亥俄州西部延伸到内布拉斯加州东部)时，玉米的单位土地产量增加了五倍多，单位劳动力增加了8倍多。想象一下，在1930年以前，一个农民每英亩劳作25小时，生产30蒲式耳篮子，每篮子56磅谷物——如果幸运的话，与他今天的对手相比，在同样的英亩上，他只花不到3小时就能生产170蒲式耳。这是科学研究和农民创业应用技术的结果。这个国家的工业发展在很大程度上得益于这种转变，包括玉米作物本身的工业化。

推动玉米生产加速

随着20世纪30年代玉米杂交品种的引入，大多数技术进步得以加速，这一科学项目在当时已经进行了半个世纪。随之而来的是机械化，还有化肥、除草剂和杀虫剂，每一项额外技术的投资都以玉米的生产效益为依据，玉米是中西部农业专业化的特色作物。今天，技术发展的浪潮仍在继续，采用了定制的生物技术种子和除草剂、计算机化的田野测绘、自导引设备和可变速率施药器，这些设备从与卫星定位系统协调的地图中获取电子方向，以及便于野外侦察的无人机。此外，气候模型还可以根据气象记录、天气预报和农作物价格来评估投资的风险和回报。20世纪30年代，农业推广机构花了十多年的时间说服农民采用杂交种子，而今天的工业化农民知道，推迟采用新技术即使对他们的生存没有危害，也是代价高昂的。在这个工业系统的核心——现在是一个由设备、种子和化学品供应商、技术顾问、农场经理、化学品施药者、粮食交易商和加工商组成的交织在一起的全球网络——是玉米作物。稳定可靠地获得每年每英亩2蒲式耳的生产力，没有耗尽其生产潜力的迹象。

事实上，这一产量潜力仍至少是目前全国平均产量的3倍，如每英亩503.8蒲式耳所证明的那样世界纪录产量去年在佐治亚州瓦尔多斯塔由农民兰迪·道迪获得。只有另一种作物可以与之相比:像甘蔗一样的玉米，一种巨大的草植物。但是，不同于在全球温带地区产量最高的玉米，甘蔗是多年生植物，因此仅限于热带和亚热带地区。35年前，当我进入爱荷华州立大学研究生院，跟随著名研究员布伦特·皮尔斯(Brent Pearce)学习时，我想知道玉米产量的秘密。皮尔斯博士领导了一个有趣的研究领域，生理学家会向育种家指定他们应该选择哪些性状来提高作物性能。他和同事吉姆·莫克(Jim Mock)发表了一种理想玉米作物的规格，以优化产量。理想株型用作物生理学家的说法(农业科学家专门研究作物——个体植物的群落，而不是个体植物——如何发挥作用)。如果你今天开车穿过玉米带，你会看到这种理想形态在40年后得以实现，并在这片土地上蓬勃发展。

玉米:终极设计作物

任何作物的农艺目标都是从头到脚沐浴在光中，因为光能——通过光合作用——驱动作物产量。由于阳光的能量含量相对于叶片用来驱动光合作用的能量是如此之高(即使玉米也异常擅长这一点)，所以在作物冠层顶部拦截大部分光线并遮挡其余部分并不是很有效。现代的玉米植株有10英尺高，完全生长时有多达20片叶子。这样的高度使得建筑能够垂直分离树叶，在一个深深的树冠层中连续分层。每株叶子的面积接近一平方码。为了在单位土地面积上尽可能多地拦截光线，每英亩土地上种植了多达4万株这种高大纤细的植物。这就是一个典型的玉米种植地如何在一英亩土地上显示约6.5英亩的叶子面积。你可能会认为这种拥挤会导致竞争、遮蔽和生产力下降。毕竟，一英亩土地上每增加一株植物，就意味着对这片土地上的所有单株植物来说，水资源和土壤养分就会减少，从而造成干旱和土壤贫瘠。育种家选择了能够忍受这些条件的玉米植株，培育出了结实、耐旱、高效利用养分的植株。 The whole crop stand is crowned by a small tassel, or male flower, which is so prolific in producing pollen that Mock and Pearce accurately predicted it could be shrunk considerably, thereby shading the crop stand less than the giant tassels of the past—while still adequately pollinating the crop.

这些改进加在一起形成了一种极具生产力的作物，它比以前的作物更早建立，生长得更快。当我1980年8月到达爱荷华州时，有一种民间说法是要跟踪玉米作物的生长情况，即使在当时，这种说法也已经过时了。如果作物在7月4日达到齐膝高，就应该如期种植。到7月4日，今天的涡轮增压玉米作物更接近肩高，5英尺。事实上，中西部的农民和我们这些疯狂热爱这种作物的人都知道，在未来的两周内，我们将看到它最惊人的力量之一。在这段时间里，它的高度将翻倍，并在已经展示的12片叶子的基础上展开大约8片新叶子。

这是可能的，因为像所有的草一样，玉米是模块化的。每个模块堆叠在另一个模块上，称为植瘤，具有一个节间、一个分枝芽和一片叶子。当玉米幼苗被培育出来时，指导这一过程的遗传程序规定:做节点，做分枝，做叶子，做节间，旋转180度，重复20次。这一切都发生在很早的时候，并在显示五个叶子时完成。整个营养结构的微小部分都在幼苗中就位。在那个阶段，当你开车呼啸而过的时候，你几乎不会注意到玉米的收成，因为那里看起来仍然是一片空地。此后，所有节间同时伸长，只受限于植物在这一过程中可以投入的阳光、二氧化碳、水和营养物质的量。它长得越多，叶子和根组织就发育得越多，这个过程发生得越快。现在，在7月初，我们将看到爆炸性的增长，因为20个节间同时扩张，在7月中旬开花——分别出现雄性和雌性的花、流苏和丝。

除非我们修正一个错误，否则玉米将统治世界!

我还会在那个时候再讲这个故事，几周后，在收获季节周期性地讲。但在所有这些关于生产力的讨论中，我应该插入一个发人深省的目标。在爱荷华州立大学学习的最后阶段，我遇到了一个技术难题。我把我所知道的关于玉米的一切都编程来创建一个模拟来预测产量。我所依赖的数据来自于可敬的唐Duvick他曾长期担任Pioneer Hi-Bred International混合育种开发副总裁。我需要的数字相当神秘，没有人跟踪杜维克博士在20世纪50年代进行的博士研究，当时他确定了玉米粒中的细胞分裂模式。碰巧，他在报告结果时犯了一个错误，这个错误打乱了我的计算。我们相距只有30英里，但我是一名低微的研究生，而他是国家科学院的院士，是我们这个领域的杰出人物之一，我没有勇气联系他。几年后，当我见到他时，我意识到我应该直接打电话给这位亲切的绅士，这样我就可以省去几个星期的沮丧。顺便说一句，他很高兴，30年后，我是第一个也是唯一一个在他的论文中发现技术错误的人，他发现得太晚了，而且早就忘记了。但这就是最初接受他的错误数字导致我的结果:从理论上讲，玉米粒会无约束地呈指数级增长。正如我的一位教授在评论我的模型时告诉我的:“玉米将接管世界!”

现在是重新思考中西部玉米生产机器的时候了

实际上，这就是我们所处的位置。我们已经生产了足够的玉米。我们不能忽视这一事实，也不能重新考虑中西部的玉米生产体系。除了我在这里提到的许多好处之外，这种作物的过度生产也带来了许多严重的问题。就其本身而言，作物是高贵的，具有历史意义的;它具有重要的经济意义和生命意义，但它也是我们在农业和社会中必须解决的最重要问题的核心。事实证明，这些问题都是工业化的问题:劳动力剥削、经济不平等、开采、污染、过度消费，以及因需要保持和保护基础设施投资而产生的惯性。

在这个生产季节，由于天气原因，大约有800万英亩的玉米没有被种植。这可能意味着在季节结束时供应减少，因此那些能够按时种植的玉米农民的价格会更高。但是玉米太多了。地球上还有许多其他玉米生产过剩的地带，迄今为止，那里的天气和生长条件都很好，这反而导致了价格下降的前景，可能会低于生产成本。在美国，如果发生这种情况，我们将彻底照顾这些玉米农民政府项目这种作物的主要目的是找到一个用途(在中西部，如何处理所有玉米的问题被委婉地称为无休止的“开发新市场”的追求)。

随着我继续追踪这个生产季节玉米作物的持续进展，我将探讨提倡减少玉米产量但不一定减少农民的意义。引导星在追求这些问题时应该是:“我们需要做什么?”而不是如何继续做我们知道做得很好的事情，不管是否需要。