籼稻和粳稻品种糙米矿质营养对开放式空气CO2浓度升高的响应

作者：蒋倩; 朱春梧; 刘钢; 徐习; 陈晨; 张继双; 朱建国^*

来源：生态学杂志, 2019, 38(05): 1363-1369.

DOI：10.13292/j.1000-4890.201905.005

• FACE
• 籼稻
• 粳稻
• 稻米品质
• 矿质元素

基于FACE(free-air CO2enrichment)试验平台,以籼稻IIY084与粳稻WYJ23为试验对象,连续两年(2013、2014)研究糙米产量和矿质元素(Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Se)含量对CO2浓度升高的响应。结果表明,CO2浓度升高条件下,IIY084与WYJ23籽粒和糙米产量增加,其中,糙米两年平均增产34.3%和16.3%。CO2浓度升高连续两年降低IIY084糙米中Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Se含量,其两年平均分别降低了10.4%、13.4%、15.5%、11.7%、25.7%、3.2%,而WYJ23糙米中矿质营养含量未出现一致的下降现象。其中,2014年糙米Mn、Cu、Zn和Ni含量对CO2浓度升高的负响应达到显著水平(P<0.05)。此外,糙米Fe(P<0.1,2014)、Mn(P<0.01,2013和2014)、Cu(P<0.1,2014)、Zn(P<0.01,2013和2014)、Ni(P<0.01,2014)、Se(P<0.05,2013; P<0.01,2014)含量在水稻品种间存在显著性差异。CO2浓度升高不同程度地增加糙米中矿质元素积累量,6种元素两年平均增加2.1%～29.2%(IIY084)和12.8%～19.3%(WYJ23)。可见,CO2浓度升高条件下,IIY084糙米中矿质元素含量较WYJ23有更明显的下降趋势,导致食用IIY084较WYJ23有更大的Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Se缺乏风险。因而,在确保粮食安全而进行增产品种选育时,应该优先选择矿质营养品质较高的水稻品种。

• 单位
  中国科学院南京土壤研究所; 土壤与农业可持续发展国家重点实验室; 中国科学院大学