土壤微塑料残留对大豆幼苗生长及生理生化特征的影响

摘要

[目的]探明农田土壤中微塑料残留对农作物生长发育的影响机制对农业可持续至关重要.[方法]利用盆栽试验,通过向土壤中添加粒径为<15μm的聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)颗粒,设置了4个微塑料添加浓度梯度处理,包括对照CK、T1(0.54 g/kg)、T2(1.62 g/kg)和T3(2.70 g/kg),模拟研究了土壤中残留微塑料(mPVC)对大豆幼苗生长及叶片光合色素、根系活力、抗氧化性的影响.[结果]大豆出苗后第7和14天,中高浓度(T2 and T3,1.62～2.70 g/kg)微塑料残留土壤显著降低了大豆幼苗的叶面积、株高和根鲜重;出苗后第21 d,各处理大豆叶面积、株高、根鲜重与对照相比均无显著差异.高浓度(T3,2.70 g/kg)mPVC显著降低了大豆的根系活力.随生长时间延长,脂质过氧化物(MDA)含量总体呈上升趋,但微塑料胁迫激发了大豆自身的抗氧化体系,提高了SOD、POD和CAT活性,从而降低了MDA含量.[结论]土壤微塑料残留量较低时,随生育时期延长,大豆可通过自身抗氧化系统减小胁迫影响;残留量较高时,则植株叶面积、株高和根系活力等各项生理生化指标均受到较大程度影响.