稻米的未來，未來的稻米 - 農業知識入口網

在全球暖化趨勢下，全臺高溫紀錄不斷突破翻新，中央氣象局觀測資料顯示，近百年來臺灣的平均溫度上升約攝氏1.4℃，將近全球平均的兩倍。水稻是臺灣最主要的糧食作物，對水稻而言，溫度是影響其生產的重要因素，就像人類在高溫環境下會有中暑、熱衰竭等不適情況，水稻在高溫下也會發生生理代謝異常的現象，造成產量減少及品質下降。

臺灣在日治時期以前，栽培的水稻品種為米粒細長、煮熟後口感較乾鬆的印度型秈稻（即在來米）；日治時期，日本人有計畫地將日本型稉稻引入臺灣栽培，歷經育種改良，讓原僅適種於溫帶地區的日本型稉稻，選育出適合亞熱帶地區栽培的品種─「蓬萊米」。往後，國人逐漸以外觀偏短圓、口感黏彈的蓬萊米作為主要食用品種，至今臺灣有90％以上的水稻栽培地區種植蓬萊米品種。

然而，稉稻多種植於溫帶地區，對「熱」的耐受性較差，而臺灣是國際上種植稉稻最南端的地區之一，面臨高溫逆境的風險相對較高。隨著全球氣候變遷，暖化趨勢越來越明顯，臺灣的環境條件對稉稻的生長也將越來越艱鉅。

臺灣大學農藝學系盧虎生教授的研究指出，臺灣地區生產良質米的溫度安全範圍為日均溫低於攝氏26℃、日高溫低於28℃、日低溫低於22℃。盧虎生教授之研究團隊，利用國家災害防救科技中心（NCDR）提供的臺灣未來氣象預測數據進行分析，將全臺各地區未來二、三十年的溫度條件繪製成基本地圖，並將種植水稻的適宜溫度範圍套疊入該地圖，以評估各地區未來是否適合種植水稻。根據預測結果，未來臺灣主要稻米產區之中南部地區，生產良質米的溫度環境將更為嚴峻。

那麼農民應該如何因應呢？盧虎生教授表示，在持續暖化的趨勢下，目前歐美國家已經開始以「±4℃」作為氣候風險管控之考量，以此思考全球暖化帶來的臺灣糧食危機，在農藝種植上有兩種因應方式，一是調整栽培方式、二為育種。

諸如農民已自發進行的產期調節，將一期作的插秧時程提前、或二期作延後插秧，以避免穀粒在發育時期遭遇炎夏時節的高溫威脅；天氣炎熱時，利用灌溉排水作為循環以利降溫；降低種植密度，避免植株太過緊密而通風不良，造成田間過於潮濕、悶熱。這些都是栽培方式的調整，藉此快速地因應暖化帶來之風險。

但調整栽培方式只能治標，不能治本。由行政院農委會農糧署之統計資料顯示，臺灣地區水稻一、二期作的未熟米率及白堊質（註1）比率逐年提高，已影響稻米的市場品質；長遠來看，當氣溫變化的幅度超出調整栽培方式所能因應的範圍時，臺灣仍難以避免水稻減產或米質下降。「治本的方法還是育種，」盧虎生教授強調，「高溫逆境下的育種策略，一是讓水稻避熱，另一種就是抗熱。」

臺灣夏季氣溫炎熱，冬天或早春又容易遭遇寒害，而氣候變遷將使夏季更加炎熱，遭遇高溫風險的時期更長，適合水稻的生育時期更加縮短；藉由選育生育時期較短的早熟品種，可望避開高溫及寒害的風險。但早熟品種之生育時期短，導致光合作用蓄積能量的時間較短，可轉換成的產量較少，因此早熟品種的產量通常較低。

另一個育種策略─選育耐熱型水稻，則是期望育出更能適應高溫逆境的品種，使水稻在高溫環境下維持高產量及高品質。「但臺灣目前還沒有育出具耐熱性的水稻品種，」盧虎生教授進一步說明，「過去國內的育種目標強調豐產和良質，使水稻遺傳多樣性逐漸窄化，而我們對於抗逆境特性的種原蒐集卻不足。」要育出具耐熱性的水稻，需先蒐集世界各地的水稻種原，從中篩選出具耐熱特性的種原，再藉由育種方式將耐熱性導入臺灣的水稻品種。盧虎生教授說：「過去幾年來，我們從位於菲律賓的國際水稻研究所（註2）及位於墨西哥的國際玉米小麥改良中心（註3）有系統地引進各國種原，搭配分子標誌輔助育種技術（Marker-assisted selection），期望能加快育種速度。」

「除了發展耐熱性，也期望藉由新的技術，如基因體分子生物的育種技術，加速選育出同時能因應包括了旱、澇、寒、熱等更複雜的『多重逆境』，也就是『複合式逆境』的品種。」盧虎生教授表示，所謂的氣候變遷除了平均溫度逐年上升外，每年的異常高低溫差距也漸漸增大，在此更極端的環境下，新型的病蟲害將伺機而生，且難以預測。

雖然認為未來的挑戰相當大，盧虎生教授仍樂觀看待：「臺灣若能應用新世代的生物技術，育出適合熱帶地區種植的稉型稻種，搭配新發展的智慧型及環境友善種植技術，使危機轉為商機，這還是很有可能的。」「危機也是轉機！」盧虎生教授認為，面臨氣候變遷的臺灣，若能貫徹產區規劃，依各地氣候及水資源條件規劃適合種植的作物及栽培制度，農民也宜從人定勝天的心態轉為順應自然，「適地、適種、適作！安排適當的作物種植在適合的地區，栽培優良的品種並以合理的方式耕作，仍然可能維持作物產量及品質，而不適合耕作的地區就讓它們回歸自然生態，維繫其生態服務的功能，臺灣終有一天將再次成為真正的福爾摩沙。」這一幀畫面，不僅是盧虎生教授的期許，更是其心目中美好的願景。

[註1]
白堊質，指水稻在穀粒充實期間，遭遇高溫造成澱粉堆疊不良的現象，米質較差，烹煮後口感亦不良。
[註2]
國際水稻研究所，英文全名International Rice Research Institute，簡稱IRRI。
[註3]
國際玉米小麥改良中心，英文全名International Maize and Wheat Improvement Center，簡稱CIMMYT。

文／李皓涵 插畫／Mo'ster 顧問／盧虎生 臺灣大學農藝學系暨研究所特聘教授
鄉間4210