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种水稻也会产生甲烷？

10月21日，湖南省农科院旁的试验田里，湖南农业大学“85后”教授、稻田甲烷排放研究课题组负责人靳云凯和学生们挽起裤腿下田，手上提着一个气体采集箱。

（靳云凯和学生在田间观察栽培稻长势。范思璇 摄）

“这个气体采集箱是用来收集水稻释放的甲烷。”靳云凯向记者解释道，水稻种植过程中，由于持续淹水形成厌氧环境，促使产甲烷菌活跃繁殖，从而分解有机物，产生大量甲烷。他形象地介绍，全球稻田每年排放甲烷所导致的温室效应，约等于1.5亿辆汽车跑一年带来的温室效应。

2012年，作为湖南农业大学和瑞典农业科学大学共同培养博士研究生，靳云凯在导师指导下，将研究重心锁定在水稻田甲烷排放机理与低甲烷水稻品种培育上。

当时，国际上从事这方面研究的人不多。“要培育低甲烷水稻品种，但当时关于高排、低排的界定，国际上并没有一个标准。”靳云凯无奈地说，这意味着一切都要从零做起。

这是机遇，也是挑战。

建立标准是第一步。从春耕到秋收，全程记录水稻甲烷的排放量。“天越热，水稻甲烷排放越活跃。”夏天午后，地面烫得没法落脚，靳云凯带着团队扎进试验田、盯着采集箱，每隔30分钟记录一组数据。

到了晚上，仔细核对采集的数据。算错一个数据，都可能前功尽弃。靳云凯的笔记本上，画满了检测流程图与演算公式。历经4年测算，靳云凯团队终于在2016年打磨出国际认可的“甲烷排放度量衡”。

“测量难”解决了，“选种难”又横在眼前。2015年，靳云凯和团队成员开展了大规模的水稻品种筛选工作，但花了将近两年时间，迟迟没有进展。

原来，大部分水稻的亲缘关系很近，基因相似度高，甲烷排放量相差无几。于是，他们联合来自于不同国家的合作团队，把目光投向全球，到菲律宾、意大利、葡萄牙等多个国家共搜集了500余个水稻品种。

这一筛，还真有了惊喜——来自黑龙江的一个粳稻品种，甲烷排放量比其他品种低了近70%，成了后续杂交育种的“核心亲本”。

（靳云凯做实验。范思璇 摄）

“光是降低甲烷排放无法吸引农民种植，提高产量才最有吸引力。”靳云凯和团队用筛选到的低甲烷粳稻与全国各地的优势水稻品种杂交，最终培育出5个低甲烷水稻品系，在山东、安徽等地大田种植的数据显示，甲烷排放最高能降低70%以上，产量也提高了20%。

靳云凯团队算了一笔账，如果全球都种上低甲烷品种，每年能减少2000万吨的甲烷排放，相当于5亿吨的二氧化碳排放量，约等于减少1亿辆汽车一年的尾气排放量。

除了品种差异，靳云凯和团队成员在水稻根系找到了控制甲烷排放主要化学物质——延胡索酸。这一“关键密钥”的发现，为全球稻田减排提供了中国方案。

“延胡索酸是产甲烷菌的主要‘食物’，通过基因编辑切断它的合成途径，也能实现减排。”靳云凯透露，团队研发的甲烷抑制剂已进入安全测试阶段，不仅能用于水稻，还能推广到种植莲藕、芋头等水生作物的田里以及用于畜牧业减排，普适性特别强。

眼下，靳云凯和团队正忙着两件大事：一是推动低甲烷水稻的品种认定；二是加快南方籼稻低甲烷品种的选育，争取早日让更多农户用上减排又高产的“绿色种子”。

作者：范思璇

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来源：湖南日报·新湖南客户端