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19世紀美國大豆“從飼料到黃金”:洛克菲勒資助的品種改良史

我們來梳理一下19世紀美國大豆從默默無聞的飼料作物走向“黃金”地位的歷程,并重點探討洛克菲勒基金會(盡管其大規模介入主要在20世紀中后期)在相關品種改良史上的間接和后期作用。

核心要點:19世紀是引種與初步探索期,真正的“黃金”轉折和洛克菲勒的深度介入發生在20世紀。

19世紀:引種、摸索與定位為“飼料/綠肥”

引種開端 (18世紀末-19世紀中期):

  • 大豆最早在18世紀由歐洲移民零星帶入北美,但并未引起重視。
  • 19世紀初期(1804年、1829年等),美國農業部和一些私人種植者(如本杰明·富蘭克林、托馬斯·杰斐遜)多次嘗試引種,但主要用于試驗或作為園藝作物/飼料。
  • 1851年,美國專利局系統性地從中國、日本等地收集了多個大豆品種分發給農民試種。

初步認知與用途 (19世紀中后期):

  • 主要定位:飼料與綠肥。 這一時期種植的大豆數量非常有限。農民主要將其視為一種有價值的牧草、青貯飼料或干草來源,或者利用其固氮能力作為綠肥來改善土壤肥力(尤其是南方棉花種植區)。
  • 缺乏適應品種: 從東亞引種的原始品種普遍不適應美國(特別是中西部核心農業區)的光周期、溫度和土壤條件,導致成熟期晚、產量低且不穩定。
  • 加工利用局限: 美國社會對大豆的食用(豆腐、醬油、豆芽等)和深加工(榨油、分離蛋白)缺乏認知和技術。大豆主要作為整粒豆或豆秸被動物消耗。

緩慢的品種篩選 (19世紀末):

  • 美國農業部(USDA)和一些州農業試驗站(如北卡羅來納、伊利諾伊、俄亥俄)開始進行小規模的適應性試驗,試圖篩選出更適合美國氣候的品種。
  • 一些表現相對較好的品種被保留下來,如“Brown”(褐色豆)、“Medium Yellow”(中黃)等,但產量和品質仍遠未達到商業化大規模生產的水平。
  • 關鍵局限: 19世紀的育種手段主要是簡單的引種篩選和純系選育,缺乏系統的雜交育種和遺傳學指導,進展緩慢。

因此,整個19世紀,大豆在美國的角色是極其邊緣化的,基本停留在“新奇飼料/綠肥作物”的階段,離“黃金”地位相去甚遠。

20世紀上半葉:轉折點與“黃金”之路的開端

真正的轉折發生在20世紀,尤其是20-40年代:

科學育種的開端 (1900s-1920s):

  • USDA和大學(如伊利諾伊大學)的科學家(如Charles Piper, William Morse)開始系統性地進行大豆研究。
  • 威廉·莫爾斯 (William J. Morse) 的關鍵作用:
    • 1919年加入USDA大豆研究項目。
    • 1927-1931年,莫爾斯親自前往中國、日本、朝鮮進行了史無前例的大規模種質資源收集,帶回了數千份寶貴的原始大豆種質資源(Plant Introductions, PIs)。這為美國大豆育種提供了極其豐富的遺傳多樣性基礎,是后續品種改良取得突破的前提。他被稱為“美國大豆之父”。
  • 利用這些新材料,育種家開始進行雜交育種,結合美國本土需求(早熟、高產、抗倒伏、高油/高蛋白)進行定向改良。

品種突破與商業化啟動 (1930s-1940s):

  • 基于莫爾斯收集的資源和新育種技術,第一批真正適應美國中西部主產區的高產、早熟商用大豆品種誕生,例如:
    • ‘Lincoln’ (1943, 內布拉斯加大學): 高蛋白、高產、抗病性強,成為早期重要品種。
    • ‘Richland’ (1943, USDA-伊利諾伊): 高產、適應性廣。
    • ‘Dunfield’ (1940s, 印第安納州): 高油品種。
  • 機械化收獲的推動: 同時期,適合機械化收割(抗裂莢、結莢部位高)的品種選育取得進展,大大降低了生產成本。
  • 市場需求刺激:
    • 兩次世界大戰導致油脂和蛋白短缺,刺激了對大豆油和豆粕的需求。
    • 豆粕作為優質蛋白飼料的價值被畜牧業廣泛認可,需求激增。
    • 食品工業開始探索大豆油和大豆蛋白的應用。

“黃金”地位的確立 (1940s以后):

  • 到1940年代末,大豆憑借其極高的經濟價值(油+粕)作為輪作作物的農藝價值(固氮養地) 以及適應機械化生產的特性,在美國中西部玉米帶迅速擴張種植面積,超越傳統作物。
  • 美國從大豆凈進口國轉變為世界最大的生產國和出口國,大豆成為與玉米、小麥并列的“黃金”作物。
洛克菲勒基金會的作用:主要在“綠色革命”框架下的間接和后期推動

洛克菲勒基金會(RF)對全球農業(特別是糧食作物)的現代化產生了深遠影響,但其對美國本土大豆品種改良的直接資助和介入,主要發生在20世紀中后期,且是更廣泛的“綠色革命”戰略的一部分,并非19世紀或早期改良的主導力量:

焦點在海外(尤其是拉美):

  • RF(與其后成立的CIMMYT、IRRI等機構)的核心目標是解決發展中國家的糧食安全問題,主戰場在墨西哥(小麥)、菲律賓(水稻)以及后來的拉丁美洲。
  • 在拉美(如巴西、哥倫比亞),RF資助建立的農業研究機構(如哥倫比亞的CIAT - 國際熱帶農業中心,成立于1967年)確實將大豆作為重要作物進行研究和推廣,幫助這些國家后來成為大豆生產大國。但這直接影響的是海外的大豆產業。

對美國本土大豆研究的間接支持:

  • 人才培養與網絡: RF資助的“綠色革命”項目培養了大批優秀的植物育種家、農學家和病理學家。這些人才流動和建立起的國際科研網絡,間接促進了包括大豆在內的全球作物科學知識、技術和種質資源的交流。美國大豆育種家也能從中受益。
  • 方法論推廣: RF大力推廣的現代科學育種方法(系統雜交、異地篩選、多環境測試、重視遺傳增益)、病理學研究農藝管理等理念和實踐,被全球農業科研機構廣泛采納,自然也被美國的大豆研究機構吸收和應用,加速了改良進程。
  • 關注熱帶/亞熱帶農業: RF對適應熱帶和亞熱帶環境作物研究的重視,可能間接促進了美國南部地區大豆生產(如抗病、耐旱品種)的發展。

后期可能的特定項目資助:

  • 在20世紀后半葉,隨著大豆在全球農業中地位日益重要,RF或與其相關的國際農業研究磋商組織(CGIAR)體系下的中心(如CIAT),可能在特定項目上與美國的USDA或大學進行合作研究,涉及大豆的病蟲害防治、資源評價等。但這通常是合作性質而非主導美國本土的育種核心。
結論 19世紀定位: 19世紀美國大豆主要處于引種、試驗和初步篩選階段,被定位為飼料和綠肥作物,種植規模小,缺乏適應品種和深加工利用,遠未達到“黃金”地位。 “黃金”之路的關鍵(20世紀上半葉): 大豆在美國的崛起成為“黃金”作物,核心驅動力是 20世紀上半葉(尤其是20-40年代) 的科學突破:
  • 威廉·莫爾斯大規模東亞種質資源收集(提供了遺傳多樣性基礎)。
  • 現代雜交育種技術的應用(培育出適應美國主產區的高產、早熟、宜機收品種)。
  • 豆粕飼料價值和豆油工業需求的爆發式增長
  • 機械化生產的配套
洛克菲勒基金會的作用: RF對美國本土大豆品種改良的直接主導性影響有限,且主要在20世紀中后期。其核心貢獻在于:
  • 間接層面: 通過推動全球“綠色革命”,傳播了先進的育種理念、方法和技術體系,培養了人才,建立了國際網絡,這些環境因素惠及了包括美國在內的全球大豆研究。
  • 直接層面(主要在海外): 大力支持了拉丁美洲等地區的大豆研究和產業發展,推動了全球大豆格局的變化,間接影響了美國大豆的國際市場和競爭環境。

簡言之,19世紀是“飼料”定位的鋪墊期;20世紀上半葉的科學育種、資源收集和市場驅動完成了“從飼料到黃金”的華麗轉身;洛克菲勒基金會的作用更多體現在20世紀中后期全球農業科技革命(綠色革命)的宏觀背景下,對美國本土大豆的直接影響是間接的和輔助性的,其直接貢獻主要體現在推動海外(尤其是拉美)的大豆產業發展上。

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