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    暖化恐讓稻米變少、變難吃 科學家:大家都忽略了夜間升溫

    編譯/姜唯;審校/許祖菱

    白天高溫屢破紀錄,敲響全球暖化的警鐘。相反地,夜間增溫的危機常被忽略。除了人與動物需要降溫,植物在夜間的防禦機制較少,受到的影響更大。植物不僅關乎生態,也是人類重要的糧食來源。研究指出,夜間溫度每升高1°C,就可能讓小麥產量下降6%,稻米產量下降10%。夜晚變熱也會影響作物品質,稻米變乾變硬,甚至改變營養成分

    有鑑於此,美國「小麥和稻米耐熱性中心」(Wheat and Rice Center for Heat Resilience,WRCHR)的學者專家正在尋找可以抵禦氣候變遷的稻米跟小麥品種,以維持糧食產量。《衛報》為此進行了深度報導。

    夜間高溫的影響容易被忽略。圖片來源:Kumaraguru/pixahive(CC0)
    夜間增溫很容易被忽略,卻會影響糧食的產量跟品質。圖片來源:Kumaraguru/pixahive(CC0)

    夜間高溫威脅糧食產量

    「小麥和稻米耐熱性中心」由內布拉斯加大學林肯分校、堪薩斯州立大學、阿肯色州立大學三校合作,旨在了解夜間溫度對作物的影響。中心希望找到能在氣候變遷的情況下,仍能維持較好產量與品質的小麥和稻米品種。最終將這些品種轉移給農民,讓氣溫升高時仍能保持產能。

    阿肯色州立大學生物科學研究所代謝工程教授羅倫斯(Argelia Lorence)團隊於2019年啟動了一項為期兩年的實驗。團隊在六個可控溫的溫室中種下1920組水稻種子。在開花期間,一半的溫室會維持跟室外相同的溫度,另一半則調高4°C。

    稻米已收成,團隊正在進行資料分析。同時間,羅倫斯也與維吉尼亞理工大學的基因專家合作,希望找出與稻米夜間高溫調適能力相關的基因。

    中心創始研究員、德州理工大學教授賈加迪許(Krishna Jagadish)解釋,植物在白天可以利用葉子表面的氣孔來抵禦高溫,但大部分的氣孔會在晚上關閉。白天時植冠還可以為植物提供部分遮蔭,而夜間高溫則無處可逃。夜間的防禦機制少,植物受到的影響比較大。

    內布拉斯加大學林肯分校農藝師瓦利亞(Harakamal Walia)的實驗室拍下400種稻米在不同階段的影像,藉由影像分析來識別由高溫引起的變化。該研究已經找出fie1基因,帶有這種基因的品種對夜間高溫較不敏感,穀物重量比較不受影響。

    堪薩斯州立大學在2019年對小麥進行了類似的實驗,發現夜間高溫會導致田間種植的小麥產量下降、粒重降低、澱粉和蛋白質減少。

    《衛報》指出,2021年4月孟加拉的強烈熱浪就毀壞了數萬公頃的水稻作物,影響30萬農民,損失近4000萬美元。長期研究發現,孟加拉、印度南部和東部的作物很容易受到白日與夜晚溫度上升的影響。

    小麥和稻米耐熱性中心指出人類超過50%的熱量攝取來自稻米跟小麥,為確保糧食安全,開發可以耐高溫的作物非常重要。這項研究才剛起步,羅倫斯,還有更多基因、更多機制有待深入研究。

    氣候變遷下,不僅白天溫度超標,夜間的高溫也會影響糧食產量。圖片來源:Stas Knop/Pexels
    氣候變遷下,不僅白天溫度超標,夜間的高溫也會影響糧食產量。圖片來源:Stas Knop/Pexels

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