Journal of Hazardous Materials | 我院曾昭海、臧华栋课题组在农膜残留对作物土壤影响领域取得重要进展

尽管农用塑料薄膜(农膜)在促进农业增产和增收方面发挥了重要作用，但农膜的长期大量使用和缺乏有效的回收处理使得土壤残留量巨大，尤其是长期破碎形成的微塑料残留，严重威胁着作物生长、土壤健康以及农业可持续发展。生物可降解材料由于其易降解的特性，逐渐成为关注的热点，可降解地膜代替传统塑料地膜被认为是未来的必然选择。然而，生物可降解地膜残留对农田土壤质量和植物健康的长期影响缺乏系统研究，仍存在很大不确性。

近日，Journal of Hazardous Materials杂志发表了农学院区域农业发展研究中心曾昭海、臧华栋课题组题为“The long-term uncertainty of biodegradable mulch film residues and associated microplastics pollution on plant-soil health”的综述论文。论文阐明了可降解塑料残留将驱动微生物群落变化，短期内促进土壤养分周转，加速温室气体的排放。同时，可降解微塑料更易形成纳米塑料颗粒，可能会对植物产生更强的毒害作用。这些都将最终影响作物生产、食品安全、土壤健康以及农业可持续发展。因此，生物可降解地膜是否有希望长期解决土壤中传统塑料遗留问题尚存在很大不确定性。

图1 可降解和不可降解农膜的区别

图2 可降解农膜残留对作物-土壤系统养分循环的影响

近年来，课题组率先在国内开展了农膜残留对农田生态系统影响的相关研究工作。基于¹³C/¹⁴C同位素标记技术量化了农膜残留对小麦光合碳分配的影响，并揭示了微生物调控机制；基于原位酶谱法、酶动力参数、和高通量测序技术探索了农膜残留对土壤碳循环的影响及酶学和微生物学调控机制。相关研究发表在Soil Biology & Biochemistry（2篇，均为ESI高被引）、Geoderma、Land Degradation & Development、Science of the Total Environment等国际权威期刊。

图3 不可降解和可降解农膜残留对作物-土壤系统健康的影响

我院臧华栋副教授为论文通讯作者，博士后周杰为论文第一作者。我院曾昭海教授和杨亚东副教授、英国班戈大学Davey Jones教授和Robert Brown博士、德国图宾根大学Michaela Dippold教授等参与了研究工作。相关工作得到了中国科协青年人才托举工程（2020QNRC001）、中国博士后面上基金（2022M713397）等的资助。

全文参见：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389422018490