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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