控釋肥料（CRF）因其養(yǎng)分緩慢釋放和提高肥料利用率的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。其殘留膜層的形成源于肥料養(yǎng)分完全釋放后，包裹肥料的聚氨酯膜層難以被微生物或陽(yáng)光直接降解。聚氨酯微塑料以極小的尺寸（直徑1-5毫米，厚度10-80微米）直接進(jìn)入表層土壤。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，長(zhǎng)期施用控釋肥料（CRF）導(dǎo)致聚氨酯微塑料的積累，造成不可逆污染——每公斤控釋肥料大約會(huì)產(chǎn)生32,000個(gè)微塑料顆粒——而且這些顆粒難以回收。
聚氨酯由多元醇與異氰酸酯反應(yīng)形成，其疏水交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既能實(shí)現(xiàn)肥料緩釋效果，又能抵抗土壤中的微生物活動(dòng)和水解作用，導(dǎo)致長(zhǎng)期殘留。值得注意的是，由生物殘?jiān)?jīng)長(zhǎng)期地球化學(xué)轉(zhuǎn)化形成的腐植酸，在提升肥料利用效率、改良土壤結(jié)構(gòu)和促進(jìn)作物生長(zhǎng)方面具有多重功能。在微塑料降解相關(guān)研究中，證據(jù)表明腐植酸具有調(diào)控塑料降解過(guò)程的潛力。然而，關(guān)于腐植酸能否與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中典型控釋肥衍生的聚氨酯微塑料發(fā)生相互作用及其作用機(jī)制，目前尚無(wú)明確研究結(jié)論，這已成為當(dāng)前微塑料研究與農(nóng)田土壤修復(fù)研究中的一個(gè)關(guān)鍵空白。
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)土肥高效利用國(guó)家工程研究中心的研究人員提出了一種協(xié)同解決方案：腐殖酸與控釋肥料的聯(lián)合使用，不僅能使作物增產(chǎn)12.3%–22.4%，還能夠?qū)⒕郯滨ノ⑺芰辖到馑俾侍嵘?4.3%–43.9%，這對(duì)于應(yīng)對(duì)保障糧食安全和修復(fù)土壤微塑料污染的雙重挑戰(zhàn)具有重要意義。研究進(jìn)一步揭示了腐植酸與聚氨酯微塑料的相互作用機(jī)制：黑暗條件下腐植酸通過(guò)聚氨酯微塑料中C-H鍵的斷裂并引發(fā)異構(gòu)化促進(jìn)自由基形成；光照條件下腐植酸中的酚羥基與羧基通過(guò)光激發(fā)介導(dǎo)活性氧的生成，從而引發(fā)聚氨酯微塑料碳骨架的氧化斷裂。這項(xiàng)研究為解決農(nóng)田聚氨酯微塑料污染問(wèn)題以及農(nóng)田微塑料的原位處理提供了新的思路。
18121353183歐陽(yáng)先生