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作者:丰晨晨;陈悦;陈富鹏;李岚涛;林迪;
单位:河南农业大学林学院;河南农业大学资源与环境学院;
摘要:【目的】探究聚乙烯微塑料(polyethylene microplastics, PE-MPs)对冬小麦生长、生理及土壤酶活性影响效应,为揭示冬小麦对PE-MPs污染的生理生态响应机制提供参考。【方法】采用盆栽试验,研究不同粒径(10、500μm)和质量分数(0%、0.1%、0.5%、1.0%和5.0%)PE-MPs对冬小麦(播种后60、90、120 d)生长发育、光合生理、抗氧化酶活性、叶片解剖结构、冠层温度和土壤酶活性的影响。【结果】冬小麦生长发育和光合生理等指标受PE-MPs影响显著。冬小麦株高、叶面积、叶鲜质量和根鲜质量等农艺指标及叶绿素a(Chl-a)、叶绿素b(Chl-b)、叶绿素a+b(Chl-a+b)含量和光合特性整体呈先升高(PE-MPs质量分数0.1%~0.5%)后降低(PE-MPs质量分数1.0%~5.0%)趋势。同时,PE-MPs显著提高了冬小麦抗氧化酶活性,叶片超氧化物歧化酶(super oxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性均在PE-MPs质量分数0.5%时达到最高,而后逐步下降。PE-MPs质量分数0.1%~0.5%时提高了叶片厚度,增加了植株冠层群体温度。此外,土壤脲酶(soil urease, S-URE)、酸性磷酸酶(soilacid phosphatase, S-ACP)和脱氢酶(soil dehydrogenase, S-DHA)活性受PE-MPs影响显著,3种酶活性整体均在PE-MPs质量分数0.5%~1.0%处理下达最大值。【结论】PE-MPs对冬小麦生长发育、理化特性及土壤酶活性影响效应整体呈低促(0.1%~0.5%)高抑(1.0%~5.0%)趋势变化,高质量分数PE-MPs具有明显的抑制作用和毒性损伤。
关键词:聚乙烯微塑料;;冬小麦;;叶片抗氧化酶;;冠层温度;;土壤酶活性
基金资助:河南省科技攻关项目(222102320078);; 国家自然科学基金项目(41907323);; 河南农业大学青年英才基金项目(30500726,30500427)