Foliar-applied glyphosate substantially reduced uptake and transport of iron and manganese in sunflower (Helianthus annuus L.) plants.
J Agric Food Chem · 2006 · 54:10019-25 · PMID 17177536 · 등급8 기타 원저 · 노출과 잔류 > 섭취량 추정 · 식물 · 직업 · 원제
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증거는 스프레이 용액 내 양이온성 미량 영양소가 금속-글리포세이트 복합체 형성을 통해 제초제로서의 글리포세이트 효과를 감소시킴을 명확히 보여준다. 식물 조직 내에서 이러한 글리포세이트-금속 복합체의 형성은 또한 글리포세이트 비산 또는 토양 중 잔류물에 노출되었을 때 비표적 식물의 미량 영양소 영양에도 손상을 줄 수 있다. 본 연구에서는 통제된 환경 조건 하의 양액 재배 헬리안투스 아누우스(Helianthus annuus L.) 식물에서 시뮬레이션된 글리포세이트 비산이 철(Fe), 망간(Mn), 아연(Zn), 구리(Cu)의 식물 생장 및 흡수, 이동성, 축적량(조직 농도)에 미치는 영향을 조사하였다. 글리포세이트를 권장 사용량의 1.25%에서 6.0% 사이(즉, 0.39 및 1.89 mM 글리포세이트 아이소프로파닐아민 염)의 다른 비율로 식물 줄기에 살포하였다. 글리포세이트 적용은 어린잎과 줄기 끝의 건조물 생산량과 엽록소 농도를 유의하게 감소시켰다. 가장 어린잎의 기부와 줄기 끝 부분은 심한 황화를 보였다. 이러한 영향은 글리포세이트 살포 후 48시간 이내에 나타났다. 또한, 글리포세이트는 Fe 및 Mn의 잎 농도를 상당히 감소시키는 반면 Zn과 Cu의 농도는 덜 영향을 받았다. 방사성 동위원소로 표지된 Fe($^{59}\text{Fe}$), Mn($^{54}\text{Mn}$), 및 Zn($^{65}\text{Zn}$)을 이용한 단기 흡수 실험에서, 글리포세이트 권장 사용량의 6% 적용 후 각각 12시간과 24시간 경과 시 뿌리의 $^{59}\text{Fe}$와 $^{54}\text{Mn}$ 흡수가 유의하게 감소하였다. 글리포세이트는 적용 후 12시간 이내에 $^{59}\text{Fe}$의 뿌리-줄기 이동을 거의 완전히 억제하였고, 24시간 이내에 $^{54}\text{Mn}$의 뿌리-줄기 이동을 억제하였다. 이러한 결과는 글리포세이트 잔류물 또는 비산이 식물 조직 내에서 용해도가 낮은 글리포세이트-금속 복합체 형성 및/또는 근권 상호작용으로 인해 비표적 식물의 Fe 및 Mn 영양에 심각한 손상을 초래할 수 있음을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
Evidence clearly shows that cationic micronutrients in spray solutions reduce the herbicidal effectiveness of glyphosate for weed control due to the formation of metal-glyphosate complexes. The formation of these glyphosate-metal complexes in plant tissue may also impair micronutrient nutrition of nontarget plants when exposed to glyphosate drift or glyphosate residues in soil. In the present study, the effects of simulated glyphosate drift on plant growth and uptake, translocation, and accumulation (tissue concentration) of iron (Fe), manganese (Mn), zinc (Zn), and copper (Cu) were investigated in sunflower (Helianthus annuus L.) plants grown in nutrient solution under controlled environmental conditions. Glyphosate was sprayed on plant shoots at different rates between 1.25 and 6.0% of the recommended dosage (i.e., 0.39 and 1.89 mM glyphosate isopropylamine salt). Glyphosate applications significantly decreased root and shoot dry matter production and chlorophyll concentrations of young leaves and shoot tips. The basal parts of the youngest leaves and shoot tips were severely chlorotic. These effects became apparent within 48 h after the glyphosate spray. Glyphosate also caused substantial decreases in leaf concentration of Fe and Mn while the concentration of Zn and Cu was less affected. In short-term uptake experiments with radiolabeled Fe (59Fe), Mn (54Mn), and Zn (65Zn), root uptake of 59Fe and 54Mn was significantly reduced in 12 and 24 h after application of 6% of the recommended dosage of glyphosate, respectively. Glyphosate resulted in almost complete inhibition of root-to-shoot translocation of 59Fe within 12 h and 54Mn within 24 h after application. These results suggest that glyphosate residues or drift may result in severe impairments in Fe and Mn nutrition of nontarget plants, possibly due to the formation of poorly soluble glyphosate-metal complexes in plant tissues and/or rhizosphere interactions.| 저자 | Eker, S.; Ozturk, L.; Yazici, A.; Erenoglu, B.; Romheld, V.; Cakmak, I. |
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| 저널 | Journal of agricultural and food chemistry |
| 권·호·쪽 | 54(26), 10019-25 |
| PMID | 17177536 |
| DOI | 10.1021/jf0625196 |
| MeSH | Biological Transport; Glycine; Helianthus; Iron; Iron Radioisotopes; Manganese; Plant Leaves; Radioisotopes; Glyphosate |