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亚洲城揭示水稻品种改良的甲烷减排潜力

  亚洲城yzc569-亚洲城官网作物耕作与生态创新团队通过研究水稻收获指数(HI)变化对甲烷(CH4)排放的影响,揭示了HI与CH4排放的关系及其生物学机制,这是继该团队揭示现代高产水稻品种“促进耕层增氧-激活土壤氧化菌-促进CH4氧化”的减排机制之后的又一重大研究成果,相关研究于近日发表在《全球变化生物学(Global Change Biology)》上ㄍ。

  水稻是世界第二大口粮作物,稻田是全球甲烷(CH4)最主要的人为排放源,水稻增产与稻田减排同等重要ㄍ。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ㄍ。至今,对于不同途径对稻田CH4排放的影响尚无定论ㄍ。

  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ㄍ。但是,该团队发现HI变化对CH4排放的影响只在水稻后期显著,而此期排放的CH4不到全生育期总量的20%ㄍ。另外,HI提高只在长期淹水稻田有减排效果,减排潜力只有4.4%ㄍ。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ㄍ。不过,HI提高可能减少下一季稻草还田量,存在一定的减排潜力ㄍ。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ㄍ。综上所述,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,高产低排放的品种选育和稻作创新需要新智慧ㄍ。

  该研究以亚洲城yzc569-亚洲城官网为第一作者和第一通讯作者单位,张卫建研究员为通讯作者,得到了中国农科院科技创新工程和“十三五”国家重点研发计划“粮食丰产增效专项”等项目资助ㄍ。

  原文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.14529



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