Étude de la biodégradation de l'herbicide acide 2.4-dichlorophénoxyacétique (2.4-D) dans des sols agricoles de la région de Constantine

11 p. d'annexesLes principaux facteurs conditionnant la biodégradation du 2,4-D dans trois sols agricoles algériens (45IB, 46BM et 47AA), notamment l'humidité et la température, ont été examinés. Les cinétiques de minéralisation de l'herbicide ont été déterminées par radiorespirométrie, qui consiste à piéger et estimer le 14C02 formé dans une solution de soude à l'aide d'un compteur à scintillation liquide. Les résultats obtenus confirment la présence de microorganismes dégradants le 2,4-D et la biodégradation de cet herbicide semble dépendre essentiellement des propriétés physicochimiques intrinsèques des sols notamment la teneur en argile et MgO. Le sol 46BM, caractérisé par de faibles quantités en sables grossiers et en matière organique, présente des taux de minéralisation légèrement supérieurs à ceux de 45 IB. Les taux de dégradation sont nettement ralentis dans le sol 47AA, riche en sables grossiers. Après 10 jours d'incubation à 25 % d'humidité et 28 oC, des taux de 65 %, 60 % et 30 % de minéralisation de la dose du 2,4-D initialement appliquée sont obtenus pour le 46BM, 45IB et 47AA respectivement. Les résultats indiquent également l'existence d'une relation étroite entre les efTets de la température et de l'humidité, mais l'effet du premier paramètre semble être moins important que celui du second. Les quantités des résidus extractibles et non-extractibles obtenus sont inversement proportionnelles aux taux de minéralisation dans les trois sols. La structure des communautés microbiennes des trois sols, estimée par RISA (Ribosomal Intergenic Spacer Analysis), a été significativement affèctée par les différents facteurs étudiés. A l'aide de la technique d'enrichissement sélective et en présence de 663 mg de 2,4-D /litre (milieu minéral) comme source de carbone, 49 isolats dégradants ont été obtenus. Ces différents isolats ont été caractérisés par deux tests de dégradation et une analyse du polymorphismc de longueur de restriction (RFLP) du gène 16S rDNA amplifié par PCR. En se basant sur les séquences des gènes 16S rDNA obtenues et par comparaison à des bases de données, les isolats ont été regroupés dans quatre catégories: Achromobacter xylosoxidans, Cupriavidus respiraculi, Ralstonia sp et beta-proteobacterium. La composition du potentiel génétique dégradant le 2,4-D a été analysé par PCR en ciblant les gènes tfdA, IfdB, et lfdC codant les trois premières enzymes de la voie de dégradation de cet herbicide. La diversité de ces trois gènes a été étudiée par une analyse du polymorphisme de séquences révélée par une digestion enzymatique. Trois profils distincts ont été obtenus dont l'un est identique à celui représentant les souches PLAE6 et ID9 isolées à partir du sol Cîteaux (France). La compilation de ces résultats a permis d'identifier des populations bactériennes particulièrement bien adaptées à la biodégradation accélérée du 2,4-D et qui peuvent être utilisées dans des expérimentations de bioremédiation. Afin de proposer des solutions permettant de limiter le temps de résistance des pesticides dans les sols étudiés, l'inoculation du sol 49MC par une population microbienne locale adaptée à la dégradation du 2,4-D (test de bioaugmentation) a conduit à une augmentation très significative du taux de dégradation de cet herbicide