南京土壤所在大气CO2浓度升高对蔬菜矿质养分含量影响研究中获进展_食品科技_食品资讯_食品伙伴罐�/title>

　　CO ₂是植物进行光合作用的底物，设於�a href='//www.sqrdapp.com/news/tag_1716.html' class='zdbq' title='蔬菜相关食品资讯' target='_blank'>蔬菜生产中可以通过CO ₂气肥的施用提高光合效率，进而提高蔬菜产量、影响蔬菜品质。在前期研究中，中国科学院南京土壤研究所研究员段增强团队通过分析发现，CO ₂施肥可使蔬菜产量增加34%，高于其对粮食作物增产的效果（小麦：24~33%、水稻：13~23%、大豆：24~27%）。其原因是设施生产中CO ₂施肥浓度一般高于粮食作物FACE试验的CO ₂浓度，设施内生长环境优于大田环境，且蔬菜生长周期较大田作物更短，CO ₂施肥对短期增产效果更好（Journal of Cleaner Production, 2020, 253: 119920）。此外，科研人员对CO ₂施肥下的蔬菜品质综述分析发现，CO ₂施肥使蔬菛�a href='//www.sqrdapp.com/news/tag_296.html' class='zdbq' title='蛋白质相关食品资�? target='_blank'>蛋白�?/a>含量下降9.5%＋�a href='//www.sqrdapp.com/news/tag_2050.html' class='zdbq' title='硝酸盐相关食品资�? target='_blank'>硝酸盏�/a>含量下降18.0%，镁、铁、锌含量分别下降9.2%�?6.0%�?.4%（Fro ntiers in Plant Science, 2018, 9: 924）、�/div>

　　大气CO ₂浓度升高时，植株体内的矿质元素浓度变化被广泛提及的主要有三种机制：一是非结构性的碳水化合物累积带来的��稀释效�?rdquo;；二是蒸腾减弱使得进入植株体内并向上运输的矿质养分减少；三是生理过程改变使植物对矿质养分的需求变化，而各种矿质元素主要受哪种机制影响尚不清楚。为此，科研人员通过对黄瓜各部位矿质元素浓度与CO ₂浓度和蒸腾速率之间的相关性分析发现，稀释效应是高CO ₂浓度下氮、磷、钾、钙、镁在黄瓜植株内浓度降低的主要因素，蒸腾作用的减弱同时也是氮、钾、钙、镁浓度降低的主要因素，氮、钙、镁浓度的变化还受植株需求变化的影响（Agronomy, 2020, 10, 139.）、�/div>

　　此外，多数针对CO ₂浓度升高下植株矿质养分含量变化的研究在封闭的水培条件下进行，所用营养液是根据在常规CO ₂浓度下植物对各矿质元素和水分的吸收比例得到的配方。在CO ₂浓度升高条件下，植物对各矿质元素和水分的吸收比例将发生变化，且营养液更换间隔普遍�?-7天，期间营养液中矿质元素浓度是否大幅波动、是否会引起植株体内矿质养分变化尚无研究。对此，科研人员通过分析不同CO2浓度和氮水平处理下黄瓜生�?-7天后更换的营养液剩余体积和氮、磷、钾浓度发现，在低氮供给时，高CO ₂浓度使营养液中氮浓度进一步降低，加剧了高CO ₂浓度导致的植株氮浓度的降低；在高氮供给时，高CO ₂浓度会使营养液中钾浓度迅速降低，加剧了高CO ₂浓度导致的植株钾浓度降低。这些情况可能导致高估CO ₂浓度升高本身对植株氮、钾浓度降低的作用，并提示亟需开发匹配CO ₂浓度升高后植物生长所需营养液配方和矿质养分管理策略（Plant and Soil, 2021）、�/div>

　　研究工作得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项和中科院南京土壤所��一三五��及领域前沿项目的支持、�/div>