Extracção e purificação de 3 - (3,4-diidroxifenil) alanina a partir das sementes de stizolobium aterrima

A process for extraction and purification of L-3-(3,4 dihydroxyphenyl)alanine from seeds of Stizolobium aterrima was developed. The seeds extract was obtained by a new process and concentrated to obtain the product. The product was purified by two processes. The advantages of the methods are elimination of one operation, greater facility of filtration of the extract and greater purity of the product. Nowadays the process may have academic interest for class demonstrations.

Crescimento inicial de Merremia cissoides, Neonotonia wightii e Stizolobium aterrimum

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o crescimento inicial de três espécies de plantas daninhas que são problemas emergentes para a cultura da cana-de-açúcar: Neonotonia wightii, Stizolobium aterrimum e Merremia cissoides. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, com sete tratamentos e quatro repetições, para cada espécie estudada. Durante todo o experimento foram realizadas sete avaliações de crescimento (tratamentos), espaçadas de 15 dias, totalizando 105 dias de ciclo. As espécies tiveram suas variáveis analisadas, como a área foliar (Af; cm² por planta). Posteriormente, o material amostrado foi seco em estufa, quando se mensurou também a matéria seca (g por planta) das raízes (Mr), da parte aérea (Ma) e total (Mt). O acúmulo de matéria seca observado mostra a elevada capacidade que a planta daninha S. aterrimum possui de produzir fitomassa. Ao final do experimento, observou-se estabilização da matéria seca da parte aérea (Ma) nas três espécies estudadas, acompanhada pela variável matéria seca total (Mt), com estabilização no final do experimento. Para S. aterrimum, obteve-se maior taxa de crescimento inicial e acúmulo de matéria seca total (Mt), além de maior acúmulo de área foliar (Af). N. wightii mostrou ser uma espécie de crescimento inicial lento, quando comparada com as outras estudadas. M. cissoides apresentou acúmulo significativo de matéria seca total (Mt), quando comparado com as outras espécies.

Avaliação de espécies leguminosas na formação de cafezais no segmento da agricultura familiar no Acre

Leguminosas quando consorciadas com o café e usadas como adubação verde podem contribuir fornecendo nitrogênio e proteção ao solo pela adição de matéria orgânica. O trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito do uso de leguminosas no sistema de produção de café, no segmento de agricultura familiar, visando promover a implantação e a manutenção dos cafezais de forma técnica e economicamente sustentável. O experimento foi conduzido no período de novembro de 2000 a abril de 2003, em delineamento experimental de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os tratamentos utilizados nas parcelas foram as leguminosas (Stizolobium atterrimum, Cajanus cajan, Canavalia endiformis e Flemingia congesta) e a testemunha (sem leguminosa) e, nas subparcelas, duas doses de N (0 e 22 g de N por cova). A Flemingia congesta e a Mucuna aterrima foram as leguminosas que mais influenciaram positivamente a produtividade dos cafeeiros, independente da adubação nitrogenada. Em relação à testemunha, o aumento em produção foi de 109% quando utilizou-se a Flemingia congesta e 52% com a Mucuna aterrima. A Flemingia congesta foi também a leguminosa que melhor controlou as invasoras, dado o volume de fitomassa produzida e a possibilidade de 2 cortes durante um período de doze meses, evidenciando o potencial desta leguminosa na formação de novos cafezais no Acre. Por outro lado, a Canavalia ensiformis, leguminosa que é normalmente utilizada nas entrelinhas dos cafeeiros pelos cafeicultores, do Acre e de outras regiões produtoras, neste trabalho influenciou negativamente a altura das plantas, diâmetro da copa e crescimento dos cafeeiros.

Tolerância e potencial fitorremediador de Stizolobium aterrimum associada ao fungo micorrízico arbuscular Glomus etunicatum em solo contaminado por chumbo

A poluição do solo com metais pesados tem aumentado significativamente nos últimos anos, devido à ação antrópica. Diversas técnicas podem ser utilizadas para reverter ou minimizar a condição de contaminação do solo, porém muitas delas são prejudiciais ao solo. Uma alternativa é a utilização da fitorremediação, já que as plantas possuem a capacidade de absorver elementos do solo e, dessa maneira, promover sua descontaminação com teores excessivos de metais e outros elementos potencialmente tóxicos. A associação de plantas com fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) pode influenciar a absorção desses elementos. Com o objetivo de avaliar o potencial fitorremediador de plantas de Stizolobium aterrimum associadas ou não a FMAs em solos com concentrações crescentes de Pb, realizou-se um experimento sob condições de casa de vegetação, em esquema fatorial 4 x 2. Os tratamentos consistiram na adição de quatro doses de Pb (0, 250, 500 e 1.000 mg dm-3) e da inoculação ou não de FMA. Os resultados mostraram que a planta foi tolerante ao Pb nas doses utilizadas. A associação com FMA não influenciou a absorção de Pb pela planta. No entanto, a micorrização influenciou a fixação biológica de N2, observando-se maior atividade da enzima nitrogenase em plantas micorrizadas. Apesar dos bons resultados obtidos com relação à tolerância dessa planta ao Pb, mais estudos precisam ser realizados acerca da absorção desse elemento, principalmente em solo multicontaminado, que é a realidade encontrada em sistemas poluídos.

Fitorremediação de solo contaminado com trifloxysulfuron-sodium por mucuna-preta (Stizolobium aterrimum)

O emprego de espécies vegetais que apresentem capacidade fitorremediadora pode ser uma das alternativas para reduzir a persistência de agroquímicos no ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitorremediação do herbicida trifloxysulfuron-sodium em campo, pela espécie Stizolobium aterrimum (mucuna-preta), em diferentes densidades populacionais. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 4 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos foram compostos por quatro densidades de plantio de mucuna-preta (0, 10, 25, e 40 plantas m-2), associadas a duas doses do trifloxysulfuron-sodium (0,00 e 15,00 g ha-1), aplicadas cinco dias após o preparo do solo para semeadura da mucuna-preta. As plantas fitorremediadoras foram mantidas na área por 65 dias. Após esse período, a área experimental foi novamente sulcada e fertilizada de acordo com a análise do solo, considerando as necessidades da cultura do feijão (Phaseolus vulgaris). Aos 45 dias após a semeadura do feijão, avaliou-se a altura e a biomassa seca da parte aérea das plantas. Ao final do ciclo da cultura, determinou-se, ainda, o rendimento de grãos, o número de vagens por planta e o peso de 100 sementes. O cultivo prévio de mucuna-preta nas densidades populacionais de 10, 25 ou 40 plantas m-2 proporcionou rendimento de grãos de feijão nas parcelas tratadas com trifloxysulfuron-sodium no solo semelhante ao obtido na área não-tratada. A densidade populacional mínima desse adubo verde que proporcionou maior rendimento de grãos à cultura do feijão foi de 25 plantas por metro quadrado.

Development of bean plants in soil contaminated with trifloxysulfuron-sodium after Stizolobium aterrimum and Canavalia ensiformis cultivation

Phytoremediation, the use of plants to decontaminate soils and water resources from organic pollutants such as herbicides, is economically and environmentally a promising technique applied in many areas, including agriculture. The objective of this work was to evaluate the development of bean plants cultivated in the field, in soil with different levels of trifloxysulfuron-sodium contamination, following cultivation of two green manure species, as well as to evaluate the possibility of recontamination of the area by such herbicide with the straw permanence on the soil. The experiment was carried out in Coimbra, MG, Brazil, on a sandy clayey Red - Yellow Argisol from March to November 2003. Four levels of soil contamination with trifloxysulfuron-sodium (0.00; 3.75; 7.50; and 15.00 g ha-1) were used as well as the following five types of cultivation prior to bean sowing in the area after herbicide application: black velvet beans (Stizolobium aterrimum) followed by removal of straw; S. aterrimum, followed by permanence of straw; jack bean (Canavalia ensiformis), followed by removal of straw; C. ensiformis followed by permanence of straw; and without prior cultivation, weed-free (weeded control). The leguminous plants were kept in the area for 65 days, cut close to the soil, and with its aerial part left or not on the surface of the experimental plot, depending on the treatment. Fifteen days after the species were cut, bean was sown in the area. At 45 days after emergence (DAE) of the bean plants, plant height and dry mass of the aerial part were evaluated. Grain productivity was determined during harvest. Height, dry matter of the aerial part and grain productivity of the bean plants, cultivated in an area previously contaminated with trifloxysulfuron-sodium at any of the levels tested, were higher with prior cultivation of S. aterrimum or C. ensiformis. At the lowest level of herbicide contamination, prior cultivation of C. ensiformis was found to be more efficient than that of S. aterrimum in mitigating the harmful effects of trifloxysulfuron-sodium on bean grain production. The permanence of the straw of the green manure species during the bean cycle did not harm the development of the plants or caused culture productivity losses, indicating that straw permanence in the area does not promote recontamination of the area.

Efeito da umidade do solo sobre a capacidade de Canavalia ensiformis e Stizolobium aterrimum em remediar solos contaminados com herbicidas

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar os efeitos da umidade do solo sobre a capacidade de Canavalia ensiformis e Stizolobium aterrimum em remediar solos contaminados com os herbicidas tebuthiuron e trifloxysulfuron-sodium. O trabalho foi realizado em duas etapas, sendo na primeira avaliado o crescimento de C. ensiformis e S. aterrimum em solo com diferentes níveis de umidade, contaminados ou não com herbicidas. Os tratamentos foram compostos pela combinação entre os herbicidas tebuthiuron, trifloxysulfuron-sodium e ausência de herbicida, associados a quatro teores de água do solo (0,287, 0,358, 0,431 e 0,575 kg kg-1), dispostos em esquema fatorial 3 x 4, sob delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, para cada espécie remediadora. Após o preparo do substrato e enchimento dos vasos, aplicou-se à superfície do solo o herbicida trifloxysulfuron-sodium ou tebuthiuron. Um dia após essa aplicação, procedeu-se à semeadura das espécies remediadoras. Nessa mesma época, utilizaram-se, como testemunha, vasos sem planta remediadora, porém com os mesmos níveis de umidade e com aplicação do herbicida mantido nas mesmas condições daqueles com plantas remediadoras, as quais foram colhidas 60 dias após semeadura. Nessa ocasião, foram avaliadas a altura e a massa seca da parte aérea (MSPA) dessas espécies. Todo o material colhido foi triturado e incorporado ao solo dos seus respectivos vasos. Na segunda etapa, avaliou-se a capacidade remediadora de C. ensiformis e S. aterrimum. Os tratamentos foram compostos pela combinação entre quatro níveis de umidade e cinco tipos de cultivo prévio: cultivo de C. ensiformis e S. aterrimum na presença e ausência do herbicida e um tratamento sem cultivo prévio e com aplicação do herbicida, dispostos em esquema fatorial 4 x 5, sob delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, para cada herbicida avaliado. Amostras de 0,5 kg de solo foram retiradas dos vasos (6 L) utilizados na primeira etapa e colocadas em vasos de 0,5 L. Em seguida, cultivaram-se as espécies indicadoras de resíduo dos herbicidas no solo: sorgo (Sorghum bicolor) para o trifloxysulfuron-sodium e soja (Glycine max) para o tebuthiuron. Estas plantas foram colhidas 20 dias após a semeadura, época em que se avaliaram a altura, a MSPA e o grau de intoxicação delas pelos herbicidas. Canavalia ensiformis não sobreviveu até a época de avaliação (60 DAS) em solo contaminado pelo tebuthiuron, independentemente do nível de umidade mantido no solo. S. aterrimum sobreviveu quando cultivada em solo com teor de água entre 0,287 e 0,358 kg kg-1 e, quando comparada a C. ensiformis, foi mais eficiente na descontaminação do solo com residual do tebuthiuron. Nos solos contaminados com trifloxysulfuron-sodium ou com tebuthiuron, com o cultivo prévio das espécies remediadoras, o crescimento do sorgo e da soja foi melhor se comparado ao daquelas plantas cultivadas no solo onde não foi feito o cultivo das espécies remediadoras. De maneira geral, a variação da umidade não interferiu no processo de remediação, sendo os efeitos observados no desenvolvimento das espécies remediadoras. O melhor desenvolvimento de C. ensiformis e S. aterrimum foi observado em solo com teor de água mantido em torno de 0,431 kg kg-1; contudo, nesse teor de água, o tebuthiuron é mais facilmente disponibilizado para a solução do solo.

Fitoestimulação por Stizolobium aterrimum como processo de remediação de solo contaminado com trifloxysulfuron-sodium

Neste trabalho, objetivou-se avaliar o efeito da microbiota associada à rizosfera de mucuna-preta (Stizolobium aterrimum) na fitorremediação de um solo contaminado pelo herbicida trifloxysulfuron-sodium. Os tratamentos no esquema fatorial 2 x 4 foram compostos por amostras de solo rizosférico de S. aterrimum cultivado por 60 dias e solo não-rizosférico ou não cultivado, todos submetidos a quatro níveis de contaminação pelo trifloxysulfuron-sodium (0,0, 7,5, 37,5 e 375 g ha-1). As amostras foram incubadas por 30 dias em recipientes apropriados para avaliação do desprendimento de dióxido de carbono (CO2) pela respiração microbiana e quantificação de carbono da biomassa. Para comprovação de resultados, realizou-se o plantio de sorgo (Sorghum bicolor) nas amostras dos tratamentos, como planta indicadora da presença de resíduos do herbicida. Observou-se que o solo da rizosfera de S. aterrimum na presença do herbicida trifloxysulfuron-sodium se apresentou com maior atividade biológica, evidenciada pelo maior desprendimento de CO2. A biomassa microbiana foi maior nas amostras de solo rizosférico, independentemente da presença do herbicida. Comprovou-se a contribuição da microbiota no processo de descontaminação do solo, pelo fato de o crescimento das plantas de sorgo em solo rizosférico ter se apresentado semelhante na ausência ou presença do trifloxysulfuron-sodium, enquanto no solo não-rizosférico o crescimento do sorgo foi inversamente proporcional à dose do herbicida.

Biodegradation of glyphosate in rhizospheric soil cultivated with Glycine max, Canavalia ensiformis e Stizolobium aterrimum

Biodegradation of glyphosate was evaluated in rhizospheric soil cultivated with Glycine max (soybean, var. BRS245-RR), Canavalia ensiformis and Stizolobium aterrimum. After these species were cultivated for 60 days, soil samples were collected, placed in flasks and treated with 14C-glyphosate. After 30 days of incubation, the total release rate of C-CO2 was determined along with microbial biomass (MBC), metabolic quotient (qCO2), and degradation percentage of the radio-labeled glyphosate released as 14C-CO2. A higher mass of rhizosphere-associated microorganisms was verified in the soil samples from pots cultivated with soybean, regardless of glyphosate addition. However, in the presence of the herbicide, this characteristic was the most negatively affected. Microorganisms from the C. ensiformis rhizosphere released a lower amount of 14C-CO2, while for those originated from S. aterrimum, the amount released reached 1.3% more than the total carbon derived from the respiratory activity. The rhizospheric soil from S. aterrimum also presented higher glyphosate degradation efficiency per microbial biomass unit. However, considering qCO2, the microbiota of the rhizospheric soil cultivated with soybean was more efficient in herbicide degradation.

Emergência de Merremia cissoides, Mucuna aterrima e Neonotonia wightii sob diferentes profundidades de semeadura e quantidades de palha de cana-de-açúcar

Objetivou-se neste trabalho avaliar a influência da profundidade de semeadura e da condição de cobertura do solo na emergência de Merremia cissoides, Mucuna aterrima e Neonotonia wightii. Foram realizados dois experimentos, para cada espécie. No primeiro, os tratamentos foram organizados em esquema fatorial 4 x 2, considerando-se quatro condições de semeadura (semeado no solo e sem palha; sobre a palha; sob a palhada e sobre o solo; e sob a palha e semeado no solo) e duas quantidades de cobertura de palha (10 e 15 t ha-1). Os tratamentos do segundo experimento contemplaram cinco níveis de profundidade de semeadura das sementes (0, 20, 40, 60 e 80 mm). A emergência das plântulas foi verificada semanalmente até 21 dias após a semeadura (DAS). Houve maior emergência das espécies M. cissoides e N. wightii nas parcelas sem a camada de palha e em menores profundidades de alocação das sementes no solo. A espécie M. aterrima demonstrou maior emergência em todos os tratamentos, indicando tratar-se de uma planta altamente adaptada para as condições de colheita mecanizada e profundidade de alocação das sementes.

Crescimento inicial de Merremia cissoides, Neonotonia wightii e Stizolobium aterrimum

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o crescimento inicial de três espécies de plantas daninhas que são problemas emergentes para a cultura da cana-de-açúcar: Neonotonia wightii, Stizolobium aterrimum e Merremia cissoides. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, com sete tratamentos e quatro repetições, para cada espécie estudada. Durante todo o experimento foram realizadas sete avaliações de crescimento (tratamentos), espaçadas de 15 dias, totalizando 105 dias de ciclo. As espécies tiveram suas variáveis analisadas, como a área foliar (Af; cm² por planta). Posteriormente, o material amostrado foi seco em estufa, quando se mensurou também a matéria seca (g por planta) das raízes (Mr), da parte aérea (Ma) e total (Mt). O acúmulo de matéria seca observado mostra a elevada capacidade que a planta daninha S. aterrimum possui de produzir fitomassa. Ao final do experimento, observou-se estabilização da matéria seca da parte aérea (Ma) nas três espécies estudadas, acompanhada pela variável matéria seca total (Mt), com estabilização no final do experimento. Para S. aterrimum, obteve-se maior taxa de crescimento inicial e acúmulo de matéria seca total (Mt), além de maior acúmulo de área foliar (Af). N. wightii mostrou ser uma espécie de crescimento inicial lento, quando comparada com as outras estudadas. M. cissoides apresentou acúmulo significativo de matéria seca total (Mt), quando comparado com as outras espécies.

Superação da profundidade de semeadura e densidades de palha para Mucuna aterrima, Mucuna deeringiana e Mucuna cinerea

O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, com o objetivo de verificar a capacidade das sementes de Mucuna aterrima, Mucuna cinerea e Mucuna deeringiana para superar diferentes profundidades do solo acrescido de densidades de palha de cana-de-açúcar. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado; os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 3 x 3 x 3, com quatro repetições. Os fatores foram constituídos por camada de palha (0, 5 e 10 cm), espécies de Mucuna (M. aterrima, M. cinerea e M. deeringiana) e profundidade de semeadura (1, 4 e 8 cm). As espécies de Mucuna superaram até 23 t ha-1 de palha (10 cm) e até 8 cm de profundidade de semeadura, expondo as partes aéreas à superfície a partir dos 10 dias após emergência (DAS); elas foram capazes também de desenvolver a altura (>96 cm por planta), a área foliar (>723 cm-2 por planta) e o acúmulo de massa seca (>2,09 g por planta) até os 35 DAS.

Atividade rizosférica de solo tratado com herbicida durante processo de remediação por Stizolobium aterrimum

This study aimed to evaluate the soil microbiota activity associated to S. aterrimum rhizosphere, during the phytoremediation process of a soil contaminated with trifloxysulfuron-sodium. S. aterrimum was cultivated in vases (6, 0 L) filled with soil, after trifloxysulfuron-sodium, at 7.5 g ha -1, was applied or not. Every 15 days after sowing (DAS), rhizospheric soil was collected for soil microbial respiration (amount of evolved CO 2) and microbial biomass carbon (MBC) analysis. To determine herbicide residues in the soil samples, after phytoremediation, Sorghum bicolor L. was cultivated as an indicator species, in addition to high performance liquid chromatography (HPLC) analysis. The microbiota associated to S. aterrimum rhizosphere showed to be sensitive to trifloxysulfuron-sodium and may be used as a microbiological indicator of disturbances caused by this herbicide in the environment. Regarding time for remediation, 45 days of development is enough for S. aterrimum to reduce residual trifloxysulfuron- sodium to a level not able to cause toxicity to the indicator plant.

Períodos de interferência de Mucuna aterrima (Piper & Tracy) em cana-de-açúcar e seu controle químico

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Associação de Rhizobium sp. a duas leguminosas na tolerância à atrazina

A associação de bactérias a plantas tem sido estudada como uma possível tecnologia emergente, para fitorremediação de contaminantes, entre eles os herbicidas, que, por sua recalcitrância, ameaçam a qualidade do ambiente. O objetivo deste trabalho foi verificar a tolerância de mucuna-anã (Stizolobium deeringianum Bort) e mucuna-preta (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy), inoculadas e não inoculadas com Rhizobium sp., ao herbicida atrazina. Os tratamentos foram: plantas com inoculante + 0,1 g/m², 0,2 g/m² atrazina e sem atrazina (T1, T2 e T3, respectivamente), sem inoculante + 0,1 g/m², 0,2 g/m² atrazina e sem atrazina (T4, T5 e T6, respectivamente). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com três repetições. Foram avaliados germinação, sobrevivência, número de nódulos, altura, biomassa verde, biomassa seca da parte aérea, após o crescimento das plantas por 50 dias em casa de vegetação. Nos tratamentos com inoculante, avaliou-se a porcentagem de germinação de plantas bioindicadoras (Bidens pilosa L.). Mucuna-preta e mucuna-anã demonstraram maior tolerância ao herbicida quando associadas ao Rhizobium. Os valores de sobrevivência de mucuna-preta, nas doses 0,1 e 0,2 g/m² de atrazina (T1 e T2), foram de 34 a 24% superiores aos observados nas mesmas doses, mas sem o inoculante (T4 e T5). Para mucuna-anã, T1 e T2 foram de 17 e 8% superiores a T4 e T5, respectivamente. As alturas médias de mucuna-anã em T1, T2 e T3 foram mais elevadas que em T4, T5 e T6, reforçando a importância do simbionte à resistência ao herbicida. Os resultados encontrados para as variáveis altura, biomassa verde e seca para mucuna-preta não apresentaram diferença estatística entre os tratamentos com e sem inoculante, mostrando uma resistência natural à atrazina e a possibilidade de atuar como planta remediadora. A germinação de B. pilosa indica uma possível degradação da atrazina no solo com ambas as espécies de mucunas inoculadas com Rhizobium sp.