土壤盐碱化已成为全球农业可持续发展的重要制约因素，盐碱胁迫不仅导致土壤结构退化和养分失衡，还严重抑制作物生长。中国盐碱地面积超过1亿公顷，其中盐碱稻田占比超过10%，形势尤为严峻。传统的物理和化学修复方法虽然有效，但存在成本高、易产生二次污染等问题。因此，开发绿色、高效的生物修复技术成为当前土壤治理领域的重要方向。

近日，青岛能源所生物燃气与环境工程中心聚焦盐碱稻田中干湿交替引发氧化还原波动的特殊环境，系统研究了功能微生物——沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）及其胞外聚合物（EPS）在土壤改良中的作用机制。研究发现，R. palustris不仅能够在厌氧-好氧交替的水稻土环境中良好生长，还能显著降低土壤pH值和电导率。在厌氧阶段，R. palustris通过分泌有机酸降低土壤碱度, 同时促进EPS合成，EPS中的蛋白质和多糖通过功能基团对盐离子进行络合吸附，直接降低土壤盐度。同时，EPS对碱性缓冲离子的吸附削弱了土壤的酸碱缓冲体系，进一步促进pH下降。在进入好氧阶段后，EPS逐渐被降解转化形成富里酸和腐殖酸类物质，显著提升了土壤有机质含量，增强了土壤肥力。

通过荧光光谱（EEM）分析，研究团队观察到土壤可溶性有机质组分（DOM）从微生物代谢产物逐步向蛋白类、富里酸类、腐殖酸类物质演替，表明EPS不仅是溶解性有机碳和氮的直接来源，更是土壤有机质形成的重要前体。同时，宏基因组分析揭示，R. palustris 及其EPS重塑了土壤微生物群落结构，调控了碳氮循环、有机酸合成、腐殖化等关键功能基因的表达，为土壤改良提供了系统性的生物学基础。

图1 沼泽红假单胞菌及其胞外聚合物对盐碱稻田的改良机制

研究证明，R. palustris 作为一种具备较强氧化还原适应能力的微生物资源，其分泌的EPS在盐碱稻田修复中发挥了核心功能。与传统的化学修复材料相比，EPS具有优异的离子吸附能力和良好的生态兼容性，能够在不引发二次污染的前提下同步降低土壤盐度和碱度，并促进有机质积累。未来，通过高效EPS产生菌的定向筛选、复合菌群构建及分子修饰等手段，微生物EPS有望成为盐碱土壤绿色可持续修复的重要突破口。

相关研究成果以“Harnessing microbial resource Rhodopseudomonas palustris for saline-alkaline paddy soil amelioration: key role of extracellular polymeric substances”为题发表在期刊Bioresource Technology上。博士后张雨为论文第一作者，付善飞研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、泰山学者计划、吉林省与中国科学院科技合作高技术产业化项目、山东省博士后创新项目等的支持。（文/图 付善飞）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2026.134777

Yu Zhang, Weiwu Yu, Boyang Chen, Dongxue Lu, Rongbo Guo, Shanfei Fu*, Harnessing microbial resource Rhodopseudomonas palustris for saline-alkaline paddy soil amelioration: key role of extracellular polymeric substances, Bioresource Technology, Volume 455, 2026, 134777