Réponses écophysiologiques des plantes cultivées aux stress xénobiotiques : approche expérimentale en microcosme

Abstract

L’application généralisée des pesticides et des métaux lourds et leur coexistence a rendu la pollution largement présente dans les écosystèmes terrestres. Ceci est devenu un phénomène très préoccupant. Leurs risques éco-toxicologiques conjoints dans les agrosystèmes restent en grande partie inconnu. Ce travail vise à étudier et évaluer les effets individuels et combinés d’insecticides (imidaclopride (IMI) / deltaméthrine DM) et du cadmium sur la croissance, réponses éco-physiologique et le système de défense antioxydante (enzymes et métabolites) de la tomate. Des plantules de tomate (Solanum lycopersicum L.), sont traités par une dose agronomique d’insecticide (IMI / DM) en conditions hydroponiques et par 100μM cadmium (Cd) pendant 7 jours. Les résultats obtenus montrent que le stress induit un effet significatif sur la croissance des plantules. L’insecticide (IMI/DM) seule ou in combinaison avec le Cd réduit de manière significative la croissance foliaire et racinaire chez les plantules. Cette restriction de la croissance est concomitante à une diminution significative du contenu des feuilles en pigments (chlorophylle a, b, totale et caroténoïdes), et l'application de Cd seul était plus phytotoxique que l'IMI et/ou DM. Cependant, leur action combinée a aggravé l'effet inhibiteur et indique un effet synergique. La pulvérisation foliaire d’insecticide (IMI / DM) et/ou la présence du Cd dans la solution nutritive a entraîné l'installation d'un état de stress oxydant caractérisé par une accumulation accentuée de H2O2 accompagné d'une augmentation de la production de MDA (malondialdéhyde) dans les feuilles de plantules de tomate traitées. Des modifications des activités des enzymes antioxydantes (APX, CAT, POD, GST), des changements des teneurs en proline, thiols et ascorbate, et une activation du métabolisme phénolique (PAL) ont été enregistrées. Nos résultats indiquent que l'écotoxicité de l’imidaclopride, du deltaméthrine et du cadmium peut être exacerbée dans les agrosystèmes et causer des dommages à Solanum lycopersicum. Les risques écotoxicologiques des pesticides et des métaux lourds peuvent être augmenté lorsqu'ils coexistent.