Effects of root exudates on cadmium bioavailability in the rhizosphere. Assessment of cadmium, toxicity to plants and microorganisms, and soil remediation.
Thèses de doctorat
Date de soutenance
2006-04-11Résumé
Effets des exsudats racinaires sur la biodisponibilité du cadmium dans la rhizosphère. Evaluation de la toxicité du cadmium pour les plantes et les microorganismes, et remédiation du sol. Des sols contaminés uniquement en ...Lire la suite >
Effets des exsudats racinaires sur la biodisponibilité du cadmium dans la rhizosphère. Evaluation de la toxicité du cadmium pour les plantes et les microorganismes, et remédiation du sol. Des sols contaminés uniquement en cadmium,depuis une longue période,ont d’abord été utilisés pour évaluer les effets d’exsudats racinaires de faible masse moléculaire,libérés dans un système modèle par un filtre placé à la surface du sol,sur les biomasses microbiennes carbonées et azotées,la respiration microbienne,le pool inorganique d’azote et la biodisponibilité de Cd dans la rhizosphère (BIOMET®).La possibilité d’utiliser une espèce végétale,Holcus lanatus L.,pour la phytoremédiation aidée de sols contaminés en Cd a été étudiée de façon préliminaire en solution hydroponique sur une période de 4 semaines.Les plantes,dont le système racinaire a été lavé,ont été placées dans une solution nutritive simulant la concentration en Cd extrait et le pH des des parcelles d’origine.La concentration et la quantité de Cd ont été quantifiées dans les parties aériennes,les feuilles et les racines.On a mesuré les activités enzymatiques Guaiacol peroxidase dans les feuilles,ainsi que leur densité en chlorophylle et en caroténoïdes totaux.L’assainissement des sols contaminés en Cd a été étudié en utilisant une technique de stabilisation in situ basée sur l’apport au sol de l’un des 3 composés inorganiques suivants:beringite,sépiolite,et bentonite.La concentration en Cd a été mesurée dans la solution du sol(Rhizon)au cours des premiers jours suivants l’amendement du sol et après 6 mois.L’efficacité de la remédiation des sols contaminés en Cd par stabilisation in situ a été évaluée en vase de végétation placés sous serre,avec 3 végétaux de sensibilité différente à l’exposition au Cd (sensible:Phaseolus vulgaris,moyennement tolérante:Holcus lanatus, tolérante:Lactuca sativa).< Réduire
Résumé en anglais
Long-term Cd contaminated soils were used to assess the effects of low molecular weight root exudates,released in a model system by a filter placed on the soil surface,on microbial C and N biomass,microbial respiration, ...Lire la suite >
Long-term Cd contaminated soils were used to assess the effects of low molecular weight root exudates,released in a model system by a filter placed on the soil surface,on microbial C and N biomass,microbial respiration, inorganic N pools,and cadmium bioavailability in the rhizosphere. Labile fraction and cadmium bioavailability were measured by single step chemical extractions and by biosensor system.The potential use of Holcus lanatus L. as a plant species usable in aided-phytoremediation,was preliminary assess in hydroponic culture for 4w.Plants were precultivated in the AGIR soils of highest contaminated plots and control plots and then transplants were collected. Contaminated nutrient solutions were used to mimic the extractable Cd contents and pH of original plots.Cadmium uptake and storage was measured in shoots,leaves,and roots.Guaiacol peroxidase activity in leaves, total chlorophyll and carotenoid contents were quantified to monitor the effects of cadmium exposure on plants.Cadmium-contaminated soils were remediated according to the in situ stabilization technique using three inorganic amendments: beringite+iron grit, sepiolite, bentonite. Mobility of cadmium was monitored in soil pore water in the first days after the soil amendmentand after 6 months using a soil moisture sampler (Rhizon). The effectiveness of in situ soil remediation through stabilisation was assessed in the amended soils with three different cadmium tolerant plant species (non-tolerant:Phaseolus vulgaris L.,medium tolerant:Holcus lanatus, tolerant:Lactuca sativa L. var ”smeraldo”). Visual stress symptoms and biometrical parameters were monitored, and total chlorophyll content was measured.< Réduire
Mots clés
Sciences de l'Environnement
bentonite
beringite
biomasse microbienne
biosenseur
cadmium
extraction sélective
exsudat racinaire
fer zéro-valent
Holcus lanatus L.
Lactuca sativa L.
Phaseolus vulgaris L.
phytoremediation
sépiolite
stabilisation in situ
remédiation du sol
rhizosphère
sol contaminé
solution du sol
Unités de recherche