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

Responses of mineral nutrients in brown rice of indica and japonica cultivars (Oryza sativa L.) to elevated atmospheric [CO2]

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摘要基于FACE (free-air CO2 enrichment)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＜O.1,2014)、Zn(P＜0.01,2013和2014)、Ni(P＜0.01,2014)、Se(P＜O.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.