随着农业地膜的大规模使用，微塑料在土壤中的累积已成为全球性环境问题。这些直径小于5毫米的颗粒不仅改变土壤物理结构，更通过复杂的生物地球化学过程影响作物生长。小麦作为全球主要粮食作物，其光合效率直接关系到产量形成。然而，微塑料如何通过根际微生物群落这一"桥梁"间接调控小麦净光合速率（Net Photosynthetic Rate, NPR），至今仍是未解之谜。因此，本研究的目的为明确微塑料（PE和PVC）积累通过根际微生物群落影响小麦NPR的机制，揭示微塑料通过改变根际细菌/真菌群落结构与功能，调控小麦抗氧化防御与光合效率的路径。

近期，宁波大学农产品质量安全全国重点实验室葛体达团队完成的题为“Microplastics reduce the wheat (Triticum aestivum L.) net photosynthetic rate through rhizospheric effects”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年3期正式发表。

研究团队采用盆栽实验，设置0%、1%、5%（w/w）三种微塑料（聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC））添加浓度，测定小麦净光合效率以及根际与非根际可利用养分、关键水解酶活性以及微生物群落结构和组成等指标，结合原位酶谱技术，运用结构方程模型系统解析了土壤-微生物-作物系统对微塑料积累的响应规律。

结果发现，PE5%和PVC（1%、5%）处理显著降低超氧化物歧化酶（SOD）活性（15.35%–36.7%）、提高过氧化物酶（POD）活性（32.47%–61.93%），导致NPR下降17.94%–23.81%。结合土壤酶活性和微生物多样性分析，揭示了微塑料通过改变根际细菌/真菌群落结构与功能，协同调控小麦抗氧化防御与光合效率的路径，为小麦–土壤系统微塑料污染治理提供理论依据。

该研究揭示了PE和PVC微塑料通过根际效应影响小麦NPR的双重机制。该研究创新性地提出"微塑料–根际微生物–作物光合"的级联效应框架，证实不同聚合物类型（PE/PVC）通过特异性改变微生物群落结构，进而调控宿主植物的生理响应。发现小麦通过提高POD活性形成适应性防御策略。研究结果对评估农业微塑料污染的生态风险、制定土壤修复策略具有重要指导价值。

新疆大学生态与环境学院刘玉槐为论文第一作者，宁波大学葛体达为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、英国自然环境研究委员会全球挑战研究基金以及山东省一流学科建设“811”工程的资助。

Cite the article:

Yuhuai Liu, Heng Wang, Li Wang, Jina Ding, Hui Zhai, Qiujin Ma, Can Hu, Tida Ge. 2026. Microplastics reduce the wheat (Triticum aestivum L.) net photosynthetic rate through rhizospheric effects. Journal of Integrative Agriculture, 25(3): 1263-1275.

https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.06.014

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