农用化学材料学科交叉实验室联合玉米研究团队在灌溉水净化方面取得新进展

（农用化学材料学科交叉联合实验室 周南）近日，湖南农业大学农用化学材料学科交叉联合实验室与农学院玉米研究团队在碳基材料应用于灌溉水净化方面取得新进展，在综合领域高水平刊物Chemical Engineering Journal （中科院1区，IF=13.273）上发表题目为“Efficient removal of sulfamethazine from irrigation water using an ultra-stable magnetic carbon composite catalyst”的研究性论文。

近年来，随着畜禽养殖行业的迅速发展，抗生素被广泛应用于疾病防治，但由于其在动物体内代谢不完全，大量得抗生素伴随着畜禽粪便等有机肥料进入农业环境。大量研究表明，多种污染物会对作物生长发育产生严重干扰，导致吸收代谢失调，甚至导致遗传变异，而且其具有蓄积性会危害人类生命安全和环境的可持续发展，迫切需要开发一种可以高效去除农业环境中抗生素的材料。本研究旨在以化学的手段和方式来解决农业问题，探究了超稳定磁性复合材料去除水体中抗生素污染的过程及机理，为磁性复合材料农业去除环境抗生素提供了方法支撑和理论参考。

图1 磁性碳基解毒剂材料解毒前后SMT胁迫对玉米种子（a）发芽势（b）发芽率的影响

团队介绍

  农用化学材料学科交叉联合实验室，致力于以化学材料手段为基础，“围绕作物，服务农业”，对作物相关的地上部分及地下部分开展研究工作，主要针对植物光学及土壤环境两大方向。首先，植物光学实验室精准控制的光源，为水稻、辣椒、柑橘、茶苗和拟南芥等作物提供匹配的光食谱，以此实现植物的定向精准调控。另外，以各类生物质为原材料，基于原料筛配、过程控制、试剂辅助、方式耦合、参数优化等方式，开展生物炭的定向制备、调控改性及高效功能化等方面的研究，重点关注治污菌群、金属/金属化合物、营养物等功能成分的负载联用，并将所获得的功能化生物炭（复合）材料应用于重金属污染固持、土壤生态修复、工业污水净化等环境治理与农业生态领域。目前拥有“湖南省光学农业工程技术研究中心”和“生物炭湖南省工程研究中心”两个省级科研平台，同时获批筹备国际农林有机废弃物综合利用专业科技创新院。现有专职研究人员8名，博士研究生7名，硕士研究生30余名，在SCI期刊累积发表研究论文120余篇，主持国家重点研发、湖南省重点研发、国家自科基金等各类科研项目20余项。

  湖南农业大学农学院玉米研究团队现有专职研究人员6名，目前拥有“湖南省玉米工程技术研究中心”等科研平台。近年来，已培育出10个玉米新品种和3个玉米不育系（C543，C9501、CN01），C543，C9501、CN01三个不育系已实现三系配套。新品种累计推广300余万亩，新增产值1.2亿余元。

  本研究的顺利开展依托于生物炭湖南省工程研究中心、湖南省玉米工程技术研究中心和湖南省光学农业工程技术研究中心等多个科研平台。第一作者是农学院2019级作物学硕士研究生文玉姣，本论文是文玉姣同学硕士期间在农学院和化学与材料科学学院的联合培养下所研究的课题。文玉姣同学在硕士期间发表SCI论文4篇，获国家A类奖学金，入选湖南农业大学2022年优秀硕士毕业论文，下一步拟攻读湖南农业大学农业工程一级学科博士学位。

通讯作者： 李瑞莲，湖南农业大学，农学院，lrl-12345678@hunau.edu.cn

周南，湖南农业大学，化学与材料科学学院，zhounan@hunau.edu.cn

周智，湖南农业大学，化学与材料科学学院，zhouzhi@hunau.edu.cn

论文DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137188