文献类型： 中文期刊

作者： 郑婷 ¹ ; 张海韵 ² ; 吕卫光 ³ ; 李双喜 ⁴ ; 沈晓芳 ⁵ ;

作者机构： 1.上海海洋大学海洋生态与环境学院

2.上海市农业科学院生态环境保护研究所

3.农业农村部上海农业环境与耕地保育科学观测试验站

4.农业农村部东南沿海农业绿色低碳重点实验室

5.苏州科技大学环境科学与工程学院

关键词： 聚苯乙烯微塑料;表面修饰;水稻;发芽;生长;根系形态;氧化应激

期刊名称： 农业资源与环境学报

ISSN： 2095-6819

年卷期： 2024 年 41 卷 003 期

页码： 666-676

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为揭示微塑料对陆生植物的影响,本研究探究了不同表面修饰(原始、羧基化和氨基化)的聚苯乙烯微球(PS、PSC、PSN)暴露下水稻种子萌发、生长和氧化应激状况,暴露浓度分别为0.2、1、5 mg·L-1和30 mg·L-1.结果表明,3种微塑料对水稻种子发芽率和幼苗根质量的抑制程度表现为PSN>PSC>PS,对水稻根系形态(根长、根表面积和根投影面积)的抑制程度总体表现为两种经表面修饰的微球强于原始微球.PS在较低浓度(0.2、1 mg·L-1)下通过刺激水稻根部提高抗氧化系统的应激水平,避免了氧化损伤;随着浓度的升高,根部抗氧化防御能力逐渐减弱,在30 mg·L-1时引发了脂质过氧化.两种经表面修饰的微塑料在较低浓度(0.2、1 mg·L-1)下即可抑制根部抗氧化系统.PSC仅在最高浓度(30 mg·L-1)下诱导了根部氧化损伤,而PSN在1 mg·L-1时就引发了氧化损伤,且随着PSN浓度的升高,氧化损伤进一步加剧.随着微塑料浓度的升高,水稻根表洗脱物明显增多,可能与根部的抗氧化反应有关.最高浓度(30 mg·L-1)PSC和PSN的根表洗脱液中可观察到微塑料,根表吸附可能是导致氧化损伤和生长发育受阻的原因.水稻的芽对微塑料的敏感性远低于根部,芽质量和叶绿素含量受到了一定程度的抑制;3种微塑料均在最高浓度(30 mg·L-1)时引发了芽的氧化损伤,但各处理组间的差异不大.研究表明,与原始聚苯乙烯微塑料相比,经表面修饰的微塑料,尤其是氨基化微塑料对水稻种子萌发、根系生长和抗氧化系统的负面影响更强.