随着气候变暖,我们可能很快连大米都吃不上了!

科技 10个月前 社科兔
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  来源:把科学带回家

  对于南方人来说,米饭才是活着的意义,一天不吃米饭就会觉得生命好像少了点啥(干饭人,干饭魂?),当然可能北方人不同意,他们可能会觉得不吃面食就会浑身无力。当然,如果考虑到螺蛳粉、桂林米粉、糯米糍、年糕、米酒等美食的话,可能每一个中国人都会同意大米对我们影响深远了。

随着气候变暖,我们可能很快连大米都吃不上了!螺蛳粉等大量国民美食都由大米制成。图/wikicommons

  其实不只是中国,大米对整个世界都具有重要意义,根据最新统计,大米养活了世界上超过一半的人口。然而目前有科学家开始认为,随着气候变暖的加剧,水稻这种重要的作物,可能会面临大面积减产的威胁。

  现代农业虽说已经开始实现规模化生产,但其实还是一个很大程度上靠天吃饭的行业,比如水稻的产量就与光、热、水等气候因素密不可分,其中任何一个环节都是我们人类无法控制的,也都会让水稻的产量产生很大的波动。

  气候变暖首先将会影响全球的气温。自上个世纪80年代以来,由于气候变暖,高温事件大幅度增加,尤其是最近10多年来多次发生大规模连续高温事件,而这种高温事件很容易导致水稻减产。在水稻开花授粉之前的温度剧烈波动,会影响水稻颖花的形成,导致花的畸形或是败育,从而使得受精失败,造成水稻结实率的下降。

随着气候变暖,我们可能很快连大米都吃不上了! 水稻也是一种开花植物,但是估计只有少数人见过它的花。图/wikipedia

  在水稻开花授粉之后,就会进入灌浆期。这个阶段就类似于我们往暖水袋中灌热水,只不过水稻灌的是经过光合作用形成的有机物——地下根系吸收到的水分、无机物被运输到叶片中进行光合作用形成有机物后马上被运输到谷粒中,这些有机物最初是乳白色的液浆,所以这个时期被称为灌浆期。但是在灌浆期需要比较稳定的温度,一旦温度过高,就容易使得水稻被催熟。形象一点说就是,暖水袋的注水口因为高温而封闭,再也无法灌入更多热水了,所以这时候我们将会收获一个半满或是空的暖水袋——换到水稻上,就是秕谷。

随着气候变暖,我们可能很快连大米都吃不上了!谷穗上的谷子并不都是饱满的,总会由那么一些看上去饱满,捏上去却是空的,这些就是秕谷。图/pixabay

  气候变暖的另一个显著影响就是极端气候的增加。无论是极端气候带来的干旱还是洪涝灾害,都容易使得水稻播种面积下降,以及已播种水稻的大规模死亡。南方的同学应该都知道,水稻的种植需要大量的水,但是一旦水田中水深过大又会导致水稻烂根死亡。因此一旦遇到极端气候下的旱涝,都能会导致水稻大规模减产。

随着气候变暖,我们可能很快连大米都吃不上了!加利福尼亚州萨克拉门托是美国主要的水稻生产基地,但是在2021年却遇到了干旱事件,而不得不大规模减少水稻播种。 图/wikipedia

  此外,极端气候也会导致海水倒灌,同样会造成水稻减产。亚洲地区是世界上种植水稻最多的区域,除了中国之外,印度、东南亚等地也主要以大米作为主食,而这些地方的水稻大多种植在临海的河流三角洲上,比如越南的湄公河三角洲,和泰国的昭拍耶河平原(曼谷即在此地),这些地区海拔较低,一旦因为干旱河流水位下降,就会导致海水倒灌。海水中的盐分一旦沿着河网渗入农田,几乎会导致水稻的绝收。在2015年、2016年的干旱中,海水倒灌到越南内陆70公里处,摧毁了405 000公顷的稻田,而在2021年同样因为海水倒灌,越南九龙江三角洲地区就有100万公顷水稻受到威胁。

随着气候变暖,我们可能很快连大米都吃不上了!越南、泰国最重要的粮食生产基地在这些年都面临干旱和海水侵入的严重威胁(勘误:图中湄公河三角洲应为红河三角洲)。 图/谷歌地图

  我国每年在秋收之后都会进行粮食收获统计,所以我们在新闻上经常看到“八年丰”、“九年丰”等,今年是“十八年丰”,然而在2016年,粮食产量统计数据却比上一年降低了0.8%(虽然不多,也是一个丰收年),这其中一个重要原因就是洪涝之后又遇到高温和干旱——“南方多地遭受强降水,湖北、安徽等地受灾较重,部分农田反复受淹,作物倒伏严重。7月下旬至8月中下旬,南方一些地区又遭遇持续高温天气,导致水稻空壳率增加;东北、西北部分地区出现不同程度旱情,对玉米后期生产和灌浆不利。据民政部统计,今年1-10月份,全国农作物受灾面积3.97亿亩,比上年同期增加5410万亩,增长25.7%;绝收面积6218万亩,增加1719万亩,增长70.9%。”

  另外一种威胁就是,随着气温升高,水稻所遇到的疾病数量也在增加。比如细菌性枯萎病,是一种由伯克霍尔德氏菌引起的疾病,容易导致幼苗腐烂和谷物品质。由科学家认为,随着气温升高,细菌的活跃程度将会加强,从而导致枯萎病的大面积蔓延。而原本纬度稍高的地方,气温比较低,所以类似的疾病并不经常发生,一旦气温升高,类似的疾病也会向更北部的地方蔓延。

随着气候变暖,我们可能很快连大米都吃不上了!患上细菌性枯萎病的水稻。 图/wikipedia

  最后一种意想不到的威胁是,气温升高会导致水稻中有害重元素,比如砷的富集,从而会对人体造成危害。可能有些人对砷不太熟,不过砒霜大家可能就比较熟悉了,它的化学成分就是三氧化二砷。砷在土壤中的是一种微量元素,一般情况下它并不会富集,但是由于水稻生长于水田中,其根系部位是缺氧的,在这种环境中生活的微生物会向土壤中释放出大量砷元素来,这样就使得水稻容易富集砷元素。有科学家在室内的实验中发现,一旦温度升高,一方面水稻产量会下降,另一方面则会在大米中富集砷元素——检测结果表明大米中的砷元素大大超出的欧盟的健康标准。

  当然,面对这种威胁我们也并不是毫无还手之力。现代的农业技术水平能让我们适时更改水稻种植制度。一个典型的例子就是,现在种植区已经北移,原本东北的伊春、黑河无法种植水稻,但是现在也已经可以种植了,而三季稻和双季稻的种植区域也有所北移,如果再对应性更改种植时间,就能最大程度利用上热量资源,增加水稻产量。

随着气候变暖,我们可能很快连大米都吃不上了!

  另一个对应手段就是,生物技术的发展,让我们能够寻找到高产、抗倒伏、抗虫、抗旱涝等多种特性的基因,以杂交或者是单纯的基因剪辑手段培育出高产品种。我们非常熟悉的杂交水稻、超级稻、海水稻等都是出自于这些技术。

  尽管如此,有科学家仍然提出了担忧,认为到2030年,中国种植业的生产能力在总体上可能因为气候变暖下降5%-10%,无论是水稻,还是小麦、玉米等主食作物都会以减产为主,且这些作物的单产最多将会下降24%-37%。另外需要考虑到的问题是,并不是所有国家都和我们国家一样,具备丰富的抵御气候灾难经验,以及先进的农业科技水平和高效团结的组织能力,它们的情况只会更严重——一旦到了那时候,吃不起大米真的不是一句戏言了。

版权声明:社科兔 发表于 2021年12月2日 上午3:00。
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