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农学与生命科学学院科研团队揭示纳米-蚯蚓粪协同增效工业大麻的耐铅机制

来源:农学与生命科学学院 作者:文图/程霞 发布时间:2026年01月08日 16:51:01

近日,昆明学院程霞老师、王智伟老师在中国科学院一区TOP期刊《Industrial Crops  and Products》(IF=6.2)在线发表了题为“Synergistic effect of cerium oxide nanoparticles and vermicompost on hemp productivity under lead contaminated soils”(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.122577)研究论文,系统揭示了叶面喷施氧化钸纳米颗粒(CeO₂ NPs)与土壤施用蚯蚓粪(VC)协同提升工业大麻耐铅能力的增效机制,为重金属污染农田的"边修复边生产"提供了可落地的技术方案。

 

工业大麻(Cannabis sativa L.)因其卓越的耐铅性和富集能力,被视为理想的修复植物,但高浓度铅胁迫会显著抑制其生长,降低经济价值,甚至威胁产业链安全。全球约5%-10%的耕地受铅污染影响,传统修复技术成本高、周期长。纳米技术与有机改良剂联用虽在其他作物中初见成效,但在工业大麻中的协同效应及机制尚未研究。

 论文提出了"纳米-有机"协同增效工业大麻耐铅性的三种机制:

1.蚯蚓粪的"土壤工程"作用:富含有机酸和有益微生物,通过螯合作用将铅离子转化为稳定低毒的形态,同时改善土壤结构,提升养分有效性。

2.CeO₂ NPs的"清道夫"功能:利用其独特的氧化还原特性,直接清除铅胁迫诱导的活性氧(ROS),保护细胞膜和叶绿体结构完整性

3.协同增效"闭环:蚯蚓粪降低铅生物有效性,减少进入植株的铅量;CeO₂ NPs缓解已进入植株的氧化损伤,二者形成"外阻内清"的立体防御网络。

论文由农生学院程霞老师,2023级硕士生罗燕,董明华老师为并列第一作者,科技处王智伟老师为通讯作者,昆明学院为第一单位。该工作获得云南省兴滇英才项目(XDYC-QNRC-2022–0216)的资助。