近日，四川农业大学资源学院耕地质量保护利用研究团队张艳艳助理教授领衔以“Microplastics in plant-soil ecosystems: A meta-analysis”为题，在国际权威期刊Environmental Pollution上发表文章。
我们生活在一个塑料时代，全球塑料年产量已超过3亿吨，而大约32%的塑料废物进入了陆地环境。最危险的塑料颗粒是直径为1μm–5mm的微塑料，已被广泛认为是新兴的和严重的危险物质。微塑料是一种土壤生物物理化学污染物，它可以通过改变土壤结构、形成特定的微生物热点、影响微生物群落和功能来改变土壤的生物、地理和化学过程。当微塑料改变土壤环境时，这可能会间接影响植物生长。微塑料还可以通过阻止养分和进水、释放添加剂和侵入植物细胞对植物造成直接毒性。因此，本文采用Meta分析，收集63篇已发表文献数据重新分析处理，评估微塑料对植物-土壤系统中关键生物和理化功能的影响。该Meta分析旨在：1)确定微塑料的类型和大小如何影响植物和土壤健康；2)确定哪些作物对微塑料更敏感；3) 研究微塑料污染的频率和含量如何影响土壤功能。
这项研究证实，微塑料会对抗氧化系统造成压力，并对植物的形态和光合作用产生负面影响。该研究观察到微塑料与植物形态和光合作用之间的负、正和中性相互作用，具体取决于微塑料的聚合物类型。植物毒性测试表明，在禾本科中，玉米比水稻和小麦更敏感，而小麦和生菜对微塑料暴露的敏感性较低。从概念上讲，作为一种土壤生物物理污染物，Meta数据显示，微塑料增强了土壤蒸发、有机碳、土壤孔隙度、CO2通量、水饱和度、氮含量和土壤微生物生物量，但降低了土壤 N2O 通量、水稳定团聚体、水分利用效率，土壤容重和土壤微生物多样性。值得注意的是，微塑料和吸附在其上的污染物的协同毒性可能会随着塑料和人为污染物产生的增加而恶化，尽管这超出了本研究的目的。需要研究土壤-植物生态系统对具有多种污染物和其他压力源的微塑料的暴露情况。此外，在微塑料污染的农业生态系统中，人们越来越关注作物性能和土壤健康/功能。未来的研究应更多地关注塑料密集和广泛被应用的农业生态系统，例如施用来自废弃物和污水污泥的有机肥料、农业地膜和废水灌溉的地方。
四川农业大学资源学院耕地质量保护利用研究团队助理教授张艳艳为文章第一作者和通讯作者(yanyan.zhang@sicau.edu.cn)，四川农业大学为第一和唯一通讯单位。合作作者还包括同济大学蔡辰副教授，四川农业大学微生物学辜运富教授，四川地质工程勘察院石元帅，四川农业大学高雪松教授（耕地质量保护利用研究团队负责人），论文还得到了加拿大麦吉尔大学Joann K. Whalen教授(Soil Biology & Biochemistry, Editor-in-Chief) 的指导和帮助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749122009320
