老葉的植物王國

圖片：維基百科 稻米餵養了世界一半的人口，但水田的排放的甲烷（methane）卻佔了全世界溫室氣體排放的5%。甲烷比二氧化碳對溫室效應的提升能力更強（至少三十倍）。 為什麼水田會排放這麼多甲烷呢？原來當稻田淹水時，水下的細菌們會因為缺氧而進行發酵作用，發酵作用會產生甲烷。水田裡八成到九成的甲烷產出，都是來自這些細菌們。 過去這些年，許多研究團隊也很努力地想要找出方法降低水田的甲烷排放：如我們在 2015年介紹 過的，將大麥（barley）的 SUSIBA2 基因放進稻米中，使稻子合成更多的澱粉，根部便會分泌少一點醣類以及其他的化合物，這使得水田裡的細菌們的食物減少，於是產生的新種稻米在開花前釋放的甲烷只有原品系的5%-10%左右，開花以後，因為合成穀粒的緣故，水田釋放的甲烷降到原品系的0.3%。 雖然這方法不錯，但是牽涉到基改作物總會讓一部份的人不滿意。有沒有其他的辦法可以降低水田中的甲烷排放呢？ 最近丹麥與德國的研究團隊發現，在稻田中添加Desulfobulbaceae菌，可以有效地降低甲烷排放，而且效用可以持久。 Desulfobulbaceae菌又被暱稱為「 電纜細菌 」（cable bacteria），當初是因為有科學家偵測到海洋底泥裡有電流在表層和底層間傳送而被發現的。這種細菌會一個接一個的連接起來形成長長的「電纜」構造（長可達三公分），靠著這樣的連結把缺氧的底泥的硫化物（sulfide）的氧化跟接觸得到氧氣的泥層的氧或硝酸根（nitrate）的還原連結在一起，使它們可以靠氧化硫化物來產生能量。而這些硫化物可以抑制水田中的甲烷菌，讓它們無法進行發酵作用產生甲烷。 過去也曾發現，在水田中施放硫化物可以抑制甲烷排放，但施放硫化物的效果並不長久。加入電纜細菌可以有效地抑制甲烷的產生，且因為電纜細菌能與水田中的其他細菌形成生態系，所以這個效果是可長可久的。 期盼這個研究可以廣泛地應用在全世界的水田裡，如此一來我們就可以更安心地大口吃飯了。 參考文獻： Vincent V. Scholz, Rainer U. Meckenstock, Lars Peter Nielsen, Nils Risgaard-Petersen. Cable bacteria reduce methane emissions from rice-...