气候条件对稻米品质性状的影响

高温对水稻的影响及其机制的研究进展段骅 杨建昌*(扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室,江苏扬州225009;*通讯联系人,E -m a i l :j c y a n g@y z u .e d u .c n )R e s e a r c hA d v a n c e s i n t h eE f f e c t o fH i g hT e m p e r a t u r e o nR i c e a n d I t s M e c h a n i s mD U A N H u a ,Y A N G J i a n -c h a n g *(K e y L a b o r a t o r y o f C r o p G e n e t i c s a nd P h y s i o l o g y o f J i a n g s u P r o v i n ce ,Y a n g z h o u U n i v e r s i t y ,Y a n gz h o u 225009,C h i n a ;*C o r r e s p o n d i n g a u t h o r ,E -m a i l :j c y a n g@y z u .e d u .c n )D U A N H u a ,Y A N GJ i a n c h a n g .R e s e a r c h a d v a n c e s i n t h e e f f e c t o f h i g h t e m pe r a t u r e o n r i c e a n d i t sm e c h a n i s m.C h i n J R i c eS c i ,2012,26(4):393-400.A b s t r a c t :W i t h t h e c o n t i n u o u s i n c r e a s eof t h eg r e e nh o u s ea n de x t r e m ew e a t h e r e f f e c t ,hi g ht e m pe r a t u r eo c c u r sm o r ef r e q u e n t l y .T ou n d e r s t a n d t h em e c h a n i s mi n v o l v e d i n t h e e f f e c t o f h igh t e m p e r a t u r e o n ri c e g r o w t h a n d t o p u t f o r w a r d c o u n t e r -m e a s u r e s t o r e d u c e d a m a g e o f t h e s t r e s s t o r i c ew o u l dh a v e g r e a t s i g n i f i c a n c e i n p r o m o t i n g r i c e p r o d u c t i o na n d e n s u r i n g f o o ds e c u r i t y .T h i s p a p e rr e v i e w e dt h ee f f e c t so fh i g ht e m p e r a t u r eo nr i c e y i e l da n d g r a i n q u a l i t y an di t s p h y s i o l o g i c a l m e c h a n i s m i n v o l v e df r o m t h e a s p e c t s o f p h o t o s yn t h e t i c c h a r a c t e r i s t i c s ,s t r e s sr e s i s t a n c e ,p r o l i n e ,h o r m o n e s ,p o l y a m i n e s ,e n z y m a t i c a c t i v i t i e s ,a n d p r o t e o m i c s .T h er e g u l a t i o nt e c h n i q u e s t or e d u c e t h eh a r m so fh i gh t e m pe r a t u r e a n d i s s u e sf o r f u r t h e r s t u d i e sw e r e d i s c u s s e d .K e y w o r d s :r i c e ;h igh t e m p e r a t u r e ;g r ai n y i e l d ;q u a l i t y ;p h y s i o l o g i c a lm e c h a n i s m 段骅,杨建昌.高温对水稻的影响及其机制的研究进展.中国水稻科学,2012,26(4):393-400.摘 要:随着温室效应和极端天气的不断增加,近年来水稻遭遇高温热害的情况频繁发生,研究高温对水稻危害的机理与对策对稳定和促进水稻生产具有重要意义㊂综述了高温胁迫对水稻生长发育㊁产量形成和稻米品质的影响,并从光合特性㊁抗逆系统㊁脯氨酸㊁激素㊁多胺㊁蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性和蛋白质组学等方面阐述了其生理机制,提出减轻水稻高温胁迫的调控措施,并对未来深入开展水稻高温逆境的研究提出建议㊂关键词:水稻;高温;产量;品质;生理机制中图分类号:Q 945.78;Q 948.112+.2 文献标识码:A 文章编号:1001-7216(2012)04-0393-08水稻是世界各国特别是亚洲国家的主要粮食作物㊂中国是世界上最大的水稻生产国,稻谷总产在世界各国中居于首位[1]㊂水稻起源于低纬度的热带地区,形成了适应高温和短日照生态环境的特性[2],但是水稻生长发育需要一定的适宜温度范围,生殖生长期遇35ħ以上的高温就会对水稻产生危害[3]㊂自工业革命以来,由于二氧化碳(C O 2)和甲烷(C H 4)等温室气体的大量排放,全球气温持续升高㊂政府间气候变化专门委员会(I P C C )第一工作组于2007年2月2日发布的第四次评估报告明确指出,近100年(1906-2005年)地球表面平均温度上升了0.74ħ,预计到21世纪末全球地表平均增温1.1ħ~6.4ħ[4-5],极端性气候如夏季高温等也将在全球许多区域更频繁地出现,且持续时间更长[6]㊂在全球变暖的大环境中,我国水稻夏季高温热害频繁发生,成为水稻生产的主要灾害性气候因素之一[7]㊂针对这一突出问题,国内外学者就高温胁迫对水稻生长发育及产量和品质形成的影响及其机理进行了大量的研究㊂本文概述了高温胁迫对水稻生长发育㊁产量㊁品质和生理性状的影响及其调控措施方面的研究进展,对深入开展水稻抗逆研究提出了建议,旨在为提高水稻抗高温栽培和耐高温品种选收稿日期:2011-11-26;修改稿收到日期:2012-02-04㊂基金项目:国家自然科学基金国际重大合作项目(31061140457);国家自然科学基金资助项目(30800670,31071360);江苏省基础研究计划资助项目(B K 2009005);2008年公益性行业(农业)科研专项(201103003);江苏高校优势学科建设工程资助项目㊂393中国水稻科学(C h i n JR i c eS c i ),2012,26(4):393-400h t t p ://w w w.r i c e s c i .c n D O I :10.3969/j.i s s n .1001-7216.2012.04.002育提供参考依据㊂1高温对水稻生长发育及产量和品质形成的影响1.1高温对生长发育的影响高温胁迫是指温度升高到一定程度并超过一段时间对作物生长和发育造成不可逆转的影响[8]㊂水稻对高温的响应在不同的发育时期表现不同,营养生长期遇35ħ高温,地上部和地下部的生长受到抑制,会发生叶鞘变白和失绿等症状,分蘖减少,株高增加缓慢[9]㊂生殖生长期受高温胁迫的影响要远大于营养生长期,穗分化期遇35ħ以上高温,会降低花药开裂率及花粉育性而降低结实率[10-11]㊂最敏感的时期为抽穗开花期,且以开花当日遇高温影响最大,临开花前次之[12]㊂水稻抽穗开花时,温度高于35ħ并超过1h就会导致水稻不育[13]㊂高温胁迫导致小穗不育率上升是因为花药异常开裂[14],传粉受阻[15]和花粉发育异常[16];而且,开花前39ħ的高温保持1d就会造成随后开花时花药开裂异常[14]㊂灌浆期35ħ高温通过影响颖花发育㊁柱头活性㊁干物质转运和花粉育性,从而导致每穗粒数㊁千粒重和结实率的变化[17]㊂1.2高温对产量及其构成因素的影响水稻抽穗开花期时颖花分化已经完成,总颖花量基本确定,此时的高温胁迫主要影响结实率和千粒重[18],对每穗粒数不会造成显著影响㊂陈双龙等[19]通过分期播种的方法,对5个水稻品种在自然高温条件下进行耐热性鉴定,结果表明穗期日平均气温>30ħ㊁穗期ȡ35ħ极端高温的日数达6d以上,5个品种均受到高温伤害,结实率比正常气温下平均下降15%左右,平均产量和千粒重也显著降低㊂水稻灌浆期遇高温胁迫使灌浆期缩短,光合速度和同化产物积累量降低,秕谷粒增多和粒重下降,导致水稻产量损失㊂石春林等[20]在减数分裂期和开花期,通过设置不同高温水平(31ħ㊁33ħ㊁35ħ㊁37ħ㊁39ħ㊁41ħ)和处理时间(1d㊁3d㊁5d),分析了高温对水稻颖花结实率的影响,结果表明,减数分裂期随着温度和高温处理时间的增加,颖花日均结实率逐步下降,其规律可用二次曲线拟合,2个品种间响应差异不大;开花期随着温度和高温处理时间的增加,颖花结实率明显下降,其规律可用L o g i s t i c曲线拟合,2个品种间响应差异较大;这两个时期内31ħ㊁33ħ高温对水稻结实率影响不大㊂高温对水稻结实的影响在品种间也存在差异㊂王才林等[10]于2003年在南京地区调查高温胁迫下不同水稻品种的结实率时发现,天井1号和小田代5号等品种比正常温度下的结实率下降60%以上,R Y100和秋田小町等品种下降30%,而小麻粘㊁M i r u k i k u i n及其与淮9726和早丰9号的F1等的结实率却达到或接近正常水平㊂M a t s u i等[12]的研究也表明,粳稻品种对高温热害的反应差异大约在3ħ左右,小于籼稻品种间的5ħ㊂此外,杂交稻对高温响应的敏感性要高于常规稻[21]㊂1.3高温对稻米品质的影响影响稻米品质的因素很多,除遗传因子外,气候㊁土壤㊁施肥㊁灌溉等栽培因素也有较大影响[22-25],稻米品质主要是在灌浆结实期形成,因此,在上述诸多环境因子中,结实期温度对稻米品质影响最大[26-29]㊂一般认为,抽穗至成熟阶段高温会加快灌浆速率,缩短灌浆的持续期,籽粒光合产物不足,淀粉及其他有机物积累减少,使籽粒的充实度受到影响,米粒垩白增加,透明度变差[30-32]㊂稻米品质的不同指标对温度的敏感程度不同,其中垩白性状最敏感,糙米率㊁精米率㊁粒形和粒长等性状较迟钝,整精米率㊁蛋白质含量㊁胶稠度㊁糊化温度和直链淀粉含量等性状居中[26,32]㊂有研究表明,水稻齐穗后0~ 20d是气象因子影响稻米整精米率㊁垩白粒率和垩白度的主要时期[33],稻米品质形成的最佳温度籼稻为21ħ~25ħ,粳稻为21ħ~24ħ,高于或低于此温度,稻米品质变劣[34]㊂结实期温度与稻米直链淀粉含量的关系,前人已有不少报道,但早期的研究结果很不一致㊂高焕晔等[35]认为高温条件下直链淀粉含量下降㊂钟旭华等[36]和蔡水文等[37]认为温度对直链淀粉含量的影响因品种而异㊂后来的研究表明,温度对稻米直链淀粉含量的影响与品种本身的直链淀粉含量类型有关,低直链淀粉含量品种的直链淀粉含量与灌浆结实期温度呈负相关,而中高直链淀粉含量品种的直链淀粉含量与灌浆结实期温度呈正相关[23,38]㊂程方民等[39]进一步指出,水稻抽穗后的前20d是温度影响直链淀粉含量的关键时段㊂2高温影响水稻生长发育与产量形成的生理机制2.1高温与水稻光合作用在逆境条件下光合作用的改变通常认为是植物493中国水稻科学(C h i n JR i c eS c i)第26卷第4期(2012年7月)遭受逆境损伤的首要生理过程[40]㊂有研究表明,高温使水稻剑叶净光合速率和气孔导度下降,细胞间C O2浓度上升,与热敏感品系相比,耐热品系在高温胁迫下能保持较高的光合特性;据此认为高温对光合作用的抑制在于高温促使气孔关闭,降低气孔导度,导致C O2供应受阻[41-42]㊂王晨阳等[43]认为,高温条件下小麦旗叶光合速率㊁蒸腾速率㊁气孔导度及水分利用效率之间极显著正相关,但与细胞间二氧化碳浓度呈极显著负相关,表明高温所引起光合参数的下降主要源于非气孔因素㊂2.2高温与水稻抗逆系统高温胁迫可影响植物体内活性氧的产生,影响程度因品种的耐热性而异㊂郭培国等[44]认为夜间高温胁迫下,水稻植株内O2-.的产生速率和H2O2的含量基本上随着胁迫时间的延长而增加;超氧化物歧化酶(S O D)㊁过氧化物酶(P O D)和过氧化氢酶(C A T)活性升高,而后随着胁迫时间延长则活性下降,这表明较长时间高温胁迫,植物体内活性氧的生成增加,清除活性氧的酶类活性下降,极易发生过氧化伤害作用㊂张桂莲等[45]在抽穗期进行高温处理(白天37ħ/黑夜30ħ),发现结果与之一致,但保护酶活性耐热品系的增幅大于热敏感品系,活性氧产生速率热敏感品系大于耐热品系㊂郑小林等[46]认为,高温胁迫下,水稻幼苗叶片P O D活性提高,但其同工酶谱没有变化㊂P O D活性增加的趋势与叶片中丙二醛(M D A)含量增加的趋势呈负相关,高温胁迫下P O D活性升高是对高温胁迫的一种适应性生理反应㊂王光明等[47]认为,在高温下Ⅱ优6078㊁汕优63叶片中S O D活性随温度升高而降低㊂不同研究者对S O D的研究结果有异,这可能与研究者所用材料及温度条件有关㊂高温处理下,水稻叶片中M D A含量及叶片浸提液电导率增加,耐热性较强的组合在高温胁迫下M D A含量及叶片浸提液电导率的变幅相对较小,而耐热性较弱的组合增幅较大[48-50]㊂说明保持较高的抗氧化酶活性㊁较低的M D A含量和电导率是耐热品种在高温下受到的影响较小的原因之一㊂2.3高温与水稻脯氨酸积累脯氨酸作为重要的渗透调节物质,其作用除保持原生质和环境渗透平衡,阻止水分丧失外,还可能直接影响蛋白质的稳定性,增加蛋白质的可溶性,减少可溶性蛋白质沉淀,保护膜结构的完整,作为含氮的储藏物质和恢复生长的能源[51]㊂一般认为,在逆境条件下脯氨酸含量普遍增加㊂耐热的水稻组合(品系)在高温条件下游离脯氨酸含量增加较多,热敏感的组合(品系)增加较少[49,51-53]㊂但也有研究者认为,低温下水稻幼苗脯氨酸含量增加,随着胁迫时间的延长而加剧[54],且耐性强的品种脯氨酸积累少,而敏感品种积累则较多[54-56]㊂2.4高温与水稻内源激素变化植物激素在植物的生长发育以及对逆境的反应中起着重要的作用[57-58]㊂Y a n g等[59-60]认为,水稻籽粒灌浆速率和粒重与灌浆期乙烯释放速率和1-氨基环丙烷-1-羧酸(A C C)浓度呈显著负相关,与脱落酸(A B A)浓度及A B A/A C C值呈显著正相关,说明A B A对籽粒充实有促进作用,而乙烯的调控作用则相反㊂王丰等[61]报道,高温处理通过降低灌浆前期籽粒中吲哚-3-乙酸(I A A)㊁玉米素核苷(Z R)㊁G A3含量,明显增加A B A的含量来加速早期籽粒的灌浆和缩短籽粒灌浆的持续时间㊂不同品种在不同温度处理下的内源激素含量变化存在着一定差异,其变化与品种的灌浆动态有关㊂雷东阳等[62]发现,耐热性强的水稻组合在高温条件下A B A含量增幅比耐热性差的组合大㊂2.5高温与水稻内源多胺近年来的研究表明,多胺与植物抗逆性有密切联系,当植物遇到逆境时,细胞多胺含量增加,起一定的保护作用[63-66]㊂黄英金等[67]研究表明,灌浆期高温胁迫引起剑叶多胺积累,耐热性强的品种积累得更多,说明多胺积累能增强水稻对高温的适应性㊂曹云英[68]研究发现,抽穗-灌浆期高温处理增加了灌浆前期籽粒的游离腐胺㊁亚精胺和精胺含量,明显提高了多胺高峰值,且弱势粒高峰增幅大于强势粒,热敏感品种大于耐热品种;降低了灌浆中后期弱势粒中的游离亚精胺和精胺含量㊂表明多胺对高温的响应及其与籽粒灌浆的关系存在着复杂性,耐热性品种在高温下多胺含量变化较小㊂2.6高温与灌浆期籽粒蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性稻米的主要成分为胚乳(约占糙米重的90%),而胚乳细胞的充实物质主要是淀粉[69-70]㊂籽粒灌浆充实的过程实际上是胚乳细胞中淀粉生物合成与累积的过程㊂源器官光合同化物(含茎鞘储存的非结构性碳水化合物)以蔗糖的形式经韧皮部运输到籽粒,之后在一系列酶作用下形成淀粉[71-72]㊂N a k a-m u r a等[71-72]指出,水稻胚乳发育期参与籽粒碳代谢593段骅等:高温对水稻的影响及其机制的研究进展的酶有33种,但5种酶在碳代谢中起关键作用㊂这些酶包括蔗糖合酶(s u c r o s es y n t h a s e,E C2.4.1. 13,S u S)㊁腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(A D P g l u c o s e p y r o p h o s p h o r y l a s e,E C2.7.7.27,A G P)㊁淀粉合酶(s t a r c hs y n t h a s e,E C2.4.1.21,S t S)㊁淀粉分支酶(s t a r c hb r a n c h i n g e n z y m e,E C2.4.1.18, S B E)和淀粉脱支酶(s t a r c hd e b r a n c h i n g e n z y m e, E C3.2.1.70,D B E)㊂在灌浆期水稻和小麦籽粒里,这5种酶活性与籽粒灌浆速率和淀粉积累速率正相关[71-74]㊂温度胁迫会影响这些酶的活性,进而影响籽粒中淀粉的生成㊂程方民等[75]报道,在籽粒灌浆初期,高温处理下籽粒中的S u S㊁A G P㊁S t S㊁S B E和D B E的活性均不同程度地高于适温处理,而在灌浆中后期,不同温度下籽粒中有关酶的活性变化相对较为复杂㊂金正勋等[76]研究认为,A G P和S t S活性对温度变化较为钝感,S B E酶活性对温度变化较为敏感,温度过高过低都降低该酶活性㊂李木英等[77]研究认为,胚乳淀粉合成酶活性高峰出现在花后9~12d,高峰期间及之前,胚乳S u S㊁A G P㊁S t S和S B E酶受高温影响活性上升,高峰之后,除S B E酶外,均较对照下降,耐热品种胚乳淀粉合酶类活性的下降幅度明显小于热敏感品种㊂2.7高温与水稻蛋白质组学特征蛋白质组学(p r o t e o m i c s)是研究功能基因组重要的手段㊂双向聚丙烯酰胺凝胶电泳(t w o-d i m e n-s i o n a l P A G E,简称2-D E)技术是经典的研究方法㊂目前,水稻蛋白质组学主要集中在对各个器官或组织蛋白质的基本表达模式的研究[78-81],环境胁迫下水稻应答过程的比较蛋白质组学研究[82-84]和水稻亚细胞水平的蛋白质组研究[85-90]等几个方面㊂环境胁迫可以引起植物体内蛋白质在种类和表达量上的变化,通过蛋白质组学可以揭示环境胁迫的伤害机制以及植物对环境的适应机制㊂S h e n 等[91]研究首次揭示了水稻叶鞘伤害信号应答过程中蛋白质的变化,发现伤害后至少有10个蛋白被诱导或上调,19个蛋白被抑制或表达量下降,4种蛋白质被证实与伤害反应直接相关㊂S a l e k d e h等[92]对干旱胁迫下以及恢复灌溉后水稻叶片蛋白质组进行分析,发现干旱胁迫下有42个蛋白点的丰度有显著变化,从而鉴定了一些干旱应答蛋白㊂Z a n g等[93]报道,在水稻幼苗叶鞘基部中26s蛋白酶体调节亚基是一种渗透胁迫所产生的特定蛋白,同时渗透胁迫相关的蛋白大都存在于耐受胁迫的品种中㊂M a-j o u l等[94]在热胁迫条件下对六倍体小麦水溶性蛋白组分的变化进行分析,发现42个蛋白质点,其中部分为植物代谢途径中的酶,有5个热胁迫下高量表达的蛋白与一些小的热激蛋白存在相似性,有3个蛋白质点与延伸因子或真核翻译起始因子有关㊂L e e等[95]研究了高温(42ħ)胁迫下水稻幼苗叶片蛋白质组变化,利用2-D E和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MA L D I-T O F-M S)技术,成功鉴定到48个蛋白质,其中包括热激蛋白㊁能量代谢相关蛋白㊁氧化还原相关蛋白和调控相关蛋白等㊂另外,还发现了一分子量的小分子热激蛋白(s H S P s)㊂H a n等[96]对遭受48h高温(35ħ㊁40ħ和45ħ)的水稻幼苗叶片进行了蛋白质组学分析,发现高温下蛋白质无论在种类上和表达量上都有很大的变化,且温度越高,水稻植株内形成的保护机制越多㊂一些维持光合作用能力的保护类蛋白在35ħ下被激活,抗氧化相关蛋白在40ħ下被激活,而热激蛋白在45ħ下才被激活发挥作用㊂以上研究为深入探讨水稻对高温响应的分子机理提供了基础㊂综上可将高温对水稻的影响及其机制简单概括为图1㊂3减轻水稻高温胁迫的调控措施3.1合理肥水管理及调整播期合理施肥,调整水稻抵抗高温能力㊂氮肥㊁磷肥和钾肥是水稻生长期间常使用的肥料,施用得当能提高水稻产量,改善稻米品质㊂曹云英[68]研究发现,在高温胁迫下选用耐热品种,适当增施穗肥及改变氮肥施用时期可以减轻高温对水稻产量的影响甚至改善稻米品质㊂因此,合理配方施肥,可以降低高温对水稻的危害㊂图1高温对水稻的影响及其机制模式F i g.1.M o d ec h a r t i nt h e e f f e c t o fh i g ht e m p e r a t u r eo nr i c ea n d i t sm e c h a n i s m.693中国水稻科学(C h i n JR i c eS c i)第26卷第4期(2012年7月)灌溉是水稻生产主要的措施之一㊂以往研究认为,在水稻灌浆结实期遇到高温,稻田需要灌深层水,以降低水稻冠层温度,减轻高温对水稻的伤害[97-98]㊂但段骅等[99]最近研究发现,在高温胁迫下选择合适的灌溉方式,如用轻干湿交替灌溉技术可以促进籽粒灌浆,提高结实率㊁粒重和产量;同时可以显著改善稻米品质,对其普遍适用性及机理还需进一步研究㊂3.2培育耐热性品种大量研究表明[38,45,48-49],不同品种间耐高温的能力差异较大,通过常规育种和分子标记辅助育种相结合方式,进一步加强耐热性强的品种筛选,是抵御高温灾害的最有效措施㊂另外,水稻耐热性除本身的遗传因素外,适当的高温锻炼可以提高它的耐热性,且只有在合适的高温胁迫时,其耐热性遗传特性才能表现出来,因此,王锋尖等[100]指出,育种家在进行耐热性品种筛选时,应在培育出大量后代时给予一定的高温胁迫,然后根据相关性状,再鉴定这些后代的耐热性㊂4深入开展高温对水稻影响的建议4.1高温胁迫下水稻根系形态与生理植物根系既是水分和养分吸收的主要器官,又是多种激素㊁有机酸和氨基酸合成的重要场所,其形态和生理特性与地上部的生长发育㊁产量和品质形成均有密切的关系㊂由于高温对作物的影响首先表现在地上部,因此,目前国内外对于高温胁迫研究大部分集中于作物地上部(叶片和籽粒)㊂作为作物最重要的组成部分 根系,必然也会对高温胁迫作出响应,但把作物地下部根系形态生理与地上部作为一个整体研究甚少,加强高温对作物根系形态生理的研究,并与地上部相联系,提高作物整体的耐热性,是今后需要解决的重要问题㊂4.2高温影响水稻生长发育和产量形成的分子机理目前,关于高温影响水稻生长发育㊁产量形成方面已积累了大量的研究,但以往的研究主要集中在作物形态㊁生理等方面,从分子水平上阐明高温对水稻影响的报道较少㊂蛋白质组学研究是近年来发展起来的一种技术,在蛋白质水平上研究高温胁迫下水稻基因的表达调控机制,可以更直接地找出与高温胁迫相关的基因群,揭示水稻的高温伤害和耐性机制㊂高温对水稻生长发育和产量形成的伤害分子机理是一个复杂的过程,目前有关植物对高温响应的蛋白质组学研究只是为深入研究作物对高温响应的分子机理提供了初步的基础㊂今后应从分子水平上探索水稻对高温响应及其适应性的内在机理,并通过基因工程等方法培育出高产优质耐高温品种㊂4.3高温与干旱对水稻生长发育的交互影响由温室效应而导致的陆地表面温度的升高会影响全球和区域的降水格局㊂降水格局的改变与全球变化的其他方面相互作用很可能会影响到作物的生长㊂降水的增加或减少可能会改变土壤的蒸发㊁冠层的蒸腾和土壤水分含量,这些因素反过来又会对作物的功能以及水分的收支产生影响㊂近年来,高温与干旱同时发生的频率增加,加重了高温或干旱对水稻产量和品质形成的危害㊂同时,由于温室效应,夜间的温度明显上升㊂P e n g等[101]观察到,在菲律宾国际水稻研究所,自1979年至2003年白天的最高温度和夜间的最低温度分别上升了0.35ħ和1.13ħ;产量的降低与夜间温度的升高密切相关,而与白天的最高温度相关不显著㊂目前的研究多集中在高温或干旱单因子对水稻的影响,对于高温和干旱的双重效应研究很少㊂今后需要加强研究高温与干旱的复合胁迫效应以及夜间温度升高影响水稻生长发育的生理生化和分子机理研究㊂4.4高温影响水稻体内生理代谢整体认识目前,虽然高温胁迫对水稻生长发育㊁产量和品质的影响及其生理生化机理已有较多的研究㊂但要充分认识其机理还要进行大量艰苦的工作㊂水稻对高温胁迫的响应是一个复杂的㊁但又是有序的生理生化过程,这一过程既是激素调控和基因表达的过程,也是酶参与代谢的过程;以往对水稻高温胁迫的研究,或侧重于某个激素㊁某个酶的变化,或侧重于水分或养分或环境条件影响,而缺乏高温影响水稻体内生理代谢的整体认识㊂今后应加强从遗传㊁环境(含栽培)㊁器官或组织以及植株整体水平等不同层次上深入研究水稻高温胁迫的机理及其调控途径,为水稻高产优质与抗逆栽培提供理论依据㊂参考文献:[1]朱德峰,程式华,张玉屏,等.全球水稻生产现状与制约因素分析.中国农业科学,2010,43(3):474-479.[2]龚红兵,周义文,李闯,等.高温对大面积应用杂交籼稻组合结实率的影响.江苏农业科学,2008(2):23-25. [3]杨惠成,黄仲青,蒋之埙,等.2003年安徽早中稻花期热害及防御技术.安徽农业科学,2004,32(1):3-4.793段骅等:高温对水稻的影响及其机制的研究进展[4]秦大河,陈振林,罗勇,等.气候变化科学的最新认知.气候变化研究进展,2007,3(2):63-73.[5]I P C C.C l i m a t eC h a n g e2007:I m p a c t s,a d a p t a t i o na n dv u l n e r-a b i l i t y.C o n t r i b u t i o no f W o r k i n g G r o u p I I t ot h eF o u r t h A s-s e s s m e n tR e p o r to ft h eI n t e r g o v e r n m e n t a lP a n e lo n C l i m a t eC h a n g e.C a m b r i d g e,U K:C a m b r i d g eU n i v e r s i t y P r e s s,2007.[6]张桂莲,陈立云,雷东阳,等.水稻耐热性研究进展.杂交水稻,2005,20(1):1-5.[7]田小海,罗海伟,周恒多,等.中国水稻热害研究历史㊁进展与展望.中国农学通报,2009,25(22):166-168. [8]W a h i d A,G e l a n iS,A s h r a f M,e ta l.H e a t t o l e r a n c e i np l a n t s:A no v e r v i e w.E n v i r o nE x p B o t,2007,61:199-223.[9]杨纯明,谢国禄.短期高温对水稻生长发育和产量的影响.国外作物育种,1994(2):4-5.[10]王才林,仲维功.高温对水稻结实率的影响及其防御对策.江苏农业科学,2004(1):15-18.[11]曹云英,段骅,杨立年,等.减数分裂期高温胁迫对耐热性不同水稻品种产量的影响及其生理原因.作物学报,2008,34(12):2134-2142.[12]M a t s u iT,O m a s aK,H o r i eT.T h ed i f f e r e n c e i ns t e r i l i t y d u et oh i g h t e m p e r a t u r e s d u r i n g t h e f l o w e r i n g p e r i o d a m o n g j a p o n-i c a-r i c e v a r i e t i e s.P l a n t P r o dS c i,2001,4(2):90-93.[13]J a g a d i s hSV K,C r a u f u r dPQ,W h e e l e rTR.H i g h t e m p e r a-t u r e s t r e s s a n d s p i k e l e t f e r t i l i t y i nr i c e(O r y z a s a t i v a L.).JE x p B o t,2007,58(7):1627-1635.[14]M a t s u iT,O m a s aK.R i c e(O r y z a s a t i v a L.)c u l t i v a r s t o l e r-a n t t oh i g ht e m p e r a t u r ea t f l o w e r i n g:A n t h e r c h a r a c t e r i s t i c s.A n nB o t,2002,89(6):683-687.[15]M a t s u iT,K o b a y a s iK,K a g a t aH,e t a l.C o r r e l a t i o nb e t w e e nv i a b i l i t y o f p o l l i n a t i o na n dl e n g t ho fb a s a ld e h i s c e n c eo ft h e t h e c a i nr i c eu n d e ra h o t-a n d-h u m i dc o n d i t i o n.P l a n tP r o d S c i,2005,8(2):109-114.[16]J a g a d i s hSV K,M u t h u r a j a nR,O a n eR,e t a l.P h y s i o l o g i c a la n d p r o t e o m i c a p p r o a c h e s t o a d d r e s s h e a t t o l e r a n c ed u r i n g a n-t h e s i s i n r i c e(O r y z a s a t i v a L.).JE x p B o t,2010,61(1): 143-156.[17]刘博,韩勇,李建国,等.灌浆期高温对水稻产量的影响.农产品加工:创新版,2011(4):63-65.[18]郑建初,张彬,陈留根,等.抽穗期高温对水稻产量构成要素和稻米品质的影响及其基因型差异.江苏农业学报,2005,21(4):249-254.[19]陈双龙,金标.两系杂交稻耐热性研究初报.福建稻麦科技,2005,23(1):6-7.[20]石春林,金之庆,汤日圣,等.水稻颖花结实率对减数分裂期和开花期高温的响应差异.江苏农业学报,2010,26(6): 1139-1142.[21]王晴晴.高温胁迫对现代高产水稻受精和结实的效应研究[学位论文].扬州:扬州大学,2008.[22]李德顺,刘芳,张英杰.稻米品质评价及其影响因素.山东农业科学,2010(6):57-59.[23]马玉银,王如平,左示敏,等.环境因子对稻米品质性状的影响.安徽农业科学,2008,36(19):8032-8034. [24]张国发,丁艳锋.温光因子对稻米品质影响的研究进展.中国稻米,2004(1):11-14.[25]王忠,顾蕴洁,陈刚,等.稻米的品质和影响因素.分子植物育种,2003(2):231-241.[26]程方民,钟连进.不同气候生态条件下稻米品质性状的变异及主要影响因子分析.中国水稻科学,2001,15(3):187-191.[27]张国发,王绍华,尤娟,等.结实期不同时段高温对稻米品质的影响.作物学报,2006,32(2):283-287.[28]卢碧林,王维金.不同生态环境条件下稻米品质的变异及主导气象因子分析.中国农学通报,2005,21(4):289-391.[29]全国明,章家恩,许荣宝,等.环境生态因子对稻米品质的影响研究进展.中国农学通报,2006,22(4):158-162. [30]黎用朝,李小湘.影响稻米品质的遗传和环境因素研究进展.中国水稻科学,1998,12(增):58-62.[31]孟亚利,周治国.结实期温度与稻米品质的关系.中国水稻科学,1997,11(1):51-54.[32]M a t s u eY.I n f l u e n c e o f a b n o r m a l w e a t h e r i n1993o n t h e p a l a t-a b i l i t y a n d p h y s i c o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f r i c e.J p n JC r o pS c i,1995,64:709-713.[33]徐富贤,郑家奎,朱永川,等.灌浆期气象因子对杂交中籼稻米碾米品质和外观品质的影响.植物生态学报,2003,27(1): 73-77.[34]程方民,刘正辉,张嵩午.稻米品质形成的气候生态条件评价及我国地域分布规律.生态学报,2002,22(5):636-642.[35]高焕晔,王三根,宗学凤,等.灌浆结实期高温干旱复合胁迫对稻米直链淀粉及蛋白质含量的影响.中国生态农业学报, 2012,20(1):40-47.[36]钟旭华,李太贵.不同结实温度下稻米直链淀粉含量与千粒重的相关性研究.中国水稻科学,1994,8(2):126-128. [37]蔡水文,陈良碧.温度对不同类型早籼稻灌浆期间直链淀粉㊁蛋白质积累的影响.生命科学研究,2004,8(2):145-149.[38]C h e n g F,Z h o n g L,Z h a oN,e t a l.T e m p e r a t u r e i n d u c e d c h a n-g e s i n t h e s t a r c hc o m p o n e n t s a n db i o s y n t h e t i c e n z y m e so f t w or i c e v a r i e t i e s.P l a n t G r o w t hR e g u l,2005,46:87-95. [39]程方民,丁元树,朱碧岩.稻米直链淀粉含量的形成及其与灌浆结实期温度的关系.生态学报,2000,20(4):646-652.[40]C h a v e sM M,M a r o c oJP,P e r e i r aJS.U n d e r s t a n d i n gp l a n tr e s p o n s e st od r o u g h tf r o m g e n e st ot h e w h o l e p l a n t.F u n c t P l a n tB i o l,2003,30:239-264.[41]张桂莲,陈立云,张顺堂,等.抽穗开花期高温对水稻剑叶理化特性的影响.中国农业科学,2007,40(7):1345-1352.[42]黄英金,张宏玉,郭进耀,等.水稻耐高温逼熟的生理机制及育种应用研究初报.科学技术与工程,2004,4(8):655-658.[43]王晨阳,朱云集,夏国军,等.后期高温条件下小麦旗叶光合参数的变化及其相关性分析.华北农学报,2003,18(3):8-11.[44]郭培国,李荣华.夜间高温胁迫对水稻叶片光合机构的影响.植物学报,2000,42(7):673-678.[45]张桂莲,陈立云,张顺堂,等.高温胁迫对水稻剑叶保护酶活性和膜透性的影响.作物学报,2006,32(9):1306-1310.893中国水稻科学(C h i n JR i c eS c i)第26卷第4期(2012年7月)。

优质稻基地介绍优质稻基地是指能够产出高质量稻谷的种植区域。

优质稻基地通常具有适宜的土壤和气候条件，丰富的水资源，科学的种植管理和高品质的品种选择。

下面将从土壤、气候、水资源、种植管理和品种选择等多个方面介绍优质稻基地。

首先，土壤是优质稻基地中至关重要的要素之一。

稻米生长需要土壤富含有机质、氮、磷、钾等养分，并具有良好的水分保持能力。

优质稻基地通常具有深厚的土层、较好的透水性和空气透气性。

此外，土壤酸碱度也是影响稻米品质的重要因素，一般来说，土壤pH在5.5-6.5之间适宜稻米生长。

其次，气候条件对优质稻基地的形成也起着重要的作用。

稻米生长需要充足的阳光、适宜的温度和湿度。

温暖、湿润的气候有助于稻谷的充分生长和养分吸收，同时也利于保持稻谷高产和良好的品质。

一般来说，最适宜稻谷生长的温度范围为20°C-35°C，相对湿度在60%-80%之间。

另外，水资源也是优质稻基地的重要条件之一。

稻米作为一种水稻作物，对水分需求较大，因此优质稻基地需要有充足的水资源。

优质稻基地通常具有水源丰富、灌溉条件便利的特点。

除了充足的灌溉水源，还应注意水质的好坏，避免水中有害物质对稻谷产生负面影响。

种植管理也是优质稻基地的重要因素之一。

科学的种植管理可以提高稻谷的产量和品质。

优质稻基地要注重土壤的养分补给和保持，采取合理的施肥措施，确保稻谷的养分需要得到满足。

同时，控制病虫害和杂草的发生也是种植管理的重要内容。

科学的灌溉制度也是种植管理的一部分，合理安排灌溉时间和灌溉量，提高水分利用效率。

最后，优质稻基地的选择合适的品种也至关重要。

品种选择应根据当地的气候条件、病虫害的发生情况以及市场需求等综合因素进行考虑。

优质稻基地通常选择产量稳定、适应性强、抗虫病能力强、米质优良的品种，并根据市场需求选择适宜的稻米品种。

综上所述，优质稻基地是指具备适宜土壤和气候条件、丰富水资源、科学种植管理和高品质品种选择的种植区域。

粳稻品质与农艺性状的相关分析粳稻作为我国传统的主要粮食作物，其品质与农艺性状广受关注。

粳稻品质与农艺性状具有一定的相关性，其根源在于一系列相关因素的协同作用。

了解粳稻品质与农艺性状间的相关关系，有助于实现粳稻高产、优质的可持续发展。

一、粳稻品质的影响因素粳稻品质的影响因素众多，可分为内在因素和外在因素两大类。

其中，内在因素包括品种、基因突变、营养成分积累量、水分含量等，这些因素可以通过品种育种技术来调节；外在因素也十分重要，这类因素主要包括：气候、土壤条件、施肥以及病虫害等。

二、粳稻农艺性状的影响因素粳稻农艺性状主要受制于品种、适宜气候和土壤条件、农艺技术、施肥和病虫害控制等因素的共同影响。

品种是影响粳稻农艺性状最重要的因素，不同品种对气候、水、肥条件的需求量也不同。

土壤和气候是影响物候和产量的重要因素，土壤的结构、质地、肥力、综合环境状况等影响着粳稻的生长；气候条件适宜则可以促进粳稻的良好发育。

同时，施肥与农艺技术的运用也是影响粳稻农艺性状的关键因素，可以改善土壤质量，促进粳稻的生长发育。

另外，病虫害的控制技术也是提高粳稻品质和产量重要因素之一。

三、粳稻品质与农艺性状相互作用粳稻品质与农艺性状之间的相互作用影响着粳稻的最终产量和品质。

在现代种植技术的运用下，品种的选择、施肥的新技术、病虫害的控制等等都能够促进粳稻根系新生、根系分布更加均匀，枢纽发育更加良好，从而使土壤中植物营养元素和有机物的吸收和积存得以更加有效，提高粳稻质量。

因此，通过优化粳稻品质和农艺性状，可以提高粳稻根部营养吸收和积存，进而实现粳稻的优质高产。

总之，粳稻品质与农艺性状具有一定的相关性，这种相关性的深入研究有助于形成一套完善的粳稻种植技术，实现粳稻的高产优质及持续发展。

因此，开展粳稻品质与农艺性状的相关分析研究显得尤为重要，对未来的粳稻种植技术改革、粳稻品质提高及粳稻种植可持续性发展有重要意义。

·88·交 流 探 讨农业开发与装备 2014年第1期摘要：近年来，随着人民生活水平的不断提高，稻米品质问题开始受到重视，而品质的优劣既受环境因素制约又受遗传因素控制，本文从环境和遗传两方面对稻米品质的影响进行探讨。

关键词：水稻；品质；环境；遗传水稻是我国主要的粮食作物，全国60%以上的人口以大米为主食[1]，随着我国人民生活水平的提高，优质大米越来越受到青睐。

一般来说稻米品质包括外观品质、碾磨品质、食味品质、蒸煮品质和营养品质五个方面，其影响因素很多，本文就环境因素中水分、肥料、光照、温度、CO 2浓度和遗传因素对稻米品质的影响作一些探讨。

1 水稻品质形成的环境因素1.1 水分对水稻品质形成的影响水稻是沼泽植物，对水分要求较高，蔡一霞等[2]研究认为水分胁迫对稻米长宽比的影响主要在孕穗期，此时干旱会使颖花变短，长宽比变小，在灌浆期水分胁迫对垩白率与垩白度的影响最大，表现为垩白粒数量与单粒垩白面积增大，垩白度显著增大；谢文孝等[3]研究认为水分胁迫使水稻粒厚变小，而对长、宽及长宽比影响无明显规律，在垩白性状上，各生育时期水分胁迫使稻米的垩白粒率、垩白大小和垩白度增加，蛋白质含量、脂肪含量和食味值升高，整精米率和直链淀粉含量降低。

不同研究者的结果也不尽相同，可能与品种和水分胁迫程度有一定的关系。

1.2 肥料对水稻品质形成的影响长期以来，关于氮肥施用量和施用时期对稻米品质的影响有大量的研究，结果表明，随施氮量增加，精米率和蛋白质含量呈增加趋势，直链淀粉含量和食味值呈降低趋势，而在前氮后移模式下受施氮量高低的影响稻米品质变化表现不尽一致[4-5]。

施磷能提高稻米糙米率、整精米率、垩白面积和垩白度，降低热浆黏度、崩解值和冷胶黏度，而精米率、垩白米率、蛋白质含量、直链淀粉含量、起始糊化温度和消减值对磷素的反应不明显[6]。

钾肥施用可以改善稻米的品质，适量施钾可以提高整精米率、胶稠度和蛋白质含量，降低稻米垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量，对优质米生产有利[7]。

自然高温对15个籼稻杂交组合稻米品质的影响摘要:将15个籼稻杂交组合分3个地区种植,分析了不同自然高温对其稻米品质的影响｡结果表明,15个籼稻杂交组合的稻米碾磨品质､外观品质､直连淀粉含量及胶稠度受自然高温的影响较大｡从总体上看,自然高温导致杂交籼稻品质下降｡关键词:籼稻杂交组合;稻米品质;自然高温Effects of Natural High Temperature on Grain Quality of Fifteen Indica Rice CombinationsAbstract: Fifteen indica rice combinations were planted in three different areas with different natural high temperatures, and the quality of the rice grains were analyzed. The results indicated that rice milling, appearance, amylose content and gel consistency were all influenced largely by natural high temperature. In general, natural high temperature could reduce rice quality.Key words: indica rice combination; rice quality; natural high temperature稻米品质是遗传与环境共同作用的结果,水稻子粒灌浆过程,实质上是光合产物向子粒转运与积累的过程｡据前人的研究表明,气候条件､土壤及种植季节等因素对稻米品质皆有不同程度的影响[1]｡随着全球工业化进程的加快,生态环境恶化,全球气温升高导致温室效应,在世界各水稻生产地区,高温热害已成为影响水稻正常生长发育的主要灾害性因素之一[2]｡在中国,长江以南双季早稻的开花结实期及中稻开花期也经常遭遇异常高温天气,如1971､1978､1988､2003年长江流域稻作区的异常高温,使水稻遭受严重热害,产量大幅度下降[3,4]｡鉴于此,本文通过在不同的高温地区播种,研究了15个籼稻组合的稻米品质,以期为改良杂交水稻的稻米品质提供科学依据｡1材料与方法1.1试验材料试验材料为3个不育系和5个恢复系,按3×5 NCⅡ遗传设计方式配制的15个杂交组合,分别为:绵香5A/辐恢838､绵香5A/蜀恢527､冈46A/蜀恢527､绵5A/明恢63､绵5A/绵恢725､冈46A/绵恢725､绵香5A/绵恢725､绵5A/辐恢838､绵香5A/明恢63､冈46A/辐恢838､绵5A/蜀恢527､冈46A/明恢63､绵香5A/绵恢746､绵5A/绵恢746､冈46A/绵恢746｡1.2试验方法试验于2005年分别在高温对水稻危害较重的重庆市作物研究所(永川,Ⅰ)､乐山市农科所(乐山,Ⅱ)和高温对水稻危害较轻的四川农业大学水稻研究所(温江,Ⅲ,对照)进行,3个试点2005年水稻抽穗期日平均温度及日最高平均温度分别为永川27.7℃和32.7℃;乐山27.5℃和32.3℃;温江27.1℃和21.2℃｡3个试点抽穗期日最高气温超过35.0℃的天数分别为11､9和4 d｡各试点按照当地水稻播种时间播种,秧苗在4~5叶龄时进行移栽,每穴插1苗,试验按随机区组排列,3次重复,每个小区3行,每行10株,株行距13 cm×27 cm,田间管理同大田｡1.3稻米品质的测定稻米碾磨品质､外观品质､蒸煮食味品质的各具体性状及指标均委托农业部食品质量监督检测测试中心(武汉)测定,测定标准按照农业部NY593-2002标准及方法实施｡2结果与分析2.1自然高温对15个籼稻杂交组合稻米碾磨品质的影响由表1可知,本试验处理Ⅰ中15个籼稻杂交组合的平均出糙率､精米率和整精米率分别为76.9%､64.4%和22.1%,比对照(Ⅲ)分别降低2.2､4.5和27.1个百分点;处理Ⅱ的平均出糙率､精米率和整精米率分别为76.6%､65.9%和28.6%,比对照(Ⅲ)分别降低2.5､3.0和20.6个百分点｡这表明高温可使稻米碾磨品质性状降低,尤其对整精米率的影响最大｡2.2自然高温对15个籼稻杂交组合稻米外观品质的影响由表2可知,本试验处理Ⅰ中15个籼稻杂交组合的平均垩白粒率､垩白度分别比对照(Ⅲ)增加5.9和0.1个百分点,粒长和长宽比分别比对照(Ⅲ)增加0.3 cm和0.2;处理II中的平均垩白粒率､垩白度分别比对照(Ⅲ)降低9.5和2.4个百分点,平均粒长与对照相同,长宽比比对照(Ⅲ)增加0.1｡此研究表明,尽管对稻米品质起决定性作用的是品种特性,但生态环境条件也对稻米品质产生较大的影响｡因此,优质稻米生产首先应选用优质品种,再配合适宜的环境和栽培条件才是完美的选择｡2.3自然高温对15个籼稻杂交组合稻米蒸煮食味品质的影响由表3可知,本试验处理Ⅰ中15个籼稻杂交组合的平均直链淀粉含量､胶稠度和碱消值分别比对照(Ⅲ)增加0.1个百分点､降低3.2 mm和降低0.2级;处理Ⅱ中的平均直链淀粉含量､胶稠度和碱消值分别比对照(Ⅲ)增加0.7个百分点､降低3.3 mm和增加0.2级｡此研究结果表明,高温能增加稻米的直链淀粉含量和降低胶稠度｡3小结与讨论前人的研究表明,水稻灌浆期遭遇高温会缩短灌浆期,导致千粒重和结实率下降,并对淀粉合成,垩白形成等过程产生显著影响[5,6],唐湘如等[7]研究表明,种植季节对稻米粒形的影响不大,但可改变垩白度大小和透明度｡王守海等[8]以7个常规早籼品种为材料进行了分期播种试验,结果表明,灌浆成熟期温度3项指标(日均气温､最高气温和最低气温)对整精米率的直接通径系数最大｡本研究表明,稻米碾磨品质､外观品质､直连淀粉含量及胶稠度均受自然高温的影响,从总体上看,自然高温将降低籼稻稻米品质｡为此,在育种工作中,可以通过水稻抗性鉴定和资源筛选的方式,筛选出耐高温的水稻品种｡参考文献:[1] 吕文彦,邵国军,曹萍,等.灌浆结实期日均温度对稻米品质之影响[J].辽宁农业科学,1998(4):1-6.[2] 张桂莲,陈立云,张顺堂,等. 高温胁迫对水稻剑叶氮代谢的影响[J]. 杂交水稻,2007,22(4):57-61.[3] 徐云碧,石春海,申宗坦.热害对早稻结实率的影响[J].浙江农业科学,1989(2):51-54.[4] 夏明元,戚华雄.高温热害对四个不育系配制的杂交组合结实率的影响[J].湖北农业科学,2004(2):21-22.[5] 黄英金,漆映雪,刘宜柏,等. 灌浆成熟期气候因素对早籼稻米蛋白质及其4种组分含量的影响[J]. 中国农业气象,2002,23(2):9-12.[6] 程方民,钟连进,孙宗修. 灌浆结实期温度对早籼水稻籽粒淀粉合成代谢的影响[J]. 中国农业科学,2003,36(5):492-501.[7] 唐湘如,余铁桥.灌浆成熟期温度对稻米品质及有关生理生化特性的影响[J].湖南农学院学报,1991,17(1):1-9.[8] 王守海,李泽宫,吴李君.灌浆成熟期气候条件对早籼稻米加工品质的影响[J].安徽农业科学,1990(4):293-297.。

粮食安全与气候变化随着全球气候变化的不断加剧，粮食安全问题愈发凸显。

气候变化对农作物的生长和产量产生了直接和间接的影响，严重威胁着人类的粮食安全。

本文将探讨气候变化对粮食安全的影响以及如何应对这一挑战。

一、气候变化对粮食生产的影响1.温度变化：气候变暖导致温度升高，影响了作物的生长发育。

高温会促进蒸发，增加蒸发散失，使土壤干燥。

部分作物对高温较为敏感，高温会影响其开花、传粉和结实过程，从而降低产量。

2.降水变化：降水不均和极端天气事件的增加也是气候变化对粮食安全的威胁之一。

降雨量的减少或增加都会对作物产量造成影响。

长期干旱会导致土壤水分不足，限制了作物的生长；而极端降雨则容易引发洪涝灾害，破坏农作物。

3.灾害频发：气候变化加剧了极端气候现象的频率和强度，如干旱、洪涝、台风等。

这些灾害往往对农作物产量造成严重破坏，使粮食供应出现断层。

二、应对气候变化的挑战1.提高农业适应能力：农业现代化是应对气候变化的重要途径之一。

通过采用温室大棚、冷库等设施，调节气候条件，保证农作物生长环境的稳定。

此外，通过培育抗旱、耐盐碱等特性的新品种，提高作物抵御气候变化的能力。

2.科技创新：利用科技手段提高农业的精细化管理，包括利用遥感技术监测农作物的生长情况，应用智能化农机设备提高农业生产效率等。

此外，利用基因编辑技术培育适应气候变化的农作物品种，可以在一定程度上缓解粮食安全问题。

3.国际合作与政策支持：加强国际间的合作与交流，共同应对气候变化对粮食安全的挑战。

各国应制定有针对性的政策，提供资金和支持，推动可持续农业发展，保障国内粮食供应。

三、结语粮食安全与气候变化密切相关，对人类的生存和发展具有重要意义。

面对气候变化带来的挑战，我们需要采取科学合理的措施，提高农业的适应能力，推动农业现代化和科技创新，加强国际合作与政策支持，共同保障全球粮食安全。

只有这样，我们才能应对气候变化对粮食安全带来的挑战，并确保粮食安全问题得到有效解决。