Сдвиги в сообществе арбускулярных микоризных грибов, вызванные тяжелыми металлами, в какао-агроэкосистемах разного возраста
Arbuscular Mycorrhizal Fungal Community Shifts Driven by Heavy Metals in Cocoa Agroecosystems at Different Crop Age
Cecil Eduardo del Aguila-Torres, Maria Nelly Pezo-Torres, Sergio Sebastian Vega-Herrera, Carlos Verde-Girbau, Enrique Meseth, Mike Anderson Corazon-Guivin, Jorge Luis Paz-Urrelo
Аннотация (перевод)
Какао (Theobroma cacao L.) является экономически важной тропической культурой, но его производство все больше ограничивается строгими правилами, связанными с накоплением тяжелых металлов в почвах. Арбускулярные микоризные грибы (АМГ) являются ключевым биологическим компонентом какао-агроэкосистем благодаря их роли в почвенных процессах и питании растений. Однако информация о разнообразии АМГ и их реакции на тяжелые металлы остается ограниченной. В данном исследовании сообщества АМГ оценивались на плантациях какао разного возраста, заложенных в условиях контрастного содержания тяжелых металлов. Всего было идентифицировано 53 таксона АМГ, что указывает на высокое грибное богатство на всех плантациях. Значительных различий в индексах α-разнообразия или составе сообществ между возрастами плантаций не обнаружено. Напротив, многомерный анализ показал, что вариация структуры сообщества АМГ была в первую очередь связана с градиентами тяжелых металлов в почве, особенно кадмия (Cd) и цинка (Zn). Модели на уровне видов выявили противоположные реакции у разных таксонов, как положительные, так и отрицательные ассоциации вдоль градиентов Cd и Zn, что предполагает различные стратегии толерантности. В целом, эти результаты указывают на то, что эдафические факторы, особенно концентрации тяжелых металлов, играют более важную роль, чем возраст плантации, в формировании состава сообщества АМГ. Эти выводы создают основу для выявления таксонов АМГ, адаптированных к обогащенным металлами почвам, и для разработки стратегий управления, поддерживающих устойчивое производство какао.
Оригинальная аннотация
Cocoa ( Theobroma cacao L.) is an economically important tropical crop, but its production is increasingly constrained by strict regulations related to heavy metal accumulation in soils. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are a key biological component of cocoa agroecosystems due to their role in soil processes and plant nutrition. However, information on AMF diversity and their response to heavy metals remains limited. In this study, AMF communities were evaluated in cocoa plantations of different ages established under contrasting heavy metal conditions. A total of 53 AMF taxa were identified, indicating high fungal richness across all plantations. No significant differences were found in α-diversity indices or community composition among plantation ages. In contrast, multivariate analyses showed that variation in AMF community structure was primarily associated with soil heavy metal gradients, particularly cadmium (Cd) and zinc (Zn). Species-level models revealed contrasting responses among taxa, with both positive and negative associations along Cd and Zn gradients, suggesting differential tolerance strategies. Overall, these results indicate that edaphic factors, especially heavy metal concentrations, play a more important role than plantation age in shaping AMF community composition. These findings provide a basis for identifying AMF taxa adapted to metal-enriched soils and for developing management strategies that support sustainable cocoa production.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/d7e377b1-9733-473a-a69d-eee47afcf119
DOI: 10.6084/m9.figshare.32901461