破译咖啡密码

《 农民日报 》（ 2016年12月19日   06 版）

    据统计，截至2016年初，我国咖啡种植面积超过180万亩，总产量14万吨，占全球总产量的1.5%。业界人士预测，2018年后，我国咖啡消费将迎来井喷时代。

    然而，全球的咖啡正面临着气候变化、疾病和虫害的严重威胁，高度的遗传相似性使得它们在面临这些灾难时不堪一击。为此，科研人员正争分夺秒，力图将优良基因引入其中。

一个坏消息——

气候变暖导致锈病高发

    其实，早在几年前，全球咖啡研究专家就开始注意到，在全球变暖的大背景下，咖啡作物面临着的危害极大的农业病——咖啡锈病。真菌感染咖啡叶导致锈病，使其无法获得生长所必需的阳光。过去几年中，中美洲地区种植的约100万英亩（1英亩约合6亩）咖啡中，有一半左右惨遭锈病的“蹂躏”，并导致这一地区2012年的咖啡产量下降了约20%。

    目前，锈病的蔓延仍在继续，并且据专家介绍：“我们现在所种植的大多数咖啡品种，既无法抵抗疾病和病虫害的侵袭，也没有能力抵御气温升高，以及其他因气候变化所导致的环境威胁。”一旦咖啡作物歉收，当地种植者的生计将会无以为继。

    然而，更让科学家担忧的是，尽管咖啡馆菜单上那些充满异国情调的咖啡品名读起来千差万别——口感微酸的印尼亚齐咖啡、烘焙醇和的越南咖啡、香浓芳醇的马达加斯加咖啡，但在这种差别的背后，却隐藏着一件惊人的事实：人工种植的咖啡作物几乎都是同源的。

    据介绍，全球70%的咖啡都属于同一品种——小果咖啡。种株、产地和烘焙方式的不同，决定了咖啡多种多样的口味，但这也混淆了人们对于咖啡遗传史的正确认识。我们现在喝到的所有咖啡，几乎都是近几个世纪以来，从埃塞俄比亚引种的，而引种所采用的原种野生咖啡的种类屈指可数。如今，全球种植园中的咖啡作物，与埃塞俄比亚野生咖啡的差异还不到1%。

    在当代科研领域中，咖啡是一个被遗忘的孩子。在咖啡产业中，并没有像孟山都公司这样的巨头，可以靠销售专利种子获取巨额财富。现在，对于咖啡种植业面临的紧迫威胁，研究人员已经开始通过科学手段，希望能够亡羊补牢，拯救咖啡。

    撰文希拉里·罗斯纳翻译谈笑

一个好消息——

第一份咖啡基因组草图被公布

    法国、中国等多个国家的研究人员曾在美国《科学》杂志上公布了咖啡的第一份基因组草图。这一成果揭示了咖啡因在咖啡中的演化历史，也有助于培育风味更佳、可抵抗气候变化与害虫的咖啡新品种。

    法国发展研究所等机构的研究人员报告说，他们对两种最重要的商业咖啡——中果咖啡和阿拉比卡咖啡进行了基因组测序。中果咖啡入口有酸味和涩味，而阿拉比卡咖啡则不容易有苦涩味。

    研究人员说，和葡萄、西红柿等其他植物相比，咖啡的基因更易生成生物碱和类黄酮，这两种物质与咖啡的香味和苦味等密切相关。咖啡还有更多的N－甲基转移酶，这是涉及咖啡因合成的物质。咖啡中与咖啡因合成有关的酶，与茶和可可中的酶并不相似，这说明三者的咖啡因可能是独自演化而成。

    《科学》杂志同时配发的一篇文章强调，在全球咖啡类植物的多样性出现下降趋势的背景下，有必要把咖啡基因组转变为帮助咖啡培育的新工具。科学家们必须分享香味及风味等特征的数据，与出口咖啡的发展中国家展开国际合作，培育咖啡新品种，并帮助咖啡抵御气候变化和植物疾病的影响。 林小春

海南·中国热科院香饮所

让咖啡亩产量提升5倍

    本报记者邓卫哲

    咖啡是世界三大饮料作物之一。近年来，我国咖啡产业发展迅速，种植面积180多万亩，产量约14万吨，年产值近20亿元，从业人员100万多人，已成为农民致富、企业增效和财政增收的重要渠道之一。

    经过10多年来的发展，我国已形成了云南、四川小粒种优势产区和海南中粒种优势产区，其中云南种植面积占总面积的98.67%、四川0.86%、海南0.46%，种植区域相对集中，品种布局合理，品种类型与气候类型相匹配。

    中国热带农业科学院香饮所从1957年开始进行咖啡科研攻关，在咖啡品种改良、病虫害防控、加工等方面不断探索，让国内咖啡平均亩产从60斤增加到300斤。

    为了选育出适合我国热区气候和土壤条件的本地咖啡品种，热科院香饮所先后收集了来自墨西哥、喀麦隆、马来西亚、巴西等国的大、中、小粒种咖啡种质200多份，采用人工杂交、嫁接、诱导等方式培育出一批适宜我国气候和种植条件的中、小粒品种。

    2014年热科院香饮所在我国小粒咖啡主产区云南建省立咖啡创新中心，2015年又联合我国中粒咖啡主产区海南省万宁市政府创建万宁兴隆咖啡研究院，逐步构建从资源育种、耕作与栽培、病虫害防控到产品深加工的全产业链咖啡研究体系。

    万宁兴隆咖啡研究院院长龙宇宙介绍，热科院在强化咖啡品种改良的同时，不断加大推广咖啡标准化种植，确保咖啡优质、高产。先后制定了咖啡种子种苗、咖啡种苗繁育技术规程、咖啡栽培技术规程、小粒种咖啡初加工技术规范、小粒种咖啡豆分级等28项标准，形成咖啡生产从种植到贸易全过程的技术支撑体系。

    为了让咖啡标准化种植技术易学易懂，热科院香饮所还编制了《咖啡高产栽培技术》、《小粒种咖啡优质高产栽培技术图解》、《咖啡栽培及初加工技术》、《小粒咖啡标准化生产技术》等图册和书籍，免费送给咖啡种植。该所研发的《中粒种咖啡8个无性系的选育》获国家科技进步三等奖。

    据统计，2014年，我国咖啡单产达150.05公斤/亩，较2001年增加66.72公斤/亩，增长80.07%，比世界单产47.2公斤/亩高217.9%，居世界领先地位。

    龙宇宙称，通过科技带动，我国咖啡生产经营主体已由分散小农户向专业大户、专业合作社、龙头企业等新型经营主体转变，生产组织化程度明显提升。同时，咖啡初加工及精深加工技术不断提升，产品数量、质量和种类也不断丰富。

    目前以咖啡单一作物种植为主，群落结构单一，生物多样性差，抵抗自然灾害和市场风险能力弱。咖啡园开垦质量差，基础设施不配套，水土流失严重。种植密度过大，后期产量下滑严重。测土配方和水肥一体化等新技术应用少、普及率不高。对病虫害、低温寒害、干旱等缺乏预测预报和综合防控。鲜果采收标准实施不规范，导致品质下降。

    “从消费需求和经济效益两方面看，咖啡产业的发展潜力都很大。”龙宇宙介绍，现在每年世界咖啡平均消费增长率约2.48%，我国的消费增长率则在10%以上。按目前平均亩产300斤、每斤40元收购价格计算，除去生产成本，每亩平均效益约1200元，仍有较大提升空间。

    “虽然咖啡产业前景看好，但品种单一问题也制约着我国咖啡产业发展。”龙宇宙坦言，目前，卡蒂姆系列杂交品种占我国咖啡总面积的95%以上，该系列品种具有抗锈、矮杆、投产早、产量高、见效快等优点，但也存在稳产性差、易早衰和品质差等缺陷。随着种植年限的延长和锈菌生理小种分化，该系列品种已开始出现抗锈病能力退化问题，而且大规模单一品种种植，还存在抵御旱害、寒害等自然灾害能力低的风险。在耕种模式方面，又因为咖啡多以单一作物种植为主，生物多样性差，抵抗自然灾害和市场风险能力弱。

    云南省普洱市思茅区大开河村是热科院香饮所的科技扶持定点村，2004年成立咖啡专业合作社，吸纳社员363户，咖啡面积约1万亩。龙宇宙告诉记者，该村通过推广复合栽培，减少了咖啡天牛虫害和黑果病，咖啡豆品质显著提高，亩产效益提高到2500元。

云南·北纬15度至北回归线

开发适应气候变化的品种

    本报记者左旭东

    “中国咖啡产业在云南！”咖啡进入云南至今，已有100多年的发展历史，正不断成长壮大。1892年，热爱咖啡的法国传教士田德能在大理宾川朱苦拉村，种下了一粒咖啡种子，这是中国大陆的第一棵咖啡树。今天，在这个大山深处的小村里，24棵咖啡树历经百年沧桑，依然枝繁叶茂。

    仿佛找到了故乡，咖啡在云南迅速扎根成长，咖啡产业成为云南省高原特色农业发展中的重要产业。目前，全省咖啡种植已遍布普洱、保山、德宏、临沧、文山、西双版纳等9个州市35个县区。截至2016年初，云南咖啡种植面积达177万亩，总产量13.9万吨，占全国的99%以上，占全球总产量的1%左右。

    云南省农业厅副厅长王平华向记者介绍，该省西部和南部地处北纬15度至北回归线之间，大部分地区海拔在1000-2000米，地形以山地、坡地为主，且起伏较大、土壤肥沃、日照充足、雨量丰富、昼夜温差大，这些独特的自然条件形成了云南小粒种咖啡品味的特殊性——浓而不苦，香而不烈，略带果味。早在上世纪50年代，云南小粒种咖啡就在国际咖啡市场上大受欢迎，被评定为咖啡中的上品。目前，全省咖啡行业从业人员达数十万人，咖啡种植面积、生产规模水平不断增加，全省咖啡初加工能力超过15万吨，精深加工能力超过3万吨，拥有2家国家级和10家省级龙头企业，初步形成了较为完整的咖啡产业链。预计到2020年，全省咖啡种植面积有望达到250万亩以上，年产咖啡生豆20万吨，实现总产值350亿元以上。”

    云南各地拥有着各种各样适合种植咖啡的环境，以及多样的微型气候，足够能为咖啡种植带来更多有利条件。自1988年起，雀巢公司与云南当地政府和咖农合作，共同推动咖啡的产业化进程。截至目前，雀巢公司向普洱派驻了包括6位外籍咖啡农艺师在内的专家团队，针对咖农种植过程中遇到的问题，先后为超过1.6万位咖农提供了田间管理、加工技术和良好农业规范实践的培训，有效带动了当地咖农的生产能力、生活水平以及国际竞争力，并向云南提供了不同的咖啡树品种。铁皮卡和波邦这两个经典的优质咖啡品种为云南咖啡主要栽培品种，1991年又从肯尼亚引入了卡蒂姆系列品种，目前种植最广泛的就是卡蒂姆，这个品种抗病毒能力更强，产量更高。

    近年来，雀巢法国图尔研发中心研究发现，低生产率、病害发生率和全球变暖正威胁着全球咖啡豆产量，也将在未来几年减少大部分咖啡产区的宜植面积。因此，图尔研发中心认为对于咖啡产业来说，目前的重点工作应当是开发和评估更适应气候变化的新咖啡品种。

    爱伲集团自2011年与星巴克达成合作后，双方联手致力于改善云南咖啡的种植水平及品种的提升和选拔。在星巴克和云南省政府的帮助下，爱伲集团从全球咖啡主产区引进了瑰夏、波邦、卡杜拉、卡杜艾、铁皮卡、维拉萨奇、瑞吉纳等33个优质咖啡品种，种植在爱伲庄园，建立了世界咖啡博览园，2012年成功育苗，2013年6月移植，2015年已经全面投产。目前，瑰夏生豆品质已趋向成熟、稳定，该品种对本地区的气候土壤适应性良好，抗锈病，产量高，抗寒性强，尤其在杯品质量上的表现更出色，成为咖啡界“新天王”瑰夏，对外售价每公斤高达2000元。

链  接

    成果播报

    在11月13日-19日在昆明举行的第26届世界咖啡科学大会上，74名咖啡界顶级科学家、专家、学者在大会上做报告。咖啡种植方面的研究成果有：

    1.全球气候变暖导致咖啡产量的降低以及病虫害加剧，这对于咖啡产业来说，是致命性的灾难。二氧化碳浓度的提高以及气温的上升会影响着咖啡的光合作用以及对热、干旱的抗性。所以，在全球气候变暖的影响下，咖啡质量会受到严重影响。

    2.咖啡锈病、咖啡炭疽病、潜叶虫、咖啡果小蠹及短体线虫的研究其中，来自葡萄牙锈病研究中心（CIFC）的VitorVarzea博士介绍了CIFC对于咖啡锈病防治策略。咖啡锈病是目前全球危害最严重的咖啡病害之一，目前针对咖啡锈病的防治方法只能是含铜类化学物质如波尔多液进行控制，但化学防治方法只能治标，不能从根本上使咖啡树免受锈菌的侵染。CIFC从很早就提出，通过育种，选育出抗锈品种，从根本上防治咖啡锈病。目前，我国云南种植品种Catimor是从CIFC引进，并大面推广的抗锈品种。   本报记者左旭东

    咖啡知识

    咖啡是世界上最受欢迎的饮品，尽管它很受欢迎，但是很多人对它并不十分了解。现在就为你揭晓咖啡背后的小秘密。

    两大咖啡品种：Arabica和Robusta

    Robusta更多产，抗病能力更强，咖啡因含量更高。Arabica有更高的脂类，含糖量接近Robusta的2倍，因而酸度更大，香味也更为复杂。便宜的咖啡较多使用Robusta，精品咖啡则用Arabica。

    咖啡树需要大量的水

    人们总在谈论养牛要用掉多少水，但Food-Bev.com的调查显示，生产一磅牛肉需要1800加仑水，而生产一磅咖啡需要2500加仑水。

    咖啡豆可以按颜色分类

    咖啡豆刚开始为绿色。在它们成熟后，会变成黄色、橙色或红色。

    埃塞俄比亚独有数千珍贵品种

我们所喝的咖啡来自几个不同种类。但在埃塞俄比亚的森林中，有着数千不同品种的咖啡，它们都还未被大规模种植。

一棵咖啡树能活200年以上

当它开始发芽时，顶端的嫩芽十分可爱，最终却能够长成茂盛的植物，并且存活两个世纪之久。     摘自《华丽志》