在農民定居于美國中部并耕種作物之前，大草原茂密的根系中有著高強莖梗的柳枝稷，豐富了土壤，創(chuàng)造了數百萬英畝的農田。今天，科學家們正在探索牧草特別是柳枝稷是如何豐富國家生物燃料供給的。而目前，此領域由玉米占主導地位，其很容易轉化成生物燃料，且可滿足食物、畜牧飼料和工業(yè)產品需求。

    種植柳枝稷有很多好處。這是一種生長在大范圍土地上、適應多類型氣候的美國當地作物。它易于維護，因為不像玉米那樣，它不需要每年重新播種；相對抗病和抵御極端天氣；可使用商業(yè)化干草設備進行種植和收獲。

    然而，將柳枝稷細胞壁上堅硬的木質纖維素轉化為乙醇（汽油添加劑，美國最常見的生物燃料），比玉米淀粉轉化更為困難。結果是，一直以來，柳枝稷研究主要集中在一旦達到了生物煉制程度，如何有效處理它。

    一個由美國能源部領導的國家實驗室和大學研究團隊正在探索柳枝稷生產周期的另一面：農場。

    第一次，研究人員在具有一定生產規(guī)模的地塊上混合種植了不同遺傳品種的柳枝稷，假設這可以通過延長生長季來增加產量，區(qū)分不同大小的柳枝稷植株來生產更豐富的作物，潛在地減少作物抵御氣候變化的脆弱性。

    長達七年的研究成果發(fā)表在《全球生物學——生物能源變化》上。“該項目涉及生物能源研究的生態(tài)組成問題，換句話說，就是如何在一個地域維持產出，同時最大限度減少化肥和農藥的使用?！标懙厣鷳B(tài)學家高級專家Julie Jastrow表示。

    從農民角度來看，柳枝稷的好處很容易被忽略。長期以來，商業(yè)作物如玉米已經被成功選育出來，產量大、適應性強、收割高效。然而，柳枝稷是一種主要用于飼料和土壤修復的野生草，且成熟慢。它需要三四年才能達到其最具生產力的作物產量，因為前期它要儲存能量構建強大的根系，但后邊就會減少對水肥的需求。

    選取更容易加工成乙醇的品種，研究團隊試圖找到提高這類柳枝稷生產效率的辦法。“柳枝稷廣泛分布于全國，存在遺傳多樣性。”Jastrow說，“不同品種特點不同。南方品種個頭兒高，有更大的莖葉，但不茂盛；北方品種個頭兒矮，但莖更多。”莖是生產生物燃料最主要的木質纖維素來源。品種差異也與不同生長季的日照量、溫度有關系。

    2008年，研究團隊在伊利諾斯東北部種植了13畝柳枝稷。2014年，他們在三個不同地理位置單獨種植了3種不同遺傳類型的柳枝稷，也進行了3個品種的混合種植，以測試他們的理論：遺傳變異會促進生長。

    從第二年開始，每個地塊上生長的柳枝稷由當地農民收割并稱重，測定產量?！斑@是牧場試驗，而我們的目標是使結果盡可能轉移到一個真正的生產系統(tǒng)中?！笨八_斯州立大學作物遺傳學助理教授Geoff Morris表示。

    雖然沒有正式的方法來研究作物產出與極端天氣的關系，但記錄仍顯示出一些端倪?！氨M管天氣波動，混合品種連續(xù)生產的產量等于或大于表現(xiàn)最好的單個品種?！盝astrow說道，至少從參數研究上看，通過種植混合品種、增加遺傳多樣性是建立和維持作物最高總產的最快辦法。