农业机械学报

作者：付强，孟禹彤，侯仁杰，李天霄

单位：东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：低密度聚乙烯微塑料;水稻;土壤养分;光合特性;叶绿素;根系形态

基金：国家自然科学基金联合基金项目（U20A20318）、国家杰出青年科学基金项目（51825901）、国家自然科学基金项目（52179033、52279035）和黑龙江省杰出青年科学基金项目（YQ2022E007）

近年来，农田微塑料污染严重，对土壤健康及农作物安全产生了极大风险。为探究微塑料对土植系统的影响程度，采用水稻栽培试验，设置不同质量分数（0、0.5%、1.5%）和不同粒径（150、500μm）的低密度聚乙烯微塑料（Low density polyethylene，LDPE）处理，探究LDPE对土壤养分含量、水稻生长和生理特性的胁迫情况。结果表明：微塑料增加水稻生长前中期（返青期、分蘖期和拔节期）表层（0~10cm）和中层（10~20cm）土壤总有机碳（TOC）含量6.06%~43.24%，降低后期（抽穗期和黄熟期）TOC含量6.10%~20.53%，深层土壤（20~30cm）变化趋势与之相反，同时，可显著降低不同土层土壤全氮（TN）含量5.23%~53.73%和全磷（TP）含量2.01%~24.66%。微塑料促进水稻前期株高3.42%~18.32%，抑制中后期水稻株高1.90%~13.96%，减少水稻产量7.80%~24.83%。微塑料显著降低水稻净光合速率（Pn）6.36%~40.46%、气孔导度（Gs）3.40%~67.36%和胞间CO2浓度（Ci）3.66%~21.86%，并显著增加蒸腾速率（Tr）10.79%~82.37%和饱和水汽压差（VPD）14.16%~109.60%，叶片蒸腾速率受到叶片VPD和Gs的协同影响，Gs减少使得水蒸汽难以从叶肉细胞扩散到气孔表面，而VPD增加极大地迫使水蒸汽从叶片表面扩散到周围环境，VPD的促进效果远大于Gs的抑制效果，最终出现Gs与Tr趋势相反的情况。此外，微塑料降低叶绿素a含量0.27%~3.48%，叶绿素b含量0.36%~3.92%，总叶绿素含量0.59%~3.47%。研究结果可为微塑料对土壤健康及水稻生长胁迫效应提供数据支撑和科学依据。

来源：2025年第6期

《农业机械学报》期刊编辑部

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