变化的种子
美国的种子研究者受到了知识产权改革的激励，1930年出台的《植物专利法》（Plant Patent Act）给研究出来的种子提供法律保护。在美国政府所通过的、偏向于保护农业的众多法案中，这项法案第一次为玉米研究提供相当大的确定性和支持。在知识产权的保护下，种子培育者能够保留种子世系的信息，从而控制种子的供应量。书包 网 。 想看书来
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农业机械化和杂交种子推动美国农业产业化和农业生产力进入到一个新时代。农民们发现杂交种子的茎秆不是“弱敌”，甚至对于重型拖拉机来说也是如此，这些茎秆所拥有的耐久力是自由传粉品种无法具备的。面积相同的一块地里能产出的玉米产量越大，就意味着需要采摘的玉米数量越多，机器在这方面的工作效率比人类要快得多。杂交品种对大量施用氮肥有更好的适应性，这也造成了更为严重的地下水污染。
从1960年到20世纪90年代中期，杂交玉米产量再次翻番增长到每英亩120蒲式耳。在这一时期内，除了少数玉米地以外，几乎所有的玉米地都要施肥或者喷洒除草剂。相对玉米来说，从20世纪30年代到20世纪90年代中期，棉花产量几乎增加了4倍，大豆产量增加了3倍，小麦产量增加了25倍。这些产量的增长主要是通过植物基因改良取得的；此外，化肥的应用和土壤处理的改进也对此做出了贡献。
从杂交到转基因
财力雄厚的大型种子公司对于高产量的不断探索得到了专利法和政府的帮助与支持，而且还得到了农民的帮助，因为农民也想提高生产力。种子产业的发展也为下一代种子的培育提供了成熟的条件。1996年，美国研发出转基因种子，这在全球尚属首次；经过基因工程改造的种子也被称为转基因生物种子。就像接受杂交种子一样，种植玉米的农民也较快地采纳了转基因种子，棉农和豆农也是如此。美国的玉米、棉花和大豆产量在2006年分别占据全球总产量的40％、20％和40％，也就是说目前全球大量的农产品都是来自转基因种子的种植。
转基因种子的面世也标志着传统种植方式（包括杂交革命）将被逐渐淘汰出局。转基因种子改变了植物的特性，这是传统方法不能做到的。研究者喜欢把这种现象称为“基因的重新洗牌”。
第一代转基因作物关注的主要是给玉米注入抗除草剂和抗虫害的特性，以此来减少喷洒在农作物上的化学品的数量。中国、阿根廷、加拿大和巴西这些主要的大豆生产国已经接受了转基因种子，但是使用规模都不如美国。转基因种子的接受程度在全世界范围内不尽相同；欧盟的消费者非常抵制转基因食品，这导致美国向欧盟出口的玉米数量大为减少。这也表明，第二次世界大战后持续至今的对于美国谷物供应的依赖开始减少，欧洲正在逐步实现谷物的自给自足。
“光说说买非转基因食品那无所谓，但是对于农民来说，如果他要种植非转基因的大豆或者玉米，他就必须在30多摄氏度的高温下出田工作，还必须全副武装——穿上工作服、戴上手套和面罩，还要忍受周围的很多苍蝇。”伊利诺伊州中部的农民约翰·鲁宾逊站在玉米田边，一边挥赶着苍蝇一边对我们说，“玉米种植带是非常炎热的，给农作物喷洒杀虫剂是个危险的工作。我认为想要购买非转基因食品的消费者应当要明白农民为此所付出的艰辛和代价。”此时已是6月底，鲁宾逊种植的大部分玉米已经长得齐胸高了，那句老话“到7月4日国庆时玉米就齐膝高了”似乎已经完全不适用了。这是由于转基因种子在起作用，还是雨水充足，这个问题足以让人争个半天了。
大型种子公司——孟山都公司、先锋良种国际公司和先正达公司——的大规模试验室已经花费巨资来提高新型转基因种子的性能；不仅要抵御杂草的侵犯和抗虫害，而且随着玉米种植向艾奥瓦州和伊利诺伊州以外的、年降水量较少的地区扩展，还要不断提高抗旱的能力。研究者们还在考虑玉米的改良，以提高玉米作为动物饲料的营养含量，从而满足制药和生物能源产业的需求。
美洲的玉米（6）
种子的多样性
种子的选择已经变得非常多样化了。农民们可以阅读80页厚的种子目录——比宜家的产品目录还要厚。《种子资源指南》（Seed Resource Guide）一书主要讲述的是玉米和大豆的种子。书中随处可见的是关于每种玉米种子的植株高度、产量以及生长季的统计图表。玉米田的照片旁点缀着关于固根和含水量的说明性文字，所有的照片都伴有种子商人所推崇的魅力词汇“高产量”。
除了种子的选择和对产量的追求，人们也担心由于研究者只专注于一些核心作物的优良种子，物种的多样性选择范围最终会变小；所向披靡的转基因玉米种子可以抗虫害和杂草，对水分的需求也比较少，但是产量高、营养含量高并且更适用于生物能源和制药产业。杂交和转基因种子的发展却让美国政府担忧不止；国会监督人员警告说，美国农作物基因库物种多样性严重短缺。美国审计总署发现，基因库内家养品种的野生亲缘植物相对较少，而且收录的品种也并不是都有充足的多样性。
报告还指出，美国的主要作物都依赖于种质——种质是植物细胞的一部分，承载着遗传性能，使植物的性能一代代地传递下去（与人类遗传细胞代代相传的方式很像），这种性能最初来源于野生亲缘植物。对于玉米来说，它的亲缘植物起源于墨西哥；小麦和大麦的亲缘植物来自中东；而大豆的，则来自中国。因此，美国对于主要作物新种子的研究将依靠和其他国家（例如墨西哥、中国等）在《粮食和农业植物遗传资源国际条约》（International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture）框架下进行国际合作。
基因的一致性增加了突变对于农作物造成危害的可能性。人们从南部玉米叶斑病和19世纪40年代臭名昭著的爱尔兰土豆饥荒那里得到了证实。南部玉米叶斑病使美国的玉米产量在1970年锐减15％，也就是减产71亿蒲式耳。土豆在18世纪从南美传入以来一直就是爱尔兰人的主食，但是由于爱尔兰农民只种植单一品种的土豆，所以这种农作物变得更加容易得病。最终，出现了土豆枯萎病，土豆收成连年不好，导致饥荒的爆发，爱尔兰人口从800多万开始减少，时至今日还没有完全恢复到这一数字。研究机构还警告说，基因的一致性最终会导致害虫产生抗药性——这本是转基因植物的一大特点。“基因一致的农作物品种的广泛采用使得农作物更容易遭受病虫害。”凯利·戴…鲁本斯坦和保罗·海西在2006年出版的书中如是说。
先锋良种国际公司农作物基因研究和发展部门的负责人大卫·布贝克已经充分认识到了农业中需要多样性的迫切性以及基因一致性所带来的危害。20世纪70年代，布贝克在艾奥瓦州中北部的农场长大，那里家家户户都种植燕麦、紫花苜蓿、玉米和大豆，同时也饲养羊、猪、牛和鸡。但现在，那里的农场只种植玉米和大豆。布贝克认为种子产业必须直面多样性问题了。先锋良种国际公司已经收集了过去80年自交系的数据，建立了20世纪30年代、40年代和50年代的基因库。该公司能从早期自交系中获取新的杂交种子，以确保其基因多样性。在艾奥瓦州约翰斯顿市先锋良种国际公司总部的对面，是一片玉米地。玉米秸秆上都贴着标签，注明了不同的种子；仅艾奥瓦州就大概有40个品种，整个美国大概有250个玉米品种。“如果你将一个品种从伊利诺伊州带到艾奥瓦州，这个品种是无法成功种植的，因为适宜南方生长的品种与适宜北方生长的品种是不一样的；类似地，适宜在气候较为干燥的西部生长的种子和适宜在气候较为湿润的东部生长的种子也是不一样的。”布贝克解释说。 电子书 分享网站
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无论是传统种植方式还是转基因工程，农业的重心在于提高产量。当然，增产并不是说一株植物能长出更多的玉米，而是说在同样面积的一块土地上可以播更多种子；也就是说，每英亩土地上可以种植更多的玉米。艾奥瓦州立大学的研究者估计，为了获得最佳产量，每英亩土地上要播撒35万粒种子。在20世纪60年代，每英亩土地上播撒的种子数量是16万粒。实际上，就每一株杂交作物来说，它的产量和20世纪30年代时的单株产量差不多。
“密度稍微增加一点，这些老的杂交种子就顶不住了。”史密斯说。更为新型的杂交种子和转基因玉米种子可以适应更大的种植密度，这就能够占用相对较小比例的资源，例如土壤和水等。史密斯解释说，这些较为新型的品种抵抗不利天气状况的表现更好。
真正的问题在于，种子的最小间距应该是多少，因为这关系到未来产量的增加。世界上最大的转基因产品销售商孟山都公司表示，到2030年玉米亩产量有望翻番到每英亩300蒲式耳。过去40年间，美国玉米产量是以每年每英亩177蒲式耳的比例增加的。玉米产业在预测未来产量时使用的就是这个增产速度，也就是说到2030年玉米产量会达到每英亩190蒲式耳以上。这一预测和孟山都公司的估计相差甚远，而这让人印象深刻，因为它暗示着就玉米产量而言，玉米产业的规模能达到什么样的程度。
2007年美国玉米种植面积的扩大是100年来规模最大的，引起了作物轮植以及环境影响方面的问题。玉米苗缺少氮素，而氮素是植物生长的关键营养元素；就像人类需要摄入均衡的蛋白质、碳水化合物和必要的维生素一样，植物需要氮、磷酸盐和钾。过去50年间，玉米产量的提升被归功于氮肥的使用；持续、大量地使用氮肥会耗尽土壤里的营养元素，时间久了会影响土壤的肥沃程度。这是美国中西部农民轮换种植玉米和大豆的主要原因。
农民喜欢种植大豆。和玉米不同，大豆组织中含氮量相对较高，而且需要的化肥没有玉米那么多。农民经常轮换种植这两种农作物。玉米和大豆的种植季是互补的：玉米通常在4月种植，大豆适宜在5月初到5月中旬期间种植，因为大豆更适应温暖的土壤。9月是收获大豆的时间，随后10月就收割玉米，农民用联合收割机来收获大豆。玉米和大豆之间的轮耕方式遵循的是传统轮作的农业方法，这是美国第三任总统托马斯·杰斐逊所坚持的原则之一。农作物轮作的生产方式在全世界广泛流行。我的祖父过去就是第一年种植干草，第二年种植大麦，第三年再种芜箐喂牛。
然而，农作物耕作的决策最终将影响到下一季农作物的价格和收益。这让谷物和油料作物的种植与价格联系起来。也就是说，农民不得不对至少6个月以后的价格做出判断。现在，农民可以以期货市场作为价格指导。价格还受到无数的政府支出、贷款和营销项目的影响。
美国农业部已经就玉米—乙醇狂热提出警告，认为玉米—乙醇的生产热潮会导致在同一片土地上经年种植玉米，造成玉米减产，这对将来的玉米生产也不是什么有利消息。“玉米—大豆的轮作方式越来越多地变成玉米—玉米—大豆的轮作方式，尽管多数生产者都知道连续种植两季玉米，第二季玉米肯定会减产。”
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海湾综合征
玉米种植中氮肥使用量的增加导致中西部地区流入河流中的硝酸盐数量增加。这些河流最后注入密西西比河；密西西比河是一条流经美国玉米种植心脏地带的河流。几十年来，玉米都是经过这条大河被运往路易斯安那的港口，在那里装船后被送往世界的各个角落。密西西比河同样还裹携着其他的农业过剩营养物质、家庭和工业废弃物，流入墨西哥湾，也就是说，所有这些都被倾倒入墨西哥湾。
这些多余的营养物质制造出一个“死亡地带”；死亡地带严重缺氧、海洋生物无法存活，而以前这里却有很多鱼、螃蟹和虾。这给路易斯安那的渔民带来了很大的麻烦；这个南部沿海州每年捕获的海鲜量占全美的1/4。由氮引起的缺氧促进了藻类植物和浮游生物的大量繁殖。这些生物死后会沉入海底，尸体的腐蚀进一步造成水中氧气含量大规模损耗。2007年，死亡地带的面积达到了自1985年地带出现以来的最高纪录，面积有整个新泽西那么大。
美国政府1999年公布的一份报告表明，化肥的使用是造成密西西比河中氮和磷含量增加的主要原因。“全球硝酸盐过剩问题在美国北部的中心地区表现得最为明显，全国83％的玉米都产自这里，这里使用的氮肥占全国消费量的53％。”美国海洋与大气管理局的一份报告指出。这份报告还说，玉米带的农田里的营养物质浓度要高于城区径流径流是指降雨及冰雪融水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。——译者注和圈栏式动物饲养方式中的营养浓度。
农民们使用化肥就像对待保险单一样：太少会影响产量，太多不会对产量和质量有帮助，但是会增加成本。化肥使用过量还会对环境造成不良影响，估计每英亩土地最多能施60磅的化肥。死亡地带，也被称为缺氧地带，是每年春夏间都会出现的现象。另外一个致命因素是硝酸盐的过度流失。硝酸盐是玉米三大营养成分中的一种，主要是通过土壤中的沉淀物流入水中，这种情况主要发生在大雨过后或者收获时节土壤翻掘之后。
艾奥瓦州立大学农艺学院教授理查德·克鲁斯表示，在过去的15年里土壤沉淀物的流失比率是比较稳定的，但是现在，情况正在发生变化。玉米的高价，导致以前受到美国农业部环保休耕计划保护的土地未能经受住诱惑，纷纷“投身”玉米生产。环保休耕计划实施于1985年，目的是保护易受侵蚀的土地。
研究土壤、农作物管理和土壤生产力的克鲁斯认为，很多受到环保休耕计划保护的土地质量都不是很好。这也是农民乐意接受政府补贴来休耕护地的原因。这些土地一般都是河边的坡地，由于该地区降水比较多，容易发生水土流失现象，这也增加了硝酸盐流失的可能性。艾奥瓦州立大学的经济学家介绍说，每年艾奥瓦州为减少农田流失现象的支出超过了6亿美元，相当于艾奥瓦州2006年得到的联邦农业拨款总额的一半。
“对于农场管理来说，土地所有权是非常重要的，因为要是我拥有这块土地、想要将它传给我的孩子，至少传上几百年吧，那么，我就必须有所作为、采取一些行动。但是，要是我只是和邻居或朋友签订了一个短期的土地使用协议，那么对这块土地的使用，我的想法肯定就不一样了。”克鲁斯说。他一直在监控艾奥瓦州各个城镇水流失和土壤侵蚀的问题。克鲁斯还补充说，土地管理公司手中拥有相当大面积的土地资源，土地管理公司要的是总收入。公司的出发点是尽其所能地挣钱，它们不可能主动采取保护措施从而增加自己的成本。“我们不能仅仅依靠破坏土壤和资源来生产乙醇和生物能源以实现政府设立的宏伟目标，因为我们的生产力依赖的是健康的土壤和水生态系统。”克鲁斯表示。
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为了表示对艾奥瓦州河流中硝酸盐含量超标的重视，艾奥瓦州政府