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聚乙烯与聚丙烯微塑料对镉胁迫下水稻幼苗生长及抗氧化作用的影响

文献类型: 中文期刊

作者: 李雪 1 ; 王震 2 ; 毛雪飞 1 ;

作者机构: 1.中国农业科学院质量标准与检测技术研究所/农产品质量安全全国重实验室/农业农村部农产品质量安全重点实验室

2.广西自然资源职业技术学院

关键词: 聚乙烯;聚丙烯;微塑料;镉;水稻幼苗;生长抑制;毒性效应

期刊名称: 生态环境学报

ISSN: 1674-5906

年卷期: 2025 年 34 卷 007 期

页码: 1053-1063

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 为探讨聚乙烯(Polyethylene,PE)和聚丙烯(Polypropylene,PP)微塑料(Microplastics,MPs)在镉(Cadmium,Cd)胁迫下对水稻(Oryza sativa L.)幼苗生长及其抗氧化机制的影响,通过水培试验设置Cd单独暴露与Cd联合不同类型微塑料的处理,系统分析MPs对水稻幼苗的生长发育、生物量累积、Cd的吸收与分布、光合生理以及抗氧化系统的影响。结果表明,Cd胁迫显著抑制水稻幼苗生长,尤其对叶片生长和生物量产生明显抑制。PE-MPs与PP-MPs的添加均增强了Cd在根部的富集,降低了Cd向地上部的转运效率,但其作用强度存在差异。具体而言,PP-MPs在促进Cd滞留于根部方面效果更显著,进而对根系活力产生更显著影响;而PE-MPs的促进作用相对较弱,导致部分Cd仍转运至地上部,使叶片损伤程度更明显。抗氧化系统响应方面,PP-MPs+Cd处理组中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著上升,有效降低了活性氧(ROS)与硫代巴比妥酸反应物(TBARS)的积累,表明PP-MPs可能通过增强抗氧化防御能力缓解Cd的毒害效应;相比之下,PE-MPs+Cd处理组的抗氧化酶活性提升较弱,ROS和MDA水平较高,反映出PE-MPs可能加剧了Cd诱导的氧化损伤。综上,不同类型MPs对Cd毒性的调控效应存在显著差异,PP-MPs通过激发植物抗氧化系统可在一定程度上减轻Cd毒性,而PE-MPs则更易促进Cd在地上部的积累,从而增强其氧化胁迫作用。该研究为揭示微塑料与重金属复合污染对农业生态系统的潜在危害提供了科学依据,并为农业环境污染的防控策略提供了理论支持。

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