近日,自治区农业科学院微生物研究所极端环境微生物资源挖掘与利用创新团队联合区内外多家单位,在国际知名期刊《Journal of Environmental Management》(IF=8.4/Q1)和《Frontiers in Microbiology》(IF=4.6/Q2)连续发表“Effects of phthalic acid esters released from long-term agricultural film mulching on soil properties, bacterial communities, and functions in Xinjiang cotton field”“Screening, identification, metabolic pathway of di-n-buty phthalate degradingPriestia megateriumP-7 isolated from long-term film mulched cotton field soil in Xinjiang”两项重要研究成果,系统阐明了新疆五家渠地区长期覆膜棉田土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)的“积累-消减”动态规律,解析了微生物响应机制,并筛选出高效降解菌株,为破解棉田面源污染提供了理论依据和技术支撑。


邻苯二甲酸酯又称塑化剂,广泛应用塑料制品中,具有显著的环境毒性和生物毒性,已被列为新型环境污染物。农用地膜是农田中PAEs污染的重要来源,其中新疆棉花覆膜种植时间长、面积大,大量地膜残留显著加剧了PAEs污染。然而,国内外有关长期覆膜棉田PAEs在脆弱生态环境积累规律以及生态影响,鲜有报道。研究以新疆五家渠地区不同覆膜年限(0–30年)的棉田为对象,系统探究了PAEs积累对土壤理化性质、酶活性、微生物代谢功能及群落结构的影响。结果显示,随着覆膜年限增加,土壤∑PAEs含量表现出“先升后降”的趋势,峰值出现在第8年(6.40 mg/kg);PAEs不断累积,破坏了微生物群落结构,抑制了酶活性,并削弱了土壤的整体功能;环境因子如碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性以及邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP)含量是覆膜农田土壤细菌群落组成的最主要驱动因素。同时,研究获得了一株PAEs高效降解菌株Priestia megaterium P-7,其在最优条件下20h DBP降解率几乎达100%,显著高于已报道相关菌株,并阐明了其降解途径,为相关PAEs生物污染修复奠定了坚实的基础。
以上论文易鸳鸯博士研究生为第一作者,张志东、张伟(新疆师范大学)为该论文共同通讯作者。该研究获得到院稳定支持项目、国家自然基金项目及新疆师范大学研究生创新基金等项目资助。