塑料在环境中无处不在，虽然早期的研究工作主要涉及海洋和水生系统，但土壤越来越受到关注，特别是我们种植食物的农业生态系统中的土壤。
MatthiasC.Rillig教授(柏林自由大学生物学研究所)与合著者ShinWoongKim博士(Rillig实验室的博士后研究员)和朱永冠教授(中国)现在提出了一个综合概念土壤塑料球，指的是直接受到塑料颗粒影响的土壤。
他们的研究发表在《自然评论微生物学》上，总结了多年来对塑料颗粒定殖的微生物群落(或“微生物组”)的研究工作。塑料圈对于理解塑料对陆地生态系统的影响具有重要意义。
当考虑人类对地球的影响时，大多数人首先想到的是气候变化。但人类也通过污染影响环境。最近引起关注的一种污染物是塑料，更准确地说是微塑料，即直径小于5毫米的颗粒。这些微塑料颗粒几乎随处可见。
鉴于它们是海洋和其他水生生态系统中更为明显的特征，研究人员首先检查了这些区域。但最近人们齐心协力了解塑料污染对陆地生态系统，特别是土壤的影响。
塑料是一种相当独特的污染形式，因为它由颗粒组成。即具有内部体积和表面的物品。这使得它们与其他通常不是颗粒的化学污染物有很大不同。颗粒的性质提出了全新的研究问题，其中包括这些颗粒在自然生态系统中会发生什么，以及土壤生命，特别是微生物生命如何与这些新的表面相互作用。
Rillig在他最近发表在《自然评论微生物学》上的论文中讨论了塑料颗粒本身的微生物学。Rillig和合著者首先澄清了土壤“塑料圈”的定义，即直接受到塑料颗粒影响的土壤;这包括土壤本身以及土壤中和塑料表面上的微生物群落。
“这个术语的定义相当矛盾。当然，这种冲突在新研究领域中并不罕见。有必要首先明确塑料球概念真正应该代表什么，”里利格解释道。
“迄今为止，几乎所有工作都检查了塑料表面上的微生物群落，”里利格说。因此，研究人员面临的下一个挑战将是找出塑料球效应辐射到土壤中的距离。塑料球效应涉及多种因素，但最重要的因素可能是从塑料颗粒内部浸出到土壤中的化合物(所谓的“添加剂”，赋予塑料所需的特性，例如颜色或柔韧性))。
“未来最大的挑战是了解微生物群落如何在塑料表面和塑料球中组装，”Rillig强调。“这还没有真正理解。”
里利格之前参与的研究表明，土壤塑料表面的微生物群落可以表现出更高水平的抗生素抗性基因和推定病原体。目前尚不清楚为什么会发生这种情况。一种可能的解释是，塑料表面对于某些生物体来说是一个相当有压力的环境。
毫无疑问，颗粒上的微生物群落与土壤其他部分的微生物群落有很大不同。一方面，它的多样性要少得多;另一方面，它的多样性也低得多。这仅仅是因为与土壤的其他部分相比，这些塑料颗粒附近或上面的栖息地的物理和化学条件截然不同。
塑料球微生物群落的另一个明显特征是，它富含可以降解塑料的微生物——细菌和真菌。其中一些生物体可能是修复工作的关键。但里利格警告说，“我对这是否有效持悲观态度，因为塑料不仅仅是一种东西。它实际上是数千种不同的东西：一套污染物。”因此，一般来说，补救方法不太可能有效。
塑料圈是世界各地土壤中的一个新的环境区划，特别是在农业土壤中。而且，它可能会一直存在。因此，需要进一步研究定殖在该隔室中的微生物的形状以及这些微生物的功能是什么。这些知识将有助于确定对土壤功能的影响。里利格表示，“长期后果仍然几乎完全未知，但这仍然可以带来很多惊喜。”