近日，中國農業科學院植物保護研究所農藥應用風險控制創新團隊在環境科學國際知名期刊《Biochar》（JCR 1區，IF: 13.1）在線發表題為“Biochar prevents soybean seedling injury caused by atrazine residue by regulating the concentration of this herbicide in soil pore water”的研究論文。該研究明確了土壤孔隙水中莠去津對大豆的殘留藥害臨界濃度閾值以及生物炭調控土壤孔隙水中莠去津濃度的預測模型，為科學防控土壤殘留莠去津對大豆幼苗的藥害提供了理論數據和可行性技術方案，對除草劑藥害阻控理論及技術應用研究具有重要參考意義。
莠去津是一種重要的除草劑品種，因廣譜、高效、經濟、選擇性等優勢而在農田中持續使用。然而，莠去津長殘效的特性使玉米等前作作物施用莠去津后的土壤殘留時常對敏感后作作物大豆產生藥害影響，威脅我國大豆生產安全。目前，這一藥害的濃度臨界閾值尚不明確，污染阻控修復手段也相對缺乏。生物炭作為一種對有機污染物具有高效吸附活性的經濟、綠色材料受到了廣泛關注。
本團隊前期研究已揭示了不同生物炭對莠去津的吸附機制，但其在農藥環境污染防治中的應用研究仍存在空白。本研究構建了莠去津對大豆藥害閾值的確認方法，并探明莠去津對水培體系中的大豆幼苗的最大無效應濃度為0.1 mg/L；稻殼生物炭的加入可顯著降低土壤孔隙水中莠去津的濃度，在紅壤土、褐土、潮土、水稻土、黑土中，0.5%（w/w）生物炭使土壤孔隙水中莠去津的濃度從0.31、0.20、0.18、0.12、0.03 mg/L分別降至0.004、0.002、0.005、0.013、0.011 mg/L （P < 0.01）。回歸分析表明，莠去津在孔隙水中的濃度與土壤有機質含量呈現出良好的線性相關關系，與生物炭施用量則呈現出冪函數相關關系，進一步利用孔隙水濃度、土壤含水量、生物炭修復土壤有機質含量與土壤總濃度間相關關系，構建了可用于預測孔隙水中莠去津濃度和指導生物炭阻控植物藥害脅迫的數學模型，該模型預測值與實際值間的絕對百分比誤差為14.1%，線性擬合斜率為1.0，擬合曲線的優度R2的為0.91，表明該模型對土壤孔隙水中的莠去津濃度具有良好的預測準確度。同時證實了0.5%（w/w）的生物炭添加可有效阻控土壤中2 mg/kg莠去津對大豆幼苗的藥害。研究可為發展經濟高效的藥害防控技術提供理論基礎。
中國農業科學院植物保護研究所為論文的第一完成單位，博士研究生解鈞為論文第一作者，劉新剛研究員為通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目（2023YFD1701305）和國家自然科學基金項目（32261133527）的資助。
論文鏈接：
https://link.springer.com/journal/42773?utm_medium=“affiliate&utm_source=baidu&utm_content=banner&utm_term=null&utm_campaign=MPSR_42773_AWA1_CN_CNPL_HPAUT_PJ
日期：2024-06-24
莠去津是一種重要的除草劑品種，因廣譜、高效、經濟、選擇性等優勢而在農田中持續使用。然而，莠去津長殘效的特性使玉米等前作作物施用莠去津后的土壤殘留時常對敏感后作作物大豆產生藥害影響，威脅我國大豆生產安全。目前，這一藥害的濃度臨界閾值尚不明確，污染阻控修復手段也相對缺乏。生物炭作為一種對有機污染物具有高效吸附活性的經濟、綠色材料受到了廣泛關注。
本團隊前期研究已揭示了不同生物炭對莠去津的吸附機制，但其在農藥環境污染防治中的應用研究仍存在空白。本研究構建了莠去津對大豆藥害閾值的確認方法，并探明莠去津對水培體系中的大豆幼苗的最大無效應濃度為0.1 mg/L；稻殼生物炭的加入可顯著降低土壤孔隙水中莠去津的濃度，在紅壤土、褐土、潮土、水稻土、黑土中，0.5%（w/w）生物炭使土壤孔隙水中莠去津的濃度從0.31、0.20、0.18、0.12、0.03 mg/L分別降至0.004、0.002、0.005、0.013、0.011 mg/L （P < 0.01）。回歸分析表明，莠去津在孔隙水中的濃度與土壤有機質含量呈現出良好的線性相關關系，與生物炭施用量則呈現出冪函數相關關系，進一步利用孔隙水濃度、土壤含水量、生物炭修復土壤有機質含量與土壤總濃度間相關關系，構建了可用于預測孔隙水中莠去津濃度和指導生物炭阻控植物藥害脅迫的數學模型，該模型預測值與實際值間的絕對百分比誤差為14.1%，線性擬合斜率為1.0，擬合曲線的優度R2的為0.91，表明該模型對土壤孔隙水中的莠去津濃度具有良好的預測準確度。同時證實了0.5%（w/w）的生物炭添加可有效阻控土壤中2 mg/kg莠去津對大豆幼苗的藥害。研究可為發展經濟高效的藥害防控技術提供理論基礎。
中國農業科學院植物保護研究所為論文的第一完成單位，博士研究生解鈞為論文第一作者，劉新剛研究員為通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目（2023YFD1701305）和國家自然科學基金項目（32261133527）的資助。
論文鏈接：
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日期：2024-06-24
