Les impacts généralisés des changements climatiques mondiaux et régionaux projetés sur le rendement du riz ont été étudiés par différentes approches indirectes utilisant divers modèles de simulation. Cependant, des approches directes pour évaluer les impacts des variabilités climatiques sur la croissance et le développement du riz peuvent fournir des preuves plus fiables pour évaluer les effets du changement climatique sur la productivité du riz. Le changement climatique a eu un impact considérable sur la production de riz dans les latitudes moyennes-élevées de la Chine, en particulier dans le nord-est de la Chine (NEC). Les variations climatiques qui se produisent dans la NEC depuis les années 1970 ont entraîné une tendance évidente au réchauffement, ce qui a fait de cette région l'une des trois principales régions rizicoles de Chine. Cependant, les projections du changement climatique futur ont indiqué la probabilité de changements climatiques plus brusques et irréguliers, menaçant la durabilité du riz dans cette région. Par conséquent, la compréhension de l'auto-adaptation et l'identification de mesures d'ajustement à la variabilité climatique dans les hautes latitudes ont une importance pratique pour l'établissement d'un système rizicole durable afin de maintenir la sécurité alimentaire future en Chine. Une étude de terrain bien gérée dans le cadre de la conception randomisée par blocs complets (RCBD) a été menée en 2017 et 2018 sur deux sites d'étude à Harbin et Qiqihar, situés dans la province du Heilongjiang au NEC. Quatre cultivars différents ont été évalués : Longdao-18, Longdao-21 (durée de croissance plus longue), Longjing-21 et Suijing-18 (durée de croissance plus courte) pour évaluer les interrelations entre les paramètres de remplissage des grains, le rendement en grains et les composants de rendement, et les attributs de qualité des grains. Pour mieux comparer les mécanismes d'adaptabilité entre les composants de remplissage des grains et de rendement, la phase de remplissage a été divisée en trois sous-phases (début, milieu et fin). La présente étude a évalué la formation et l'accumulation des assimilats dans les grains supérieurs et inférieurs lors du remplissage des grains, principalement dans la sous-phase moyenne, qui représentait 59,60% du rendement. Les rendements céréaliers de Suijing-18, Longjing-21, Longdao-21 et Longdao-18 étaient de 8,02%, 12,78%, 17,19% et 20,53% plus élevés à Harbin que ceux de Qiqihar, respectivement en 2017, avec une tendance similaire observée en 2018. À Harbin, un nombre plus élevé de cultivateurs productifs a été remarqué à Suijing-18, avec des moyennes de 17 et 15 en 2017 et 2018, respectivement. Les paramètres de remplissage des grains de l'analyse du rendement ont montré que la durée de remplissage à Harbin était propice à une augmentation du rendement, mais le faible poids sec des grains inférieurs était un facteur principal limitant le rendement à Qiqihar. Les valeurs moyennes de la teneur en protéines à Harbin étaient significativement plus élevées (8,54 % et 9,13 %) que celles de Qiqihar (8,34 % et 9,14 %) en 2017 et 2018, respectivement. La teneur en amylose était significativement plus élevée à Harbin (20,03% et 22,27%) que celles de Qiqihar (14,44% et 14,67%) en 2017 et 2018, respectivement. Le pourcentage de calcaire était plus élevé à Qiqihar, ce qui indique que Harbin produisait du riz de bonne qualité. Cette étude fournit des preuves plus directes des changements relatifs dans le rendement en grains de riz en raison des changements dans le remplissage des grains associés aux changements relatifs dans les composantes environnementales. Ces mécanismes d'auto-adaptation à la variabilité climatique et les interrelations entre le remplissage des céréales et le rendement en céréales soulignent l'urgence d'étudier et d'explorer des mesures pour améliorer la durabilité du riz Japonica, avec une meilleure adaptation aux variabilités climatiques croissantes. Ces résultats peuvent également servir de référence pour d'autres régions rizicoles mondiales aux hautes latitudes dans la lutte contre les impacts du changement climatique sur la durabilité future du riz.

Los impactos generalizados del cambio climático global y regional proyectado en el rendimiento del arroz se han investigado mediante diferentes enfoques indirectos que utilizan varios modelos de simulación. Sin embargo, los enfoques directos para evaluar los impactos de las variabilidades climáticas en el crecimiento y desarrollo del arroz pueden proporcionar evidencia más confiable para evaluar los efectos del cambio climático en la productividad del arroz. El cambio climático ha afectado sustancialmente la producción de arroz en las latitudes medias-altas de China, especialmente en el noreste de China (NEC). Las variabilidades climáticas que ocurren en NEC desde la década de 1970 han resultado en una tendencia obvia al calentamiento, lo que convirtió a esta región en una de las tres principales regiones productoras de arroz en China. Sin embargo, las proyecciones del cambio climático futuro han indicado la probabilidad de cambios climáticos más abruptos e irregulares, lo que representa una amenaza para la sostenibilidad del arroz en esta región. Por lo tanto, comprender la autoadaptabilidad e identificar medidas de ajuste a la variabilidad climática en latitudes altas tiene importancia práctica para establecer un sistema de arroz sostenible para mantener la seguridad alimentaria futura en China. En 2017 y 2018 se realizó un estudio de campo bien administrado bajo diseño de bloque completo aleatorizado (RCBD) en dos sitios de estudio en Harbin y Qiqihar, ubicados en la provincia de Heilongjiang en NEC. Se evaluaron cuatro cultivares diferentes: Longdao-18, Longdao-21 (mayor duración de crecimiento), Longjing-21 y Suijing-18 (menor duración de crecimiento) para evaluar las interrelaciones entre los parámetros de llenado de grano, el rendimiento del grano y los componentes del rendimiento, y los atributos de calidad del grano. Para comparar mejor los mecanismos de adaptabilidad entre los componentes de relleno de grano y rendimiento, la fase de relleno se dividió en tres subfases (inicio, medio y tardío). El presente estudio evaluó la formación y acumulación de los asimilados en granos superiores e inferiores durante el relleno de granos, principalmente en la subfase media, que representó el 59,60% del rendimiento. Los rendimientos de grano para Suijing-18, Longjing-21, Longdao-21 y Longdao-18 fueron 8.02%, 12.78%, 17.19% y 20.53% más altos en Harbin que en Qiqihar, respectivamente, en 2017, con una tendencia similar observada en 2018. En Harbin, se observó un mayor número de cultivadores productivos en Suijing-18, con promedios de 17 y 15 en 2017 y 2018, respectivamente. Los parámetros de llenado de granos del análisis de rendimiento mostraron que la duración del llenado en Harbin fue propicia para aumentar el rendimiento, pero el bajo peso seco de los granos inferiores fue un factor principal que limitó el rendimiento en Qiqihar. Los valores medios de contenido proteico en Harbin fueron significativamente más altos (8,54% y 9,13%) que los de Qiqihar (8,34% y 9,14%) en 2017 y 2018, respectivamente. El contenido de amilosa fue significativamente mayor en Harbin (20,03% y 22,27%) que en Qiqihar (14,44% y 14,67%) en 2017 y 2018, respectivamente. El porcentaje de tiza fue mayor en Qiqihar, lo que indica que Harbin produjo arroz de buena calidad. Este estudio proporciona evidencia más directa de los cambios relativos en el rendimiento del grano de arroz debido a los cambios en el relleno del grano asociados con los cambios relativos en los componentes ambientales. Estos mecanismos de autoadaptación a la variabilidad climática y las interrelaciones entre el relleno de granos y el rendimiento de los granos subrayan la urgencia de investigar y explorar medidas para mejorar la sostenibilidad del arroz Japonica, con una mejor adaptación al aumento de las variabilidades climáticas. Estos hallazgos también pueden ser una referencia para otras regiones arroceras mundiales en latitudes altas para abordar los impactos del cambio climático en la sostenibilidad futura del arroz.

The widespread impacts of projected global and regional climate change on rice yield have been investigated by different indirect approaches utilizing various simulation models. However, direct approaches to assess the impacts of climatic variabilities on rice growth and development may provide more reliable evidence to evaluate the effects of climate change on rice productivity. Climate change has substantially impacted rice production in the mid-high latitudes of China, especially in Northeast China (NEC). Climatic variabilities occurring in NEC since the 1970s have resulted in an obvious warming trend, which made this region one of the three major rice-growing regions in China. However, the projections of future climate change have indicated the likelihood of more abrupt and irregular climatic changes, posing threats to rice sustainability in this region. Hence, understanding the self-adaptability and identifying adjustive measures to climate variability in high latitudes has practical significance for establishing a sustainable rice system to sustain future food security in China. A well-managed field study under randomized complete block design (RCBD) was conducted in 2017 and 2018 at two study sites in Harbin and Qiqihar, located in Heilongjiang province in NEC. Four different cultivars were evaluated: Longdao-18, Longdao-21 (longer growth duration), Longjing-21, and Suijing-18 (shorter growth duration) to assess the inter-relationships among grain-filling parameters, grain yield and yield components, and grain quality attributes. To better compare the adaptability mechanisms between grain-filling and yield components, the filling phase was divided into three sub-phases (start, middle, and late). The current study evaluated the formation and accumulation of the assimilates in superior and inferior grains during grain-filling, mainly in the middle sub-phase, which accounted for 59.60% of the yield. The grain yields for Suijing-18, Longjing-21, Longdao-21, and Longdao-18 were 8.02%, 12.78%, 17.19%, and 20.53% higher in Harbin than those in Qiqihar, respectively in 2017, with a similar trend observed in 2018. At Harbin, a higher number of productive tillers was noticed in Suijing-18, with averages of 17 and 15 in 2017 and 2018, respectively. The grain-filling parameters of yield analysis showed that the filling duration in Harbin was conducive to increased yield but the low dry weight of inferior grains was a main factor limiting the yield in Qiqihar. The average protein content values in Harbin were significantly higher (8.54% and 9.13%) than those in Qiqihar (8.34% and 9.14%) in 2017 and 2018, respectively. The amylose content was significantly higher in Harbin (20.03% and 22.27%) than those in Qiqihar (14.44% and 14.67%) in 2017 and 2018, respectively. The chalkiness percentage was higher in Qiqihar, indicating that Harbin produced good quality rice. This study provides more direct evidence of the relative changes in rice grain yield due to changes in grain-filling associated with relative changes in environmental components. These self-adaptability mechanisms to climatic variability and the inter-relationships between grain-filling and grain yield underscore the urgent to investigate and explore measures to improve Japonica rice sustainability, with better adaptation to increasing climatic variabilities. These findings may also be a reference for other global rice regions at high latitudes in addressing the impacts of climate change on future rice sustainability.

تم التحقيق في الآثار الواسعة النطاق لتغير المناخ العالمي والإقليمي المتوقع على غلة الأرز من خلال مناهج غير مباشرة مختلفة تستخدم نماذج محاكاة مختلفة. ومع ذلك، فإن النهج المباشرة لتقييم آثار التغيرات المناخية على نمو الأرز وتنميته قد توفر أدلة أكثر موثوقية لتقييم آثار تغير المناخ على إنتاجية الأرز. أثر تغير المناخ بشكل كبير على إنتاج الأرز في خطوط العرض المتوسطة العالية في الصين، خاصة في شمال شرق الصين (NEC). أدت التقلبات المناخية التي حدثت في NEC منذ السبعينيات إلى اتجاه احترار واضح، مما جعل هذه المنطقة واحدة من ثلاث مناطق رئيسية لزراعة الأرز في الصين. ومع ذلك، أشارت توقعات تغير المناخ في المستقبل إلى احتمال حدوث تغيرات مناخية مفاجئة وغير منتظمة، مما يشكل تهديدات لاستدامة الأرز في هذه المنطقة. وبالتالي، فإن فهم القدرة على التكيف الذاتي وتحديد تدابير التكيف مع تقلب المناخ في خطوط العرض العالية له أهمية عملية لإنشاء نظام أرز مستدام للحفاظ على الأمن الغذائي في المستقبل في الصين. أجريت دراسة ميدانية جيدة الإدارة في إطار تصميم الكتلة الكاملة العشوائية (RCBD) في عامي 2017 و 2018 في موقعين للدراسة في هاربين وتشيكيهار، وتقع في مقاطعة هيلونغجيانغ في NEC. تم تقييم أربعة أصناف مختلفة: Longdao -18 و Longdao -21 (مدة نمو أطول) و Longjing -21 و Suijing -18 (مدة نمو أقصر) لتقييم العلاقات المتبادلة بين معلمات ملء الحبوب وعائد الحبوب ومكونات العائد وسمات جودة الحبوب. لمقارنة آليات القدرة على التكيف بين مكونات تعبئة الحبوب والعائد بشكل أفضل، تم تقسيم مرحلة التعبئة إلى ثلاث مراحل فرعية (البداية والوسطى والمتأخرة). قيمت الدراسة الحالية تكوين وتراكم الاستيعاب في الحبوب العليا والدنيا أثناء تعبئة الحبوب، بشكل رئيسي في المرحلة الفرعية الوسطى، والتي تمثل 59.60 ٪ من المحصول. كانت غلة الحبوب في Suijing -18 و Longjing -21 و Longdao -21 و Longdao -18 أعلى بنسبة 8.02 ٪ و 12.78 ٪ و 17.19 ٪ و 20.53 ٪ في هاربين من تلك الموجودة في Qiqihar، على التوالي في عام 2017، مع اتجاه مماثل لوحظ في عام 2018. في هاربين، لوحظ عدد أكبر من الفلاحين المنتجين في Suijing -18، بمتوسط 17 و 15 في عامي 2017 و 2018، على التوالي. أظهرت معلمات تعبئة الحبوب لتحليل الغلة أن مدة التعبئة في هاربين كانت مواتية لزيادة الغلة ولكن الوزن الجاف المنخفض للحبوب الرديئة كان عاملاً رئيسياً يحد من الغلة في تشيكيهار. كان متوسط قيم محتوى البروتين في هاربين أعلى بكثير (8.54 ٪ و 9.13 ٪) من تلك الموجودة في تشيكيهار (8.34 ٪ و 9.14 ٪) في عامي 2017 و 2018، على التوالي. كان محتوى الأميلوز أعلى بكثير في هاربين (20.03 ٪ و 22.27 ٪) من تلك الموجودة في تشيكيهار (14.44 ٪ و 14.67 ٪) في عامي 2017 و 2018، على التوالي. كانت نسبة الطباشير أعلى في تشيكيهار، مما يشير إلى أن حربين أنتجت أرزًا عالي الجودة. تقدم هذه الدراسة المزيد من الأدلة المباشرة على التغيرات النسبية في محصول حبوب الأرز بسبب التغيرات في تعبئة الحبوب المرتبطة بالتغيرات النسبية في المكونات البيئية. تؤكد آليات التكيف الذاتي هذه مع التقلبات المناخية والعلاقات المتبادلة بين تعبئة الحبوب وإنتاج الحبوب على الحاجة الملحة للتحقيق واستكشاف التدابير لتحسين استدامة أرز جابونيكا، مع التكيف بشكل أفضل مع التقلبات المناخية المتزايدة. قد تكون هذه النتائج أيضًا مرجعًا لمناطق الأرز العالمية الأخرى عند خطوط العرض العالية في معالجة آثار تغير المناخ على استدامة الأرز في المستقبل.