氧化鋅納米顆粒（ZnO NPs）是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種納米材料。納米顆粒在作物根際碳周轉(zhuǎn)中發(fā)揮著重要的作用，目前ZnO NPs及其老化產(chǎn)物硫化鋅（s-ZnO NPs）對豆科植物根際碳周轉(zhuǎn)的影響及其機(jī)制尚不清楚，有待深入研究。

 

　　近期，西北農(nóng)林科技大學(xué)韋革宏教授團(tuán)隊在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊Environmental Science & Technology在線發(fā)表題為“Pristine and Sulfidized Zinc Oxide Nanoparticles Promote the Release and Decomposition of Organic Carbon in the Legume Rhizosphere”的研究論文，探討了ZnO NPs與其老化產(chǎn)物在苜蓿根際促進(jìn)有機(jī)碳釋放和分解的效應(yīng)與機(jī)制。研究成果為理解土壤-植物體系中ZnO NPs對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)功能的影響提供了新的視角。

 

　　該研究發(fā)現(xiàn)，初始態(tài)ZnO NPs與其老化產(chǎn)物s-ZnO NPs可以誘導(dǎo)苜蓿產(chǎn)生特定的代謝物，并招募與植物衍生和難降解有機(jī)質(zhì)分解相關(guān)的微生物在根際定殖。共發(fā)生網(wǎng)絡(luò)分析表明，根際土壤中存在的這些納米顆粒，顯著促進(jìn)了參與有機(jī)質(zhì)形成和分解的微生物生長與活性。闡明了根系對納米顆粒的吸附、根系代謝物的產(chǎn)生（如羧酸和氨基酸）以及關(guān)鍵類群（如RB41和Gaiella）的富集，是ZnO NPs和s-ZnO NPs促進(jìn)根際溶解有機(jī)碳釋放和有機(jī)質(zhì)分解的主要機(jī)制。

 

　　在此項研究中，生命科學(xué)學(xué)院博士生劉琳為該論文的第一作者，韋革宏教授和陳春副教授為論文共同通訊作者，碩士生劉爽、郭璐璐和博士生劉依丹、以及肯塔基大學(xué)Olga Tsyusko副教授和Jason Unrine教授為該論文的共同作者，西北農(nóng)林科技大學(xué)為第一作者和通訊作者單位。該研究得到國家自然科學(xué)基金委等項目的資助。

 

　　文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c02071