Ecotoxicological relevance of glyphosate and flazasulfuron to soil habitat and retention functions - Single vs combined exposures.
J Hazard Mater · 2023 · 442:130128 · PMID 36303338 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 환경과 생태 > 토양생물·미생물
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글리포세이트(GLY)와 플라자설퓨론(FLA)은 함께 사용되는 두 가지 비선택성 제초제이다. 그러나 이들의 단독 및 복합적인 비표적 생물에 대한 환경독성학적 영향에 초점을 맞춘 연구는 아직 결론이 나지 않았다. 따라서 본 연구는 토양의 서식지 및 보유 기능에 대한 이들의 단독 효과를 시험하고, 지렁이와 육상 식물에 대한 이들의 복합적인 영향을 규명하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 식물(Medicago sativa), 지렁이(Eisenia fetida), 그리고 톡토기(Folsomia candida)를 이용한 환경독성학적 분석을 수행하였다. 또한, 토양 용출액을 제조하여 대형 수생식물(Lemna minor)과 미세조류(Raphidocelis subcapitata)에 대해 테스트하였다. FLA (82-413 µg kg$^{-1}$)는 지렁이와 톡토기의 번식을 감소시키고 M. sativa의 성장을 심각하게 저해하였으며, 이는 GLY (최대 30 mg kg$^{-1}$)보다 훨씬 더 독성이 강했다. 실제로 후자는 식물 성장(≥ 9 mg kg$^{-1}$)과 지렁이(≥ 13 mg kg$^{-1}$)에만 영향을 미쳤을 뿐, 특히 고농도에서 나타났으며 톡토기에는 영향을 주지 않았다. 더욱이, FLA 오염 토양의 용출액만이 L. minor와 R. sucapitata에 유의미한 영향을 미쳤다. 실험 결과, GLY와 FLA에 대한 공동 노출은 오염된 토양이 식물뿐만 아니라 지렁이에게도 독성 효과를 증강시키는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 독성의 증가는 토양 내 GLY 잔류 농도에 의존적이었다. 전반적으로 본 연구는 제초제 위험 평가 시 제초제의 공동 노출을 고려해야 함을 뒷받침하는데, 이는 단독 노출에 대한 평가는 현재의 식물위생 관행과 다양한 화합물의 잔류물이 토양에 지속될 수 있는 현장 조건에서의 잠재적 영향을 대표하지 못하기 때문이다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate (GLY) and flazasulfuron (FLA) are two non-selective herbicides commonly applied together. However, research focused on their single and combined ecotoxicological impacts towards non-target organisms is still inconclusive. Therefore, this study aimed to test their single effects on soil's habitat and retention functions, and to unravel their combined impacts to earthworms and terrestrial plants. For this, ecotoxicological assays were performed with plants (Medicago sativa), oligochaetes (Eisenia fetida) and collembola (Folsomia candida). Soil elutriates were also prepared and tested in macrophytes (Lemna minor) and microalgae (Raphidocelis subcapitata). FLA (82-413 µg kg-1) reduced earthworms' and collembola's reproduction and severely impaired M. sativa growth, being much more toxic than GLY (up to 30 mg kg-1). In fact, the latter only affected plant growth (≥ 9 mg kg-1) and earthworms (≥ 13 mg kg-1), especially at high concentrations, with no effects on collembola. Moreover, only elutriates from FLA-contaminated soils significantly impacted L. minor and R. sucapitata. The experiments revealed that the co-exposure to GLY and FLA enhanced the toxic effects of contaminated soils not only on plants but also on earthworms'. However, such increase in toxicity was dependent on GLY residual concentrations in soils. Overall, this work underpins that herbicides risk assessment should consider herbicides co-exposures, since the evaluation of single exposures is not representative of current phytosanitary practices and of the potential effects under field conditions, where residues of different compounds may persist in soils.| 저자 | Soares, C.; Fernandes, B.; Paiva, C.; Nogueira, V.; Cachada, A.; Fidalgo, F.; Pereira, R. |
|---|---|
| 저널 | Journal of hazardous materials |
| 권·호·쪽 | 442, 130128 |
| PMID | 36303338 |
| DOI | 10.1016/j.jhazmat.2022.130128 |
| MeSH | Animals; Soil; Soil Pollutants; Oligochaeta; Arthropods; Ecosystem; Herbicides; Plants; Glyphosate; Sulfonylurea Compounds |