Photosynthetic rate of the aquatic macrophyte Egeria densa Planch. (Hydrocharitaceae) in two rivers from the Itanhaém River Basin in São Paulo State, Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Composição química, bromatológica e decomposição de plantas de Egeria densa, Egeria najas e Ceratophyllum demersum coletadas no reservatório de Jupiá

Pós-graduação em Agronomia (Agricultura) - FCA

The Respiratory Burst and Electrolyte Leakage Induced by Sulfhydryl Blockers in Egeria densa Leaves Are Associated with H2O2 Production and Are Dependent on Ca2+ Influx1

In leaves of Egeria densa Planchon, N-ethylmaleimide (NEM) and other sulfhydryl-binding reagents induce a temporary increase in nonmitochondrial respiration (ΔQO2) that is inhibited by diphenylene iodonium and quinacrine, two known inhibitors of the plasma membrane NADPH oxidase, and are associated with a relevant increase in electrolyte leakage (M. Bellando, S. Sacco, F. Albergoni, P. Rocco, M.T. Marré [1997] Bot Acta 110: 388–394). In this paper we report data indicating further analogies between the oxidative burst induced by sulfhydryl blockers in E. densa and that induced by pathogen-derived elicitors in animal and plant cells: (a) NEM- and Ag+-induced ΔQO2 was associated with H2O2 production and both effects depended on the presence of external Ca2+; (b) Ca2+ influx was markedly increased by treatment with NEM; (c) the Ca2+ channel blocker LaCl3 inhibited ΔQO2, electrolyte release, and membrane depolarization induced by the sulfhydryl reagents; and (d) LaCl3 also inhibited electrolyte leakage induced by the direct infiltration of the leaves with H2O2. These results suggest a model in which the interaction of sulfhydryl blockers with sulfhydryl groups of cell components would primarily induce an increase in the Ca2+ cytosolic concentration, followed by membrane depolarization and activation of a plasma membrane NADPH oxidase. This latter effect, producing active oxygen species, might further influence plasma membrane permeability, leading to the massive release of electrolytes from the tissue.

Fusicoccin Counteracts the n-Ethylmaleimide and Silver-Induced Stimulation of Oxygen Uptake in Egeria densa Leaves1

It was previously shown that a number of sulfhydryl [SH] group reagents (N-ethylmaleimide [NEM], iodoacetate, Ag+, HgCl2, etc.) can induce a marked, transitory stimulation of O2 uptake (QO2) in Egeria densa leaves, insensitive to CN− and salicylhydroxamic acid and inhibited by diphenylene iodonium and quinacrine. The phytotoxin fusicoccin (FC) also induces a marked increase in O2 consumption in E. densa leaves, apparently independent of the recognized stimulating action on the H+-ATPase. In this investigation we compared the FC-induced increase in O2 consumption with those induced by NEM and Ag+, and we tested for a possible interaction between FC and the two SH blockers in the activation of QO2. The results show (a) the different nature of the FC- and NEM- or Ag+-induced increases of QO2; (b) that FC counteracts the NEM- (and Ag+)-induced respiratory burst; and (c) that FC strongly reduces the damaging effects on plasma membrane permeability observed in E. densa leaves treated with the two SH reagents. Two alternative models of interpretation of the action of FC, in activating a CN−-sensitive respiratory pathway and in suppressing the SH blocker-induced respiratory burst, are proposed.

Eficácia do diquat no controle de Hydrilla verticillata, Egeria densa e Egeria najas e toxicidade aguda para o Guaru (Phallocerus caudimaculatus), em condições de laboratório

No Brasil, as macrófitas aquáticas submersas, Egeria densa e Egeria najas, têm causado prejuízos aos usos múltiplos da água. Hydrilla verticillata foi recentemente introduzida, mas tem histórico como planta problemática nos EUA, no México e na Austrália. O objetivo deste trabalho foi avaliar as suscetibilidades relativas dessas três macrófitas aquáticas ao diquat e os riscos da utilização desse herbicida para o guaru (Phallocerus caudimaculatus). Para isso, foram instalados ensaios em condições de laboratório, a fim de avaliar a suscetibilidade relativa das três macrófitas por meio da manutenção de ponteiros dessas plantas em soluções contendo 0,0; 0,2; 0,4; 0,8; e 1,6 mg L-1 de diquat (Reward®) por 14 dias. A avaliação foi realizada pela variação do acúmulo de matéria fresca e do comprimento dos ponteiros no período de exposição ao herbicida. H. verticillata mostrou maior sensibilidade ao diquat em comparação com as duas macrófitas do gênero Egeria, mesmo em baixas concentrações do herbicida. Nas maiores concentrações, E. densa mostrou maior sensibilidade que E. najas. O risco da aplicação do diquat para P. caudimaculatus foi estimado pela toxicidade aguda. Alevinos de P. caudimaculatus de 0,4 ± 0,2 mg foram expostos a soluções de 0,0; 1,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; e 30,0 mg L-1 de diquat. A concentração letal de 50% (CL(I) (50;96h)) do diquat estimada para P. caudimaculatus foi de 7,17 mg L-1. Para P. caudimaculatus, a toxicidade aguda foi superior à concentração recomendada para o controle de macrófitas aquáticas submersas, indicando risco muito baixo para esse peixe.

Invasion of Egeria into the Hawkesbury-Nepean River, Australia

The Hawkesbury-Nepean River in New South Wales (NSW), Australia, is the largest river system in the Sydney metropolitan area, and it drains most of the developing areas to the west. This catchment is under increasing pressure from urban expansion and the river frequently experiences extended periods of low flows due to a combination of extensive river regulation and the Australian temperate climate. Added to this, the river and several of its tributaries receive treated sewage and stormwater from various sources. Habitats and biota within the Hawkesbury-Nepean River catchment have been altered since European settlement and many introduced species have spread throughout the terrestrial and aquatic environment (Recher et al. 1993). Submersed macrophyte assemblages within the river have undergone significant changes in their distribution and abundance due to eutrophication, habitat alteration and changes to river flows (Recher et al 1993). Anecdotal evidence and some early unpublished studies suggest that egeria (Egeria densa Planchon), introduced from South America as an aquarium plant, was present in the Hawkesbury-Nepean River prior to 1980. Sainty (1973) reported a persistent and troublesome infestation over a number of years at Wallacia in the upper Nepean River. Here, as part of a larger study on the ecology of macrophyte and invertebrate assemblages associated with anthropogenic disturbance in the Hawkesbury-Nepean River, we document the rapid spread of egeria since 1994. Significant increases in egeria biomass were also found, and we present preliminary evidence which suggest that the native ribbonweed, vallisneria (Vallisneria americana Michx.) is being displaced.

Eficácia de fluridone para o controle de Egeria spp. em caixas d'água e em represa de pequeno porte sem fluxo de água

Pós-graduação em Agronomia (Agricultura) - FCA

Efeito de concentrações de herbicidas sobre aspectos biológicos de Fusarium sp. (isolado FCAV#940)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação operacional do controle mecânico de plantas aquáticas imersas no reservatório de Jupiá

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a coleta e o descarte de plantas aquáticas em diferentes locais e infestações do sistema Tietê/Paraná, no reservatório de Jupiá. A operação foi realizada com auxílio de instrumentação instalada em uma colhedora de plantas aquáticas, com sistema de GPS dotado de sinal de correção diferencial. Os tempos gastos para carregar e descarregar a colhedora foram determinados por cronometragem, e a distância do ponto final de coleta ao ponto de descarte e o tempo de deslocamento, por cronometragem e uso de GPS convencional. em algumas coletas foram demarcados polígonos, instruindo-se o operador a trabalhar exclusivamente na área correspondente. A interpretação dos resultados permitiu determinar a participação do tempo de coleta em relação ao tempo total de operação, indicando um valor significativo do ponto de vista operacional (>70%). Considerando o descarte em áreas infestadas com taboa, o deslocamento total médio foi de apenas 383 m, com gasto médio de 200,96 s. Os valores de capacidade operacional da colhedora oscilaram entre 0,23 e 1,60 ha h-1, indicando valor médio de 4,48 ha dia-1. A maior limitação à capacidade operacional associou-se à velocidade média de deslocamento, com maior agravante em áreas com altas infestações ou profundas. Considerando-se o deslocamento da colhedora, houve grande dificuldade de orientação em condições normais de operação, inviabilizando a manutenção de espaçamentos uniformes entre as faixas de coleta e sobrepondo as passagens. Conclui-se que a avaliação operacional indicou a impossibilidade de operar a colhedora sem o auxílio de um sistema de navegação que permita orientar a sua movimentação nas áreas de controle.

Dinâmica da comunidade de macrófitas aquáticas no reservatório de Santana, RJ

Apesar da importância na dinâmica dos ecossistemas aquáticos, as macrófitas podem formar densas e extensas colonizações em corpos hídricos cujos equilíbrios ecológicos foram rompidos. Nessas condições, essas plantas promovem uma série de problemas que as tornam alvos de controle. Para elaboração de planos adequados de manejo dessa vegetação, é fundamental o conhecimento das dinâmicas relativas das populações que a compõem. O objetivo deste trabalho foi realizar levantamentos mensais da composição específica da comunidade de macrófitas que coloniza o reservatório de Santana, localizado no município de Piraí/RJ, monitorando 97 pontos georreferenciados, abrangendo toda a lâmina d'água. Foram identificadas 41 espécies, inseridas em 21 famílias botânicas. As famílias Poaceae, Pontederiaceae e Cyperacae foram as que apresentaram os maiores números de espécies ao longo do ano. Salvinia herzogii e Egeria densa apresentaram as maiores notas anuais de colonização do reservatório. As populações de Eichhornia azurea, Brachiaria arrecta e Paspalum repens completaram o grupo das espécies numericamente mais relevantes. As plantas de hábito flutuante tenderam a apresentar populações com padrão de distribuição geográfica casualizado, enquanto as espécies fixadas no sedimento e as submersas apresentaram populações com padrão agregado. Não houve expressivas variações mensais dos valores dos índices de diversidade (H') e de equitabilidade (E') das comunidades de macrófitas aquáticas ao longo do ano. O dendrograma construído com o coeficiente de Odum mostrou uma seqüência lógica dos meses, evidenciando uma definida sucessão de populações divididas em dois grupos de similaridade separados pelo mês de junho. Nessa época, o nível de água do reservatório foi reduzido e o sedimento ficou exposto, favorecendo as espécies de hábito emergente.

Eficiência de fluridone no controle de plantas aquáticas submersas e efeitos sobre algumas características ambientais

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência do herbicida fluridone no controle de plantas aquáticas submersas (Egeria densa, Egeria najas e Ceratophyllum demersum), assim como seus efeitos sobre algumas características ambientais. A pesquisa foi conduzida no reservatório da Usina Hidrelétrica Eng. Souza Dias (Jupiá), região noroeste do Estado de São Paulo, em uma reentrância denominada lagoa Vírgula. A lagoa foi dividida em nove faixas e seis delas receberam uma aplicação inicial de fluridone para se obter uma concentração de 20 ppb. As aplicações subseqüentes foram dimensionadas para recompor esta concentração. Para o estudo do carreamento do herbicida pelo fluxo de água, foi efetuado o monitoramento das suas concentrações nas nove faixas da lagoa (com e sem aplicação) e em áreas a jusante e a montante. Foram analisados os efeitos do fluridone sobre características ambientais como: turbidez, temperatura da água, condutividade elétrica, concentração de oxigênio, pH e resíduos de fluridone. A eficácia do controle foi avaliada visualmente (pelos sintomas de fitointoxicação nas três espécies estudadas) e pela amostragem de biomassa. Observou-se que o fluridone controlou de forma satisfatória E. najas e E. densa. Quando cessou o efeito do fluridone, aconteceu a reinfestação de E. densa e E. najas. Não houve controle de C. demersum. O fluridone não produziu efeitos adversos sobre as características de qualidade ambiental estudadas.

Avaliação de herbicidas para o controle de egéria em laboratório, caixa d'água e represa sem fluxo de água

Este projeto teve por objetivo avaliar a eficácia de herbicidas para controle de plantas aquáticas submersas das espécies Egeria densa e Egeria najas. O estudo foi realizado em três etapas consecutivas: em laboratório, em caixas d'água e numa represa de pequeno porte, sem fluxo de água. Na primeira etapa, avaliou-se a eficiência de 23 herbicidas utilizados em áreas agrícolas e disponíveis no mercado brasileiro. As elevadas concentrações em que os herbicidas foram efetivos inviabilizam programas de controle fundamentados em uma única aplicação. No experimento em caixas d'água, foram avaliados os efeitos de doses crescentes de fluridone, nas formulações líquida e granulada, no controle de Egeria densa e Egeria najas. Foram testadas as concentrações de 10, 20, 40, 80 e 150 ppb de fluridone na formulação líquida e 20, 40, 80 e 150 ppb na granulada. Após uma única aplicação, os resultados indicaram que o fluridone, nas concentrações de 80 e 150 ppb, em ambas as formulações, foi eficaz no controle dessas duas espécies. No experimento em represa de pequeno porte sem fluxo de água, avaliou-se o efeito da manutenção das concentrações de fluridone no controle de Egeria najas. Uma represa de 1.980 m² foi tratada com sete aplicações de fluridone, na formulação líquida, visando a manutenção das concentrações do ingrediente ativo na água entre 10 e 20 ppb. Os resultados indicaram que o controle proporcionado pelo herbicida foi superior a 99%. Não houve modificação significativa nas características relacionadas à qualidade da água.

Estudo da movimentação de plantas aquáticas imersas presentes no reservatório da UHE Eng. Souza Dias - Jupiá

O objetivo deste estudo foi desenvolver um método para determinação de pontos de reprodução e de suas respectivas importâncias na disseminação das espécies E. densa, E. najas e C. demersum no reservatório de Jupiá. Foram monitorados dez locais nos quais se encontrou registro de altas infestações dessas espécies. Dois desses locais situam-se no rio Paraná, nas lagoas denominadas de Ferradura e Pernilongo; os outros oito sítios estão localizados no rio Tietê, nas lagoas marginais Testemunha, Barrenta, Vírgula e Flórida, e no leito do rio nos pontos Acima da Ponte dos Barrageiros, Abaixo da Ponte, Baía ao Lado da Ponte e em frente da Praia de Itapura. em cada um desses sítios de reprodução foram liberados e monitorados dez blocos de plantas aquáticas imersas por mês. Os blocos possuíam volume de 0,14 cm³ e receberam uma etiqueta plástica de identificação externa e uma bóia de cor laranja, com o objetivo de serem facilmente localizadas ou visualizadas à distância. Após a soltura, cada bloco foi georreferenciado por meio de um aparelho GPS, sendo o seu deslocamento avaliado a cada 15 dias. Os sítios Lagoa Vírgula, Lagoa Testemunha e Lagoa Barrenta destacaram-se quanto ao número de blocos (30, 20 e 19 blocos, respectivamente), que percorreram distâncias superiores a 500 m e, conseqüentemente, saíram de seus respectivos locais de reprodução. A grande maioria dos blocos permaneceu dentro da Lagoa Flórida; somente 12 blocos saíram e alcançaram o leito do rio Tietê. O sítio denominado Leito Acima da Ponte foi o que mais se destacou dentre os três localizados no leito do rio Tietê, pois forneceu 18 blocos de plantas, enquanto os sítios Abaixo da Ponte e Baía ao Lado da Ponte forneceram 15 e 14 blocos, respectivamente. O sítio Praia de Itapura foi o que apresentou menor importância em relação ao fornecimento de plantas imersas no rio Tietê, sendo localizadas apenas 11 bóias com deslocamento superior a 500 m. Os sítios de reprodução localizados no rio Paraná também contribuíram para o fornecimento de plantas imersas ao reservatório de Jupiá; nove blocos saíram da Lagoa Pernilongo e apresentaram deslocamentos superiores a 500 m. Entretanto, os sítios Lagoa Barrenta e Lagoa Ferradura foram aqueles que mais contribuíram com a chegada de plantas na tomada de água da UHE Eng. Souza Dias, uma vez que foram recolhidos, respectivamente, seis e quatro blocos de plantas provenientes desses locais de dispersão. A metodologia utilizada mostrou-se eficaz quanto à avaliação da movimentação de plantas aquáticas imersas dentro do reservatório de Jupiá.

Levantamento da infestação de plantas aquáticas em Porto Primavera antes do enchimento final do reservatório

O objetivo deste trabalho foi identificar as plantas aquáticas e os níveis de infestação de cada espécie em Porto Primavera antes do enchimento final do reservatório. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática no reservatório (72 pontos), sendo os pontos demarcados com um aparelho de GPS. As espécies foram identificadas e estimouse visualmente (tamanho da área) a distribuição proporcional das plantas no foco de infestação. Após a identificação, foram encontradas 18 espécies de plantas aquáticas vegetando no reservatório, das quais foram determinadas a frequência de espécie de planta aquática e a distribuição dentro do sistema de geração de energia. As espécies encontradas no reservatório foram: Eichhornia crassipes, Eichhornia azurea, Pistia stratiotes, Paspalum repens, Cyperus brevifolius, Paspalum conspersum, Echinochloa polystachya, Egeria densa, Egeria najas, Polygonum hidropiperoides, Polygonum lapathifolium, Alternanthera philoxeroides, Eleocharis sellowiana, Nymphaea ampla, Pontederia cordata, Salvinia auriculata, Salvinia rotundifolia e Typha angustifolia. As maiores frequências relativas foram observadas em: E. azurea (36,11%), E. crassipes (16,67%), P. stratiotes (13,89%), S. auriculata (13,89%), C. brevifolius (11,11%) e P. lapathifolium (6,94%).

Sensoriamento remoto hidroacústico no mapeamento de macrófitas aquáticas submersas

Macrófitas são importantes produtoras primárias do ecossistema aquático, e o desequilíbrio do ambiente pode ocasionar seu crescimento acelerado. Portanto, levantamentos de dados relacionados a macrófitas submersas são importantes para contribuir na gestão de corpos de água. Contudo, a amostragem dessa vegetação requer um enorme esforço físico. Nesse sentido, a técnica hidroacústica é apropriada para o estudo de macrófitas submersas. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar os tipos de dados gerados pelo ecobatímetro e analisar como esses dados caracterizam a vegetação. Utilizou-se o ecobatímetro BioSonics DT-X acoplado a um GPS. A área de estudo é um trecho do Rio Uberaba, MG. A amostragem foi feita por meio de transectos, navegando de uma margem à outra. Depois de processar os dados, obteve-se informação a respeito de ocorrência de macrófitas submersas, profundidade, altura média das plantas, porcentagem da cobertura vegetal e posição. A partir desse conjunto de dados, foi possível extrair outras duas métricas: biovolume e altura efetiva do dossel. Os dados foram importados de um Sistema de Informação Geográfica e geraram-se mapas ilustrativos das variáveis estudadas. Além disso, quatro perfis foram selecionados para analisar a diferença entre as grandezas de representação de macrófitas. O ecobatímetro mostrou-se uma ferramenta eficaz no mapeamento de macrófitas submersas. Cada uma das medidas - altura do dossel, ECH ou biovolume - caracteriza de forma diferente a vegetação submersa. Dessa forma, a escolha do tipo de representação depende da aplicação desejada.