Последствия применения гербицида индазифлама для состава растительного сообщества и почвенного микробиома

Управление засушливыми экосистемами на западе США осложняется распространением инвазивного злака — щетинника (Bromus tectorum): он малопригоден в качестве корма, трудно поддаётся удалению и повышает риск катастрофических пожаров. Для борьбы с ним можно применять индазифлам (Rejuvra™) — относительно новый довсходовый гербицид, способный уменьшать долю щетинника в засушливых экосистемах. Однако влияние индазифлама на организмы, не являющиеся целевыми, изучено недостаточно. Мы оценили влияние обработки индазифламом на проективное покрытие и биомассу местных и инвазивных растений, а также на состав и разнообразие почвенного микробиома. Для этого сравнили необработанные и обработанные участки засушливых кустарниковых сообществ в округе Боулдер, штат Колорадо, США. На обработанных участках проективное покрытие щетинника снизилось до 80%, а покрытие местных растений увеличилось на сопоставимую величину. Применение индазифлама также было связано с повышением содержания нитратов в почве, уменьшением содержания органического вещества и значимым изменением состава почвенного микробиома. Состав микробного сообщества был статистически значимо связан с содержанием нитратов и органического вещества в почве, её pH, а также с биомассой местных видов и щетинника. Анализ видов-индикаторов показал, что после применения индазифлама состав микробных сообществ менялся. На необработанных участках выявлялись бактерии, окисляющие аммиак (семейство Nitrosomonadaceae), азот-утилизирующие бактерии семейства Opitutaceae и гриб Articulospora proliferata. На обработанных участках с высокой частотой встречались археи, окисляющие аммиак (семейство Nitrososphaeraceae), связанные с ненарушенными засушливыми экосистемами, а также разрушающие токсичные соединения бактерии рода Sphingomonas и представители класса Acidimicrobiia, характерные для кислых почв. В целом результаты показывают, что индазифлам может способствовать появлению местных растений, одновременно изменяя свойства почвы и её микробиом. Эти данные могут помочь при планировании восстановления засушливых экосистем: применение индазифлама может быть полезным, но иметь пока неизвестные долгосрочные последствия для биогеохимических процессов и микробной экологии.