摘要:塑料的广泛使用导致农田土壤中普遍存在微塑料(microplastics,MPs),这种新兴污染物对作物生长和发育有明显的影响。为分析不同浓度和类型MPs对玉米幼苗生长特性的影响,本研究选取粒径0.15 mm的聚乙烯(Polyethylene,PE)和聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)2种MPs,并设置3种MPs暴露质量浓度(0%、0.5%和5%)开展盆栽培养试验,分析不同MPs处理对玉米幼苗株高、叶面积(leaf area,LA)、叶片SPAD值、干物质积累和根系形态的影响。结果表明:玉米幼苗生长主要受MPs质量浓度的影响,而非MPs类型;与0%MPs(CK)相比,5%MPs处理下玉米幼苗的株高、LA、地上部生物量和根系生物量均呈增加趋势,而0.5%MPs处理下则呈下降趋势;其中,与CK相比,0.5%PVC-MPs处理下玉米株高、叶面积和SPAD值均显著降低(P<0.05),而在5%PE-MPs处理条件下玉米幼苗的叶片及地上部生物量呈现显著提升(P<0.05),5%PVC-MPs处理条件下玉米幼苗的叶片、茎秆、地上部及地下部生物量均呈现显著提升(P<0.05);同时,相较于CK,5%MPs处理组的根系长度、根系体积和根系表面积分别显著增加了55.1%~162.5%、53.3%~86.9%和106.8%~127.7%,而0.5%MPs对各项根系指标无显著影响;5%质量浓度的MPs促进玉米幼苗健康指数(plant health index,PHI)升高,而相同质量浓度MPs下PVC和PE间玉米各生长指标均无显著差异。主成分分析表明,5%PE-MPs和5%PVC-MPs处理玉米幼苗性状主要由地上部生物量、叶干重、总生物量、根系表面积和根系体积驱动,而0.5%PE-MPs和0.5%PVC-MPs处理玉米幼苗性状由根冠比驱动。综上,MPs质量浓度而非类型对于玉米幼苗生长具有显著影响,且整体呈现“低抑高促”趋势。
文章目录
1 材料与方法
1.1 供试土壤
1.2 供试MPs和作物
1.3 试验设计
1.4 测定指标与方法
1.5 数据处理
2 结果与分析
2.1 不同质量浓度和类型MPs对玉米株高、SPAD和LA动态变化的影响
2.2 不同质量浓度和类型MPs对玉米干物质的影响
2.3 不同质量浓度和类型MPs对玉米幼苗根系的影响
2.4 不同质量浓度和类型MPs对玉米苗期健康指数的影响
2.5 玉米幼苗期生长性状的相关性分析
2.6 不同质量浓度和类型MPs对玉米苗期PHI的主成分分析
3 讨 论
3.1 不同质量浓度和类型MPs对玉米株高、SPAD和LA的影响
3.2 不同质量浓度和类型MPs对玉米干物质积累的影响
3.3 不同质量浓度和类型MPs对玉米根系的影响
3.4 不同质量浓度和类型MPs对玉米苗期健康指数的影响
4 结 论