近日，廣東省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所孫蔚旻研究員團隊在不同水分管理下稻田中銻形態(tài)及其微生物群落研究取得新進展，揭示了不同水分管理下稻田中銻的遷移轉(zhuǎn)化及其微生物群落響應(yīng)機制，對水稻的安全種植具有潛在的實踐價值。 

　　銻（Antimony，Sb）是一種具有毒性和致癌性的類金屬，稻米中Sb的積累對人民生命安全造成了嚴重的威脅。據(jù)報道，與淹水（厭氧）管理相比，旱作（好氧）管理可大大減少水稻對Sb的吸收，然而水分管理策略對土壤-水稻系統(tǒng)Sb積累的驅(qū)動作用尚不明確。微生物是稻田中Sb地球化學行為的主要驅(qū)動力之一，不同水分條件下的稻田可能存在不同的微生物群落結(jié)構(gòu)，對銻的遷移轉(zhuǎn)化也可能存在著不同的響應(yīng)機制。研究不同水分管理下稻田Sb形態(tài)和微生物群落結(jié)構(gòu)，對于改良Sb污染地區(qū)水稻種植方法，從而降低大米中Sb含量，具有重要指導意義。 

　　基于此，孫蔚旻研究員團隊對淹水（厭氧）和旱作（好氧）水分條件下稻田中銻形態(tài)和微生物群落進行探索。生物學盆栽試驗和地球化學分析結(jié)果表明，旱作水分管理條件明顯降低了水稻根和谷粒中Sb積累，而且降低了土壤Sb(III)含量。分子生物學分析結(jié)果表明：旱作水分管理條件下，Sb氧化的基因（aioA）得到顯著富集，淹水條件下，Sb還原基因（arrA）得到顯著富集，這揭示了氧化還原條件變化可能驅(qū)動不同微生物群落對Sb的響應(yīng)。通過高通量測序分析結(jié)果表明，Singulisphaera, Aquisphaera和Mycobacterium為水稻根際土壤的核心微生物菌群，其對水稻健康生長具有一定的促進潛能，Candidatus Udaeobacter , Conexibacter 和 Ellin6067為旱作水稻根際土壤主要微生物菌群，Geobacter， Anaeromyxobacter和Anaerolinea為淹水水稻根際土壤主要微生物菌群，這些微生物菌群與稻田中Sb的遷移轉(zhuǎn)化密切相關(guān)，對水稻Sb的吸收起到了重要的影響。 

　　該研究受到了廣東省科學院先導項目的資助，相關(guān)研究成果發(fā)表在環(huán)境科學期刊《Science of the Total Environment》。 

　　全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145408 

　?。ㄊ】茖W院土壤生態(tài)修復(fù)研究團隊 孔天樂 / 供稿）