聚乙烯微塑料对钒胁迫下玉米幼苗生理特性及钒积累的影响

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：张静静,杨东霞,贾布南,余沛益,范丽娜,宋佳,化党领,张雪海,柳海涛

单位：河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,洛阳市场监管局产品质量检验检测中心化工室, 洛阳 471032,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,河南农业大学农学院省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室, 郑州 450046,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046

摘要：为深入研究聚乙烯微塑料（PE）在钒（V）胁迫下对玉米幼苗生长的影响,通过土培试验选用黄金粮MY73玉米作为试验材料,重点探究了外源PE对V胁迫下玉米幼苗的生长表现、生理生化、V的积累情况以及土壤基本理化性质的变化. 结果表明,施加150 mg·kg-1 V的胁迫显著降低了玉米幼苗的叶绿素含量,包括叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素,同时抑制了光合作用的效率和生物量的增加. 此外,该胁迫条件还导致超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性升高,造成可溶性蛋白含量下降,并导致丙二醛（MDA）的积累增加. V胁迫下,外源PE对土壤pH值无明显影响,但可促进土壤有机质的积累、降低土壤有效态V含量,使得玉米幼苗茎叶和根系V含量分别降低3.89%~61.78%和7.11%~18.04%,根系V积累量降低25.90%~46.29%；根系和茎叶中可溶性蛋白含量分别升高了8.21%~18.19%和8.74%~19.20%,MDA含量分别降低了6.76%~35.11%和5.85%~24.30%. 与V单一胁迫相比,0.1%的PE处理下玉米根系和茎叶中POD 含量分别提高79.31%和41.01%,茎叶中SOD含量升高了6.18%. 外源PE可通过提升玉米幼苗在V胁迫条件下的光合特性和抗氧化酶活性,从而降低玉米植株V含量和积累量. 这一过程有助于减轻细胞膜脂质的过氧化程度,从而缓解V胁迫对玉米幼苗生长所造成的毒害影响. 同时,0.1%的PE处理下其缓解效应最佳. 该研究结果可为土壤-植物系统中微塑料和重金属的互作效应研究提供一定的数据基础.

关键词：聚乙烯微塑料（PE）,钒（V）胁迫,玉米幼苗,生理特性,抗氧化系统,