甲烷排放這個“鍋”，其實水稻背不起

文章來源:中國科學報王方2019-11-24 16:22

水稻品種越高產(chǎn)，甲烷越多？

水稻是世界第二大口糧作物。張衛(wèi)建介紹，水稻高產(chǎn)途徑有兩條：提高生物學產(chǎn)量；提高收獲指數(shù)，即收獲物中稻谷與稻草之比。而這兩種途徑對稻田甲烷排放的影響，迄今尚無定論。

適度提高植株生物量和增強莖稈及根系，是突破水稻單產(chǎn)徘徊不前的育種與栽培新途徑。

但由于水稻當季光合產(chǎn)物也是稻田甲烷產(chǎn)生菌的重要碳源，因此，國內(nèi)外普遍認為水稻高產(chǎn)新品種將進一步增加稻田甲烷排放。

該團隊研究發(fā)現(xiàn)，水稻高產(chǎn)新品種不僅可以通過根系分泌物和凋落物的形式為稻田甲烷產(chǎn)生菌提供更多的碳源，促進甲烷產(chǎn)生過程；同時也可以通過強大的通氣組織（根系）為稻田甲烷氧化菌提供更多氧氣，促進甲烷氧化過程。

團隊成員、中國農(nóng)科院作物科學研究所張俊博士解釋道：“當土壤貧瘠時，甲烷產(chǎn)生的碳源主要來自當季光合產(chǎn)物，高產(chǎn)品種可以顯著促進甲烷產(chǎn)生進而增加排放。當土壤比較肥沃時，土壤有機碳源充足，但氧氣不足，高產(chǎn)品種根際泌氧強，可以促進甲烷氧化進而減少排放。”

“水稻品種對稻田甲烷排放的調控，是通過植株影響土壤碳源和氧源及微生物群落狀況，進而調控甲烷的產(chǎn)生和氧化過程，是作物—土壤系統(tǒng)的地上地下互作過程。”張衛(wèi)建說。

2017年，他們發(fā)表在《全球變化生物學》上的成果表明，高產(chǎn)新品種對稻田甲烷排放的影響取決于稻田土壤有機質水平。

當?shù)咎锿寥镭汃ぃㄓ袡C質含量低于1.4%）時，高產(chǎn)品種會提高甲烷排放；在中高產(chǎn)稻田（有機質含量高于2.1%），高產(chǎn)新品種顯著降低稻田甲烷排放。

由于中高產(chǎn)稻田的甲烷排放總量遠高于貧瘠稻田，因此，高產(chǎn)新品種的甲烷凈減排量遠高于其在貧瘠稻田的增排效果。

而且根據(jù)第二次土壤普查數(shù)據(jù)，我國80%以上的稻田有機質含量高于2.1%，且近年來呈現(xiàn)遞增趨勢。

“由此可見，我國水稻高產(chǎn)新品種的大面積推廣，不僅保障了國家的口糧安全，而且起到了甲烷顯著減排效果。”張衛(wèi)建指出。

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