白天高溫屢破紀錄，敲響全球暖化的警鐘。相反地，夜間增溫的危機常被忽略。除了人與動物需要降溫，植物在夜間的防禦機制較少，受到的影響更大。植物不僅關乎生態，也是人類重要的糧食來源。研究指出，夜間溫度每升高1°C，就可能讓小麥產量下降6%，稻米產量下降10%。夜晚變熱也會影響作物品質，稻米變乾變硬，甚至改變營養成分。
有鑑於此，美國「小麥和稻米耐熱性中心」（Wheat and Rice Center for Heat Resilience,WRCHR）的學者專家正在尋找可以抵禦氣候變遷的稻米跟小麥品種，以維持糧食產量。《衛報》為此進行了深度報導。
夜間高溫威脅糧食產量
「小麥和稻米耐熱性中心」由內布拉斯加大學林肯分校、堪薩斯州立大學、阿肯色州立大學三校合作，旨在了解夜間溫度對作物的影響。中心希望找到能在氣候變遷的情況下，仍能維持較好產量與品質的小麥和稻米品種。最終將這些品種轉移給農民，讓氣溫升高時仍能保持產能。
阿肯色州立大學生物科學研究所代謝工程教授羅倫斯（Argelia Lorence）團隊於2019年啟動了一項為期兩年的實驗。團隊在六個可控溫的溫室中種下1920組水稻種子。在開花期間，一半的溫室會維持跟室外相同的溫度，另一半則調高4°C。
稻米已收成，團隊正在進行資料分析。同時間，羅倫斯也與維吉尼亞理工大學的基因專家合作，希望找出與稻米夜間高溫調適能力相關的基因。
中心創始研究員、德州理工大學教授賈加迪許（Krishna Jagadish）解釋，植物在白天可以利用葉子表面的氣孔來抵禦高溫，但大部分的氣孔會在晚上關閉。白天時植冠還可以為植物提供部分遮蔭，而夜間高溫則無處可逃。夜間的防禦機制少，植物受到的影響比較大。
內布拉斯加大學林肯分校農藝師瓦利亞（Harakamal Walia）的實驗室拍下400種稻米在不同階段的影像，藉由影像分析來識別由高溫引起的變化。該研究已經找出fie1基因，帶有這種基因的品種對夜間高溫較不敏感，穀物重量比較不受影響。
堪薩斯州立大學在2019年對小麥進行了類似的實驗，發現夜間高溫會導致田間種植的小麥產量下降、粒重降低、澱粉和蛋白質減少。
《衛報》指出，2021年4月孟加拉的強烈熱浪就毀壞了數萬公頃的水稻作物，影響30萬農民，損失近4000萬美元。長期研究發現，孟加拉、印度南部和東部的作物很容易受到白日與夜晚溫度上升的影響。
小麥和稻米耐熱性中心指出，人類超過50%的熱量攝取來自稻米跟小麥，為確保糧食安全，開發可以耐高溫的作物非常重要。這項研究才剛起步，羅倫斯說，還有更多基因、更多機制有待深入研究。
參考資料
- 衛報（2020年9月1日），Night-time heat is killing crops. Scientists are rushing to find resilient plants
- Wheat and Rice Center for Heat Resilience, WRCHR官網
