μPlastik - Verständnis der Effekte von Mikroplastik auf Rhizosphärenprozesse und -wechselwirkungen in landwirtschaftlichen Böden; TP C (FZJ)

Abstract

Das Ziel des Verbundvorhabens μPlastik, Teilprojekt C (FZJ), in Phase I war es, die Effekte verschiedener Mikroplastikarten in verschiedenen Böden, die sich insbesondere in ihrer Textur unterschieden, auf die bodenphysikalischen Eigenschaften, das Wurzelwachstum von Winterweizen sowie die biogeochemischen Prozesse in der Rhizosphäre zu untersuchen. Daneben wurden auch Versuche zum Abbau von Mikroplastik im Boden durch natürliche und chemische Prozesse untersucht. Hierzu wurden schwerpunktmäßig Untersuchungen im Labor, in Rhizotronexperimenten in Klimakammern sowie in Lysimeterexperimenten im Freiland durchgeführt. Zentrale Ergebnisse waren, dass es sehr stark von der Textur des Bodens und von der Konsistenz der Mikroplastikpartikel abhängt, wie deren Wirkung auf die Bodeneigenschaften, die biogeochemischen Prozesse und das Wurzelwachstum ausfällt. Es wurden positive, negative und ausbleibende Effekte beobachtet, ohne dass klare Muster erkennbar wurden. Die Versuche zu möglichen Abbaumechanismen ergaben, dass ein natürlicher Abbau von Mikroplastikpartikeln im Boden extrem langsam verläuft und daher sehr wahrscheinlich nicht in signifikantem Umfang zur Verringerung der Mikroplastikbelastung des Bodens beitragen kann. Datei-Upload durch TIB The aim of the joint project μPlastic, subproject C (FZJ), in phase I was to investigate the effects of different types of microplastics in different soils, which differed in particular in their texture, on the physical properties of the soil, the root growth of winter wheat and the biogeochemical processes in the rhizosphere. In addition, experiments on the degradation of microplastics in the soil through natural and chemical processes were also investigated. To this end, investigations were focused on experiments in the laboratory, with rhizotrons in climate chambers and with lysimeter in the field. The main results were that it depends very much on the texture of the soil and the consistency of the microplastic particles as to how their effect on soil properties, biogeochemical processes and root growth. Positive, negative and absent effects were observed without any recognizable clear patterns. The experiments on possible degradation mechanisms revealed that the natural degradation of microplastic particles in the soil is extremely slow and is therefore very unlikely to significantly contribute to the reduction of microplastic pollution in the soil.