Development of microorganisms in atrazine-contaminated soil after inoculation with strains isolated from long- term herbicide experiment soil

• Autorzy: Przybulewska, K. , Sienicka, K.

Warianty tytułu

PL

Rozwój mikroorganizmów w glebie zanieczyszczonej atrazyną po inokulacji szczepami wyizolowanymi z wieloletnich doświadczeń herbicydowych

• Konferencja: Metal ions and other abiotic faktors in the environment (12 ; 14-15. 05.2007 ; Kraków, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present study, microorganisms were used isolated Horn the soils where chemical crop protection treatments with triazine herbicides bad been made twice each vegetation season for a period of forty years. Basing on the obtained results, it is possible to state that microorganisms isolated from the soils of tong-term herbicide experiment show a certain type of changes which is characterized by intensive increase in their count in atrazine-contaminated soil. This refers mostly to their considerable increase in sterile soil. Among most intensively proliferating microorganisms, the following genera can be numbered: Pseudomans sp., Bacillus sp., Peanibacillus sp., Streptomyces, or a fungus Trichderma sp. genus. The isolated bacterial species Pseudomonas fulva and Peanibacillus amyloliticus surmounted the threshold of competition from indigenous bacteria and proliferated in large numbers in non-sterile atrazine-contaminated soil.

PL

W badaniach wykorzystano drobnoustroje wyizolowane z gleb, na których 2-krotnie w każdym sezonie wegetacyjnym w okresie czterdziestu lat były wykonywane zabiegi ochrony chemicznej roślin herbicydami triazynowym. Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że wyizolowane drobnoustroje wykazują pewien rodzaj zmian charakteryzujący się intensywnym wzrostem ich liczebności w glebie zanieczyszczonej atrazyną. Dotyczy to głównie ich znacznego przyrostu w glebie sterylnej. Do najintensywniej namnażających się mikroorganizmów można zaliczyć następujące rodzaje Pseudomans sp. Bacil/us sp. Peanibacillus sp. Streptomyces czy grzyb z rodzaju Trichderma sp. Wyizolowane gatunki bakterii Pseudomonas fulva i Peanibacillus amyloliticus pokonywały próg konkurencji ze strony drobnoustrojów rodzimych i licznie namnażały się w glebie niesterylnej zanieczyszczonej atrazyną.

Słowa kluczowe

PL

liczebność mikroorganizmów; atrazyna; gleba

EN

numbers of microorganisms; atrazine; soil

• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, nr 4-5
• Strony: 393-404
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys.

Twórcy

autor

Przybulewska, K.

autor

Sienicka, K.

• Department of Microbiology and Biotechnology of Environment, University of Agriculture in Szczecin, ul. J. Słowackiego 17, 71-434 Szczecin,

Bibliografia

• [1] Bogacka T., Trzcińska B. and Groenwald M: Toksyczność i biodegradacja atrazyny i symazyny w środowisku wodnym. Bromat. Chem. Toksyl. 1990,23(1-2),26-34.
• [2] Rola H. and Rola J.: Pozytywne i negatywne aspekty stosowania herbicydów w uprawach rolniczych w Polsce w latach 1950-2000. Progr. Plant Protect. 2001, 41(1), 47-57.
• [3] Smyk B.: Chemizacja rolnictwa a zagrożenia środowiska przyrodniczego ludzi i zwierząt. Aura 1981, (6), 10-13.
• [4] Dąbrowski J., Gąsior J., Janda T., Krause A, Morzycka B., Murawska M., Sadło S., Barylska E., Gierschendorf Z., Giza I., Langowska B., Martinek B., Michel M. and Rupar J.: Obraz skażeń pozostałościami upraw rolnych i gleb w Polsce w latach 1991-1995. Progr. Plant Protect. 1996,36(1),57-75.
• [5] Biziuk M.: Pestycydy - występowanie, oznaczanie i unieszkodliwianie. Praca zbiorowa, WNT, Warszawa 2001.
• [6] Bakalivanov D.: Soil microbiological aspects ol herbicide contamination. Zentralb. Mikrobiol. 1983, 138(2), 83-97.
• [7] Węgorek W., Kaszubiak H., Muszyńska M. and Durska G.: Wpływ herbicydów na mikroflorę glebową. Post. Nauk. Roln., 1994,4,49-55.
• [8] Tu C.M.: Effect of selected herbicides on activities of microorganisms in soils. J. Environ. Sci. Health B. 1996, 31(6), 1201-1214.
• [9] Jiang H., Xianzhu D. and Shunpeng L: Effects of atrazine and its degrader Exiguobaterium sp. BTAH1 on soil microbial community. J. Appl. Ecol. 2005, 16(8), 1518-22.
• [10] Mishra U. and Wattal Dhar D.: Biodiversity and biological degradation of soil. Resonance 2004, 9(1), 26-33.
• [11] Kermen J.: Dynamiczna równowaga mikroorganizmów w glebie. Post. Mikrobiol. 1981,20(%),201-210.
• [12] Struthers J.K, Jayachandran K. and Moonnan T.B.: Biodegradation of atrazine by Agrobacterium radiobacter J14a and use of this strain in bioremediation of contaminated soil. Appl. Environ. Microbiol. 1998, 64(9), 3368-75.
• [13] Przybulewska K., Nowak A, Majchrzak A, Rola H., Rola J. and Kucharski M.: Changes in the counts of main soil microflora taxonomic groups after multi-annual application of herbicides. Ecol. Chem. Eng. 2007, 14(8), 855-866.of atrazine by microorganisms isolated nom long-term herbicide experiment soil. Ecol. Chem. Eng. 2008, in press.
• [15] Nowak A and Wronkowska H.: On the efficiency of soil sterilization in autoclave. Zentralbl. Mikrobiol. 1987, 142, 521-525.
• [16] Cyganow V.A and Zukovr A: Morfologobiochimiciskie osobennosti novowo vida actionomiceta. Mikrobiologija 1964, 33(5), 863-869.
• [17] Martin J.P.: Use of Acid, Rose Bengales and Streptomycin in the plate Method for Estimting Soil Fungi. Soil Sci. 1950 ,69,215-233.
• [18] Popov V.H., Comish P.S., Sułtana K. and Morris E.C.: Atrazine degradation in soils: The role of microbial communities, atrazine application history, and soil carbon. Aust. J. Soil Res. 2005, 43(7), 861-871.
• [19] De Souza M.L., Sadowsky M.J. and Wackett L.P.: Atrazine chlorohydrolase from Pseudomonas sp. strain ADP: gene sequence, enzyme purification and protein characterization. J. Bacteriol. 1996, 178, 4894-4900.
• [20] Abdel-Fattah H.M., Abdel-Kader M.I.A. and Hamida S.: Selective effects of two triazine herbicides on Egyptian soil fungi. Mycopathologia. 1983,82(3), 153-158.
• [21] Myśkow W., Lasota T. and Stachyra A: Cyanuric acid. A s-triazine derivative as a nitrogen source for some soil microorganisms. Acta Microbiol. Pol. 1983, 32(2), 177-184.
• [22] Topp E.: A comparison of three atrazine-degrading bacteria for soil bioremediation. Biol. Fertil. Soils 2001, 33(6), 529-534.
• [23] Martinez-Toledo M.V, Salmeron V, Rodelas B., Pozo C. and Gonzalez-Lopez J.: Studies on the effects of the herbicide simazine on microflora of four agricultural soils. Environ. Toxicol. Chem. 1996, 15(7), 1115-1118.
• [24] Schinner F., Bayer H. and Mitterer M.: The influence of herbicides on microbial activity in soil materials. Bodenkultur. 1983, 34, 22-30.
• [25] Alvey S. and Crowley D.E.: Survival and activity of an atrazine-mineralizing bacterial consortium in rhizosphere soil. Environ. Sci. Technol. 1996, 30(5), 1596-1603.
• [26] Seghers D, Verthe K., Reheul D., Bulcke R., Siciliano S.D., Verstraete W. and Top E.M.: Effect of long-term herbicide applications on the bacterial community structure and function in an agricultural soil. FEMS Microbiol. Ecol. 2003, 46(2), 139-146.
• [27] Roslycky K.B.: Physiological and other changes in soil microflora induced by prolonged herbicide treatments. Phyton (B. Aires). 1987, 47(1-2), 73-82.
• [28] Aislabiea J., Bejb A.K., Ryburna J., Lloydc N. and Wilkinsc A.: Characterization of Arthrobacter nicotinovorans H/M, an atrazine-degrading bacterium, from agricultural soil New Zeland. FEMS Microbiol. Ecol. 2005, 52(2), 279.
• [29] Shapir N., Goux S., Mandelbaum R.T and Pussemier L.: The potential of soil microorganisms to mineralize atrazine as predicted by MCH-PCR followed by nested PCR. Can. J. Microbiol., 2000 46(5), 425-32.
• [30] Wenk M., Baumgartner T. Dobovsek J., Fućhs T., Kucsera J., Zopfi J. and Stucki G.: Rapid atrazine mineralization in soil slurry and moist soil by inoculation of an atrazine-degrading Pseudomonas sp. strain. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1998, 49(5), 624-630.
• [31] Senior T.K.E. and van Verseveld H.W: Microbial aspects of atrazine degradation in natural environments. Biodegradation 2002, 13(1), 11-19.
• [32] AyansinaA.D.V. and Oso B.A: Effect of two commonly used herbicides on soil microflora at two different concentrations. AJB, 2006, 5(2), 129-132.
• [33] Bhutani V.P., Bhan S. and Chopra S.K.: The influence of herbicides on the soil microflora in a plum orchard. Sci. Hortic. (Amst.) 1984, 23(2), 191-194.
• [34] Shelton D.R., Khader S., Kams J.S. and Pogell B.M.: Metabolism of twelve herbicides by Streptomyces. Biodegradation 1996, 7(2), 129-36.
• [35] Banaszkiewicz T.: Przemiany pestycyd6w w glebie i ich wpływ na środowisko. Ochro Rośl. 1993, 37(11), 10-12.
• [36] Parekh N.R., Walker A, Roberts S.J. and Welch S.J.: Rapid degradation of the triazinone herbicide metamitron by a Rhodococcus sp. isolated from treated soil. J. Appl. Bacteriol. 1994, 77(5), 467-75.
• [37] Laura D., De Socio G., Frassanito R and Rotilio D.: Effects of atrazine on Ochrobactrum anthropi membrane fatty acids. Appl. Environ. Microbiol. 1996, 62(7), 2644-2646.
• [38] Topp E., Mulbry WM., Zhu H., Nour S.M. and Cuppels D.: Characterization of s-triazine herbicide metabolism by a Nocardioides sp. isolated from agricultural soils. Appl. Environ. Microbiol. 2000, 66(8), 3134-3141.
• [39] Ziberovski M and Klokocar-Smit Z.: The breakdown of triazine herbicide cyanazine by Penicillium sp. and Penicillium spinulosum. (Original Title: Ucesce Penicillium sp. i Penicillium spinulosum u razgradnji cianazina). Acta Biol. Iugosl. (B. Mikrobiol.) 1985,22(1), 67-72.
• [40] Jaworska M and Dlużniewska J.: Aktywność in vitro wybranych herbicydów w stosunku do grzybów z rodzaju Trichoderma. Post. Ochro Rośl. 2002, 42(2), 633-635.
• [41] Jaworska M and Dlużniewska J.: Wpływ wybranych herbicydów na wzrost i aktywność biologiczną Trichoderma spp. Post. Ochro Rośl. 2003, 43(2), 704-707.
• [42] Bagy M.M.K. and Hemida S.K: Response of soil fungi to the herbicide primextra. Zentralbl. Mikrobiol. 1993, 148(4), 298-303.
• [43] StrzelecA: Wpływ herbicyd6w na przemiany biochemiczne zachodzące w glebach. Roczn. Glebozn. 1984, 35(2), 107-121.
• [44] Hickisch B.: Nebenwirkungenvon Agrochemikolien auf Bodenmikroorganismen. Wiss. Z. Univ. Halle 1981, 30, 127-132.
• [45] Strzelec A, Kobus J. and Czaban J.: The influence of s-triazine and urea herbicides on the development of soil microorganisms in various types of soil. Roczn. Glebozn. 1985,36(4),75-87.