來源：把科學(xué)帶回家

　　對(duì)于南方人來說，米飯才是活著的意義，一天不吃米飯就會(huì)覺得生命好像少了點(diǎn)啥（干飯人，干飯魂？），當(dāng)然可能北方人不同意，他們可能會(huì)覺得不吃面食就會(huì)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(gè)中國(guó)人都會(huì)同意大米對(duì)我們影響深遠(yuǎn)了。

螺螄粉等大量國(guó)民美食都由大米制成。圖/wikicommons

　　其實(shí)不只是中國(guó)，大米對(duì)整個(gè)世界都具有重要意義，根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，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(rèn)為，隨著氣候變暖的加劇，水稻這種重要的作物，可能會(huì)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(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，但其實(shí)還是一個(gè)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(gè)環(huán)節(jié)都是我們?nèi)祟悷o法控制的，也都會(huì)讓水稻的產(chǎn)量產(chǎn)生很大的波動(dòng)。

　　氣候變暖首先將會(huì)影響全球的氣溫。自上個(gè)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(dòng)，會(huì)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(shí)率的下降。

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

　　在水稻開花授粉之后，就會(huì)進(jìn)入灌漿期。這個(gè)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(jī)物——地下根系吸收到的水分、無機(jī)物被運(yùn)輸?shù)饺~片中進(jìn)行光合作用形成有機(jī)物后馬上被運(yùn)輸?shù)焦攘Ｖ校@些有機(jī)物最初是乳白色的液漿，所以這個(gè)時(shí)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(diǎn)說就是，暖水袋的注水口因?yàn)楦邷囟忾]，再也無法灌入更多熱水了，所以這時(shí)候我們將會(huì)收獲一個(gè)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(huì)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(gè)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(huì)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(huì)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(guó)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(huì)導(dǎo)致海水倒灌，同樣會(huì)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(guó)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(guó)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?yàn)楦珊岛恿魉幌陆担蜁?huì)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(huì)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?yàn)楹Ｋ构啵侥暇琵埥侵薜貐^(qū)就有100萬公頃水稻受到威脅。

越南、泰國(guó)最重要的糧食生產(chǎn)基地在這些年都面臨干旱和海水侵入的嚴(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(guó)每年在秋收之后都會(huì)進(jìn)行糧食收獲統(tǒng)計(jì)，所以我們?cè)谛侣勆辖?jīng)常看到“八年豐”、“九年豐”等，今年是“十八年豐”，然而在2016年，糧食產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)卻比上一年降低了0.8%（雖然不多，也是一個(gè)豐收年），這其中一個(gè)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(qiáng)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(duì)玉米后期生產(chǎn)和灌漿不利。據(jù)民政部統(tǒng)計(jì)，今年1-10月份，全國(guó)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(zhǎng)25.7%；絕收面積6218萬畝，增加1719萬畝，增長(zhǎng)70.9%。”

　　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(xì)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(rèn)為，隨著氣溫升高，細(xì)菌的活躍程度將會(huì)加強(qiáng)，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(huì)向更北部的地方蔓延。

患上細(xì)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(huì)導(dǎo)致水稻中有害重元素，比如砷的富集，從而會(huì)對(duì)人體造成危害。可能有些人對(duì)砷不太熟，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(huì)富集，但是由于水稻生長(zhǎng)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(huì)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(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，一旦溫度升高，一方面水稻產(chǎn)量會(huì)下降，另一方面則會(huì)在大米中富集砷元素——檢測(cè)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(duì)這種威脅我們也并不是毫無還手之力。現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)技術(shù)水平能讓我們適時(shí)更改水稻種植制度。一個(gè)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(duì)應(yīng)性更改種植時(shí)間，就能最大程度利用上熱量資源，增加水稻產(chǎn)量。

　　另一個(gè)對(duì)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(jí)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(rèn)為到2030年，中國(guó)種植業(yè)的生產(chǎn)能力在總體上可能因?yàn)闅夂蜃兣陆?%-10%，無論是水稻，還是小麥、玉米等主食作物都會(huì)以減產(chǎn)為主，且這些作物的單產(chǎn)最多將會(huì)下降24%-37%。另外需要考慮到的問題是，并不是所有國(guó)家都和我們國(guó)家一樣，具備豐富的抵御氣候?yàn)?zāi)難經(jīng)驗(yàn)，以及先進(jìn)的農(nóng)業(yè)科技水平和高效團(tuán)結(jié)的組織能力，它們的情況只會(huì)更嚴(yán)重——一旦到了那時(shí)候，吃不起大米真的不是一句戲言了。