一个由德国亥姆霍兹环境研究中心和美国杜克大学共同主导的国际研究团队,近期通过分析揭示了小麦籽粒中有毒金属的主要来源。这项发表在《环境国际》期刊上的研究表明,矿物肥料是作物中有毒金属(如镉)进入的关键渠道,而混合施用矿物肥料与有机肥则有助于在提供必需营养的同时降低风险。
研究团队利用德国巴特劳赫施泰特一处始于1902年的长期施肥试验站点的土壤和小麦样本进行了深入分析。该站点拥有超过120年的连续数据,部分地块长期施用矿物肥料,部分施用有机肥,部分为混合施肥,为对比研究提供了理想条件。为追溯金属来源,科学家采用了锶同位素特征法,该方法能像“指纹”一样区分金属是源自土壤还是肥料。
“我们的研究表明,施肥类型会影响作物中的金属浓度,”亥姆霍兹中心植物生物地球化学研究组负责人、该研究的共同领导者玛丽·穆赫教授表示,“锶同位素分析清晰地表明,籽粒中的金属指纹与肥料相匹配,而非土壤。”由于植物吸收锶和镉的途径相似,该结论也适用于有毒金属镉。
研究结果指出,与有机肥相比,长期单一施用矿物肥料会导致小麦籽粒中有毒金属浓度显著升高。然而,研究也发现了一个积极策略。“我们的研究还表明,通过混合施用肥料,可以在不增加镉含量的情况下提高小麦籽粒中的锌含量,”穆赫教授补充道。锌是人体必需的微量元素。
基于这些发现,研究团队建议在农业生产中考虑采用矿物肥与有机肥混合或轮换施用的策略。这种方法有望在控制成本的同时,优化肥料使用效率,提升作物籽粒品质,并减少有毒金属进入食物链的风险。研究人员下一步计划探究气候变化等环境因素对作物金属吸收的影响。
更多信息:Robert C. Hill 等人,《长期施肥试验中施肥对土壤中金属(类金属)向小麦转移的影响——以87Sr / 86Sr同位素作为金属(类金属)示踪剂》,《环境国际》(2025)。期刊信息:《环境国际》
















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