2024年12月12日

绿色水稻温暖未来探索生态文明下的减排农业

《绿色稻田,温暖未来:探索生态文明下的减排农业》

在不断变化的地球气候背景下,科学家们一直在寻找一种能够显著减少农业对地球产生影响的方法。最近,他们培育出了名为“减排水稻”的新作物,这种水稻不仅能大幅度减少甲烷排放,而且产量也比传统水稻高。这项研究成果对于促进粮食可持续发展具有重大潜力,但还需要更多的研究来确定这种新技术是否适用于实际生产。

从工业革命以来,甲烷已经成为全球变暖的一个重要因素,其中大约20%的温室气体增量是由人类活动造成的。农业是甲烷主要来源之一,其中包括来自牲畜和水稻的大量排放。为什么是水稻?因为它主要生长在淹没土壤中,这里缺氧,是微生物产生甲烷的理想环境。

目前已有暂时排干农田并向土壤中加氧的一种方法,可以显著减少稻田排放的甲烝。但这需要精确控制,不然会对植被造成损害。而现在,有一种新的转基因(GM)水稻,或许能够通过更简单、更有效的手段实现这一目标。

2002年,科学家发现,随着谷物增加而释放出的甲烷数量也会降低。这是因为碳被锁定在了米粒中的淀粉之中,而不能供给土壤中的微生物。在这个过程中,一种名为转录因子的DNA序列被发现,它可以开启合成淀粉基因。将此序列与另一个启动子结合后,就可以确保淀粉主要生成于植物种子内部。

通过将这个联合体嵌入到粳稃这样的主流型号中进行测试,其结果显示GM 稍得其干重含有86.9% 的淀粉,比传统糯米只有76.7%,而且根系中的生成甲烷微生物数量极其有限。此外,对于不同季节的情况进行测量表明,与常规糯米相比,该品质糯米释放出来的甲烷只占1%左右,即使是在炎热季节也是如此。这使得该品质糯米成为全球变暖背景下一个更加值得推荐使用工具。

尽管如此,加州大学戴维斯分校农学家Bruce Linquist表示:“这些削减巨大。”但他同时认为,在实际生产应用上可能不会那么清晰。他强调,还需进一步实地试验以确认该技术是否可行。此外,他提醒说,“我看过很多理论上很好的东西,但到了实际操作时却未能表现出预期效果。”

尽管存在一些疑问,这项创新仍旧令人振奋,因为它不仅有助于缓解环境压力,同时也提高了粮食安全。一项对产量测定的结果显示,每株植物从原来的16克暴涨至24克,是一番巨大的增长。Sun教授深感激动:“我感到非常受鼓舞。”

然而,无论多么令人兴奋,都必须面对现实挑战:如何让这种改良后的作物真正投入到日常生活和经济体系中去?答案似乎并不简单,但正如Timothy Searchinger所言:“这是非凡的事业。”

总结来说,“绿色水稅”虽然只是刚刚迈出第一步,但其潜力的巨大性已经引起了广泛关注,并且带来了希望。在我们继续追求更高效、更环保、高质量食品供应链的时候,让我们一起期待这场革命性的改变吧!