【科学强国】让植物“营养不良”？都是二氧化碳升高惹的祸！

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从小学习生物的我们都知道植物会光合作用：吸取二氧化碳，经过光合作用后呼出氧气。因此大家总会觉得，二氧化碳犹如植物的食物，应该是越多越好，越多它生长得越茂盛。但事实真的如此吗？

近日，科学家发表于《植物科学趋势》的一篇综述显示，法国蒙彼利埃植物科学研究所的科学家认为现实情况可能并不是这样。他们研究发现，二氧化碳水平的升高使植物难以获得生长所需的矿物质，进而也影响了它们为人们提供有营养的食物。

自从工业革命以来，二氧化碳的持续升高是前所未有的。它不仅是气候变化的主要驱动因素，还对植物营养产生了强烈影响。研究表明，二氧化碳水平升高对植物养分获取和同化的关键生理机制有负面影响。而产生这一问题的原因，在很大程度上还是未知的。

研究人员通常假设，二氧化碳的增多会影响植物营养浓度是由于“稀释”效应。虽然不能完全排除这一点，但证据却表明这不是主要的解释。大量研究证实，二氧化碳升高影响了植物养分吸收，尤其是氮。也就是说，二氧化碳显著阻碍植物吸收氮的效率。不过，二氧化碳影响植物氮吸收，是因为植物收集氮的形式和光合作用不同。

事实上，植物利用光合作用将二氧化碳转化为糖分，从而获得能量。然而，光合作用并不能为植物提供生长所需的关键矿物质。对于大多数植物来说，这些矿物质如氮、磷和铁，是通过根系从土壤中吸收的。氮尤其重要，因为它是植物用来制造蛋白氨基酸的关键组成部分。

研究人员还在文章中提到，与其它非生物约束（水胁迫、温度、养分饥饿）不同，植物对于二氧化碳的升高没有表现出适应性的反应。因此，二氧化碳升高所产生的负面影响对植物营养吸收具有挑战性，还可能引起其生理紊乱。

（本文首发于微信公众号“科学强国”）

作者：麦婉华

编辑：赵狄娜

审核：龚紫陌