不同粒径的聚乙烯微塑料对玉米和黄瓜种子发芽和幼苗生长的影响

近年来,微塑料(MPs)对土壤生态系统的污染和危害备受关注。聚乙烯(PE)微塑料对农作物生长发育的影响主要聚焦于粒径和浓度效应,但粒径和浓度的交互作用对植物的生长的影响知之甚少。该研究通过发芽试验和盆栽实验探究了3种粒径(13、58、178μm)PE微塑料在不同质量分数(0、0.1%、0.5%、1%、2%)下对玉米(Zea mays L.)和黄瓜(Cucumis sativusL.)种子发芽、幼苗生长及根系形态的影响。结果表明,3种粒径的PE微塑料均不同程度地降低了玉米和黄瓜种子的发芽势和芽长,种子活力指数下降;对于幼苗生长,除了0.1%的PE13显著增加了玉米株高,0.1%和0.5%的PE13显著增加了玉米根体积和根表面积外,3种粒径的PE均不同程度地抑制了玉米和黄瓜幼苗的生长。双因素方差分析结果显示PE粒径、质量分数和二者交互作用均显著影响玉米种子的发芽,且质量分数效应更显著,而PE对黄瓜种子发芽仅存在质量分数效应;PE对玉米幼苗的株高、黄瓜地下部鲜质量和干质量以及玉米的根尖数具有更显著的粒径效应。RDA分析结果也显示,PE对玉米和黄瓜种子的萌发、幼苗的生长和黄瓜的根系形态存在显著的粒径效应和质量分数效应,PE粒径越大和质量分数越大其抑制作用越显著;PE的浸出物重金属Zn和Cu以及有机添加剂对玉米和黄瓜种子的萌发、幼苗的生长和根系形态均有不同程度的负面效应。