اندی کوربلی -4 فوریه 2025-عکس از Sandy Ravaloniaina در Unsplash
دانشمندان در چین که روی ارقام برنج آزمایش می‌کنند، توانسته‌اند گونه‌ای غیر GMO را که 70 درصد متان کمتر تولید می‌کند، یک گاز گلخانه‌ای قوی که به مقدار زیادی از طریق کشت برنج منتشر می‌شود، آماده کنند.
این تیم اکنون به دنبال نشان دادن اهمیت این برنج جدید به دولت چین است به این امید که بتوان آن را به کشاورزان در سراسر کشور عرضه کرد، زیرا برنج بیشتری در هر هکتار نسبت به سایر ارقام دیگر تولید می کند.
اگرچه کمپوست سازی و دام دو منبع مهم انتشار متان در میان فعالیت های اقتصادی هستند، اما کشاورزی برنج 12 درصد از انتشار متان جهانی را تولید می کند. سهم متان در اثر گلخانه ای بسیار قوی تر از دی اکسید کربن است. با این حال، با نیمه عمر کمتر از یک دهه، اثرات آن بر تغییرات آب و هوایی به خوبی شناخته نشده است.
برخی از اقلیم شناسان می گویند که قدرت و تجزیه سریع متان به این معنی است که باید یک هدف کلیدی برای جلوگیری از بدترین اثرات 2 درجه سانتی گراد گرمایش متوسط سالانه باشد، در حالی که برخی دیگر استدلال کرده اند که چون CO2 صدها سال در جو دوام می آورد، رسیدگی به آن به جای متان بسیار مهمتر است، زیرا هر ذره ای که امروز رها می کنیم چیزی است که صدها سال پیش می آید.
هر چه که باشد، تیمی از کشاورزان از دانشگاه‌های استان‌های هونان و ژجیانگ در چین و مرکز زیستی اوپسالا در دانشگاه علوم کشاورزی سوئد می‌خواستند ببینند که آیا می‌توان یک رقم برنج را با عملکرد بالا و انتشار متان کم پرورش داد یا خیر.
این تیم ابتدا یک رقم برنج را پیدا کردند که انتشار متان پایینی داشت و آن را با رقم دیگری که انتشار معمولی داشت مقایسه کردند تا تشخیص دهند که تفاوت بین این دو چیست.
در مطالعه این تیم که در Cell Molecular Plant منتشر شد، آنها تشخیص دادند که اجزای ریشه برنج به نام اگزودا یک استر اسیدی معمولی به نام فومارات تولید می‌کنند. این توسط آرکیاها در خاک اطراف تغذیه می شود که متان را به عنوان یک محصول جانبی تولید می کند.
آنها همچنین با افزودن oxantel، یک ماده شیمیایی که از تجزیه آنزیمی فومارات جلوگیری می‌کند، به خاک گلدان ارقام برنج با متان بالا در آزمایشگاه خود، رول فومارات را تأیید کردند و مشاهده کردند که تولید متان به شدت کاهش یافته است.
آنا شنورر، میکروبیولوژیست در مرکز زیستی اوپسالا، می‌گوید: «تقریبا شبیه داشتن یک معما بود. ما متوجه شدیم که خاک خود حاوی چیزی است که انتشار متان را کاهش می دهد، بنابراین به این فکر کردیم که باید نوعی بازدارنده وجود داشته باشد که باعث تفاوت بین گونه ها می شود.
اما در شرایطی که تولید فومارات بین این دو برابر است، محققان باید به دنبال پاسخ دیگری در مورد اینکه چرا برخی از ارقام متان کمتری آزاد می‌کنند، باشند. پاسخ اتانولی بود که توسط برنج تولید می شد و به خاک نفوذ می کرد.
دانشمندان سپس به دنبال پاسخ به یک سوال ساده بودند: آیا می توان برنج تولید کننده اتانول بالا (و در نتیجه متان کم) را با یک نژاد پرمحصول بدون استفاده از هیچ گونه GMO ترکیب کرد تا برنج بیشتری برای انتشار کمتر تولید شود؟
با گرفتن یک رقم معمولی برنج پرمحصول و پرورش آن با رقم هیجینگ که تولید اتانول بالایی داشت، با موفقیت قابل توجهی به هدف خود دست یافتند. یک آزمایش صحرایی دو ساله در چین نشان داد که انتشار گاز متان بیش از 60 درصد کمتر بود در حالی که به طور متوسط 8.96 تن در هکتار تولید کرد، در مقایسه با میانگین جهانی 4.71 تن در هکتار در سال 2024.
آنا شنورر به Sci-tech Daily گفت: «این مطالعه نشان می دهد که می توانید متان کم داشته باشید و همچنان برنجی با عملکرد بالا داشته باشید. و شما می توانید این کار را با استفاده از روش های سنتی پرورش، بدون GMO انجام دهید، اگر بدانید به دنبال چه هستید.
