摘要
当前，人类工农业活动的发展导致大气中CO2浓度不断上升，CO2浓度的升高可能通过对作物生长和营养物质产生作用进而影响人类健康。谷子和糜子均为C4植物，同其他作物相比对环境胁迫有着较强的耐受性。虽然大气CO2浓度升高会影响作物生长及产量已经在一些重要作物中得到证实，但评估CO2浓度升高对谷子和糜子影响的研究仍然很少，CO2浓度升高对谷子及糜子营养品质的影响尚不清楚。开展CO2浓度升高对谷子和糜子营养品质影响的研究，将为杂粮生产应对未来气候变化提供参考依据。本试验利用开顶式气室（OTC）试验平台对谷子和糜子生长进行了3年的研究，测得大气CO2浓度（a[CO2]）和大气CO2浓度升高(e[CO2],a[CO2]+200?mol·mol-1[CO2])条件下该两种作物的产量和营养品质，得出以下主要结论： （1）CO2浓度升高（e[CO2]）显著提高谷子和糜子的产量，但使其籽粒蛋白质含量降低，而对淀粉含量和油脂含量没有影响。 （2）e[CO2]可显著提高谷子籽粒磷(P)含量，显著降低铁(Fe)含量，对糜子而言e[CO2]显著增加了其籽粒锰(Mn)和硼(B)的含量，但e[CO2]对谷子和糜子籽粒中钾(K)、钙(Ca)、铜(Cu)和锌(Zn)的含量没有影响。 （3）e[CO2]使谷子元素和淀粉累积量增加，对应增幅分别为P(24.1%)、K(11.27%)、Mn(9.6%)、Zn(10.68%)、Cu(15.26%)和淀粉(10.35%)，对蛋白质和油脂累积量无显著影响。e[CO2]使糜子元素、淀粉和油脂累积量增加，对应增幅分别为P(23.87%)、K(29.5%)、Mn(40.08%)、Ca(22.58%)、Mg(51.31%)、Zn(40.95%)、B(48.54%)、淀粉(16.96%)和油脂(28.37%)。 （4）e[CO2]有利于糜子大部分黄酮类代谢产物的积累，但会使L-谷氨酰胺和L-赖氨酸代谢产物下降，L-谷氨酰胺和L-赖氨酸代谢产物是蛋白质合成中的重要物质，它们的减少导致e[CO2]作用下糜子蛋白质浓度的降低。 综上所述，e[CO2]能够提高谷子和糜子产量，并对部分矿质元素含量产生影响。e[CO2]通过影响代谢产物积累显著降低其蛋白质含量，对淀粉和油脂含量影响则较小。
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