不同粒径商品聚乙烯微塑料对2种蔬菜种子发芽和幼苗生长的影响

陆地生态系统中微塑料(MPs)污染问题已成为全球关注的热点环境问题.MPs对土壤生物的影响表现出生态毒性和遗传毒性,但不同粒径MPs对典型农作物生长的影响有待深入研究.因此,本研究通过发芽实验和盆栽实验研究不同粒径(23μm、54 μm和155 μm)的聚乙烯MPs(PE-MPs)在不同污染浓度下(0.1％、0.5％、1％、2％和5％(m∶m))对西红柿(Lycopersicon esculentum)和辣椒(Capsicum annuum L.)种子发芽、幼苗生长及根系发育的影响.结果表明,3种粒径的PE-MPs对2种作物发芽的影响存在差异.对西红柿,不同粒径的PE-MPs在高浓度(5％)下均显著抑制了种子发芽,降低了种子活性,但并无显著的粒径差异.对辣椒而言,不同粒径的PE-MPs在5％的暴露浓度下均显著降低了辣椒种子活性,且23 μm的PE-MPs抑制程度最大,但仅23 μm和54μm的PE-MPs显著抑制了种子的发芽.盆栽实验表明,23 μm的PE-MPs在5％的暴露浓度下显著抑制了西红柿和辣椒幼苗的生长,54 μm和155μm的PE-MPs对其影响较小.此外,对根系发育而言,2％和5％浓度的23 μm的PE-MPs暴露下,西红柿根系变得细长,但对辣椒根系无显著影响.PE-MPs对2种作物发芽的抑制效应可能是由于其在种子表皮和根毛上积累,造成物理堵塞,抑制了对水分和营养物质的吸收导致的.PE-MPs还可能通过释放添加剂对植物生长造成毒性,抑制其对水分及营养元素的吸收,改变幼苗酶活性,扰乱作物中的氧化还原稳态抑制植物幼苗生长.本研究为深入评估农业生态系统中不同粒径PE-MPs污染的生态风险提供了基础数据.