添加微塑料和水稻秸秆对典型农田土壤CO₂排放的影响

摘要

为探究微塑料污染对水稻秸秆还田下土壤有机碳矿化的影响，采集3种典型农田土壤（水稻土、红壤和潮土），进行70 d室内培养试验，每种土壤设置对照（control check,CK）、添加微塑料（polyethylene,PE）、添加水稻秸秆（rice straw,RS）、添加微塑料和水稻秸秆（rice straw-polyethylene,RS-PE）4个处理，测定各处理土壤理化性质、CO₂释放量、可溶性有机碳（soluble organic carbon,DOC）和微生物生物量碳（microbial biomass carbon,MBC）含量。结果显示：3种土壤中PE和RS-PE处理下70 d内CO₂累积释放量大小为潮土>稻土>红壤。与CK处理相比，RS处理后3种土壤CO₂累积释放量均显著增加，PE处理后红壤和潮土中CO₂累积释放量显著增加。添加微塑料和水稻秸秆提高了3种土壤DOC和MBC含量，促进土壤有机碳矿化。3种土壤中平均相对分子质量（E₂/E₃）值依次为水稻土>红壤>潮土；且添加微塑料和水稻秸秆提高了土壤DOC平均相对分子质量、芳香性和疏水性。3种土壤有机碳矿化均与DOC E₂/E₃呈显著负相关，且水稻土和潮土有机碳矿化与DOC芳香性(SUVA₂₅₄)和疏水性(SUVA₂₆₀)呈显著正相关。研究结果表明，微塑料和水稻秸秆还田显著影响土壤有机碳的矿化。

关键词

微塑料 / 土壤 / 水稻秸秆 / 有机碳矿化 / CO₂排放