山東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所在生物可降解塑料對蔬菜-土壤系統(tǒng)的生態(tài)效應(yīng)方面取得新進展

　　近期，山東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所蔬菜設(shè)施工程與栽培團隊在Science of the Total Environment（中科院一區(qū)Top期刊，IF=9.8）發(fā)表了題為“Biodegradable PBAT microplastics adversely affect pakchoi （Brassica chinensis L.） growth and the rhizosphere ecology: Focusing on rhizosphere microbial community composition, element metabolic potential, and root exudates”的研究論文。生物可降解塑料由于其易生物降解的特性，被認為是傳統(tǒng)塑料的理想替代品。然而，在自然條件下生物可降解塑料的完全降解仍需要較長時間，且是否會對植物-土壤系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響尚不明確。

 

　　本研究探討了生物可降解微塑料PBAT和傳統(tǒng)不可降解微塑料PE對小白菜生長及根際微環(huán)境影響。結(jié)果表明，PE沒有表現(xiàn)出明顯的植物毒性，而PBAT隨著添加量的增加，其對小白菜生長的抑制作用增強，且高劑量PBAT顯著降低根際土壤養(yǎng)分有效性。宏基因組學與非靶向代謝組學分析表明，PBAT對根際微生物群落組成和功能及根系分泌物的干擾比PE更嚴重。分析表明，植物生長和根系分泌物的變化與微塑料-根際相互作用驅(qū)動的土壤性質(zhì)和根際微生物組顯著相關(guān)；相較于傳統(tǒng)微塑料，生物可降解微塑料在較短的暴露時間內(nèi)對植物-土壤系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響可能更為明顯。

 

　　研究結(jié)果可為評價生物可降解塑料在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)用的安全性提供科學依據(jù)，對于促進生物可降解塑料的推廣與合理應(yīng)用具有重要意義。

 

　　蔬菜所韓玉娟博士為該論文的第一作者，楊寧副研究員為論文通訊作者。本研究得到山東省自然科學基金、山東省農(nóng)科院創(chuàng)新工程、山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、山東省重點研發(fā)計劃等項目的資助。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169048.