空气中二氧化碳增多导致大豆抗虫害能力下降

　　伊利诺伊大学的研究人员在《美国国家科学院院刊》（PNAS）网络版发布的一项最新研究报告显示，大豆类作物的抗虫害能力正随着二氧化碳含量的增多而逐渐减弱。

　　这项研究是利用伊利诺伊大学的大豆开放式空气浓度增高研究平台进行的。这个开放式实验室可以让大豆种植田内的植物暴露在不同浓度的二氧化碳和臭氧环境中，但又不会与雨水、阳光以及害虫等其它环境影响因素隔绝开来。

　　高浓度的二氧化碳可以促进植物的光合作用，使植物叶片中碳水化合物增加，从而改变碳元素和氮元素的比例。研究人员认为，这种碳与氮的比例变化会影响到害虫。他们认为，害虫会通过吃掉更多叶片来满足自身的氮需求。

　　对比实验结果显示，在二氧化碳浓度高的环境中，大豆的虫害情况更加严重，豆田中成年日本甲虫和西方玉米食虫的数量明显增加，亚洲大豆蚜虫虫害爆发时的害虫数量也更多。

　　当受到害虫侵袭时，大豆和其他植物会产生一种叫做茉莉酸盐的荷尔蒙，从而启动一系列化学反应，合成更多蛋白酶抑制剂，增强自身的抵抗力。害虫吃下这种化合物以后，其消化功能会受到抑制。报告作者之一、植物生物学系主任埃文?德鲁西亚（Evan DeLucia）说，他们发现高浓度二氧化碳会导致植物丧失分泌茉莉酸盐的能力，整个“防御通道”由此将被关闭。

　　增加的二氧化碳浓度导致叶片中碳水化合物比例增多，再加上缺乏抵抗力，使得成年害虫的生命周期延长，繁殖能力也提高了，报告作者们表示。

　　“这项研究表明，全球环境变化是多方面的。”研究小组负责人、昆虫系主任梅?巴伦鲍姆（May Berenbaum）说。高浓度二氧化碳削弱了大豆抵抗病虫害的能力，而外来物种的入侵，比如近年来出现在伊利诺伊大豆种植田内的日本甲虫，将使得情况更加恶化。

　　研究人员计划下一步扩大研究范围，以确认其他植物是否也会出现类似情形。

　　自18世纪末期以来，人类滥伐森林、燃烧化石燃料的行为已经导致二氧化碳排放显著增加，目前已经达到380ppm（百万分之380）。而当前很多预测更认为，到2050年，二氧化碳浓度将达到550ppm，德鲁西亚说。

　　（陈丹）