Biodégradation de l'atrazine (2-chloro-4-ethylamino-6- isopropylamino-l,3,5-triazine) dans la rhizosphère d'une plante résistante à l'atrazine

Anne-Pascale D. Richardson. Liz J. Shaw et Richard G. Burns

Research School of Sciences, University of Kent, Canterbury, Kent, CT2 7NJ, U.K.

Cette étude analyse le potentiel d'augmentation la biodégradation de l'atrazine dans les sols rhizosphèriques et non rhizosphèriques. La biodégradation de l'atrazine a été mesurée dans un sol non rhizosphèrique, sablonneux, de terre grasse et de glaise (Hirschfeld, Allemagne) précédemment traité avec de l'atrazine, en présence du glucose, et/ou du nitrate d'ammonium. Le sol modifié avec du glucose n'a montré aucune accélération significative de la minéralisation de l'atrazine après 93 jours (non modifié: ± 2,5% de 58%; glucose: ± 2,85% de 54%) tandis que, au cours de la même période, le nitrate d'ammonium ajouté a empêchée la minéralisation de l'atrazine dans le sol (± 2,35% de 20%). L'analyse SPE-HPLC de l'atrazine résiduelle a donné un bilan de matière qui a confirmé ces résultats. Une deuxième expérience utilisant le même sol non contaminé par l'atrazine, a montrée différents résultats ( < atrazine de 1% minéralisée après 97 jours). Mesurant de larges spectres d'activités microbiennes, l'hydrolyse de la fluorescéine diacétate n'a révélé aucune différence significative entre les deux conditions expérimentales. Cependant, le nombre de bactéries viables était 1.8 fois plus grand dans le sol préalablement traité avec l'atrazine (6×10⁶ cfu g^-1 contre 3.3×10⁶ cfu g^-1). L'analyse de l'espace intergènique ribosomal (RISA) a indiqué une différence importante dans la phylogénie des deux sols. RISA a montré des décalages de populations microbiennes, avec des pertes et des apparitions de groupes microbiens dans le sol traité avec l'atrazine. Les gènes AtzABC, responsables du processus de biodégradation de l'atrazine, ont été détectés seulement dans le sol précédemment traité avec l'atrazine, mais avec des niveaux d'incidence différents. Ceci implique que les microorganismes responsables de la biodégradation de l'atrazine ne possèdent pas systématiquement les 3 gènes. Us fonctionneraient alors en consortium. Dans une autre expérience, des microcosmes de rhizosphère ont été élaborés et employés pour mesurer l'effet de jeunes plants de Solanum nigrum sur la minéralisation de l'atrazine (3.4 mg g^-1). L'effet de l'addition d'engrais a été également examiné. Deux semaines après les avoir planté, les plantes sont mortes, mais le sol et les résidus de plantes et de racines ont été incubés pendant 133 jours de plus. À la fin de l'expérience (jour 148), la minéralisation de l'atrazine dans la rhizosphère et les contrôles (non rhizosphèriques) était basse (< 2.5%). Mais la minéralisation était significativement (p=0.097) plus importante (4.83%) dans les microcosmes rhizosphèriques fertilisés. Une autre expérience a prouvé que la minéralisation totale de l'atrazine a augmenté de 54.51% en présence de racines mortes de Solanum nigrum, pendant 57 jours. L'inoculation d'une bactérie atrazine dégradante, Pseudomonas strain sp ADP, dans les sols rhizosphèriques et non rhizosphèriques, n'a pas accéléré la biodégradation de l'atrazine.