近日,中國農業科學院棉花研究所棉花蟲害與生物安全創新團隊開展了地膜殘留短期影響與生物降解研究,揭示了棉田地膜微塑料殘留在短期內對土壤微生物及其代謝功能的影響規律,挖掘出一些具有潛在地膜微塑料降解功能的細菌,為陸地土壤中微塑料殘留的安全性評估和農業面源污染降解治理提供了理論基礎。相關研究成果發表在《危險材料雜志(Journal of Hazardous Materials)》上。
微塑料作為一種新興的持久性污染物,已成為全球關注的焦點,但關于微塑料對陸生生物安全及其降解治理的研究仍處于起步階段。以農業土壤為例,地膜是農業土壤中微塑料殘留的重要輸入源。研究表明,微塑料殘留物會干擾土壤微生物群落,但目前還沒有研究進一步闡明土壤中地膜殘留對土壤微生物的物質代謝循環是否存在影響。該研究利用微生物學和代謝組學技術,研究了短期內塑料地膜殘留物對土壤細菌群落及其代謝功能的影響變化,發現地膜殘留改變了土壤細菌的整體群落結構,干擾了細菌共生網絡的復雜性。該研究在國際上首次證明,塑料地膜殘留會干擾微生物次生代謝物的生物合成,以及微塑料等異生物質的生物降解和代謝過程,為地膜微塑料的降解研究提供重要依據。通過進一步研究差異生物標志判別和組學網絡聯合分析,發現了一些潛在微塑料降解功能的細菌,為今后研究微塑料降解菌提供了新的方向。
該研究得到了中央級公益性科研院所基本科研業務費專項和中國農科院科技創新工程等項目資助。(通訊員 梁冰)
原文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127258