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米饭，这一餐桌上的常客，不仅是碳水化合物的重要源泉，更是菜肴的完美伴侣，温暖着无数人的心与胃。作为全球滋养近半数人口(逾35亿人)的粮食作物，水稻的重要性不言而喻。在中国这个大米的生产、消费及进口大国，大米的品质不仅牵动着日常的味蕾享受，更是粮食安全的关键所在。

近日，陕西师范大学等机构的学者在国际学术期刊《地球物理研究快报》刊发的研究显示，东亚地区大米的品质正在悄然下降，背后主因是气候变暖。

东亚地区大米品质正在逐年下降

衡量大米品质的标准多样，各国亦有其独特的评判体系。在中国，整精米率、垩白度及食味品质，是依据国家标准(GB/T 17891-2017)评判稻谷优劣的重要指标。整精米，指的是去壳并经过加工后，长度达到完整米粒四分之三及以上的米粒；而垩白，则是大米胚乳中因淀粉积累不足导致的白色不透明部分，它不仅影响外观，更直接关联到大米的烹饪特性与口感。

该研究团队深入分析了1985年至2020年间中国水稻研究所的数据，结果显示，中国大米品质自1985年起持续下滑，每十年优质大米率平均下降1.45%，2004年更是跌至58.88%的谷底。研究还分析了1979~2018年日本农林水产省记录的一级品质大米率数据，发现1996~2010年间他们的大米品质也明显下滑，平均下降幅度达每十年7.6%。

水稻品质下降背后的因素

探究大米品质下滑的幕后原因，研究团队将目光投向了气候因素。他们细致分析了1979年至2020年间两国的小时级气象数据，包括夜间温度、日间温度、降水量、太阳辐射、云量、日间蒸气压亏缺及二氧化碳浓度等。

结果显示，夜间温度成为影响中国大米品质的关键因素：夜间温度越高，大米品质越差。当我国大米产区的夜间温度超过18°C时，优质大米率显著下降，随着气候变化的加剧，水稻生长季节的高温事件频发，直接冲击了大米的品质。

这一发现首次在大规模研究中证实了气候变化对大米品质的直接影响，以往的研究多聚焦于气候变化对大米产量的影响。例如，有研究表明，在25°C至30°C范围内，夜间温度每升高1°C，大米产量减少1%，同时直链淀粉和蛋白质含量也显著降低;而日间温度的升高，则几乎线性地增加了大米的垩白度。

高温之所以成为大米品质的“杀手”，是因为它干扰了水稻的光合作用和淀粉积累过程，抑制了光合作用效率，减少了籽粒中的淀粉积累。此外，高温还导致大米中直链淀粉含量下降，淀粉粒变大，使大米在加工过程中更易受损。同时，大米的营养成分、黏度和糊化温度也发生变化，影响了其营养价值和口感。

未来面临的挑战和方向

随着气候变化的加剧，极端高温事件的频率不断攀升。研究指出，气候变化对夜间温度的影响远大于日间温度，夜间平均温度的升幅甚至是日间升幅的三倍。这意味着，大米品质的持续下滑或许将成为无法回避的现实。

研究团队对未来几十年大米品质的变化进行了预测，结果令人忧虑。无论采取减排措施，还是维持中高排放路径，我国大米品质在未来几十年内都将大幅下降。在减排情景下，从2020年至2100年，我国的大米品质预计将下降1.5%。而在中高排放情景下，下降幅度更为显著，到2100年的降幅可能超过5%。

此外，研究还发现，我国不同地区的大米品质下滑趋势存在差异，南方地区受气候变化的影响更为严重。这可能与南北方水稻种植系统的差异有关：北方以单季稻为主，而南方则多种植双季稻(早稻和晚稻)。由于早稻生长季节短且夜间温度高，南方大米面临更大的品质下滑风险。

面对这一挑战，科学家们早有应对，2023年科学家就曾尝试利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，来解决温度升高导致的大米粉质化、垩白化问题。不过，培育耐热水稻只是解决方案之一。大米的品质和产量还受到稻谷品种、种植环境、管理方式等多种因素的影响。

或许我们需要更加深入地思考如何适应气候变化，保护我们的粮食生产，让未来的餐桌依旧能够摆满香气四溢、口感绝佳的大米饭。