近日，資環所農業環境監測與汙染防治研究室在國際學術期刊Science ofthe Total Environment（中科院一區TOP，IF=9.8）發表題為“Soil amendments alter cadmium distribution and bacterial community structure in paddy soils”的學術論文（文章鏈接https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171399）。資環所李奇博士為第一作者，李義純副研究員為通訊作者。

稻田係統中重金屬遷移與生物轉化是當前生物地球化學研究中的前沿科學問題。改良劑製約土壤中的重金屬向作物遷移與累積，發揮著重金屬汙染農田安全利用與農產品質量提升的巨大潛力。農田重金屬汙染防治技術研發團隊探究了礦物型、有機型和微生物型三種土壤改良劑影響土壤-水稻係統內鎘運移的機理。研究發現，改良劑施用能夠促進鎘從不穩定形態向穩定形態轉化，從而降低土壤中鎘的植物有效性和減少糙米鎘含量。然而，改良劑的固鎘機製會因其類型不同而出現差異。本研究證實，礦物型、有機型和微生物型改良劑分別主要通過提高土壤陽離子交換量、增加植物源有機碳和增強有機碳的複雜性與Firmicutes、Bacteroidota豐度來降低土壤中鎘的植物有效性。此外，本研究還發現，促進鐵氧化物和有機碳的耦合可能是改良劑影響土壤鎘形態轉化的重要機製，pH、陽離子交換量和Bacteroidota豐度則是調控糙米鎘累積的關鍵環境因子。因此，通過提高土壤pH、陽離子交換量、有機碳組分、絡合鐵含量和Bacteroidota豐度，可以有效促進土壤中的鎘向有機結合態、晶質鐵結合態和殘渣態轉化而降低土壤中鎘的植物有效性。以上研究的成果將為後期重金屬阻控型肥料研發及大範圍應用與推廣提供科學依據，同時對我國重金屬汙染農田安全利用提供新的解決思路。

以上研究得到國家自然科學基金（42107037）、必威betways “青年副研究員”項目（R2023PY-QF003）、廣東省自然科學基金麵上項目（2022A1515011797）、廣州市科協青年科技人才托舉工程（QT-2023-043）等項目資助。