Фунгициды повышают выживаемость местных растений и продуктивность сообществ, но снижают разнообразие

В исследовании, опубликованном в New Phytologist, ученые из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук провели глобальный метаанализ, обобщив данные многолетних исследований о фунгицидах. Они выявили сложное и неоднозначное влияние этих препаратов на дикорастущие растения на уровне видов и сообществ.

Ученые провели систематический обзор литературы и метаанализ опубликованных экспериментов с применением фунгицидов. Изучив данные 369 экспериментов из 62 научных работ, они доказали, что грибные патогены играют ключевую роль в поддержании растительного разнообразия.

Основные результаты:

• Применение фунгицидов значительно повысило выживаемость местных видов растений и увеличило общую биомассу сообщества.
• Однако это привело к снижению разнообразия растительного сообщества. Этот эффект аналогичен тому, что наблюдается при исключении травоядных позвоночных.
• Неожиданно не было обнаружено значимого общего влияния на рост растений, несмотря на явные преимущества для выживания и продуктивности сообщества.

Объяснение вариаций:

Большие различия в воздействии фунгицидов на рост растений, вероятно, связаны с тем, что разные виды растений накапливают различное количество как патогенных, так и полезных грибов. Коммерческие фунгициды также различаются по специфичности к разным группам грибов, что могло повлиять на результаты. Ограниченный ответ, наблюдаемый у чужеродных видов (хотя и на небольшой выборке), согласуется с гипотезой о том, что эти растения испытывают меньшее давление со стороны местных грибных патогенов.

Проверка гипотез:

Исследователи не нашли последовательного подтверждения Гипотезе о широтном градиенте биотических взаимодействий (LBIH), которая предполагает более сильные взаимодействия видов в тропических регионах. Также не было обнаружено, что эффекты фунгицидов меняются в зависимости от широты.

Выводы:

Эти результаты подчеркивают важнейшую роль грибных патогенов в поддержании разнообразия естественных растительных сообществ. Повышенная выживаемость и биомасса после применения фунгицидов указывают на то, что в среднем патогенные грибы оказывают более сильное подавляющее воздействие на растения, чем пользу, приносимую грибами-мутуалистами.

Ученые призывают устранить крупные географические пробелы в данных, стандартизировать методы экспериментов для лучшего сравнения между исследованиями и внедрять молекулярные методы, чтобы прояснить, как фунгициды влияют как на целевые патогены, так и на нецелевые полезные грибы.