- Tytuł:
-
The influence of MCPA on soil ecotoxicity and the presence of genes involved in its biodegradation
Ocena wpływu MCPA na fitotoksyczność gleby oraz obecność genów biorących udział w procesach jego biodegradacji - Autorzy:
-
Mierzejewska, E.
Baran, A.
Urbaniak, M. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/205237.pdf
- Data publikacji:
- 2018
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
biodegradation
phytotoxicity
phenoxy herbicide
tfdA gene
biodegradacja
fitotoksyczność
herbicyd fenoksy
gen tfdA - Opis:
-
The aim of this study was to evaluate the changes in ecotoxicity of agricultural soil under the influence
of Agritox 500SL, an herbicide from the phenoxyacid group, containing MCPA (2-methyl-4-chlorophenoxyacetic
acid), applied every 3 weeks for 3 months. Biodegradation potential in control and weathered soil was confirmed
by the analysis of the functional gene tfdA using PCR technique. Properties of the soil were assessed by the
analysis of granulometric composition, pH, the content of macroelements and heavy metals. The soil ecotoxicity
was measured using biotests Phytotoxkit® and Microtox®.
The content of Ni (70 mg/kg) and Cr (21 mg/kg) was especially high in the soil with Agritox 500SL. The
highest toxic effect for test organisms was observed in freshly spiked soil: 99% L. sativum, 97% S. alba, 66%
S. saccharatum (% root growth inhibition) and 76% V. fischeri (% luminescence inhibition). Weathering processes
signifi cantly decreased the soil ecotoxicity being 36%, 34% and 3% for V. fischerii, S. alba and L. sativum,
respectively. S. saccharatum showed 12% stimulation of the root length. Molecular analysis confirmed the potential
of indigenous soil bacteria to biodegrade MCPA by the presence of tfdAα and tfdA Class III genes in the studied
soil. The obtained results proved that either MCPA and residues of its decomposition or additional supporting
substances in Agritox 500 SL, can influence enhanced soil ecototoxicity. The presence of functional tfdA genes in
both: control and weathered soil, confirmed the high potential of indigenous soil bacteria to degrade MCPA.
Celem przeprowadzonych badań była ocena zmian ekotoksyczności gleby rolniczej zanieczyszczonej środkiem ochrony roślin Agritox 500SL, zawierającym herbicyd z grupy fenoksykwasów MCPA (kwas 2-metylo-4-chlorofenoksyoctowy). Herbicyd był dodawano do gleby co 3 tygodnie przez okres 3 miesięcy. Potencjał biodegradacyjny gleby niezanieczyszczonej oraz gleby z dodatkiem MCPA, sprawdzono badając obecność genów funkcyjnych tfdA z wykorzystaniem techniki PCR. Dodatkowo zbadano właściwości gleby takie jak: skład granulometryczny, pH oraz zawartość makroelementów i metali ciężkich. Ekotoksyczność gleby oznaczono przy użyciu testów toksyczności Phytotoxkit® i Microtox®. Stężenie Ni (70 mg/kg) i Cr (21 mg/kg) było szczególnie wysokie w glebie z dodatkiem MCPA. Najwyższą ekotoksyczność zaobserwowano w glebie świeżo zanieczyszczonej herbicydem, gdzie wynosiła ona: 99% dla L. sativum, 97% dla S. alba, 66% dla S. saccharatum (% inhibicja wzrostu korzeni) i 76% dla V. fi scheri (% inhibicja luminescencji). Zachodzące w czasie inkubacji przemiany herbicydu przyczyniły się do zmniejszenia ekotoksyczności gleby do 36%, 34% i 3% odpowiednio dla V. fischerii, S. alba i L. sativum; natomiast w przypadku S. saccharatum zaobserwowano 12% stymulację wzrostu korzeni. Analizy molekularne tj. detekcja fragmentów genów tfdAα i tfdA klasy III, potwierdziły potencjał bakterii obecnych w glebie rolniczej do degradacji MCPA. Uzyskane wyniki potwierdzają że MCPA oraz produkty jego dekompozycji jak również substancje dodawane do komercyjnych środków ochrony roślin mogą przyczynić się do wzrostu ekotoksyczności gleby. Obecność genów funkcyjnych tfdA zarówno w glebie niezanieczyszczonej jak i zanieczyszczonej herbicydem, wskazuje na potencjał degradacyjny bakterii glebowych pod kątem usuwania z gleby herbicydów z grupy fenoksykwasów takich jak MCPA. - Źródło:
-
Archives of Environmental Protection; 2018, 44, 4; 58-64
2083-4772
2083-4810 - Pojawia się w:
- Archives of Environmental Protection
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł