Microbial biodegradation and phytoaccumulation as a possible strategy to reduce DDT pollution in soils of organic farms

The study has been undertaken at the Research Institute of Horticulture to investigate microorganism biodegradation and phytoaccumulation of organic pesticides present in soils managed under organic farming methods. Consortia of microorganisms, such as plant beneficial bacteria and fungi (PGPR and mycorrhizal), were used in association to specific plant species to explore the possibility of breakdown DDT and its metabolites into harmless compounds or to foster their uptake by the plants. Furthermore, soil polluted with DDT were used to isolate fungi and bacteria that were able to thrive in them aiming at identifying strains able to metabolize these compounds. Such studies were prompted by the outcome of a survey of 53 soil samples gathered from eight Voivodships in Poland showing that 80% contained residues of this substances. Some plant species (e.g. Cucurbita pepo) showed some translocation capacity into above-soil organs, but not to physiological sinks such as fruits. The used microbial consortia fostered the uptake of DDT and its metabolites into the root system. 179 strains belonging to 59 saprotrophic soil fungal species were isolated and identified from polluted soils. Tolerance/resistance tests (Rt:Rc; T.I.) in presence of high DDT concentration were performed in order to select the best candidates for DDT biodegradation which hold promise for bioremediation purposes.

W Instytucie Ogrodnictwa podjęto próbę połączenia: biodegradacji przez mikroorganizmy wspomagające rośliny wykazujące właściwości akumulujące w celu redukcji skażenia gleb przez pestycydy w uprawach ekologicznych. Stosowano wytypowane gatunki roślin i konsorcja mikroorganizmów (bakterie i grzyby mykoryzowe), korzystne dla rozwoju roślin, w celu zbadania możliwości pobierania DDT i jego metabolitów przez te rośliny. Ponadto z gleby zanieczyszczonej DDT izolowano rozwijające się w niej grzyby i bakterie, w celu identyfikacji szczepów zdolnych do metabolizowania tych związków. Badania takie są konieczne, gdyż z 53 prób gleby pobranych w ośmiu województwach w Polsce, aż 80% zawierało pozostałości tych substancji. Niektóre gatunki roślin (np. Cucurbita pepo) wykazały pewną zdolność pobierania i transportu związków DDT do części nadziemnych, ale nie do owoców. Zastosowane konsorcja mikroorganizmów dość efektywnie wspomagały, pobieranie w/w toksycznych substancji przez rośliny. Z gleb zanieczyszczonych związkami DDT wyizolowano i zidentyfikowano 179 szczepów należących do 59 gatunków grzybów saprotroficznych. Przeprowadzono testy tolerancji / oporu (Rt: Rc, T.I.) w obecności wysokiego stężenia DDT by ocenić i wytypować najlepsze szczepy wykazujące zdolności biodegradacji DDT.