近日，中国农业科学院棉花研究所崔金杰研究员团队开展了棉花和玉米秸秆生物炭修复残膜源微塑料污染土壤的作用机制研究，发现秸秆生物炭在修复残膜源微塑料土壤微生物群落结构和元素循环不利影响方面发挥了重要作用。研究结果为残膜污染治理提供了有益借鉴。相关研究成果以“Exploring the potential of biochar for the remediation of microbial communities and element cycling in microplastic-contaminated soil”为题发表在国际知名期刊《化学圈（Chemosphere）》（IF=8.1）上。

现有研究表明微塑料对土壤理化、微生物及其生态功能等造成了负面影响，残膜源微塑料已成为制约棉花产业绿色发展的重要因素。生物炭对土壤理化和生物特性的修复作用使其成为了一种应用前景广阔的土壤改良剂，但生物炭修复残膜微塑料污染棉田的潜力尚不清楚。

该研究以棉花和玉米秸秆为原料制备了两种秸秆生物炭，通过室内共培养，从微生物群落、碳氮磷元素含量、元素循环功能基因和功能微生物群等四个方面探索了生物炭修复残膜污染土壤的作用机制。研究发现，生物炭的加入恢复和强化了土壤微生物的共生网络，增加了土壤中铵态氮、硝态氮、有效磷和溶解有机碳含量，促进了碳氮磷元素循环过程相关基因的表达，提高了元素循环功能微生物的丰度。研究结果表明，生物炭对降低残膜造成的土壤微生态不利影响具有重要作用。该研究结果为残膜污染棉田的修复提供了理论支撑。

该研究得到了国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程、国家现代农业产业技术体系和河南省科技攻关项目的资助。中棉所高层次人才吴长才副研究员为论文第一作者，马艳研究员和崔金杰研究员为共同通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.142698

秸秆生物炭在残膜源微塑料污染土壤修复中的作用机制