耕地土壤鎘通過被污染的農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)飲食暴露危害人體健康。土壤環(huán)境復雜，鎘在土壤中半衰期長、很難降解，且容易被作物吸收并累積在可食用部分，尤其鎘污染稻田土壤的治理是一項亟待解決的難題。功能微生物活化移除修復技術(shù)是永久性降低土壤鎘的有效手段之一。

 

　　近日，柏連陽院士團隊在復合功能菌群修復鎘污染稻田土壤研究中取得新進展，相關(guān)成果以“Bioremediation of paddy soil with amphitropic mixture markedly attenuates rice cadmium: Effect of soil cadmium removal and Fe/S-cycling bacteria in rhizosphere”為題發(fā)表在中科院環(huán)境科學與生態(tài)學一區(qū)TOP期刊Science of the Total Environment（IF: 9.8）。我院農(nóng)環(huán)所張鳳博士為該論文的第一作者，中國工程院院士柏連陽教授和生物所蔣慧丹副研究員為論文通訊作者。該研究受到國家重點研發(fā)計劃項目（2022YFD1700104-2）資助。

 

　　該研究利用團隊前期從重金屬污染稻田土壤和礦區(qū)周邊污染環(huán)境富集培養(yǎng)和定向篩選構(gòu)建的復合功能菌群，在中輕度鎘污染稻田（總鎘：～1.12 mg/kg；有效鎘：～0.41 mg/kg）開展修復試驗后種植雙季稻。研究結(jié)果顯示：經(jīng)復合功能菌群處理后土壤總鎘和有效鎘分別降低了52%和39%，早晚稻糙米鎘含量分別降低了86%和56%。修復后的土壤微生物群落測序及理化數(shù)據(jù)分析表明：外源添加的復合功能菌群對本土微生物群落無明顯擾動，且土壤營養(yǎng)元素含量等理化參數(shù)無顯著變化。生物信息學和相關(guān)性分析表明：復合功能菌群的施用提升了本土鐵硫循環(huán)微生物的豐度。在雙季稻種植過程中，修復后土壤中水稻根際所富集的高豐度鐵硫循環(huán)菌可能是降低稻米鎘累積重要因素之一。通過本項研究表明，功能微生物活化移除修復技術(shù)是降低農(nóng)田土壤鎘的有效手段，且環(huán)境友好、無二次污染。該研究為鎘污染耕地土壤農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)提供了理論和實踐依據(jù)。

 

　　全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.169876