水稻“蓝色革命”：上海产节水抗旱稻减少稻田温室气体排放

6月30日，农业农村部与国家发改委发布了《农业农村减排固碳实施方案》，明确提出实施稻田甲烷减排行动。

近日，上海市农业生物基因中心科研团队总结了20年来在节水抗旱稻理论与应用研究中的发现，在植物学国际权威期刊《分子植物》上发表了观点文章《在碳中和下保障粮食安全的“蓝色”革命：节水抗旱稻所展示的成功案例》，向全世界提出水稻“蓝色革命”观点，即通过创新培育节水抗旱稻，实现旱种旱管的稻作生产模式，使水稻生产摆脱对水的过度依赖，大幅减少稻田温室气体排放，促进水稻生产向“资源节约、环境友好”的绿色可持续生产方式转型。

当前，保障粮食安全与实现碳中和，是全球关注的热点。而千百年来按照传统模式耕种的水稻，单位面积内排放的温室气体是小麦、玉米等旱作粮食作物的4倍以上，水稻生产难免形成“高产-大水大肥-高碳排放”的恶性循环。

“水稻生产过程中甲烷排放量远远高于旱地作物，原因在于淹水所导致的缺氧环境会产生大量甲烷。”中国科学院南京土壤研究所副所长颜晓元介绍，甲烷对温室效应的贡献仅次于二氧化碳。

颜晓元说，当今社会，所有种类的温室气体排放量都在增加，为了实现“碳中和”，千百年来耕种稻田的传统模式自然也需要更新。节水抗旱稻与传统水稻相比，淹水时间显著减少，因此能够大幅降低稻田甲烷排放量。

水稻是高耗水作物。早在20多年前，上海市农业生物基因中心首席科学家罗利军研究员就意识到，作为淡水资源匮乏的国家，中国的水养不起中国的稻。围绕这一矛盾，他带领科研团队聚焦陆稻节水抗旱特性，结合水稻优质高产特性，通过杂交育种创新，培育出节水抗旱稻，产量可达600公斤/亩，解决了产量、品质与抗旱性难以兼具的难题。

除了上述优点外，因旱作改变了稻田生态环境，节水抗旱稻与水稻相比，大幅降低了稻田温室气体的排放。2019-2020年，研究团队在安徽7个县进行了稻田温室气体排放监测，节水抗旱稻旱种旱管的碳排放相较水田减少90%以上，与玉米等旱作作物持平。

目前，节水抗旱稻年种植面积已超过300万亩，其中旱优73超过200万亩，已成为长三角种植面积最大的杂交稻品种。节水抗旱稻已经在我国超过三分之二的省市，及20多个“一带一路”国家进行商业推广或示范种植。研究团队力争在“十四五”实现节水抗旱稻年种植面积1000万亩。该目标一旦实现，意味着每年可减少稻田甲烷排放15.6万吨，折合二氧化碳当量约440万吨。如果能将这部分减少的稻田碳排放纳入国际碳交易市场，可使农民额外增收4400万美元。

“我们也有其他手段来降低稻田甲烷排放量，比如优化栽培管理手段，但所有措施都比不上从种子层面解决问题。”颜晓元表示，节水抗旱稻能够从根源上减少甲烷排放，具有极大环保优势。而且在栽培管理完善的情况下，节水抗旱稻能够实现产量和低碳的双赢，具有广阔前景。

60年前的“绿色革命”致力于提高作物产量，解决了粮食安全问题；近20年来，逐步兴起的“蓝色革命”则致力于解决农业生产与环境，特别是农业生产与水资源间的矛盾。节水抗旱稻推动了我国水稻生产的“蓝色革命”，从种质创新的角度，使水稻生产摆脱了对水的过度依赖，实现旱作生产，大幅减少了稻田温室气体排放，是一次在农业“碳中和”目标下保障粮食产量的成功尝试。

文章来源：上观新闻