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對于南方人來說，米飯才是活著的意義，一天不吃米飯就會覺得生命好像少了點啥（干飯人，干飯魂？），當(dāng)然可能北方人不同意，他們可能會覺得不吃面食就會渾身無力。當(dāng)然，如果考慮到螺螄粉、桂林米粉、糯米糍、年糕、米酒等美食的話，可能每一個中國人都會同意大米對我們影響深遠了。

螺螄粉等大量國民美食都由大米制成。圖/wikicommons

其實不只是中國，大米對整個世界都具有重要意義，根據(jù)最新統(tǒng)計，大米養(yǎng)活了世界上超過一半的人口。然而目前有科學(xué)家開始認為，隨著氣候變暖的加劇，水稻這種重要的作物，可能會面臨大面積減產(chǎn)的威脅。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)雖說已經(jīng)開始實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，但其實還是一個很大程度上靠天吃飯的行業(yè)，比如水稻的產(chǎn)量就與光、熱、水等氣候因素密不可分，其中任何一個環(huán)節(jié)都是我們?nèi)祟悷o法控制的，也都會讓水稻的產(chǎn)量產(chǎn)生很大的波動。

氣候變暖首先將會影響全球的氣溫。自上個世紀(jì)80年代以來，由于氣候變暖，高溫事件大幅度增加，尤其是最近10多年來多次發(fā)生大規(guī)模連續(xù)高溫事件，而這種高溫事件很容易導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。在水稻開花授粉之前的溫度劇烈波動，會影響水稻穎花的形成，導(dǎo)致花的畸形或是敗育，從而使得受精失敗，造成水稻結(jié)實率的下降。

水稻也是一種開花植物，但是估計只有少數(shù)人見過它的花。圖/wikipedia

在水稻開花授粉之后，就會進入灌漿期。這個階段就類似于我們往暖水袋中灌熱水，只不過水稻灌的是經(jīng)過光合作用形成的有機物——地下根系吸收到的水分、無機物被運輸?shù)饺~片中進行光合作用形成有機物后馬上被運輸?shù)焦攘Ｖ?，這些有機物最初是乳白色的液漿，所以這個時期被稱為灌漿期。但是在灌漿期需要比較穩(wěn)定的溫度，一旦溫度過高，就容易使得水稻被催熟。形象一點說就是，暖水袋的注水口因為高溫而封閉，再也無法灌入更多熱水了，所以這時候我們將會收獲一個半滿或是空的暖水袋——換到水稻上，就是秕谷。

谷穗上的谷子并不都是飽滿的，總會由那么一些看上去飽滿，捏上去卻是空的，這些就是秕谷。圖/pixabay

氣候變暖的另一個顯著影響就是極端氣候的增加。無論是極端氣候帶來的干旱還是洪澇災(zāi)害，都容易使得水稻播種面積下降，以及已播種水稻的大規(guī)模死亡。南方的同學(xué)應(yīng)該都知道，水稻的種植需要大量的水，但是一旦水田中水深過大又會導(dǎo)致水稻爛根死亡。因此一旦遇到極端氣候下的旱澇，都能會導(dǎo)致水稻大規(guī)模減產(chǎn)。

加利福尼亞州薩克拉門托是美國主要的水稻生產(chǎn)基地，但是在2021年卻遇到了干旱事件，而不得不大規(guī)模減少水稻播種。?圖/wikipedia

此外，極端氣候也會導(dǎo)致海水倒灌，同樣會造成水稻減產(chǎn)。亞洲地區(qū)是世界上種植水稻最多的區(qū)域，除了中國之外，印度、東南亞等地也主要以大米作為主食，而這些地方的水稻大多種植在臨海的河流三角洲上，比如越南的湄公河三角洲，和泰國的昭拍耶河平原（曼谷即在此地），這些地區(qū)海拔較低，一旦因為干旱河流水位下降，就會導(dǎo)致海水倒灌。海水中的鹽分一旦沿著河網(wǎng)滲入農(nóng)田，幾乎會導(dǎo)致水稻的絕收。在2015年、2016年的干旱中，海水倒灌到越南內(nèi)陸70公里處，摧毀了405 000公頃的稻田，而在2021年同樣因為海水倒灌，越南九龍江三角洲地區(qū)就有100萬公頃水稻受到威脅。

越南、泰國最重要的糧食生產(chǎn)基地在這些年都面臨干旱和海水入侵的嚴(yán)重威脅（勘誤：圖中湄公河三角洲應(yīng)為紅河三角洲）。?圖/谷歌地圖

我國每年在秋收之后都會進行糧食收獲統(tǒng)計，所以我們在新聞上經(jīng)?？吹健鞍四曦S”、“九年豐”等，今年是“十八年豐”，然而在2016年，糧食產(chǎn)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)卻比上一年降低了0.8%（雖然不多，也是一個豐收年），這其中一個重要原因就是洪澇之后又遇到高溫和干旱——“南方多地遭受強降水，湖北、安徽等地受災(zāi)較重，部分農(nóng)田反復(fù)受淹，作物倒伏嚴(yán)重。7月下旬至8月中下旬，南方一些地區(qū)又遭遇持續(xù)高溫天氣，導(dǎo)致水稻空殼率增加；東北、西北部分地區(qū)出現(xiàn)不同程度旱情，對玉米后期生產(chǎn)和灌漿不利。據(jù)民政部統(tǒng)計，今年1-10月份，全國農(nóng)作物受災(zāi)面積3.97億畝，比上年同期增加5410萬畝，增長25.7%；絕收面積6218萬畝，增加1719萬畝，增長70.9%?！?/p>

另外一種威脅就是，隨著氣溫升高，水稻所遇到的疾病數(shù)量也在增加。比如細菌性枯萎病，是一種由伯克霍爾德氏菌引起的疾病，容易導(dǎo)致幼苗腐爛和谷物品質(zhì)。由科學(xué)家認為，隨著氣溫升高，細菌的活躍程度將會加強，從而導(dǎo)致枯萎病的大面積蔓延。而原本緯度稍高的地方，氣溫比較低，所以類似的疾病并不經(jīng)常發(fā)生，一旦氣溫升高，類似的疾病也會向更北部的地方蔓延。

患上細菌性枯萎病的水稻。?圖/wikipedia

最后一種意想不到的威脅是，氣溫升高會導(dǎo)致水稻中有害重元素，比如砷的富集，從而會對人體造成危害?？赡苡行┤藢ι椴惶?，不過砒霜大家可能就比較熟悉了，它的化學(xué)成分就是三氧化二砷。砷在土壤中的是一種微量元素，一般情況下它并不會富集，但是由于水稻生長于水田中，其根系部位是缺氧的，在這種環(huán)境中生活的微生物會向土壤中釋放出大量砷元素來，這樣就使得水稻容易富集砷元素。有科學(xué)家在室內(nèi)的實驗中發(fā)現(xiàn)，一旦溫度升高，一方面水稻產(chǎn)量會下降，另一方面則會在大米中富集砷元素——檢測結(jié)果表明大米中的砷元素大大超出的歐盟的健康標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然，面對這種威脅我們也并不是毫無還手之力?，F(xiàn)代的農(nóng)業(yè)技術(shù)水平能讓我們適時更改水稻種植制度。一個典型的例子就是，現(xiàn)在種植區(qū)已經(jīng)北移，原本東北的伊春、黑河無法種植水稻，但是現(xiàn)在也已經(jīng)可以種植了，而三季稻和雙季稻的種植區(qū)域也有所北移，如果再對應(yīng)性更改種植時間，就能最大程度利用上熱量資源，增加水稻產(chǎn)量。

黑河水稻相關(guān)新聞。?圖/央視網(wǎng)截圖

另一個對應(yīng)手段就是，生物技術(shù)的發(fā)展，讓我們能夠?qū)ふ业礁弋a(chǎn)、抗倒伏、抗蟲、抗旱澇等多種特性的基因，以雜交或者是單純的基因剪輯手段培育出高產(chǎn)品種。我們非常熟悉的雜交水稻、超級稻、海水稻等都是出自于這些技術(shù)。

盡管如此，有科學(xué)家仍然提出了擔(dān)憂，認為到2030年，中國種植業(yè)的生產(chǎn)能力在總體上可能因為氣候變暖下降5%-10%，無論是水稻，還是小麥、玉米等主食作物都會以減產(chǎn)為主，且這些作物的單產(chǎn)最多將會下降24%-37%。另外需要考慮到的問題是，并不是所有國家都和我們國家一樣，具備豐富的抵御氣候災(zāi)難經(jīng)驗，以及先進的農(nóng)業(yè)科技水平和高效團結(jié)的組織能力，它們的情況只會更嚴(yán)重——一旦到了那時候，吃不起大米真的不是一句戲言了。

參考資料：

https://docs.qq.com/doc/DQmp4U0tuQk5DYlNy

撰文：夢溪

來源：把科學(xué)帶回家

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