气候变化对半干旱地区作物微量元素利用率影响研究进展

李 裕，王小恒，罗兴平，康淑荷，陈 琛，张 强

(1.西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730030；2.中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃 兰州 730020)

引 言

尽管我们已经在增加全球粮食供应方面取得了巨大成功，但全球目前仍有20亿人缺乏一种或多种微量元素，缺乏微量元素和营养不良的相关疾病导致每年300万儿童死亡，相当于全球儿童死亡的半数[1]，预估气候变化可能加剧营养不良、尤其是半干旱地区粮食短缺的局面[2-5]。未来30～80 a，如果大气CO2浓度上升到550 μmol·mol-1，受此影响，粮食中铁和锌的含量将可能下降3%～17%[5]。模型研究以膳食铁含量降低4%估计，到2050年，全球铁营养不良或将诱发14亿例包括育龄妇女和5岁以下儿童在内的贫血病风险[6]。因此，气候变化引起的微量元素营养不良问题，将对未来农业生产和人类健康提出新的挑战[7-8]。

研究表明气候变化可能导致干旱事件增加，以及由此引发的耕地退化、萎缩和作物营养亏缺的严峻形势，将进一步限制超过全球陆地表面40%的旱地生态经济发展[2]。微量元素及其在旱地土壤改良和旱地农业领域的生物化学和生理功能作用，尤其受到重点关注。譬如微量金属在光合作用和其他生化途径中充当辅酶因子的生物学功能[5-7]，即便是土壤供应量的微小变化也可能极大地影响生物个体的生长发育，并对群落和生态系统产生关联效应[2]。本文试图对作物微量元素利用率响应气候变化、旱地土壤改良方面的主要问题进行探讨，以期加深对作物营养响应气候变化问题的理解。……