餐桌上的保種運動 打造糧食的「挪亞方舟」

電影《明天過後》描述全球暖化導致氣候異常,大西洋的洋流變化引發各種災難,地球進入冰原期。當時的電影情節曾遭質疑會否發生,如今科學界觀察認為可能成真。但不待浩劫降臨,地球日漸升溫,已危及糧食作物生長,全球各國紛紛成立種原庫,保衛餐桌食材。台灣的國家作物種原中心就蒐羅台灣原生種的稻米、小米、雜糧作物等種原,還選育溫帶果樹品種並成功種植於平地,未來可望成為溫帶果樹最南端的種原保存基地;位於台南善化、全球蔬菜的「挪亞方舟」——亞蔬—世界蔬菜中心,則保存最多樣的蔬菜種原,讓台灣成為抗逆境糧食的「護種神山」。

2022年聯合國跨政府組織「政府間氣候變遷專門委員會」在第六次評估報告(IPCC AR6)指出,全球溫度上升加速,全球暖化導致天氣型態混亂,同年北美極凍、歐洲熱浪,台灣也出現夏季高溫、冬季寒冷的天氣型態。
專家學者紛紛警告,全球暖化導致極端氣候,發生高溫、水患、寒害等天災,以及更多的病蟲害,將影響農作物生長,糧食可能供不應求。台灣大學農藝系名譽教授郭華仁說,屆時食物變得更貴,就需有能適應新環境的品種,而新品種來源,就得從種原庫中篩選出適應新環境的材料來育種。
郭華仁說,農民留種自用,是萬年來的農耕習慣,他們自用的品種,播種後長出高矮、胖瘦不一的作物,採收時留下這些表現好的植株種子,來年再種。留種的種子蘊藏多樣化基因,農民每年篩選具潛力的好種子,得以做為育種基礎。種苗公司則不同,商業改良的品種「純度高」,種子基因歧異不大,一旦環境劇變,將無力因應多變的環境。

台中霧峰的國家作物種原中心,保留了台灣作物種原的「希望之苗」。(莊坤儒攝)


糧食作物的「挪亞方舟」

但在追求利益最大化的年代,大部分農民揚棄自有的地方品種,改種植選育的商業品種,也喪失了具備選、留新遺傳特性種子的機會,這在全球暖化之際更顯嚴重。
1970年代許多農業專家察覺,商業品種充斥導致遺傳資源逐漸流失,因此倡議成立種原庫;研究人員到田野蒐羅農民棄種的種子,再將之保存在低溫、低濕的環境,一旦大災難來臨,就可為倖存的人類提供災後重建時所需的糧食來源。
學界統計,全球約有1,750個種原庫;挪威的斯瓦爾巴全球種子庫,備份了來自世界各地的糧食與植物種子,有「末日地窖」之稱,人類在地球浩劫後重生,便可取種利用。台灣台南善化、自1973年正式運作的亞洲蔬菜中心,是全球最多蔬菜種原品系的非營利組織;台中霧峰有1993年成立的國家作物種原中心,守護台灣稻米、雜糧等作物,兩者已將保存的種原備份在全球種子庫,為地球糧食保本。

種原中心成功栽種低需冷性的溫帶果樹,若全球暖化持續發生,這些在台灣的種原將能提供高緯度地區國家種植。(莊坤儒攝)


台灣,溫帶果樹的「護種神山」

然而,餐桌上的食物會消失,這件事讓居住在物產豐饒的台灣人很難想像,卻是真實上演的糧食危機。
「台灣有七成糧食作物靠進口,糧食自給率偏低。」郭華仁舉例,台灣早期有農民種蠶豆、花豆、綠豆,現在已少種植,夏季的消暑盛品綠豆還得從印尼、緬甸進口;莫拉克風災後,環境改變,許多部落已不種小米,也找不到原來品系的種子,所幸美國國家植物種原庫還保留96種台灣原民部落的小米品種,經引進才讓小米得以返鄉復種。
台中霧峰農委會農試所內的國家作物種原中心,就是肩負保留台灣作物種原的使命,一旦災難來臨,此處將可提供災後復種的「希望之苗」。
春分時節,我們來到國家作物種原中心,工作人員駕著耕耘機,在所內的試驗田區來回翻土整地,白鷺鷥群跟在後方啄食土裡露出的昆蟲,整地後將插秧試種水稻。
兩公里外的種原保存園,試種各式品種的小米,以及保存多種低需冷性(所需的低溫時數較短)的桃、梅、櫻花等果樹。「印象中的梅花是要種在山上,但這裡(霧峰)的海拔僅89公尺,有的開得不錯,有一棵還沒開,代表台灣的冬天對它來說不夠冷,不適合平地種植。」種原組助理研究員黃群哲帶領我們穿梭在保存園,解說如何從氣候、地理條件觀察種原的適應性,以及哪些植株適合提供給花農或果農種植。
另一區是低需冷性的桃樹,其中一棵桃樹「連花苞都少,可見今年的環境對它不太行,但我們會將枝條切回,在實驗室進行低溫試驗,再綜判它的耐熱性。」黃群哲說。還有一區自美國佛羅里達州引進的桃樹種原,在台灣適應良好。

台灣保種的特色

農試所作物種原組長陳述表示,台灣位處亞熱帶及熱帶,不僅可以種植熱帶果樹,還成功栽種低需冷性的溫帶果樹,果樹物種齊全,她自信地說:「未來我們可能會成為溫帶果樹最南端的種原保存基地。」
陳述並分析,台灣作物面臨高溫及水資源短缺的挑戰,當極端氣候來臨,水資源不均,需高水量灌溉的水稻就有生長危機,因此,選種以耐乾旱、抗病蟲害的作物為目標,該中心就蒐集台灣原生的山地陸稻、野生水稻,它們可能適口性不佳,易被棄種,但這些地方品種,有不怕蟲、不怕病,缺水、淹水也能存活的特性,「它們身上有很多寶藏,經多次雜交、選拔,就有機會選出能適應未來環境的新種原。」
目前國家作物種原中心成功保存一萬種台灣的水稻品種系,不僅有山地陸稻、野生水稻、全球最南端的稉稻,遭台灣農民棄種的亞麻種子、上百種原住民文化傳承的小米品種,也通通收進種原庫。
台灣保存的水稻種原也提供其他國家應用,作物種原組技佐魏趨開說,印度水稻的育種清單中,就有很多種原來自台灣,我們也將水稻種原送到位於菲律賓的國際稻米研究所進行穿梭育種。
大理石打造的國家作物種原中心,挑高兩層樓建物,10萬份穀類、蔬菜等種原,依使用目的、保存目標,就存放在短、中、長期庫房。短期庫種子供研究之用;中期庫做為交換、繁殖與評估,並定時試種在保存田間、檢測發芽率,長期庫以攝氏-20℃的低溫、低濕環境永久保存種子,依作物別可保存50至100年。
921大地震時霧峰災情嚴重,農試所距車籠埔地震帶僅500公尺,陳述回憶,大門前的馬路因地震擠壓而隆起,但種原庫僅一個貯存架因擠壓而扭曲,「一粒種子都沒有掉出來。」顯見政府建造種原庫時,就有耐震與防護的先見之明。為了確保種子安全,國家作物種原中心也將水稻、雜糧、蔬菜等約1.2萬份種子備份在挪威斯瓦爾巴群島種原庫。

亞蔬-世界蔬菜中心,坐落於台灣台南善化,齊聚30多個國家、400多名研究人員,為適應新環境、更營養、採收更好的蔬菜尋找解方。


亞蔬,滿載全球蔬菜種子的「挪亞方舟」

1973年在台南善化正式運作的亞蔬,是國際性的農業研究機構,保存全球最完整的蔬菜種原,2008年更名為「亞蔬—世界蔬菜中心」。亞蔬說,台灣的地理環境橫跨熱帶與亞熱帶,具生物多樣性特色,且農業技術精良,台南、嘉南平原適合種植,因此落腳台灣。研究人員從世界各地收集種原,送進亞蔬的「心臟」——種原庫,並與育種、營養、病害、教育推廣等組成研究艦隊,為找出更強壯、營養、採收更好的蔬菜尋求解方。
各地蒐回的種子先入庫,但該如何判斷它的潛力?亞蔬種原組研究助理陳彥匡舉例,種子採集自南亞、東南亞或赤道附近,可推測來自濕熱或容易淹水的地方,其基因較具有耐熱、耐濕的潛力。

亞蔬的種原繁殖田種植來自五大洲的各式蔬菜,測試它們的發芽率及在當地的適應能力。


取種、選種與留種

來到佔地116公頃的亞蔬,大門前廣袤的農地,有的休耕養地,有的種植番茄、茄子、鵲豆;來自五大洲的品項,五顏六色的作物爭奇鬥艷,保存園裡好不熱鬧。
種原庫前的空地,工作人員正在篩選不同品種的茄子種子;果實攪碎後注水,讓果肉與種子分離,並篩掉浮在水面的「空包彈種子」,接著將種子脫膜後取種,再以低溫、乾燥除去水份。另一組人馬正在精選種子,依種類、數量清點後,再秤重裝袋入庫,負責分裝辣椒種子的人員,有時還會被辣到眼淚直流。
至今,亞蔬蒐集157國、逾330個物種、6.5萬個種原,並無償提供研究單位及民間申請,已釋出70萬份種原樣本,提供世界超過204個國家或地區,其中又以番茄、綠豆、辣椒占大宗,番茄更占了三分之一強,坦尚尼亞的番茄,每兩顆就有一顆來自亞蔬。

番茄種原釋出最多

陳彥匡說,番茄是全球常用的蔬菜,坦尚尼亞的原生番茄,從產地到消費市場的運輸途中耗損率很高,而亞蔬在坦尚尼亞阿魯沙設有分部,因此把在台灣育種的番茄帶到該中心試種,最後選出適合當地條件的品種,再推廣種植。現在坦尚尼亞產的番茄不僅可以自給自足,還能為當地帶來經濟產值。
2022年底南台灣天氣酷熱少降雨,高雄的小番茄出現嚴重的黃花捲葉症(瘋欉)病害,產量銳減,「雖然民眾對於有沒有番茄吃這件事無感,但你能想像沒有番茄的義大利麵、披薩嗎?」陳彥匡以此例比喻食物從餐桌消失對飲食的影響。又如非洲人喜吃特辣的鬼椒,但鬼椒不具有抗病的基因,育種家就將帶有較強抗病基因的辣椒與鬼椒雜交、篩選,最後選出勁辣又有抗病害基因的鬼椒,再種回非洲當地。
30年前亞蔬派員赴東南亞採集蔬菜種原,也透過交換與贈與,保育東南亞與南亞地區183個物種。近年東南亞的農業技術起飛,地方品種面臨消失危機,去年亞蔬與外交部攜手推動「台灣.東南亞蔬菜種原倡議計畫」,促成當地原生種返鄉,共享蔬菜種原資源。
亞蔬的蔬菜種原可無償提供政府單位或民間機構研發新品種蔬菜,數年前也提供救災種子包,分送至亞、非、大洋洲及加勒比海地區,台灣莫拉克風災、南亞大海嘯等都曾接收亞蔬的救災種子包,重建災後糧食系統。
聯合國糧農組織公佈的報告顯示,1900年到2000年的一個世紀,糧食作物的多樣性已經損失了75%。種原庫雖為作物生長、人類的糧食危機「糧身打造」一張保種保單,但若人們對全球暖化有恃無恐,地球浩劫對人類餐食,甚或生存的威脅恐永無止盡。