我科学家揭示水稻“怕热”机制

　　气温超过30℃时，水稻每多一天高温暴露，产量就下降0.9%至1.6%;若正赶上开花、灌浆的生长关键期，减产幅度可达1.1%至1.8%。这是北京大学周丰教授、王旭辉研究员团队揭示的极端高温影响水稻产量的新机制，相关成果于近日发表。

　　周丰介绍，水稻是全球超过一半人口的主粮，气候变暖如何影响水稻产量，一直是国际关注的重要科学议题。但以往评估有个绕不开的盲区：研究往往把“季节平均气温升高”和“极端高温”混在一起算账，把平均气温的升高当成了高温影响的全貌。研究团队指出，这种“平均”会掩盖极端高温带来的真实风险——夏天连续几天40℃与平均20℃时再热1℃，对稻田完全是两回事。

　　为了剥离这两件事的影响，研究团队在我国开展了12个站点的协同增温试验，又整合了其他国家17个站点的田间增温数据，系统分析了水稻不同生育阶段对温度变化的响应。周丰说：“高温，是全球变暖导致水稻减产的主要驱动因素。生殖生长期的水稻最娇贵，高温会直接干扰开花授粉和籽粒灌浆，阻碍光合产物向籽粒运输，导致结实率下降、籽粒充实不足;而营养生长期的极端高温(超过35℃)则主要抑制光合作用，最终水稻产量整体缩水。”

　　研究团队对比后发现，当前全球主流作物模型普遍低估了水稻在高温面前的脆弱性。王旭辉介绍，利用田间试验数据对模型做偏差校正后，重新评估发现：在全球平均气温升高1℃情景下，水稻产量损失将达8.1%±2.3%，而未经校正的模型预测仅为3.8%±1.7%——风险几乎被打了对折。分区域看，南亚国家被低估得最为明显，巴基斯坦、印度、孟加拉国的估计损失由校正前的2.1%增至6.6%;泰国、菲律宾、缅甸等东南亚国家则由3.7%增至7.7%，这与当地水稻更易遭受持续高温胁迫有关。相比之下，中国、日本等东亚国家的低估幅度不足2%。“换言之，随着全球持续变暖，高温对粮食生产的冲击可能比以往认识严重得多，而南亚、东南亚这些高温频发、水稻种植集中的地区，正站在风险的最前排。”

　　这项研究提出了一种新方法——用田间试验观测数据“约束”全球作物模型、对其进行偏差校正，这显著提高了全球粮食安全风险评估的可靠性。“成果也为应对未来高温灾害提供了重要启示：对高温暴露频繁且脆弱性高的地区，可通过培育推广耐高温品种、完善灌溉降温措施、优化播期等方式降低风险，该成果也为高温灾害预警、农业适应策略制定和国家粮食安全提供科技支撑。”周丰说。

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