1. 课题组简介

本团队瞄准土壤改良、修复与作物养分高效利用领域的现实需求及科研前沿，将现代分子生物学技术与传统实验方法结合，探索污染物形态转化与生物有效性的关系，挖掘氮、磷养分高效关键基因利用潜力，揭示土壤重金属迁移转化规律及生态效应；开展农用地等土壤污染生态及健康风险评估；研发土壤重金属污染微生物、植物、物化及联合修复技术，以及有机物污染源解析和生态修复技术；为农产品和生态环境安全保障提供科技支撑。

2. 研究方向

1)土壤污染风险评估与生态修复保育包括重金属、有机物环境行为研究及生态健康风险评估；低积累作物选育、超积累植物筛选、农艺调控钝化技术、微生物、植物、化学等修复技术的研发与联合应用。

2)土壤养分高效利用研究包括土壤中氮素、磷素在植物体内转运及再分配的生理与分子机理以及信号感受传导与调控机制。包括以模式作物水稻为材料，挖掘氮、磷高效关键基因和调控 网络，为分子设计高效育种提供种质资源。

3. 课题组构成

课题组长：薛永

课题组成员：宋科 秦秦 孙丽娟 孙雅菲 杨湜烟

4. 主要研究成果

孔隙填充有机质对土壤中新型有机污染物迁移转化影响机制

新型有机污染物（药品和个人护理品，PPCPs）的大量使用和不断排放，致使我国土壤新型有机污染问题日趋严重，备受关注。土壤有机质（特别是孔隙填充有机质）能够改变土壤孔隙结构，对控制新型有机污染物的迁移转化具有重要作用。课题组系统研究了土壤有机质对新型有机污染物迁移转化影响机制。通过经典一维对流-扩散模型模拟分析，土壤有机质增加，PPCPs迁移能力降低；相同有机质条件下，微小孔隙结构对土壤中PPCPs迁移具有重要阻滞作用。

经典对流-扩散模型模拟分析新型有机物迁移转化过程机制

重金属污染农田土壤修复技术

农田土壤重金属污染直接影响农产品产量和品质，发展绿色、高效的土壤重金属污染修复技术对于促进农业安全、优质生产具有 重要意义。从农田土壤重金属污染特征、时空演变及健康风险评估入手，在此基础上开展物理化学、植物及联合修复技术与机理研究，逐步建立受污染农田精准修复与安全利用新技术。

养分高效利用与碳氮磷的迁移转化规律

我国是化肥施用量最多的国家，施用量占全球的30%，但养分利用率却越来越低，不但导致资源与能源的浪费，而且也导致生态 环境的恶化。课题组围绕碳氮磷的迁移转化规律，从肥料、植物和土壤三个方面研究养分高效利用的原理和可能途径。

代表性论文：

1) Sun Y.F., Song K., Liu L., Sun L.J., Qin Q., Jiang T.T., Zhou B., Zhu C.H., Xu G.H., Sun S.B, & Xue Y.* (2021). Sulfoquinovosyl diacylglycerol synthase 1 impairs glycolipid accumulation and photosynth esis in phosphate-deprived rice. Journal of Experimental Botany, 72(18): 6510-6523.

2) Sun L.J., Xue Y., Peng C., Xu C., Shi J.Y.* (2020), Influence of sulfur fertilization on CuO nanoparticles migration and transformation in soil pore water from the rice (Oryza sativa L.) rhizosphere, Environmental Pollution, 257 113608.

3) Song K, Sun Y.F., Qin Q., Sun L.J., Zheng X.Q., Terzaghi W., Lv W.G., Xue Y.*(2020). The Effects of Earthworms on Fungal Diversity and Community Structure in Farmland Soil With Returned Straw. Frontiers in Microbiology, 11.594265

4) Li P.#, Xue Y.#(共同一作), Shi J.L., Pan A.H., Tang X.M.*, Ming F.*,(2018) The response of dominant and rare taxa for fungal diversity within different root environments to the cultivation of Bt and conventional cotton varieties, Mocrobiome 6:184.

5) Sun Y.F.,  Song K,  Sun L.J., Qin Q., Jiang T.T., Jiang Q.M., Xue Y.* (2020)  Morpho-physiological and transcriptome analysis provide insights into the effects of zinc application on nitrogen accumulation and metabolism in wheat (Triticum aestivum L.). Plant Physiology and Biochemistry, 149: 111-120.

6) Song K., Sun L., Lv W., Zheng X., Sun Y., Terzaghi W., Qin Q.,  Xue Y.*, (2020). Earthworms accelerate rice straw decomposition and maintenance of soil organic carbon dynamics in rice agroecosystems. Peer J, 8:e9870.

发明专利及成果转化：

1) 薛永等，一种微生物复合菌剂及其制备方法和应用，发明专利，专利号：ZL 201711153750.2

2) 宋科等，一种调控设施菜地土壤磷素养分非均衡化的方法，发明专利，专利号：ZL201010216747.2

3) 薛永等，一种来源于耐高温菌的重金属结合蛋白基因及其抗重金属应用,发明专利,专利号: ZL201310154301.5

4) 薛永等， 里氏木霉金属硫蛋白Tr CRD2S 、编码基因及其在培育抗重金属植物中的应用, 发明专利, 专利号: ZL201711027677.4

5) 项目编号：GC2319011_1，项目名称：“一种微生物复合菌剂及其制备方法和应用专利”三年普通实施许可在上海农村产权交易所完成成果转化，转化金额50万元

获奖情况：

1) “上海大都市建设用地减量化管控关键技术研究及应用”获国土资源科学技术二等奖

2) “重金属污染农田土壤修复与安全利用技术及应用”获上海市农业科学院科技成果二等奖