首页〈菲娱国际娱乐平台E. Marie Muehe从秸秆中取出穗粒，以称量它们的产量并分析其砷含量及其他营养成分。 （图片来源：Kurt Hickman）

　　大米是全球消耗量最大的主食，供给世界上超过半数的人口。但是斯坦福大学最新的实验数据表示，随着气候变化，主要水稻种植区域里砷元素含量高的土壤的水稻产量将急剧下降，这危及了主要的食品供应。

　　这些实验探究了在未来的气候条件下的水稻产量，表明了水稻产量将会在2100年下降40%，世界上部分将这些粮食作为基础食物来源的地区将可能面临着灾难性后果。更重要的是，由于温度升高引起的土壤过程变化将导致大米中的有毒砷含量升高到当前食用的大米含量的两倍。该研究于11月1日发表在《自然通讯》上。

　　“到了2100年，我们估计地球上会有100亿的人口，这就意味着将会有50亿的人靠大米生存，还有20亿人可能得不到他们所需的卡路里，”文章的合著者，斯坦福大学地球、能源与环境科学学院（斯坦福大学地球科学系）的Scott Fendorf和Terry Huffington教授称，“我们要意识到我们即将面临的挑战，这样我们才能够做好准备去适应。”

　　研究人员选择水稻进行研究是因为，淹水的稻田有助于砷元素从土壤中释放出来，这样水稻对于吸收砷元素的量会变得特别敏感。尽管当今许多粮食作物中都含有少量的砷，但某些生长地区还是会比其他地区更容易受到影响。 在未来土壤变化中，更高的温度以及洪水淹没等恶劣条件，将导致水稻吸收更多的砷元素，而使用天然产生的高砷灌溉水加剧了问题的严重性。尽管这些因素不会以相同的方式影响所有全球商品，但它们的确会蔓延影响到其他洪灾作物，如芋头和莲花。

　　“我只是没有预料到砷对水稻产量的影响程度”，同是斯坦福森林环境研究所的高级研究员，Fendorf表示。“我所错失的是土壤生物地球化学在温度升高时会有多大反应，会如何增多植物体内的砷元素，然后再加上温度的协同作用，这些是如何真正影响植物的。”

　　天然存在的半金属化学砷存在于大多数土壤和沉积物中，通常以一种不会被植物吸收的形式存在。但长期接触砷会导致皮肤损伤，癌症，肺部疾病加重甚至最终导致死亡。由于水稻不仅对全球人口非常重要，以及它是低过敏原食品，通常当作婴儿早期的食品，所以砷元素在大米中出现尤为引起关注。

　　“我认为这个问题对于我们社会中有年轻儿童的人也至关重要，”论文的第一作者，前斯坦福大学博士后学者，现任教于德国蒂宾根大学的E. Marie Muehe表示，“因为婴儿比我们的体型小得多。 如果他们吃米饭，那就意味着相对他们的体重，他们吸收了更多的砷元素。”

　　根据政府间气候变化专门委员会的预测，研究人员估计到2100年气温可能会升高5摄氏度，大气中的二氧化碳将增加两倍，并在温室中创造了未来的气候条件。

　　虽然先前的研究考察了全球粮食危机背景下温度升高对粮食的影响，但这项研究是第一个将土壤条件和气候变化相结合的研究。

　　为了进行实验，该小组在加利福尼亚水稻种植区的土壤中种植了中粒水稻品种。温室需要控制其温度，二氧化碳浓度和土壤含砷量。由于用砷污染的水灌溉了农作物，会使砷积聚在土壤中，从而使土壤砷含量将来会变得更高。但是地下水的过度抽取则加剧了这个问题的严重性。

　　Fendorf说：“我们并不经常考虑这个问题，但是土壤是有生命的，它充满了细菌和许多不一样的微生物。事实证明，这些微生物决定了砷是包裹在矿物质中远离植物，还是从矿物质中脱出进入水相。”

　　研究人员发现，随着温度的升高，微生物会破坏土壤中更多的固有砷的稳定性，从而导致土壤水中的更多的毒素被水稻吸收。一旦毒素被吸收，砷会抑制养分吸收以及植物的生长发育，这就是科学家观察到导致水稻产量降低40％的因素。

　　产量的急剧下降是其中令人担忧的主要原因，同时科学家们希望这项研究能帮助生产者为了全世界的供给找到潜在的解决方案。

　　“好消息是，鉴于过去国际社会在孕育适应新环境品种方面的能力，还有他们对土壤管理的修订，我对我们能够解决研究中发现的问题呈积极的态度”，Fendorf表示，“我也很乐观，因为随着我们继续宣传5℃的温度变化所带来的威胁，社会将采取措施确保我们永远不会达到这种暖和的程度。”

　　下一步，Fendorf，合著者王天美（Tianmei Wang）和Muehe希望通过使用遥感技术来查明受污染的稻田，在全球范围内评估稻米的产量，从而对未来的水稻产量和砷污染进行建模。

　　“稻米的主要消耗区域很可能存在问题，因此我们考虑了南亚和东亚地区，”地球系统科学博士候选人王先生表示，“特别是对于像我父亲这样的人，他一天三餐都吃大米，他就是不能没有它。”