Micorrizas arbusculares no crescimento pós-transplantio de mudas de árvores em solo com excesso de metais pesados

Os efeitos adversos dos metais pesados para as diversas formas de vida dificultam a recuperação de solos contaminados por estes elementos. Neste trabalho, avaliaram-se os efeitos da inoculação com fungos micorrízicos arbusculares no crescimento e absorção de metais de mudas de cinco espécies arbóreas, transplantadas para misturas que continham diferentes proporções de um solo contaminado (PSC). Mudas de Senna multijuga (L.C. Rich.) Irwin et Barneby (cássia verrugosa), Luehea grandiflora Mart. et Zucc. (açoita-cavalo), Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong (tamboril), Albizia lebbeck (L.) Benth. (albizia) e Senna macranthera (Collard.) Irwin et Barneby (fedegoso), inoculadas e sem inoculação, foram transplantadas para as misturas de solos e desenvolvidas por 180 dias, no período de abril a novembro de 1996, em vasos, em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo da UFLA, Lavras (MG). Verificou-se que a elevação na PSC na mistura reduziu o desenvolvimento das mudas e a colonização micorrízica (CM), sendo isto causado pela elevada absorção de metais pelas plantas, especiamente, de Cd e Zn. A inoculação favoreceu o crescimento das mudas após transplantio, sendo esse efeito mais evidente nas misturas de solo com baixa PSC. A CM foi reduzida de 70 a 90% no solo não contaminado para valores próximos de zero na mistura com alta PSC. Os níveis críticos de toxidez (redução de 10% na matéria seca das plantas inoculadas) dos metais no solo foram, em mg dm-3, de 83, 57, 153, 256 e 16, para o Zn, e de 1,3; 0,9; 0,8; 4,0 e 1,6, para Cd, para açoita-cavalo, cássia verrugosa, fedegoso, tamboril e albizia, respectivamente. Observando esses níveis críticos, as plantas não inoculadas apresentaram produção de matéria seca relativa, média para todas as espécies, de apenas 39%, evidenciando os benefícios da inoculação para o crescimento pós-transplantio das mudas. Esses benefícios relacionaram-se com menores teores de metais na parte aérea. Mesmo desconhecendo os mecanismos envolvidos nestas respostas, os resultados deste trabalho evidenciaram a importância das micorrizas arbusculares para o crescimento de mudas de árvores e para a recuperação de áreas tropicais contaminadas com metais pesados.

Lixiviação de metais pesados em solos tratados com lodo de esgoto

Foi realizado um experimento em tubos de percolação, utilizando-se três solos, classificados como Areia Quartzosa (AQ), Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Latossolo Vermelho-Escuro (LE), aos quais foram incorporadas sucessivas quantidades de lodo de esgoto, totalizando uma dose correspondente a 156,0 t ha-1 (base seca), num período de incubação de 310 dias. Após este período, os solos foram tratados com água ou com soluções de sais (KCl 0,9 mol L-1; KNO3 0,9 mol L-1; K2SO4 0,3 mol L-1 e Ca(NO3)2 0,3 mol L-1), adicionadas em quantidade correspondente a quatro vezes a capacidade de retenção de água dos solos. No líquido percolado pela passagem das soluções salinas, foram determinadas as quantidades de Cd, Cr, Cu, Ni e Zn presentes e, no percolado obtido com a passagem de água, além dos metais anteriormente citados, foram determinadas também as quantidades de Ca2+ e Mg2+. Os resultados permitiram observar que a adição de KCl provocou o arraste de 5% do Cd adicionado via lodo aos solos LV e LE; para os outros sais utilizados e para a água, esse arraste nunca foi superior a 2% do metal pesado adicionado via lodo. A retenção de Cd, Cu, Cr e Ni aumentou com a elevação dos teores de óxidos de Fe e Al presentes nos solos. Os elevados valores de pH e o aumento no teor de matéria orgânica proporcionado pela adição de lodo refletiram também na menor mobilidade dos metais. Os sais KCl e K2SO4 aumentaram a mobilidade de alguns dos metais estudados.

Acúmulo de metais pesados em solos cultivados com cana-de-açúcar pelo uso contínuo de adubação fosfatada e água de irrigação

Com vistas em verificar se a utilização de fertilizantes fosfatados e irrigação com água poluída trazem elevação dos teores de metais pesados no solo, amostras de um Podzólico Amarelo e de dois Latossolos Amarelos, que receberam fertilizante fosfatado, desde 1968, e de um Cambissolo irrigado com água do rio Paraíba do Sul, desde 1978, cultivados com cana-de-açúcar (Saccharum spp.) em Campos dos Goytacazes, RJ, foram analisadas quanto aos teores totais de Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn. Os resultados mostraram que os solos que receberam fertilizantes fosfatados durante 25 anos apresentaram aumento significativo de Cd quando comparados com áreas-controle, sem, contudo, elevá-los a níveis críticos. O Cambissolo irrigado durante 15 anos apresentou aumentos significativos de Cd, Cr, Co, Cu, Ni e Pb, tendo os resultados da extração seqüencial mostrado que a maior percentagem desses elementos encontra-se na fração residual, de baixa biodisponibilidade e mobilidade.

Germinação e desenvolvimento inicial de plantas de milho, em resposta ao tratamento de sementes com boro

O fornecimento de boro (B) às plantas pode ser feito no solo, por aplicação foliar ou por tratamento de sementes. O tratamento de sementes apresenta vantagens, tais como: uniformidade de aplicação, bom aproveitamento pela planta e redução dos custos de aplicação. Teoricamente, a reserva inicial de B pode ser aumentada pela aplicação nas sementes. No entanto, concentrações altas de sais nas sementes interferem na germinação. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a germinação das sementes tratadas com doses crescentes de B e estimar a dose máxima que pode ser aplicada nas sementes sem afetar a germinação e o desenvolvimento inicial das plantas de milho. No primeiro experimento, os tratamentos constituíram-se das doses 0; 1; 2; 3 e 4 g kg-1 de B aplicadas nas sementes. A partir dos resultados obtidos neste experimento, definiu-se o segundo experimento com os tratamentos de sementes nas doses 0; 0,05; 0,10; 0,20 e 0,30 g kg-1 de B. Pelos resultados obtidos, verificou-se que sementes tratadas com doses superiores a 0,04 g kg-1 de B apresentaram menor desenvolvimento inicial das plantas. Esses efeitos foram mais acentuados com o aumento das doses de B. Doses de B iguais ou superiores a 0,20 g kg-1 reduziram e atrasaram a germinação, tendo sido a dose de 4 g kg-1 de B tóxica às sementes, não ocorrendo a germinação. Concentrações na parte aérea superiores a 300 mg kg-1 de B proporcionaram plantas com sintomas visuais de toxidez, caracterizados por coloração rosada, progredindo para coloração esbranquiçada das plantas.

Crescimento e nodulação de Acacia mangium, Enterolobium contortisiliquum e Sesbania virgata em solo contaminado com metais pesados

Um dos desafios atuais da pesquisa é encontrar plantas e microssimbiontes tolerantes e que possibilitem a revegetação de áreas degradadas por excesso de metais pesados. Este experimento foi realizado no período de agosto a dezembro de 1998, em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo da UFLA, Lavras (MG), com o objetivo de avaliar a tolerância a metais pesados e a capacidade de estabelecimento de simbiose de rizóbio de diferentes origens com Enterolobium contortisiliquum (tamboril), Acacia mangium (acácia) e Sesbania virgata (sesbânia), em misturas de solos, que continham proporções de solo contaminado (PSC): (0, 15, 30, 45 e 60% v/v) com Zn, Cd, Pb e Cu (18.600, 135, 600 e 596 mg dm-3, extraídos por aqua regia, respectivamente), diluído em Latossolo Vermelho distrófico. Estirpes recomendadas (E) e isolados de solo contaminado (ISC) e de solo não contaminado (ISNC), cuja tolerância a Cu, Cd e Zn foi determinada previamente "in vitro", foram inoculados. O aumento da PSC nas misturas inibiu o crescimento vegetativo, a produção de matéria seca e a nodulação das três espécies. A simbiose tamboril-BR4406 foi a mais tolerante e acácia-BR3617 a mais sensível à contaminação do solo. Os ISC que foram mais tolerantes "in vitro" formaram nódulos eficientes em solo sem contaminação, mas foram ineficientes em solos contaminados. Na PSC 15% (Zn = 750; Cd = 22,1; Pb = 65,1 e Cu = 111 mg dm-3 extraídos por DTPA) a atividade específica da nitrogenase aumentou 5 e 10 vezes em relação ao solo sem contaminação para as simbioses sesbânia-BR5401 e tamboril-BR4406, respectivamente. A tolerância de rizóbio a metais "in vitro" não correspondeu à tolerância da simbiose em solo contaminado.

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.

Relação entre adsorção de metais pesados e atributos químicos e físicos de classes de solo do Brasil

Este trabalho objetivou avaliar quais parâmetros obtidos dos modelos de isotermas de Freundlich e Langmüir melhor descrevem a adsorção de metais pesados em solos intemperizados e identificar a relação entre os parâmetros selecionados e os atributos químicos, físicos e mineralógicos de 12classes de solo do Brasil. Os solos foram coletados pela EMBRAPA-CNPS em diversos levantamentos nas regiões: Sul, Sudeste e Norte do País. Avaliou-se, por meio da análise de trilha, o desdobramento do coeficiente de correlação entre variáveis dependentes, obtidas através das isotermas de adsorção (parâmetros de adsorção), e variáveis independentes (atributos químicos e físicos do solo), bem como os efeitos diretos e indiretos para os elementos Cd, Cu, Pb e Zn. Os atributos do solo: argila, carbono orgânico, capacidade de troca catiônica efetiva, ferro extraído pelo citrato ditionito-bicarbonato e alumínio extraído pelo ataque sulfúrico foram os que apresentaram maiores coeficientes de correlação simples com os parâmetros de adsorção, tendo sido utilizados no modelo da análise de trilha para explicar a adsorção de metais pesados. A análise de trilha mostrou-se como uma ferramenta importante no estudo do comportamento dos metais pesados no solo. As constantes K F de isotermas de Freudlich e capacidade-tampão máxima (K Lb) de Langmuir apresentaram os coeficientes de determinação mais elevados e os menores valores do efeito da variável residual para todos os metais estudados. As variáveis que mais contribuíram com a adsorção de metais pesados foram carbono orgânico, capacidade de troca catiônica efetiva, pH, argila e alumínio total.

Distribuição de potássio, magnésio e outros metais em minerais de sedimentos do grupo barreiras no município de Aracruz, estado do Espírito Santo

Os sedimentos do Grupo Barreiras são muito pobres em minerais primários fontes de nutrientes. Para estudar a distribuição de K, Mg e outros metais em minerais das frações argila, silte e areia, coletaram-se 11amostras nas profundidades de 0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5; 4,2; 4,9; 5,6; 7,7; 10,5 e 14,0m, em um pacote de sedimentos do Grupo Barreiras, no município de Aracruz (ES) (19º49'13"S 40º16'24"O). Os teores totais de K, Mg, Ca, Al, Fe, Ti, Mn, Cu, Zn, Ni, Pb, Cr, Sr e Ga na terra fina seca em estufa e nas frações argila, silte e areia foram determinados por espectrômetria de emissão por plasma, após digestão completa da amostra com ácido fluorídrico concentrado. Para avaliar a contribuição de cada espécie mineral nos teores totais de K e de Mg, amostras da fração argila foram submetidas a extrações seqüenciais e seletivas de minerais. Em virtude da presença de camadas enriquecidas com concreções ferruginosas (principalmente do tamanho silte), ao longo do pacote de sedimentos, obtiveram-se os maiores teores totais de Fe2O3, nas profundidades de 2,1; 4,2 e 7,7m. Os sedimentos do Grupo Barreiras apresentaram limitada reserva de nutrientes, com baixos teores totais de K, Mg e Ca. Verificou-se aumento nos teores de K na fração argila com a profundidade, atingindo 618,2mgkg-1 a 14m. Na fração areia, os teores de K e de Mg foram maiores nas amostras com maior impureza de quartzo. A reserva em K e Mg na fração argila foi associada com a presença de mica e caulinita. A contribuição dos óxidos de Fe e de Al, dos aluminossilicatos de baixa cristalinidade e dos óxidos de Fe mais cristalinos, nos teores totais de K e de Mg, foi inexpressiva. As frações argila e silte foram as principais fontes de metais pesados nas amostras estudadas.

Fungos micorrízicos arbusculares em solos de área poluída com metais pesados

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) ocorrem de forma generalizada e formam importante simbiose com a maioria das plantas, mesmo em solos poluídos com metais pesados. Neste estudo, avaliaram-se a ocorrência e a diversidade dos FMAs em quatro locais com gramíneas em uma área de solo contaminado com metais pesados pela extração e industrialização do Zn. Verificou-se a ocorrência generalizada dos FMAs nos locais estudados, sendo esta influenciada pelas concentrações de metais no solo. Encontrou-se um total de 21 espécies, sendo: sete pertencentes ao gênero Acaulospora, seis de Scutellospora, cinco de Glomus, duas de Gigaspora e uma de Entrophospora,Glomus occultum, Acaulospora morrowiae, Acaulospora mellea, Glomus intraradices, Glomus clarum e Scutellospora pellucida foram as de maior ocorrência. A densidade de esporos, a riqueza de espécies e o aumento da dominância relacionaram-se inversamente com as concentrações de metais no solo. Acaulospora mellea, Glomus clarum e Glomus occultum dominaram as populações de esporos no solo. Concluiu-se que os metais pesados exerceram efeito diferenciado sobre os FMAs, dependendo do grau de poluição.

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.