Para investigar el efecto de la contaminación compuesta por microplásticos de ácido poliláctico (PLA) y cadmio (Cd) sobre los ciclos de carbono, nitrógeno y fósforo en el suelo y la limitación de nutrientes microbianos, se llevó a cabo un experimento en maceta con tratamientos simples y compuestos a diferentes concentraciones de PLA y Cd. Se midieron las propiedades físico-químicas del suelo, el contenido de carbono, nitrógeno y fósforo y la actividad de enzimas extracelulares relacionadas después de 30 y 60 días de cultivo, combinando un modelo vectorial estequiométrico enzimático para analizar la dinámica de la limitación de nutrientes microbianos. Los resultados mostraron que PLA causó una acidificación significativa y dependiente del tiempo del suelo, y la tendencia de acidificación continuó bajo tratamientos compuestos. PLA, como fuente externa de carbono, aumentó significativamente el contenido de carbono orgánico del suelo (SOC), con un aumento del 5.26% al 26.32% a los 30 días, y bajo tratamiento compuesto a los 60 días, el aumento de SOC alcanzó del 148.87% al 267.50%. El tratamiento simple no tuvo un efecto significativo sobre el nitrógeno total (TN), pero el tratamiento compuesto aumentó TN significativamente en un 20.00% a 27.15%, y el fósforo total (TP) también aumentó bajo tratamiento compuesto; al mismo tiempo, las relaciones C/N y C/P aumentaron continuamente con la concentración de PLA, alcanzando máximos de 6.97 y 18.40 respectivamente bajo tratamiento compuesto a los 60 días. En términos de actividad enzimática, Cd inhibió a largo plazo las enzimas de adquisición de carbono y nitrógeno, mientras que PLA indujo una alta expresión de lipasa, que aumentó un 315.50% en comparación con el control bajo tratamiento compuesto de alta concentración a los 60 días. El modelo vectorial mostró que los microorganismos estaban generalmente limitados por nitrógeno, alcanzando niveles muy altos bajo tratamiento compuesto a los 60 días; mientras que el PLA de alta concentración suministró carbono de forma continua en la etapa tardía del cultivo, aliviando eficazmente la limitación de carbono.

Microplásticos PLA;cadmio;estequiometría;homeostasis;C, N, P totales