Agronomie 23 (2003) 495-502
DOI: 10.1051/agro:2003021

Phytoremediation of organic pollutants using mycorrhizal plants: a new aspect of rhizosphere interactions

Erik Jautris Joner and Corinne Leyval

Laboratoire des Interactions Microorganismes-Minéraux-Matière Organique dans les Sols (LIMOS), CNRS UMR 7137, Faculté des Sciences, Université Henri Poincaré, Nancy 1, BP 239, 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy Cedex, France
(Received 7 October 2002; accepted 25 March 2003)

Abstract
Phytoremediation as a means of cleaning up polluted soils has gained popularity during the last decade due to its convenience and low costs of installation and maintenance. When the target pollutant is biodegradable, this technology exploits the stimulating effect that roots have on microbial processes and physical/chemical modifications in the rhizosphere. Among the microorganisms that affect rhizosphere processes, symbiotic fungi forming mycorrhizas induce a series of changes in plant physiology, nutrient availability and microbial composition that may determine the outcome of a phytoremediation attempt. Beyond the rhizosphere, mycorrhizal hyphae act as the roots of the roots, and may thus extend the rhizosphere into the bulk soil by creating a new interface of soil-plant interactions: the hyphosphere. We here discuss some of the recent results on phytoremediation of organic pollutants with emphasis on processes in the mycorrhizosphere, and highlight future research priorities.

Résumé
La phytoremédiation de polluants organiques utilisant des plantes mycorhizées : un nouveau champ d'étude pour les interactions de la rhizosphère. La phytoremédiation est une technique de traitement des sols pollués qui attire beaucoup d'attention depuis une dizaine d'années en raison de la facilité et du faible coût d'installation et de maintenance. Quand le polluant ciblé est biodégradable, cette méthode utilise les racines pour stimuler l'activité microbienne et modifier les propriétés physico-chimiques dans la rhizosphère. Parmi les microorganismes qui influencent les processus rhizosphériques, les champignons mycorhiziens formant des mycorhizes induisent un certain nombre de changements dans la physiologie des plantes, la disponibilité des nutriments, la composition des communautés microbiennes, qui peuvent aussi influencer la phytoremédiation. Au-delà de la rhizosphère, les hyphes de champignons mycorhiziens agissent comme les racines des plantes, et prolongent ainsi l'étendue de la rhizosphère en créant une nouvelle interface entre la plante et le sol : l'hyphosphère. Des résultats récents sur la phytoremédiation de polluants organiques sont discutés ici, et des hypothèses sur les mécanismes impliqués et les priorités pour les recherches futures dans ce domaine sont présentées.

Key words: arbuscular mycorrhiza / bioremediation / polycyclic aromatic hydrocarbons / root exudation

Mots clés : mycorhizes à arbuscules / bioremédiation / hydrocarbures aromatiques polycycliques / exudation racinaire

Correspondence and reprints: Erik Jautris Joner email: Erik.Joner@skogforsk.no

Communicated by Philippe Hinsinger (Montpellier, France)

© INRA, EDP Sciences 2003