作者:周熙檀 来源:中国科学报 发布时间:2013-7-25 8:29:27
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走访中科院南京土壤研究所粮食FACE试验
 
■本报记者 周熙檀
 
正午12点多,7月的太阳毫不吝啬光芒。走在扬州市江都区中国FACE(Free-Air Controlled Environment)的田埂上,在36摄氏度的温度下,稻田里蒸腾的热浪扑面而来,让人几乎透不过气。
 
FACE是一种技术手段,用来模拟未来大气环境变化对陆地生态系统的影响。中国科学院南京土壤研究所的FACE试验是世界上主要作物FACE研究之一。
 
中科院南京土壤所博士朱春梧拎着20多斤重的光合仪,已经在田里工作4个多钟头了。为获得水稻叶片对二氧化碳的光合响应曲线,以及二氧化碳与光合的关系曲线,研究员在田里连续工作七八个小时都很正常。
 
旁边,该所研究员贾仲君正蹚水取样。他拔出一棵植株,将根系土壤与根系分开,然后提取微生物。
 
一个“70后”,一个“80后”,一个研究微生物,一个搞植物生理。他们的碰撞,将全球FACE研究对产量的关注,延伸至二氧化碳浓度升高对叶表、叶子底层、水层和土壤层4个层次的影响。
 
交叉研究使中国FACE独具一格。
 
沿着田埂,我们走过3个FACE圈和3个对照圈,前者二氧化碳浓度始终比后者高出200ppm。刚刚插秧十来天,6个圈里的秧苗正探着绿油油的脑袋,从同一起跑线出发。
 
“现在还看不出差别,1个月后,FACE圈里的水稻就会明显高大一些。”朱春梧说。
 
研究表明,二氧化碳浓度升高,生态系统养分循环加速,水稻产量增加12%~15%,还有一些品种增产达30%,但蛋白质含量下降了6%~10%。明确不同水稻品种对二氧化碳浓度升高的响应及机制,可为未来育种提供新方向。
 
“大气二氧化碳浓度升高,导致水田土壤中氧化甲烷的微生物发生了变化。从长期来讲,发生作用的微生物群落变少了,生态系统可持续发展的潜力就要打个问号。”贾仲君抓起一把土壤说,微生物是土壤的语言。
 
正午时分,太阳底下,水稻田边,这样的对话环境很考验人。一会儿工夫,记者已经感到有些头晕。
 
“到田里我们就是标准的农民,我们也是这样要求自己的。”穿着蓝色大T恤配大短裤的朱春梧指着自己的衣服说,今天我是特别收拾过的,平时是个农民,就像刘老师。
 
顺着他手指的方向,隐约看见人影晃动。洗得发旧的白T恤,短裤,沾满了泥的拖鞋,黝黑的皮肤,汗水肆意流淌——记者走近看到的这位典型“农民”,是南京土壤所研究员刘钢。
 
“您在田里做什么呢?”
 
“我在接驳控制器,用来控制气温系统。”顶着大太阳工作,刘钢希望尽快完成调试,为科研争取时间。
 
这套正在调试的系统,人为将气温升高2摄氏度,可以综合模拟气温升高后对水稻的影响。因此,中国FACE可监测二氧化碳浓度与气温升高双因子对水稻的影响,明确危害因素和机制。
 
“这样模拟研究的数据更有说服力。”为这种交叉研究提供平台的,是中国FACE创始人、发展规划者——朱建国研究员。
 
朱建国一直从事农业生态系统元素循环研究,1999年在日本看到FACE试验后,马上意识到这个试验将对粮食产生巨大影响,中国必须做!当时,日本人已经和印度谈合作,在2000年日本项目结束后,全套系统可能搬到印度继续研究。既是国家需要,又是个人研究兴趣所在,朱建国热切地邀请日方负责人前来中国考察。由此,FACE系统来到中国。
 
“把每一分钱都用在刀刃上。”当记者从田里回到简陋的实验室和宿舍时,对这句话有了更深的体会。
 
刘钢的床上、桌上都堆着各种零部件,找个坐的地儿都困难。刚刚冲掉拖鞋上的泥,擦掉头上的汗,连冰镇西瓜都没顾上吃一口,他又开始为水稻周围的加热管道做起“衣服”来,以免伤到植株。
 
“因为扩建系统,工作太忙,这半年又是以基地为家了。”刘钢说得很淡然,其实江都离家不过2小时的车程。(原标题《中国FACE的粮食梦想》)
 
《中国科学报》 (2013-07-25 第1版 要闻)
 
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