柏连阳院士团队在复合功能菌群修复镉污染农田研究中取得新进展

　　耕地土壤镉通过被污染的农产品经饮食暴露危害人体健康。土壤环境复杂，镉在土壤中半衰期长、很难降解，且容易被作物吸收并累积在可食用部分，尤其镉污染稻田土壤的治理是一项亟待解决的难题。功能微生物活化移除修复技术是永久性降低土壤镉的有效手段之一。

 

　　近日，柏连阳院士团队在复合功能菌群修复镉污染稻田土壤研究中取得新进展，相关成果以“Bioremediation of paddy soil with amphitropic mixture markedly attenuates rice cadmium: Effect of soil cadmium removal and Fe/S-cycling bacteria in rhizosphere”为题发表在中科院环境科学与生态学一区TOP期刊Science of the Total Environment（IF: 9.8）。我院农环所张凤博士为该论文的第一作者，中国工程院院士柏连阳教授和生物所蒋慧丹副研究员为论文通讯作者。该研究受到国家重点研发计划项目（2022YFD1700104-2）资助。

 

　　该研究利用团队前期从重金属污染稻田土壤和矿区周边污染环境富集培养和定向筛选构建的复合功能菌群，在中轻度镉污染稻田（总镉：～1.12 mg/kg；有效镉：～0.41 mg/kg）开展修复试验后种植双季稻。研究结果显示：经复合功能菌群处理后土壤总镉和有效镉分别降低了52%和39%，早晚稻糙米镉含量分别降低了86%和56%。修复后的土壤微生物群落测序及理化数据分析表明：外源添加的复合功能菌群对本土微生物群落无明显扰动，且土壤营养元素含量等理化参数无显著变化。生物信息学和相关性分析表明：复合功能菌群的施用提升了本土铁硫循环微生物的丰度。在双季稻种植过程中，修复后土壤中水稻根际所富集的高丰度铁硫循环菌可能是降低稻米镉累积重要因素之一。通过本项研究表明，功能微生物活化移除修复技术是降低农田土壤镉的有效手段，且环境友好、无二次污染。该研究为镉污染耕地土壤农业安全生产提供了理论和实践依据。

 

　　全文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.169876