Soil microbial communities and glyphosate decay in soils with different herbicide application history.
Sci Total Environ · 2018 · 634:974-982 · PMID 29660891 · 등급2 코호트·RCT 코호트연구 · 물질과 작용기전 > AMPA·분해 · 미생물 · AMPA
요약 생성 대기 중입니다.
초록 전문 번역 · gemma4:e4b
본 연구는 세 가지 유형의 토양에서 현장 조건 하의 글리포세이트 분해를 평가하고, 제초제의 환경 잔류성에 영향을 미치는 다음 요인들의 중요성을 규명하는 것을 목표로 하였다: i) 토양 박테리아 군집, ii) 토양 물리화학적 특성, iii) 제초제에 대한 이전 노출. 글리포세이트(GP) 적용 이력이 없는 토양(P0)과 GP 노출 기간이 5년 및 >10년인 두 가지 농경 토양(A5 및 A10)을 대상으로 각 3mg·kg⁻¹의 용량으로 글리포세이트를 처리하였다. 시간 경과에 따른 GP와 AMPA의 농도를 측정하였고, 16S rRNA 유전자 증폭 염기서열 분석을 이용하여 토양 박테리아 군집의 역학을 평가하였다. GP 노출 이력은 GP 생분해 속도에는 영향을 미쳤으나 그 정도(extent)에는 영향을 미치지 않았다. 제초제는 빠르게 분해되었으나, P0 토양은 농경 이력이 있는 토양보다 유의하게 낮은 분해율을 보였다. P0 토양에서는 제초제 처리 후 Bacteroidetes의 상대적 풍부도가 유의하게 증가하는 것이 관찰되었다. 더 일반적으로, 모든 토양에서 박테리아 군집 구조의 변화가 나타났으나, 이는 글리포세이트 분해와 명확하게 연관 지어지지는 않았으며, 잠재적 분해자들의 중복된 박테리아 개체군 존재를 시사하였다. 그럼에도 불구하고 제초제 적용은 비노출 토양의 박테리아 연관 네트워크에 부분적인 교란을 유발하였다. 한편, P0에서 높은 선형(Kd) 및 비선형(Kf) 흡착 계수 값은 양이온 교환 용량(CEC), 점토 및 유기물이 제초제를 흡착하는 토양의 능력과 관련 있음을 시사하며, 이는 생체 이용률이 GP와 AMPA 잔류성의 주요 요인임을 나타냈다. 이러한 결과는 제초제에 노출된 박테리아 분류군과 토양 특성이 글리포세이트의 토양 내 잠재적 분해 및 잔류 속도를 예측하는 데 중요한 역할을 한다는 이해에 기여한다.ORIGINAL ABSTRACT
This study evaluates the glyphosate dissipation under field conditions in three types of soil, and aims to determine the importance of the following factors in the environmental persistence of herbicide: i) soil bacterial communities, ii) soil physicochemical properties, iii) previous exposure to the herbicide. A soil without previous record of GP application (P0) and two agricultural soils, with 5 and >10years of GP exposure (A5 and A10) were subjected to the application of glyphosate at doses of 3mg·kg-1. The concentration of GP and AMPA was determined over time and the dynamics of soil bacterial communities was evaluated using 16S ARN ribosomal gene amplicon-sequencing. The GP exposure history affected the rate but not the extent of GP biodegradation. The herbicide was degraded rapidly, but P0 soil showed a dissipation rate significantly lower than soils with agricultural history. In P0 soil, a significant increase in the relative abundance of Bacteroidetes was observed in response to herbicide application. More generally, all soils displayed shifts in bacterial community structure, which nevertheless could not be clearly associated to glyphosate dissipation, suggesting the presence of redundant bacteria populations of potential degraders. Yet the application of the herbicide prompted a partial disruption of the bacterial association network of unexposed soil. On the other hand, higher values of linear (Kd) and nonlinear (Kf) sorption coefficient in P0 point to the relevance of cation exchange capacity (CEC), clay and organic matter to the capacity of soil to adsorb the herbicide, suggesting that bioavailability was a key factor for the persistence of GP and AMPA. These results contribute to understand the relationship between bacterial taxa exposed to the herbicide, and the importance of soil properties as predictors of the possible rate of degradation and persistence of glyphosate in soil.| 저자 | Guijarro, K. H.; Aparicio, V.; De Gerónimo, E.; Castellote, M.; Figuerola, E. L.; Costa, J. L.; Erijman, L. |
|---|---|
| 저널 | The Science of the total environment |
| 권·호·쪽 | 634, 974-982 |
| PMID | 29660891 |
| DOI | 10.1016/j.scitotenv.2018.03.393 |
| MeSH | Agriculture; Biodegradation, Environmental; Glycine; Herbicides; Soil; Soil Microbiology; Soil Pollutants; Glyphosate |