近日，中国农业科学院作物科学研究所（以下简称作科所）作物耕作与生态创新团队揭示了水稻收获指数（HI）与甲烷（CH4）排放的关系及其生物学机制。研究发现，仅靠提高现代品种的收获指数，很难实现水稻单产的大幅度提升和稻田CH4排放的显著减少。相关研究成果在线发表于《全球变化生物学》。
该团队首席、作科所研究员张卫建介绍，水稻是世界第二大口粮作物，稻田是CH4最主要的人为排放源，水稻增产与稻田减排同等重要。从生物学上讲，水稻高产途径有两条：提高生物学产量和提高收获指数。至今，对于不同途径对稻田CH4排放的影响尚无定论。
因为水稻光合产物是稻田土壤微生物的主要碳源，现有研究认为通过提高HI，减少光合产物向地下输入，能显著降低CH4排放，是高产低碳排放的品种选育之路。不过，该团队发现HI变化对CH4排放的影响只在水稻后期显著，而这一阶段排放的CH4不到全生育期总量的20%；HI提高只在长期淹水稻田有减排效果，减排潜力只有4.4%。目前全生育期淹水的稻田占稻田总面积不到30%，可见，通过提高HI实现CH4减排的潜力非常有限。
另一方面，HI提高可能减少下一季稻草还田量，存在一定的减排潜力。但是，现代水稻高产品种的收获指数已经达到了一个较高水平（约0.55），进一步大幅提升的难度非常大。高产低排放的品种选育和稻作创新需要新智慧。（王方）
相关论文信息：DOI:10.1111/gcb.14529
18926578588