臺灣已在 2002 年元月加入世界貿易組織(WTO),在經貿自由化的趨勢下,臺灣農業正面臨全球化的競爭。而國外農產品開放進口後,導致國內農產品價格下跌、農業資源閒置和產量減少,進而造成農業產值和農業人口降低,當前臺灣農業可說是正站在農業轉型的關鍵時刻。鑑於生物科技的快速進步及基因轉殖技術的成熟,各國莫不致力於把生物技術應用於農業上,並且已廣泛種植許多基因改造作物。然而發展基因改造作物是一個使臺灣農業起死回春的方法嗎?
基因改造作物
1992 年美國核准基因改造作物 Flavr Savr? 番茄在田間種植後,其技術及影響就廣泛受到注意。基因改造作物(genetically modified crops, GMC)又稱為基因轉殖農作物,是自 20 世紀 90 年代起發展的新興科技產物,發展的目的是藉由基因轉殖技術改變農作物的某些特性。
基因改造作物可分成下面幾種類型:
抗減產型:利用轉殖或修改相關基因,如耐除草劑、抗逆境、抗蟲害等基因,而達到正常的生產量。
控熟型:藉由修改或殖入與控制作物成熟有關的基因,使作物成熟期提前或延後,錯開傳統的盛產期或季節性的問題,以供應市場需求。
營養型:在糧食作物中殖入所缺乏的營養素,提高其營養價值,避免營養素缺乏產生的病症,例如黃金米(golden rice)就是含有β?胡蘿蔔素的稻米,在人體內可轉化成維生素A。
保健型:把某種病原抗體或毒素轉殖到糧食作物中,藉由農作物的生產,大量取得疫苗,使人類可經由食物的攝取而殖入疫苗。另外也可把預防疾病的相關基因殖入作物中,以廣泛增強人體免疫力。
新品種:利用基因重組技術改良品種,改善原產品的風味、品質、色澤或口感等。
增產型:把與產量相關的基因或是跟生長期有關的特性基因殖入植株,以提高作物產量。
目前全世界已經上市並商品化的前三名基因轉殖作物,分別是大豆、玉米及棉花。市面上的基因轉殖大豆中,99% 可耐除草劑。玉米方面則有抗蟲害及耐除草劑兩種,前者約占轉殖玉米的三分之二。而棉花栽培時,最怕蟲害及雜草,基因轉殖後的改良棉花可以達到抗蟲及方便管理的目的,因此大受農民歡迎。
市場與發展趨勢
國際農業生技應用推進協會年報指出,2004 年全球的基因改造作物成長驚人,再創歷史新高,比 2003 年增加 20%,總種植面積是 8,100 萬公頃,自 1996 至 2004 年的 9 年間,種植面積增加了 47 倍。全球 96% 的基因改造作物種植於美國、阿根廷、加拿大與中國,其中以美國產量最多,每年的產量都是世界第一,以 2004 年為例,總種植面積達 4,760 萬公頃,占全球基因改造作物種植面積的 59%。
依基因改造作物種類的種植面積分析,2004 年仍以大豆、玉米、棉花及油菜為主。其中基因改造大豆的種植面積居冠,大約是 4,816 萬公頃,占總基因改造植物的 60%,是全球大豆總種植面積的 56%。另外基因改造玉米的產量居次,是 1,930 萬公頃,占全球玉米總種植面積的 14%。
另外,若依基因改造作物的不同特性分析其生產狀況,2004 年以抗殺草劑基因改造作物面積為首,共 5,850 萬公頃,占全球基因改造作物種植面積的 72%,其次是抗蟲害作物 1,570 萬公頃,占 19%。至於兼具兩種特性的作物面積共 680 萬公頃,占 8%。其中抗殺草劑轉殖基因作物以大豆種植面積最大,其次是玉米、油菜及棉花。抗蟲害作物的種植面積以玉米最多,是 1,120 萬公頃,其次是棉花的 450 萬公頃。
臺灣農業經營的特色
臺灣地狹人稠,隨著工商業的發展,早期以農業為主的社會型態,逐漸轉變成工商業社會,使得當前臺灣的農業經營具有以下幾點特色:
耕地狹小及生產成本高:臺灣每位農民的平均耕地面積僅一公頃左右,造成每戶經營農地太小,以致最重要的稻作及雜糧如玉米、高粱、大豆等,生產成本遠高於國際市場價格,政府必須以生產補貼的方式維持生產。
農業技術先進:臺灣農業技術先進,如農具機械化、品種改良、化學肥料及農藥的使用、氣象預報的配合等,讓部分的農產品仍保有競爭力,如蓮霧、芒果、木瓜等水果及國產茶,還有植物種苗、熱帶果樹與花卉。近年來成就最顯著的莫如蘭花,目前蘭花的全球市場產值約 50 億元,我國就占了其中的 20%。
農村勞力老化:人力少耕地有限,農民所得不高,使得許多年輕人離開農村從事其他工作,農村的勞動力趨向老化。
農業經營集約度高:因為農民平均耕地狹小,在有限的土地上投入大量資金和技術,種植高經濟作物,形成「農無閒年、地無閒田」的地步。
觀光農業興起:工商業發達後,人們在緊張工作之餘,對於大自然優閒生活的嚮往增強,帶動了觀光農業的興起。農委會於民國 90 年推動「一鄉一休閒農漁園區計畫」,鼓勵農民把現有農地轉型經營休閒農場、觀光農園或特色民宿。
對臺灣農業帶來的利基
我國基因改造作物的研發,是以具有競爭力潛能的蔬菜、果樹與花卉為主。農委會民國 90 年農業施政重點工作的第三點「研發農業科技,促進產業升級」中,針對基因改造作物的發展,提出的方向是:針對耐熱性、抗病蟲害、特殊花色、抗逆境、強化營養成分、採後保鮮等進行十字花科蔬菜、蘭花及其他花卉、果樹等基因選殖及轉殖,開發高經濟價值基因改造作物,同時加強研究基因改造植物對生態環境可能造成的影響及生物安全評估技術。至於基因作物對臺灣農業可能帶來的利基,可由兩方面加以分析。
環境及成本:依據美國農業研究刊物《Agrow 雜誌》的統計和國內資料,發現臺灣平均年農藥使用量是 3.6 萬噸,使用密度大約是日本的兩倍、韓國的三倍、美國的 5.5 倍,居亞洲各國之冠。農委會的資料則顯示每年臺灣蔬果的農藥殘留抽檢,不合格率都偏高。根據民國 90 年農委會的「農產品中農藥殘留檢測技術研究」,在 369 件有機農產品中,查出 56 件有機蔬果殘留農藥,占 15%。農藥的大量使用,不但造成臺灣農業土壤的貧瘠,也造成河川污染與海域生態破壞,對環境帶來了嚴重的衝擊。
現今大部分基改作物都含有抗害蟲或耐除草劑的基因,可以減少有毒農藥或殺蟲劑的使用量,且因降低施用農藥的頻率及複雜度,使耕作手續簡化,進而增加產量。在耕地面積狹小又面臨降低成本和減少環境污染的迫切壓力下,基因改造作物頗適合臺灣農業的發展。
農產品附加價值:生物科技促進食物質與量的改善,包括增加農作物收成、延遲農作物的成熟期、方便運輸等。未來,消費者還可以品嘗更美味、更富營養的食物,包括減少食物中不良的成分,例如食油的飽和脂肪含量;消除食物中的致敏源;增加食物營養,減低因營養不良而致病的可能性;在常見農作物中增加營養,如殖入β?胡蘿蔔素等。基因改造作物由於在作物中加入了營養素,提高了農產品的價值,對農產品的銷售獲利幫助很大。
整體而言,基因改造作物的好處包括增加單位面積產量,解決糧食短缺;減少農藥使用,避免環境污染;節省生產成本,降低食物售價;增加食物營養,提升附加價值;增加食物種類,提升食物品質;促進生產效率,帶動相關產業發展。因此,基因改造作物對於臺灣農業應該可以帶來另一個契機。
推廣上的困難
生態環境的不確定性:有關基因改造作物的環境安全性評估的問題,在於其本身是否會變成生態優勢的雜草?抗除草劑基因是否會以垂直基因流動方式,經由花粉飄散或種子傳播而轉移到近緣種植物中?或是以水平基因流動方式,轉移到細菌及病毒等微生物中?此外,抗除草劑作物是否會改變原有生物群落的動態平衡?雜草抗藥性現象的發生,也是非目標作物族群發生突變的另一個重要問題。
高額的研發經費:傳統育種比較注重個人的能力,只要有適當的種原材料,優秀的育種家可以憑其學識、經驗與直覺,帶領工作人員選出優良的品種。基因改造作物則需要若干個團隊的參與,才能完成新的轉殖基因品種。因此,基因改造作物的育成需要相當大的投資。
人體健康的疑慮:基因改造作物對人類健康的衝擊不斷地受到各式各樣的質疑,包括轉殖基因技術所使用的抵抗抗生素基因,是否會讓食用者體內的細菌產生抗藥性?基因改造作物所產生用來殺蟲的特殊蛋白質,是否會危害人體?
推廣前應有的準備
從基因改造作物的優點來看,似乎值得在臺灣持續推展。然而基因改造作物仍有一些懸而未決的問題,也因為這些問題,讓世界各國對基因改造作物持不同的看法。臺灣的農業政策在決定大量種植基因改造作物前,必須先對下列問題審慎考量妥為因應。
避免市場被壟斷:由於研究基因改造食物所費甚鉅,政府應出資研究並給予農民技術指導,以避免被少數個人或資源豐厚的跨國農業生物科技公司瓜分了整個基因改造作物市場。
建立生態環境影響評估機制:基因改造作物所帶來的負面影響,至今仍然沒有令人安心的答案。因此要發展基因改造作物,政府應以監控者的立場,仔細評估是否對臺灣環境產生負面影響,進而建立一套管理的機制,而非盲目地引進基因改造作物冒然種植。
訂定食品標示制度:由於贊成或反對的意見尚未有充分的證據足以支持或推翻基因改造食品所產生的影響,因此世界各國紛紛推動基改食品標示制度,由消費者自行決定是否採購。
基因改造作物的應用帶給農民一項新的、另類的選擇,然而截至目前為止,支持者與反對者的意見仍是針鋒相對,尚無定論。基因改造作物應用於糧食作物的增產,已被某些學者稱為第二次的綠色革命。
但另一方面,仍有許多人質疑以基因改造作物為原料所生產食品的安全性,爭議點常圍繞在累積於基因改造作物體內的一些新的代謝產物,日後或許會成為人體的毒素、過敏源和遺傳禍害。因此在下任何定論前,實需投入更深、更廣的研究評估工作。當前進行中的基因改造作物風險評估,多局限在研究室或小規模的田間試驗,未來更深、更廣、更久的大規模評估研究實無法避免。
如果政府能周延考慮上述事項,並致力於建立及發展基因改造農作物的檢驗方法,配合法規管制,提供科學驗證,把基因改造作物對生態環境的衝擊降至最低,維護臺灣生態環境的生物安全性、多樣性,就能為臺灣農業帶來一線生機,並能兼顧永續經營。