دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و انجمن علوم خاک ایران مجله مدیریت خاک و تولید پایدار 2322-1267 15 4 2026 03 21 Impacts of Microplastic Pollution on the Quality of Agricultural Soils: A Review Paper ارزیابی اثرات منفی میکروپلاستیک‌ها بر کیفیت خاک‌های کشاورزی (مقاله مروری) 1 33 7616 10.22069/ejsms.2026.23118.2172 FA زهرا عربی استادیار، گروه کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی گرگان، گرگان، ایران. Journal Article 2024 12 26 Background and Objectives: Microplastic pollution, as a major environmental concern, has widespread effects on agricultural soils. This contamination originates from various sources, including plastic waste, sewage sludge, and plastic mulches. These particles can be extensively dispersed in agricultural environments, leading to alterations in soil structure and function. Understanding these changes requires a thorough investigation of the physical, chemical, and biological impacts of microplastics on soil systems. The increasing presence of microplastics in soil poses significant risks to agricultural productivity and ecosystem health.<br /><br />Materials and Methods: Previous studies have extensively explored the effects of microplastics on agricultural soils and their environmental consequences. In this regard, existing scientific data on microplastic entry into soil through plastic waste degradation, sewage sludge application, and the use of plastic mulches were collected and analyzed. Various studies have shown that the presence of microplastics can alter key physical properties of soil, such as aggregate stability, water retention capacity, and permeability. Moreover, laboratory and field research indicate that these particles influence nutrient cycling—particularly nitrogen and carbon cycles—as well as microbial activities. The role of microplastics as carriers of chemical pollutants, including heavy metals and toxic organic compounds, has also been emphasized in several studies.<br />Results: The successful loading of iron on the surface of nano-carbon iron dots without coating and coated with polylactic acid polymer was confirmed by XRD, UV-VIS, FTIR and scanning and transmission electron microscopes. The amount of total iron in the uncoated sample was equal to 4.98% and in the sample coated with polylactic acid it was equal to 1%. The results of incubation showed that the main effects of soil application and time as well as the interaction effects of soil application in time were significant at the 1% level. The results showed that the coated treatment caused a significant increase in soil iron compared to the sequestrin treatment (iron release changes in three time periods of 3, 360 and 720 hours,). Sequestrin treatment after 720 hours compared to the first 3 hours increased by about 60% (from 5.19 to 8.28 mg kg-1), while the amount of iron extracted with DTPA in the coated nano carbon dot treatment increased by about 400% (from 1.36 to 6.63 mg kg-1).<br /><br />Conclusion: Although the impact of microplastics on soil depends on factors such as the physicochemical properties of the soil and the type and size of microplastics—and may occasionally be neutral or temporary—the management of microplastic pollution in agricultural soils is essential to mitigating their negative effects. This requires the development of innovative technologies and practical solutions to minimize environmental harm. Future research should focus on understanding the long-term impacts of microplastics on soil ecosystems and devising strategies to prevent their accumulation. Additionally, policymakers must prioritize the establishment of regulations and the strengthening of international cooperation. Immediate action in this area is critical to ensure food security, agricultural sustainability, and the environmental health of future generations. چکیده<br />سابقه و هدف: آلودگی میکروپلاستیک‌ها به‌عنوان یک معضل زیست‌محیطی مهم، تأثیرات گسترده‌ای بر خاک‌های کشاورزی دارد. این آلودگی از منابع مختلفی مانند زباله‌های پلاستیکی، لجن فاضلاب و مالچ‌های پلاستیکی ناشی می‌شود. این ذرات می‌توانند به‌طور گسترده‌ای در محیط‌های کشاورزی پخش شده و باعث تغییرات در ساختار و عملکرد خاک شوند. بررسی این تغییرات مستلزم مطالعه دقیق اثرات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی این آلودگی بر سیستم خاک است. افزایش حضور میکروپلاستیک‌ها در خاک، خطراتی برای بهره‌وری کشاورزی و سلامت اکوسیستم به همراه دارد.<br /><br />مواد و روش‎ها: مطالعات پیشین به‌طور گسترده، به بررسی جامع اثرات میکروپلاستیک‌ها بر خاک‌های کشاورزی و پیامدهای زیست‌محیطی آن پرداخته‌اند. در این راستا، داده‌های علمی موجود در مورد ورود میکروپلاستیک‌ها به خاک از طریق تجزیه زباله‌های پلاستیکی، استفاده از لجن فاضلاب و کاربرد مالچ‌های پلاستیکی جمع‌آوری و تحلیل شد. مطالعات مختلف نشان داده اند که حضور میکروپلاستیک‌ها می‌تواند منجر به تغییراتی در ویژگی‌های فیزیکی خاک مانند پایداری ساختمان، ظرفیت نگهداشت رطوبت و نفوذپذیری شود. همچنین، یافته‌های حاصل از پژوهش‌های آزمایشگاهی و میدانی حاکی از تأثیر این ذرات بر چرخه‌های عناصر غذایی خاک مانند نیتروژن و کربن و نیز بر فعالیت‌های میکروبی هستند. نقش میکروپلاستیک‌ها به‌عنوان حامل آلاینده‌های شیمیایی از جمله فلزات سنگین و ترکیبات آلی سمی نیز در برخی مطالعات مورد تأکید قرار گرفته است.<br />یافته‏ها: نتایج حاصل از مطالعات پیشین نشان می‌دهد که میکروپلاستیک‌ها تأثیرات گسترده‌ای بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک دارند. حضور این ذرات با کاهش پایداری ساختمان خاک، انسداد منافذ و کاهش نفوذپذیری، موجب اختلال در عملکرد طبیعی خاک می‌شود. همچنین، شواهد حاکی از آن است که میکروپلاستیک‌ها با ایفای نقش به‌عنوان ناقل آلاینده‌های شیمیایی، به کاهش تنوع زیستی و افت فعالیت‌های میکروبی منجر می‌گردند. افزون بر این، اختلال در چرخه‌های زیست‌ژئوشیمیایی به‌ویژه چرخه نیتروژن و کربن، افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای را در پی دارد. مجموعه این تغییرات، کاهش حاصلخیزی خاک، افت کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی و بروز تنش‌های اکسیداتیو در گیاهان را به دنبال داشته و بر لزوم انجام پژوهش‌های جامع‌تر و توسعه راهکارهای مدیریتی و پایدار در مواجهه با این آلاینده نوظهور تأکید دارد.<br /><br />نتیجه‏گیری: اگر چه تاثیر میکروپلاستیک‌ها بر خاک به ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک و نوع و اندازه میکروپلاستیک وابسته است و گاهی با اثرات موقتی با خنثی همراه است اما در راستای کاهش اثرات منفی، مدیریت آلودگی میکروپلاستیک‌ها در خاک‌های کشاورزی ضروری است. این امر نیازمند توسعه فناوری‌های نوآورانه و ارائه راهکارهای عملی جهت کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی است. تحقیقات آینده باید بر درک اثرات بلندمدت میکروپلاستیک‌ها بر اکوسیستم خاک و تدوین راهبردهایی برای جلوگیری از تجمع آن‌ها تمرکز داشته باشد. همچنین، سیاست‌گذاران باید تدوین قوانین و تقویت همکاری‌های بین‌المللی را در اولویت قرار دهند. اقدام‌های فوری در این زمینه برای حفظ امنیت غذایی، پایداری کشاورزی و سلامت زیست‌محیطی نسل‌های آینده حیاتی است. https://ejsms.gau.ac.ir/article_7616_e35838c31ab9342f35d4004a80e38dee.pdf