La presencia generalizada de microplásticos (MPs) en agroecosistemas representa una amenaza significativa para la salud del suelo y el crecimiento de las plantas. Este estudio investiga los efectos de diferentes concentraciones y tamaños de microplásticos de poliestireno (PS-MPs) en la altura de L., el peso seco, las actividades de las enzimas antioxidantes, las propiedades fisicoquímicas del suelo y las comunidades microbianas de la rizosfera. Los resultados mostraron que el tratamiento PS0510 aumentó significativamente la altura de las plantas (93.70 cm, +40.83%) y el peso seco (2.98 g, +100%). Además, las actividades de las enzimas antioxidantes mejoraron en todos los tratamientos para las raíces de L. Los análisis fisicoquímicos revelaron un aumento en la materia orgánica del suelo y los niveles de nutrientes, incluyendo nitrógeno amoniacal, fósforo y potasio efectivo. Utilizando técnicas de secuenciación de 16S rRNA y redes ecológicas moleculares, encontramos que los PS-MPs alteraron la estructura y función de la comunidad microbiana de la rizosfera asociada con L. El tratamiento PS1005 aumentó notablemente la diversidad microbiana y mostró la red ecológica más compleja, mientras que PS1010 condujo a una reducción en la complejidad de la red y a interacciones más negativas. El análisis de tamaño del efecto de análisis discriminante lineal (LEfSe) identificó biomarcadores en varios niveles taxonómicos, reflejando el impacto de los PS-MPs en la estructura de la comunidad microbiana. Las pruebas de Mantel indicaron correlaciones positivas entre la diversidad microbiana y la actividad de las enzimas antioxidantes del suelo, así como relaciones entre las propiedades fisicoquímicas del suelo y la actividad enzimática. Las predicciones de la función génica revelaron que los tratamientos con PS-MP modificaron las rutas de ciclo de carbono y nitrógeno, con PS1005 mejorando los genes de metanogénesis y PS1010 afectando negativamente los genes de desnitrificación. Este estudio proporciona evidencia de los efectos complejos de los PS-MPs en la salud del suelo y el funcionamiento de los agroecosistemas, destacando su potencial para alterar las propiedades del suelo y las comunidades microbianas, afectando así el crecimiento de las plantas.