顏色豐富、形態(tài)各異的秘魯土豆。

土豆，學(xué)名“馬鈴薯”，是著名的茄科食用植物。它在全世界有無數(shù)忠實的愛好者，各國更是對它擔(dān)起主食重任抱以厚望。為了應(yīng)對隨時可能到來的糧食危機，許多國家都相繼增加了糧食作物的種植面積，其中以土豆的種植面積增長速度最快。土豆不僅有較高的營養(yǎng)價值和老少皆宜的口感，而且從產(chǎn)量和種植條件等多方面考慮，土豆可以說是最適合作為主糧的作物之一。鑒于土豆的種種優(yōu)點，聯(lián)合國將2008年命名為國際土豆年，并稱贊其將成為未來人類的主食之一。

不被待見的土疙瘩被擺上了餐桌

土豆被安第斯山脈的原住民種植了數(shù)千年，但直到16世紀才被外界所知。1532年，西班牙殖民者們?yōu)榱藢ふ尹S金首次踏上秘魯。在和當(dāng)?shù)厝私佑|的過程中，他們注意到印加的礦工會食用芻努——將土豆置于寒冷雪地凍干后形成的食物。這種食物在室內(nèi)可保存十年不腐壞，因此幫助當(dāng)?shù)厝擞行У氐钟藶?zāi)荒年月被餓死的風(fēng)險。后來土豆被西班牙人帶回國進行小規(guī)模種植，但西班牙人只是用土豆喂牲口。17世紀初，秘魯人將土豆;東干，由此制作出的芻努可以長期保存土豆已經(jīng)進入英國、意大利、荷蘭等歐洲國家，可是這個時期的歐洲人依然不能接受土豆作為食物，只有在饑荒時期實在沒有口糧的情況下，無奈的歐洲人才不得不煮“野蠻人的塊莖”來吃。歐洲人厭惡土豆的另一個原因，是他們覺得土豆植株長得很像“女巫”們種植的茄科植物（這也是事實，馬鈴薯為茄科茄屬），害怕觸碰土豆會中毒，更別提吃土豆了。

秘魯人將土豆凍干，由此制作出的芻努可以長期保存。

其實，土豆有許多其他糧食不具備的優(yōu)點：土豆特別容易種植，生長速度快，占地面積也少;土豆的生長對環(huán)境也不挑剔，在任何環(huán)境下幾乎都能生長;土豆的營養(yǎng)價值也很高——它含有人體所需的所有9種必需氨基酸，其所含的維生素C是蘋果的10倍，B族維生素是蘋果的4倍，各種礦物質(zhì)是蘋果的幾倍至幾十倍不等。甚至就連土豆皮也有一定的保健功效，土豆皮富含綠原酸和硫辛酸等抗氧化劑。綠原酸有抗氧化和抗癌的功效，硫辛酸對糖尿病和飲酒造成的多發(fā)性神經(jīng)病變有療效。

但在當(dāng)時，整個歐洲社會并不了解土豆的好處。從農(nóng)民到城市工人，歐洲民眾對土豆非常抵觸，認為其既沒有味道，聞著也不香。歐洲第一本百科全書的作者德尼·狄德羅這樣形容土豆的滋味：“除了淀粉味，什么味道都沒有的塊莖?！比欢?，一場殖民戰(zhàn)爭卻讓不被待見的土豆成了英國人的主食。1775年，當(dāng)時還屬于英國殖民地的美國爆發(fā)了一場抵抗英國殖民統(tǒng)治、爭取民族獨立的戰(zhàn)爭。當(dāng)時英軍的所有口糧都來自英國本土，8年戰(zhàn)爭的驚人消耗讓英國本土陷入了大饑荒。迫于糧食壓力，英國政府不得不出臺政策，大力推廣種植土豆。在饑荒面前，英國人顧不得先前的偏見，丑陋的塊莖這才被正式擺上了英國人的餐桌。相似的歷史也在英吉利海峽對面的荷蘭、比利時和法國等國上演。從一開始的歧視和懷疑，到最后充分認識到土豆的優(yōu)點，歐洲用了幾百年時間。

成也土豆，敗也土豆

隨著土豆出現(xiàn)在越來越多歐洲人的餐桌上，歐洲國家抵抗糧荒的能力明顯提高，周期性人口減少的發(fā)生率也大大降低。營養(yǎng)豐富的土豆還降低了歐洲人患壞血癥、結(jié)核病、麻疹和痢疾等疾病的風(fēng)險。從某種意義上來看，土豆可以說是西方世界崛起的重要支撐。歐洲種植土豆的區(qū)域出生率逐漸上升，死亡率逐漸降低，這讓歐洲的人口迅速增長，其中又以愛爾蘭最為明顯。

從1780年到1841年，愛爾蘭總?cè)丝趯崿F(xiàn)倍增，從400萬增長至800萬。如此夸張的人口增長數(shù)據(jù)背后的原因既不是工業(yè)擴張，也不是農(nóng)業(yè)技術(shù)革命。愛爾蘭的農(nóng)業(yè)技術(shù)相對于英國更加落后，即便如此，種植難度和種植成本都很低的土豆能讓最貧窮的農(nóng)民家庭生產(chǎn)出大量營養(yǎng)豐富的食物。和谷物相比，土豆的種植、收獲和烹飪難度低，連小孩都能完成。收獲上來的土豆也不像谷物需要脫殼、干燥和磨粉。又因為原產(chǎn)于南美的土豆非常適應(yīng)愛爾蘭的土壤和氣候，當(dāng)時1英畝（約合6畝）土地可以出產(chǎn)6噸土豆，而小麥和燕麥的產(chǎn)量不到1噸。當(dāng)大部分歐洲地區(qū)家庭還在拒絕食用土豆時，愛爾蘭人已經(jīng)將土豆作為重要的糧食對待。對于當(dāng)時的普通愛爾蘭家庭來說，土豆是唯一的食物，但太過單一的食物構(gòu)成給愛爾蘭埋下了災(zāi)難的種子。

這場災(zāi)難來得如此突然，在1845年至1852年的7年時間里，愛爾蘭人口驟減100多萬，200多萬愛爾蘭人背井離鄉(xiāng)。災(zāi)難背后的原因是晚疫病引發(fā)的土豆大減產(chǎn)。導(dǎo)致土豆晚疫病的元兇是一種卵菌，被晚疫病卵菌感染的土豆的塊莖和葉片都會腐爛。當(dāng)時爛在土中的塊莖對愛爾蘭家庭的打擊無疑是致命的。

矗立在都柏林街頭的饑民雕像，真實地反映了那段饑荒歲月。

感染晚疫病而腐爛的土豆塊莖。

秘魯至今依然保留著全世界最大的馬鈐薯品種庫。

發(fā)生在愛爾蘭的悲劇很大程度上是土豆種植品種過于單一釀成的，而在土豆的發(fā)源地秘魯，晚疫病的威脅并不是很大。這是因為秘魯人會在不同海拔種植不同品種的土豆，自然選擇和人類對土豆口味和抗病蟲害能力等方面的要求，共同造就了秘魯豐富的土豆品種。秘魯本土的土豆品種在5000種以上，數(shù)量龐大的土豆家族甚至讓植物分類學(xué)家們?yōu)榇祟^疼了好幾十年。多樣化的好處是染病風(fēng)險減小，使得晚疫病只能感染其中部分品種的土豆。當(dāng)時愛爾蘭人所種植的土豆品種非常單一，再加上以塊莖無性繁殖的土豆會將保留上一代塊莖中的病毒，造成病毒積累，才釀成了那次慘劇。

為了不讓悲劇重演，今天的科學(xué)家們對土豆晚疫病卵菌的基因進行了測序，同時在現(xiàn)代農(nóng)藥、基因工程和多樣性冗余方面加大研究和投入，使植物病帶來的危害大大降低，也為土豆成為主食掃去了大部分后顧之憂。

土豆的規(guī)?；N植助推了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展，土豆在其中也扮演了重要角色。舊石器時代溫度變化十分劇烈，這個時期世界上大部分地區(qū)在寒冷的冰期和溫暖的間冰期間快速變換。不穩(wěn)定的氣候決定了人類不能靠某一種食物生存。距今約1萬年前，當(dāng)最后一個冰河期結(jié)束，氣候變得穩(wěn)定時，古人們開始從成千上萬種可食用植物中挑選他們各自偏愛的少數(shù)品種并嘗試栽培，農(nóng)耕的星星之火在全世界蔓延開來。在土豆和玉米還沒有在歐洲大面積種植，強效肥料尚未得到普遍使用之前，歐洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率低下，當(dāng)時的歐洲人每天能獲取的食物還不如同時期非洲或亞馬孫地區(qū)某些靠采集和捕獵維生的原始部落。吃不飽的窘境最后被規(guī)?；瘑我黄贩N種植農(nóng)業(yè)改變了，這場最先興起于歐洲的農(nóng)業(yè)革命讓數(shù)億歐洲人擺脫了貧困，而最早進行規(guī)?；N植的糧食品種就包括土豆。

單臺聯(lián)合收割機每小時可收獲100～400噸土豆。

馬鈴薯甲蟲是土豆的天敵。

近現(xiàn)代歐洲和北美地區(qū)土豆的大規(guī)模種植為農(nóng)業(yè)工業(yè)化樹立了模板，也改變了世界農(nóng)業(yè)的大格局。大航海時代在為歐洲帶來土豆的同時，還將全世界第一種強效肥料——秘魯鳥糞引入了歐洲。鳥糞中含有豐富的氮、磷和鉀等元素，出口鳥糞讓當(dāng)年的秘魯賺了不少錢。但遺憾的是，商船同時還引入了土豆的天敵——馬鈴薯甲蟲。馬鈴薯甲蟲最喜愛土豆植物，同時也會危害番茄、煙草、辣椒和茄子等茄科植物。雖然馬鈴薯甲蟲讓現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)者傷透了腦筋，但也給殺蟲劑的發(fā)展帶來了很大的動力。19世紀60年代，美國為扼制馬鈴薯甲蟲疫情，在全國范圍內(nèi)大面積推廣砷制劑殺蟲劑。在砷制劑的基礎(chǔ)上，科學(xué)家又不斷研究出雙對氯苯基三氯乙烷（俗稱滴滴涕，現(xiàn)已禁用）等殺蟲劑。在規(guī)模種植、強效肥料和殺蟲劑的共同作用下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了巨大變革，單位面積產(chǎn)量大大提高。

高產(chǎn)又頑強的塊莖

土豆之所以能成為全世界人民喜愛的主食，產(chǎn)量高是重要原因。作為谷物的小麥或水稻的谷穗如果太重，會造成植物倒伏，這對植株是致命的。而生長在地下的土豆塊莖則基本不受植物其他部分的限制。土豆的繁殖策略也和水稻等植物有很大不同。禾本科的水稻、玉米和大麥等作物的壽命都很短，野生種壽命一般不超過兩年，因此它們選擇將光合作用合成的能量全部留給下一代，也就是種子。

土豆原產(chǎn)于安第斯山區(qū)，惡劣的環(huán)境讓土豆具備了多種應(yīng)對惡劣環(huán)境的策略。安第斯山脈遍布活火山，是地震、洪水和山體滑坡的高發(fā)地。就算不考慮地質(zhì)災(zāi)害的影響，安第斯山區(qū)的氣候也不適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：山區(qū)的溫度變化幅度劇烈，幾個小時內(nèi)溫差可達20多攝氏度。在艱難的生存環(huán)境面前，土豆演化出了兩大求生本領(lǐng)：其一，塊狀的變態(tài)莖。土豆演化出了塊莖，并將豐富的營養(yǎng)儲存在其中。因為土地是良好的保溫層，深埋地下能在一定程度上抵御山區(qū)劇烈的溫度變化，同時也避免了被動物啃食。塊莖營養(yǎng)儲備豐富，自帶“水箱”，和作為植物種子的谷物相比，土豆抗干旱等惡劣環(huán)境的能力更強。其二，土豆有兩條繁殖途徑。除了開花授粉進行有性繁殖外，土豆還可以通過塊莖上的芽進行無性繁殖。相比有性繁殖，無性繁殖無需將能量消耗在不能生育后代的雄性身上，同時能保證后代基因的穩(wěn)定。

土豆將幾乎全部營養(yǎng)保存在塊莖中

不過，土豆作為食物也存在一些缺點，比如含水量高。土豆的含水量高達60%～70%，干物質(zhì)比例大大低于谷物。更大的體積和重量帶來的是更高的運輸成本。土豆的另一大缺點是不耐儲存。生土豆對儲存環(huán)境的要求很高，一旦腐爛、變綠或是發(fā)芽，都會導(dǎo)致土豆無法食用，國際糧食市場上鮮有土豆交易也是這個原因。無法長期保存就意味著生土豆無法作為存儲糧，這也是限制土豆成為主糧的重要原因。世界各國的土豆平均畝產(chǎn)也相差巨大。非洲一些國家因為缺少肥料和灌溉水，平均畝產(chǎn)僅為0.5噸左右，而歐盟國家的土豆平均畝產(chǎn)可達2.5噸左右。另外，土豆多以種薯繁育，一般每次收獲要留下20%作為種薯，大大超過水稻和玉米等谷物所需留下的種子量。最后，土豆的無性繁殖無法淘汰缺陷基因，還會帶來適應(yīng)新環(huán)境能力變?nèi)?、積累病毒等問題。只有解決了這些問題，土豆才能真正成為安全的主糧。

土豆時代的序幕

土豆作為全球熱銷食品，正在經(jīng)歷由新鮮土豆轉(zhuǎn)向增值加工食品的轉(zhuǎn)變。土豆淀粉中含有天然的磷酸基團，因此含水性超過玉米淀粉和紅薯淀粉，被用來為食物增稠。人們平時購買的面食制品、蛋糕和冰淇淋中大多添加了土豆淀粉。餐館和快餐連鎖店所用的預(yù)制薯條和薯塊每年的產(chǎn)量超過700萬噸。土豆可以作為釀酒的原料，東歐地區(qū)人民喜歡飲用的伏特加的發(fā)酵原料中就有被碾碎的土豆泥。1937年，美國梅爾食品公司首次生產(chǎn)的富含土豆全粉的罐頭午餐肉順利成為二戰(zhàn)盟軍食品中的主要蛋白質(zhì)來源，而土豆全粉解決了生土豆不耐儲存的問題。

土豆淀粉在制藥、紡織和造紙工業(yè)中也有重要作用，主要用于加工黏合劑和作為填充物，還能改善食物紋理。土豆淀粉具有抗高溫和耐高壓的特性，因此在石油工業(yè)中被用于稠度穩(wěn)定劑，以保持泥漿的水分。土豆淀粉可以用于替代目前使用的聚苯乙烯等塑料，由土豆淀粉制成的一次性餐具具有100%生物可降解的優(yōu)點。土豆的皮和含淀粉廢料可用于生產(chǎn)生物質(zhì)乙醇。據(jù)加拿大研究機構(gòu)的估算，4.4萬噸土豆加工廢料可生產(chǎn)400萬～500萬升乙醇。

能否更集約、高效地使用資源是判斷科技先進與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。如果達到相同的生產(chǎn)水平，使用的資源比以前更少，這就是科技進步。過去的經(jīng)驗和教訓(xùn)告訴我們，在有限的耕地資源、水資源和能源前提下，高效、清潔和可持續(xù)是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，而高產(chǎn)、適應(yīng)性強的土豆恰好能滿足這些要求。要讓全世界大多數(shù)國家接受土豆作為主糧還需要很長時間，但為應(yīng)對隨時可能爆發(fā)的食物危機，至少人類已經(jīng)有了土豆這個對策。

美國宇航局非常看好土豆作為未來人類在火星上的食物（效果圖）。