聯合國以2008 年為“國際馬鈴薯年”,來大力推廣這種“第四主食”(其他三種重要主食為小麥、水稻和玉米),它營養豐富,便于種植,但推廣它卻困難重重。
他高呼:“我是‘閃電博爾特’!”在2008 北京奧運會上,這位奇人接連打破100 米和200 米短跑的世界紀錄。而在場下,博爾特的父親驕傲地向媒體宣稱:“這肯定是他在家多吃土豆的原因。”
地下食糧
在牙買加這個盛產飛人的島國,馬鈴薯,也就是土豆,是非常重要的糧食作物。從營養學的角度來看,馬鈴薯富含身體能量來源的碳水化合物,而且其氨基酸模式與人類需求非常匹配,以至于某些科學家作出判斷:只需要吃馬鈴薯和全脂牛奶,就可以滿足人體的全部健康所需。此外,馬鈴薯還含有其他谷類糧食所沒有的胡蘿卜素和抗壞血酸。16 世紀時,海上霸主西班牙船隊就是靠著吃馬鈴薯抵御了遠航所引發的壞血病。
從2008 年開始,馬鈴薯越來越受到關注。根據聯合國糧食與農業組織報告,全球谷物庫存只能維持8至12 個星期,而谷物產量也達到上世紀80 年代以來的最低。由于全球糧食供應減少,糧價飛漲,2008 年三四月間在海地、菲律賓、埃及等37 個國家都引發了抗議和騷亂。對于此世界所稱的“糧食危機”,在4月20 日的聯合國貿易與發展大會上,聯合國秘書長潘基文警告說:“全球糧價上漲正抵消各國在脫貧方面取得的進步,任其發展,還可能損害世界安全與經濟增長。”在這種情況下,馬鈴薯——這種可能緩解糧價危機的古老植物被推到公眾面前。
實際上,為了讓人們對這個“被埋沒的財寶”引起高度重視,聯合國早將2008 年命名為“國際馬鈴薯年”。馬鈴薯生產的國際化則更早,跨越溫帶、亞熱帶和熱帶的100 多個國家都在種植馬鈴薯,它們大部分都是發展中國家。中國是馬鈴薯等其他薯類作物生產的第一大國,其他亞非拉國家也在增加馬鈴薯的種植面積。印度計劃今后5 到10 年內要讓馬鈴薯產量翻番;在撒哈拉沙漠以南的非洲地區,馬鈴薯成為了種植量增長最快的作物之一。這都得益于馬鈴薯的強適應性,它可在多種土壤中種植,而且90 天便可成熟,這樣它可在兩輪作物之間進行間作。同時,馬鈴薯的產量是谷類作物的2 到4 倍!
根據世界糧農組織的觀點,推廣馬鈴薯主要以解決饑餓、貧困和環境威脅等全球性問題。由于馬鈴薯體積較大,容易腐爛,運輸成本高,世界上每年收獲的馬鈴薯只有5% 進入國際貿易。所以,馬鈴薯的價格多由本地生產成本決定,受詭譎難測的國際資本市場影響較小。從另一角度來看,對于那些不能適應當今世界復雜混亂的糧食供求關系的低收入農民和弱勢消費者,馬鈴薯顯得比較安全。
饑荒救星的致命弱點
在歷史上,馬鈴薯曾多次在戰亂和饑荒中成為救星。16 世紀時,馬鈴薯被西班牙人帶到歐洲,因為這種作物沒有被《圣經》所提及,在很長時間內它被稱作“魔鬼的蘋果”,歐洲人迷信它會引起麻風病、梅毒和猝死。在1769 年至1770 年的法國大饑荒中,巴爾孟契耶巧妙地將這種“低劣”食物推廣出去,幫助法國人度過了難挨的歲月。而在19 世紀愛爾蘭大饑荒中,一個英國人在一間茅屋里看見了一大群面色紅潤的孩子,便問他們的父親:“你用什么方法養育了這樣健壯的孩子?”這個農民回答說:“得益于耶穌,也就是馬鈴薯,先生。”
如今,摻雜了1/3 馬鈴薯粉的面包成為了秘魯學校與軍隊的必備主食。在孟加拉國,政府呼吁當地人改變飲食結構,將馬鈴薯當作主食。孟加拉國陸軍參謀長宣布,所有軍人每天的食物中都必須包括125克馬鈴薯,該國農業官員拉赫曼說:“如果我們多吃馬鈴薯,大米價格就可以下降,農民也會更多地獲利。”
如若溯源1845 年愛爾蘭大饑荒,我們會發現這饑荒正是馬鈴薯的歉收所致。愛爾蘭的馬鈴薯被一種叫做“馬鈴薯晚疫”的病菌感染,葉子變黑且卷曲,導致大面積減產。這種病菌與馬鈴薯同樣源自南美洲,關于此毀滅性病害最早的記載是在1843 年的美國,費城和紐約附近的馬鈴薯遭到它們突然而神秘的襲擊。接下的幾個月內,它們產生的大量病菌孢子隨風在美洲大陸上游蕩。到了1845 年,從伊利諾伊到新斯科舍,從弗吉尼亞到安大略湖的馬鈴薯田無一幸免。這之后病菌隨馬鈴薯種子登上開往歐洲的商船,首先在比利時登錄。濕潤的春天使它們很快傳播開來,經荷蘭、西班牙、挪威、瑞典、意大利,10 月中旬抵達大不列顛群島,再之后,便是愛爾蘭餓殍遍野,數十萬人背井離鄉。
這次危機使人們認識到馬鈴薯一個致命的弱點——病菌。
殺菌劑拯救馬鈴薯
20 世紀80 年代以來,新的馬鈴薯致病疫霉菌(A2 交配型)再次從墨西哥向全球各地迅速蔓延,并頻繁地造成嚴重危害。值此同時,殺菌劑的發明及大規模應用保證了新一代馬鈴薯的安全生長。
據統計,現在每年晚疫病在全球造成的經濟損失高達170 億美元。盡管大劑量的藥劑可以殺死抵抗力弱的病菌,卻把更多生存機會留給了抵抗力強的病菌。對此人類選擇更加頻繁地使用殺菌劑。在厄瓜多爾北部的196 塊馬鈴薯田中,平均每公頃上殺菌劑的花費是120 美元,約等于該地農民全部收入的十分之一。這不但造成了農民收入下降,而且殺菌劑對環境所造成的副作用無需多言。
于是,馬鈴薯種植國的農民和消費者常常面對兩難選擇:要么選擇因為病害失去50% 的收成,要么使用對人體嚴重有害的高毒性藥劑。而且在發展中國家,由于噴灑時不注意自身的防護,每年都發生很多中毒事件。
歐洲馬鈴薯晚疫病大流行之后的最初50多年間,馬鈴薯育種人員和植物病理學家主要從馬鈴薯原產地——南美洲的原始栽培種和野生種中搜尋晚疫病抗性資源,并對當時的普通栽培品種開展了大量的晚疫病田間抗性(field resistance) 篩選工作,期望從中發現和選育出高抗晚疫病的馬鈴薯新品種,但這種努力收效甚微。
馬鈴薯有著比其他谷類復雜得多的基因,這給育種人員出了一道難題——父輩的馬鈴薯經過雜交將產生將近10 萬種基因不同的后代。育種人員必須反復在田野穿行,選擇他們認為有前途的馬鈴薯,并將它們減少到一個可操作的數目,比如說1000,然后他們檢查這些樣本中是否具有他們期望的抗病特性。在秘魯的國際馬鈴薯中心(International Potato Center,簡稱CIP),擁有世界上最大的馬鈴薯基因銀行,這里保存著超過4500 種樣本,并在逐年增加。除了培育傳統的馬鈴薯品種,滿足發達國家的食品要求之外,CIP 也希望能夠通過基因改良提高馬鈴薯等根莖類農作物的產量、抗蟲、抗病、抗除草劑和抗旱能力,以徹底解決糧食問題。
馬鈴薯的轉基因
20 世紀初至60 年代, 人們在墨西哥一種野生馬鈴薯種(S.demissum)中發現了晚疫病垂直抗性基因(Vertical Resistance Genes),并很快將其廣泛地引入到當時新育成的品種中,馬鈴薯進入了以晚疫病垂直抗性選育和利用為主的抗晚疫病育種階段。據估計,在此期間選育出的新品種中,80%以上的品種攜帶了S.demissum 的抗性遺傳背景。然而,這不足以保護馬鈴薯免遭晚疫病的危害。
荷蘭正與秘魯、美國、愛爾蘭、中國和新西蘭等16 個國家合作,在開展一項馬鈴薯基因測序的10 年計劃,每個國家挑選不同的染色體進行研究。這項研究旨在從野生馬鈴薯中尋找更有效的抗晚疫病基因,然后將這些基因——不附加其他任何東西——加入目前最受歡迎的3種馬鈴薯中。這種技術在獲得期望的抗體基因時不會引入一般轉基因改造所需要的用作標記的基因。目前他們已分離出8 種基因,有一個新品種正在他們的試驗田里生長。
還有德國巴斯夫集團(BASF),他們在英國劍橋郡和德貝郡的試驗田已經運轉超過了3 年時間。與上述的基因測序不同的是,BASF 的試驗品對馬鈴薯實施的是傳統的基因改造,他們從野生二倍體馬鈴薯中提取出兩種抗晚疫病基因,將它們和一種具有抗生素耐藥性的標記基因放入到馬鈴薯內。這種具有抵抗卡那微素和新霉素的基因引起了人們的憂慮,2007 年曾有激進的環保主義者沖進試驗田種下“真正的馬鈴薯”,在歐洲引發關于轉基因馬鈴薯極大的爭論。
“我們將這稱為接種基因,而不是基因改造,”BASF 的發言人說,“它們沒有通過非自然育種獲得的基因。”他們希望歐洲的法律能更多地照顧到社會的發展,減少對這種產品的限制,使它們被反對基因改造的公眾接受。因為“它們含有的只是馬鈴薯的基因”。
人們對于轉基因馬鈴薯的擔心主要在于食品安全方面。基因從原有機體轉入宿主有機體中,兩者的安全性對最終產物有影響。如果不能保證引入的DNA 片斷在馬鈴薯中與原來的基因構成穩定結構,可能會產生不需要的特性或有毒物質。而具有抗生素耐藥性的標記基因可能影響環境中的細菌,產生超級昆蟲。與發達國家相比,中國、印度、墨西哥等發展中國家正在積極推進的轉基因技術研究和利用,并未在公眾之中引起大規模的抵制。
若真像科學界所預估的那樣,到2100 年,全世界人口將增加到105 億,那時,幫助許多人填飽肚子的很可能正是馬鈴薯。在殺菌劑的副作用被廣泛認識之后,正在進行基因深入研究的馬鈴薯能否承擔起作為“第四主食”的任務呢?
Tips
為馬鈴薯治病
一位愛爾蘭農人正在為自己的馬鈴薯田灑殺菌劑,以防晚疫病。對于馬鈴薯晚疫病的無公害防治,中國的研究人員嘗試使用生物源農藥,他們的研究表明,大蒜、板藍根、紫蘇、苦參、五倍子等植物的有機溶劑提取物或水提取物中都含有能抑制晚疫病菌的活性成分。這有點像是給患病的馬鈴薯喂中藥。
世界的土豆觀
與被推崇的蘋果相比,馬鈴薯起源于貧瘠、低夜溫、干燥、日照短的環境,加之外表不討人喜歡,因此盛行這樣一種說法:“蘋果地位有多高,馬鈴薯就有多低”。人類8000 年前開始在3000 米的安第斯高山上開始種植馬鈴薯。1536 年,西班牙入侵秘魯,他們將馬鈴薯帶入歐洲,并稱其為“可以吃的石頭”。
歷經18 世紀40 年代愛爾蘭大饑荒的慘痛歷史,以天主教為主的愛爾蘭人認為:“世界上有兩樣東西不能開玩笑:婚姻和馬鈴薯。”德國人為了感謝普魯士國王弗里德里希普及了馬鈴薯,于是在他的墓前擺放馬鈴薯祭奠。恩格斯則把馬鈴薯的出現和使用鐵器并重。英國馬鈴薯理事會甚至因為英文辭典中“懶人”借用馬鈴薯一詞(couchpotato)而強烈要求將其從牛津字典中刪除,他們認為這損害了馬鈴薯的美好形象。和歐洲人相比,中國人對馬鈴薯的感情不那么激烈,只是稱它為:洋芋、土豆,或山藥蛋。