破譯咖啡密碼
《 農(nóng)民日?qǐng)?bào) 》（ 2016年12月19日 06 版）
據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2016年初，我國(guó)咖啡種植面積超過(guò)180萬(wàn)畝，總產(chǎn)量14萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量的1.5%。業(yè)界人士預(yù)測(cè)，2018年后，我國(guó)咖啡消費(fèi)將迎來(lái)井噴時(shí)代。
然而，全球的咖啡正面臨著氣候變化、疾病和蟲(chóng)害的嚴(yán)重威脅，高度的遺傳相似性使得它們?cè)诿媾R這些災(zāi)難時(shí)不堪一擊。為此，科研人員正爭(zhēng)分奪秒，力圖將優(yōu)良基因引入其中。
一個(gè)壞消息——
氣候變暖導(dǎo)致銹病高發(fā)
其實(shí)，早在幾年前，全球咖啡研究專(zhuān)家就開(kāi)始注意到，在全球變暖的大背景下，咖啡作物面臨著的危害極大的農(nóng)業(yè)病——咖啡銹病。真菌感染咖啡葉導(dǎo)致銹病，使其無(wú)法獲得生長(zhǎng)所必需的陽(yáng)光。過(guò)去幾年中，中美洲地區(qū)種植的約100萬(wàn)英畝（1英畝約合6畝）咖啡中，有一半左右慘遭銹病的“蹂躪”，并導(dǎo)致這一地區(qū)2012年的咖啡產(chǎn)量下降了約20%。
目前，銹病的蔓延仍在繼續(xù)，并且據(jù)專(zhuān)家介紹：“我們現(xiàn)在所種植的大多數(shù)咖啡品種，既無(wú)法抵抗疾病和病蟲(chóng)害的侵襲，也沒(méi)有能力抵御氣溫升高，以及其他因氣候變化所導(dǎo)致的環(huán)境威脅。”一旦咖啡作物歉收，當(dāng)?shù)胤N植者的生計(jì)將會(huì)無(wú)以為繼。
然而，更讓科學(xué)家擔(dān)憂的是，盡管咖啡館菜單上那些充滿(mǎn)異國(guó)情調(diào)的咖啡品名讀起來(lái)千差萬(wàn)別——口感微酸的印尼亞齊咖啡、烘焙醇和的越南咖啡、香濃芳醇的馬達(dá)加斯加咖啡，但在這種差別的背后，卻隱藏著一件驚人的事實(shí)：人工種植的咖啡作物幾乎都是同源的。
據(jù)介紹，全球70%的咖啡都屬于同一品種——小果咖啡。種株、產(chǎn)地和烘焙方式的不同，決定了咖啡多種多樣的口味，但這也混淆了人們對(duì)于咖啡遺傳史的正確認(rèn)識(shí)。我們現(xiàn)在喝到的所有咖啡，幾乎都是近幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，從埃塞俄比亞引種的，而引種所采用的原種野生咖啡的種類(lèi)屈指可數(shù)。如今，全球種植園中的咖啡作物，與埃塞俄比亞野生咖啡的差異還不到1%。
在當(dāng)代科研領(lǐng)域中，咖啡是一個(gè)被遺忘的孩子。在咖啡產(chǎn)業(yè)中，并沒(méi)有像孟山都公司這樣的巨頭，可以靠銷(xiāo)售專(zhuān)利種子獲取巨額財(cái)富?，F(xiàn)在，對(duì)于咖啡種植業(yè)面臨的緊迫威脅，研究人員已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)科學(xué)手段，希望能夠亡羊補(bǔ)牢，拯救咖啡。
撰文希拉里·羅斯納翻譯談笑
一個(gè)好消息——
第一份咖啡基因組草圖被公布
法國(guó)、中國(guó)等多個(gè)國(guó)家的研究人員曾在美國(guó)《科學(xué)》雜志上公布了咖啡的第一份基因組草圖。這一成果揭示了咖啡因在咖啡中的演化歷史，也有助于培育風(fēng)味更佳、可抵抗氣候變化與害蟲(chóng)的咖啡新品種。
法國(guó)發(fā)展研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員報(bào)告說(shuō)，他們對(duì)兩種最重要的商業(yè)咖啡——中果咖啡和阿拉比卡咖啡進(jìn)行了基因組測(cè)序。中果咖啡入口有酸味和澀味，而阿拉比卡咖啡則不容易有苦澀味。
研究人員說(shuō)，和葡萄、西紅柿等其他植物相比，咖啡的基因更易生成生物堿和類(lèi)黃酮，這兩種物質(zhì)與咖啡的香味和苦味等密切相關(guān)?？Х冗€有更多的N－甲基轉(zhuǎn)移酶，這是涉及咖啡因合成的物質(zhì)?？Х戎信c咖啡因合成有關(guān)的酶，與茶和可可中的酶并不相似，這說(shuō)明三者的咖啡因可能是獨(dú)自演化而成。
《科學(xué)》雜志同時(shí)配發(fā)的一篇文章強(qiáng)調(diào)，在全球咖啡類(lèi)植物的多樣性出現(xiàn)下降趨勢(shì)的背景下，有必要把咖啡基因組轉(zhuǎn)變?yōu)閹椭Х扰嘤男鹿ぞ?。科學(xué)家們必須分享香味及風(fēng)味等特征的數(shù)據(jù)，與出口咖啡的發(fā)展中國(guó)家展開(kāi)國(guó)際合作，培育咖啡新品種，并幫助咖啡抵御氣候變化和植物疾病的影響。 林小春
海南·中國(guó)熱科院香飲所
讓咖啡畝產(chǎn)量提升5倍
本報(bào)記者鄧衛(wèi)哲
咖啡是世界三大飲料作物之一。近年來(lái)，我國(guó)咖啡產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，種植面積180多萬(wàn)畝，產(chǎn)量約14萬(wàn)噸，年產(chǎn)值近20億元，從業(yè)人員100萬(wàn)多人，已成為農(nóng)民致富、企業(yè)增效和財(cái)政增收的重要渠道之一。
經(jīng)過(guò)10多年來(lái)的發(fā)展，我國(guó)已形成了云南、四川小粒種優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)和海南中粒種優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，其中云南種植面積占總面積的98.67%、四川0.86%、海南0.46%，種植區(qū)域相對(duì)集中，品種布局合理，品種類(lèi)型與氣候類(lèi)型相匹配。
中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香飲所從1957年開(kāi)始進(jìn)行咖啡科研攻關(guān)，在咖啡品種改良、病蟲(chóng)害防控、加工等方面不斷探索，讓國(guó)內(nèi)咖啡平均畝產(chǎn)從60斤增加到300斤。
為了選育出適合我國(guó)熱區(qū)氣候和土壤條件的本地咖啡品種，熱科院香飲所先后收集了來(lái)自墨西哥、喀麥隆、馬來(lái)西亞、巴西等國(guó)的大、中、小粒種咖啡種質(zhì)200多份，采用人工雜交、嫁接、誘導(dǎo)等方式培育出一批適宜我國(guó)氣候和種植條件的中、小粒品種。
2014年熱科院香飲所在我國(guó)小?？Х戎鳟a(chǎn)區(qū)云南建省立咖啡創(chuàng)新中心，2015年又聯(lián)合我國(guó)中?？Х戎鳟a(chǎn)區(qū)海南省萬(wàn)寧市政府創(chuàng)建萬(wàn)寧興隆咖啡研究院，逐步構(gòu)建從資源育種、耕作與栽培、病蟲(chóng)害防控到產(chǎn)品深加工的全產(chǎn)業(yè)鏈咖啡研究體系。
萬(wàn)寧興隆咖啡研究院院長(zhǎng)龍宇宙介紹，熱科院在強(qiáng)化咖啡品種改良的同時(shí)，不斷加大推廣咖啡標(biāo)準(zhǔn)化種植，確?？Х葍?yōu)質(zhì)、高產(chǎn)。先后制定了咖啡種子種苗、咖啡種苗繁育技術(shù)規(guī)程、咖啡栽培技術(shù)規(guī)程、小粒種咖啡初加工技術(shù)規(guī)范、小粒種咖啡豆分級(jí)等28項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，形成咖啡生產(chǎn)從種植到貿(mào)易全過(guò)程的技術(shù)支撐體系。
為了讓咖啡標(biāo)準(zhǔn)化種植技術(shù)易學(xué)易懂，熱科院香飲所還編制了《咖啡高產(chǎn)栽培技術(shù)》、《小粒種咖啡優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)圖解》、《咖啡栽培及初加工技術(shù)》、《小?？Х葮?biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)》等圖冊(cè)和書(shū)籍，免費(fèi)送給咖啡種植。該所研發(fā)的《中粒種咖啡8個(gè)無(wú)性系的選育》獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年，我國(guó)咖啡單產(chǎn)達(dá)150.05公斤/畝，較2001年增加66.72公斤/畝，增長(zhǎng)80.07%，比世界單產(chǎn)47.2公斤/畝高217.9%，居世界領(lǐng)先地位。
龍宇宙稱(chēng)，通過(guò)科技帶動(dòng)，我國(guó)咖啡生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體已由分散小農(nóng)戶(hù)向?qū)I(yè)大戶(hù)、專(zhuān)業(yè)合作社、龍頭企業(yè)等新型經(jīng)營(yíng)主體轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)組織化程度明顯提升。同時(shí)，咖啡初加工及精深加工技術(shù)不斷提升，產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量和種類(lèi)也不斷豐富。
目前以咖啡單一作物種植為主，群落結(jié)構(gòu)單一，生物多樣性差，抵抗自然災(zāi)害和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力弱?？Х葓@開(kāi)墾質(zhì)量差，基礎(chǔ)設(shè)施不配套，水土流失嚴(yán)重。種植密度過(guò)大，后期產(chǎn)量下滑嚴(yán)重。測(cè)土配方和水肥一體化等新技術(shù)應(yīng)用少、普及率不高。對(duì)病蟲(chóng)害、低溫寒害、干旱等缺乏預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和綜合防控。鮮果采收標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施不規(guī)范，導(dǎo)致品質(zhì)下降。
“從消費(fèi)需求和經(jīng)濟(jì)效益兩方面看，咖啡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿Χ己艽蟆?/span>”龍宇宙介紹，現(xiàn)在每年世界咖啡平均消費(fèi)增長(zhǎng)率約2.48%，我國(guó)的消費(fèi)增長(zhǎng)率則在10%以上。按目前平均畝產(chǎn)300斤、每斤40元收購(gòu)價(jià)格計(jì)算，除去生產(chǎn)成本，每畝平均效益約1200元，仍有較大提升空間。
“雖然咖啡產(chǎn)業(yè)前景看好，但品種單一問(wèn)題也制約著我國(guó)咖啡產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”龍宇宙坦言，目前，卡蒂姆系列雜交品種占我國(guó)咖啡總面積的95%以上，該系列品種具有抗銹、矮桿、投產(chǎn)早、產(chǎn)量高、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)，但也存在穩(wěn)產(chǎn)性差、易早衰和品質(zhì)差等缺陷。隨著種植年限的延長(zhǎng)和銹菌生理小種分化，該系列品種已開(kāi)始出現(xiàn)抗銹病能力退化問(wèn)題，而且大規(guī)模單一品種種植，還存在抵御旱害、寒害等自然災(zāi)害能力低的風(fēng)險(xiǎn)。在耕種模式方面，又因?yàn)榭Х榷嘁詥我蛔魑锓N植為主，生物多樣性差，抵抗自然災(zāi)害和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力弱。
云南省普洱市思茅區(qū)大開(kāi)河村是熱科院香飲所的科技扶持定點(diǎn)村，2004年成立咖啡專(zhuān)業(yè)合作社，吸納社員363戶(hù)，咖啡面積約1萬(wàn)畝。龍宇宙告訴記者，該村通過(guò)推廣復(fù)合栽培，減少了咖啡天牛蟲(chóng)害和黑果病，咖啡豆品質(zhì)顯著提高，畝產(chǎn)效益提高到2500元。
云南·北緯15度至北回歸線
開(kāi)發(fā)適應(yīng)氣候變化的品種
本報(bào)記者左旭東
“中國(guó)咖啡產(chǎn)業(yè)在云南！”咖啡進(jìn)入云南至今，已有100多年的發(fā)展歷史，正不斷成長(zhǎng)壯大。1892年，熱愛(ài)咖啡的法國(guó)傳教士田德能在大理賓川朱苦拉村，種下了一?？Х确N子，這是中國(guó)大陸的第一棵咖啡樹(shù)。今天，在這個(gè)大山深處的小村里，24棵咖啡樹(shù)歷經(jīng)百年滄桑，依然枝繁葉茂。
仿佛找到了故鄉(xiāng)，咖啡在云南迅速扎根成長(zhǎng)，咖啡產(chǎn)業(yè)成為云南省高原特色農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重要產(chǎn)業(yè)。目前，全省咖啡種植已遍布普洱、保山、德宏、臨滄、文山、西雙版納等9個(gè)州市35個(gè)縣區(qū)。截至2016年初，云南咖啡種植面積達(dá)177萬(wàn)畝，總產(chǎn)量13.9萬(wàn)噸，占全國(guó)的99%以上，占全球總產(chǎn)量的1%左右。
云南省農(nóng)業(yè)廳副廳長(zhǎng)王平華向記者介紹，該省西部和南部地處北緯15度至北回歸線之間，大部分地區(qū)海拔在1000-2000米，地形以山地、坡地為主，且起伏較大、土壤肥沃、日照充足、雨量豐富、晝夜溫差大，這些獨(dú)特的自然條件形成了云南小粒種咖啡品味的特殊性——濃而不苦，香而不烈，略帶果味。早在上世紀(jì)50年代，云南小粒種咖啡就在國(guó)際咖啡市場(chǎng)上大受歡迎，被評(píng)定為咖啡中的上品。目前，全省咖啡行業(yè)從業(yè)人員達(dá)數(shù)十萬(wàn)人，咖啡種植面積、生產(chǎn)規(guī)模水平不斷增加，全省咖啡初加工能力超過(guò)15萬(wàn)噸，精深加工能力超過(guò)3萬(wàn)噸，擁有2家國(guó)家級(jí)和10家省級(jí)龍頭企業(yè)，初步形成了較為完整的咖啡產(chǎn)業(yè)鏈。預(yù)計(jì)到2020年，全省咖啡種植面積有望達(dá)到250萬(wàn)畝以上，年產(chǎn)咖啡生豆20萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值350億元以上。”
云南各地?fù)碛兄鞣N各樣適合種植咖啡的環(huán)境，以及多樣的微型氣候，足夠能為咖啡種植帶來(lái)更多有利條件。自1988年起，雀巢公司與云南當(dāng)?shù)卣涂мr(nóng)合作，共同推動(dòng)咖啡的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。截至目前，雀巢公司向普洱派駐了包括6位外籍咖啡農(nóng)藝師在內(nèi)的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，針對(duì)咖農(nóng)種植過(guò)程中遇到的問(wèn)題，先后為超過(guò)1.6萬(wàn)位咖農(nóng)提供了田間管理、加工技術(shù)和良好農(nóng)業(yè)規(guī)范實(shí)踐的培訓(xùn)，有效帶動(dòng)了當(dāng)?shù)乜мr(nóng)的生產(chǎn)能力、生活水平以及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，并向云南提供了不同的咖啡樹(shù)品種。鐵皮卡和波邦這兩個(gè)經(jīng)典的優(yōu)質(zhì)咖啡品種為云南咖啡主要栽培品種，1991年又從肯尼亞引入了卡蒂姆系列品種，目前種植最廣泛的就是卡蒂姆，這個(gè)品種抗病毒能力更強(qiáng)，產(chǎn)量更高。
近年來(lái)，雀巢法國(guó)圖爾研發(fā)中心研究發(fā)現(xiàn)，低生產(chǎn)率、病害發(fā)生率和全球變暖正威脅著全球咖啡豆產(chǎn)量，也將在未來(lái)幾年減少大部分咖啡產(chǎn)區(qū)的宜植面積。因此，圖爾研發(fā)中心認(rèn)為對(duì)于咖啡產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，目前的重點(diǎn)工作應(yīng)當(dāng)是開(kāi)發(fā)和評(píng)估更適應(yīng)氣候變化的新咖啡品種。
愛(ài)伲集團(tuán)自2011年與星巴克達(dá)成合作后，雙方聯(lián)手致力于改善云南咖啡的種植水平及品種的提升和選拔。在星巴克和云南省政府的幫助下，愛(ài)伲集團(tuán)從全球咖啡主產(chǎn)區(qū)引進(jìn)了瑰夏、波邦、卡杜拉、卡杜艾、鐵皮卡、維拉薩奇、瑞吉納等33個(gè)優(yōu)質(zhì)咖啡品種，種植在愛(ài)伲莊園，建立了世界咖啡博覽園，2012年成功育苗，2013年6月移植，2015年已經(jīng)全面投產(chǎn)。目前，瑰夏生豆品質(zhì)已趨向成熟、穩(wěn)定，該品種對(duì)本地區(qū)的氣候土壤適應(yīng)性良好，抗銹病，產(chǎn)量高，抗寒性強(qiáng)，尤其在杯品質(zhì)量上的表現(xiàn)更出色，成為咖啡界“新天王”瑰夏，對(duì)外售價(jià)每公斤高達(dá)2000元。
鏈 接
成果播報(bào)
在11月13日-19日在昆明舉行的第26屆世界咖啡科學(xué)大會(huì)上，74名咖啡界頂級(jí)科學(xué)家、專(zhuān)家、學(xué)者在大會(huì)上做報(bào)告。咖啡種植方面的研究成果有：
1.全球氣候變暖導(dǎo)致咖啡產(chǎn)量的降低以及病蟲(chóng)害加劇，這對(duì)于咖啡產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，是致命性的災(zāi)難。二氧化碳濃度的提高以及氣溫的上升會(huì)影響著咖啡的光合作用以及對(duì)熱、干旱的抗性。所以，在全球氣候變暖的影響下，咖啡質(zhì)量會(huì)受到嚴(yán)重影響。
2.咖啡銹病、咖啡炭疽病、潛葉蟲(chóng)、咖啡果小蠹及短體線蟲(chóng)的研究其中，來(lái)自葡萄牙銹病研究中心（CIFC）的VitorVarzea博士介紹了CIFC對(duì)于咖啡銹病防治策略?？Х蠕P病是目前全球危害最嚴(yán)重的咖啡病害之一，目前針對(duì)咖啡銹病的防治方法只能是含銅類(lèi)化學(xué)物質(zhì)如波爾多液進(jìn)行控制，但化學(xué)防治方法只能治標(biāo)，不能從根本上使咖啡樹(shù)免受銹菌的侵染。CIFC從很早就提出，通過(guò)育種，選育出抗銹品種，從根本上防治咖啡銹病。目前，我國(guó)云南種植品種Catimor是從CIFC引進(jìn)，并大面推廣的抗銹品種。 本報(bào)記者左旭東
咖啡知識(shí)
咖啡是世界上最受歡迎的飲品，盡管它很受歡迎，但是很多人對(duì)它并不十分了解?，F(xiàn)在就為你揭曉咖啡背后的小秘密。
兩大咖啡品種：Arabica和Robusta
Robusta更多產(chǎn)，抗病能力更強(qiáng)，咖啡因含量更高。Arabica有更高的脂類(lèi)，含糖量接近Robusta的2倍，因而酸度更大，香味也更為復(fù)雜。便宜的咖啡較多使用Robusta，精品咖啡則用Arabica。
咖啡樹(shù)需要大量的水
人們總在談?wù)擆B(yǎng)牛要用掉多少水，但Food-Bev.com的調(diào)查顯示，生產(chǎn)一磅牛肉需要1800加侖水，而生產(chǎn)一磅咖啡需要2500加侖水。
咖啡豆可以按顏色分類(lèi)
咖啡豆剛開(kāi)始為綠色。在它們成熟后，會(huì)變成黃色、橙色或紅色。
埃塞俄比亞獨(dú)有數(shù)千珍貴品種
我們所喝的咖啡來(lái)自幾個(gè)不同種類(lèi)。但在埃塞俄比亞的森林中，有著數(shù)千不同品種的咖啡，它們都還未被大規(guī)模種植。
一棵咖啡樹(shù)能活200年以上
當(dāng)它開(kāi)始發(fā)芽時(shí)，頂端的嫩芽十分可愛(ài)，最終卻能夠長(zhǎng)成茂盛的植物，并且存活兩個(gè)世紀(jì)之久。 摘自《華麗志》
