2024-12-20 09:08:36
米飯，這一餐桌上的?？停粌H是碳水化合物的重要源泉，更是菜肴的完美伴侶，溫暖著無數(shù)人的心與胃。作為全球滋養(yǎng)近半數(shù)人口(逾35億人)的糧食作物，水稻的重要性不言而喻。在中國這個大米的生產(chǎn)、消費(fèi)及進(jìn)口大國，大米的品質(zhì)不僅牽動著日常的味蕾享受，更是糧食安全的關(guān)鍵所在。
近日，陜西師范大學(xué)等機(jī)構(gòu)的學(xué)者在國際學(xué)術(shù)期刊《地球物理研究快報》刊發(fā)的研究顯示，東亞地區(qū)大米的品質(zhì)正在悄然下降，背后主因是氣候變暖。
東亞地區(qū)大米品質(zhì)正在逐年下降
衡量大米品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)多樣，各國亦有其獨(dú)特的評判體系。在中國，整精米率、堊白度及食味品質(zhì)，是依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 17891-2017)評判稻谷優(yōu)劣的重要指標(biāo)。整精米，指的是去殼并經(jīng)過加工后，長度達(dá)到完整米粒四分之三及以上的米粒；而堊白，則是大米胚乳中因淀粉積累不足導(dǎo)致的白色不透明部分，它不僅影響外觀，更直接關(guān)聯(lián)到大米的烹飪特性與口感。
該研究團(tuán)隊(duì)深入分析了1985年至2020年間中國水稻研究所的數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，中國大米品質(zhì)自1985年起持續(xù)下滑，每十年優(yōu)質(zhì)大米率平均下降1.45%，2004年更是跌至58.88%的谷底。研究還分析了1979~2018年日本農(nóng)林水產(chǎn)省記錄的一級品質(zhì)大米率數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)1996~2010年間他們的大米品質(zhì)也明顯下滑，平均下降幅度達(dá)每十年7.6%。
水稻品質(zhì)下降背后的因素
探究大米品質(zhì)下滑的幕后原因，研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了氣候因素。他們細(xì)致分析了1979年至2020年間兩國的小時級氣象數(shù)據(jù)，包括夜間溫度、日間溫度、降水量、太陽輻射、云量、日間蒸氣壓虧缺及二氧化碳濃度等。
結(jié)果顯示，夜間溫度成為影響中國大米品質(zhì)的關(guān)鍵因素：夜間溫度越高，大米品質(zhì)越差。當(dāng)我國大米產(chǎn)區(qū)的夜間溫度超過18°C時，優(yōu)質(zhì)大米率顯著下降，隨著氣候變化的加劇，水稻生長季節(jié)的高溫事件頻發(fā)，直接沖擊了大米的品質(zhì)。
這一發(fā)現(xiàn)首次在大規(guī)模研究中證實(shí)了氣候變化對大米品質(zhì)的直接影響，以往的研究多聚焦于氣候變化對大米產(chǎn)量的影響。例如，有研究表明，在25°C至30°C范圍內(nèi)，夜間溫度每升高1°C，大米產(chǎn)量減少1%，同時直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量也顯著降低;而日間溫度的升高，則幾乎線性地增加了大米的堊白度。
高溫之所以成為大米品質(zhì)的“殺手”，是因?yàn)樗蓴_了水稻的光合作用和淀粉積累過程，抑制了光合作用效率，減少了籽粒中的淀粉積累。此外，高溫還導(dǎo)致大米中直鏈淀粉含量下降，淀粉粒變大，使大米在加工過程中更易受損。同時，大米的營養(yǎng)成分、黏度和糊化溫度也發(fā)生變化，影響了其營養(yǎng)價值和口感。
未來面臨的挑戰(zhàn)和方向
隨著氣候變化的加劇，極端高溫事件的頻率不斷攀升。研究指出，氣候變化對夜間溫度的影響遠(yuǎn)大于日間溫度，夜間平均溫度的升幅甚至是日間升幅的三倍。這意味著，大米品質(zhì)的持續(xù)下滑或許將成為無法回避的現(xiàn)實(shí)。
研究團(tuán)隊(duì)對未來幾十年大米品質(zhì)的變化進(jìn)行了預(yù)測，結(jié)果令人憂慮。無論采取減排措施，還是維持中高排放路徑，我國大米品質(zhì)在未來幾十年內(nèi)都將大幅下降。在減排情景下，從2020年至2100年，我國的大米品質(zhì)預(yù)計(jì)將下降1.5%。而在中高排放情景下，下降幅度更為顯著，到2100年的降幅可能超過5%。
此外，研究還發(fā)現(xiàn)，我國不同地區(qū)的大米品質(zhì)下滑趨勢存在差異，南方地區(qū)受氣候變化的影響更為嚴(yán)重。這可能與南北方水稻種植系統(tǒng)的差異有關(guān)：北方以單季稻為主，而南方則多種植雙季稻(早稻和晚稻)。由于早稻生長季節(jié)短且夜間溫度高，南方大米面臨更大的品質(zhì)下滑風(fēng)險。
面對這一挑戰(zhàn)，科學(xué)家們早有應(yīng)對，2023年科學(xué)家就曾嘗試?yán)肅RISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，來解決溫度升高導(dǎo)致的大米粉質(zhì)化、堊白化問題。不過，培育耐熱水稻只是解決方案之一。大米的品質(zhì)和產(chǎn)量還受到稻谷品種、種植環(huán)境、管理方式等多種因素的影響。
或許我們需要更加深入地思考如何適應(yīng)氣候變化，保護(hù)我們的糧食生產(chǎn)，讓未來的餐桌依舊能夠擺滿香氣四溢、口感絕佳的大米飯。
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