在四川彭州的川芎种植田里,有一支绿川使者队,用三年时间踏遍镉污染农田,以脚步丈量污染版图,最终研发出"镉灵净"菌炭联合土壤修复技术,为中药材及粮食作物的镉污染治理开辟出绿色路径。
▲图为彭州大田川芎图
自2022年起,绿川使者队深入川芎主产区开展实地调研,在彭州等地的采样检测显示,当地川芎根茎镉含量最高达1.49mg/kg,超出国家标准30倍。此外,数据显示:广西稻米镉超标率达41.54%,甘肃白银地区春小麦籽粒镉含量超出安全限值17.8倍。团队通过三年持续监测,绘制出镉污染区域分布与作物富集规律图谱,发现镉在川芎根系的富集量占植株总量的75%,并首次证实25μM镉胁迫会导致川芎叶绿素含量下降50%、抗氧化酶活性显著降低。
基于田间数据,团队从川芎根际土壤筛选出变形杆菌Ch8与节杆菌CX-2,构建"双菌+铁锰改性生物炭"修复体系。该技术通过胞外多糖吸附、根系屏障强化等多重机制,使土壤有效态镉含量降低约40%,川芎根茎镉积累量减少约30%。在彭州示范田实测显示,施用菌肥的川芎根茎重量和阿魏酸、川芎内酯等药效成分大大提升,实现"降镉不减效"的技术突破。
▲图为川芎的株高测量与称重
为适配不同农田场景,团队开发出基质混合肥、液态肥两种形态产品。其中液态肥搭配大疆无人机精准喷洒系统,结合AI病害识别技术,使镉污染防控效率提升85%。
近日,团队自主研发的"治镉专家"智能小程序与"智耘"农业云平台进入软著申请阶段,预计在四川彭州镉污染农田治理中展现显著成效。这套数字化服务体系运用大量实验数据构建模型,通过"AI诊断+精准施策+全程溯源"的闭环模式,为全国镉污染农田修复提供了可复制的智慧化解决方案。
"我们正在开发'镉碳积分'系统,让修复效果可量化、可交易。"项目负责人叶佳表示,团队计划2025年将服务扩展至川渝地区30万亩镉污染农田,通过"技术订阅+效果分成"模式,构建"检测-治理-增值"的现代农业数字生态。这一创新实践为《土壤污染防治法》的落地提供了技术范本,也为乡村振兴中的耕地质量提升开辟了智慧路径。
▲图为“治镉专家”小程序界面
▲图为“智耘”平台界面
这支年轻的科研团队用三年田野实践证明,只有把实验室的瓶瓶罐罐搬到田间地头,才能让科技真正扎根土地。随着技术向全国镉污染农田扩展,绿川使者队正为保障中药材安全与粮食质量构筑起一道生物修复的绿色防线。(作者:叶佳,张占路 药学院/现代中药产业学院 )
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审定:朱慧恩 责编:赵林朗 + 投诉举报