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)劃研究所土壤植物互作團(tuán)隊(duì)闡明了鹽堿脅迫下微生物對(duì)鎘形態(tài)與有效性變化的影響及主要驅(qū)動(dòng)機(jī)制。研究結(jié)果可為鹽堿脅迫條件下鎘污染土壤的修復(fù)和治理提供技術(shù)支撐。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《環(huán)境污染(Environmental Pollution)》上。
土壤鹽堿化是土地退化的主要類型之一,長(zhǎng)期污水灌溉是造成土壤鹽堿化的主要原因。污灌土壤除了具有鹽基飽和度較高帶來(lái)的鹽堿化、土壤呈堿性等特點(diǎn)外,往往伴隨著重金屬超標(biāo),因此,加強(qiáng)鹽堿化土壤鎘污染風(fēng)險(xiǎn)控制研究對(duì)我國(guó)中低產(chǎn)農(nóng)田的安全利用具有重要意義。盡管目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)土壤重金屬污染的微生物效應(yīng)有大量研究,但針對(duì)鹽堿脅迫條件下,土壤微生物過(guò)程及其對(duì)鎘形態(tài)與有效性的影響還缺乏系統(tǒng)、深入的研究。
該研究以北方不同污灌土壤為試驗(yàn)土壤,利用土壤學(xué)和微生物組學(xué)等手段,研究鹽堿脅迫條件下,土壤鎘形態(tài)與有效性變化及微生物生態(tài)特征的響應(yīng)機(jī)制。結(jié)果表明,鹽堿脅迫增加了鎘在土壤中的移動(dòng)性以及生物毒性,且鹽堿脅迫對(duì)鎘污染土壤微生物生態(tài)特征有明顯影響;基于距離矩陣ANOSIM相似性主成分分析表明,鹽堿脅迫下土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化顯著,真菌不顯著;基于RMT方法構(gòu)建分子生態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)鹽堿脅迫不僅改變了土壤細(xì)菌、真菌的整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時(shí)也顯著改變了網(wǎng)絡(luò)中不同菌屬的相互作用關(guān)系;根據(jù)土壤細(xì)菌、真菌網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣巧R(shí)別了關(guān)鍵種群,該關(guān)鍵種群可能在耐受鹽堿脅迫、富集鎘過(guò)程中起到重要作用。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目及中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程的資助。(通訊員 查靜)
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749119319190