本次分享一篇由浙江大學汪海珍團隊在《Science of the Total Environment》上發表的一篇學術論文：Unveiling the barriers of Cd translocation from soil to rice: Insights from continuous flooding。這篇文章主要研究了鎘（Cd）在土壤-水稻系統中的遷移轉化過程，以及如何通過農業實踐來減輕鎘污染的水稻并確保食品安全。

了解控制鎘（Cd）在土壤-溶液-根界面行為的時空過程對于制定有效的修復策略至關重要。本研究通過在整個水稻生長期間使用根箱（rhizotrons）對Cd污染的水稻土進行化學修復過程進行了研究。一維剖面采樣以10厘米的分辨率揭示了在初始淹水期間，水稻土受到了強烈的刺激，隨后孔隙水性質穩定化。對冷凍干燥的孔隙水進行X射線衍射分析，證實了在連續淹水條件下形成了如CdS這樣的亞微米沉淀物，導致孔隙水中水溶性Cd離子水平低（<1 μg/L）和硫酸鹽（<10 mg/L）。二維成像技術顯示，在根表面20-110微米內鐵-錳斑（IP）含量最高。隨后，通過兩個100平方厘米的膜使用平面光極連續一個月監測根際中的O₂，揭示了根基部和根尖之間的顯著晝夜O2變化。破壞性取樣結果表明，土壤中酸可溶性Cd作為可供Cd，對連續淹水條件下水稻根吸收Cd至關重要。根表面沉積的IP作為Cd轉移的屏障，隨著水稻的生長而增加，并在成熟時阻斷了約18.11%至25.43%的Cd從土壤到水稻的轉移。硅-鈣-鎂復合改良劑通過增加IP濃度減少了約10%的可供Cd，并提高了約7.32%的Cd阻斷效率，使得改良劑組的Cd吸收比是對照組的一半。通過揭示土壤-水稻界面的Cd相互作用，本研究為制定有效的農業實踐以減輕Cd污染的稻田并確保食品安全奠定了基礎。

在本文中，平面光極（Planar Optode, PO）技術和薄膜擴散梯度（Diffusive Gradients in Thin-films, DGT）技術被聯合應用于研究水稻根際過程中的化學成像，以高分辨率捕捉水稻根際中關鍵化學參數的時空變化。智感環境研發的封閉式平面光極分析儀和便攜式平面光極分析儀以及四大系列30多種DGT能夠為該類研究提供強有力的工具支撐。