研究发现苎麻有效修复镉污染土壤后仍可高效利用

中国农业科学院麻类研究所麻类作物遗传育种创新团队系统研究了苎麻对镉污染土壤的治理并揭示其微生物调控机制,为植物修复重金属污染领域研究提供了技术路线及生产实践经验。6月30日,相关研究成果发表在Chemosphere杂志上。

苎麻是镉污染土壤治理的理想作物,我国保存的苎麻种质资源丰富。但苎麻是多年生草本植物,使得高通量评价苎麻种质资源的耐镉性耗时耗力。当前缺乏一种快速有效的苎麻耐镉种质资源评价方法,利用苎麻修复镉污染大田缺乏系统而深入的研究,苎麻修复镉污染土壤的微生物调控机制也待研究。

上述科研团队研发出一种“水培-盆栽”快速评价苎麻种质耐镉性的方法,并成功应用于196份苎麻种质的耐镉性及镉富集能力分析中。随后,研究人员从筛选出的镉高富集苎麻种质中选取了2份优异种质,开展了为期4年的镉污染大田修复试验,该试验系统评价了苎麻修复镉污染土壤的生态效益及经济效益。

经过4年的修复,大田土壤镉含量从每千克1.8毫克下降至0.8-1.0毫克,下降幅度为44%-55%,修复后苎麻韧皮纤维的纤维支数与在无镉污染的土壤中种植的相当,纤维品质仍然较高,能够满足纺织的需求,嫩茎叶粗蛋白含量为19.75%-21.84%,说明苎麻对镉污染大田具有很好的修复效果,并且修复后苎麻仍然具备很高的再利用价值。同时,研究人员还从苎麻根际土壤中鉴定出对镉污染土壤修复有利的优势微生物菌属,并鉴定出促进苎麻富集镉的6个关键基因。

该研究最后提出,苎麻通过“镉富集-土壤镉活化-土壤镉迁移-再富集”这一循环模式来修复镉污染土壤。这一研究为植物修复重金属污染领域提供了技术路线及实践经验。

该研究得到了中国农业科学院创新工程、国家麻类产业体系苎麻遗传改良岗位、湖南省自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。

 

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苎麻修复镉污染土壤模式。受访者 供图

相关论文信息:https://authors.elsevier.com/a/1hKzPAOMA1QVd

作者 admin