当农田里的地膜分解成微塑料（直径小于5毫米的塑料颗粒），这些“土壤中的PM2.5”不仅影响作物生长，还在悄悄改变地下微生物的“社交圈”。我国新疆大学、宁波大学团队最新研究显示，与传统塑料（PP、PE）相比，可降解微塑料（如PBAT）能显著增强土壤微生物网络的复杂性，促进菌群协作，进而提升豌豆养分吸收效率。但研究同时警告，这种“促进效应”可能伴随长期生态风险。相关成果近日发表于《Frontiers of Agricultural Science and Engineering》。

土壤微生物的“社交圈”被微塑料改写

土壤微生物群落如同地下“生态工程师”，通过协作分解有机质、释放养分，支撑作物生长。但微塑料污染正像“外来入侵者”，打乱这个“社交网络”。传统塑料（PP、PE）因其难降解特性，会在土壤中形成“塑料岛”，导致微生物多样性下降；而可降解塑料（如PBAT）虽能被微生物分解，但其对菌群协作的影响尚不明确。

团队以豌豆为研究对象，对比0.1%和1%浓度下，传统微塑料（PP、PE）与可降解微塑料（PCL、PBAT）对土壤微生物网络的影响。结果发现，PBAT处理组的微生物网络呈现“更紧密的协作关系”——节点（微生物种类）和边（物种间关联）数量分别比对照组增加20%和35%，关键菌群如变形菌门、酸杆菌门的丰度提升15%-25%，如同“从零散的小团体变成高效的大团队”。

PBAT的“双重角色”：促进生长但暗藏风险

可降解微塑料PBAT表现出独特的“双面性”：

• 短期“促进效应”：0.1% PBAT处理使土壤β-1,4-N-乙酰葡萄糖苷酶（NAG）活性提升40%，该酶如同“氮素挖掘机”，加速有机氮转化为可吸收铵态氮，豌豆氮吸收量增加20%；同时，微生物网络中“互利共生”关系占比从45%升至60%，竞争关系减少，养分循环效率提高。
• 长期“隐形风险”：1% PBAT处理虽在成熟期仍促进豌豆根系生长（生物量比对照组高20%），但导致土壤硝态氮含量降低15%，且可降解过程中释放的小分子化合物可能抑制部分有益菌（如固氮菌）活性，暗示长期使用或引发土壤养分失衡。

传统塑料：微生物网络的“破坏者”

相比之下，传统微塑料对微生物网络的影响更消极：

• 网络碎片化：1% PP处理使微生物网络节点减少15%，关键物种（如参与碳循环的放线菌）丰度下降，如同“社交圈核心人物离场”，导致网络稳定性降低；
• 功能紊乱：PE处理组土壤纤维素酶活性降低25%，有机碳分解变慢， Olsen-P（有效磷）含量减少10%，豌豆因“吃不饱”而减产。

未来：需警惕“生态链蝴蝶效应”

研究揭示，微塑料通过改变微生物网络影响土壤健康，可降解塑料虽短期利好，但需关注其对生态链的长期扰动。例如，PBAT促进的某些微生物可能加速温室气体排放，或与作物形成“养分竞争”。团队建议，未来应建立“微塑料-微生物-作物”长期监测体系，优先在低浓度（0.1%以下）下推广PBAT，并探索其与生物炭等改良剂的协同作用，降低生态风险。

论文通讯作者葛体达表示：“土壤微生物网络的微妙变化，可能引发作物生长的‘蝴蝶效应’。理解这一过程，是实现农业绿色转型的关键。”

来源: 农业科学与工程前沿