近日，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生栽培與生理生態(tài)創(chuàng)新團(tuán)隊在中科院一區(qū)TOP期刊 Journal of Hazardous Materials（IF=14.22）在線發(fā)表了題為“Microplastics reduce nitrogen uptake in peanut plants by damaging root cells and impairing soil nitrogen cycling”的研究論文。
塑料污染嚴(yán)重威脅著全球生態(tài)系統(tǒng)安全。微塑料是塑料降解過程中產(chǎn)生的直徑小于5 mm的微型顆粒。據(jù)估測，土壤環(huán)境中的微塑料豐度大約在0.34到16000顆粒/公斤土壤。花生是重要的油料作物，地膜覆蓋是花生高產(chǎn)的重要栽培技術(shù)之一。然而，長期覆膜種植條件下產(chǎn)生的微塑料對花生生長發(fā)育和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)的影響知之甚少。
該論文報道了2種類型微塑料污染物（聚丙烯和橡膠）對花生生長發(fā)育和品質(zhì)，以及土壤-花生生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的影響。研究發(fā)現(xiàn)高濃度的聚丙烯和橡膠一方面可以破壞植物根細(xì)胞質(zhì)膜的完整性，減少木質(zhì)部導(dǎo)管數(shù)目；另一方面影響了根際微生物群落結(jié)構(gòu)和氮循環(huán)關(guān)鍵基因的表達(dá)，改變土壤氮循環(huán)，根際土壤中有效氮降低，從而抑制了花生對氮肥的吸收和籽仁中蛋白含量。本研究首次闡明了微塑料影響花生氮素吸收利用機(jī)制，表明合理控制微塑料污染對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)具有重要意義。
種質(zhì)資源所助理研究員劉譯陽，助理研究員徐方繼和研究生丁立平為該論文的共同第一作者，萬書波研究員、李國衛(wèi)研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到院創(chuàng)新工程（CXGC2022A34）等項目的支持。文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.130384。截止目前，花生栽培與生理生態(tài)創(chuàng)新團(tuán)隊2022年已發(fā)表中科院1區(qū)論文6篇，其中4篇論文影響因子大于10.0，我院均為第一單位。
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