Assessing plant-available glyphosate in contrasting soils by diffusive gradient in thin-films technique (DGT).
Sci Total Environ · 2019 · 646:735-744 · PMID 30064100 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 노출과 잔류 > 섭취량 추정 · 식물
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글리포세이트는 전 세계 제초제 판매량의 4분의 1을 차지하며, 토양 내 거동과 식물에 대한 비표적 식물 독성 유발 가능성에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나 토양 잔류물로부터 식물에 이용 가능한 글리포세이트를 평가하는 것은 여전히 어렵다. 본 연구에서는 박막 확산 구배 기술(DGT)이 pH 4-9, 인 농도 20-300 μg P L-1, 그리고 $\text{NaHCO}_3$ 농도 10-1800 mg L-1과 같은 토양 환경의 경계 조건에서 이용 가능한 글리포세이트를 효과적으로 측정할 수 있음을 보여준다. 본 연구에서는 글리포세이트 흡착 특성이 다른 네 가지 토양에 최대 $16 \text{ mg kg}^{-1}$의 글리포세이트로 처리하였고, DGT-글리포세이트 농도와 비교하여 밀과 루핀에 대한 식물 독성을 측정하였다. 알칼리 추출 가능(즉, 총 추출 가능) 글리포세이트 대신 DGT-글리포세이트를 사용했을 때 토양 유형 전반에 걸쳐 밀과 루핀의 뿌리 신장성에 대해 개선된 용량-반응 곡선이 얻어졌다. 모래질 테노솔 토양에서 $2.6 \text{ mg}$ 및 $5.0 \text{ mg}$ 글리포세이트의 총 추출 가능 농도는 각각 $2.9 \text{ μg L}^{-1}$ 및 $6.5 \text{ μg L}^{-1}$의 DGT-추출 가능 글리포세이트에 해당하였으며, 이는 처리되지 않은 대조군과 비교하여 루핀의 뿌리 길이를 32-36% 감소시켰으나 밀에는 영향을 미치지 않았다. 따라서 DGT는 다양한 토양에서 글리포세이트의 식물 독성 수준을 평가하는 유망한 방법이다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate represents one quarter of global herbicide sales, with growing interest in both its fate in soils and potential to cause non-target phytotoxicity to plants. However, assessing glyphosate bioavailability to plants from soil residues remains challenging. Here we demonstrate that the diffusive gradient in thin-films technique (DGT) can effectively measure available glyphosate across boundary conditions typical of the soil environment: pH 4-9, P concentrations of 20-300 μg P L-1 and NaHCO3 concentrations of 10-1800 mg L-1. In this study, four soils with different glyphosate sorption properties were dosed with up to 16 mg kg-1 of glyphosate and phytotoxicity to wheat and lupin was measured against the DGT-glyphosate concentrations. An improved dose response curve was obtained for root elongation of wheat and lupin across soil types when DGT-glyphosate was used instead of alkaline-extractable (i.e., total extractable) glyphosate. Total extractable glyphosate concentrations of 2.6 and 5.0 mg glyphosate kg-1 in the sandy Tenosol, equivalent to 2.9 and 6.5 μg L-1 DGT-extractable glyphosate, reduced the root length of lupins (but not wheat) by 32-36% compared with the untreated control. DGT is therefore a promising method for assessing phytotoxic levels of glyphosate across different soils.| 저자 | Weng, Z.; Rose, M. T.; Tavakkoli, E.; Van Zwieten, L.; Styles, G.; Bennett, W.; Lombi, E. |
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| 저널 | The Science of the total environment |
| 권·호·쪽 | 646, 735-744 |
| PMID | 30064100 |
| DOI | 10.1016/j.scitotenv.2018.07.221 |
| MeSH | Environmental Monitoring; Glycine; Soil; Soil Pollutants; Glyphosate |