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新观察:大气CO2浓度升高对蔬菜矿质养分含量的影响

时间:2021-06-02   作者:   来源:

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新观察:大气CO2浓度升高对蔬菜矿质养分含量的影响 

CO2是植物进行光合作用的底物,设施蔬菜生产中可以通过CO2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。近日,中国科学院南京土壤研究所段增强研究员团队在大气CO2浓度升高对蔬菜矿质养分含量影响方面取得进展。
前期研究发现:(1)CO2施肥可使蔬菜产量增加了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%);(2)CO2施肥使得蔬菜蛋白质含量下降9.5%,硝酸盐含量下降18.0%,镁、铁、锌含量分别下降9.2%、16.0%和9.4%。
2020年,该研究团队通过对黄瓜各部位矿质元素浓度与CO2浓度和蒸腾速率之间的相关性分析发现:(1)稀释效应是高CO2浓度下氮、磷、钾、钙、镁在黄瓜植株内浓度降低的主要因素;(2)蒸腾作用的减弱同时也是氮、钾、钙、镁浓度降低的主要因素;(3)氮、钙、镁浓度的变化还受植株需求变化的影响。
今年,该研究团队通过对不同CO2浓度和氮水平处理下黄瓜生长4-7天后更换的营养液剩余体积和氮、磷、钾浓度的分析发现:(1)在低氮供给时,高CO2浓度会使营养液中氮浓度进一步降低,加剧了高CO2浓度导致的植株氮浓度的降低;(2)在高氮供给时,高CO2浓度会使营养液中钾浓度迅速降低,加剧了高CO2浓度导致的植株钾浓度的降低。这些情况下可能导致我们高估了CO2浓度升高本身对植株氮、钾浓度降低的作用。
研究启示:亟需开发匹配CO2浓度升高后植物生长所需的营养液配方和矿质养分管理策略。 


(中腐协秘书处  供稿)

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