中國農業科學院作物科學研究所作物耕作與生態創新團隊通過研究水稻收獲指數（HI）變化對CH4排放的影響，揭示了HI與CH4排放的關系及其生物學機制，這是繼該團隊揭示現代高產水稻品種“促進耕層增氧-激活土壤氧化菌-促進CH4氧化”的減排機制之后的又一重大研究成果，相關研究于近日發表在《全球變化生物學（Global Change Biology）》上。
水稻是世界第二大口糧作物，稻田是全球甲烷（CH4）最主要的人為排放源，水稻增產與稻田減排同等重要。從生物學上講，水稻高產途徑有兩條：提高生物學產量和提高收獲指數。至今，對于不同途徑對稻田CH4排放的影響尚無定論。
因為水稻光合產物是稻田土壤微生物的主要碳源，現有研究認為通過提高HI，減少光合產物向地下輸入，能顯著降低CH4排放，是高產低碳排放的品種選育之路。但是，該團隊發現HI變化對CH4排放的影響只在水稻后期顯著，而此期排放的CH4不到全生育期總量的20%。另外，HI提高只在長期淹水稻田有減排效果，減排潛力只有4.4%。目前全生育期淹水的稻田占稻田總面積不到30%，可見，通過提高HI實現CH4減排的潛力非常有限。不過，HI提高可能減少下一季稻草還田量，存在一定的減排潛力。但是，現代水稻高產品種的收獲指數已經達到了一個較高水平（約0.55），進一步大幅提升的難度非常大。綜上所述，僅靠提高現代品種的收獲指數，很難實現水稻單產的大幅度提升和稻田CH4排放的顯著減少，高產低排放的品種選育和稻作創新需要新智慧。
據悉，該研究以中國農業科學院作物科學研究所為第一作者和第一通訊作者單位，張衛建研究員為通訊作者，得到了中國農科院科技創新工程和“十三五”國家重點研發計劃“糧食豐產增效專項”等項目資助。
