有色稻米是指稻米种皮中含有花青素等活性物质的大米，常见的有色稻米有黑米和红米两种。有色稻米不仅营养丰富，还在抗衰老、抑制脂肪细胞的形成和增殖、预防癌症和抗病毒等方面起着重要作用。然而，目前人们对于不同栽培管理措施对有色稻米中的生物活性物质的含量以及有色稻生产中能量生产效率的影响尚不明确。为了解决这些有色稻实际生产中存在的问题，海南大学南繁学院聂立孝教授带领学生开展了相关研究，取得了一系列研究成果，为有色稻绿色高效生产提供了理论依据和技术支撑。

成果一：聂立孝教授受邀在本领域中国科学院一区TOP期刊《Food Chemistry: X》上发表了题为“Active compounds: A new direction for rice value addition”的综述论文(DOI：10.1016/j.fochx.2023.100781)。聂立孝教授为论文通讯作者，博士生金朝强为论文第一作者。

文章介绍了稻米中活性物质的种类、功效和存储特性等，并对水稻活性物质产业发展中存在的问题进行了展望。综述结果指出，当前稻米加工技术还不完善，如提高稻米适口性和活性物质含量的同时会降低稻米外观和储藏品质，且加工成本和技术要求较高，难以实现商业化。此外，当前水稻活性成分的应用领域还较少，主要归因于当前水稻活性成分的生产成本较高。由于水稻活性成分产品在日常生活中普及程度较低，人们尚未充分认识到水稻活性成分的价值。因此，未来要加强稻米保存和加工技术的研究，继续挖掘水稻活性物质的种类和潜在价值，进一步提高水稻的附加值，促进水稻活性物质产业健康可持续发展。

成果二：“Trade-off between grain yield and bioactive substance content of colored rice under coupled water and nitrogen conditions”，论文发表在本领域中国科学院一区TOP期刊《Field Crops Research》上(DOI：10.1016/j.fcr.2024.109312)。聂立孝教授为论文通讯作者，博士生金朝强和博士后陶冶为论文共同第一作者。

文章探究了水氮耦合对有色稻产量和生物活性物质含量的影响，评选出了进行有色稻生产最优的水氮管理组合。研究发现，干湿交替灌溉和淹灌对有色稻的产量影响不显著，但都比雨养有一定的增产效果，分别比雨养有色稻高11.05-12.61%和12.27-14.29％。然而，有色稻米中的生物活性物质含量随灌水量的增加而降低。当氮肥施用量为150 kg/ha时，雨养和干湿交替灌溉有色稻的籽粒产量、花色苷含量、类黄酮含量、总酚含量和总抗氧化能力持续增加，植酸含量持续降低。综合评估结果表明，雨养水分管理方式下氮肥施用量为150 kg/ha时可以最好地权衡有色稻籽粒产量和生物活性物质含量，是华南地区有色稻生产最优的水分和氮肥管理方式。

成果三：“水氮耦合对有色稻生产中能量平衡和生产效率的影响”，论文发表在中国科学院一区TOP期刊《Energy》上(DOI：10.1016/j.energy.2023.129739)。聂立孝教授为论文通讯作者，博士生金朝强为论文第一作者。

聂立孝课题组对水氮耦合条件下有色稻生产的能量平衡和生产效率进行了评估。研究发现，水分管理方式和氮肥施用量对有色稻的总能量产出量、净能量和能量生产效率的影响均存在明显的耦合效应。有色稻生产的总能量投入量随灌水量和氮肥施用量增加而增加。当前水稻生产主要依靠间接和不可再生能量的投入，其中柴油、机器和氮肥中的能量占有色稻生产总能量投入量的75％以上。对结果进一步剖析发现，干湿交替灌溉+氮肥施用量150 kg/ha的水氮管理策略适宜在灌溉条件较好的有色稻生产区进行推广，而雨养+氮肥施用量100 kg/ha是降雨量较多的有色稻生产区首选的水氮管理策略。

成果四：“Coupling of reduced inorganic fertilizer with plant-based organic fertilizer as a promising fertilizer management strategy for colored rice in tropical regions”，论文发表在本领域中国科学院一区TOP期刊《Journal of Integrative Agriculture》上(DOI：10.1016/j.jia.2023.04.035)。聂立孝教授为论文通讯作者，博士生赵廷丞为论文第一作者。

施用有机肥可以提高作物的产量和品质。该文章探究了使用不同比例有机肥替代化学氮肥对有色稻产量和稻米花色苷含量以及后茬水稻产量的影响。研究结果表明，与100%施用无机氮肥处理相比，采用有机肥替代30%无机氮肥处理有色稻的产量提高了8-9%，稻米中花色苷的含量提高了10-16％。此外，施用有机肥还可以提高稻田土壤质量，从而提高后茬水稻的产量，在所有有机肥处理中，后茬水稻的产量随着有机肥施用量的增加而提高。

成果五：“Effects of shading at different growth stages with various shading intensities on the grain yield and anthocyanin content of colored rice (Oryza sativa L.)”，论文发表在本领域中国科学院一区TOP期刊《Field Crops Research》上(DOI：10.1016/j.fcr.2022.108555)。聂立孝教授为论文通讯作者，博士生宋少坤为论文第一作者。

光照是影响花色苷合成的重要环境因素之一，该文章探究了不同遮光时间和强度对有色稻米花色苷积累的影响。研究结果表明，齐穗期-成熟期有色稻产量和稻米花色苷含量对光胁迫的响应最敏感。有色稻产量随着光胁迫程度的增加而降低。此外，返青期-分蘖中期和分蘖中期-齐穗期，红稻稻米花色苷的含量随着光胁迫程度的增加而降低，而齐穗期-成熟期，红稻稻米花色苷的含量随着光胁迫程度的增加而增加。黑稻稻米花色苷的含量对不同光胁迫时期和强度的响应与红稻稻米相反。因此，为了获得更高的经济效益和附加值，建议根据不同有色稻对光照强度的响应，选择合适的种植季节。