| 土壤中不同类型微塑料对生菜氮吸收和代谢的影响 |
| 摘要点击 999 全文点击 82 投稿时间：2024-04-18 修订日期：2024-07-19 |
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| 中文关键词 微塑料类型 土壤污染 生态风险 蔬菜养分吸收 氮代谢 抗氧化酶 |
| 英文关键词 types of microplastics soil contamination ecological risk nutrient uptake by vegetable nitrogen metabolism antioxidant enzymes |
| DOI 10.13227/j.hjkx.20250654 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 张婷婷 | 南京信息工程大学生态与应用气象学院, 江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044 | tingtzhang0613@163.com | | 罗小三 | 南京信息工程大学生态与应用气象学院, 江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044 | xsluo@nuist.edu.cn | | 陈志怀 | 南京信息工程大学生态与应用气象学院, 江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044 | | | 童欣 | 南京信息工程大学生态与应用气象学院, 江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044 | | | 刘欣 | 南京信息工程大学生态与应用气象学院, 江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044 | | | 郭豪华 | 南京信息工程大学生态与应用气象学院, 江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044 | | | 范佳毅 | 南京信息工程大学生态与应用气象学院, 江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044 | | | 姚雪雯 | 南京信息工程大学生态与应用气象学院, 江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044 | |
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| 中文摘要 |
| 为揭示不同类型微塑料（粒径<5 mm）对作物氮吸收和代谢的影响差异，选用可降解微塑料聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）以及难降解微塑料聚乙烯（PE）分别进行3种质量分数处理（0.5%、1%和3%）的蔬菜盆栽试验. 研究了土壤-生菜（Lactuca sativa L.）系统无机氮含量、作物生长、氮吸收和氮代谢酶活性对土壤微塑料污染的响应. 结果表明，微塑料显著限制了土壤有机碳（SOC）分解、生菜硝态氮（NO3--N）还原和累积，提高了土壤C/N和铵态氮（NH4+-N）含量. PE处理下土壤全氮（TN）含量比PLA和PBAT处理分别低0.25~0.52 g·kg-1和0.33~0.52 g·kg-1. PBAT处理时生菜干重和氮累计吸收量显著低于PLA和PE处理（P<0.05）. 对于微塑料的输入量影响，1%处理时生菜抗氧化酶活性和硝酸还原酶（NR）活性最低且丙二醛（MDA）含量最高，其中NR活性和MDA含量分别是对照的15.19%~42.01%和2.68~3.11倍. 机制方面，生菜氮吸收与土壤SOC极显著负相关（P<0.01）. 综上，土壤中的微塑料输入会降低生菜的氮代谢酶活性，可降解的PBAT处理显著降低生菜氮吸收量，中度污染时对生菜的氧化损伤效应更强. |
| 英文摘要 |
| To illuminate the differences in the effects of different types of microplastics （MPs， size<5 mm） on crop nitrogen absorption and metabolism， the degradable polylactic acid （PLA） and polybutylene terephthalate （PBAT） and undegradable polyethylene （PE） were selected for vegetable pot experiments with three doses （0.5%， 1%， and 3%）. The responses of inorganic nitrogen content， plant growth， nitrogen absorption， and metabolism enzyme activity to soil MPs pollution in the soil-lettuce （Lactuca sativa L.） system was investigated. The results showed that MPs significantly hindered the decomposition of soil organic carbon （SOC） and reduction and accumulation of nitrate （NO3--N） in lettuce， while increasing soil C/N and ammonium （NH4+-N） content. The total nitrogen （TN） content of soil under the PE treatment was lower than that of the PLA and PBAT treatments for 0.25-0.52 g·kg-1 and 0.33-0.52 g·kg-1， respectively. PBAT treated lettuce had significantly lower dry weight and accumulated N uptake compared to those in the PLA and PE treatments （P<0.05）. The 1% dose resulted in the lowest antioxidant enzyme and nitrate reductase （NR） activities and the highest malondialdehyde （MDA） content， with NR activity and MDA content being 15.19%-42.0% and 2.68-3.11 times of the control， respectively. Regarding to the mechanism， N uptake by lettuce was significantly negatively correlated with SOC （P<0.01）. In summary， the MPs input to soil can reduce the activity of N metabolism enzymes in lettuce. The degradable PBAT significantly reduced the N uptake， and the oxidative damage to lettuce was greater under moderate pollution. |
