对古代玛雅人来说，它是众神的食物。19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，人们一直珍视可可——巧克力的决定性成分——这种传统在我们现代仍然延续。仅在刚过去的这个情人节，美国人就在巧克力上花费了估计 17 亿美元。全球每年人们在这一甜食上的花费超过 980 亿美元。随着人口规模扩大以及发展中国家有能力购买巧克力的人数不断增加，人们对巧克力的需求不断上升，未来需求可能会超过供应。
所有这些可可生产不仅仅是为了满足我们共同的嗜甜欲望：热带地区种植可可树的五百万到六百万农民依靠销售可可树的种子来养活自己和家人。工人们从足球状的豆荚中取出种子（通常称为豆），然后进行发酵和干燥，形成可可液块、可可脂和可可粉。大约 5000 万人的生计依赖于可可豆从农场到商店货架上的糖果的漫长生产过程。在世界可可产量的 40% 来自的科特迪瓦，可可种植业占 GDP 的 15%，并雇用了 5% 的家庭。
“许多农民将他们的可可树当作自动取款机。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发挥着绝对关键的作用，”国际热带农业中心的彼得·莱德拉赫观察到，他领导了对气候变化对科特迪瓦和加纳可可种植业影响的研究。尼日利亚和喀麦隆也与科特迪瓦和加纳一起，生产了世界 70% 的可可供应。
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但是，脆弱的“巧克力树”Theobroma cacao正处于危险之中。这种树一直极易受到害虫和真菌感染。1988 年，就在玛氏公司（我们的雇主）在巴西巴伊亚州繁荣的可可种植区建立可可科学中心仅仅六年之后，在该地区发现了真菌病女巫扫帚病。它使产量减少了 80%，迫使几代人种植可可的家庭放弃农场并搬到城市贫民窟——有效地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。如果女巫扫帚病意外地或通过生物恐怖主义行为被引入西非，会发生什么？
更糟糕的是，许多农民，尤其是非洲的农民，难以获得最好的种子、化肥和杀菌剂，以及它们的使用培训。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。与此同时，世界对可可的需求越来越大：制造商估计，该行业目前生产约 440 万吨可可；到 2020 年，他们预计需求将超过供应 100 万吨。
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，研究人员目前正在努力寻找可持续提高产量的方法。其中一些努力涉及农民、公司、大学和政府机构（包括美国农业部）之间的非传统合作。其中一项由玛氏公司领导的合作项目已经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提高产量，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
可可种植者当然感受到了增加产量的压力，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，并被引入奥尔梅克墨西哥帝国，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非洲和亚洲的殖民地。今天，可可树仍然只生长在赤道以北和以南约 18 度以内的狭窄地带。它喜欢肥沃、排水良好的土壤，而这种土壤在热带地区通常很稀缺。而且它需要高温和潮湿，这会导致真菌、病毒和害虫问题，这些问题会夺走高达 40% 的作物。除了美洲的女巫扫帚病和霜霉病外，对该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，后者每年造成的作物损失通常高达 6 亿美元。加纳的可可树遭受虫害、黑豆荚腐烂病、水霉病和肿枝病毒的侵害。专家担心，这些灾害现在正在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会因为这些威胁而遭受类似巴西的崩溃。
该树木有限的遗传变异无济于事。玛氏可可遗传学家胡安·卡洛斯·莫塔马约尔及其合作者通过基因追踪发现，可可分为 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轻松地进行杂交，但这也意味着收集到的菌株没有包含足够的变异来提供对害虫和疾病的太多天然抵抗力；如果一个菌株在基因上易感，那么很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，这种当地的近亲繁殖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（包括可可）可能在一些国家减少多达 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，相关的淡水将减少。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地区，以弥补气温上升。“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，每年的季风雨在较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，不同种族的人口在境内流动以及来自较贫困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，还混淆了产权。在这两个国家，农民都对投资于他们的孩子可能无法继承的树木犹豫不决，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。年轻人正在搬出可可种植区，这转化为农民平均年龄的增加和他们教育水平的下降。
不幸的是，化肥、杀菌剂和杀虫剂——显着提高作物产量的最有效方法——在该地区很少使用，因为农民买不起，也不知道如何有效地使用它们。即使他们买得起这些工具，农场位置偏远（通常只能通过维护不善的道路到达）也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
由于可可生产面临的威胁来自害虫、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，以在不砍伐雨林以获得耕地的情况下提高产量。必须通过施用肥料和种植树木和灌木来控制侵蚀，从而恢复废弃土地。全球平均单产约为每公顷 460 公斤可可豆，而使用现代耕作技术管理的作物可以轻松实现每公顷 1,500 公斤或更高的产量。对于发展中国家的许多可可种植者来说，产量增加两倍将意味着每天 1 美元的糊口收入与每天 3 美元的勉强糊口收入之间的差异。
大约五年前，当玛氏公司、美国农业部农业研究服务处 (ARS)、IBM 和其他机构的研究人员对所谓的马蒂纳 1-6 品种的T. cacao的基因组进行测序和分析时，科学朝着提高产量迈出了关键一步，许多专家认为马蒂纳 1-6 品种是世界上种植的所有可可的 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——这种关注显着提高了这些作物的产量。（由法国农业研究组织 CIRAD 领导的另一个联盟在我们发布我们的序列后不久宣布了他们对不同品种可可的测序。）
为了有效，在发达国家实验室进行的可可分子研究必须与育种者在发展中国家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 ARS 在西非、东南亚和拉丁美洲组织了可可育种者网络。育种者正在使用可可基因组来发现世界可可作物中的哪些作物具有抗病性、提高的产量、水和养分利用效率以及气候变化适应性。
由于这种合作，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具有一定抗性的栽培品种时，他将样品发送给网络中的分子生物学家，然后他们能够使用基因组图谱来识别该栽培品种中赋予对可怕真菌抗性的基因变异。在随后的育种工作中，育种者可以快速确定新的栽培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开始将这些新植物的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栽培品种，但它们不能生产高质量的可可。新的育种工作提高了通过仔细杂交将抗性和品质等所需属性混合到单一 T. cacao 栽培品种中的前景。与此类似，研究人员发现了一种对东南亚血管条纹枯萎病具有抗性的可可类型，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，并且能够承受经常伴随气候变化而来的高温和缺水的树木，同时保持可可豆的品质。
研究人员还旨在生产较矮的树木。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，不要损坏豆荚的生长部位。一种较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、耐旱的树木仍然需要一些水。最终，无论我们的栽培品种多么高效，可可种植者都必须想办法灌溉更多作物，而不是依赖变幻莫测的降雨。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各个地区的这个问题。巴西正在研究两种截然不同的策略。首先，对小农进行培训，以开发混合农林复合系统，其中可可树种植在粮食作物、饲料树和木材树之间。这些混合物通过改变整个树木基质中的根系结构，提高了整个系统的保水能力。第二种策略采取了相反的方法，在巴西巴伊亚州海拔较高的地方（在传统的害虫和疾病范围之外）创建大型可可树种植园，在充足的阳光下种植，并用富含肥料的水进行灌溉，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面临水位下降的问题——正在建造水库来收集雨水，用于灌溉可可树。
与供水情况一样，世界上的每个可可种植区都有其自身的一系列挑战和正在加紧应对挑战的组织。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，该项目由比尔及梅琳达·盖茨基金会和 17 家公司资助，旨在改善西非和中非五个国家可可种植者的生计。到 2014 年，可可生计计划已经培训了近 20 万农民，与他们合作提高生产力和质量，促进作物多样化并提高供应链效率。
该计划基于一系列成功的 WCF 非洲可可农民田间学校，这些学校本身是模仿联合国粮食及农业组织类似的农民田间学校而建立的。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，学校还解决了疟疾、艾滋病毒/艾滋病、农场安全和避免童工等主题。据 WCF 总裁比尔·盖顿称，毕业生收入增加了 23% 至 55%。
在东南亚，农民倾向于获得他们需要的培训，因为那里的推广服务更好。那里的主要障碍是开发综合虫害管理技术来应对破坏性极大的豆荚螟——这项工作已经开始，但还有很长的路要走。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增加两倍是完全有可能的。有效的化肥、杀菌剂和培训计划已经存在，科学家们也开始开发对长期困扰可可树的一些问题具有抗性的栽培品种。但是，将所有这些资源送到贫困、偏远的农民手中，以便他们能够变得更好、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艰巨任务。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的社会、文化和生态系统将迎来更加安全的未来，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。