生物炭通过改变根表达谱以及微生物多样性和功能来减轻微塑料对根

• 花匠小妙招
• 2024-11-14 23:18

农业土壤中微塑料的积累给作物生长和土壤质量带来意想不到的不利影响，威胁农业的可持续性。生物炭是一种新兴的土壤改良材料，因为它可以修复土壤污染物。然而，生物炭减轻微塑料对农作物和土壤的毒性作用的机制在很大程度上尚不清楚。本研究以常见的经济作物花生为目标物种，评估了面对微塑料污染和生物炭改良时植物的生理和分子反应以及根际微生物组。对经 CK（无微塑料且不添加生物炭）、MP（添加 1.5% 聚苯乙烯微塑料）和 MB（添加 1.5% 聚苯乙烯微塑料 + 2% 花生壳生物炭）处理的花生根和根际土壤进行转录组和微生物组分析。结果表明，微塑料对植物根系发育和根际细菌多样性和功能具有抑制作用。然而，生物炭的应用可以显着促进与抗氧化活性、木质素合成、氮转运和能量代谢相关的关键基因的表达，从而缓解微塑料污染引起的活性氧应激、根系结构损伤、养分运输限制和能量代谢抑制。根。此外，花生根际微生物组结果表明，施用生物炭可以恢复受微塑料污染抑制的微生物群落的多样性和丰富度，并通过调节氮循环相关和有机质分解相关微生物群落的丰度来促进根际土壤的养分有效性。 因此，生物炭的应用可以通过促进氧化应激抗性、氮素运输和能量代谢来促进根系发育，有利于根系发育的根际微生态环境，从而改善微塑料污染农业生态系统的植物-土壤系统健康。

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