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Yao Xiang1,#, Yu Song1,2,#, Jie Lin2, Rahul Jain3, Xiuling Wang4, Aiguo Yin2, Maofeng Yue2,*, Guorong Xin1,*
摘要: 草甘膦是全球农业中应用最广泛的除草剂,可通过改变根际微生物群落影响邻近非靶标植物。与喷雾漂移或土壤扩散相比,根际介导的运输可能更为迅速,是潜在的重要暴露途径。然而,杂草根系分泌的草甘膦对非靶标植物的影响机制仍不明确。本研究探讨了不同杂草密度条件下,杂草牛筋草(Eleusine indica)根系分泌的草甘膦对非靶标植物柱花草(Stylosanthes guianensis)生长的影响,并采用三种根际隔离模型探究草甘膦沿土壤-根系-菌丝途径的传递过程,阐明其地下风险传播的生态学机制。结果表明,草甘膦化学除草显著抑制柱花草的生长,该抑制作用具有密度依赖性并导致负净效应。在高杂草密度条件下,草甘膦化学除草处理组柱花草体内的莽草酸积累量较机械除草处理组显著提高45.03%–96.63%。处理后第20天,草甘膦化学除草显著降低柱花草根际土壤微生物生物量碳、酸性磷酸酶活性和有益微生物类群的相对丰度。零模型分析表明,确定性过程主导了根际微生物群落构建。此外,与阻断共同菌根网络处理相比,允许共同菌根网络连通处理组的非靶标植物对草甘膦的生理响应更强,表明共同菌根网络的连通性与地下草甘膦暴露增强相关。本研究表明,共同菌根网络的连通性能够加剧植物群落中的草甘膦诱导响应。这些结果为理解农田生态系统中地下连通性如何调控与除草剂相关的响应提供了新见解。