Cropping practices modulate the impact of glyphosate on arbuscular mycorrhizal fungi and rhizosphere bacteria in agroecosystems of the semiarid prairie.
Can J Microbiol · 2012 · 58:990-1001 · PMID 22827807 · 등급2 코호트·RCT 코호트연구 · 환경과 생태 > 토양생물·미생물 · 식물
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통제된 조건에서 수행된 연구들로부터 얻은 증가하는 증거들은 글리포세이트 사용이 미생물 군집 구성을 변화시킬 수 있음을 시사한다. 그러나 농업 생태계 내에서 글리포세이트의 영향을 조사한 연구는 적다. 본 연구에서는 캐나다 평원 지역의 전형적인 4가지 밀 기반 생산 시스템을 대상으로 2년간 조사하여, "파종 전 글리포세이트가 토양 근권 미생물에 영향을 미치는가? 만약 그렇다면, 작부 관행이 이러한 영향에 영향을 미치는가?"라는 질문에 답하고자 하였다. 글리포세이트는 숙주 식물 생리학의 변화를 통해 근권 내 균근 곰팡이 군집을 지배하는 종의 변화를 유발하였다. 글리포세이트는 뿌리세균의 성장을 자극하였으나 부생성 곰팡기에는 영향을 미치지 않았으며, 이는 박테리아에서 곰팡이보다 더 많은 글리포세이트 내성 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS)가 존재함을 시사한다. 글리포세이트는 완효성 질소 비료를 사용한 두루미 밀에서는 작용하지 않았으나, 완두콩의 근권 박테리아를 자극하였는데, 이는 높은 암모늄 수준으로 인해 잔류 글리포세이트에 대한 EPSPS 내성이 억제되었음을 시사한다. 경운을 통한 글리포세이트가 근권 박테리아에 미치는 영향의 완화는 토양 혼합 시 토양 결합 부위에 대한 흡착 증가를 통해 잔류 글리포세이트 활성의 감소를 시사한다. 글리포세이트가 그람 음성균에 미치는 영향은 2007년 가뭄 조건에서 완화되었다. 본 실험은 토양 비옥도, 경운, 작부 관행 간의 상호작용이 근권 미생물에 대한 글리포세이트 사용의 영향을 형성함을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
A growing body of evidence obtained from studies performed under controlled conditions suggests that glyphosate use can modify microbial community assemblages. However, few studies have examined the influence of glyphosate in agroecosystems. We examined 4 wheat-based production systems typical of the Canadian prairie over 2 years to answer the following question: Does preseeding of glyphosate impact soil rhizosphere microorganisms? If so, do cropping practices influence this impact? Glyphosate caused a shift in the species dominating the arbuscular mycorrhizal fungal community in the rhizosphere, possibly through the modification of host plant physiology. Glyphosate stimulated rhizobacterial growth while having no influence on saprotrophic fungi, suggesting a greater abundance of glyphosate-tolerant 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) in bacteria than in fungi. Glyphosate stimulated rhizosphere bacteria in pea but not in urea-fertilized durum wheat, which is consistent with inhibition of EPSPS tolerance to residual glyphosate through high ammonium levels. Mitigation of the effects of glyphosate on rhizosphere bacteria through tillage suggests a reduction in residual glyphosate activity through increased adsorption to soil binding sites upon soil mixing. The influence of glyphosate on Gram-negative bacteria was mitigated under drought conditions in 2007. Our experiment suggests that interactions between soil fertility, tillage, and cropping practices shape the influence of glyphosate use on rhizosphere microorganisms.| 저자 | Sheng, M.; Hamel, C.; Fernandez, M. R. |
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| 저널 | Canadian journal of microbiology |
| 권·호·쪽 | 58(8), 990-1001 |
| PMID | 22827807 |
| DOI | 10.1139/w2012-080 |
| MeSH | 3-Phosphoshikimate 1-Carboxyvinyltransferase; Agriculture; Bacteria; Canada; Ecosystem; Fungi; Glycine; Mycorrhizae; Pisum sativum; Rhizosphere; Soil Microbiology; Triticum; Glyphosate |