硅介导的微生物气候调控：气候政策和可持续水稻集约化发展的新概念框架

《Plant and Soil》：Silicon-mediated microbial climate regulation: a new conceptual framework for climate policy and sustainable rice intensification

　　

摘要

背景与目的

水稻是全球超过一半人口的主食，但水稻种植也是甲烷（CH₄）排放的重要来源，这使其成为气候与粮食安全挑战的核心问题。虽然硅（Si）施肥长期以来因其对水稻种植的农艺效益而受到重视，但其在调节土壤微生物过程以减少温室气体排放方面的作用在气候政策中仍被忽视且利用不足。本文旨在强调硅酸盐与微生物组之间的相互作用作为实现可持续水稻集约化和有效减缓气候变化的关键但被忽视的切入点。

研究范围

我们批判性地分析了学科限制、根深蒂固的土壤肥力观念以及政策对高科技解决方案的偏好如何阻碍了硅与微生物相互作用被纳入主流的气候智能农业策略中。结合根际微生物学和土壤生物地球化学的最新进展，我们提出了一个新的概念框架——硅介导的微生物气候调节（Silicon-Mediated Microbial Climate Regulation，简称SiMCR）——以阐明硅的应用、微生物群落动态与甲烷排放减少之间的机制联系。研究范围包括多学科研究议程的建议、法律法规更新（以认可经过质量筛选的硅肥作为气候智能型土壤改良剂），以及将其纳入国家气候行动计划（例如国家自主贡献）和可持续集约化指标中。

结论

采用硅介导的微生物调节机制提供了一种可扩展的、基于自然的策略，将水稻生产与环境危害脱钩。我们认为，如果不有意识地将硅与微生物的相互作用纳入研究和政策框架中，真正实现气候智能型水稻系统的目标将无法实现。亟需采取行动来开发和利用这一被忽视的联结，以保障全球粮食和气候安全。