稻田甲烷排放量取决于作物产量

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稻米是全球近一半人口的主食作物。不幸的是,稻田湿地土壤中的缺氧条件非常适合产生甲烷的微生物,甲烷的温室效应仅次于二氧化碳。随着世界人口的持续增长,稻米产量也将随之增长,带来更多加剧气候变暖的甲烷。但新的研究表明,优化作物产量既可以提供更多食物,又出人意料地可以减少甲烷的产生。

先前的研究表明,稻田在雨季比旱季排放更多的甲烷。但排放量下降的原因尚不清楚。由于雨季也会导致作物产量下降,荷兰瓦赫宁根大学的尼科·范·布雷门和他的同事们推测,甲烷的产生与作物的产量有关。为了验证这一假设,该团队通过改变肥料的用量和去除部分植物的花朵,对稻米收成进行了实验性操作。他们发现,随着去除的花朵越多(产量下降),甲烷的产生就越多。根据他们本周在《美国国家科学院院刊》Proceedings of the National Academy of Sciences在线发表的报告,花朵较少的植物表现出储存光合作用产生的碳的能力下降。在这种情况下,碳反而储存在土壤中,在那里被细菌转化为甲烷。

目前,稻米生产约占全球甲烷排放量的13%。科学家们建议,开发能够储存更多碳的稻米品种,或许是在额外的稻穗中,可能有助于减少甲烷的产生。莱斯大学的罗纳德·L·萨斯和加州大学欧文分校的拉尔夫·J·西塞罗内在随附的评论中指出,人口增长和近期气候变化使得这些努力变得必要。他们写道:“不断增长的世界人口的粮食需求和全球变暖的破坏性影响,都对农业科学界提出了挑战,要求他们关注这两种环境压力如何相互作用,并加速努力开发更高产、对农民友好的、排放更少甲烷的稻米。”

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