大氣CO2濃度升高對糙米和精米中礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的影響

蔣 倩，朱建國，朱春梧，劉 鋼，徐 習(xí)，張繼雙

(1.中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210008；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

目前，大氣CO2濃度已由工業(yè)革命前的280 μmol/mol增加至410 μmol/mol，并且每年以1.56 μmol/mol的增長率持續(xù)上升[1]，預(yù)計(jì)本世紀(jì)中葉將達(dá)到550 μmol/mol[2]。大氣CO2直接參與植物的光合作用，其濃度的增加提高了植物葉片光合速率，促進(jìn)了碳水化合物的合成和干物質(zhì)的積累，進(jìn)而不同程度地增加C3作物，如小麥、水稻等的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[3-7]。水稻是世界上最重要的農(nóng)作物之一，全世界約有一半的人口以大米為主食。因此，有關(guān)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)等對未來CO2濃度升高響應(yīng)的研究具有重要意義。

有研究結(jié)果表明，CO2濃度升高條件下，水稻籽粒產(chǎn)量增加的主要原因是有效分蘗數(shù)與穎花數(shù)的增加[8]。除了產(chǎn)量以外，CO2濃度升高對稻米的外觀品質(zhì)、淀粉含量以及礦質(zhì)元素含量的影響已引起廣泛關(guān)注[9-11]。龐靜等在中國水稻FACE(Free-air CO2enrichment)平臺(tái)的研究結(jié)果表明，CO2濃度升高顯著降低粳稻武香粳14籽粒的N、K含量，但對P、Ca、Mg含量并無顯著影響[12]。日本FACE平臺(tái)的研究者發(fā)現(xiàn)，大氣CO2濃度升高條件下，粳稻(Akitakomachi)精米的蛋白質(zhì)含量顯著降低[9]，而糙米中K、P、Mg、Mo等含量有增加趨勢，但差異并不顯著[13]。在生長室(Growth chamber，GC) 條件下，CO2濃度升高顯著降低水稻品種(Jarrah)糙米的N含量(在低P供給下)和P含量(在中P條件下)[14]。此外，Loladze通過整理文獻(xiàn)并分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，19種草本植物、11種樹種以及5種小麥的P、Mg、Ca含量對高CO2濃度的響應(yīng)均表現(xiàn)為顯著下降，但K含量增加[15]。因此，不同試驗(yàn)平臺(tái)(FACE、GC)、水稻品種、種植方式(盆栽與大田)以及加工程度(籽粒、糙米、精米)都可能引起研究結(jié)論的差異[16]。目前，大部分有關(guān)CO2濃度升高對水稻品質(zhì)影響的研究對象為糙米。然而，日常生活中，人們主要食用精米。由于加工精度高，富含蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)的胚和皮層去掉的更多，因此精米的營養(yǎng)物質(zhì)含量明顯低于糙米[17]。在大氣CO2濃度升高條件下，有關(guān)秈稻和粳稻2種類型水稻的糙米與精米中N、K、P、Ca、Mg、Ni、Mo含量的響應(yīng)差異還鮮有報(bào)道。有研究結(jié)果表明，CO2濃度升高條件下，秈稻IIY084的產(chǎn)量增加幅度超過粳稻W(wǎng)YJ21(23)1倍[7,18]。本試驗(yàn)擬利用中國水稻FACE平臺(tái)，以這2種水稻品種為研究對象，探討連續(xù)2年大氣CO2濃度增加200 μmol/mol的條件下，其糙米、精米的品質(zhì)性狀[包括加工品質(zhì)和礦物質(zhì)品質(zhì)(N、K、P、Ca、Mg、Ni、Mo含量)]的響應(yīng)及其差異。旨在更加準(zhǔn)確地分析將來大氣CO2濃度升高對秈稻、粳稻品種糙米和精米品質(zhì)性狀的影響程度，從而為人們健康飲食提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地區(qū)及平臺(tái)概況

中國水稻FACE平臺(tái)位于江蘇省江都市小紀(jì)鎮(zhèn)馬凌村良種場 (32°35′5″N, 119°42′0″E)，試驗(yàn)區(qū)年均氣溫約15 ℃，年降雨量980 mm，年均日照時(shí)間2 100 h，年無霜期220 d。土壤類型為砂漿土，其耕作層基本性質(zhì)為pH6.8、全氮1.45 g/kg、全磷 0.63 g/kg、全鉀 14.00 g/kg、有效磷 10.10 mg/kg、速效鉀 70.50 mg/kg、有機(jī)碳 18.40 g/kg[19]。

該平臺(tái)設(shè)置了3塊CO2濃度升高區(qū)域和3塊對照區(qū)域，各區(qū)域之間距離達(dá)到90 m以避免相互干擾。在水稻整個(gè)生育期，通過數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)CO2濃度升高區(qū)域CO2濃度始終高出對照區(qū)域200 μmol/mol，并且控制偏差在10%以內(nèi)。各區(qū)域的光照、降雨、通風(fēng)等與自然環(huán)境完全一致。FACE平臺(tái)的設(shè)計(jì)原理與運(yùn)行模式詳見參考文獻(xiàn)[20]。根據(jù)實(shí)際監(jiān)測結(jié)果，2012年與2013年在水稻生長期CO2濃度升高區(qū)域的CO2平均濃度分別為571 μmol/mol、588 μmol/mol，而空氣溫度、相對濕度年平均值分別為24.4 ℃、92.9% (2012年)和24.8 ℃、91.9% (2013年)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試水稻品種為雜交秈稻IIY084 (OryzasativaL.)和粳稻W(wǎng)YJ21(23) (OryzasativaL.)。2012和2013年，分別于5月18日、5月21日進(jìn)行大田育秧，于6月20日和6月22日人工移栽，行距25.0 cm，株距16.7 cm，每穴2株。采用氮磷鉀復(fù)合肥(15-15-15)和尿素(含氮46.7%)結(jié)合施用。氮施用量22.5 g/m2，其中40%用作基肥，其余平均分配于水稻分蘗期和抽穗期施用。磷鉀肥均用作基肥，施用量均為9.0 g/m2。在移栽前1 d施用基肥，追施分蘗肥和穗肥日期分別是2012年6月27日和7月31日，2013年6月28日和7月25日。灌溉排水，病蟲草害防治等田間管理與大田保持一致。

1.3 樣品采集與分析

水稻分別于2012年10月17日(IIY084、WYJ21)與2013年10月11日(IIY084)、2013年10月24日(WYJ23)完熟并收獲。避開每個(gè)小區(qū)的邊緣區(qū)域，采集2 m2試驗(yàn)區(qū)域樣品。隨后，經(jīng)自來水和純水清洗，烘干至恒質(zhì)量(70 ℃，48 h)，稱質(zhì)量。稻谷混勻后，取部分稻谷通過礱谷機(jī)(JLG-II，中儲(chǔ)糧)脫殼而得到糙米。為了確保脫糠效率一致，稱取等質(zhì)量糙米再經(jīng)碾米機(jī)(JNM-III，中儲(chǔ)糧)脫糠層獲得精米。然后，用球磨儀(MM400，Retsch)分別磨成待測粉末樣品。

樣品經(jīng)烘干后(70 ℃，6 h)，置于干燥器中冷卻至室溫。采用元素分析儀(Vario MAX CNS, Elementar)測定N含量。稱取0.5 g(精確至0.000 1 g)樣品于石墨消解管中，純水潤濕，注入8 ml HNO3(GR)冷消化。次日，加入2 ml HClO4(GR)，經(jīng)全自動(dòng)石墨控溫消解系統(tǒng) (Deena II, Thomas Cain)消化，直至消化液冒白色煙霧，剩余體積約1 ml，并且清澈即可。最后，用超純水定容至50 ml。采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜 (ICP-AES, Optima 8000, PerkinElmer)測定K、P、Ca、Mg含量。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜 (ICP-MS, 7700x, Agilent)測定Ni、Mo含量。用標(biāo)準(zhǔn)樣品GBW10043(GSB-21)遼寧大米實(shí)現(xiàn)測試過程的質(zhì)量控制。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Office2013、SPSS16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析。選用雙因素方差分析方法(Two-way Analysis of Variance)對CO2、品種及其交互作用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(**、*、+分別表示P<0.01、P<0.05、P<0.10)。礦質(zhì)元素含量變化百分?jǐn)?shù)=[(高[CO2]處理-對照)/對照]×100%，負(fù)值表示降低百分?jǐn)?shù)，而正值表示增加百分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 糙米、精米產(chǎn)量對CO2濃度升高的響應(yīng)

從表1可知，2012和2013年秈稻IIY084糙米率、精米率分別為 81.6%～82.4%、85.3%～88.4%，粳稻W(wǎng)YJ21(23)則分別為 83.3%～85.5%、83.5%～87.0%。雙因素方差分析結(jié)果顯示，CO2濃度顯著影響2012年水稻的糙米率(P<0.01)與精米率(P<0.01)，其在CO2濃度升高條件下顯著降低。同樣，品種效應(yīng)顯著影響兩年的糙米率(P<0.01, 2012;P<0.01, 2013)和精米率(P<0.05, 2012;P<0.10, 2013)。糙米率WYJ21(23)高于IIY084，而精米率卻相反 (表1、表2)。

此外，糙米產(chǎn)量 (P<0.05, 2012;P<0.01, 2013)與精米產(chǎn)量(P<0.05, 2012;P<0.01, 2013)對CO2濃度升高有顯著響應(yīng)。CO2濃度升高條件下，秈稻IIY084糙、精米產(chǎn)量2年平均升高分別達(dá)到37.1%、39.7%；而粳稻W(wǎng)YJ21(23) 糙、精米產(chǎn)量增加幅度較小，2年平均分別增產(chǎn)10.9%、9.2%。此外，品種效應(yīng)顯著影響水稻糙米(P<0.05, 2012)和精米產(chǎn)量(P<0.05, 2012;P<0.10, 2013)，IIY084高于WYJ21(23) (表1、表2)。

2.2 糙米、精米礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量對CO2濃度升高的響應(yīng)

由圖1與圖2可見，2012和2013年秈稻和粳稻品種糙米礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量明顯高于精米。IIY084糙米N、K、P、Ca、Mg、Ni、Mo含量2年平均分別比精米高1.10、3.62、4.29、2.02、9.20、1.45和1.24倍，WYJ21糙米N、K、P、Ca、Mg、Ni、Mo含量2年平均分別比精米高1.18、3.29、4.73、2.40、9.89、1.33和1.09倍。

從圖1、圖2結(jié)合表3可知，CO2濃度升高顯著影響水稻糙米 (P<0.10, 2012;P< 0.01, 2013)和精米 (P<0.05, 2012與2013)中N含量。與對照相比，CO2濃度升高處理下，IIY084糙米和精米N含量分別降低7.9%、3.9% (2012年)以及14.3%、11.4% (2013年)。與之相比，WYJ21(23) 糙米和精米N含量降低幅度較小，分別為3.4%、4.4% (2012年)以及5.0%、7.4% (2013年)。此外，品種效應(yīng)也顯著影響水稻糙米 (P<0.05, 2012;P< 0.01, 2013)和精米(P<0.01, 2012與2013)中N含量，且秈稻II084糙米、精米中N含量顯著高于粳稻W(wǎng)YJ21(23)。同樣，CO2與品種的交互作用顯著影響糙米N含量 (P<0.10, 2012;P< 0.05, 2013)，但是沒有顯著影響精米中N含量(表3)。

表1CO2濃度升高對水稻IIY084、WYJ21(23)糙米率、精米率以及糙米產(chǎn)量、精米產(chǎn)量的影響

Table1EffectsofelevatedCO2onthepercentageofbrownriceandwhitericeandtheyieldsforIIY084andWYJ21(23)

品種 處理 2012年糙米率(%)精米率(%)糙米產(chǎn)量(g/m2)精米產(chǎn)量(g/m2)2013年糙米率(%)精米率(%)糙米產(chǎn)量(g/m2)精米產(chǎn)量(g/m2)IIY084對照81.7±0.187.7±0.3717±37629±3182.0±0.685.3±4.4 783±28668±54高CO2濃度81.6±0.287.7±0.51 001±182 879±16482.4±0.188.4±0.21 055±54933±50WYJ21(23)對照85.5±0.487.0±1.1700±12610±1083.4±0.484.0±0.9 817±63686±46高CO2濃度84.1±0.383.5±2.6741±15618±3183.3±0.284.7±1.2 948±44803±47

表2CO2濃度升高對水稻IIY084、WYJ21(23)糙米率、精米率以及糙米產(chǎn)量、精米產(chǎn)量影響的方差分析

Table2VarianceanalysisfortheeffectofelevatedCO2onthepercentageofbrownriceandwhitericeandtheyieldforIIY084andWYJ21(23)

項(xiàng)目 2012年F值2013年F值高CO2濃度20.3**4.4+9.1*6.9*0.92.150.9**44.3**品種400.9**8.7*6.7*8.1*27.0**3.6+1.73.9+高CO2濃度×品種18.5**4.5+5.1*6.0*1.20.96.3*6.7*

**、*、+分別表示差異達(dá)到0.01、0.05、0.10顯著水平。

a:IIY084糙米；b：WYJ21糙米；c:IIY084精米;d:WYJ21精米。圖1 2012年水稻IIY084、WYJ21糙米與精米中礦質(zhì)元素含量對CO2濃度升高的響應(yīng)Fig.1 Effects of elevated CO2 on concentrations of mineral elements in brown rice and white rice of IIY084 and WYJ21 in 2012

a:IIY084糙米；b：WYJ23糙米；c:IIY084精米;d:WYJ23精米。圖2 2013年IIY084、WYJ23糙米與精米中礦質(zhì)元素含量對CO2濃度升高的響應(yīng)Fig.2 Effects of elevated CO2 on concentrations of mineral elements in brown rice and white rice of IIY084 and WYJ23 in 2013

與N含量不同，CO2濃度升高對秈稻、粳稻品種的糙米與精米中K、P、Mg、Ca、Ni、Mo含量沒有顯著影響，但存在不同程度的正、負(fù)影響趨勢 (圖1、 圖2)。與對照相比，大氣CO2濃度升高處理的秈稻IIY084糙米2年的P、Ca、Mg、Mo含量表現(xiàn)出下降趨勢，變化百分率分別為：-2.5%、-3.3%、-5.4%、-5.3% (2012)；-3.1%、-12.1%、-8.7%、-13.1% (2013)。然而，粳稻W(wǎng)YJ21(23)糙米中P、Ca、Mg含量則分別高于對照6.8%、3.9%、7.7% (2012)；6.0%、3.7%、0.9% (2013)；Mo含量則有減有增-3.9% (2012)、13.0% (2013)。此外，秈稻與粳稻糙米K含量分別增加0.2%、4.0% (2012)和5.9%、6.5% (2013)，Ni含量卻分別下降4.3%、1.8% (2012)以及23.1%、13.2% (2013)。

與糙米類似，大氣CO2濃度升高處理下，秈稻IIY084精米P、Ca、Mg、Ni、Mo含量2年平均值也分別下降了2.8%、3.3%、1.8%、14.7%、9.1%。粳稻W(wǎng)YJ21(23)精米中P、Mg、Ni含量仍為下降趨勢，2年均值分別降低了2.3%、6.4%、13.2%，而Ca與Mo則分別高于對照0.4%、2.0%。此外，高CO2濃度條件下，IIY084精米中K含量的2年均值仍然增加了1.4%，但WYJ21(23)則下降了5.0%。

秈、粳稻品種的差異性也顯著影響糙米中K (P<0.010, 2012與2013)、Mg (P<0.10, 2012;P<0.01, 2013)、Mo(P<0.10, 2012;P<0.01, 2013) 、P (P<0.01, 2012)和Ca (P<0.01, 2012)含量 (圖1、圖2、表3)。此外，品種效應(yīng)顯著影響精米中K (P<0.10, 2012與2013)、P (P<0.10, 2012與2013)、Ca(P<0.01, 2012;P<0.05, 2013)、Mo(P<0.01, 2013) 含量。CO2與品種的交互作用對糙米中的P (P<0.10, 2013)、Ca (P<0.01, 2012;P< 0.10, 2013)、Mo (P<0.01, 2013)含量以及精米中Mo(P<0.05, 2013)含量有顯著影響 (圖1、圖2、表3)。

3 討 論

本試驗(yàn)中，與對照相比，大氣CO2濃度升高處理顯著增加了2012和2013年秈稻IIY084和粳稻W(wǎng)YJ21(23)糙米與精米產(chǎn)量，而且IIY084糙米、精米產(chǎn)量增加幅度明顯高于WYJ21(23)。該結(jié)果與前人的報(bào)道[21-23]一致。中國水稻FACE平臺(tái)的前期研究結(jié)果同樣表明，IIY084的增產(chǎn)幅度超過粳稻W(wǎng)YJ21(23)1倍[7,18]。此外，糙米率與精米率是優(yōu)質(zhì)大米加工品質(zhì)性狀[24-25]，目前僅有少數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道了它們對CO2濃度升高的響應(yīng)。本研究結(jié)果表明，大氣CO2濃度升高條件下，2012年水稻糙米率和精米率顯著下降。同樣，在FACE條件下，粳稻武香粳14的糙米率、精米率對CO2濃度升高有明顯的負(fù)響應(yīng)[26]。然而，2013年水稻糙米率和精米率卻沒有受到CO2濃度升高的顯著影響。這種年際間的不同有可能是FACE大田試驗(yàn)溫度、降水量等自然條件在年際間的差異引起的。同樣，李春華等[4,27]認(rèn)為FACE平臺(tái)基礎(chǔ)氣溫和降雨量的年際間差異，是引起水稻干物質(zhì)積累與分配，以及微量元素累積在連續(xù)2年間存在較明顯差異的重要原因之一。據(jù)報(bào)道，糙米的皮層含有均衡的營養(yǎng)元素，導(dǎo)致糙米與精米間營養(yǎng)元素含量存在較大差異[28]。因此，CO2濃度升高條件下，研究秈稻和粳稻品種糙米與精米中礦質(zhì)元素含量的差異具有重要意義。

表32012年和2013年IIY084、WYJ21(23)的糙、精米中礦質(zhì)元素含量對CO2濃度升高、品種以及其交互作用響應(yīng)的方差分析

Table3VarianceanalysisfortheeffectofelevatedCO2,cultivar,andtheirinteractionsonconcentrationsofmineralelementsinbrownriceandwhitericeofIIY084andWYJ21(23)in2012and2013

年份處理 糙米NKPCaMgNiMo精米NKPCaMgNiMo2012高CO2濃度4.2+0.20.20.1001.05.3*00.11.80.11.41.3品種8.2*11.6**20.7**65.3**3.5+1.13.7+65.3**5.0+4.3+12.0**00.12.0高CO2濃度×品種4.2+0.10.71.8**1.10000.200.60.40.20.72013高CO2濃度25.0**3.30.40.42.10.80.68.0*00.10.10.10.41.2品種49.0**21.5**1.80.315.7**0.269.8**40.5**4.9+4.8+56.3*0.11.7304.7**高CO2濃度×品種4.0*0.13.9+1.3+2.80.111.6**2.00.200.10.30.67.0*

數(shù)值為F值。**、*、+分別表示差異達(dá)到0.01、0.05、0.10顯著水平。

大氣CO2濃度升高顯著降低2012與2013年IIY084和WYJ21(23)糙米N含量。與對照相比，2012和2013年IIY084糙米N含量分別降低7.9%、14.3%，而WYJ21(23)降低幅度較小，分別為 3.4%和5.0%。這一結(jié)果與目前有關(guān)CO2濃度升高條件下，水稻糙米N含量的研究結(jié)論[13,21]一致。在OTC(Open-top field chambers)平臺(tái)，秈稻IR72在CO2濃度高出對照300 μmol/mol時(shí)，其蛋白質(zhì)含量2年平均下降了8.3%[21]。日本FACE平臺(tái)的研究結(jié)果顯示，粳稻 Akitakomachi 糙米中氮含量顯著下降[14]。本研究結(jié)果表明，高CO2濃度處理下，2012和2013年IIY084精米中N含量分別下降3.9%、11.4%，WYJ21 (2012)與WYJ23(2013)則分別降低4.4%、7.4%，差異均達(dá)到顯著性水平。中國FACE平臺(tái)的研究結(jié)果同樣表明，在高CO2濃度條件下WYJ21的精米蛋白質(zhì)含量顯著下降11.0%[29]。日本FACE平臺(tái)的研究結(jié)果也顯示在高CO2濃度條件下Akitakomachi精米蛋白質(zhì)2年平均值降低了9.1%[9]。顯然，大氣CO2濃度升高條件下，糙米與精米N含量的下降幅度不同?？梢?，稻米麩皮積累了較多的N，其營養(yǎng)價(jià)值不容忽視。另外，大氣CO2濃度升高對稻米麩皮中N含量亦有著較為明顯的影響，從而導(dǎo)致同一品種糙米和精米N含量對CO2濃度升高的響應(yīng)程度存在差異，而且較之粳稻W(wǎng)YJ21(23)，這種影響在秈稻IIY084中更為明顯。由于精米制成的米飯觀感和口感優(yōu)于糙米，以水稻為主食的人們普遍食用精米。這導(dǎo)致人們從稻米中攝取的N量降低，從而影響大眾健康。目前，CO2濃度升高條件下，糙米、精米中N含量下降的主要原因可概述為以下3個(gè)方面：(1)CO2濃度升高促進(jìn)了植物生長和生物量增加，導(dǎo)致N含量下降，形成了植物中N的稀釋效應(yīng)[30]；(2)CO2濃度升高降低了葉片蒸騰速率，減少了植物N需求或降低硝酸鹽質(zhì)量流，最終降低了根對N的吸收率[31]；(3)由于植物N損失，CO2濃度升高顯著增加了水稻總N吸收量但并未引起總N收益的明顯增加[32]。

FACE平臺(tái)下，2012和2013年秈稻IIY084糙米中P、Ca、Mg、Ni、Mo含量較對照均有下降趨勢，但差異未達(dá)顯著水平。在OTC(Open top chambers)試驗(yàn)平臺(tái)，CO2濃度分別高于對照200 μmol/mol與300 μmol/mol條件下，秈稻IR72籽粒中K、Ca含量同樣未受到顯著影響[21]。然而，有研究結(jié)果表明CO2濃度升高處理的秈稻IIY084稻米中Fe、Zn等含量顯著低于對照[33]。CO2濃度升高條件下，2012和2013年粳稻W(wǎng)YJ21(23) 糙米中K、P、Ca、Mg、Mo的含量有增加趨勢，但均未達(dá)到顯著水平。這與日本FACE平臺(tái)大氣CO2濃度升高處理的粳稻(Akitakomachi)糙米中K、P、Mg、Mo含量增加的研究結(jié)論[13]一致。但是，與同一平臺(tái)的盆栽試驗(yàn)結(jié)果不同，CO2濃度升高處理的粳稻武香粳14籽粒中K、P、Ca、Mg含量有下降趨勢，并且K含量下降達(dá)到顯著水平[12]。主要原因可能是大田試驗(yàn)較盆栽試驗(yàn)礦質(zhì)元素供給充足[34]。與糙米類似，大氣CO2濃度升高處理下，秈稻IIY084精米P、Ca、Mg、Ni、Mo含量也存在下降趨勢。除Ca與Mo外，粳稻W(wǎng)YJ21(23)精米中P、Mg、Ni含量同樣有下降趨勢。而且，與N含量相似，秈稻和粳稻品種糙米中K、P、Ca、Mg、Ni、Mo含量對CO2濃度升高的響應(yīng)強(qiáng)于精米。

目前，盡管未見到CO2升高導(dǎo)致這些礦質(zhì)元素在土壤-水稻系統(tǒng)中遷移差異的報(bào)道，但是常規(guī)條件下，這些元素的遷移能力確實(shí)不同[35]。因此，元素的遷移能力、水稻品種、試驗(yàn)平臺(tái)(FACE、OTC、GC)、種植方式(盆栽與大田)、甚至加工程度(籽粒、糙米、精米)都可能會(huì)引起結(jié)論差異[16]。礦質(zhì)元素含量下降可能由水稻干物質(zhì)增加導(dǎo)致的稀釋效應(yīng)[36]引起，也有可能由礦質(zhì)元素在水稻各器官中的不平衡分配引起[37]。此外，糙米中N、K、P、Ca、Mg、Ni、Mo含量在本試驗(yàn)中平均值分別高于精米1.10、3.62、4.29、2.02、9.20、1.45和1.24倍 (IIY084)，以及1.18、3.29、4.73、2.40、9.89、1.33和1.09倍 (WYJ)。這為緩解CO2濃度升高條件下，食用精米人群部分礦質(zhì)元素下降引起的營養(yǎng)匱乏問題提供了一個(gè)有效途徑，即采用糙米和精米搭配的食用方式。下一步研究，將闡明這些礦質(zhì)元素在土壤-水稻系統(tǒng)中的遷移與分配機(jī)制以解釋其含量對CO2濃度升高響應(yīng)的差異。

致謝：感謝中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤與環(huán)境分析測試中心龔華、孫曉麗、孫玉芳等老師的分析技術(shù)支持！