science >> Wetenschap >  >> Biologie

Oorlog tegen onkruid eist zijn tol van nuttige bacteriën in de bodem

Terwijl boeren strijden in hun bovengrondse oorlog tegen onkruid, ze kunnen onbedoeld ondergrondse slachtoffers maken - onbedoeld de nuttige bacteriën aanvallen die gewassen helpen beschermen tegen vijandige schimmels, volgens onderzoek van de Cornell University.

specifiek, Cornell-onderzoekers vonden negatieve gevolgen van het onkruidverdelgende herbicide glyfosaat op Pseudomonas, een bodemvriendelijke bacterie.

"Heilzame Pseudomonas in de bodem kunnen gewassen helpen gedijen. Ze kunnen plantenstimulerende hormonen produceren om de plantengroei te bevorderen en antischimmelmiddelen om problematische schimmels - zoals Pythium en Fusarium - die in landbouwgrond worden aangetroffen, te verslaan, maar eerdere studies meldden dat de overvloed aan nuttige bacteriën afnam wanneer het herbicide glyfosaat ondergronds sijpelt, " zei Ludmilla Aristilde, assistent-professor biologische en milieutechniek. "Onze studie probeert te begrijpen waarom dit gebeurt."

Bodembacteriën hebben hun eiwitten - bestaande uit aminozuren - en hun metabolisme nodig om de celgroei en de productie van belangrijke metabolieten te ondersteunen om hun ondergrondse gevecht te ondersteunen. Maar glyfosaat dat op gewassen wordt toegepast, kan in de bodem terechtkomen en bij sommige soorten de moleculaire fabrieken in de bacteriecellen verstoren. interfereren met hun metabole en aminozuurmachines.

De nieuwe bevindingen tonen aan dat glyfosaat de aminozuurproductie en metabolische snufjes niet gelijkelijk onder de Pseudomonas-soorten richt. Bijvoorbeeld, toen Pseudomonas protegens, een bacterie die wordt gebruikt als biocontrolemiddel voor graangewassen, en Pseudomonas fluorescens, gebruikt als een biologische bestrijding van schimmels voor fruitbomen, werden blootgesteld aan verschillende glyfosaatconcentraties, de onderzoekers merkten geen nadelige effecten op. Echter, in twee soorten Pseudomonas putida, gebruikt bij de bestrijding van bodemschimmel voor maïs en andere gewassen, de bacteriën hadden een opmerkelijk groeiachterstand, zei Aristilde, die een faculteitsgenoot is bij Cornell's Atkinson Center for a Sustainable Future.

"Dus, als een boer Pseudomonas fluorescens als biologische controle gebruikt, dan is het waarschijnlijk oké om glyfosaat te gebruiken, "Zei Aristilde. "Maar als de boer Pseudomonas putida gebruikt om de schimmel in de grond te bestrijden, dan zal glyfosaat eerder voorkomen dat de bacteriën zijn werk doen."

De studie biedt moleculaire details waarom de nadelige effecten van glyfosaat op Pseudomonas soortspecifiek zijn. "Dat is eigenlijk goed nieuws, want als samenleving zullen we waarschijnlijk niet helemaal stoppen met het gebruik van herbiciden. "zei Aristilde. "Als dat het geval is, boeren moeten weten welke gunstige biologische bodembeheersing ze gebruiken, gevoelig kunnen zijn. Als ze een soort gebruiken die gevoelig is en in strijd is met hun herbicidetoepassing, dan is het een probleem. Dat is de bottomline."

"Glyfosaat-geïnduceerde specifieke en wijdverbreide verstoringen in het metaboloom van bodempseudomonas-soorten" werd gepubliceerd in Grenzen van milieuwetenschap in juni 2017.