Effets d’une irrigation répétée avec des eaux contaminées en microcystines sur les communautés microbiennes du sol et sur la croissance des tomates (Solanum lycopersicum var. MicroTom)
Résumé
The presence of cyanobacterial microsystins in the water used for irrigation may have considerable impact on the biological activity of soils and on the growth and development of food crop plants. In this study, a crude extract of a toxic cyanobacterial culture of Microcystis aeruginosa PCC7820 was used to evaluate the effects of irrigation water contaminated with this extract at different concentration of microcystins (0 – 100 µg equivalent microcytin-LR/L) on some soil enzymatic activities (glucosidase, phosphatase and arylsulfatase) and on the growth of the tomato Solanum lycopersicum var. MicroTom. Results showed that after 15 days exposure of soils, only a significant decrease of the soil glucosidase activity was observed at a relevant environmental concentration of 50 µg/L. However, in plant no significant effects on seed germination and growth were observed. After 3 months exposure only flowering seemed to be late in plant irrigated with contaminated water compared to plant control.
Les blooms de cyanobactéries ne cessent de se développer partout dans le monde, notamment dans les eaux douces. Ces microorganismes sont capables de synthétiser des toxines dangereuses pour les animaux et l’homme, notamment les microcystines (MCs), hépatotoxines capables d’inhiber les protéines phosphatases 1 et 2A (MacKintosh et al., 1990). Ainsi l’OMS a établi une concentration limite de 1 µg L-1 dans l’eau potable. Cependant les eaux d’irrigation ne sont soumises à aucune législation et de récentes études ont montré les effets phytotoxiques de ces toxines et leur accumulation possible dans des plantes comestibles (Pflugmacher et al., 2007; Crush et al., 2008). Cependant les concentrations utilisées sont souvent supérieures à celles trouvées dans l’environnement et, à notre connaissance, aucune étude n’a porté sur l’impact de ces toxines sur les microorganismes du sol. L’objectif de notre travail est d’étudier l’impact d’une irrigation répétée avec une eau contenant des MCs à des concentrations environnementales (0-100 µg eq. MC-LR L-1) sur les microorganismes du sol et sur la croissance de la tomate (Solanum lycopersicum var. MicroTom). Concernant le sol, des bioindicateurs tels que les activités enzymatiques microbiennes et la nitrification potentielle ont été mesurés après 3 mois d’irrigation afin d’évaluer l’effet des toxines sur le fonctionnement des sols). D’autre part, des indicateurs de biomasse fongique et bactérienne ont été mesurés. Concernant la plante, les effets des toxines sur la croissance et sur des paramètres physiologiques ont été suivis. Enfin, un dosage des MCs dans les tissus et notamment dans le fruit sera réalisé par chromatographie liquide/spectrométrie de masse. Au niveau des activités enzymatiques du sol, seule l’activité phosphatase est modifiée par la présence de toxines, et augmente par apport à celle du sol non traité. Après 3 mois d’irrigation, les biomasses des plantes sont similaires quel que soit le traitement et aucun retard de développement n’est apparu. D’autre part, l’état physiologique de la plante ne semble pas avoir été modifié par cette exposition. En conclusion, une irrigation avec des eaux contaminées en MCs à des concentrations environnementales ne semble pas perturber le fonctionnement des sols. Cependant, il s’avère nécessaire de vérifier le devenir des MCs dans les sols. De la même façon, la croissance des tomates n’est pas perturbée, mais nous devons rester méfiants quant à l’accumulation des toxines dans les parties comestibles de la plante.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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