據(jù)中國(guó)農(nóng)科院最新消息,該院作物科學(xué)研究所作物耕作與生態(tài)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),通過(guò)研究水稻收獲指數(shù)(HI)變化對(duì)甲烷排放的影響,揭示了HI與甲烷排放的關(guān)系及其生物學(xué)機(jī)制,這是繼該團(tuán)隊(duì)揭示現(xiàn)代高產(chǎn)水稻品種“促進(jìn)耕層增氧-激活土壤氧化菌-促進(jìn)甲烷氧化”的減排機(jī)制之后的又一重大研究成果,相關(guān)研究發(fā)表于最新一期《全球變化生物學(xué)(Global Change Biology)》。
該團(tuán)隊(duì)首席、中國(guó)農(nóng)科院作科所研究員張衛(wèi)建表示,水稻是世界第二大口糧作物,稻田是全球甲烷最主要的人為排放源,也是我國(guó)農(nóng)業(yè)最大碳排放源。他介紹,水稻高產(chǎn)途徑有兩條:提高生物學(xué)產(chǎn)量;提高收獲指數(shù),即收獲物中稻谷與稻草之比;而不同途徑對(duì)稻田甲烷排放的影響,迄今尚無(wú)定論。
現(xiàn)有研究認(rèn)為,水稻光合產(chǎn)物是稻田土壤微生物的主要碳源,通過(guò)提高HI,減少光合產(chǎn)物向地下輸入,能顯著降低甲烷排放,是高產(chǎn)低碳排放的品種選育之路。但是,該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),HI變化對(duì)甲烷排放的影響只在水稻后期顯著,而此期排放的甲烷不到全生育期總量的20%;另外,HI提高只在長(zhǎng)期淹水稻田有減排效果,減排潛力只有4.4%,而目前全生育期淹水的稻田占稻田總面積不足30%??梢?jiàn),通過(guò)提高HI實(shí)現(xiàn)甲烷減排的潛力非常有限。不過(guò),HI提高可能減少下一季稻草還田量,存在一定的減排潛力。同時(shí),現(xiàn)代水稻高產(chǎn)品種的收獲指數(shù)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)較高水平(約0.55),進(jìn)一步大幅提升的難度非常大。因此,僅靠提高現(xiàn)代品種的收獲指數(shù),很難實(shí)現(xiàn)水稻單產(chǎn)的大幅度提升和稻田甲烷排放的顯著減少,高產(chǎn)低排放的品種選育和稻作創(chuàng)新需要新智慧。