近期，高雪松教授领衔的耕地质量保护利用研究团队和李冰教授领衔的土壤健康与绿色发展团队联合在农业资源与环境领域自然指数期刊《Environmental Science & Technology》（环境科学与技术）（N1级）在线发表了题为“Coupling of Mercury Contamination and Carbon Emissions in Rice Paddies: Methylmercury Dynamics versus CO2and CH4Emissions”（《稻田汞污染与碳排放的耦合：甲基汞动态变化与甲烷、二氧化碳排放》）的研究论文，揭示了稻田碳排放与汞物污染的耦合机制。
稻田系统温室气体排放与稻米甲基汞（MeHg）污染是威胁我国实现“双碳目标”与粮食安全的重要制约因素。稻米中的MeHg几乎全部来自于稻田土壤中无机汞（Hg）的原位甲基化过程；且此前的研究发现，稻田土壤中MeHg的积累与土壤有机质降解和产甲烷菌驱动的MeHg去甲基化等过程息息相关，暗示微生物驱动的汞甲基化过程与稻田土壤碳排放之间可能存在某种联系，但存在何种联系不得而知。在此背景下，我校研究团队以不同Hg地质背景区稻田土壤为研究对象，通过外源Hg添加发现，稻田土壤汞胁迫促进了稻田土壤-植株系统CH4和CO2的排放，且该促进作用存在“阈值”效应。在控制稻田土壤总汞浓度后，由于CH4和CO2生成与MeHg生成不同的动力学速率以及产甲烷菌介导的MeHg去甲基化等作用，使得水稻生育期内稻田土壤MeHg的含量与CH4和CO2排放之间呈现负相关关系。上述研究结果不仅为稻田土壤碳-汞耦合循环提供更多认识，还为实现农田土壤“减污降碳”与保障粮食安全提供了科学依据。
据了解，该成果以四川农业大学为第一完成单位，四川农业大学资源学院黄容副教授、2022级硕士研究生周清华为论文共同第一作者，中国科学院地球化学研究所孟博研究员、四川农业大学资源学院刘江特聘副教授为论文的共同通讯作者。资源学院王昌全教授、高雪松教授、李冰教授为该论文发表提供了帮助和支持。中国科学院地球化学研究所、西南大学、贵州大学、自然资源部成都平原国土生态与土地利用野外科学观测研究站等单位也为该研究提供了支持。该研究得到了国家自然科学基金和四川省自然科学基金等项目的联合资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c01099
