(續前文)專精於水稻基因體研究,破解了蓬萊米身世之謎,找出南島語系族群遷徙路徑的中央研究院植物微生物所特聘研究員邢禹依,近年來研究重心在山地陸稻上,因而連帶發現了台灣油芒,這被國際學術界讚歎的「超級作物」,《上下游》專訪這位曾獲得台法科技獎、治學嚴謹的學者,談台灣油芒的前世今生與未來性。

台灣油芒小檔案:台灣油芒為台灣特有種,為原住民傳統農作物,營養成分遠比稻米、小米更高,無論是脂肪、蛋白質、鈣、鎂及鉀含量都可觀,且能抗旱抗氣候逆境,被認為是解決飢荒的超級未來食物。

油芒豐產,抗旱也不需額外給肥

當氣候和環境變遷效應已鋪天蓋地而來,邢禹依從玉米談起:「前幾年發現玉米可以作為能源作物,以至於給人吃的產量變少,結果很多國家例如愈靠近美國玉米產地的墨西哥就發生糧荒。不敢再把玉米的主要運用於生質能源上,而是先餵飽人,關乎糧食安全的議題是最先要考量的關鍵課題。」

邢禹依繼而伸出手數說:「全世界最重要的作物,用五個手指就算得出來-水稻、小麥、玉米以及產量很高的樹薯,連高粱都還排不上,但這些作物都需要花很多水,要用殺草劑、抗病抗藥,且一定要灌溉施肥,這樣產量才會足夠。」

發現油芒後,為了確認油芒的各種特性,邢禹依團隊的研究助理徐子富請原住民用傳統的種植方法種,且除了在催芽時要給水澆灌外,其餘時間則不進行灌溉。而種在土裡的小小苗,既不施肥也不用農藥、殺草劑,「但油芒小時候的競爭力不如雜草,幼嫩時需要拔雜草疏苗。」

聽邢禹依描述油芒的種植條件似乎有點像紅藜,她思索一下說:「很多原住民作物都是這樣,因為沒有那麼多水資源,能夠被他們長期耕作出來的除了旱稻外,其他都不需要太多水。」

(右)中央研究院植物暨微生物學研究所特聘研究員邢禹依(左)研究助理徐子富(攝影/古碧玲)

動用國際學術界資源,挖掘油芒身世

關注環境變遷議題的邢禹依特別強調,油芒是C4植物,比起其他C3植物的利用太陽利用效能更高,像水稻、小麥、大麥都是C3,而玉米、高粱、小米、甘蔗都是C4作物,但相較於小麥與水稻等作物都得仰賴灌溉並設法施肥,油芒則都不用。

在一塊缺乏資源的邊際土地上,所種的油芒,產量卻非常高,去年12月邢禹依赴劍橋大學演講談到油芒時,國際學界聞言都大肆叫好,尤其在氣候變遷、糧食安全等時代關鍵議題之下,更顯重要。

因為油芒,開啟跨國學術界的合作,劍橋大學的雷射切細胞技術絕佳,中研院雖然有機器但切得不夠準確,邢禹依團隊進行油芒研究時,必需只切某些細胞下來作研究,她帶了個助理與油芒葉片專程赴倫敦學習雷射技術。

此外,沙烏地阿拉伯阿布都拉國王科技大學的美籍學者Rod Wing,加入油芒團隊執行整個染色體的篩檢。今年二月也將送油芒到美國作全組基因定序,「台灣只有兩台機器,必須要3百萬預算,且每次還要買藥品去餵機器,耗材非常貴,一年就要1千多萬,遠超過機器價格;美國機器多,折合台灣的兩、三折。」

再者,染色體本來是20條,後來變成40條,才變成可以吃的穀物油芒,必須動用到超級電腦。「油芒在開花時,雖然是雌雄同株同花,卻是雄蕊先出來,雌蕊後出來,所以它是異花授粉,我們必須先進行自交授粉;否則,若是異花授粉,爸媽來自各個不同株,會滿雜的,所以我們先自交授粉至少六代穩定後,才送去美國,前面的工作都是用年來計算。」邢禹依說明這耗時的研究過程,畢竟全世界對這植物認識是空白一片。

油芒幼苗(攝影/古碧玲)

台灣特有種油芒為珍貴「孤兒作物」外國學者開啟研究

在這時代想發現新作物,大概只剩非洲和南美亞馬遜一帶還保留一些較原始的所謂的「孤兒作物」,「油芒在台灣還保留且找得到真的非常幸運。」邢禹依赴康乃爾演講,才從英國倫敦大學學院考古研究所( UCL Institute of Archaeology)學者多利安.富勒(Dorian Fuller)口中知道有種作物-在台灣被馴化但從來沒有離開台灣過,就叫「台灣油芒」,「連我自己是學農的都不知道台灣有這作物。」

富勒專攻植物考古和民俗植物研究,但更早之前發現油芒的則是一位日本女學者竹井惠美子,她所作的博士論文題目鎖定沖繩和台灣小米之間的關係。竹井不諳華語,但會看漢字,來台多趟;當她行走台灣山間時,就聽好幾個原住民部落談到台灣油芒,她甚至還帶了種子回京都留種。

在她每年種植的玉米、小米等糧食作物中,多了個台灣油芒,等於是維持了它的續存,而竹井在英國開人類學研討會時,將油芒的訊息告訴了富勒。

「如果她有種,基本上,我們也不會知道,還好有富勒傳遞這訊息。油芒的英文名叫作Taiwan Oil Millet,Millet是小米的意思,我們用的中文是油芒,透過DNA局部定序發現它跟芒草最接近,跟甘蔗/玉米/高粱很近,跟小米很遠,所以中文是對的。」邢禹依進一步解釋。

超級食物─油芒(攝影/古碧玲)

油芒提報世界遺產,文化部受理中

最早的油芒採集來自於一位愛爾蘭醫生亨利.奧古斯汀(Henry Augustine),在日本人還未統治台灣前,於1892到1895年間奧古斯汀來台大規模採集植物,在屏東萬金莊的天主教萬金教堂附近採集到當時還是平地種的油芒。

邢禹依表示:「奧古斯汀交給植物學大師定的屬名是Spodiopogon,後來屬名才被換成Eccoilopus,但種名始終是fomosanus,意思是台灣特有的。現在倫敦的邱園還有台灣油芒標本。」,助理徐子富正試圖以族語和耕種文化的價值,提報聯合國教科文組織的世界文化遺產,正由文化部受理中。

過去,從布農族往南都種過油芒,竹井惠美子也赴北部宜蘭的南山部落、四季部落訪察過,只是由布農族往北的說法各自不一樣,法國國家科學院東亞語言研究所學者洛藍.沙加爾(Laurent Sagart)及徐子富花了五年跑遍許多部落一個個訪問,得到結論是油芒在台灣已經三、四千年,不僅台灣有其祖先野生油芒(Eccoilopus cotulifer),中國、日本也都有。

竹井在日本岐阜縣,名古屋再往高山上處曾找到過野生油芒,也證明了油芒是可以越冬,不怕下雪的特性。在中研院團隊的研究裡還發現油芒耐旱、耐寒、耐病、耐蟲等特性,甚至被泡水超過一個禮拜還挺著。

運用語言研究方法,至部落進行田野調查

為了追溯油芒的前世今生,研究團隊就教於法國學者洛藍.沙加爾,討論研究助理該如何入山訪問原住民部落,收集田野資料的方法,包括名詞、動詞等,譬如:稻、種子、浸種、椿杵和臼是什麼意思?邢禹依說:「先用英文定義,再用中文翻譯,這些東西先拍照,實際拿給受訪的部落人看,一個個跑,我們花很多精力在這上面,幸運的是當時許多老人家還健在。」

之後,邢禹依發表研究結果的文獻指出,中國所謂的「五穀」:稻黍稷麥菽,台灣就有三個,兩種小米都有,還有水稻。這些原住民在五、六千年前離開了中國山東,祖先沿海跑到了福建跨海來台,然而,油芒卻是人們到台灣發現後食用並馴化之,所以台灣以外並無食用油芒的作物。

油芒野性十足,仍須時間馴化

相較於主要糧食作物的小麥和小米在一萬年前,水稻在八千年前,被人類一再種植在許多地方已經馴化,但油芒則是「剛開始種的時候覺得它很野。」畜產試驗所恆春分所主任也是牧草育種專家的陳嘉昇試種後說:「還要花很多的時間馴化。」

油芒浸種兩三天內都會發芽,並不休眠,但麻煩的是高興就長,發芽率高高低低,長得不齊也影響收割時期,若要大量種植採收,勢必將耗時費力,邢禹依研究團隊本來以種子自交到第六代,希望穩定種子的成長步伐,卻在畜產所試種後,發現油芒可以採牧草或甘蔗或狼尾草等種植法,砍掉下面的莖就可再長出來,只要用節進行插枝一個禮拜後每株都長得一樣大且非常整齊。

目前的合作對象高雄農改場和畜產試驗所都採用莖節來種植油芒,同時,這兩個機構都採機械化種小米和紅藜,藉由這些作物來模擬油芒的種植,在中耕時要鋤草,丈量距離後,剛好可以把土翻過去,油芒留著,就可以做畦,以利排水和機器操作。

將芋香毛豆育種成功的高雄改良場旗南分場分場長周國隆在試種後,認為油芒的脫粒有點像小米,遂借用小米脫殼機研發,正設法脫殼蛻去毛毛的芒,邢禹依透露:「我們也教他們直接把莖桿成排放像種甘蔗,到時可以直接收,育苗到種植收成一線作業。」

保障發現油芒的原住民權益,往全球輸出消滅飢餓

為保障發現油芒的原住民權益,油芒的遺傳資源權仍掌握在屏東德文的答樂歌產業發展協會,邢禹依強調:「我們向原民會確認過未侵犯到原民法第21條的遺傳資源權,也跟答樂歌簽了一個遺傳資源權的授權許可合約,作生理分析等研究都儘量用德文的種原,以符合聯合國的多樣性公約規範,讓原住民權益之保障得以彰顯。日後當然完全免費交還給答樂歌協會去利用,我們不會要任何一毛錢。」

耗費多年心力研究油芒,肯定它深具因應氣候異變下的超級作物特質,但最重要的仍是油芒如何被一般人看見與食用?邢禹依認為,也許可以像紅藜、小米一樣,除了在商用運用上發揚光大,也能協助解決全球飢荒問題。

同時,團隊也希望透過比爾蓋茲基金會的支持下,結合法國發展研究院IRD單位,將油芒種子送到突尼西亞種植,再種往非洲、南亞等相對貧瘠之地,有助於實踐聯合國永續發展目標(SDGs)中的「消滅飢餓目標」,全世界有1. 2億五歲以下孩童處於營養不良,這神奇抗旱又營養的油芒是上天為人類留下美好的禮物。

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2 則回應

  1. 8.9分種想油芒

  2. 在台南有8.9分地種油芒

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