Bioaugmentation in Reisfeldern - Sechs neue Bakterienstämme zur Bekämpfung von Fipronil und Thiobencarb

Die Reisfelder von morgen hängen vielleicht nicht nur von Traktoren und Bewässerung ab - sondern auch von Bakterien.

In einer aktuellen Studie von Frontiers in Microbiology (2024) stellten Wissenschaftler sechs neue Bakterienstämme vor, die in der Lage sind, zwei bekannte Reis-Pestizide abzubauen: Fipronil und Thiobencarb.

Die Herausforderung

Obwohl Fipronil und Thiobencarb in der EU bereits verboten und in den USA streng reguliert sind, werden sie auf Reisfeldern in ganz Asien häufig als Insektizide und Herbizide eingesetzt. Leider verbleiben sie im Boden und im Wasser, bedrohen das Leben im Wasser und reichern sich in der Nahrungskette an.

Der Durchbruch

Die Forscher isolierten sechs Stämme aus überfluteten Reisböden, darunter:

• Enterobacter sp. (FA) und Brucella sp. (FB) → spezialisiert auf den Abbau von Fipronil

• Stenotrophomonas-, Bordetella- und Citrobacter-Stämme → spezialisiert auf Thiobencarb

• Pseudomonas sp. (MA) → baute beides eindrucksvoll ab

Wichtigste Ergebnisse

• Über 90 % Pestizidabbau innerhalb von 14 Tagen unter Laborbedingungen

• In Bodenmikrokosmen war der Abbau von Fipronil 14-mal schneller und der von Thiobencarb 5-mal schneller als die natürliche Verminderung der Belastung.

• Die Stämme mineralisierten die Pestizide effektiv in weniger toxische Nebenprodukte (z. B. Sulfon, Sulfid, Amidformen für Fipronil; Benzothiazolderivate für Thiobencarb)

Anpassungsfähigkeit an die Umwelt

• Funktioniert bei pH 6-7 und mäßig feldähnlichen Bedingungen (20% Bodenfeuchtigkeit).

• Funktioniert sogar in nicht-sterilen, natürlich mikrobenreichen Böden.

Warum ist das wichtig?

Die derzeitige Sanierung mit Chemikalien oder einfaches Abwarten kann Monate dauern und Rückstände hinterlassen, die die Sicherheit von Reis und die Einhaltung von Ausfuhrbestimmungen beeinträchtigen. Die Bioaugmentation bietet eine schnelle, schonende und skalierbare Alternative.

Quellen: Faridy et al., Frontiers in Microbiology, 2024