微塑料粒径变化影响植物氮吸收机制被揭示

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xinwen.mobi 发表于 2025-8-18 22:48:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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2025年8月，海南大学南繁学院张金波团队在《Soil Biology and Biochemistry》上发表研究成果，揭示了微塑料粒径变化影响植物氮吸收的机制。研究团队选取传统聚乙烯微塑料（PE-MPs）和可生物降解聚乳酸微塑料（PLA-MPs）作为研究对象，通过\(^{15}N\)稳定同位素示踪法，探究了不同尺寸（1200-1400μm、600-700μm、120-150μm、25-38μm）的微塑料对土壤氮初级转化速率与植物氮吸收速率的影响。结果表明，不可降解微塑料和可降解微塑料在影响植物氮吸收机制上存在差异。对于传统聚乙烯微塑料，植物在微塑料中等尺寸下（600-700μm）具备最高的氮吸收速率。这是因为该尺寸下的硝化速率更高，能为植物提供更多的硝酸根离子。此外，600-700μm的聚乙烯微塑料中，铵离子固定速率减弱，同时硝酸根离子异化还原为铵离子的过程增强，延长了铵离子在土壤中的停留时间，最终增加了植物可利用的铵离子。对于可生物降解聚乳酸微塑料，低粒径微塑料（25-38μm）显著抑制了植物氮吸收速率。该尺寸下的氮矿化速率是其他尺寸的6-11倍，但铵离子的固定速率远高于矿化速率，反而延长了铵离子的滞留时间，抑制了植物对铵离子的吸收。同时，硝化相关基因丰度减少导致自养硝化速率降低，加上硝酸根离子的同化速率显著升高，共同抑制了植物对硝酸根离子的吸收。该研究首次系统揭示了传统微塑料与可降解微塑料在不同粒径下对“土壤氮转化—植物氮吸收”耦合关系的差异化影响，为微塑料生态效应的“精细化机制”研究提供了关键数据支撑。

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