Dual Behariour of Carbaryl and 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid in Rhizobium leguminosarum 2005 under Explanta Conditions

Studies have shown that major pesticide (carbaryl) and herbicide (2,4-D) at higher concentrations (50 μg/ml) were inhibitory to the Rhizobium growth but they stimulated oxygen uptake in a concentration dependent manner. Extremely low concentration of carbaryl (1 μg/ml) and 2,4-D (5 μg/ml) treated culture showed enhanced growth. Nitrate Reductase (NR) and Nitrite Reductase (NiR) activities increase in the presence of 125 μg/ml concentration of carbaryl (1-napthyl methyl carbamate) and 300 μg/ml.of 2,4-D (2,4-Dichlorophenoxy acetic acid). Further increase in concentration led to decline in NR and NiR activities. Dual behaviour of these chemicals may be due to their action as electron donors and thereby causing alteration through oxidative metabolic pathway. It is suggested that besides pesticidal and herbicidal action, carbaryl and 2,4-D may also be used as well to harness the beneficial effects of nitrogen fixing organisms.

Die Untersuchungen haben gezeigt, daß die verbreiteten Pestizide Carbaryl und 2,4-D in höheren Dosen (50 μg/ml) auf das Wachstum von Rhizobium hemmend wirken, jedoch die Sauerstoffaufnahme abhängig von der Konzentrationshöhe stimulieren. Mit extrem niedrigen Konzentrationen von Carbaryl (1 ug/ml) und 2,4-D (5 μg/ml) behandelte Kulturen zeigen ein erhöhtes Wachstum. Nitratreduktase (NR)- und Nitritreduktase (NiR)-Aktivitäten waren bei einer Konzentration von 125 μg/ml Carbaryl (1-Napthyl-Methyl-Carbamat) bzw. von 300 μg/ml 2,4-D (2,4-Dichlorphenoxiessigsäure) erhöht. Eine weitere Konzentrationserhöhung führte zu einer Abnahme der NR- und NiR-Aktivitäten. Das duale Verhalten dieser Chemikalien dürfte auf ihre Wirkungsweise als Elektronendonator zurückzuführen sein und dabei Veränderungen im oxidativen Stoffwechsel verursachen. Es wird gezeigt, daß neben der Pestiziden und herbiziden Wirkung Carbaryl und 2,4-D ebenfalls als Begrenzer eines günstigen Effekts der N-Fixierung wirken können.