对于古代玛雅人来说，它是众神的食物。十九世纪的古巴人将其用作催情剂。在20世纪，美国烹饪权威范妮·法默建议将其“刺激作用”用于“消化不良的病例”。纵观历史，人们都珍视可可——巧克力的决定性成分——这种传统在我们现代仍然存在。仅在今年情人节，美国人预计将在巧克力上花费7亿美元。在全球范围内，人们每年在这一美食上花费超过900亿美元。而且，由于人口规模扩大以及发展中国家越来越多的人能够负担得起巧克力，人们的食欲正在上升，需求可能在不久的将来超过供应。
所有这些可可生产不仅仅满足了我们共同的嗜甜欲望：热带地区五百万到六百万种植可可树的农民依靠销售可可豆来养活自己和家人。工人们从足球形的豆荚中取出可可豆（通常称为可可豆），然后发酵并干燥，形成可可液块、可可脂和可可粉。另有四千万到五千万人依靠可可豆从农场到商店货架上的糖果的漫长生产道路为生。在生产世界40%可可的科特迪瓦，可可种植业占GDP的15%，并雇用了5%的家庭。
“这些农民中的许多人将他们的可可树用作自动取款机。他们摘一些豆荚并出售，以快速筹集学费或医疗费用。这些树木在农村生活中起着绝对关键的作用，”国际热带农业中心Peter Läderach观察到，他领导了最近对气候变化对科特迪瓦和加纳可可种植的影响的研究。这些国家以及尼日利亚和喀麦隆生产了世界70%的可可供应。
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但是，脆弱的“巧克力树”——可可树（Theobroma cacao）正处于危险之中。这种树一直非常容易受到害虫和真菌感染。1988年，在我们公司玛氏公司在巴西巴伊亚州繁荣的可可种植区建立可可科学中心仅六年之后，该地区就发现了真菌病害女巫扫帚病。我们两人眼睁睁地看着它使产量减少了80%，迫使世代种植可可的人们放弃农场，搬到城市贫民窟——实际上在短短几年内摧毁了几个世纪以来积累的大量可可种植知识。现在，另一种真菌病害霜霉病已在拉丁美洲蔓延，并可能很快到达巴西，在那里它可能比女巫扫帚病更具破坏性。如果女巫扫帚病被引入西非，无论是意外还是生物恐怖主义行为，将会发生什么？
更糟糕的是，许多农民，特别是非洲的农民，很难获得最好的种子、肥料和杀菌剂，以及正确使用它们的教育。因此，产量——以及他们产生的收入——仅为其潜力的三分之一或更少。即使没有灾难发生，农场也将难以满足预计的对可可的强烈需求：制造商估计该行业目前生产约370万公吨可可；他们预计到2020年需求将达到400万公吨。
鉴于这些挑战，我们和巧克力行业的其他人士担心，如果不迅速在多个方面采取行动，可可种植可能会陷入恶性循环。为此，研究人员现在正致力于寻找可持续地提高产量的方法。其中一些努力涉及农民、企业、大学和政府机构（包括美国农业部）之间非传统的合作。其中一项由玛氏公司领导的合作项目已对可可基因组进行了测序，试图找到培育更强壮树木的方法。这些努力是否能够成功地提高产量，足以拯救农民的生计并满足世界对巧克力的热情，还有待确定，但我们看到了一些令人鼓舞的迹象。
对可可的攻击
可可种植者面临的部分问题是，尽管面临增加产量的压力，但这种作物很难种植。可可树起源于亚马逊河上游，即现在的厄瓜多尔，并被引入墨西哥的奥尔梅克帝国，奥尔梅克人将其驯化，然后将其送到玛雅人和阿兹特克人手中。葡萄牙和西班牙水手将这种树带到了非洲和亚洲的殖民地。今天，可可树仍然只生长在赤道南北纬约18度以内的狭窄地带。它喜欢肥沃、排水良好的土壤，而热带地区往往缺乏这种土壤。而且它需要高温和潮湿，而高温和潮湿往往会带来一系列真菌、病毒和害虫问题。除了美洲的女巫扫帚病和霜霉病外，对可可树的其他威胁还包括西非的可可肿枝病毒和东南亚的一种叫做可可豆荚螟的蛾子，后者每年经常造成6亿美元的作物损失。加纳的可可树遭受虫害、黑腐病、水霉病和肿枝病毒的侵害。专家担心，这些灾害已经开始袭击邻国科特迪瓦更健康的树木。我们担心非洲或亚洲可能因这些威胁而遭受类似巴西的崩溃。
这种树有限的遗传变异并没有帮助解决问题。玛氏可可遗传学家胡安·卡洛斯·莫塔马约尔和他的合作者通过基因追踪发现，可可包含10种不同的主要品种，所有品种都属于同一个单一物种。因此，尽管菌株之间的相似性意味着种植者可以很容易地对其进行杂交，但也意味着收集到的菌株不包含足够的变异来提供对害虫和疾病的天然抵抗力；如果一个菌株在基因上易感，那么很有可能所有菌株都会屈服。当农民保存自己的种子来种植新树时，这种本地近亲繁殖会使树木更容易受到害虫和真菌的侵害。
除了通常的困难之外，生长条件似乎正在变得更糟。洪水、干旱和风暴等极端天气一直使热带地区的农业变得困难。气候变化正开始加剧这些极端情况，这可能会加剧害虫和疾病的侵扰并扰乱供水。政府间气候变化专门委员会2007年的报告预测，到2020年，非洲雨养作物的产量——占非洲作物的大部分，包括可可——在一些国家可能会减少高达50%。同一份报告预测，到本世纪中叶，亚马逊地区的气温将升高，淡水将相应减少。此外，莱德拉赫对气候变化对加纳和科特迪瓦影响的研究预测，理想的可可种植区将转移到更高的海拔，以补偿气温上升。“问题是西非大部分地区相对平坦，没有‘上坡’，”他在2011年9月的新闻稿中评论道。因此，气候变化可能导致适合可可作物的地形急剧减少。与此同时，在印度尼西亚，每年的季风雨在更短的时间内变得更加强烈，经常将可可树上的花朵击落，从而阻止豆荚的形成。
贫困加剧了这些挑战。在科特迪瓦和加纳，不同种族的人口内部流动以及来自较贫穷的邻国布基纳法索的移民不仅造成了富人和穷人之间的紧张关系，而且还混淆了产权。在这两个国家，农民都犹豫是否投资于他们的孩子可能无法继承的树木，而且许多人不想继续种植可可，除非树木的生产力能够得到显着提高。年轻人正在迁出可可种植区，这导致农民的平均年龄增加，教育水平下降。不幸的是，化肥、杀菌剂和农药的使用——可以显着提高作物产量——在该地区很低或根本不存在，因为农民买不起它们，也不知道如何有效地使用它们。即使他们能够负担得起这些工具，农场的位置偏远，通常只能通过维护不善的道路到达，这意味着政府和商人很难将这些产品送到农民手中，并提供关于如何最好地使用它们的教育。
拯救巧克力
由于对可可生产的威胁来自害虫、疾病、气候变化和贫困，因此必须在所有这些问题上开展工作，以提高产量，而无需砍伐雨林来获得耕地。必须通过用肥料改良土壤和种植树木和灌木来控制侵蚀，从而恢复废弃土地。全球平均产量约为每公顷450公斤可可豆，而使用现代耕作技术管理的作物很容易达到每公顷1,500公斤或更多。对于发展中国家的许多可可种植者来说，产量翻三番意味着每天1美元的贫困水平收入和每天3美元的可管理收入之间的差异。
大约两年前，科学在提高产量方面迈出了关键一步，当时来自玛氏公司、美国农业部农业研究局（ARS）、IBM和其他机构的研究人员对所谓的马蒂纳1-6品种可可树的基因组进行了测序和分析，许多专家认为该品种是世界上种植的所有可可树的96%或更多的祖先。然后，我们将结果在互联网上免费提供给所有人——包括玛氏公司的竞争对手——因为我们认为没有任何一个组织有资源及时完成拯救该物种免受其面临的各种危机所需的育种工作。可可还没有像水稻、玉米和小麦等商品那样受到遗传关注——这种关注已大大提高了这些作物的产量。（另一个由法国农业研究组织CIRAD领导的联盟在我们发布序列后不久宣布了其对另一种可可品种的测序。）
为了有效，发达国家实验室中进行的可可分子研究必须与发展中国家育种者在实地所做的工作联系起来。因此，在过去的十年中，玛氏公司和美国农业研究局在西非、东南亚和拉丁美洲组织了可可育种者网络。育种者正在利用可可基因组来发现世界可可作物中哪些地方可以找到抗病性、提高产量、水和养分利用效率以及气候变化适应性。由于这些合作，当哥斯达黎加的育种者威尔伯特·菲利普斯-莫拉发现一种表现出对霜霉病有一定抵抗力的品种时，他将样品发送给了网络中的分子生物学家，分子生物学家随后能够使用基因组图谱来识别该品种中赋予对可怕真菌抵抗力的基因变异。在随后的育种工作中，育种者可以快速确定新的品种是否携带该性状或下一代可可树的其他有用性状。拉丁美洲的农民已经将这些新植物的部分枝条嫁接到他们的树木上。
育种者以前已经鉴定出抗女巫扫帚病的品种，但它们不生产高质量的可可。新的育种工作提高了通过仔细杂交将抗性和质量等所需属性混合到单一可可树品种中的前景。同样，研究人员发现了一种抗东南亚血管条纹枯萎病的可可类型，目前正在分析该性状的遗传基础。可可专家最终希望培育出能够抵抗其他真菌和害虫，并且能够忍受经常伴随气候变化而来的高温和缺水，同时保持可可豆质量的树木。他们还想生产更矮的树木。在收获期间，农民用长杆末端的刀子从树上砍下可可豆荚。他们非常小心，不要损坏豆荚生长的部位。更矮但产量相同或更高的树木将需要更少的资源来产生豆荚，并且更容易收获。
然而，即使是矮小的、耐旱的树木仍然需要一些水。最终，无论我们的品种多么高效，可可种植者都必须想办法灌溉更多作物，而不是依赖不稳定的降雨。农民、科学家、援助机构和基金会正在尝试不同的方法来解决跨区域的这个问题。巴西正在研究两种截然不同的策略。第一种策略是培训小农户开发混合农林业系统，其中可可树种植在粮食作物、饲料树和木材树之间。这些混合种植通过改变整个树木矩阵中的根系结构，提高了整个系统的持水能力。第二种策略采取相反的做法，在巴西巴伊亚州海拔较高的地方——超出传统的害虫和疾病范围——在充足的阳光下创建大型可可树种植园，并用富含肥料的水灌溉它们，以实现最大生产力。越南种植者——其中一些人由于不可持续的地下水使用而遇到水位下降——正在修建水库以收集雨水来灌溉可可树。
与供水一样，世界上的每个可可种植区都有自己的一系列挑战和正在加紧应对这些挑战的组织。2009年初，世界可可基金会（WCF）启动了一项耗资4000万美元的项目，由比尔及梅琳达·盖茨基金会和16家公司资助，旨在改善西非和中非五国约20万可可种植者的生计。为期五年的可可生计计划致力于提高农民的知识和竞争力，提高生产力和质量，促进作物多样化，以及提高供应链效率。该计划基于一系列成功的WCF非洲可可种植者田间学校，这些学校本身以联合国粮食及农业组织类似的农民田间学校为蓝本。学校辅导员找到了当地的农民领袖来承担大部分教学工作，除了涵盖疾病管理、修剪和收获等显而易见的主题外，学校还处理了疟疾、艾滋病、农场安全和避免童工等主题。据WCF主席比尔·盖顿称，毕业生收入增加了23%至55%。
在东南亚，由于推广服务更好，农民往往能够获得他们需要的培训。那里的主要障碍是开发综合虫害管理技术来应对破坏性的豆荚螟——这项工作才刚刚开始。这些技术包括使用基于信息素的诱捕器和黑蚂蚁（豆荚螟的天敌）来控制蛾子，而不是仅仅依赖可能破坏该地区生物多样性的杀虫剂。
可持续地将可可产量翻三番是完全可能的。有效的肥料、杀菌剂和培训计划已经存在，科学家们也开始开发抗某些长期困扰可可树的问题的品种。但是，将所有这些资源送到贫困、偏远的农民手中，使他们能够变得更好、联系更紧密，这是一项任何单一政府、联合国机构、公司或项目都无法完成的工作。实现这一目标将需要创新、充满活力的联盟。我们乐观地认为，巧克力及其支持的广阔社会、文化和生态系统的未来将更加安全，但必须说，使可可成为真正可持续的作物确实是一项巨大的挑战。