Plant Growth and Nitrogenase Activity of Glyphosate‐Tolerant Soybean in Response to Foliar Glyphosate Applications

Abstract

Glyphosate [N‐(phosphonomethyl)glycine] inhibits 5‐enolpyruvylshikimate‐3‐phosphate synthase, EC 2.5.1.19 (EPSPS), thereby blocking aromatic amino acid synthesis. While glyphosate‐tolerant (GT) soybean [Glycine max (L.) Merr.] contains resistant EPSPS, the N2‐fixing symbiont in soybean root nodules, Bradyrhizobium japonicum, does not contain a resistant enzyme, and glyphosate spray to GT soybean may interfere with the symbiotic relationship. Glyphosate‐tolerant soybean was treated with glyphosate at several different stages of development to evaluate N2 fixation, growth, and yield in a series of greenhouse, growth chamber, and field experiments. Early applications of glyphosate generally delayed N2 fixation and decreased biomass and N accumulation in the cultivar Terral TV5866RR (TV5866RR) harvested at 19 d after emergence (DAE), but plants had recovered by 40 DAE. The biomass and N content of GT soybean were also decreased by glyphosate in plants that were grown with available soil N. There were differences in sensitivity to glyphosate among GT cultivars, with biomass decreases in response to glyphosate ranging from 0 to 30% at 40 DAE for the most tolerant and sensitive cultivars that were evaluated. In growth chamber studies, N2 fixation was more sensitive to water deficits in glyphosate‐treated plants. In field studies, there was no measured effect of glyphosate on GT soybean at Fayetteville, AR where there was adequate soil water throughout the growing season. However, glyphosate tended to decrease biomass and seed yields under conditions of limited soil water at Keiser, AR.

Use of genetically modified crops and pesticides in Brazil: growing hazards

“…Several factors associated with the cultivation of herbicide-resistant GM crops may contribute to the increased use of pesticides and losses in productivity, including biological vulnerability, weed resistance, and decreased soil fertility 14,[21][22][23][24][25][26][27][28][29][30] .…”

Transformação genética e aplicação de glifosato na microbiota do solo, fixação biológica de nitrogênio, qualidade e segurança de grãos de soja geneticamente modificada

“…Em condições controladas de laboratório, foi demonstrado que o glifosato interfere negativamente no desenvolvimento de microrganismos de reconhecida importância no solo, como é o caso de Bradyrhizobium japonicum, bactéria que estabelece relação simbiótica com a soja, fixando nitrogênio biologicamente (KING et al, 2001). Por outro lado, foi verificado que a presença do glifosato pode oferecer vantagens competitivas para microrganismos capazes de degradá-lo.…”

“…(GIMSING et al, 2004), os resíduos de glifosato e do metabólito ácido aminometilfosfônico (AMPA) em nódulos e no solo (REDDY & ZABLOTOWICZ, 2003;ARAÚJO et al, 2003a), a redução da FBN (KING et al, 2001;ZABLOTOWICZ & REDDY, 2007), a redução no conteúdo de leg-hemoglobina nos nódulos (REDDY et al, 2000), além de resíduos de glifosato e AMPA nos grãos (DUKE et al, 2003).…”

Plantas transgênicas resistentes aos herbicidas: situação e perspectivas

“…A aplicação de herbicida também tem efeito direto sobre a biota e processos bioquímicos do solo, e indireto sobre a deposição de matéria orgânica na superfície do solo (SIQUEIRA et al, 2004). KING et al (2001), em estudos com soja RR, verificaram que a aplicação parcelada de glifosato em doses elevadas (5 a 8,4 kg ha -1 ) diminuiu o crescimento radicular e a nodulação, reduzindo a atividade da nitrogenase em condições de déficit hídrico no solo, causando queda na produção de até 25%. Entretanto, como o estudo só comparou culturas transgênicas não se pode concluir que esses efeitos sejam decorrentes exclusivamente da transgenia.…”