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编译：王上
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原名：Microplastic contamination accelerates soil carbon loss through positive priming
译名：微塑料污染通过正向激发效应加速土壤碳流失
期刊：Science of The Total Environment
2023年影响因子：8.2
5年影响因子：8.6
在线发表时间：2024.09.14
第一作者：周杰 副教授jiezhou516@hotmail.com
通讯作者：桂恒 副研究员guiheng@mail.kib.ac.cn
第一单位：南京农业大学农学院/江苏省现代作物生产协同创新中心
文章亮点
K策略家在PHBV污染的土壤中占主导地位，诱导的正激发效应比聚乙烯微塑料更强
微生物氮矿化在推动可生物降解的PHBV诱导激发效应方面发挥了重要作用
添加了可生物降解PHBV的土壤释放出更多能量，微生物分解代谢效率更高
无论微塑料类型如何，葡萄糖都会导致土壤净碳平衡为负（-59~-132 μg C g-1 ）。
众所周知，激发效应，即新鲜有机碳（C）输入后土壤有机质（SOM）分解的变化会影响陆地生态系统中的碳储存。微塑料（粒径小于5mm）在土壤中无处不在，这是因为塑料的使用量越来越大，而且往往没有对其进行适当的废弃管理。传统的聚乙烯和生物降解塑料（PHBV）分子结构中含有大量的碳，可被微生物同化。然而，微塑料所引发的潜在激发效应的程度和方向尚不清楚。
作者在德国哥廷根大学附近种植了番茄的土地上采集了土壤样品，之后对这些土壤在室内进行培养分析。作者我们添加了14C标记的葡萄糖，以研究本底聚乙烯和PHBV 微塑料（1%，w/w）如何在短期内影响SOM分解及其潜在的微生物机制。
经过60天的培养，受PHBV污染的土壤中的CO2累积排放量比受聚乙烯污染的土壤高42-53%。无论微塑料的类型如何，添加葡萄糖都会增加SOM的分解并产生正向的激发效应，从而导致土壤净C平衡为负值（-59 ~ -132 μg C g-1）。在 PHBV 污染的土壤中，K策略家占主导地位，与聚乙烯污染的土壤相比，K策略家诱导的正激发效应高出 72%（160 vs. 92 μg C g-1）。这归因于难分解SOM的分解作用增强，从而获得了氮。
PHBV中更强的激发效应可归因于真菌和细菌之间的合作分解，它们在 PHBV中代谢了更多的难分解碳。此外，相对较高的热量呼吸比、较低的底物利用效率、较大的酶活性但较短的酶周转时间都表明，受PHBV污染的土壤释放出更多的能量，微生物分解代谢效率更高，对SOM的分解和养分资源的吸收效率更高。
总之，微塑料（尤其是生物可降解微塑料）会改变生物地球化学循环，通过增加农业土壤中土壤有机质的分解，对碳固存以及区域和全球碳预算产生重大负面影响。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969724064295
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