近地層臭氧劑量減半 可使小麥增產(chǎn)兩成

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科技日?qǐng)?bào)訊 (記者張曄)目前，近地層臭氧濃度不斷升高，已經(jīng)成為重要的大氣污染物。那么，臭氧污染對(duì)我們有什么危害呢？記者1月26日從南京信息工程大學(xué)獲悉，該校最新一項(xiàng)研究表明，近地層臭氧污染對(duì)東亞地區(qū)小麥、水稻和玉米造成顯著減產(chǎn)的負(fù)面影響。該成果論文已在線發(fā)表于《自然》子刊《自然·食品》。

高濃度臭氧通過(guò)氣孔進(jìn)入作物葉片內(nèi)產(chǎn)生氧化脅迫，會(huì)對(duì)糧食生長(zhǎng)帶來(lái)負(fù)面影響，威脅全球糧食安全。東亞作為全球臭氧污染的熱點(diǎn)地區(qū)，評(píng)估臭氧污染對(duì)該地區(qū)主要糧食作物產(chǎn)量的影響至關(guān)重要。

該研究由南京信息工程大學(xué)領(lǐng)銜，并聯(lián)合國(guó)內(nèi)外9家單位共同完成。研究整合了中國(guó)、印度和日本多個(gè)田間控制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建臭氧劑量與產(chǎn)量損失的響應(yīng)關(guān)系，并采用臭氧保護(hù)劑(EDU)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

研究發(fā)現(xiàn)東亞地區(qū)的小麥對(duì)臭氧污染最為敏感，其次為雜交水稻、常規(guī)水稻和玉米。研究通過(guò)分析近三年中國(guó)(2017—2019)、日本(2015—2017)和韓國(guó)(2016—2018)3072個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的臭氧濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以及綜合國(guó)際糧食價(jià)格、作物生育期、臭氧濃度和劑量—相對(duì)產(chǎn)量響應(yīng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)臭氧污染導(dǎo)致東亞地區(qū)每年作物減產(chǎn)損失約630億美元。其中，中國(guó)的小麥、雜交稻、常規(guī)稻和玉米減產(chǎn)分別為32.6%、29.3%、12.9%和8.6% 。研究指出如果通過(guò)積極的減排措施使得臭氧劑量減少一半，中國(guó)小麥、水稻和玉米作物產(chǎn)量可較當(dāng)前產(chǎn)量分別提高21%、10%和4%。

研究建議在東亞地區(qū)實(shí)施強(qiáng)有力的減排措施、加強(qiáng)臭氧抗性作物品種選育和挖掘提高作物臭氧抗性的農(nóng)藝措施，以實(shí)現(xiàn)作物產(chǎn)量提升。同時(shí)，研究建立的臭氧劑量與產(chǎn)量損失的響應(yīng)模型為預(yù)測(cè)氣候變化對(duì)作物產(chǎn)量可能產(chǎn)生的定量結(jié)果以及對(duì)損失提出緩解策略提供指導(dǎo)，為保障我國(guó)糧食安全提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 作物葉片 小麥 劑量 子刊 玉米