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仅靠水稻收获指数提高难以实现大幅减排

    来源:中国科学报 作者: 发布时间:2019-01-09 Tag:

近日,中国农业科学院作物科学研究所(以下简称作科所)作物耕作与生态创新团队揭示了水稻收获指数(HI)与甲烷(CH4)排放的关系及其生物学机制。研究发现,仅靠提高现代品种的收获指数,很难实现水稻单产的大幅度提升和稻田CH4排放的显著减少。相关研究成果在线发表于《全球变化生物学》。   该团队首席、作科所研究员张卫建介绍,水稻是世界第二大口粮作物,稻田是CH4最主要的人为排放源,水稻增产与稻田减排同等重要。从生物学上讲,水稻高产途径有两条:提高生物学产量和提高收获指数。至今,对于不同途径对稻田CH4排放的影响尚无定论。     因为水稻光合产物是稻田土壤微生物的主要碳源,现有研究认为通过提高HI,减少光合产物向地下输入,能显著降低CH4排放,是高产低碳排放的品种选育之路。不过,该团队发现HI变化对CH4排放的影响只在水稻后期显著,而这一阶段排放的CH4不到全生育期总量的20%;HI提高只在长期淹水稻田有减排效果,减排潜力只有4.4%。目前全生育期淹水的稻田占稻田总面积不到30%,可见,通过提高HI实现CH4减排的潜力非常有限。     另一方面,HI提高可能减少下一季稻草还田量,存在一定的减排潜力。但是,现代水稻高产品种的收获指数已经达到了一个较高水平(约0.55),进一步大幅提升的难度非常大。高产低排放的品种选育和稻作创新需要新智慧。(王方)     相关论文信息:DOI:10.1111/gcb.14529 日期:2019-01-08