Добавление микропластика изменяет структуру микробного сообщества и стимулирует выбросы диоксида углерода из почв овощеводческих угодий

Загрязнение микропластиком становится повсеместной проблемой во всем мире, однако его влияние на почвенную среду изучено слабо. Проведен эксперимент в почвенном микроокосе с использованием микропластика из полиэтилена низкой плотности для оценки влияния загрязнения микропластиком на круговорот питательных веществ в почве и структуру почвенного микробного сообщества. Результаты показали, что внесение микропластика значительно стимулировало выбросы диоксида углерода из почвы, но не влияло на выбросы закиси азота. Значительно возросли pH почвы, растворимый органический углерод, аммонийный азот, содержание суммарных фосфолипидных жирных кислот (PLFA), а также соотношения грамположительных к грамотрицательным бактериям и насыщенных к мононенасыщенным PLFA. Кроме того, при увеличении внесения микропластика значительно уменьшались нитратный азот и соотношения грибов к бактериям, суммарных изоразветвленных жирных кислот к суммарным антеизо-разветвленным жирным кислотам и циклопропильных к предшественникам. Внесение микропластика снижало численность аммоний-окисляющих бактерий и нитритредуктазы (nirS), но мало влияло на функциональные гены аммоний-окисляющих архей, нитритредуктазу (nirK) и нитрозооксидазу. Анализ основных координат по гену 16S рРНК бактерий и по внутреннему транскрибируемому пространству грибов в обработках с добавлением микропластика показал явное формирование кластеров бактериальных и грибных сообществ. Средняя абундance некоторых таксонов микроорганизмов, обладающих толерантностью и способностью к деградации микропластика, таких как Nocardioidaceae, Amycolatopsis, Aeromicrobium, Cytophagaceae, Betaproteobacteria, Rhodoplanes и Mortierella, в обработках с добавлением микропластика была значительно выше, чем в контроле. Результаты свидетельствуют, что микропластики существенно влияют на микробные сообщества и могут оказывать влияние на глобальные циклы углерода и азота. Environ Toxicol Chem 2021;40:352-365. © 2020 SETAC.