仓廪实，天下安。为破解南方酸性稻田镉污染治理难题，近期，南通大学地理科学学院“锰路炭寻”志愿小分队在胡安永副教授的指导下，围绕“富锰生物炭对稻田土壤镉分级及水稻镉累积的影响”核心课题，先后奔赴南通市崇川以及江西新余、鹰潭等地，开展为期两个月的“材料创制—效果验证—机制解析”全链条科研实践，以青年专业力量为耕地减负护质，为粮食安全保驾护航。
图为“锰路炭寻”志愿服务队成员合影
民以食为天，食以安为先。当前，我国土壤镉点位超标率达7.0%，南方酸性稻田镉污染问题尤为突出。传统修复技术成本高昂、周期长、易二次污染，难以大面积推广。团队走访各地农业部门和种植大户了解到，不少稻田因镉超标被迫休耕，或稻谷因品质不达标低价售卖，农户对绿色高效的修复技术需求迫切。团队依托国家级大创课题，以废弃水稻秸秆为原料研发富锰生物炭，打造兼具镉污染钝化、土壤补锰增效双重功能的绿色环保修复材料，为国内中轻度镉污染稻田修复提供全新路径。
图为带队老师与服务队成员下田场景
实践前期，团队以废弃水稻秸秆为原料，通过550℃限氧热解制备原始生物炭，再采用浸渍-干燥法，分别利用不同浓度氯化锰、高锰酸钾溶液改性，成功研制6种富锰生物炭成品，实现农业废弃物资源化利用。七月，团队进驻江苏沿江地区农业科学研究所试验基地，搭建标准化盆栽试验体系，设置11个处理组、33盆试验样本，将污染土壤与生物炭混匀、移栽水稻幼苗，在水稻完整生育周期内轮流值守管护，精细开展水肥管控与田间巡查。水稻成熟后，系统采集植株及土壤样本，送回实验室检测分析。
图为所使用的盆栽实验场景
历经近两个月攻坚，团队采用BCR连续提取法测定土壤镉形态，借助ICP-MS精准检测金属含量，结合SPSS方差分析、R语言相关性矩阵研判数据，成功揭示富锰生物炭“固镉—促锰—增产”协同机制。一方面，施用后土壤pH值与有机质含量显著提升，推动活性较强的水溶态、可还原态镉转化为稳定的残渣态，从源头降低镉的迁移性与生物可利用性；另一方面，改性生物炭缓释的锰离子与镉离子竞争水稻根系中OsNRAMP5等金属转运蛋白通道，有效阻断镉向稻米转运积累。双重机制协同发力，土壤有效镉含量降幅超40%，糙米镉含量降幅高达77%以上，水稻产量与生物量稳步提升，实现农田治污与粮食增产双向共赢。
图为服务队成员研究协同机制
本次暑期社会实践，既是一场扎实的科研练兵，也是一堂沉浸式的国情教育思政大课。团队成员立足专业所长破解基层生态难题，在知行合一中筑牢强农兴农信念、厚植服务乡村的责任担当。目前，团队已着手编制《富锰生物炭最佳施用技术规范》，计划联合基层农技部门在江西、湖南等南方典型镉污染稻区开展田间示范与农户培训，通过线上科普与线下实操相结合加快成果转化，相关推广计划已获江西新余、鹰潭等地农业部门积极响应。
未来，“锰路炭寻”志愿小分队将坚守科研初心、勇担青年使命，持续探索低成本、高效、绿色的农田重金属污染修复路径，将青年智慧转化为守护耕地质量、保障粮食安全、助力乡村全面振兴的实干力量，在广袤乡野续写新时代青年知行奋进、逐梦报国的青春篇章。（焦浩然“锰路炭寻”志愿小分队）
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