Стресс, вызванный микропластиком, у растений: влияние на рост растений и стратегии ремедиации

Загрязнение микропластиком (МП) становится глобальной проблемой вследствие устойчивости, длительного сохранения и прочности частиц МП в различных экосистемах. В наземных экосистемах растения подвергаются стрессу, вызванному МП, что влияет на их общий рост и развитие. В данном обзорном исследовании критически проанализировано воздействие стресса, вызванного МП, на растения. Установлено, что снижение физического роста растений под воздействием МП сопровождается двумя взаимодополняющими эффектами: (i) блокированием пор в семенной оболочке или корнях, изменяющим поглощение воды и питательных веществ; и (ii) усилением засухи вследствие повышения трещинообразования почвы под воздействием МП. Вместе с тем снижение физиологических показателей роста при стрессе, вызванном МП, сопровождается четырьмя взаимодополняющими эффектами: (i) избыточным образованием активных форм кислорода (АФК); (ii) изменением ионома листьев и корней; (iii) нарушением гормональной регуляции; и (iv) снижением содержания хлорофилла и интенсивности фотосинтеза. В связи с этим мы предполагаем, что воздействие на механизмы регуляции окислительно-восстановительного состояния может способствовать повышению устойчивости растений к МП; однако антиоксидантная активность в значительной степени зависит от вида растения, типа ткани, типа МП и его дозы. Стресс, вызванный МП, также косвенно снижает рост растений, изменяя продуктивность почвы. Однако негативные эффекты МП варьируют в зависимости от наличия различных поверхностных функциональных групп и размера частиц. Наконец, мы предлагаем использовать агрономические подходы, включая применение регуляторов роста и биоугля, замену пластиковой мульчи растительными остатками, диверсификацию сельскохозяйственных культур и биологическую деградацию, для смягчения последствий стресса, вызванного МП, у растений. Эффективность этих методов также специфична для типа МП и зависит от его дозы.