Visual tracking of label-free microplastics in wheat seedlings and their effects on crop growth and physiology

微塑料 木质部 开枪 叶绿素 化学 作物 农学 生物 园艺 环境化学
作者
Ruijie Li,Chen Tu,Lianzhen Li,Xinyao Wang,Jie Yang,Feng Yu,Xin‐Guang Zhu,Qiaohui Fan,Yongming Luo
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier]
卷期号:456: 131675-131675 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.131675
摘要

The effects of microplastics on crop plants have attracted growing attention. However, little is known about the effects of microplastics and their extracts on the growth and physiology of wheat seedlings. In this study, hyperspectral-enhanced dark field microscopy and scanning electron microscopy were used to accurately track the accumulation of 200 nm label-free polystyrene microplastics (PS) in wheat seedlings. The PS accumulated along the root xylem cell wall and in the xylem vessel member and then moved toward to the shoots. In addition, lower concentration (≤ 5 mg·L−1) of microplastics increased root hydraulic conductivity by 80.6 %− 117.0 %. While higher PS treatment (200 mg·L−1) considerably decreased plant pigments content (chlorophyll a, b, and total chlorophyll) by 14.8 %, 19.9 %, and 17.2 %, respectively, and decreased root hydraulic conductivity by 50.7 %. Similarly, catalase activity was reduced by 17.7 % in root and 36.8 % in shoot. However, extracts from the PS solution showed no physiological effect on wheat. The result confirmed that it was the plastic particle, rather than the chemical reagents added in the microplastics, contributed to the physiological variation. These data will benefit to better understanding on the behavior of microplastics in soil plants, and to providing of convincing evidence for the effects of terrestrial microplastics.
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