Evaluation de la Translocation du Cadmium, du Cuivre, du Plomb et du Zinc par Zea mays L. cultivé Sur un Sol Ferrugineux Tropical dans l’Ouest du Burkina Faso
Abstract
L’utilisation des déchets urbains comme fertilisants organiques peut être à l’origine d’une contamination du sol en éléments traces métalliques. Le maïs, l’une des céréales les plus consommées au Burkina Faso, pourrait accumuler ces éléments toxiques et provoquer des problèmes sanitaires à l’homme à travers leur consommation. Pour évaluer le potentiel de translocation du maïs, un essai est mis en place dans le périmètre maraicher de Sakabi, dans la commune de Bobo Dioulasso. Pour ce faire, des parcelles ont été confectionnées et organisées selon un dispositif en bloc complètement randomisé avec six répétitions. Des doses croissantes de 20, 40 et 60 tonnes de déchet par hectare ont été apportées dans les différentes parcelles pour constituer les traitements. Les échantillons de sol et la biomasse végétale ont été prélevés pour déterminer les teneurs en éléments traces métalliques. Les résultats des analyses montrent que les sols sont contaminés en métaux lourds et ont contribué à la translocation de ces derniers dans les différents organes du maïs. Les facteurs de translocation sont supérieurs à 1 dans tous les organes exception faite pour les tiges donc les valeurs sont comprises entre 0,5-0,8 et 0,76-0,93 respectivement pour le cadmium et le cuivre. En outre la corrélation de Pearson a montré une forte relation entre les teneurs en métaux lourds dans les différents organes. Lorsque le cadmium dans le sol augmente de 1 mg il y a une forte probabilité qu’il augmente de 0,22 mg dans les racines, 1,33 mg dans les tiges, 0, 31 mg dans les feuilles et 0,56 mg dans les grains. De même, au niveau du cuivre, il peut augmenter de 2,56 mg, 0,28 mg, 0,57 mg respectivement pour les racines, tiges et feuilles pour une augmentation de 1 mg de Cu dans le sol. Au niveau du plomb, il y a une forte probabilité que les teneurs dans les feuilles et dans les grains augmentent respectivement de 6,84 mg et 5,81 mg pour une augmentation de 1 mg de plomb dans le sol. Pour le cas du zinc, il peut augmenter de 0,61 mg, 0,17 mg, 0,15 mg respectivement pour les tiges, feuilles et grains pour une augmentation de 1 mg dans le sol.
The use of municipal waste as organic fertilizers may result in contamination of the soil with trace metals. Corn, one of the most widely consumed cereals in Burkina Faso, could accumulate these elements and cause health problems for humans. To assess the translocation potential of maize, a trial is being carried out in the Sakabi vegetable perimeter. To do this, plots were made and organized according to a completely randomized block device with six repetitions. Increasing amounts of waste 20, 40 and 60 tons per hectare were brought into the different plots to constitute the treatments. Soil samples and plant biomass were collected to determine trace metal content. The results of the analyzes show that the soils are contaminated with heavy metals and have contributed to their translocation to the different organs of the maize. The translocation factors are greater than 1 in all organs except for the rods, so the values are between 0.5-0.8 and 0.76-0.93 respectively for cadmium and copper. In addition, the Pearson correlation showed a strong relationship between the heavy metal contents in the different organs. When cadmium in soil increases by 1 mg, there is a high probability that it will increase by 0.22 mg in roots, 1.33 mg in stems, 0.31 mg in leaves, and 0.56 mg in grains. Similarly, at the level of copper, it can increase by 2.56 mg, 0.28 mg, 0.57 mg respectively for roots, stems and leaves for an increase of 1 mg of Cu in the soil. At this level, there is a high probability that leaf and grain levels will increase by 6.84 mg and 5.81 mg, respectively, for an increase of 1 mg lead in soil. For zinc, it can increase by 0.61 mg, 0.17 mg, 0.15 mg for stems, leaves and grains respectively for an increase of 1 mg in the soil.
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References
2. Atidegla S. C.; Agbossou E. K.; Huat J. et Glele Kakai R., 2011. Contamination métallique des légumes des périmètres maraîchers urbains et périurbains : Cas de la commune de Grand-Popo au Bénin. International Journal of Biological and Chemical Sciences. 5 (6) : 2351-2361.
3. Awokunmi E. E.; Adefemi O. S. and Asaolu S. S., 2015. Tissues accumulation of heavy metals by maize (Zea maize L.) cultivated on coil collected from selected dumpsites in Ekiti State, Nigeria. American Chemical Science Journal. 5 (2) : 156-162.
4. Baize D. 1997. Teneurs totales en éléments traces métalliques dans les sols . Paris, France. INRA Editions, 408 p.
5. Batiano A., 2006. African soils : their productivity and profitability of fertilizer use. In Proceedings of the Africain fertilizer summit June 9-13, Abuja, Nigeria.
6. Bradberry S., 2007. Poisonous substances : Copper. Medecine 35 (1) : 11.
7. Comeau, A., Pageau, D., Voldeng, H. Brunelle, A. 2006. Les oligoéléments : Essentiels à l’établissement du couvert végétal dans les céréales. Grandes cultures, Vol. 16 (4) :34-36.
8. Dauguet S.; Denaix L.; Nguyen C.; Coudure R. et Barrier-Guillot B., 2010. Apports organiques, ETM : cerné les transferts du sol aux plantes. PERSPECTIVES AGRICOLES - N°373, 70-75.
9. Fageria N. K.; Baligar V. C. and Clark R. B., 2002. Micronutrient cultures. Advances in agronomy. 77 (1) : 189-272.
10. Garnier R., 2005. Toxicité du plomb et de ses dérivés. EMC (Elsevier SAS, Paris), Toxicologie-Pathologie professionnelle. 16 (1) : 7-10.
11. Greger, M., 1999. Metal availability and bioconcentration in plants. In : Prassad, M.N.V. & Hagemayer, J. (Eds.). Heavy metal stress in plants : From molecules to ecosystems. Springer-Verlag, Berlin, pp. 1-27.
12. Hadi F.; Bano A. and Fuller M. P., 2010. The improved phytoextraction of lead (Pb) and the growth of maize (Zea mays L.) : the role of plant growth regulators (GA 3 and IAA) and EDTA alone and in combinations. Chemosphere. 80 (1) : 457-462.
13. Ilboudo T. J. L., 2014. Effet de différents types de déchets urbains solides de la ville de Bobo-Dioulasso sur la disponibilité et la distribution verticale de métaux lourds dans le sol. Mémoire de Diplôme d’Etudes Approfondies en Science du sol. 51 p.
14. INERIS, 2006. Eléments traces métalliques : Rapport d’étude INERIS-DRC-06-66246/DESP-R01a. 119 p.
15. Kalonda D. M.; Tshikongo A. K.; koto F. K. K.; Busambwa C. K.; Bwalya Y. K.; Cansa H. M.; Tambwe J.-L. K.; Kalala Z. L. et Otshudi A. L., 2015. Profil des métaux lourds contenus dans les plantes vivrières consommées couramment dans quelques zones minières de la province du Katanga. Journal of Applied Biosciences. 96 (1) : 9049-9054.
16. Khan M. S.; Khan S. A.; Sajad M. A.; Ali F.; Ali H.; Khan W. M.; Ali S. et Hussain F., 2014. Phytoremediation of cadmium from effected soil using maize plant (Zea mays L.). Journal of Biologie and Environmental Sciences. 2 (1) : 1-8.
17. Khatori M. et Benhoussa A., 2017. ICP analysis of heavy metals in corn and soil irrigated by Berrechide waste water (Morocco). Journal of Materials and Environmental Sciences. 8 (5) : 1853-1859.
18. Konaté H., 2018. Evaluation du niveau de transfert de métaux lourds (Cd, Cu, Pb et Zn) dans la laitue co-cultivée avec Cymbopogon citratus (DC). Mémoire d’ingénieur du Centre de formation agricole de Matourkou, Bobo-Dioulasso, Burkina Faso, 64 p.
19. Kramer U.; Talke I. N. et Hanikenne M., 2007. Transition métal transport. Journal FEBS Letters. 581 (1) : 2263-2272.
a. Lock K. and De Zeeuw H., 2001. Health risks associated with urban agriculture. Centre de Recherche sur l'Agriculture Urbaine et les Forêts (RUAF)/ Netherlands, 6 p.
20. Macauley H. et Tabo R., 2015 . Les cultures céréalières : riz , maïs , millet , sorgho et blé. In Nourrir l’Afrique : Un plan d’action pour la transformation de l’agriculture africaine. Dakar, p 37.
21. OCDE/FAO, 2018. Perspectives agricoles de l’OCDE et de la FAO 2018-2027. Céréales. pp 125-144.
22. Ouattara S., 2014. Diagnostic des pratiques de valorisation agronomique de substrats organiques dans la zone urbaine et périurbaine de la ville de Bobo-Dioulasso. Mémoire de fin de cycle d'ingénieur du développement rural, option Agronomie. Université Polytechnique de Bobo-Dioulasso, Institut du Développement Rural, Bobo-Dioulasso, Burkina Faso, 81 p.
23. Prasad M. N. V. and De Oliveira Freitas H. M., 2003. Metal hyperaccumulation in plants - Biodiversity prospecting forphytoremediation technology. Electronic Journal of Biotechnology. 6 (1) : 110-146.
24. Remon E., 2006. Tolérance et accumulation des métaux lourds par la végétation spontanée des friches métallurgiques : vers de nouvelles méthodes de bio-dépollution. Thèse de doctorat en Biologie Végétale. Université Jean Monnet faculté des sciences et techniques. Saint Etienne. 157 p.
25. Sanita di Toppi L., Gabbrielli R. 1999. Response to cadmium in higher plants. Environmental and Experimental Botany. 41 (1) : 105-130.
26. Sanou J., 2007. Nouvelles variétés de maïs vulgarisées au Burkina. Doc. CNRST/INERA- Burkina Faso.
27. Senou I.; Gnankambary Z.; Somé A. N. et Sedogo M. P., 2012. Phytoextraction de métaux lourds (Cd, Cu, Pb et Zn) par Oxytenanthera abyssinica en sols ferrugineux tropicaux et en sols vertiques dans la zone sud soudanienne du Burkina Faso. Journal de la Société Ouest-Africaine de Chimie. 34 (1) : 26 -34.
28. Senou I.; Gnankambary Z.; Some A. N. et Sedogo P. M., 2014. Projection de trois especes de plantes locales pour la phytoextraction de métaux lourds à partir de deux types de sols au Burkina faso. Agronomie Africaine. 26 (2) : 155-166.
29. Senou I.; Gnankambary Z.; Some N. A. and Nacro H. B., 2018. Responses of five local plant species to metal exposure under controlled conditions. International Journal of Development Research. 8 (1) : 18507-18514.
30. Senou I., 2014. Phytoextraction du cadmium, du cuivre, du plomb et du zinc par cinq espèces végétales (Vetiveria nigritana (Benth.), Oxytenanthera abyssinica (A. Rich.) Munro, Barleria repens (Ness), Cymbopogon citratus (DC.) Stapf et Lantana camara(Linn.)) cultivées sur des sols ferrugineux tropicaux et vertiques. Thèse de doctorat, Universite Polytechnique de Bobo-Dioulasso (UPB).170 p.
31. Sezgin N.; Ozcan H. K.; Demir G.; Nemlioglu S. and Bayat C., 2004. Determination of heavy metal concentrations in street dusts in Istanbul E-5 highway. Environment International. 29 (1) : 979-985.
32. Wuana R. A.; Okieimen F. E. and Imborvungu J. A., 2010. Removal of heavy metals from contaminated soil using chelating organic acids. International Journal of Environmental Science and Technology. 7 (3) : 485-496.
33. Wuana R. A. and Okieimen F. E., 2010. Phytoremediation Potential of Maize (Zea mays L.) African Journal of General Agriculture. 6 (4) : 275-287.
34. Yé L. 2007. Caractérisation des déchets urbains solides utilisables en agriculture urbaine et périurbaine : cas de Bobo Dioulasso. Mémoire de Diplôme d’Etudes Approfondies en Gestion Intégrée des Ressources Naturelles. Université Polytechnique de Bobo Dioulasso (Burkina Faso). 44 p.
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