抗旱农作物可抵御高温热浪
新民晚报,2013-08-11
随着全球变暖加剧,夏季高温热浪天气日渐增多,人们可以躲进室内避暑,哪些室外的植物尤其是农作物该怎么办呢?模拟研究表明,未来的高温热浪会让不断粮食减产,大大影响世界粮食安全。为此,科学家建议培育和推广抗旱农作物,以减少世界饥饿人口。
连日的高温之下,受热浪危害最深的是那些扎根很浅的草本植物,这其中就包括农作物。夏日高温的灼烧之下,不少蔬菜得每天浇水,玉米、小麦等农作物也得定期浇灌,而水稻更是离不开水。美国斯坦福大学的一个团队研究了小麦、玉米、大米和大豆等粮食作物的全球产量,如果扣除农业技术进步的贡献,近20年来农作物单位面积产量下降得很厉害,其中的重要原因是全球变暖。
好在技术在不断进步,科学家培育出各种各样抗旱的农作物,以此来消除全球变暖的不利影响。科学家通常采用传统培育或转基因的方法来让农作物抗旱,传统的培育方法是优选农作物中那些耐旱的特殊个体,经多代培育后就可以推广种植。转基因的方法则是从其他生物那里获得抗旱基因,快速地培育出抗旱农作物。这些育种的目的都是为了使植物的根部更强壮、更长,可深入土壤汲取足够的水分;或者是增加植物地上部分(茎、叶)的储水效率;或者是改变水分分配方式,减少枝叶水分利用,使更多的水分用于生长。
最近,日本研究人员就发现了一种抗旱水稻。这种水稻有一种独特的“深根”(DRO1)基因,它们的须根要比普通的水稻深得多,可以吸收更深地表土层中的水分,即时在稻田全部干涸的时候也能继续,以挺过最严酷的干旱期。实验表明,在中等旱情下,普通水稻会减产60%左右,而“深根”抗旱水稻基本不受影响。在严重干旱的情况下,普通水稻颗粒无收,而“深根”抗旱水稻则可保障30%左右的收成。
在植物界中,最有名的抗旱者是仙人掌,它们进化得几乎没有了叶子,所以它们能最大限度地减少水分蒸发,以便在干旱的荒漠地区茁壮成长。我国研究人员发现植物自身能分泌“抗旱激素”——脱落酸,他们仔细研究了这种激素的工作原理,成功研制出一种能够抗旱的人造脱落酸。在高温干旱天气,给农作物叶片表面喷洒这种药物,植物吸收之后可以关闭叶片表面的气孔,减少水分蒸发,令一株株农作物暂时转化成像仙人掌一样耐旱的植物。在意外遭受干旱的农作物产区,可以通过在短期内持续喷施提高作物的存活率,在旱季结束后即可停止施用。
在现有各种行业中,受到天气影响最严重的大概还是农业。从古至今,农民都得“看天吃饭”。在全球变暖的大形势下,我们可能会不断感受到粮价上涨的压力。悲观者甚至认为,大饥荒时代很快就会来临。但是,我们相信在科学家的努力下,农作物也会越来越“坚强”。