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中國農業科學院麻類研究所麻類作物遺傳育種創新團隊系統研究了苧麻對鎘污染土壤的治理并揭示其微生物調控機制，為植物修復重金屬污染領域研究提供了技術路線及生產實踐經驗。6月30日，相關研究成果發表在Chemosphere雜志上。
苧麻是鎘污染土壤治理的理想作物，我國保存的苧麻種質資源豐富。但苧麻是多年生草本植物，使得高通量評價苧麻種質資源的耐鎘性耗時耗力。當前缺乏一種快速有效的苧麻耐鎘種質資源評價方法，利用苧麻修復鎘污染大田缺乏系統而深入的研究，苧麻修復鎘污染土壤的微生物調控機制也待研究。
上述科研團隊研發出一種“水培-盆栽”快速評價苧麻種質耐鎘性的方法，并成功應用于196份苧麻種質的耐鎘性及鎘富集能力分析中。隨后，研究人員從篩選出的鎘高富集苧麻種質中選取了2份優異種質，開展了為期4年的鎘污染大田修復試驗，該試驗系統評價了苧麻修復鎘污染土壤的生態效益及經濟效益。
經過4年的修復，大田土壤鎘含量從每千克1.8毫克下降至0.8-1.0毫克，下降幅度為44%-55%，修復后苧麻韌皮纖維的纖維支數與在無鎘污染的土壤中種植的相當，纖維品質仍然較高，能夠滿足紡織的需求，嫩莖葉粗蛋白含量為19.75%-21.84%，說明苧麻對鎘污染大田具有很好的修復效果，并且修復后苧麻仍然具備很高的再利用價值。同時，研究人員還從苧麻根際土壤中鑒定出對鎘污染土壤修復有利的優勢微生物菌屬，并鑒定出促進苧麻富集鎘的6個關鍵基因。
該研究最后提出，苧麻通過“鎘富集-土壤鎘活化-土壤鎘遷移-再富集”這一循環模式來修復鎘污染土壤。這一研究為植物修復重金屬污染領域提供了技術路線及實踐經驗。
該研究得到了中國農業科學院創新工程、國家麻類產業體系苧麻遺傳改良崗位、湖南省自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的資助。
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苧麻修復鎘污染土壤模式。受訪者 供圖