農(nóng)田土壤重金屬污染已成為世界范圍內(nèi)的環(huán)境問題,給糧食安全和公眾健康帶來威脅?;诘椭亟饘俜e累品種(Low HM accumulating cultivars, LACs)的植物阻隔技術(shù)被認(rèn)為是一項應(yīng)用前景廣闊、實(shí)用性強(qiáng)的農(nóng)田土壤綠色修復(fù)新技術(shù)。然而,目前對于LACs的概念、篩選鑒定標(biāo)準(zhǔn)、重金屬低積累的生物化學(xué)機(jī)制以及區(qū)域性的應(yīng)用策略仍存在許多不確定性。
中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員廖曉勇研究組在論文中綜述了多年來國內(nèi)外在LACs領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展,定義和完善了LACs概念和鑒定標(biāo)準(zhǔn),評估發(fā)現(xiàn)已鑒定的低鎘積累水稻品種平均降鎘率為58%,應(yīng)用效果顯著。研究人員總結(jié)提煉了低鎘積累品種阻隔鎘的生物化學(xué)機(jī)制(圖1),提出一個基于LACs適用閾值的區(qū)域性分級安全利用技術(shù)體系(圖2),可為大尺度受污染耕地安全利用提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的綜合解決方案。論文還討論了LACs研究需要重點(diǎn)解決的幾個關(guān)鍵問題,包括構(gòu)建LACs快速篩選和分級評價的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系,建立適用不同地域、不同重金屬和不同作物的LACs種質(zhì)名錄,突破LACs應(yīng)用閾值以及配套技術(shù)靶向優(yōu)化等。
相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Journal of Hazardous Materials上。論文第一作者為中科院地理資源所特別研究助理王亮,論文通訊作者為廖曉勇。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等的資助。
圖1.低鎘積累水稻品種鎘低積累的生物學(xué)機(jī)制
圖2.基于低累積作物品種的區(qū)域受污染耕地安全利用技術(shù)策略