近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所肥料及施肥技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究了紫云英稻秸共同腐解產(chǎn)生的溶解有機(jī)物（DOM）強(qiáng)化鐵基炭Cd吸附機(jī)制。相關(guān)成果以“The dissolved organic matter from the co-decomposition of Chinese milk vetch and rice straw induces the strengthening of Cd remediation by Fe-modified biochar”為題發(fā)表在國(guó)際期刊《Biochar》（IF = 12.7）。

 

　　我國(guó)耕地資源稀缺、土壤退化趨勢(shì)難以得到有效遏制，農(nóng)田重金屬鎘（Cd）污染嚴(yán)重威脅著我國(guó)糧食安全生產(chǎn)，構(gòu)建農(nóng)田土壤培育與生態(tài)治理協(xié)同的路徑更契合我國(guó)農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)理念。應(yīng)用生物炭是稻田Cd污染修復(fù)的有效措施，綠肥稻秸聯(lián)合利用是稻田常用的培肥增產(chǎn)的措施。本小組的前期研究表明綠肥稻秸聯(lián)合利用配合生物炭能強(qiáng)化生物炭阻控水稻鎘吸收，但其強(qiáng)化機(jī)制尚未明確。

 

　　本研究采用盆栽、腐解、吸附等試驗(yàn)，利用三維熒光、傅里葉變換-離子回旋共振質(zhì)譜、X射線光電子能譜等技術(shù)，研究紫云英稻秸共同腐解產(chǎn)生的DOM強(qiáng)化鐵基炭Cd吸附機(jī)制。結(jié)果表明紫云英和稻秸共同腐解產(chǎn)生的DOM通過(guò)提升鐵改性生物炭的比表面積、增加負(fù)電荷數(shù)和官能團(tuán)，促進(jìn)Cd吸附。另外，紫云英-稻秸共同腐解產(chǎn)生的DOM與鐵改性生物炭聯(lián)合獲得的DOM具有更高的芳香性、分子多樣性和復(fù)雜性，其主要化合物成分木質(zhì)素/富羧酸脂環(huán)分子和蛋白質(zhì)/氨基糖，促進(jìn)Cd吸附?？傮w而言，紫云英-稻秸聯(lián)合利用主要通過(guò)共同腐解產(chǎn)生的DOM強(qiáng)化鐵基炭鎘吸附性能，強(qiáng)化Cd污染農(nóng)田修復(fù)效果，是一種有前景的Cd污染農(nóng)田治理技術(shù)。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所梁婷博士和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院周國(guó)朋教授為論文共同第一作者，曹衛(wèi)東研究員和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)鄒春琴教授為共同通訊作者。研究得到了“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2021YFD1700200）、國(guó)家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-22）和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新計(jì)劃資助。

 

　　引用格式：Liang, T., Zhou, G., Chang, D., Ma, Z., Gao, S., Nie, J., Liao, Y., Lu, Y., Fan, H., Zou, C*., Cao, W*. 2024. The dissolved organic matter from the co-decomposition of Chinese milk vetch and rice straw induces the strengthening of Cd remediation by Fe-modified biochar[J]. Biochar, 6:27.

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s42773-024-00313-6