菠萝蜜壳生物炭与硅酸钾联合缓解聚对苯二甲酸乙二醇酯对小麦植株的胁迫效应

《Scientific Reports》：Combined application of biochar and silicon on physiological and antioxidant defense mechanism of wheat against plastic induced stress

　　

摘要

由于塑料废弃物具有高稳定性、不可生物降解性和长期持久性，其指数级增长已成为环境和公共健康面临的重大问题。本研究分析了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）对小麦植株的影响，并探讨了利用菠萝蜜壳生物炭（JSBC）和硅酸钾（Si）缓解其不利影响的效果。通过盆栽实验评估了PET、JSBC和Si处理的单独及联合效应对小麦植株生长的影响。处理后，采集小麦植株分析形态和生化指标、氧化胁迫标记物、酶促和非酶促抗氧化剂以及乙醛醇酶活性。小麦植株暴露于PET处理后，形态性状和相对含水量降低，光合作用受损，脂质过氧化和电解质渗漏增加。与PET处理相比，PET处理盆栽中JSBC和Si的联合处理分别将电解质渗漏、H₂O₂和O₂^·?水平降低了29%、53%和31%。单独或联合施用JSBC和Si可增强小麦植株的生长特性，并通过调节抗氧化酶和乙醛醇酶的活性来缓解PET诱导的氧化胁迫。本研究结果强调了生物炭和硅酸钾联合应用在增强塑料胁迫下小麦植株生长方面的有益效果。因此，JSBC和Si的联合应用是减轻塑料污染物并将废弃物重新利用为可再生资源以对抗土壤生态系统中塑料污染的一种有前景的策略。