Tolerância de fungos ectomicorrízicos a metais pesados em meio de cultura adicionado de solo contaminado

Os fungos ectomicorrízicos podem proteger a planta hospedeira da toxidez dos metais pesados. Contudo, a contaminação excessiva do solo por metais pode inibir o crescimento e a atividade destes, prejudicando a simbiose micorrízica. Avaliou-se o crescimento de nove isolados de Pisolithus tinctorius, dois de Suillus bovinus e um de Scleroderma sp. quanto ao efeito da adição de misturas de solo contaminado por Zn, Cd, Cu e Pb com areia em meio Melin-Norkrans modificado líquido, tendo sido a mistura testada em várias proporções. A adição de solo contaminado ao meio de cultura reduziu o crescimento de todos os isolados, exceto o PT-306 em meio que continha a mistura de solo-areia com baixas proporções de solo contaminado. Os isolados apresentaram grande variação intra e interespecí-fica em relação à tolerância à contaminação do meio via solo contaminado. Em geral, os isolados de P. tinctorius foram mais tolerantes que os de S. bovinus e o de Scleroderma sp., destacando-se o isolado PT-306, que foi considerado tolerante. Os demais isolados estudados apresentaram respostas variadas, mostrando-se os isolados de S. bovinus considerados, na literatura, como tolerantes a Zn, sensíveis à adição de solo contaminado ao meio. A produção de pigmentos extracelulares pelos isolados PT-306 e SB foi estimulada pela adição de solo contaminado ao meio de cultura e a maior produção de pigmentos do PT-306 pode estar envolvida com a maior tolerância deste à contaminação por metais pesados. O crescimento do isolado PT-306 aumentou com a adição da mistura solo-areia com pequenas proporções de solo contaminado ao meio de cultura. A adição de solo contaminado ao meio de cultura mostrou-se eficiente para avaliação do impacto da contaminação do solo por vários metais sobre os fungos ectomicorrízicos.

Sobrevivência de Bradyrhizobium e Azorhizobium em misturas de solo contaminadas com metais pesados

Estudos foram realizados no Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras (MG), no período de novembro/1999 a janeiro/2000, com o objetivo de avaliar a sobrevivência de estirpe e isolados de rizóbio em solo contaminado com metais pesados e verificar a relação entre tolerância do rizóbio a metais pesados em meio de cultura e sua sobrevivência em solo contaminado. Foram utilizados os dois microrganismos mais tolerantes [BR-4406 (estirpe recomendada para Enterolobium spp.) e UFLA-01-457 (isolado de solo contaminado), ambos pertencentes ao gênero Bradyrhizobium ] e os dois mais sensíveis (UFLA-01-486 e UFLA-01-510, isolados de solo contaminado, pertencentes ao gênero Azorhizobium ), todos selecionados de um grupo de 60estirpes/isolados em estudos prévios deste laboratório, em meio de cultura suplementado com metais pesados.Empregaram-se misturas de um Latossolo Vermelho-Escuro (LE) que continham 0, 15 e 45% (v/v) de um Latossolo Vermelho-Amarelo plíntico contaminado com Zn, Cd, Pb e Cu. As misturas de solo contaminado foram inoculadas com 20mL de cultura em YM na fase log das estirpes mencionadas, as quais foram testadas separadamente com três repetições. A avaliação do número de células viáveis no solo, realizada aos 0, 7, 14, 21 e 28dias de incubação, pelo método das diluições sucessivas e inoculação em placas com meio YMA, revelou comportamento diferenciado entre os organismos estudados. O número médio de células que sobreviveram ao final de 28 dias de incubação foi de (em UFCg-1de solo): 10(10,36), 10(10,29) e 10(9,70), para Bradyrhizobium, e 10(9,36), 10(7,54) e 0, para Azorhizobium em misturas de 0, 15 e 45% de solo contaminado, respectivamente. Portanto, houve maior sobrevivência de Bradyrhizobium do que de Azorhizobium , indicando maior tolerância a metais pesados do primeiro gênero.Como Bradyrhizobium foi também mais tolerante "in vitro", os resultados indicam haver relação entre o comportamento em solo contaminado e em meio de cultura com metais pesados.

Influência de diferentes manejos agrícolas na distribuição de metais pesados no solo e em plantas de tomate

Paty do Alferes (RJ) é um município com tradição agrícola, sendo a olericultura a sua principal atividade econômica. A região apresenta uma topografia e regime de chuvas que favorecem a erosão. A falta de um manejo adequado do solo e o uso excessivo de agroquímicos favorecem os processos de degradação física e química do solo, acarretando sérios impactos ao ambiente. Com o objetivo de avaliar o acúmulo de metais pesados no solo e em plantas de tomate (Lycopersicon esculentum Mill), cultivadas sob diferentes sistemas de preparo do solo, foi realizado um trabalho no município de Paty do Alferes (RJ), entre os meses de agosto e dezembro de 1999. Foram instaladas parcelas do tipo Wischmeier (com coletores de enxurrada e sedimentos), com dimensões de 22,0 x 4,0 m, em um Latossolo Vermelho-Amarelo com 30 % de declividade. Cada tratamento consistiu de um tipo de sistema de preparo do solo: (a) preparo convencional: aração no sentido morro abaixo e queima dos restos vegetais (PC); (b) preparo em curvas de nível: aração com tração animal em nível com faixas de capim-colonião a cada 7,0 m (PN); (c) cultivo mínimo: apenas abertura de covas para plantio e conservação dos restos vegetais (CM). Foram coletadas amostras de solo e plantas de tomate, sendo analisados os teores de metais pesados nas amostras coletadas, a produtividade das plantas e a fertilidade do solo. A produtividade no cultivo mínimo foi significativamente inferior à de outros manejos, apesar de tal sistema favorecer a maior fertilidade do solo. Esse manejo também proporcionou maior acúmulo de metais pesados no solo, principalmente quando comparado ao plantio convencional. Com relação às plantas, a aplicação foliar de defensivos agrícolas favoreceu o maior acúmulo de metais pesados na parte aérea das plantas, e os teores de Cu e Zn estiveram acima dos limites permitidos para metais pesados em plantas. Os frutos produzidos nos três sistemas de preparo do solo apresentaram concentrações de Pb próximas ao limites permitidos para alimentos frescos.

Fitodisponibilidade e teores de metais pesados em um latossolo amarelo distrófico e em plantas de cana-de-açúcar adubadas com composto de lixo urbano

A presença de metais pesados em compostos de lixo urbano é um dos principais motivos da insegurança de sua utilização agronômica. Desta forma, foram avaliados os efeitos da aplicação sucessiva do composto de lixo sobre os teores de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em um Latossolo Amarelo distrófico, em plantas de cana-de-açúcar, e a fitodisponibilidade desses metais medida pelos extratores DTPA, HCl 0,1 mol L-1 e Mehlich-3. Experimento de campo foi realizado nos anos agrícolas 1996/97 e 1997/98, sendo o composto aplicado nas doses de 0, 20, 40 e 60 Mg ha-1 e de 0, 24, 48 e 72 Mg ha-1, respectivamente. A aplicação consecutiva do composto aumentou os teores totais de Cu do solo que variaram, em relação à testemunha, de 12 a 25 %, no primeiro ano agrícola, e de 27 a 88 %, no segundo ano agrícola. Para Zn, esses valores variaram de 12 a 72 % e de 72 a 156 %, no primeiro e no segundo ano, respectivamente, e de Cr de 12 a 25 %, no segundo ano. Os teores totais de Cd, Ni e Pb, no solo, e de Cd, Cr, Ni e Pb, nas folhas, colmos e caldo das plantas, mantiveram-se abaixo do limite de determinação. Os teores de Cu e Zn nas amostras de plantas não aumentaram. Os extratores químicos praticamente não diferiram entre si e apresentaram capacidades restritas para a avaliação da fitodisponibilidade dos metais pesados decorrente das baixas concentrações nas amostras de solo e planta.

Conseqüências do manejo do solo na distribuição de metais pesados em um agrossistema com feijão- de-vagem (Phaseolus vulgaris L.)

Com o objetivo de avaliar a concentração de metais pesados no solo e nas plantas de feijão-de-vagem (Phaseolus vulgaris L.) em diferentes sistemas de preparo do solo, foi realizado um experimento em Paty do Alferes (RJ), em um Latossolo Vermelho-Amarelo com 30 % de declividade. Foram instaladas parcelas do tipo Wischmeier com dimensões de 22,0 x 4,0 m; cada parcela era constituída de um sistema de preparo do solo distinto: plantio convencional, aração com trator no sentido morro abaixo e queima dos restos vegetais (PC); plantio em nível com aração tração animal e cordões de vegetação a cada 7,0 m (PN); cultivo mínimo com apenas abertura de covas para plantio e conservação dos restos vegetais (CM). Foram coletadas amostras de solo, de plantas e de agroquímicos, bem como analisados os teores totais de metais pesados. Verificou-se que as maiores adições de Cu no sistema deveram-se ao uso do fungicida Peprosan. Os sistemas de preparo PN e CM favoreceram acúmulo de Zn, Mn, Cd e Pb no solo, quando comparados ao PC, provavelmente, em virtude das menores perdas por erosão. A concentração de Pb na vagem in natura, nos sistemas de preparo PN e CM, esteve acima dos limites permitidos para alimentos in natura, em níveis impróprios para o consumo humano.

Disponibilidade de metais pesados para milho cultivado em Latossolo sucessivamente tratado com lodos de esgoto

Apesar do potencial para o uso agrícola de lodos de esgoto, seus conteúdos de metais pesados podem se tornar um fator limitante a esse uso. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes fontes e doses de lodo de esgoto, oriundos das Estações de Tratamento de Esgoto de Barueri (LB), que trata esgoto doméstico e industrial, e de Franca (LF), que trata esgoto predominantemente doméstico, ambas localizadas no Estado de São Paulo, sobre os teores de metais pesados em solo e sobre a fitodisponibilidade desses elementos químicos para o milho. O experimento foi realizado entre os anos de 1999 e 2001, no Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP), em três cultivos sucessivos de milho, e estudados os seguintes tratamentos, para os dois lodos: testemunha absoluta; adubação mineral (NPK) recomendada para a cultura do milho; dose dos lodos de esgoto para fornecer uma, duas, quatro e oito vezes a dose de N do tratamento NPK. Foram determinados os teores totais (solo, folha e grão de milho) e disponíveis (solo) de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn. O uso de doses crescentes do LB aumentou os teores disponíveis dos metais avaliados em solo, quando se utilizou a solução de DTPA. Os incrementos nos teores totais de metais pesados foram maiores nas parcelas adubadas com o LB. As soluções de Mehlich-1 e DTPA mostraram-se eficientes em predizer a fitodisponibilidade de Zn para o milho, quando as folhas e grãos foram analisados.

Solubilidade, fracionamento e fitoextração de metais pesados após aplicação de agentes quelantes

A baixa biodegrabilidade de quelantes sintéticos usados para induzir a fitoextração resulta em alto risco ambiental pela possibilidade de lixiviação de metais pesados. Agentes quelantes naturais, mais rapidamente degradados no solo, podem ser uma alternativa para os quelantes sintéticos. O objetivo deste trabalho foi comparar a performance de ácidos orgânicos naturais (gálico, cítrico e oxálico) com ácidos sintéticos (EDTA, DTPA e NTA) na fitoextração induzida de metais. O solo foi contaminado com 500, 300 e 200 mg kg-1 de Pb, Zn e Cu, respectivamente, e cultivado com milho (Zea mays) e mucuna preta (Stizolobium aterrimum). Os agentes quelantes, na dose de 10 mmol kg-1, foram aplicados no solo sete dias antes da coleta das plantas. Amostras do solo foram submetidas à extração com CaCl2 e fracionamento. Os teores dos metais na solução do solo foram também determinados. Os quelantes sintéticos EDTA, DTPA e NTA foram eficientes na solubilização dos metais pesados no solo. Dentre os ácidos orgânicos naturais, apenas o ácido cítrico foi eficiente na solubilização dos metais nas primeiras vinte e quatro horas após a sua aplicação. A distribuição dos metais entre as frações apresentou a seguinte ordem: Pb: matéria orgânica (MO) > óxido de Fe amorfo (OxFeA) > trocável (Tr) > óxido de Fe cristalino (OxFeC); Cu: MO > Tr > OxFeC > OxFeA; e Zn: MO > Tr > OxFeC > OxFeA. De modo geral, a adição dos quelantes sintéticos provocou aumento nos teores trocáveis de Pb e Cu e redução nos teores de Pb, Cu e Zn nas frações óxidos de Fe amorfo e cristalino. O extrator CaCl2 0,01 mol L-1 pode ser utilizado para predição da concentração de Pb, Cu e Zn na solução do solo.

Dinâmica das populações bacterianas em solos de Cerrados

Nos ambientes tropicais, os Cerrados destacam-se pelo seu potencial agrícola. Apesar das funções dos microrganismos no crescimento das plantas e na produtividade das culturas, existem poucas informações dos efeitos resultantes do manejo do solo, na ecologia microbiana. Neste estudo, foram avaliados os efeitos das condições ambientais e das práticas agrícolas sobre as populações bacterianas. As densidades das populações em solos com vegetação nativa foram variáveis e diferenciadas. Em Sete Lagoas, MG, as populações de actinomicetos variaram de 1,7 a 50 X 10(4) UFC/g de solo seco, enquanto em Planaltina as densidades das populações bacterianas em solo com primeiro e segundo ano de cultivo de soja foram semelhantes, mas superiores ao solo com vegetação nativa. A utilização agrícola deste solo não resultou em desequilíbrios acentuados das populações de actinomicetos provenientes de esporos e hifas. As relações esporos/hifas variaram de 1,1 a 5,8. Na rizosfera da soja, os coeficientes de correlação entre as populações de actinomicetos com as demais populações bacterianas foram significativos. Os resultados evidenciam que as práticas agrícolas utilizadas na introdução da cultura da soja em solos de Cerrados pode influenciar o equilíbrio das populações na comunidade bacteriana.

Crescimento e teor de metais de mudas de espécies arbóreas cultivadas em solo contaminado com metais pesados

O objetivo do trabalho foi avaliar o teor de metais pesados e o crescimento de mudas de 20 espécies arbóreas tropicais em solo com elevado grau de contaminação com metais pesados. Em casa de vegetação, as mudas foram transplantadas para vasos contendo 3,3 kg de misturas com diferentes proporções (0, 20, 40 e 60% v/v) de solo contaminado. Verificou-se comportamento diferenciado das espécies quanto à inibição de crescimento e aos teores de metais na raiz e na parte aérea em decorrência da contaminação. Com base na produção de matéria seca da parte aérea, concluiu-se que apenas Myrsine umbellata, Cedrella fissilis, Tabebuia impetiginosa e Copaifera langsdorffii não foram afetadas pela contaminação, enquanto Hymenaea courbaril, Mimosa caesalpiniaefolia, Acacia mangium e Platypodium gonoacantha sofreram pequeno impacto. As demais espécies foram muito inibidas pela contaminação do solo, o que é causado pela absorção, na maioria dos casos, de Zn e Cd. Várias espécies apresentaram elevada capacidade de reter esses metais nas raízes, evitando sua translocação para a parte aérea.

Efeito do cultivo da soja na dinâmica da população bacteriana, em solos de cerrado

Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do cultivo da soja sobre a dinâmica da população bacteriana, em dois solos de Cerrado do Estado de São Paulo, originalmente cobertos com Paspalum notatum (em Barretos) e Brachiaria decumbens (em São Carlos). Nesses solos, a densidade da população de bactérias em geral variou de 398,1 x 10³ a 467,7 x 10³ e de 123 x 10³ a 218,8 x 10³ ufc (unidades formadoras de colônias)/g de solo seco, respectivamente. O cultivo da soja, em ambos os solos, resultou em incrementos variados nos números de ufc/g de solo seco da população de bactérias em geral, das resistentes aos antibióticos estreptomicina e cloranfenicol, e de actinomicetos. A população de actinomicetos ocorreu no solo principalmente como esporos, e as variações das relações esporos/hifas entre os solos não-rizosférico e rizosférico não foram significativas. Os resultados evidenciam que o cultivo da soja influenciou de forma diferenciada a população desses solos.

Estabelecimento de plantas herbáceas em solo com contaminação de metais pesados e inoculação de fungos micorrízicos arbusculares

Neste trabalho estudou-se o estabelecimento de plantas herbáceas em solo com contaminação de metais pesados (MP) e inoculação de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs). O experimento foi realizado em bandejas, em esquema fatorial 5 x 2, sendo cinco proporções de solo contaminado com MP na ausência e presença de FMAs. Sementes de oito espécies de gramíneas e uma crucífera (mostarda -- Brassica sp.) foram plantadas e cultivadas por 120 dias e avaliadas em dois cortes. No primeiro corte, as gramíneas foram severamente afetadas pela contaminação, e a mostarda foi pouco afetada, mostrando alta tolerância. No segundo corte, o efeito da contaminação foi negligível para as gramíneas, e a inoculação dos FMAs aumentou em 24% a matéria seca destas em relação ao controle sem inoculação. A inoculação teve também efeito positivo na matéria seca das raízes e na colonização micorrízica. Os teores de Cd, Zn e Pb na parte aérea foram maiores na mostarda do que nas gramíneas em ambos os cortes. Apesar de a inoculação não ter efeito no crescimento das gramíneas do primeiro corte, as plantas com inoculação apresentaram maior acúmulo de Zn, Cd e Pb no segundo corte. A maior tolerância da mostarda aos metais pesados permitiu seu crescimento e conseqüente acúmulo de Zn, Cd e Pb do solo contaminado. A extração destes elementos do solo pode ter contribuído para o melhor desenvolvimento subseqüente das gramíneas, favorecendo o estabelecimento das plantas.

Comportamento de espécies herbáceas em misturas de solo com diferentes graus de contaminação com metais pesados

O objetivo deste trabalho foi avaliar, em casa de vegetação, o comportamento de espécies herbáceas em relação ao excesso de Cd e Zn no solo. O gradiente de contaminação foi estabelecido a partir de mistura de solo contaminado com solo sem contaminação em diferentes proporções. As sementes foram semeadas em tubetes contendo 250 mL de solo, e após 90 dias as plantas foram colhidas e avaliadas. A maioria das espécies apresentou redução no crescimento com aumento da contaminação do solo e elevadas concentrações de Cd e Zn na matéria seca da parte aérea (MSPA), na mistura com 15% de solo contaminado. A espécie Pffafia sp. mostrou-se tolerante à contaminação, crescendo em misturas de solo contendo até 90 mg kg-1 de Cd e 1.450 mg kg-1 de zinco. Além disso, apresentou concentração superior a 100 mg kg-1 de Cd na MSPA, sendo considerada hiperacumuladora desse metal. Sida glaziovii, Bidens pilosa, Rhynchelytrum repens, Cenchrus echinatus e Nicandra physaloides, por sua vez, foram severamente afetadas pela contaminação, ao contrário de Trifolium repens, Euchlaena mexicana, Cynodon dactylon, Avena strigosa, Cenchrus ciliares e Cyperus sp. que apresentaram crescimento satisfatório. As espécies avaliadas mostram-se promissoras para estudos adicionais sobre a reabilitação de áreas contaminadas com metais pesados.

Movimentação de metais pesados em Latossolo adubado com composto de lixo urbano

Em experimento realizado no campo, nos anos agrícolas 1996/97 e 1997/98, em Latossolo Amarelo distrófico, cultivado com cana-de-açúcar, avaliou-se o efeito de aplicações sucessivas de composto de lixo urbano sobre a movimentação, em profundidade, dos metais Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e zinco. No primeiro ano agrícola, além do tratamento testemunha, o composto de lixo foi aplicado nas doses de 20, 40 e 60 Mg ha-1 (base seca). No segundo ano, o composto foi reaplicado nas doses de 24, 48 e 72 Mg ha-1. Em relação aos metais Cd, Cr, Cu, Ni e Pb não se observou nenhuma evidência de movimentação ao longo do perfil do solo. O Zn apresentou mobilidade no solo, onde se verificou, ao final de 1997/98, incrementos significativos até a camada de 0,4-0,6 m de profundidade.

Fungos micorrízicos no crescimento e na extração de metais pesados pela braquiária em solo contaminado

Avaliou-se, em casa de vegetação, a influência de 14 isolados de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) no crescimento e extração de Zn, Cd, Cu e Pb pela Brachiaria decumbens em solo contaminado. Foram utilizadas plantas com e sem FMA, em vasos com 0,92 kg de solo com (mg kg-1): Zn, 3.300; Cu, 60; Cd, 29; Pb, 73. Os isolados fúngicos tiveram efeitos diferenciados no crescimento e aumentaram a produção de matéria seca em 84%. Os teores de metais na planta foram elevados e apresentaram relação inversa com a produção de matéria seca. Verificou-se que os FMA não afetaram os teores de Pb, mas reduziram em 20, 28 e 63% os teores de Zn, Cd e Cu na parte aérea, respectivamente, e aumentaram os teores de Cu nas raízes em mais de 1.000%. Os FMA aumentaram a quantidade de metais extraídos do solo em 845, 142, 68 e 54% para Cu, Pb, Zn e Cd, respectivamente. Acaulospora spinosa, Acaulospora morrowiae-UFLA e Gigaspora gigantea aumentaram a extração simultânea dos quatro metais contaminantes. Os FMA, de acordo com a espécie, aumentam a capacidade da B. decumbens de extrair metais pesados do solo.

Concentração de metais pesados em grãos de plantas cultivadas em solo com diferentes níveis de contaminação

O objetivo deste trabalho foi avaliar a absorção e a capacidade de translocação de metais pesados do solo para os grãos de soja e arroz. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em Latossolo Vermelho distroférrico, proveniente de Município de Paulínia, SP. As amostras de solo foram coletadas em sete pontos e organizadas em função da distância de uma fábrica emissora de poluente. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Raízes, parte aérea e grãos foram submetidos à digestão por via úmida. A concentração dos metais pesados foi determinada por ICP-OES. Os teores de cádmio e cobre no grão estiveram em níveis adequados para ambas as culturas, enquanto os teores de manganês e zinco apresentaram-se em excesso, tendo acompanhado os níveis de contaminação do solo, com possibilidade de atingir níveis mais altos da cadeia trófica. As raízes limitaram a translocação de cádmio, cobre, ferro e chumbo para a parte aérea de ambas as culturas. Mesmo com a translocação limitada pelas raízes, o chumbo apresentou-se em altos teores nos grãos de soja, e pode, também, como o manganês e o zinco, atingir a cadeia alimentar.