揭示多壁碳纳米管对龙葵-土壤根区微生物和养分循环的作用机制

1. 纳米

来源：上海交大 2021-09-24 07:10

近日，上海交通大学农业与生物学院周培教授团队在生态环境领域国际著名期刊Journal of Hazardous Materials（中科院一区Top）在线发表了题为When nanoparticle and microbes meet： The effect of multi-walled carbon nanotubes on microbial comm

近日，上海交通大学农业与生物学院周培教授团队在生态环境领域国际著名期刊Journal of Hazardous Materials（中科院一区Top）在线发表了题为When nanoparticle and microbes meet： The effect of multi-walled carbon nanotubes on microbial community and nutrient cycling in hyperaccumulator system的研究论文。研究探讨了多壁碳纳米管对植物根际微环境的影响，从土壤微生物和营养循环角度揭示多壁碳纳米管的促生机理。

重金属污染土壤植物修复技术具有环境友好、成本低廉、视觉美观等优势。龙葵是一种镉超积累植物，常用于镉污染土壤修复。然而，当作用于复合重金属污染土壤时，多种重金属会制约龙葵生长，降低修复效率。团队前期研究发现多壁碳纳米管（multi-walled carbon nanotubes， MCNTs）可通过激活龙葵抗氧化酶活系统、促进其对微量元素的吸收，提高龙葵在镉砷复合污染土壤中生物量和修复效率，并降低土壤中镉砷的迁移风险，表现出良好的土壤修复应用潜力（Small structures with big impact： Multi-walled carbon nanotubes enhanced remediation efficiency in hyperaccumulator Solanum nigrum L. under cadmium and arsenic stress. Chemosphere， 276， 130130.，https：//doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.130130）。植物生长不仅受土壤性质影响，还与土壤微生物有着密切关系，多壁碳纳米管作用下的龙葵根际微环境状态尚不明确。因此，深入研究多壁碳纳米管处理的土壤微生物群落结构和组成变化，揭示其对龙葵根际微环境的调控机制，明确潜在的生态风险，具有重要意义。

该研究通过多壁碳纳米管处理的植物盆栽实验，重点研究多壁碳纳米管处理下龙葵根区微环境的变化：土壤细菌和真菌的多样性、群落组成及结构，土壤酶活和土壤有效养分含量。通过高通量测序分析首次揭示，处理组龙葵根际微生物的alpha和beta多样性相比于对照组均无显着性变化，展现出良好的稳定性。(生物谷Bioon.com）

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