湖南省农业科学院蔬菜所农用微生物团队在经济作物镉污染治理方面取得系列进展

 

　　近日，湖南省农业科学院蔬菜研究所农用微生物团队在Science of the Total Environment（2篇，top一区，IF：7.9）、Applied Microbiology and Biotechnology（1篇，top二区，IF：4.8）、农业生态环境学报（1篇）等环境生态领域国内外期刊连续发表多篇研究论文，揭示了土壤强还原灭菌技术（RSD）修复土壤镉污染的机理，为蔬菜、花卉及中药材等经济作物安全生产提供一种新思路。

 

　　RSD是目前国内外广泛应用于经济作物土壤消毒、土壤质量改良等工作的一种技术，具有广谱杀菌性，能有效提升土壤养分、改良土壤结构。在该研究中，通过向镉污染土壤中添加不同有机物料后覆膜实施RSD处理，并对土壤理化性质、微生物群落结构组成、代谢物组成及镉不同形态组分变化进行了分析。研究发现， RSD处理后土壤中与镉形态转化的优势菌门（e.g., Fe（III）-reducing bacteria, Bacillus, Fervidicella, Desulfitobacterium, Geobacter）大量富集，甘油磷脂和鞘脂两种脂质代谢物的含量显著增加，与脂质代谢相关的酶也表现出明显增强，且土壤中可交换组分镉含量与甘油磷脂和鞘脂含量呈显著负相关。多种证据表明，RSD处理中功能菌群的富集和关键脂质代谢物的产生有利于土壤中镉从活性态向非活性态的稳定转化。

 

　　RSD技术也可以在一定程度上将镉污染土壤及其生产的农产品镉含量控制在安全范围以内。田间验证试验中RSD处理使土壤镉的生物有效性显著降低。RSD处理过的土壤可交换态镉含量较对照降低了37%，处理过的土壤中种植的四种作物（红苋菜、叶甘薯、丝瓜和豇豆）可食用部位中镉的积累量较对照下降了46%、74%、72%和76%。

 

　　此外，该团队在江苏盐城，湖南长沙、湘潭、株洲，云南昆明等地特有经济作物土壤中开展了RSD技术修复土壤镉污染的治理应用，并取得了较好效果。团队在上述工作基础上进一步筛选了20余种降镉微生物，构建多个降镉功能微生物菌群，并开发出相关产品配方，为下一步产品研发及应用奠定了较好基础。围绕经济作物健康土壤构建，该团队近两年已发表相关研究论文7篇，授权发明专利6项，发布地方标准2项。