Feeding 4 billion people: the challenge for rice research in the twenty-first century. GeoJournal.

Vol. 35. 1995. 388 pp.

This issue concentrates exclusively on the challenge of rice research in the twenty-first century at IRRI. Rice is by far the most economically important food crop in many developing countries, providing the staple food for about 2.4 billion people now and a projected 4.6 billion people by 2050. The population of rice consumers is increasing at the rate of 2 percent annually. However, the rate of growth of rice production has slowed to 1.2 percent. To reverse this trend, rice plant types with more potential are being developed: the yield gap in the rainfed systems is being closed with the development of high-yielding varieties (HYVs) that are resistant to abiotic stresses and pests and diseases; there is a greater understanding of the interactions between genotypes and the environment; farmers' dependence on harmful agrochemicals is being reduced; and efficiency in the use of water, labour, land and fertilizers is being increased.

A research programme is under way to develop varieties with a yield potential of 15 tonnes/ha. One strategy aims to develop new rice plants with a harvest index of 0.6 and with an increased ability for photosynthesis to increase total biological yield. The harvest index of the modern HYVs is 0.5. Such new varieties should have a potential of 12.5 to 13 tonnes/ha. These new plant type varieties will be used to produce hybrid rice with a yield advantage of 25 percent over the best parent - such hybrids would have a yield potential of 15tonnes/ha. In strategic research, biotechnology programmes emphasize techniques such as molecular markers, anther culture and DNA fingerprinting, which accelerate conventional breeding, and also techniques such as wide hybridization and genetic engineering, which broaden the gene pool that breeders can exploit. This research aims to help solve important problems (yellow stem borers, sheath blight, bacterial leaf blight, blast, drought, submergenence and salinity) that conventional breeding methods have not proved able to solve satisfactorily.

As rice production is intensified further to meet the world's demands, scientists must understand the negative environmental side-effects of increasing rice productivity and develop appropriate mitigation options. Rice production itself has a significant effect on global warming and atmospheric chemistry through methane emissions from flooded rice fields.

NOURRIR 4 MILLIARDS DE PERSONNES: LE DÉFI DE LA RECHERCHE SUR LE RIZ AU XXIE SIÈCLE. GEOJOURNAL.

Cette livraison concerne uniquement le défi lancé à l'IRRI dans le domaine de la recherche sur le riz au cours du XXIe siècle. Dans beaucoup de pays en développement, le riz est de loin la culture vivrière la plus importante du point de vue économique, puisqu'il constitue la nourriture de base d'environ 2,4 milliards de personnes à l'heure actuelle, et constituera celle de 4,6 milliards d'êtres humains d'ici à l'an 2050. Le nombre de consommateurs de riz augmente au rythme de 2 pour cent par an, tandis que la croissance de la production est tombée à 1,2 pour cent. Afin de renverser cette tendance, on crée des types de riz ayant un potentiel accru permettant de combler le déficit de rendement de la riziculture pluviale. A cette fin, il faut développer la résistance des variétés à haut rendement (VHR) au stress abiotique et mieux comprendre l'interaction des génotypes et de l'environnement, développer une résistance durable aux ravageurs et aux maladies, réduire la dépendance des cultivateurs à l'égard de produits agrochimiques nuisibles et employer plus efficacement l'eau, la main d'oeuvre, la terre et les engrais.

Un programme de recherche vise actuellement à créer des variétés ayant un potentiel de rendement de 15 tonnes/ha, et notamment à mettre au point de nouveaux plants de riz ayant un indice de récolte de 0,6 et plus aptes à faire la photosynthèse de manière à accroître le rendement biologique total. L'indice de récolte des variétés modernes à haut rendement est de 0,5.
Ces nouvelles variétés devraient avoir un potentiel de 12,5 à 13 tonnes/ha. Elles seront utilisées pour produire des riz hybrides ayant un rendement supérieur de 25 pour cent à celui du meilleur parent. Ces hybrides auraient un potentiel de rendement de 15 tonnes/ha. Dans la recherche stratégique, le programme de biotechnologie insiste sur les techniques telles que les marqueurs moléculaires, la culture d'anthères et la technique de l'ADN marqueur qui accélèrent l'obtention traditionnelle, ainsi que sur des techniques telles que l'hybridation large et le génie génétique qui accroissent la réserve de ressources génétiques que les obtenteurs peuvent exploiter dans le but de contribuer à la solution de grands problèmes (tels que les chenilles mineuses de la tige, la pourriture à sclérotes de la gaine, le flétrissement bactérien, la pyriculariose, la sécheresse, la submersion et la salinité), problèmes que les méthodes traditionnelles d'obtention n'ont pas résolu de manière satisfaisante.

A mesure que la production de riz s'intensifie pour faire face à la demande mondiale, les chercheurs doivent se rendre compte des effets secondaires écologiquement nuisibles de l'accroissement de la productivité rizicole et trouver des options appropriées pour les atténuer. La production de riz elle-même a un effet significatif sur le réchauffement de la planète et la chimie atmosphérique, du fait des quantités de méthane émanant des champs de riz aquatique.

CÓMO ALIMENTAR A 4 000 MILLONES DE PERSONAS: EL DESAFÍO PARA LA INVESTIGACIÓN SOBRE EL ARROZ EN EL SIGLO XXI. GEOJOURNAL.

Este número está dedicado exclusivamente al desafío con que se enfrentará la investigación sobre el arroz del IRRI en el siglo xxi. El arroz es con mucho el cultivo alimentario de mayor importancia económica en muchos países en desarrollo, constituyendo el alimento básico para unos 2 400 millones de personas en la actualidad y para 4 600 millones en el año 2050. La población de consumidores de arroz aumenta a razón de un 2 por ciento al año. Sin embargo, el crecimiento de la producción de arroz se ha reducido al 1,2 por ciento. Para invertir esta tendencia, se están desarrollando tipos de plantas de arroz con un potencial mayor; se está reduciendo la diferencia de rendimiento en los sistemas de secano mediante un aumento de la resistencia de las variedades de alto rendimiento a la presión abiótica, un mejor conocimiento de las interacciones entre los genotipos y el medio ambiente y una resistencia mayor y más duradera contra las plagas y enfermedades; se está reduciendo el recurso de los agricultores a sustancias agroquímicas dañinas; y se está incrementando la eficiencia en el uso del agua, la mano de obra, la tierra y los fertilizantes.

Se ha iniciado un programa de investigación para desarrollar variedades con un rendimiento potencial de 15 t/ha. Uno de los métodos aplicados tiene por objeto obtener nuevas plantas de arroz con una relación grano/paja de 0,6 y aumentar la capacidad de fotosíntesis para incrementar el rendimiento biológico total. La relación grano/paja de las variedades modernas de alto rendimiento es de 0,5. Estas nuevas variedades tendrán un potencial comprendido entre 12,5 y 13,0 t/ha. Los nuevos tipos de plantas se utilizarán para producir arroces híbridos con un rendimiento superior en un 25 por ciento al del mejor progenitor. Estos híbridos tendrían un rendimiento potencial de 15 t/ha. En la investigación, los programas de biotecnología hacen hincapié en técnicas como los marcadores moleculares, los cultivos de anteras y la caracterización genética del ADN, que permiten acelerar la hibridación convencional, así como en técnicas como la hibridación amplia y la ingeniería genética, que permiten ampliar el acervo génico del que se sirven los fitomejoradores, facilitando la solución de problemas importantes (como los que plantean el barrenador amarillo del tallo, el tizón de la vaina, la marchitez bacteriana de la hoja, el añublo, la sequía, la sumersión y la salinidad) que no han podido resolverse satisfactoriamente con los métodos convencionales de hibridación.

Ante la ulterior intensificación de la producción arrocera para atender la demanda mundial, los científicos deben comprender los efectos secundarios negativos para el medio ambiente del aumento de la productividad del arroz y encontrar opciones adecuadas para mitigarlos. La propia producción de arroz repercute notablemente en el calentamiento mundial y en la química atmosférica a causa de las emisiones de metano de los arrozales inundados.

Fish as bio control agents in rice: the potential of common carp Cyprinus carpio (L.) and Nile tilapia Oreochromis niloticus

M. Halwart. 1995. Weikersheim, Germany, Margraf Verlag. 169 pp. ISBN: 3-8236-1241-7

Worldwide there is an increasing need for sustainable crop production that makes efficient use of scarce natural resources. The integration of fish culture in rice-based farming systems has a long tradition in parts of Asia and, after a period of heavy pesticide use, rice-fish culture is currently regaining importance in the region. The economic viability of this integrated enterprise has been documented in many studies; however, agro-ecological impacts have received little attention. This book deals with the contribution of two common and widespread fish species to integrated pest management (IPM), particularly the biological control of pests, in rice.

In two introductory chapters, current ecological knowledge on the husbandry of common carp and Nile tilapia in rice-fields is reviewed and an overview provided on insect and snail pests associated with rice production in Asia. In the following chapters a detailed description of the design and implementation of experimental work from five consecutive seasons is given: functional response studies in aquaria, the activity pattern of fish in rice-fields, the qualitative and quantitative composition of the arthropod fauna in rice-fish culture and rice monoculture and the impact of fish on snails at various levels of fish density and snail infestation. A preliminary stochastic, individual-based model is developed which investigates the population dynamics of the golden apple snail in different predation scenarios.

Biological control of pests by fish and the prospects for integrating fish into rice fields are discussed in the light of the results. Conclusions are drawn on how pest control with fish can be enhanced. The text concludes with recommendations on future research.

LES POISSONS EN TANT QU'AGENTS DE LUTTE BIOLOGIQUE DANS LA RIZICULTURE: POTENTIEL DE LA CARPE COMMUNE CYPRINUS CARPIO (L.) ET DU TILAPIA DU NIL OREOCHROMIS NILOTICUS

Dans le monde entier, une production agricole durable doit faire un usage de plus en plus efficace des ressources naturelles rares. Depuis longtemps, certaines parties d'Asie intègrent traditionnellement la pisciculture dans les systèmes d'exploitation rizicole; après une interruption causée par l'usage intensif de pesticides, la pisciculture en rizière reprend de l'importance dans la région. Si de nombreuses études ont documenté la viabilité économique de cette activité intégrée, son impact agroécologique n'a retenu que peu d'attention. Cet ouvrage traite de l'apport de deux espèces de poisson courantes à la protection intégrée (PI), notamment la lutte biologique contre les ravageurs du riz.

Les deux premiers chapitres d'introduction font le point des connaissances écologiques sur l'élevage de la carpe commune, du tilapia du Nil dans les champs de riz et donnent une vue d'ensemble sur les insectes et escargots nuisibles associés à la production de riz en Asie. Les chapitres suivants présentent en détail la conception et la réalisation du travail expérimental mené pendant cinq saisons consécutives: la réaction fonctionnelle en aquarium, le schéma de l'activité du poisson dans les champs de riz, la composition qualitative et quantitative de la faune arthropode dans la pisciculture en rizière et dans la monoriziculture, ainsi que l'impact du poisson sur les escargots face à différents niveaux de population de poissons et d'infestation par les escargots. Un modèle préliminaire stochastique sur une base individuelle, examinant de manière exemplaire la dynamique de la population d'escargots pommes dorés dans différents scénarios de prédation est actuellement mis au point.

A la lumière des résultats, l'ouvrage examine la lutte biologique contre les ravageurs utilisant les poissons et les perspectives de l'intégration du poisson dans les champs de riz. Il tire des conclusions quant à la manière d'accroître la lutte contre les ravageurs utilisant les poissons. Il se termine par des recommandations relatives à la recherche future.

LOS PECES COMO AGENTES DE LUCHA BIOLÓGICA EN EL CULTIVO DE ARROZ: EL POTENCIAL DE LA CARPA COMÚN CYPRINUS CARPIO (L.) Y LA TILAPIA DEL NILO OREOCHROMIS NILOTICUS

Aumenta en todo el mundo la necesidad de que una producción agrícola sostenible haga un uso eficiente de unos recursos naturales escasos. La integración de la piscicultura en sistemas de cultivo basados en el arroz se practica desde hace mucho tiempo en ciertas zonas de Asia, y la combinación de cultivos de arroz y peces está adquiriendo nueva importancia en la región, tras un período de amplio uso de plaguicidas. Si bien la viabilidad económica de esta actividad integrada ha quedado demostrada en muchos estudios, se ha prestado poca atención a sus efectos agroecológicos. Este libro se ocupa de la contribución de dos especies de peces comunes y muy extendidas al manejo integrado de plagas, y en particular a la lucha biológica contra las plagas del arroz.

En dos capítulos introductorios, se examinan los conocimientos ecológicos actuales sobre la cría de la carpa común y de la tilapia del Nilo en arrozales y se ofrece un panorama general sobre las plagas de insectos y caracoles asociadas con la producción de arroz en Asia. En los capítulos siguientes se describen detalladamente la preparación y ejecución de actividades experimentales durante cinco campañas consecutivas: estudios sobre respuestas funcionales en acuarios, pautas de comportamiento de los peces en los arrozales, composición cualitativa y cuantitativa de la fauna de artrópodos en los cultivos de arroz-peces y en los monocultivos de arroz, y efectos de los peces sobre los caracoles con diferentes niveles de densidad de peces y de infestación de caracoles. Se elabora un modelo estocástico inicial, de carácter individual, que estudia de modo ejemplar la dinámica de poblaciones del caracol de la bela en diferentes supuestos de predación.

A la luz de los resultados, se analizan las actividades de lucha biológica contra las plagas por medio de peces y las perspectivas de la integración de éstos en los arrozales, y se sacan conclusiones sobre el modo de potenciar la lucha contra las plagas mediante la piscicultura. Por último, se formulan recomendaciones para investigaciones futuras.

Les premiers effets de la dévaluation sur les filières riz irrigué au Sahel (Sénégal, Niger, Mali): synthèse

H. Benz, J.-L. Fusillier, S. Hassane, L. Liagre, P. Mendez del Villar et J.-M. Sourisseau. 1995. CIRAD, Ministère de la coopération, France. 48 p.

La publication analyse les effets de la dévaluation du franc CFA sur le coût de la production, de la transformation et de la commercialisation du riz. Elle traite de la situation des filières riz avant la dévaluation et l'évolution de l'appui institutionnel, ainsi que des conditions de la production, la transformation et la commercialisation du riz dans les parcelles irriguées appartenant à l'Office du Niger au Mali, l'Office national des aménagements hydroagricoles (ONAHA) au Niger et la Société d'aménagement et d'exploitation des terres du Delta, des vallées du fleuve Sénégal et de la Falamé (SAED) au Sénégal. L'analyse concerne aussi l'impact de la dévaluation sur la structure des prix et la compétitivité du riz local. Le document fournit des données d'expérience sur ces effets un an après la dévaluation et fait des suggestions quant à l'étude de suivi.

La dévaluation a eu des effets très divers d'un pays à l'autre. Au Mali, la production de riz des périmètres irrigués appartenant à l'Office du Niger est entrée pour environ 48 pour cent dans la production nationale; l'irrigation par gravité y est la source principale de l'eau d'irrigation, la traction animale est géneralement utilisée pour préparer le terrain et l'on repique largement à la main. Dans ce pays, la dévaluation a eu un effet bénéfique sur le secteur et la production rizicole a sensiblement augmenté pour arriver à satisfaire pratiquement la demande nationale de riz. En revanche, dans la vallée du fleuve Sénégal où l'eau d'irrigation est pompée, la préparation du terrain est fortement mécanisée, les herbicides sont largement utilisés pour la lutte contre les adventices, on utilise les moissonneuses-batteuses, et la dévaluation a pénalisé la production de riz irrigué du fait de la cherté des facteurs de production importés. Au Niger, le dysfonctionnement des institutions publiques responsables de la transformation du riz et les difficultés de gestion des coopératives de cultivateurs dans les périmètres irrigués de l'ONAHA consécutifs à la dévaluation ont eu une répercussion défavorable sur la production.

THE FIRST EFFECTS OF THE DEVALUATION OF THE CFA FRANC ON IRRIGATED RICE SECTORS IN THE SAHEL (SENEGAL, THE NIGER, MALI): A SYNTHESIS

This publication analyses the effects of the CFA franc devaluation in terms of rice production, transformation and marketing costs. It reports on the situation of the rice sector before the devaluation and on the post-devaluation evolution of institutional support and production, transformation and marketing conditions in irrigated rice areas belonging to the Niger River Authority in Mali, the National Office for Hydro-agricultural Development in the Niger and Land Use and Development Board for the Delta, Senegal River Basin and la Falamé in Senegal. The analysis also covers the impact of the devaluation on price structure and the competitiveness of local rice. Some experiences of the effects one year after the devaluation are recounted and suggestions for a follow-up study given.

The effects of devaluation have varied considerably from one country to another. In Mali, where rice production from irrigated land under the control of the Niger River Authority contributed about 48 percent of national production, gravity irrigation is the main source of water supply, animal traction is generally used for land preparation and manual transplanting is widely carried out, the devaluation has had positive effects on the sector - rice production has substantially increased and is nearly sufficient to cover domestic requirements. On the other hand, in the Senegal River basin, where irrigation water is pumped, land preparation is highly mechanized, herbicides are widely used for weed control and combine harvester-threshers are used, irrigated rice production has been penalized by the devaluation as a result of the high costs of imported inputs. In the Niger, since devaluation rice production has been negatively affected by dysfunctional public institutions responsible for rice transformation and difficulties in the management of farmers' cooperatives in irrigated areas under the control of the National Office for Hydro-agricultural Development.

LOS PRIMEROS EFECTOS DE LA DEVALUACIÓN DEL FRANCO CFA SOBRE EL SECTOR DEL ARROZ DE REGADÍO EN EL SAHEL (SENEGAL, NÍGER Y MALÍ)

En esta publicación se analizan los efectos de la devaluación del franco CFA en lo que respecta a los costos de producción, elaboración y comercialización del arroz, así como la situación del sector arrocero antes de la devaluación y la evolución del apoyo institucional y de las condiciones de producción, elaboración y comercialización en los planes para el arroz de regadío de la Oficina del Níger en Malí, la Oficina Nacional de Ordenación Hidroagrícola (ONAHA) en el Níger y la Sociedad de Ordenación y Explotación de las Tierras del Delta, de los Valles del Río Senegal y de Falamé (SAED) en Senegal tras la devaluación del franco CFA. También se estudia la repercusión de la devaluación sobre la estructura de precios y la competitividad del arroz local. El documento presenta algunas experiencias relacionadas con los efectos un año después de la devaluación y propuestas para el estudio de seguimiento.

Las consecuencias de la devaluación variaron considerablemente de un país a otro. En Malí, donde la producción de los planes de riego promovidos por la Oficina del Níger representaba el 48 por ciento del total nacional y donde el riego por gravedad constituye la fuente principal de irrigación, el uso de la tracción animal para la preparación de la tierra está muy extendido y se recurre ampliamente al trasplante manual, la devaluación tuvo efectos positivos sobre el sector y la producción arrocera en el país aumentó considerablemente hasta cubrir casi toda la demanda nacional de arroz. Por el contrario, en el valle del río Senegal, donde el agua de riego se obtiene por bombeo, la preparación de la tierra está muy mecanizada, se hace un amplio uso de herbicidas para luchar contra la maleza y se utilizan segadoras-trilladoras, la producción de arroz se vio perjudicada por la devaluación a causa del alto costo de los insumos importados. En el Níger, el mal funcionamiento de las instituciones públicas encargadas de la elaboración del arroz y las dificultades de gestión de las cooperativas de agricultores en el marco de los planes de riego de la ONAHA después de la devaluación afectaron negativamente a la producción de arroz.

Climate change and rice

S. Peng, K.T. Ingram, H.U. Neue and L.H. Ziska, eds. 1995. Springer and IRRI. 374 pp.

This book covers the following topics: issues of global climate change (two articles), the emission of greenhouse gases (11 articles), ultraviolet-B radiation (six articles), carbon dioxide and temperature (six articles) and simulation modelling (four articles). Although there is no definite answer to the causes and effects of the thinning of the stratospheric ozone layer or to the possibility of global warming, there is strong evidence that levels of atmospheric carbon dioxide and other greenhouse gases are on the rise. The first two articles discuss the potential relationship between global climate changes and global food security and environmental sustainability.

Rice is the staple for more than half of the world's population and will continue to be so well into the future. The major areas of climate change that have an impact on rice production are ultraviolet-B radiation and interactive effects of carbon dioxide and temperature. Articles in this book treating the impact of climate changes on rice production suggest that there is no substantial direct effect of the increasing level of ultraviolet-B radiation on rice productivity. High levels of ultraviolet-B radiation, however, may influence rice pest and disease organisms as well as the quality of rice grains. The growth response of rice to concentrations of carbon dioxide is not linear. Growth increases only with carbon dioxide concentrations of up to 500 ml/litre. However, there are different varietal responses which point to the possibility of improving rice productivity further. On the other hand, higher temperatures, especially in tropical areas, will reduce rice growth and yields. Higher temperatures have the combined effect of reducing vegetative growth and enhancing spikelet sterility. Few experiments suggest that temperature and carbon dioxide have interactive effects that are more detrimental to rice productivity than high temperatures alone.

Green revolution technologies have allowed an unprecedented leap in global rice production but have also had unforeseen social and environmental costs. The estimation of greenhouse gas emissions from rice farming, for example, is extensively discussed in this book. The methane emissions from rice farming, particularly lowland rice farming, has been estimated to account for about 15 to 20 percent of total methane emissions, but there is no reliable estimate of nitrous oxide emissions from rice farming. Methane emissions from rice-fields could be reduced by changing rice variety and land use, reducing the disturbance of soils and improving the timing of irrigation and fertilizer applications. Unfortunately, these practices may at the same time enhance nitrous oxide emissions or reduce productivity.

LE CHANGEMENT CLIMATIQUE ET LE RIZ

Ce livre regroupe 29 articles, dont deux portant sur les problèmes du changement climatique mondial, 11 sur l'émission de gaz à effet de serre, six sur le rayonnement ultraviolet B, six sur le dioxyde de carbone et la température et quatre articles sur la modélisation de simulation. Bien qu'il n'y ait pas de réponse précise quant aux causes et aux effets de l'amenuisement de la couche d'ozone dans la stratosphère ou à la possibilité d'un réchauffement de la planète, les preuves abondent sur l'augmentation du niveau du dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Les deux premiers articles examinent la relation possible entre le changement climatique mondial d'une part, et la sécurité alimentaire dans le monde ainsi que la viabilité écologique, d'autre part.

Le riz constitue, et constituera pendant longtemps encore, la nourriture de base de plus de la moitié de l'humanité. Les principaux aspects du changement climatique ayant un impact sur la production de riz sont le rayonnement ultraviolet B et les effets réciproques du dioxyde de carbone et de la température. Les articles de ce livre traitant de l'impact du changement climatique sur la production de riz suggèrent qu'il n'y a pas d'effet substantiel direct de l'augmentation du rayonnement ultraviolet B sur la productivité de la riziculture. Toutefois, à des niveaux élevés, ce rayonnement peut influer sur les ravageurs et les maladies du riz, ainsi que sur la qualité des grains. En présence de la concentration de dioxyde de carbone, le riz n'a pas une réaction de croissance linéaire. La croissance se poursuit uniquement si les concentrations ne dépassent pas 500 ml/litre. Toutefois, les réactions variétales diffèrent, ce qui suggère qu'il serait possible d'améliorer encore la productivité de la riziculture. Par ailleurs, le réchauffement des températures, spécialement dans les zones tropicales, réduira la croissance et le rendement du riz. Il a pour effet de réduire à la fois le cycle de croissance et de renforcer la stérilité des épillets. Peu d'expérimentations donnent à penser que la température et le dioxyde de carbone ont des effets réciproques qui seront plus préjudiciables à la productivité de la riziculture que le seul réchauffement.

Grâce aux techniques de la révolution verte, la production mondiale de riz a fait un bond sans précédent mais à un coût social et écologique imprévu. Le livre examine de façon détaillée l'évaluation des gaz à effet de serre que dégage la riziculture. Le méthane, émanant spécialement de la riziculture de bas-fonds, représenterait approximativement entre 15 et 20 pour cent des émissions totales de ce gaz, mais il n'existe pas d'estimations fiables quant aux émissions d'oxyde d'azote provenant de la riziculture. Il serait possible de réduire les émissions de méthane dégagées par les champs de riz en changeant la variété cultivée et l'utilisation des terres, en diminuant le bouleversement des sols, et en améliorant le calendrier de l'irrigation et de l'épandage d'engrais. Malheureusement, ces pratiques peuvent augmenter les émissions d'oxyde nitreux ou réduire la productivité.

EL CAMBIO CLIMÁTICO Y EL ARROZ

Este libro contiene 29 artículos que se ocupan de los problemas del cambio climático mundial, la emisión de gases de efecto invernadero, la radiación ultravioleta B, el dióxido de carbono y la temperatura y la elaboración de modelos de simulación. Aunque no es posible dar una respuesta concluyente a las causas y los efectos de la reducción de la capa de ozono en la estratosfera o a la posibilidad de un calentamiento mundial, hay pruebas de que el volumen del dióxido de carbono atmosférico y otros gases de efecto invernadero está aumentando.
En los dos primeros artículos se examina la posible relación entre cambios climáticos, seguridad alimentaria y sostenibilidad ambiental en el mundo.

El arroz es el alimento básico para más de la mitad de la población mundial y seguirá siéndolo durante mucho tiempo en el futuro. Los principales factores del cambio climático que influyen en la producción del arroz son la radiación ultravioleta B y la interacción entre el dióxido de carbono y la temperatura. Los artículos de este libro sobre la repercusión del cambio climático en la producción de arroz indican que el aumento de la radiación ultravioleta B no tiene efectos directos significativos sobre la productividad del arroz. Sin embargo, un nivel elevado de radiación ultravioleta B puede influir sobre los organismos que causan enfermedades y plagas del arroz, así como sobre la calidad de los granos de éste. La respuesta del crecimiento del arroz a la concentración de dióxido de carbono no es lineal. El crecimiento sólo aumenta mientras las concentraciones de dióxido de carbono no superan los 500 ml/l. Sin embargo, las respuestas difieren en función de las variedades, lo cual indica que es posible seguir mejorando la productividad del arroz. Por otra parte, el aumento de las temperaturas, especialmente en las zonas tropicales, reduce el crecimiento y los rendimientos del arroz. Como resultado de dicho aumento, el crecimiento vegetativo se reduce al tiempo que se incrementa la esterilidad de la espícula. Algunos experimentos parecen indicar que la temperatura y el dióxido de carbono tienen efectos interactivos, más perjudiciales para la productividad del arroz que las temperaturas elevadas por sí solas.

Las tecnologías de la revolución verde han permitido realizar progresos sin precedentes en la producción mundial del arroz, pero han tenido costos sociales y ambientales imprevistos. En el libro se estudian detenidamente las estimaciones de los gases de efecto invernadero producidos por el cultivo del arroz. Se ha calculado que las emisiones de metano de los arrozales, especialmente en las zonas de tierras bajas, representan entre un 15 y un 20 por ciento de las emisiones totales de metano, pero no existen estimaciones fiables de las emisiones de óxido nitroso causadas por el cultivo del arroz. Las emisiones de metano de los arrozales podrían reducirse modificando las variedades de arroz y la utilización de la tierra, reduciendo la alteración de los suelos y mejorando el calendario de riego y de aplicación de fertilizantes. Lamentablemente, estas prácticas podrían incrementar las emisiones de óxido nitroso o reducir la productividad.