來源:中國国产精品免费福利樹脂網 2021-11-17 11:45:44
理論上,生物可降解地膜可被土壤微生物降解,最終生成二氧化碳和水,不會對(duì)土壤生態環境造成危害,但是,在實際環境中生物可降解地膜的降解往往受到聚合物類型、土壤性質及其他環(huán)境條件的影響,很難在預期的時間內完全降解。研究(jiū)生物可降解地膜的微生物降解已經成為全球(qiú)環境(jìng)科學研究領域的國際前(qián)沿。
探討土壤中生物可降解地膜的微生物組轉化潛能與降(jiàng)解機製對評估生物可降解地膜的生態安全性和區域適應(yīng)性具(jù)有重要的現實(shí)意義(yì),對於發展(zhǎn)土壤地膜殘留汙染治理修複技術具有重要的科學指導意義。
中國科學(xué)院(yuàn)南京土壤研究所研究員滕應課題(tí)組以生物可降解地膜普遍應用的聚酯材料聚己二(èr)酸/對苯二(èr)甲酸丁二(èr)醇(chún)酯(zhǐ)(PBAT)為對象,采用微宇宙培養試驗,明確了我國四大設施(shī)農區典型類型土(tǔ)壤對PBAT的降解潛能,利(lì)用宏基(jī)因組(zǔ)測序技術係統研究了土壤中PBAT的降解潛能與微生(shēng)物(wù)群落變化和PBAT降解關鍵基因的關係。
結果表明,不同類(lèi)型土壤對 PBAT 的降(jiàng)解能力(lì)存在顯著差異,西北(běi)塿土對PBAT的降解能力最(zuì)強,華北潮土次之,南方紅壤與東北黑土(tǔ)無明顯降解能(néng)力(lì),埋藏120天,PBAT的礦化率分別為16%,9%,0.3%,0.9%;四種土壤的微生物群落存在顯(xiǎn)著差異,且降解能力較強(qiáng)的塿土中微生物群落對PBAT的響應比其他三種土(tǔ)壤強(qiáng)烈;塿土中PBAT水解酶基(jī)因在PBAT薄膜(mó)表麵顯著富集,而在其他三種土壤中這類基因無明顯變化;PBAT薄膜表麵富集的潛在PBAT降解菌群的富集程度(dù)與土壤(rǎng)中PBAT降解能力呈顯著地正相關關係。
該研究揭示了PBAT降解菌(jun1)群富集程度和PBAT降解關鍵(jiàn)基因豐度是引起不同類型土(tǔ)壤對(duì)PBAT降解能力差異的關鍵驅動力,解析(xī)了土壤中可降解農膜(mó)的微生物組降解機製,研究結果為發展土壤農膜汙染(rǎn)生物(wù)學控製技術提供了新思路。
該研究成果發表在Environmental Science & Technology上。研究工作得到了國(guó)家重點研發計劃(2019YFC1803705)和國家自然科學(xué)基金(41991335)等項目的資助。
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