随着大气中二氧化碳浓度持续升高，５０年后水稻产量将增长１５％，但品质有所下降 　　来到无锡安镇这个走在世界前列的ＦＡＣＥ试验基地，会让人产生坐上“时光穿梭机”的感觉。为研究大气中二氧化碳浓度的持续升高对水稻、小麦等农作物的影响，这里模拟的是２０５０～２１００年的地球大气环境。该项目的首席科学家、中科院南京土壤研究所朱建国研究员说，别小看这几块不起眼的稻田，它们对我国制定２１世纪粮食安全保障对策有着举足轻重的作用。 　　据朱建国介绍，中国是水稻生产大国，目前产量居世界第一，预计从２０３０年起我国将处于人口高峰期，因此今后水稻产量的高低是关系到国计民生的大事。大气中二氧化碳浓度的逐渐升高，不仅影响全球气候变化，而且还对人类的生存环境产生重大影响，尤其是对农田生态系统的影响已引起科学界的广泛关注。大气中二氧化碳浓度升高后究竟会给水稻、小麦等农作物带来哪些影响？ 　　上世纪８０年代末，美国就开始在开放系统中研究大气中二氧化碳浓度升高后对生态系统的影响，英文简称ＦＡＣＥ，此后欧洲、澳洲一些国家也涉足此课题，但领域集中在森林、草地、棉花等。我国是一个粮食生产大国，需要建立自己的ＦＡＣＥ研究系统，为粮食安全保障及化肥、农药生产的发展以及争取环境外交主动权打好基础。２００１年６月，中科院南京土壤研究所联合上海植物生理生态研究所、大气物理所、南京农业大学等单位与日本开展合作，在无锡安镇建起全球第一个水稻、小麦轮作ＦＡＣＥ研究基地，不仅聚集了国内土壤学、植物生理学、环境科学、微生物学等相关学科的４０多名科研人员，而且吸引了日本、美国、德国、英国等几个国家的近２０名专家前来搞研究。 　　中国的ＦＡＣＥ系统如何运作？朱建国说，先将液态的二氧化碳运来，气化减压后由导流管将之引到水稻试验田边的释放点，由风向传感器指导二氧化碳顺风向施放到稻田里，再通过１６个探测点实时监控，以及时调整施放量，确保稻田处于２０５０～２１００年模拟大气环境中。 　　经过三季水稻和两季小麦轮作，ＦＡＣＥ研究已取得阶段性成果。朱建国说，从两年多的观察研究来看，水稻、小麦叶片的光合作用随着二氧化碳浓度的升高有所增强。二氧化碳浓度升高后，好比为水稻、小麦施加了气体肥料，作物的产量明显提高，大约在１５％左右。但是，谷物的品质、口感有所下降，主要是蛋白质减少，因此提供的营养成分变低，容易导致“隐性饥饿”，也就是说如果你每顿还是吃二两饭，摄入的养分实际上可能不够了。另外，水稻有早熟和早衰现象，田间杂草种类也有变化，土壤微生物数量、活性明显增加，今后需要有针对性地调整田间管理方法、除草剂类型等。同时研究人员发现，ＦＡＣＥ条件下农作物水分利用率提高了，这对发展水稻旱播等节水农业大有裨益。（吴红梅）