近日,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所土壤植物互作團隊闡明了鹽堿脅迫下微生物對鎘形態與有效性變化的影響及主要驅動機制。研究結果可為鹽堿脅迫條件下鎘污染土壤的修復和治理提供技術支撐。相關研究成果在線發表在《環境污染(Environmental Pollution)》上。
土壤鹽堿化是土地退化的主要類型之一,長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的鹽堿化、土壤呈堿性等特點外,往往伴隨著重金屬超標,因此,加強鹽堿化土壤鎘污染風險控制研究對我國中低產農田的安全利用具有重要意義。盡管目前國內外針對土壤重金屬污染的微生物效應有大量研究,但針對鹽堿脅迫條件下,土壤微生物過程及其對鎘形態與有效性的影響還缺乏系統、深入的研究。
該研究以北方不同污灌土壤為試驗土壤,利用土壤學和微生物組學等手段,研究鹽堿脅迫條件下,土壤鎘形態與有效性變化及微生物生態特征的響應機制。結果表明,鹽堿脅迫增加了鎘在土壤中的移動性以及生物毒性,且鹽堿脅迫對鎘污染土壤微生物生態特征有明顯影響;基于距離矩陣ANOSIM相似性主成分分析表明,鹽堿脅迫下土壤細菌群落結構變化顯著,真菌不顯著;基于RMT方法構建分子生態網絡發現鹽堿脅迫不僅改變了土壤細菌、真菌的整體網絡結構,同時也顯著改變了網絡中不同菌屬的相互作用關系;根據土壤細菌、真菌網絡結構中網絡節點的拓撲角色識別了關鍵種群,該關鍵種群可能在耐受鹽堿脅迫、富集鎘過程中起到重要作用。
該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發項目及中國農科院科技創新工程的資助。(通訊員 查靜)
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749119319190