科学家使用LED照明和太空培育技术让小麦增产三倍

在人口保持高速增长的时代，粮食供应也成为了一个牵动所有人利益的大事。研究人员预计，到 2050 年的时候，地球人口会再增加 20 亿，然而耕地面积却几乎不会有太大的变化。有鉴于此，科学家们只能想方设法地提升单位面积里的粮食产量。几十年来，袁隆平等科研人员一直奋战在提升杂交水稻产量的最前线。

最近，悉尼大学、昆士兰大学、以及约翰应纳斯中心的科学家团队，受到了 NASA 的启发，开发了一项借鉴自“太空时代”的小麦快速育种与增产的新技术。

十多年前， NASA 进行过一项太空食物生产试验，这个实验对照明设备要求很高，成本也十分高昂。如此高的成本用于地球植物生长显然不现实。

科学家们观察到，地球上温室中的庄稼长势很好，那么在温室环境下用低成本的、特定波长的 LED 灯照射，以促进作物的光合作用，这样会不会提高产量呢？

在温室里的检视作物生长状况的 Lee Hickey 博士。

为验证假设，科学家做了一个对照实验。结果是：安装了特殊 LED 照明装置的温室中，研究员能够在一年时间里培育出六季小麦、鹰嘴豆、大麦，以及四代油菜籽类作物。而对照组的普通温室每年只能培育 2~3 季的作物（野外更是只有 1 季）。

据悉，这项技术同样适用于花生、苋菜、扁豆等作物，向日葵、胡椒和萝卜亦很有希望。

在论文中，他们证明了小麦和大麦可在 900 株/㎡ 的密度下生长，再结合 LED 照明系统，产量会大大提高。这是一个让人兴奋的机遇，有望将之推广到工业化大规模种植基地。

Hickey还指出，这项快速育种技术不仅能够增加农民的产量，还可以提升作物的品质。对于这一点，研究员同样做了对照研究，发现与常规温室下生长的作物相比，新技术下每穗生长的分蘖数和产量都有显著提升。同时，新技术下植物的各项特征都好于常规培育的植物。

Wulff 博士指出，虽然此前已经能够这么快速地出产粮食，但作物的产量和健康度一直是个“鱼与熊掌不可兼得”的难题。不过与标准条件下相比，这项新技术已经能够做到两者兼得。

研究一作、来自约翰英纳斯中心的 Brande Wulff 博士。

他笑称，某位同事在首次见证的时候，简直不敢相信有这么好的成果：“快速育种是一项不同于转基因的技术，对于难以接受转基因的人们来说，这是一个好消息”。

不过研究团队也在论文中提到了新技术与转基因其实可以相容的观点，Wulff 博士认为，如果可以结合 CRISPR 等基因技术，那我们将获得更大的收益。

有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《自然-植物》（Nature Plants）期刊上。