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在上周的﹝咖啡风味学﹞，我们提到”日照”对咖啡果实甜度的影响力，同时我们也谈到全球暖化所导致的咖啡叶銹病蔓延问题。 在上期的﹝咖啡生豆学﹞，我们也谈到全球有三分之一的咖啡农场，在微气候、农场管理或是土壤管理上未能达标，以至于并不适宜咖啡生长其间。 当全球暖化威胁咖啡种植园时，生产者为咖啡园重新寻地”孟母三迁”并不容易，但是透过咖啡园管理技术，仍有可能改善咖啡在暖化与气候变迁中的生存适应力。 今日咖啡生豆学第二篇，就要来介绍两种常见的咖啡园种植技术:太阳种植(Sun-Grown )与遮荫种植(Shade-Grown)，它们的优缺利弊。 图:咖啡最早被发现于埃赛俄比亚的山麓内 咖啡相传是在公元第六至第八世纪，由牧童在非洲埃赛俄比亚的山麓照料羊群时，被发现和收获的，尔后因埃国的回教徒多次入侵也门，咖啡才开始栽种于中东地区。 在埃赛俄比亚山地雨林中生长的阿拉比卡咖啡植物(Coffea arabica)，是生长在森林的中间层，下有柔软的地面覆盖物，上有较高的树冠层。这样的林荫，没有霜冻，没有极端热量，腐植土丰富养分肥沃，微生物作用使土壤的含水量充足且排水良好。 图:埃赛俄比亚YAYU咖农在林荫间摘取咖啡，Emily Garthwaite摄影 十七世纪初期，也门咖啡被回教徒带回印度种植，十七世纪末期与十八世纪初期，荷兰人又将咖啡带到新世界种植后，这种在茂密树冠下生长的咖啡作物，就以同样的种植形式被复制在亚洲，中美洲，加勒比海和哥伦比亚的中部海拔地区，这种森林种植法持续了几个世纪之久。 不过在夏威夷，苏门答腊的曼特宁地区，牙买加的蓝山地区以及许多其他地方，因为天候多雨而潮湿，咖啡植物需要较多的阳光，这些地方一开始就不属于遮荫种植。 生长于树荫林间的咖啡，通常被标注为遮阴种植咖啡(Shade-Grown Coffee)。 图:巴西太阳种植咖啡农场 20世纪70年代，由于叶锈病和咖啡害虫损害了种植于林荫间的咖啡作物，咖啡全球减产。来自消费市场广大的需求压力，加上美国援助与咖啡产国地方政府的资金鼓励，许多采用遮荫种植的农民，纷纷开始建造新的全日照种植园来增加产量。 大型工业种植园如雨后春笋的出现，在这类太阳种植的咖啡农场，往往采用单一栽培，只有咖啡一种植物在景观中居主导地位，没有树木覆盖，咖啡灌木直接在阳光下生长。在咖啡场散步类似于在苹果园中散步。 这种全日照种植形式的咖啡，称为太阳咖啡(Sun-Grown Coffee)。 图: 全球阿拉比卡咖啡产区种植形式分布图 由于咖啡依照品种不同，可以在荫凉处或全日照条件下生长。目前全世界约有25％的咖啡农场选择传统遮荫管理，35％执行部分遮荫管理，40％在全日照条件下管理。 上图是阿拉比卡咖啡产区种植形式分布图。图中圆饼区块，就是种植形式的标注，以三种颜色区分： -深绿:代表多元树种的遮荫种植(Diverse Shade-Grown) -浅绿:代表少量树种的遮荫种植(Scante Shade-Grown) -鲜黄:代表太阳种植(Sun-Grown) 在美、非、亚三大洲的咖啡产区，施行遮荫种植与太阳种植的国家分析如下: [中美洲] 主要采遮荫种植，墨西哥与洪都拉斯有三分之一采阳光种植，尼加拉瓜则有十分之一采阳光种植。 [南美洲] 哥伦比亚和秘鲁采用遮荫种植，巴西八成咖啡农场采阳光种植，有少部份遮荫种植。 [非洲] 肯尼亚与埃赛俄比亚采遮荫，坦桑尼亚较多采阳光种植。 [亚洲] 印度全采遮荫，印度尼西亚主采遮荫，其他如越南泰国则多采阳光种植。 图:森林中消失的树冠，单一覆盖的土地 现今太阳种植咖啡占美国商店出售咖啡75％，尽管太阳种植咖啡看似为农民带来高产量与抗病希望，但这种转变同样付出不少生态代价。 工业种植园为取地种植太阳咖啡，经常需要大面积砍伐森林。据统计，1990年代从太阳种植推广以来，单在拉丁美洲，原本的280万公顷传统遮荫咖啡种植园，就有超过四成树冠(110万公顷)被砍伐，以改建成太阳种植咖啡园。 咖农为促进收入响应政府砍树换太阳种植的政策，使森林快速消失于地平在线。森林砍伐使动物栖息地丧失，生物多样性丧失，太阳种植对生态的负面效应，远大于咖农提高产能的小小经济收益。 图:太阳种植园需使用化肥和农药 在传统天然树冠提供的遮荫种植咖啡园，有大量落叶为咖啡植物提供营养。但太阳种植园，这些天然有机营养素是不可期待的。 缺乏落叶覆盖的农场，加上日照强度造成的产能提升，使咖啡园的土壤肥力快速降低，农民必须使用化肥，尤其是氮肥来增加植物营养。结果导致太阳咖啡农场的硝酸盐会随着雨水冲刷进入当地流域，耗尽水中氧气供应并杀死水生生物，造成水污染。 此外，因为缺乏落叶覆盖，太阳种植咖啡园还需要使用除草剂来控制杂草。这些农药随着径流污染了河水。 图:森林变为农业土地，覆被消失土壤侵蚀易生 缺乏落叶的农场，也使太阳种植的咖啡园土壤完全暴露在阳光下并直接加热时，土壤容易变干失去密度，并被风和水侵蚀带走。侵蚀造成的泥沙沉积物又流入水源，影响水和陆地生态系统。 土壤颗粒也会增加空气污染，因为风蚀会改变大气条件和气候。这些腐蚀性过程使得曾经被森林占据的土地变成了荒凉、干燥、养分枯竭的劣质土。 图:暖化持续高温使咖啡生长减缓并罹病 任何植物都有适应生长的温度，咖啡作物也不例外。但全球暖化的气候趋势，使许多咖啡种植园现今面临高温对咖啡收获的威胁。 依据科学家的调查，在1998年到2003年的这六年间，全球年均温平均上升了0.54℃摄氏度，远高于20 世纪总平均值。而2012年至2016年的五年间，年均温更上升了0.78°C摄氏度。 阳光种植的趋势始于1970年，当时的气候没有暖化议题，温和偏暖的温度，能加速光合作用进行，从而加快果实的发育和成熟，这意味着产量加快，所以咖农趋之若鹜。 但是当暖化趋势使咖啡园内的空气温度超过'适宜生长临界值'时，过多的太阳热能又成为咖啡生产的弊因。持续暴露高温(30°C）损害咖啡叶片，使其缺水焦化，未摘取的果实也出现晒干问题。 暖化使太阳种植的咖啡园面临产量与产值的双重威胁，于是给咖啡撑伞以降温的遮荫种植方式，又重新获得农民重视。
图:不合时宜的降雨威胁咖啡园的土壤与产量 遮荫种植为咖啡园带来的另一个好处，是对极端降雨气候的因应。 许多咖啡园位于山区斜坡，遮荫种植为咖啡园带来大量落叶，这些落叶覆盖了咖啡园土壤，形成吸水海绵作用，可以在不合时宜的暴雨或降雨时，为咖啡园吸收过量的水分，阻挡土壤层短时间浸水过多。 遮荫树木的落叶，阻挡了径流对咖啡园土壤的冲刷侵蚀，留住的珍贵的土壤。遮荫树木也同时在咖啡灌木之上形成雨伞作用，阻挡大雨打落叶片或脆弱果实。遮荫种植缓冲极端气候对咖啡园续产力的伤害。
图:农林业生产形式是一种可永续经营的土地利用模式 现今许多阿拉比卡的精品咖啡种植园，开始采用所谓的农林业(Agroforestry或Agro-sylviculture）农场管理模式。 这是一种结合林业与农业间的土地利用实作方式。也就是将农地上的农作物(咖啡)，与多年生木本植物(例如乔木或灌木)交互种植，使单位农地上的作物产量增加，并使生产多元化，有时也会与家畜、养蜂等农业互相混合。 农林业结合了农业与林业技术，创造了更加多元、更多产量、更高利润、更加环保，并且可永续经营的土地利用模式。
图:咖啡包装袋上的遮荫种植标语 多数农林业农场生产的咖啡，都被称为“遮荫咖啡(Shade-Grown Coffee )”。愈来愈多这类”遮荫种植”的标语，出现在阿拉比卡精品咖啡的包装袋标注上。但因为遮荫种植并没有官方标准或监督机构，来管理该术语在咖啡标签上的使用，所以遮荫种植的标注并不能反映出一种统一化的质量等级。 同时，并非所有遮荫种植咖啡园的农林复合系统都属一致，农林复合系统的遮荫范围差异，可从类似成熟森林的密集阴影系统，到只有一两种遮荫树的浅阴影系统。不同的弄林业形式，对咖啡园的产质有不同的影响。
依照咖啡园中林木的高度与种类，还有树冠层的遮荫率，可区分出四种遮荫种植的农林复合状态: A. 传统乡土系统咖啡园
图: 埃塞俄比亚Ilubabor省原始咖啡森林 上图是埃塞俄比亚南部Ilubabor省的热带雨林，本区被联合国教科文组织列为生物圈，这座森林主要出口产品就是生长在原始森林里的野生咖啡，图中较低矮的树种就是咖啡灌木。 这种生长于原始森林中，原生植被几乎没有变化的咖啡园，称为传统乡土系统(Traditional Rustic System)咖啡园，常见于埃赛俄比亚。 这些野生咖啡往往是未被驯服的原生种咖啡，这种咖啡林的管理强度小，农民的管理工作通常不干预森林系统，常见于小型家庭式咖啡农场。 传统乡土系统的咖啡农场树种多样，平均有25种。荫影植被层可能超过三层，遮荫率为 70~100％。 B. 传统混养系统咖啡园
图:北泰国原始森林区开垦的咖啡园 遮荫率第二高的，是传统混养的咖啡园(Traditional Polyculture System ，也称Coffee Gardens)。 这种咖啡园种植的咖啡，是经过人工驯化的传统咖啡品种，为了提升农场的经济收入，会砍伐一些无经济价值的原始林木，改种植可增加收益或增加土壤养分的经济林木、固氮树木、药用植物或果树。 这种传统混养的咖啡种植园，林木的管理强度中等，通常只需照顾经济作物，原始林中的原始植被物无需管理。 上图是北泰国的混养咖啡园，可以看到芭蕉树种植于原始林的树冠下，和咖啡一起生长，这类林木的遮荫率为60~90%。 C. 商业混养系统咖啡园
图:哥伦比亚Antioquia省Andes山的商业混养咖啡园 在商业混养(Commercial Polyculture System)的农林业咖啡园系统，为了增加咖啡植物的农地面积，更多原始林木被大量移除，引入一些具有经济价值的遮阴树与咖啡混合种植，通过种植经济性木材与果树提供遮荫。 这种商业混养的咖啡种植园，林木的管理强度高，森林的树冠需要经常修剪，去除附生植物。 这类混养林通常只有两个植被层，树冠和咖啡，遮阳率在30~60%。由于咖啡作物上层的植被不够茂密，这类咖啡园可能因植被覆盖不足，而需要使用到化学肥料和杀虫剂。 D. 阴影单作系统咖啡园
图:哥伦比亚阴影单作咖啡种植园 荫影覆盖率最低的是单一阴影系统（Shaded Monoculture System），只栽种一两种遮荫树种，通常是印加属(Inga)的固氮树木。 这种单一阴影的咖啡园，去除所有的原始林木，重新种植少部分阴影树木，林木的管理强度高，森林树冠树苗要经常修剪，去除附生植物，阴影覆盖率仅10~30%。
图:2015年哥斯达黎加COE卓越杯第一名获奖咖啡园 尽管遮荫种植对生态、环境、咖啡质量均有好处，但不表示地表上所有咖啡园都应该采用遮荫种植，或者遮荫率愈高愈好。 上图是2015年哥斯达黎加超凡杯竞赛第一名的咖啡庄园，位于海拔1600公尺的高山，显然这区冠军豆咖啡园没有使用遮荫系统，可以看出这是一个太阳种植咖啡地块。 遮荫的根本目的，是为咖啡园阻挡不适当的太阳热量，但如果已经生长在高海拔山区，全天日照量不多，这时就不一定需要采用遮荫种植来生产高质量咖啡。 所以要不要遮荫，是咖啡农场针对当地微气候环境的考虑选择。当消费者因为选购遮荫咖啡而因此要付出较高购买成本时，其实可以跳脱遮荫一定更好的迷思。 当我们更多了解所选购咖啡的身世，获得有关咖啡农场的信息，或许我们更能理解，手上这一包咖啡，为何需要遮荫?又是属于哪种农林业层级的遮荫。 今日的咖啡生豆学，我们就谈到这里。下期会跟您持续阴影议题，谈另一个与阴影有关，也常出现在咖啡包装袋上的术语”鸟友咖啡”，我们下期再会。 |
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