Assessment of the toxicity of pesticide mixtures on soil microorganisms
Évaluation de la toxicité des mélanges de pesticides sur les microorganismes du sol
Résumé
Abstract: Within the ARISTO project, this thesis addresses the need to advance the Environmental Risk Assessment (ERA) of pesticides for soil microbes. Given the magnitude of pesticide applications annually and the possible accumulation of active ingredients and their main residues in soil, there is an urgent need to develop an accurate and effective risk assessment strategy. Particular attention is directed towards ammonia oxidizers, crucial contributors to the soil nitrogen cycling. While soil microbial responses to pesticides are relatively well studied, there is a significant knowledge gap regarding the effects on free-living nematodes, organisms closely interacting with the microbial community. This thesis aims also to explore this gap by investigating the responses of both soil microbes and free-living nematodes communities to pesticide mixtures, through a lab-to-field experimental approach.Molecular techniques such as qPCR and next generation sequencing were employed to study changes in microbial community due to pesticide mixture application, while impacts on free-living nematodes were recorded with the traditional taxonomical identification. Our findings suggest that pesticide mixtures do not have a stronger impact on the microbial and nematode communities than that produced by each of the pesticide studied. Overall, molecular techniques targeting microbes and taxonomical identification of nematode provide comprehensive information on the impact of pesticide mixture on the key players of the soil food web, that could be of interest to be implemented in a further revision of the current pesticides EU regulation.
Dans le cadre du projet ARISTO, ma thèse aborde la nécessité de faire progresser l'évaluation des risques engendrés par l’utilisation de pesticides pour les microorganismes du sol. Etant donné l'ampleur des applications annuelles de pesticides et l'accumulation possible des ingrédients actifs et de leurs produits de transformation dans le sol, il devient urgent de développer une stratégie d'évaluation des risques précise et efficace. Dans cette thèse, une attention particulière est portée aux microorganismes nitrifiants car ils jouent un rôle crucial dans le cycle de l'azote dans le sol. Par ailleurs, alors que les réponses des communautés microbiennes du sol à l’application de pesticides commencent à être étudiées, il existe un manque de connaissances important concernant les effets de ces composés sur les nématodes du sol, communauté qui interagit étroitement avec la communauté microbienne. Cette thèse vise également à combler cette lacune en étudiant les réponses des microbes du sol et des communautés de nématodes libres à l’application de pesticides en mélange, par le biais d'approches expérimentales en microcosmes au laboratoire et en plein champs. Différentes approches moléculaires (qPCR et metabarcoding) ont été utilisées pour étudier les changements dans la communauté microbienne dus à l'application de mélanges de pesticides, tandis que les impacts sur les communautés de nématodes ont été évalués à l'aide de l'identification taxonomique traditionnelle. Nos résultats suggèrent que l’application de pesticides en mélange n'a pas un impact plus fort sur les communautés microbiennes et de nématodes que celui mesuré pour chacun des pesticides étudiés appliqués isolément. Dans l'ensemble, les outils moléculaires utilisés ciblant les microorganismes et l'identification taxonomique des nématodes fournissent des informations complètes sur l'impact des mélanges de pesticides sur les acteurs clés du réseau trophique du sol, qui pourraient être intéressantes à mettre en œuvre dans le cadre d'une nouvelle révision de l'actuelle règlementation de l'UE sur l’évaluation des risques causés par l’utilisation des pesticides.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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