来源:作物生理生态(2025年9月22日)

文章标题:Response of rice quality to climate warming: a meta-analysis 

标题译文:稻米品质对气候变暖响应的Meta分析

发表期刊:Field Crop Research

在线时间:2025.05.28

文章作者:刘宪锋

作者单位:陕西师范大学

DOI: https:///10.1016/j.fcr.2025.109995 

研究背景

全球变暖对稻米品质具有重要影响,尽管已有大量研究试图阐明其作用机制,但单一实验往往得出相互矛盾的结论。目前尚缺乏对全球变暖影响稻米品质程度的系统性评估。

本研究旨在量化升温条件下多个重要稻米品质指标的变化程度,揭示全球变暖对稻米品质的重大影响,并解析决定气候变暖影响稻米品质的关键环境因子。

主要内容

FCR|Meta分析:气候变暖对稻米品质的影响

1.研究方法

文献检索覆盖了 1946年至2023年 间发表的58项研究,共提取了 901组 对照(常温)与处理(升温)实验数据。数据来源包括Web of Science、中国知网(CNKI)和Google Scholar,关键词涉及水稻品质与气候变化。

筛选标准包括:研究需有具体地点和时长、包含完整的生长周期、有明确的对照与升温组、至少报告一项水稻品质指标(如垩白率、整精米率、直链淀粉含量等),并提供足够的统计信息(如均值、标准差等)。

水稻品质分为四类:外观品质(垩白率、垩白度)、碾磨品质(糙米率、精米率、整精米率)、食味品质(直链淀粉含量)和营养品质(蛋白质含量)。

2.主要结果

升温显著导致籽粒外观品质劣化(垩白粒率增加84.24%,垩白度增加98.69%)和加工品质下降(糙米率降低2.17%,精米率降低3.41%,整精米率降低13.37%)。温度升高使直链淀粉含量显著降低7.81%,蛋白质含量轻微增加5.22%。温差是解释升温对糙米率、精米率和整精米率影响的最关键因子土壤类型对垩白粒率和垩白度具有重要影响;而氮含量是调控直链淀粉含量的最重要因素。

籼稻比粳稻对高温更敏感,在碾磨品质、直链淀粉和蛋白质含量方面下降更明显。

3.主要结论

全球变暖对稻米品质产生显著影响,但各品质指标的具体响应程度取决于所考察的品质性状及关键环境因子的调控作用。    

4.研究意义

该研究通过全球尺度的元分析,证实了气候变暖会显著降低水稻的外观和碾磨品质,并改变了其食味和营养特性。研究强调需培育耐热品种、优化田间管理(如氮肥施用),并建立全球统一的水稻品质评估标准以应对气候变化

主要图表

图1. 本荟萃分析所包含实验点的全球分布(n=58)。点的大小表示所考察的稻米品质性状数量,颜色梯度表示水稻种植面积占耕地的百分比。地理覆盖范围包括除非洲和澳大利亚外大多数大洲的多个国家,大多数研究集中在世界最大水稻产区东亚地区。地图界线仅勾勒研究区域范围,并不代表被认可的国家边界。

图2. 各稻米品质指标(a-g)的个体效应量(点)及其95%置信区间(灰色水平线)森林图。所有个体效应值按升序排列,纵轴显示其对应排名。黑色垂直虚线表示所有实验的估计平均效应量。估计平均效应量及其置信区间亦以数值形式提供。各面板中的蓝色和红色背景分别表示稻米品质的上升与下降。

图3. 不同水稻类型及实验设置数据分组的估计平均效应量。红色(或蓝色)点表示估计效应量,水平黑线表示95%置信区间。括号内数字代表各分组的样本量。图a-g采用基于层次混合效应模型的事后检验判定实验设置间的显著性差异,不同小写字母表示事后检验组间差异显著(p < 0.05)。

图4. 稻米品质性状对温度的响应关系。实线表示以温度梯度(处理温度减去对照温度)为单一预测因子拟合的回归线(及95%置信区间)。斜率估计值标注显著性水平(P值)。绿色气泡大小表示数据权重(方差的倒数)。纵轴表示对数响应比(lnRR)。文中括号内斜率为反变换后以原始单位表示的数值。

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