全球暖化首當其衝影響農業！從產地到餐桌的調適之路該如何走下去？ @ 食力foodNEXT‧食事求實的知識頻道

你應該要知道的食事

全球暖化、氣候變遷讓農業環境更加艱困，以蘆筍、稻米和茶葉為例，高溫導致農作物賣相不佳、產量減少、味道不如以往。而面對氣候變遷對農業的影響，調整飲食習慣會比人工干預農作更為有效，民眾能挑選當季生產的農產品，並且不追求外觀才能解決之道。

撰文＝林子平（國立成功大學建築學系特聘教授）

過去我們研究室參與的計畫大多是協助城市降溫、建築節能的政策研擬及技術開發。有一年因為參與大學社會責任計畫，我和研究室的學生們進到台南將軍鄉的蘆筍溫室，與在地青農及農改場協力合作。

「蘆筍喝涼水」行動方案是成功大學BCLab執行教育部「大學社會責任USR實踐計畫─台南濱海地區環境變遷調適計畫」中，與位於將軍區的相交蘆筍園針對農業用溫室高溫化提出改善策略。先以精密的溫度及輻射測量來分析溫室內的熱環境，並進一步為蘆筍園創新設計可監測溫度的智慧滴灌系統，幫助在地青農解決農作物面臨高溫化而影響產量的問題。參與人有楊馨茹、洪國安、徐意維、陳育成、侯凱山、黃千容、廖昱捷。

蘆筍遇熱天會「開芒」導致賣相不佳

「每天凌晨3、4點趁著天氣涼，我們就摸黑進到溫室裡開始採收蘆筍。」在地的青農黃昭穎引導我們走在兩排緊密種植蘆筍的土溝上。土裡剛冒出的5公分嫩莖是年幼的蘆筍，大概3天後會長成24公分，就可以採收販售。

昭穎及弟弟尉閔幾年前承接了爺爺的蘆筍田，就在上方蓋了簡易溫室，一年四季都能採收之外，也減少風雨及病蟲害的影響。不過最難應付的是夏天強烈日射的挑戰，他們曾經試過用抽風扇排熱、黑網阻絕太陽日射，但效果都不好。

「夏天溫室裡氣溫太高，對蘆筍生長會造成什麼問題呢？」我好奇地問他。

「高溫會導致蘆筍『開芒』─也就是嫩莖頂部岔開。這使得蘆筍賣相不佳，纖維化口感不好，售價就會變低，甚至賣不出去。」他左右手各拿一束蘆筍讓我們比較兩者的差異，左邊嫩莖翠綠飽滿，鱗片密實，右邊則褐綠皺縮，鱗片開展有明顯間隙，就是高溫的開芒現象，好發於氣溫30℃以上的6月至9月期間。

台南區農業改良場謝明憲研究員等人研究指出，蘆筍屬溫帶作物，適宜的環境氣溫介於25℃～30℃之間，當溫度超過33℃時生長易受影響，植株光合作用能力下降、呼吸作用提高，高溫季節溫室內若常維持悶熱狀態，將影響嫩莖生長，如頂端開芒、鬆散、畸形筍比率提高。而早在1974年，陳榮五等人就指出綠蘆筍嫩莖在溫度較高之6至9月分（平均溫度30℃以上），容易發生頂部鬆開的開芒現象。

強烈日射使溫室升溫以低溫水使土壤降溫

隨後我們在這個溫室架設儀器，取得了3個多月的數據。我們發現日間在距離地表150公分高的氣溫常高達42℃以上，主要原因是強烈的日射加熱了溫室內的土壤及空氣，但幾乎和人等高的蘆筍植株枝葉茂密而不易通風。我們進行了溫度內部的氣流模擬（CFD）發現，至少要配置十幾組大型抽風扇強力運轉才能排出熱氣，這龐大的費用當然不是青農可以負擔的。

在和專業團隊多次討論及試做後，我們找出一個妙招：將土壤局部降溫，而不是為溫室整體降溫。我們改裝了一部家用的分離式冷氣機，透過熱交換方式產製低溫水，並配置水管系統輸送至土丘上方滴灌，即可使土壤降溫，也不會讓水珠沾在植株莖葉上，造成植物病蟲害的發生與擴散。

升溫造成稻米收成提早品質降低

因為參與氣候變遷計畫，我和研究室同仁在秋天時從台南出發，搭車前往台中霧峰農試所，一方面看看我們之前在蘆荀園溫室改造及控溫的經驗能不能幫上忙，一方面也觀摩他們如何進行農業的觀測。

接待我們的是姚銘輝研究員，他帶著我們一伙人進入霧峰農業試驗所園區。一旁的「國家作物種原庫」大有來頭，在過去30年內，收集了超過10萬種以上的珍貴品系種原。在其中一個-18℃的極低溫貯藏庫裡，種子可以沉睡50年。

「種原庫像是植物的諾亞方舟。」姚研究員這樣描述。面對氣候變遷的未來，一些農作物面臨嚴峻挑戰，可能面臨著大幅度的減產，甚至生存危機，「在未來需要之時，我們可以喚醒沉睡的種子，讓它發芽生長。」這個情景讓我聯想到電影《星際過客》，人類為了探索距離地球60光年的星球，搭乘著自動駕駛的太空船，進入休眠艙中沉睡，直到120年後才被喚醒。

接著映入眼簾的，是幾塊分割成小面積的稻田，用來測試不同品種稻米的生長狀況。他指著稻田旁的氣象觀測站告訴我，20幾年前他就開始運用氣象資料做災害的防範，近期更用這些資訊來探討氣候變遷的農業調適方式，確保台灣的糧食安全。

透過溫度及產量的觀測資料，他發現氣溫的持續攀升，已經明顯降低水稻的產量及品質。他的研究中發現，在氣候變遷升溫2℃的情境下，水稻第一期作在全台將減少9.3%的產量，其中以北部區域最為嚴重，東部及桃竹苗地區也有明顯的減產。

這是因為水稻在成長的過程中，需要累積足夠的「生育度數日數」（Growing Degree Days,GDD）才能收穫。當外界的氣溫提高時，水稻會在較短的時間達標，提早成熟收穫。

生育度數日數是作物於生長期間（播種到成熟）超過最低溫度之度數的累積，代表它成長需要的熱量。例如水稻生長最低溫度為10℃，如某天平均溫度為28℃，則該日之度數日數為28℃ - 10℃= 18℃，將整個生育過程的度數日數累積加總即為GDD。不同作物的GDD皆不相同，例如水稻從播種到成熟時的GDD為3,654℃。

選擇氣候合宜地區成為種稻新課題

「升溫可以讓水稻提早收成，那不是更好嗎？」我好奇地向他詢問。

「除了溫度之外，水稻還需要有充足的養分，才能良好成長。」他進一步解釋，「當水稻提早收成，代表吸收的日照、水分、營養素都不夠，會導致成長緩慢且產量減少。」

聽他這麼說，水稻提早收成可不是好事。這就像一位客人進到餐廳，被告知今天用餐時間必須減半，他很可能會因為時間不足而吃不飽，或是吃太快而消化不良。
特別是台灣水稻第一期作插秧時，多為冬末初春低溫環境，在抽穗期（開花）進入夏季，如果穀粒充實期（成長期）處於較高溫度，會使米粒呈現不透明或白粉狀（白質），碾米有碎粒狀影響口感，品質及產量都會降低。

面對升溫導致水稻產量下降的問題，應該如何因應呢？

「台灣的稻米實際上已經供過於求。」姚研究員說，「因此重點應該放在如何選擇出氣候上更適合耕種的地區，讓農民能夠種出品質更好的稻米。這不僅可以提高政府在收購時的產品品質，也能讓農民取得更好的收益。」

茶葉受高溫影響品質人工熱風增加成本又達不到天然香氣

這天在嘉義縣奮起湖走完杉林步道後，我和友人來到了以盛產「阿里山珠露茶」聞名的石棹茶區。茶行老闆伍先生帶領我們參觀茶園，並解釋了茶葉的加工過程，包括將新採摘的茶葉在戶外空地上鋪平晾乾，促進發酵的「日光萎凋」過程。

「最近天氣愈來愈熱，山區雲霧減少，茶樹與葉片很容易乾枯。」伍先生指出，「現在日光萎凋時愈來愈難控制葉片的水分和發酵，幾乎都得倚賴室內機械進行熱風萎凋。

不過，人工的熱風影響了茶菁的自然香氣，還增加了用電成本。」

農業試驗所劉雨蓁研究員告訴我，茶園內若長時間遭受強烈日射及高溫，將加劇土壤的蒸散作用、茶樹的蒸發作用，導致茶樹缺水，這是引起茶樹旱害的主要原因。

「在茶樹修剪完，茶葉萌芽時期，如果遭遇高溫，會提早開面產生對口葉，代表這一季茶芽已停止生長，不僅無法產生新葉，還會降低茶葉的品質及產量」她進一步指出，茶農在訪談時也表示，如果持續高溫且日晒強烈，也會導致葉片焦黑燒傷，影響採收的茶菁產量。

對口葉又稱駐芽，通常較厚，葉片較小，是茶樹因應環境不適而做出的應變，以減少水分流失及保護自身。茶葉生長時，一般會長出5-7片新葉，最後頂端會形成對口葉，代表這輪生長停止不再長出新葉。等到頂端第1片和第2片葉子大小差不多時，就會「開面」，代表茶葉已經成熟老化。不過，當茶葉遭遇逆境，如霜害或高溫時，可能只長了3、4片葉子就會「過早開面」，這不僅會使產量減少，葉子也開始纖維化，滋味轉淡，降低茶葉品質。

台大團隊架設「補霧網」複製山上雲霧繚繞

阿里山區還有個影響茶菁品質的氣候關鍵：霧。

即使山區空氣中只有些許水分，只要氣溫夠低，就會產生霧，就像寒冷的冬天你張嘴就會呼出霧氣。霧不但能在乾旱缺雨時提供茶樹水分，還能適度屏蔽強烈日射，避免茶樹累積太多酯型兒茶素造成苦澀，泡出來的茶會更加甘甜。

「山區升溫後，海拔800至2,500公尺的雲霧會往上移到更高海拔，使得海拔800至1,500公尺的阿里山茶區缺乏雲霧，就會影響到茶菁品質。」台大地理系黃倬英教授長期研究雲霧，比我這個就住在山下的嘉義居民更頻繁上山做調查，深知雲霧對茶葉生產的重要性，他也很積極地探討氣候暖化帶來的影響。

高溫和少霧對茶葉的影響，比他的預期更為嚴重。「當霧減少時，空氣變得乾燥，日照時間增加，氣溫上升，且日夜溫差減小，這些都不利於茶樹生長。」

他近一步指出，阿里山的春茶過去在雲霧覆蓋下生長，日照時間較短，使得茶菁品質良好，滋味濃郁，是市場上價值很高的茶種。但隨著溫度上升和雲霧消失，在過去這一兩年到4月中仍難以採收。「隨著雲霧消失，阿里山的春茶會愈來愈難得，可能以後在市場上都見不到了。」

為了解決這個問題，黃老師進行了一系列研究，探討雲霧水氣的來源、組成，也分析霧對於生態系、茶菁品質的影響。還進一步規劃設計架設「捕霧網」，把霧水攔下來給茶園使用，更走入校園教小學生們一起製作。「就像自然界的蜘蛛網能收集霧水一樣，我們希望能用自然的方式把霧留在山區，協助茶產業應對氣候變化下的衝擊。」

升溫挑戰的不是農作物調適力而是人類對飲食的講究

農業是對氣溫變化極為敏感的產業，上述的稻米、茶葉、蘆筍，分別代表了三種空間尺度下的農作，受到不同程度的溫度衝擊，各有不同的調適方法。

稻米的種植範圍最大，升溫造成的影響屬於區域尺度（如台灣的北、中、南、東區），人為環控方式介入的機會不大，只能被動地選擇氣候上適宜栽種的地區；茶葉則以山區為種植區域，升溫及雲霧帶的影響為垂直尺度（如低、中、高海拔），有一些可以用人為方式做調控，例如上述的補霧網，或遮蔭網等工具；蘆筍則是最小栽種面積的作物，可以直接在溫室內種植，並使用通風扇或土壤局部降溫來調控溫度。

然而，逐年上升的溫度，恐將迫使農業溫室未來都得裝設冷氣機。依照台灣中部一個溫室的長期氣溫數據分析結果顯示，在氣候變遷的情境下，溫室如果只靠對流抽風，7月分溫室的氣溫將有機會突破40℃─這將讓大部分的作物無法生存，整間溫室的空調控制成了一種必要的解方。

我們研究團隊以台中霧峰的標準溫室室內、戶外的溫度量測資料建立分析，並利用迴歸與機器學習（LSTM）兩種方式運算，取得戶外氣溫與溫室內距地表2米高度之關係式。再以國科會台灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫（TCCIP）所產製高解析度全球大氣模式（HiRAM）全球暖化情境下世紀中（2040-2065年）推估資料，做為未來氣候情境的基礎。再帶入前項公式，即可得未來氣候變遷下，升溫至世紀中時，溫室內可能形成的高溫情況。在氣候變遷的情境下：僅靠開窗自然通風的溫室內部，在世紀中（2040-2065年）夏季7月時，平均高溫將比現況（2021-2022年）高出1℃以上，同時，世紀中7月溫室內的溫度將有機會突破40℃。

有年夏天我到日本千葉大學的溫室區域參訪，幾乎所有的溫室都已配置冷氣與暖氣系統，甚至有一個植物工廠連玻璃開窗都沒有，內部是以LED燈取代自然光線。在場的解說員告訴我，這裡生產的葉菜在超市是屬於高檔櫃位的生菜沙拉，也有許多大型設備廠商競相加入合作。

全空調控制的溫室，代表巨量的能源使用。當人類的食物有愈來愈高的比例來自這類溫室，食物中蘊含的能源使用及碳排放量就愈高。每吃一口食物，我們都可能對地球帶來傷害。

農業是氣候變遷的受害者，高溫造成農作物更高的衝擊，農民蒙受更多的損失。農業生產也是氣候變遷的加害者，除了因栽培及施肥過程產生大量甲烷及氧化亞氮等溫室氣體排放之外，高度人為環境控制的溫室，也可能讓地球及環境升溫。

不過，導致溫度不正義的根源不在於農業生產與加工，而是人們過於挑剔的飲食習慣。升溫讓農作的品質及產量下降，但人類對飲食的講究反而與日俱增。我們希望米粒飽滿Ｑ彈、高山茶香醇回甘、蘆筍鮮綠清脆，色香味一樣都不能少。為了滿足人們的期待，農民必須付出更多的成本進行各種人為的介入及控制，讓地球蒙受更多的損失。

面對氣候變遷該做的是調整飲食習慣

慶幸的是，有不少農業的生產與經營者，已經注意到這個議題。

例如台南的「將軍銀蘆筍」，就是讓原本蘆筍口感不脆、賣相不好的部位重生。昭穎說，採收下來的蘆筍為了確保品質，大概有3分之1到5分之1的根部會被裁切掉。這些俗稱的「下腳料」通常都會棄置，若以一分地蘆筍園來計算，大概會浪費掉700公斤的蘆筍，十分可惜。

他們將這些下腳料收集起來運至社區，請在地阿嬤仔細削皮處理後，口感就不會太「瓜」（老），可以包裝後在市面上販售，成為銀髮長輩的幸福蘆筍。消費者可以買來涼拌、熬湯、燉肉，不僅美味，營養價值還更好，也讓大家對這類農產「格外品」有更多的理解並選購，就有機會改變農民的耕作方式。

另外，許多小農也會推出「蔬菜箱」，依照時令栽培蔬菜，再配送給消費者。這些蔬菜的種類會隨季節調整，大家只吃得到符合當時節令氣候的蔬菜。

面對氣候變遷對農業的影響，調整飲食習慣會比人工干預農作更為有效。如果我們儘量選擇當令的蔬菜、水果，也別太在意因天候改變的口感，就有助於適度減少消耗能源的室內環境控制，在飲食的選擇中也能幫地球降溫，是維持農業領域溫度正義最簡單的方法。

格外品是指市場規格之外但品質無虞的農產品，又稱「醜食」（ugly food）。在商品市場中，有許多因為外型、尺寸不標準而被通路淘汰的農產品，即使有著完全一樣的風味與營養價值，也無法進入供應鏈，而成為全球食物浪費的一部分。