近日，南京农业大学教授邹建文团队在国际期刊《全球变化生物学》（Global Change Biology）发表观点性文章。研究系统分析了当前水稻品种改良在甲烷减排与增产方面的局限，提出整合品种改良、水肥管理、根际微生物调控及抗逆育种的综合策略，为全球水稻产业绿色转型提供了新方向。

水稻是全球半数以上人口的主食，但其种植过程贡献了约1/5的农业甲烷排放量。甲烷的百年全球变暖潜势是二氧化碳的27倍。随着人口增长和气候危机加剧，“如何在提升水稻产量的同时降低甲烷排放”成为农业领域的重要挑战。

以往研究通过品种改良取得一定进展。但研究发现，这些减排效果高度依赖生长环境。在间歇灌溉等非连续淹水条件下，由于土壤氧化还原状态的动态变化，减排效果明显减弱。

在深入分析品种改良局限性的基础上，团队创新性提出了气候智能型水稻系统整合框架，核心包括四大措施。

优化水分与有机质管理。推广间歇灌溉等节水技术，结合秸秆非稻季或炭化后还田，可独立实现甲烷减排约一半，同时有助于提升土壤有机碳，避免单一品种改良措施导致的土壤质量退化。

精准调控根际微生物。通过品种选育优化根系形态与分泌物组成，结合微生物接种等手段，增强甲烷氧化菌活性、抑制产甲烷菌。例如，OsRGA1基因突变体可提升根际供氧能力，强化甲烷氧化过程。

强化抗逆育种。针对气候变化引发的高温、干旱、盐碱化等问题，培育节水抗旱和耐盐碱水稻品种。试验表明，节水抗旱稻可实现甲烷减排90%且产量稳定，耐盐碱品种则能高效利用边际土地，实现生产与生态效益双赢。

深化品种改良。将根际性状纳入核心育种目标，不再局限于光合产物分配或生物量提升，而是选育能够适应不同水情与土壤碳水平的广适性品种，从而降低环境依赖性带来的减排波动。

该研究不仅为水稻产业绿色发展提供理论框架，还提出可落地的实践路径。例如，将节水抗旱稻与间歇灌溉、秸秆炭化还田相结合，形成“品种—管理”协同系统，既保障粮食安全，又推动农业碳减排。

未来研究需进一步明确品种性状与环境因子的互作机制，建立品种表现预测模型，并推动整合系统在不同区域的田间验证与规模化应用。同时，可将水稻系统减排纳入碳市场和国家气候政策，为农业领域实现“双碳”目标提供有力支撑。

南京农业大学副教授王金阳为第一作者，邹建文为通讯作者。该研究获得国家重点研发计划项目资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/gcb.70545