塑料污染對農(nóng)田土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響

孫貝雯，公瑋，李月芬，劉兆順*，劉毅

（1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 130061；2.中國科學(xué)院武漢植物園水生植物與流域生態(tài)重點實驗室，武漢 430074；3.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

土壤是保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要自然資源，也是陸地生態(tài)系統(tǒng)遭受強(qiáng)烈污染壓力的重要組成部分，土壤污染是造成當(dāng)前全球土壤功能退化的主要威脅之一[1]。其中，土壤白色污染已經(jīng)對全球各國的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重威脅。土壤中的塑料逐年積累，導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，進(jìn)而對糧食的生產(chǎn)安全和質(zhì)量安全構(gòu)成挑戰(zhàn)。農(nóng)田地膜殘留問題是我國特有的塑料污染問題[2]，我國地膜的使用量約占全球的75%，且回收率不足60%[3]。廢舊地膜破碎并殘留在土壤中難以降解，從而導(dǎo)致大量塑料碎片存在于土壤中，對耕地健康造成嚴(yán)重威脅[4]。因此，農(nóng)田土壤塑料污染防治問題目前已成為亟需解決的重大環(huán)境問題。

土壤團(tuán)聚體作為土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，控制著土壤水、肥、氣、熱的保持和運移，與土壤生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程緊密關(guān)聯(lián)[5]。土壤團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會影響土壤侵蝕過程中的入滲、結(jié)皮和剝離等相關(guān)過程，是預(yù)測土壤水分流失和土壤侵蝕能力的重要指標(biāo)[6-7]。進(jìn)入土壤中的塑料降解后會形成微塑料，微塑料與土壤顆粒的團(tuán)聚化對于認(rèn)識土壤塑料污染和環(huán)境行為至關(guān)重要[8]。團(tuán)聚體作為土壤物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵節(jié)點[9]，同時也是包括微塑料在內(nèi)眾多污染物質(zhì)的主要固定場所[10]。已有研究表明，進(jìn)入土壤的微塑料中，僅28%的塑料是以分散的自由顆粒形式存在，而絕大部分（約占72%）會與土壤團(tuán)聚體結(jié)合，且不同團(tuán)聚體中微塑料的數(shù)量和形狀差異顯著[11]。此外，由于團(tuán)聚體對塑料污染物的物理保護(hù)作用而使塑料難以降解[11]，從而形成長期的污染風(fēng)險。因此，針對土壤塑料污染，有必要在團(tuán)聚體尺度下開展更加深入的研究。

塑料污染會影響土壤持水性、容重、微生物活性，其中部分效應(yīng)可能與塑料物理性質(zhì)有關(guān)（如形狀、大小和毒性）[12]。隨著檢測方法的進(jìn)步，塑料在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的環(huán)境效應(yīng)是未來重要的研究領(lǐng)域，當(dāng)前的挑戰(zhàn)是塑料的行為對于土壤團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定性產(chǎn)生怎樣的影響。因此，有必要深入研究土壤團(tuán)聚體與微塑料的互作及效應(yīng)。本文以土壤團(tuán)聚體為研究對象，探究塑料污染對土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響，以期為塑料污染過程、效應(yīng)與調(diào)控理論做出貢獻(xiàn)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

采樣點分布如表1所示，本研究于2021年10—11月在全國范圍內(nèi)開展不同類型土壤樣品的取樣調(diào)查，采用五點取樣法進(jìn)行配對采樣，將采樣點按照我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展程度以及典型的土壤類型進(jìn)行劃分，分為東北、西北、華北、華中、東南、西南6 個區(qū)域，共設(shè)置了34 個采樣點。在確定的樣點范圍內(nèi)針對受塑料污染土壤和未被塑料污染土壤進(jìn)行配對采樣，有塑料輸入和無塑料輸入的土壤分別采集1.5 kg，采樣深度為0~20 cm，共收集土壤樣本68 個。有塑料輸入的土樣選取的是長期覆蓋地膜的農(nóng)用地，無塑料輸入的土壤為距離已采的有塑料輸入的土樣附近1 km2范圍內(nèi)未覆膜且遠(yuǎn)離道路無塑料垃圾堆積的土壤。采集后的土樣用自封袋裝好，在快遞箱中裝滿泡沫膜和空氣包避免土樣受到擠壓和碰撞，防止團(tuán)聚體被破壞。土樣在干凈密閉的環(huán)境下自然風(fēng)干，其基本理化性質(zhì)見表2。在實驗室篩分土壤團(tuán)聚體后，計算團(tuán)聚體的穩(wěn)定性指標(biāo)。

表1 采樣點分布Table 1 Distribution of sampling points

表2 土壤主要理化性質(zhì)Table 2 Main physical and chemical properties of soil

1.2 團(tuán)聚體篩分及穩(wěn)定性指標(biāo)體系

1.2.1 干濕篩法

本研究采用干篩法與濕篩法相結(jié)合的方式篩分團(tuán)聚體[13]。設(shè)置干篩的篩分粒級為>5、2~5、1~2、0.25~1 mm 和<0.25 mm 5 個粒級團(tuán)聚體，仔細(xì)剔除風(fēng)干土樣中的石礫和根、葉、蟲體后，充分混勻鋪成正方形，用四分法選取500 g 的樣品放在篩孔直徑為5、2、1、0.25 mm 的土壤篩中，搖晃15 min 左右，分離出>5、2~5、1~2、0.25~1 mm 和<0.25 mm 5 個粒級團(tuán)聚體，然后對各粒徑團(tuán)聚體進(jìn)行稱量。設(shè)置濕篩的篩分粒級為>2、1~2、0.25~1、0.053~0.25 mm 和<0.053 mm 5 個粒級團(tuán)聚體，用四分法取100 g 原樣土置于浸泡在去離子水中的孔徑為2 mm 的分樣篩中，手動進(jìn)行小幅度的振蕩，直至篩子上方混合物液體變得不再渾濁，將過2 mm篩后的混合物再以同樣操作依次通過孔徑為1、0.5、0.25、0.053 mm 的篩子，篩分完后將保留在篩中的樣品在40 ℃下烘干收集，烘干后的土樣即為相應(yīng)粒徑的水穩(wěn)性團(tuán)聚體。

1.2.2 穩(wěn)定性指標(biāo)計算

對于土壤團(tuán)聚體周轉(zhuǎn)動態(tài)及穩(wěn)定性分析，利用平均重量直徑（Mean weight diameter，MWD）、幾何平均直徑（Geometric mean diameter，GMD）、標(biāo)準(zhǔn)化平均重量直徑（Normalized mean weight diameter，NMWD）和團(tuán)聚體破壞率（Percentage of aggregate destruction，PAD）等常用的團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)體系進(jìn)行評價[14]，基于這些指標(biāo)的差異來確定塑料污染對土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響。指標(biāo)計算方法參考相關(guān)的文獻(xiàn)[15-18]。

MWD計算公式：

GMD計算公式：

NMWD計算公式：

式中：rmax-j為第j個篩子的最大孔徑，mm；rmin為篩子的最小孔徑，mm。

PAD計算公式：

式中：DR>0.25為干篩獲得的>0.25 mm團(tuán)聚體的含量，%；WR>0.25為濕篩獲得的>0.25 mm團(tuán)聚體的含量，%。

1.3 統(tǒng)計分析

采用Excel 2021 和SPSS 26進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理與分析，采用Origin 2022繪圖。對各地區(qū)間及各地區(qū)內(nèi)部受塑料污染和未被塑料污染土壤間各粒級團(tuán)聚體進(jìn)行方差分析，對受塑料污染和未被塑料污染土壤間團(tuán)聚體直徑和穩(wěn)定性差異采用配對樣品t 檢驗進(jìn)行分析。采用Pearson 相關(guān)系數(shù)對直徑參數(shù)和團(tuán)聚體組成進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤團(tuán)聚體組成分析

受塑料污染土壤和未被塑料污染土壤的團(tuán)聚體組成均呈正態(tài)分布且滿足方差齊性檢驗，各區(qū)域內(nèi)部無顯著差異，不同地區(qū)在>5 mm 機(jī)械穩(wěn)定性大團(tuán)聚體（P<0.05）含量以及0.25~1 mm（P=0.004）、0.053~0.25 mm（P=0.005）、<0.053 mm（P=0.017）水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量上存在顯著差異。從機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體組成來看（圖1），農(nóng)田土壤塑料輸入增加了>5 mm 機(jī)械穩(wěn)定性大團(tuán)聚體的比例，而降低了<0.25 mm 機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體的比例，塑料污染對2~5、1~2 mm 和0.25~1 mm等粒級的機(jī)械穩(wěn)性團(tuán)聚體影響不明顯。從水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成來看（圖2），大多數(shù)農(nóng)田中以<0.25 mm 微團(tuán)聚體占主導(dǎo)，占比在70%以上，而水穩(wěn)性大團(tuán)聚體的含量相對較低。此外塑料輸入降低了>2 mm 農(nóng)田土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體比例，增加了<0.053 mm 土壤顆粒的比例，而塑料污染對1~2、0.25~1 mm 和0.053~0.25 mm 等粒級的水穩(wěn)性團(tuán)聚體影響并不明顯。從不同區(qū)域來看，我國西北、華北和華中等地區(qū)地膜的使用量大、使用年限長，土壤團(tuán)聚體受塑料的影響明顯大于其他地區(qū)（圖3），特別是機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體組成。

圖3 不同區(qū)域有無塑料污染條件下土壤團(tuán)聚體組成Figure 3 Composition of soil aggregates in different regions with or without plastic pollution

2.2 土壤團(tuán)聚體直徑分析

本研究采用MWD、GMD以及NMWD對有無塑料污染條件下的土壤團(tuán)聚體直徑進(jìn)行分析（圖4、圖5）。對于干篩機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體，未受塑料污染的土壤團(tuán)聚體MWD和GMD的平均值分別為3.50 mm（0.49~5.36 mm）和2.10 mm（0.18~4.76 mm），而受塑料污染的土壤團(tuán)聚體MWD和GMD的平均值分別為4.28 mm（1.73~6.66 mm）和2.77 mm（0.40~5.76 mm），統(tǒng)計分析表明，土壤機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體MWD（P=0.001）和GMD（P=0.002）在有無塑料污染條件下差異顯著。對于濕篩水穩(wěn)性團(tuán)聚體，未受塑料污染的土壤團(tuán)聚體MWD和GMD的 平均值分 別 為0.55 mm（0.06~1.45 mm）和0.17 mm（0.03~0.60 mm），而受塑料污染的土壤團(tuán)聚體MWD和GMD的平均值分別為0.48 mm（0.11~1.45 mm）和0.15 mm（0.03~0.63 mm），土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體MWD（P=0.102）和GMD（P=0.183）在有無塑料污染條件下差異不顯著。

圖4 有無塑料污染條件下土壤團(tuán)聚體的平均重量直徑和幾何平均直徑Figure 4 Geometric weight diameter and mean diameter of soil aggregates with or without plastic contamination

圖5 有無塑料污染條件下土壤團(tuán)聚體的標(biāo)準(zhǔn)化平均重量直徑Figure 5 Normalized mean weight diameter of soil aggregates with or without plastic contamination

NMWD的數(shù)值大小隨團(tuán)聚體粒級的增大而減小，不同尺寸團(tuán)聚體NMWD之間的差異越小[18]，土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性越弱。本研究分別計算了機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體2~5、1~2 mm 和0.25~1 mm 的NMWD，以及水穩(wěn)定性團(tuán)聚體1~2、0.25~1、0.053~0.25 mm 的NMWD。未被塑料污染土壤的機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體2~5、1~2 mm和0.25~1 mm 的NMWD分別為0.74、2.00 mm 和4.67 mm，而有塑料污染土壤對應(yīng)的NMWD分別為0.90、2.45 mm 和5.71 mm，統(tǒng)計分析表明，土壤機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體NMWD在有塑料污染土壤中的差異顯著高于無塑料污染土壤（P=0.001）。對于水穩(wěn)性團(tuán)聚體，無塑料污染條件下1~2、0.25~1 mm、0.053~0.25 mm團(tuán)聚體的NMWD分別為0.28、0.58 mm 和2.78 mm，而有塑料污染土壤對應(yīng)的NMWD分別為0.25、0.50 mm 和2.42 mm，塑料污染并未顯著改變土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體NMWD在各粒級間的差異（P=0.102）。以上結(jié)果說明，農(nóng)田土壤塑料污染顯著增加了機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體直徑，但對水穩(wěn)性團(tuán)聚體直徑無顯著影響。

2.3 土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性分析

PAD的數(shù)值大小與土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度呈反比，其數(shù)值越小，團(tuán)聚體越穩(wěn)定[16]。本研究分別計算了>2、>1 mm和>0.25 mm的PAD（圖6），在有無塑料污染條件下，>2 mm 的PAD平均分別為86%和77%，>1 mm 的PAD平均分別為80%和73%，>0.25 mm的PAD平均分別為68%和63%，塑料污染過的農(nóng)田土壤各粒級PAD均顯著高于未被塑料污染過的農(nóng)田土壤（P<0.05）。

圖6 有無塑料污染條件下土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性Figure 6 Stability of soil aggregates with or without plastic contamination

2.4 土壤團(tuán)聚體組成各參數(shù)間的相關(guān)性分析

相關(guān)性結(jié)果表明，對機(jī)械穩(wěn)定性土壤團(tuán)聚體（表3），在土壤無塑料輸入的情況下，土壤團(tuán)聚體MWD和GMD與>5、0.25~1 mm和<0.25 mm粒級團(tuán)聚體含量具有顯著的相關(guān)性，正負(fù)關(guān)系以2 mm 為界，與>5 mm 團(tuán)聚體呈正相關(guān)，而與0.25~1 mm 和<0.25 mm 團(tuán)聚體呈負(fù)相關(guān)。而在有塑料輸入的土壤中，土壤團(tuán)聚體MWD和GMD與>5、1~2、0.25~1 mm 和<0.25 mm 粒級團(tuán)聚體含量具有顯著的相關(guān)性，正負(fù)關(guān)系以5 mm為界，與>5 mm團(tuán)聚體呈正相關(guān)，而與1~2、0.25~1 mm和<0.25 mm 團(tuán)聚體呈負(fù)相關(guān)。對水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體（表4），無論有無塑料污染情況，土壤團(tuán)聚體MWD和GMD均與>2、1~2 mm 和0.25~1 mm 粒徑團(tuán)聚體占比呈顯著正相關(guān)，而與<0.053 mm 粒徑團(tuán)聚體占比呈顯著負(fù)相關(guān)。無塑料污染的土壤MWD與0.053~0.25 mm 團(tuán)聚體呈現(xiàn)弱負(fù)相關(guān)。以上結(jié)果說明塑料污染增加了1~2 mm的機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體對其平均直徑的貢獻(xiàn)，而塑料污染并未改變水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體組成對其平均直徑的貢獻(xiàn)。

表3 土壤機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體與直徑參數(shù)間相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis between diameter parameters and soil mechanically stable aggregates

表4 土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體與直徑參數(shù)間相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of diameter parameters and soil water-stable aggregates

有機(jī)質(zhì)在土壤團(tuán)聚體的形成和周轉(zhuǎn)中發(fā)揮著重要的膠結(jié)作用，本研究發(fā)現(xiàn)，無論有無塑料輸入，各粒級機(jī)械穩(wěn)定性土壤團(tuán)聚體含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量均無相關(guān)性。對于水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體，在土壤無塑料輸入的情況下，土壤有機(jī)質(zhì)與1~2 mm 粒徑團(tuán)聚體呈顯著正相關(guān)、與0.25~1 mm粒徑團(tuán)聚體呈正相關(guān)，而與<0.053 mm 粒徑團(tuán)聚體呈顯著負(fù)相關(guān)，而在有塑料輸入的土壤中，土壤有機(jī)質(zhì)與1~2、0.25~1 mm 粒徑團(tuán)聚體呈顯著正相關(guān)，而與<0.053 mm 粒徑團(tuán)聚體呈顯著負(fù)相關(guān)。以上說明有機(jī)質(zhì)含量主要對土壤的水穩(wěn)性團(tuán)聚體存在影響。

3 討論

土壤團(tuán)聚體形成與周轉(zhuǎn)的過程一般包括形成、穩(wěn)定和崩解3 個階段[19]，在土壤團(tuán)聚體形成階段，土壤生物（包括土壤動物和微生物）通過吞食、排泄和分解活動，可將土壤中的有機(jī)碎屑、真菌菌絲體和土壤顆粒等物質(zhì)結(jié)合在一起形成大團(tuán)聚體[6]。同時，土壤有機(jī)質(zhì)作為團(tuán)聚體的主要膠結(jié)劑，在團(tuán)聚體穩(wěn)定和崩解階段起決定性作用[20]。塑料制品作為人工合成的含碳化合物，輸入土壤后可能同樣對團(tuán)聚體周轉(zhuǎn)及其穩(wěn)定起重要作用。

塑料污染可能通過吸附和纏繞作用促進(jìn)團(tuán)聚體的形成與穩(wěn)定。本研究結(jié)果表明，塑料污染會使土壤>5 mm 的機(jī)械穩(wěn)定性大團(tuán)聚體含量增加，但會降低<0.25 mm的團(tuán)聚體含量，這與胡旭凱等[21]的研究結(jié)果一致；塑料污染會使土壤>2 mm 的水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量減少，但會增加>0.053 mm 的團(tuán)聚體含量，這與馬文倩等[22]的研究結(jié)果相似。MWD、GMD和NMWD的值越大，說明團(tuán)聚體越穩(wěn)定[18，23]。塑料污染土壤機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體直徑指數(shù)MWD、GMD和NMWD均顯著大于無污染土壤，原因可能是塑料破碎后形成微塑料，由于其具有化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比表面積大和吸附性強(qiáng)等特點[24]，可能有利于土壤顆粒的聚合，進(jìn)而促進(jìn)團(tuán)聚體的形成。而對于水穩(wěn)性團(tuán)聚體，在有無塑料污染的條件下土壤團(tuán)聚體組成和直徑指標(biāo)均無顯著差異，塑料污染土壤NMWD略小于無污染土壤，塑料污染存在降低水穩(wěn)性團(tuán)聚體直徑的趨勢[25]，其原因可能是塑料污染對土壤動物和微生物造成了不利影響[26]。以上說明在塑料介導(dǎo)下形成的大團(tuán)聚體，其作用力可能只是物理吸附作用，并未形成穩(wěn)定的膠結(jié)作用。

塑料污染對土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響并不明確。當(dāng)前，對塑料污染引起團(tuán)聚體穩(wěn)定性的潛在變化研究仍處在初級階段[11，27]。土壤中塑料污染物的形狀、聚合物類型和濃度大小都會影響土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性[28]。一方面，塑料可通過黏附和纏繞等形式促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性[12，28]，這種效應(yīng)可能取決于塑料的形狀[29]，如纖維狀的塑料能更有效地纏結(jié)土壤顆粒，降低土壤團(tuán)聚體的崩解發(fā)生，也有利于土壤團(tuán)聚體固碳、抵御土壤侵蝕和通氣性。但另一方面，塑料風(fēng)化破碎后會形成微塑料，微塑料對土壤生物產(chǎn)生毒害性，并通過食物網(wǎng)傳遞，危害生物健康[30]，間接影響土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，而且塑料粒徑越小越容易被土壤動物取食[31]，表明團(tuán)聚體的穩(wěn)定性可能也與微塑料的大小關(guān)聯(lián)[32]。受塑料污染土壤各粒級PAD均顯著高于未被塑料污染過的土壤，可見農(nóng)田土壤塑料污染增加了機(jī)械穩(wěn)定性大團(tuán)聚體經(jīng)過濕篩后的破壞率，這也進(jìn)一步證明了農(nóng)田土壤塑料污染增加的土壤大團(tuán)聚體并不具有水穩(wěn)定性。

相關(guān)性分析結(jié)果表明，機(jī)械穩(wěn)定性土壤團(tuán)聚體MWD和GMD與各粒徑團(tuán)聚體含量皆呈線性關(guān)系（除與2~5 mm 粒徑相關(guān)性不顯著，以及與未被塑料污染土壤中1~2 mm 粒徑相關(guān)性不顯著外，其余均達(dá)顯著水平），其中無塑料污染土壤團(tuán)聚體正負(fù)相關(guān)性以2 mm 為界，有塑料污染土壤團(tuán)聚體正負(fù)相關(guān)性以5 mm為界，說明塑料輸入增加了>5 mm 粒級對土壤團(tuán)聚體直徑的貢獻(xiàn)。對于水穩(wěn)性團(tuán)聚體，其MWD和GMD均與各粒徑團(tuán)聚體含量呈線性關(guān)系（除無塑料污染土壤GMD值以及有塑料污染土壤MWD和GMD值與0.053~0.25 mm 粒徑相關(guān)性不顯著外，其余均達(dá)顯著水平），MWD和GMD與各粒徑團(tuán)聚體含量的正負(fù)相關(guān)性以0.25 mm 為界，這與姜敏等[33]的研究結(jié)果基本類似。本研究結(jié)果進(jìn)一步確認(rèn)了0.25 mm 是水穩(wěn)性團(tuán)聚體周轉(zhuǎn)較為關(guān)鍵的臨界點。

本研究探索了塑料污染對團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響，當(dāng)前對塑料污染引起團(tuán)聚體穩(wěn)定性的潛在變化研究仍處在初級階段，多注重于調(diào)查研究[11，27]，而在受控條件下微塑料影響團(tuán)聚體周轉(zhuǎn)及其穩(wěn)定性的定量研究報道相對較少，特別是不同形狀微塑料對團(tuán)聚體影響的差異性研究資料更加缺乏。后續(xù)研究還需進(jìn)一步探討塑料形狀和大小對土壤團(tuán)聚體的影響，了解塑料與土壤顆粒團(tuán)聚化機(jī)制，從土壤團(tuán)聚體的尺度上理解塑料的環(huán)境效應(yīng)及其與此相關(guān)的土壤生態(tài)過程，從而更好地防治土壤塑料污染，積極探索新型、科學(xué)、可持續(xù)的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，保障我國糧食安全。

4 結(jié)論

（1）從團(tuán)聚體組成來看，農(nóng)田土壤塑料輸入增加了>5 mm 機(jī)械穩(wěn)定性大團(tuán)聚體比例，農(nóng)田土壤塑料輸入顯著增加了機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體直徑指數(shù)MWD和GMD，但對水穩(wěn)性團(tuán)聚體直徑無顯著影響。塑料污染過的農(nóng)田土壤的PAD顯著高于未被塑料污染過的農(nóng)田土壤，證明農(nóng)田土壤塑料污染增加的土壤大團(tuán)聚體僅具有機(jī)械穩(wěn)定性而不具有水穩(wěn)定性。

（2）相關(guān)性分析結(jié)果表明，有、無塑料輸入的機(jī)械穩(wěn)定性土壤團(tuán)聚體和水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體的MWD和GMD與各粒徑團(tuán)聚體含量都存在相關(guān)性。對于機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體，無塑料污染土壤團(tuán)聚體正負(fù)相關(guān)性以2 mm 為界，有塑料污染土壤團(tuán)聚體正負(fù)相關(guān)性以5 mm 為界，證明塑料輸入增加了>5 mm 粒級對土壤團(tuán)聚體直徑的貢獻(xiàn)。對于水穩(wěn)性團(tuán)聚體，在有無塑料污染條件下0.25 mm均是水穩(wěn)性團(tuán)聚體重要的臨界點。