节水抗旱稻实现资源节约与减污降碳“两全”
作者: 来源:中国环保协会 发布时间:2022-08-04 12:08:27 浏览()次
  • 近日,上海市农业生物基因中心科研团队在植物学国际权威期刊“Molecular Plant”上发表了《Blue Revolution for Food Security under Carbon Neutrality: A Case from the Water-saving and Drought-resistance Rice》,并提出水稻“蓝色”革命,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、环境友好的可持续生产方式转型。

    近20年来,逐步兴起的“蓝色”革命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。

    水稻是高耗水(占总用水量的50%)作物。为解决“稻—水”矛盾,上海市农业生物基因中心首席科学家罗利军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了节水抗旱稻,解决了产量、品质与抗旱性难以兼具的难题,实现了产量600公斤/亩。

    在减少农业面源污染方面,节水抗旱稻以基肥为主,生育期长的品种辅施一次分蘖肥,减少了多次施肥的人工、农机及肥料投入。2018年,上海市环境科学研究院在金山区对节水抗旱稻旱作生产和传统水稻种植的面源排放进行了监测对比,结果表明节水抗旱稻节水超过50%,排放中总氮减少70%,总磷减少超过30%,部分农药因未施用无排放。

    在降碳方面,罗利军表示,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,贡献了全球10%—12%的甲烷排放量,提供2.4%的“加强全球变暖效应”。

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    图为稻田水分状况与温室气体排放关系

    节水抗旱稻,因旱作大幅减少了碳排放。2019年—2020年,联合上海农科院低碳团队在安徽省7个县进行了稻田温室气体排放监测,结果表明其相较水田减少90%以上,与玉米等旱作作物持平。

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    目前,据罗利军介绍,节水抗旱稻已经在我国超过2/3的省市及20多个“一带一路”国家有了商业推广或示范种植。

    在未来发展方面,罗利军表示,力争在“十四五”期间实现年种植面积1000万亩。这意味着每年减少稻田甲烷排放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。”

    此外,该研究团队还制定了节水抗旱稻发展的“1522”目标,即到2035年,实现新增稻作面积1亿亩、粮食增产500亿公斤,替代现有水稻品种面积5000万亩,节约农业用水200亿吨,减少稻田碳排放200亿公斤。

    华中农业大学生命科学技术学院教授、博士生导师,作物遗传改良国家重点实验室主任,“长江学者奖励计划”特聘教授,国家“杰青”获得者熊立仲,这样评价道:节水抗旱稻不仅为农业科研和生产的转型发展提供了新思路,还在促进农民增收农业增效、推动农业“蓝色”革命等方面发挥着重要作用。