美植物演化學家建議:因應氣候變遷應發展「精準農業」 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

美植物演化學家建議:因應氣候變遷應發展「精準農業」

2018年04月27日
本報2018年4月27日台北訊,特約記者廖靜蕙報導

氣候變遷、生物多樣性流失是全球面對的嚴峻課題,在此條件下,農業生產一方面要對抗氣候變遷的挑戰,還需肩負起維繫生物多樣性的任務,才能達到永續的目標。芭芭拉‧沙爾(Barbara Schaal)是全球著名的植物演化生物學家,也是聖路易斯華盛頓大學(Washington University in St. Louis)教授,在月前來台訪問時提到氣候變遷下的農糧生產及區域性糧食安全,他提出精準農業及都市農園的概念,以下是本報的訪談。


圖片來源:UK College of Agriculture, Food & Environment(CC BY-NC-ND 2.0)

問:為何要保護野外的原生植物?

沙爾:原生植物的保護很重要,國際間對原生植物有兩種不同的想法,其中之一,認為這是對的事情,我們有倫理道德的責任去保護原生植物,因此就該做;如果倫理道德仍不足以說服做這件事,就要提到原生植物的多種用途。

50年以前,藥品都來自於植物,很多潛在的糧食作物也都來自現在這些原生植物,只是我們尚未充分研究,所以不了解其潛在用途;基於這個理由,我們有責任保護原生植物。此外,有些民眾喜歡親近大自然、野外,就因它帶來寧靜、祥和的感覺,具有休憩、療育的功能。

問:當氣候變遷成為不可逆的事實之際,該如何提升糧食安全?

沙爾:氣候變遷的影響,並非全球一致,有些地區的氣候變化可能比其他地方劇烈。氣候變遷同時帶來新的病蟲害。這種情況下,強調在不同的氣候環境下因地制宜,採取不同的因應之道,使用不同的品種。

因此採取精準農業(Precision agriculture)是必要而重要的。以黃豆種植為例,可針對當地的溫度、土壤情況,並透過遠距監測或感測方式,再加上累積大量的數據,精準的分析適合的品系。穀物這類糧食作物更是如此,對於不同穀物品種特性的掌握、氣象資料庫,都是精準農業的基礎、相當重要。

精準農業簡單的說,是指一片農地上的不同區塊,會因土壤、氣候變化等因素,而呈現細微差異;透過感測得知不同區塊的農地適宜種植的作物,並精準預測產量。透過事先的估算、精準投入,以獲致良好成效。因此,它需要眾多項目同時運作,諸如育種、感測土壤的溼度、工程技術、農機具,以及氣候感測等,才能達到效果。

精準農業強調作物多樣性,在一個土壤、氣候或水質等條件下,決定種植不同的作物。

問:在這個過程,生物多樣性或生態系服務功能又扮演怎樣的功能?

沙爾:遺憾的是,農業未必是友善生物多樣性的,畢竟我們是把自然的棲地改變成農地,必然有衝突;農地物種相對於自然棲地的種類也比較少。

過去我在提交相關報告給歐巴馬總統時,就特別強調要改善及提升生物系多樣性,包括在既有的農地當中盡量提升農產量,可以餵飽眾人,又不須擴大耕地面積。

問:台灣因為政治的關係,無法完全依賴中國,提升區域糧食自給率相形重要。美國如何兼顧糧食安全與農業生物多樣性?

沙爾:我們的食物來自農業,我們需要節約食物,減少生態足跡。台灣要提升區域糧食安全,就必須增加糧食作物種類。

至於兼顧生物多樣性的生產,美國正興起有機農業與有機食品風潮是個例子,也因有機產品獲利較高,而吸引人投入。而工業化農業,例如大面積的玉米田,雖對保育生物多樣性作為比較少,但若不靠工業化農業生產,很難餵飽眾多人口;有機農業相對難以滿足大量需求。

另外,玉米、小麥這類大面積種植的作物,都是一年生植物,但是多年生植物可以促進生物多樣性、是另一個推廣的方向,而且多年生植物如草類,未來都可以作為生質燃料使用,或食品使用。

至於區域性糧食安全,越來越多城市倡議都市農園(Urban Garden),透過社區參與,利用空下來的建地耕種,產量比我們想像的高。不過,在成為農地之前,這些土地必須通過檢測,確定沒有汙染,才能確保食品安全。

另一方面,都市農園或多年生植物未必能促進植物或生物多樣性,卻能帶動周邊效益,例如,吸引授粉動物前來,改善當地的空氣品質等;雖非直接來自作物本身,但過程中,這些作物增加了土壤的有機質與微生物。

過去很多視都市為糧食沙漠,很難獲得新鮮的蔬果、作物和食品;透過這些都市農園則可縮短農田到餐桌上的距離,對很多人而言,還增加營養。

芭芭拉‧沙爾(Barbara Schaal)簡歷

Barbara Schaal 是聖路易斯華盛頓大學(Washington University in St. Louis)教授,是全球著名的植物演化生物學家,目前擔任美國植物學會(the Botanical Society of America)、演化研究學會(the Society for the Study of Evolution)及美國科學促進會(the American Association for the Advancement of Science)會長。
她獲選為美國文理科學院及美國國家科學院院士,並擔任美國國家科學院副院長為期八年;Schaal 亦曾獲前國務卿希拉蕊‧克林頓任命為美國科學大使。Schaal 曾任國家研究委員會地球生命研究組主席,2009 年至 2017 年間曾列席歐巴馬總統的科學技術顧問委員會。

※ 本文與 行政院農業委員會 林務局  合作刊登

作者

廖靜蕙

環境記者/自由撰稿人,致力於生物多樣性主流化。從事社工10餘年,認知到再弱勢的人都可以為自己發言,決定轉投生態保育,為無法以人類語言發聲的生命與土地寫報導。現居台北市,有貓、有龜,以及一些過客。個人粉專「小麻通訊」。