引用:郭華仁
2013
農業生物多樣性與農業永續經營。台大種子研究室http://seed.agron.ntu.edu.tw/publication/201305.pdf。
一、前言 生物多樣性是指生態系間,與生態系內之物種間以及物種內的多樣變異,即所謂的基因多樣性、物種多樣性與生態系多樣性。生物多樣性公約組織將農業與山地、森林、內陸、乾燥及半潮濕陸地、內陸水域、海岸與海洋並列為七大生物多樣系領域的主題計畫,可見其重要性。 農地生態系是經人類管理最大的生態系,在全球130億公頃的土地中,農地與牧場就佔了50億。農業生產型態相當多樣,從以自給農耕為主的移耕農業(Transitory agriculture),包括遊牧或游墾,到以商業生產為主的定耕農業(Settled agriculture)。包括畜牧、農漁牧混合經營、小農農耕與大田農耕等不一而足。每個地區採取哪一類經營模式,乃是由地理環境、氣候、歷史、政治與經濟等各方面的因素塑造而成。不論哪種類型,共同點在於農業生態系會受到人類活動經常性或定期性地干擾;這些干擾如何影響到農業生態系內的生物多樣性,以及影響的幅度如何則各有差別。 本文的討論以定耕農業的農地生態系為主。
二、農業生物多樣性綜論 生物多樣性涵蓋了地球生命的各層次,而其保育與永續使用的終極目標則須由地方、區域,以及全球的分工與合作才能達成。農業生物多樣性範圍及於農業生態系,包括栽培的與野生的動植物以及微生物在遺傳上、物種上、以及生態系上的所有組成份。這些生物的組成份乃是農業生態系的結構與功能永續進行之所必需;然而非生物性的組成份如土壤養分、水土保持、以及經濟、社會、文化、與國際關係的層面,也都有相當大的關係。 人類未曾干擾前,林地平原有很高的生物多樣性,所有生物在整個生態系內皆各司其職,用之有無以及害之大小的分別在此並不具意義。農業的開發造就了人類的文明,卻也降低了生物多樣性,干擾了生態系的平衡。自古以來,農民必須花很大的力氣對抗雜草、害蟲以及病菌,而在長久的歷史中也發展出各種耕作方式來減少損失,例如耕犁、中耕、輪作、間作,以及各種除去病蟲害的方法,包括人工防治、藥物防治等。 1. 農業生物多樣性的內涵 (1) 農業生態系多樣性 農地生態系即便是以農作物生產為主,但在健康的農地生態系上,其地面上生物種類的豐富程度仍然很高;主要的原因在於農作物以外的空間可以充滿各類一年生或多年生雜草,足以提供各類地上生物的食物。田籬與畸零地也有灌、喬木作為更大型動物的棲地。 健康的農地土中更充滿了種類繁多的生物,包括微生物如各類細菌、真菌、放射菌、藻類,微生動物如原生動物(鞭毛蟲、肉足蟲、纖毛蟲)與線蟲,中型動物如小型節肢動物與渦蟲,較大的動物如蚯蚓、蛞蝓、白蟻、千足蟲、螨類、蜈蚣、甲蟲等,乃至於哺乳類動物。對人類而言,土中生物主要的功能在於有機質的分解、氮素之固定等,以提供養分的循環利用。菌根菌還可以依附在作物根系,擴張根部吸收養分的範圍。不僅如此,最近的研究更指出土中微生物有助於農作物的抗病抗蟲,如假單胞菌提高水稻抵抗捲葉蛾的危害(Saravanakumar et al., 2007),植物根圈促生菌可以降低水稻白葉枯病(Chithrashree et al., 2011)、瓜類疫病(Zhang et al., 2010)、以及番茄葉片的感染細菌性斑點病(Ji et al., 2006)等。 (2) 農業物種多樣性 傳統自給農耕在有限空間內會種植多樣化的農作物,以提供農家所需的各樣糧食與纖維來源。例如魯凱族霧台區的田區中,可以同時生產台灣藜、玉米、高粱、稷、樹豆、米豆、番薯與南瓜等(巴清雄,待發表)。在此農耕系統,農民採用混作(Mix cropping)的方式播種,即作物的種植不成行列。由於山區不適中大型現代農業機械的操作,因此田間管理與採收都使用人力,所以可進行混作栽培;而其可見的好處即是可以同時提供多樣農產品自行利用,也能夠降低病蟲害蔓延的速度。 即便在商業性農業,也常見一塊田區種植兩種以上的作物,通常都是以間作(Intercropping)的方式進行;在相同的農地上,以及相同的生長期內種植兩種以上的作物,即稱為間作。條狀間作(Row intercropping)乃是作物各成一行排列種植,帶狀間作(Strip intercropping)乃是不同作物交叉種植,每樣作物種植數行或較寬的畦面。接替間作(Relay intercropping)或稱疊作、套作,即前作進入繁殖生長階段之後,在採收前於該作物旁先播種另一作物。我國在水田所進行接替間作時特稱為糊子栽培。此外在林木之下種植作稱為農林間作(Agroforestry),在作物田間成行列地種植田籬植物則稱為田籬間作(Alley cropping或Hedgerow Intercropping)。 間作之選擇何等作物種在同一田區,通常有其經濟上或者生態上的考量。不同作物種在一起而能促進彼此的生長,稱為共榮作物(Synergetic crops)。在間作或混作制度中,並不作為收成對象,但有助於作物的成長的植物,則稱為伴榮植物(Companions)。例如主作物為玉米時,共榮作物可栽培菜豆、豌豆、胡瓜、甜瓜、南瓜或馬鈴薯,而 伴榮植物可選擇萬壽菊、牽牛花或天竺葵。 根據台中區農業改良場的研究,適宜之共榮作物組合為秋季甜玉米間作毛豆、矮性菜豆、豌豆、花豆、花生、油菜或蔓性菜豆。冬季主作為馬鈴薯時,可間作花豆、豌豆或矮性菜豆。春季主作為毛豆時,可間作蘿蔔、萵苣、白菜;而冬季主作為大蒜時,可間作胡蘿蔔、菠菜等(王,1993)。 (3) 農業基因多樣性 傳統農業生產體系由於農民長期的經營,孕育出適合當地特殊環境的、可用於不同用途的多款品種,此即同一物種的基因多樣性。一般而言,作物的起源中心附近,該作物的基因多樣性最為豐富。當這些方品種被帶出散佈,距離起源中心較遠的地方,其基因多樣性也會較低。作物在擴散到各處後,各處的農民又透過選種留種,而創造出新的地方品種。 我國面積雖小,但各鄉鎮的微環境差異頗大,早期漢人自閩粵地區引入水稻栽培於南北各地,所適應出來的地方品種就高達一千多種,平均一鄉約三個水稻品種。依照水的供應、栽培的方式、以及各式的食物需求,東南亞地區發展出相當多的稻品種;這些品種依照當地水分供應的自然條件,可以由不需浸於水中的陸稻,到能夠在高達5公尺深的積水區中存活至少一個月的浮稻,依照水的供應量而有不同的生態品系。我國原住民族行自給式農耕,也創造出不少的品系。例如以魯凱族霧台區而言,一塊田區內,小米、芋頭、甘薯、台灣藜等作物就分別種了14、11、10、3個品系(巴清雄,待發表);而三十年前外國人來台蒐集小米,在12個部落也找到了96種小米,可見一斑。 2. 國際遺傳資源相關公約與農業生物多樣性 由於綠色革命高產品種的大幅度推廣,導致農作物地方品種的急劇消失。因此在1970前後在洛克菲勒基金會、福特基金會贊助下,聯合國糧農組織 (FAO)成立了國際農業研究諮詢群 (CGIAR),在1973年組成國際植物遺傳資源委員會,透過各國基農業研究機構大量蒐集與保存地方品系。迄今整個CGIAR系統11個種原庫已經保存了全球各類作物70萬份種原,提供各國育種栽培的材料。這些材料以糧食、蔬菜、果樹、工藝作物、牧草等主要農作物為主。 不過國際經貿組織從GATT到WTO,設立有「與貿易有關之智慧財產權協定(Trade-related aspects of intellectual property rights,簡稱TRIPS)」,要求各會員國皆需立法保障智慧財產權。其結果是第三世界國家農作物地方品種透國際研究機構被先進國家取得;進一步研發之後,經常就因智慧財產權的申請,有時候甚至於遺傳資源直接被拿去申請專利,成為先進國家的私有財產。這樣的行為就稱為生物剽竊(Biopiracy)。 (1) 生物多樣性公約與遺傳資源的取得 第三世界國家對生物剽竊的行為相當不滿,因此透過生物多樣性公約第15條將遺傳資源訂定為國家主權。其他國家若要到他國蒐集種原,需要經過PIC-ABS的程序;PIC (Prior informed consent事先告知同意)指的是要向該國政府申請,獲准以後才得進行;ABS (Access and benefit sharing)表示要與該國達到利益分享的協定後才能取得種原。至於本條文的實施細節,可見諸2002年四月生物多樣性公約第六次締約方大會所批准的「波昂準則」草案(郭華仁,2011)。其要點包括:
(2) 國際種原條約與作物資源的取得 生物多樣性公約對遺傳資源的規範,雖然有助於遏止生物剽竊,但也可能使得將來育種工作上不易得到新的雜交親本,影響到糧食生產。這樣的考慮使得農業學者認為,應該對於重要農作物的遺傳資源的取得訂立國際條約,以便利其取得。因此在聯合國糧農組織(FAO)的協調努力下,於 2001年由112個國家投票贊成,通過了「國際糧農植物種源條約 (International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture)」。主要的內容包括:
國際糧農植物種源條約目的在於消弭生物多性公約對於主要農作物種原取得所產生的障礙,其他野生生物遺傳資源的規範仍然依照生物多性公約進行。雖然波昂準則的精神已呈現在2010年10月通過的名古屋議定書(The Nagoya Protocol on Access and Benefit-sharing)之中,但是此議定書目前即便已有92個簽約國簽屬,但通過各國批准僅16個,距離50國的下限尚早,因此何時能通過實施仍未能預知。不過本議定書常被認為難以完全解決遺傳資源的核心問題。主要是本議定書對於遺傳資源取得國的國內立法並沒有太大的強制性,也無法解決若干國家拒絕專利揭露來源的立場。此外一但種原離開國家,其後續的追蹤管理相當困難,學者所提出的若干種原驗證方式(見:林松蔚、郭華仁,2009)也未能在此議定書中加以處理。
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