《Global Change Biology》：Multi-Decadal Analysis on the Impact of Climate Change, Genetic Gain, Cultivar Type, and Harvest Timing on Main and Ratoon Rice Yield and Quality
编辑推荐：
综述精要：33年田间大数据揭示，大气CO升高18.4%与夜间温度上升协同推高德州稻作产量（+77.5 kg ha yr），却使整精米率（HRY）跌至历史新低52.6%；遗传增益（GG）贡献26.8%变幅，杂交稻虽增产15%，但垩白（chalkiness）与碎米率（B%）显著恶化，早播+耐逆基因聚合被证为缓解气候负面效应的核心策略。
研究背景
稻作（Oryza sativa L.）养活了全球一半人口，但气候变暖、CO浓度攀升与品种更替如何共同改写产量与品质，一直缺少长达30年以上的商业田块级证据。德州海湾沿岸占美国长粒稻25%种植面积，1991—2023年大气CO从355.7 ppm升至421.1 ppm，年积温（°D＞10 °C）增加11.6%，降水减少22%，成为天然“气候锅”。
数据体量与亮点
作者团队依托Texas Rice Crop Survey，整合20 804条田间记录，覆盖61个常规稻（inbred）与37个杂交稻（hybrid）品种，剔除有机田与异常值后，主季稻（main crop）14 005条、再生稻（ratoon crop）4 348条，辅以iAIMS气象与NOAA CO数据库，首次把“商业生产真实管理”纳入多因子回归。
气候变量拆分
研究把温度切成四段：白天10–30 °C光合舒适区（°D）、白天＞30 °C高温呼吸区（°D）、夜间＞10 °C暗呼吸区（°D），并引入日照、相对湿度（RH）、降水与CO共7项指标，分别计算主季“播种—收获”与再生季“主季收—再生收”两阶段累积值，避免“年平均”掩盖关键生育期信号。
产量：谁在拉动？
多步回归显示，主季产量年增77.5 kg ha，其中26.8%来自常规稻遗传增益（inbred GG，0.584% yr），19.1%来自杂交稻遗传增益（hybrid GG），而CO施肥效应独占25.5%。若不考虑CO，会把增产错误归因给育种进步。再生稻增产更快（104.8 kg ha yr），却因夜间温度上升导致每增加1 °D减产5.9 kg ha。
品质：谁在拖后腿？
整精米率（HRY）从2008年峰值61.8%一路下滑至2023年52.6%，创历史最低。CO每升高1 ppm，主季HRY下降0.10%，33年累计贡献-6.6%；夜间温度每增加1 °D再降0.02%。杂交稻HRY普遍比常规稻低0.57%，且与CO存在负交互，暗示杂交背景对高CO更敏感。碎米率（B%）与垩白同步攀升，CO解释23.5% B%变异，高温填充使籽粒淀粉分支酶（SBE）活性下降，淀粉粒形态畸变，米质“隐性裂纹”增加。
收获期效应
把播期从平均4月13日（DOY 103）提前到3月13日（DOY 72），主季收期由8月16日提前至7月15日，再生季收期由11月5日提前至10月3日，可避开8月高温与秋季虫害高峰。模型估算，主季产量可再增764 kg ha，再生季增753 kg ha，合计每公顷毛收入增加584美元，且早播使RH与降水对授粉的不利影响同步下降。
品种策略
研究指出，把N22等“耐热+耐高CO”基因导入优质长粒稻，或利用红稻（red rice）天然抗垩白特性，通过基因聚合（pyramiding）可在2050年前挽回11% HRY损失。增施氮肥可缓解CO负面效应，但需防倒伏与稻曲病（Ustilaginoidea virens）。
未来情景
按当前趋势推演，2050年主季产量将再增29.9%，但HRY再降11.0%，碎米率升9.6%，总整精米产值（T%）微降0.5%。若推广早播+耐逆品种，可把HRY损失压缩至＜5%，实现“产量与品质双赢”。
结论与行动清单
把CO纳入育种选择环境，避免低估真实遗传增益；
重新校准播期，德州经验可外推至华南与长江中下游；
强化夜间温度与CO交互试验，解析淀粉合成酶（SSS、GBSS、SBE）表观调控；
建立“品质-气候”大数据平台，为稻米期货市场提供早期品质预警。
