Evolução de CO2 e atividades enzimáticas em amostras de solo tratado com herbicidas

Os efeitos dos herbicidas bentazon, metolachlor, trifluralin, imazethapyr, imazethapyr+lactofen, haloxyfop-methyl, glyphosate e chlorimuron-ethyl, testados em duas concentrações (duas e dez vezes a dose média recomendada por hectare), sobre a atividade microbiana foram estudados em amostras de solo que nunca haviam recebido tratamento com pesticidas. Como bioindicadores, utilizou-se a respiração microbiana, quantificando a emissão de CO2 aos 2, 4, 8, 12, 16, 20 e 24 dias após incubação, a atividade da enzima desidrogenase e a hidrólise de diacetato de fluoresceína (FDA), aos 8 e 28 dias. Bentazon e a mistura de imazethapyr+lactofen na maior concentração e o haloxyfop-methyl nas duas concentrações apresentaram efeitos inibitórios na respiração edáfica, embora diferentes em época e duração do efeito. Nenhum dos tratamentos herbicidas afetou a hidrólise da FDA. A atividade da desidrogenase foi inibida, o que foi verificado em análise realizada aos oito dias,nas amostras de solo com alta concentração de bentazon e imazethapyr; no entanto, foi estimulada nos tratamentos com baixa concentração de metolachlor e imazethapyr e na maior concentração de glyphosate. A respiração basal e a atividade da desidrogenase mostraram maior sensibilidade na detecção de efeitos dos herbicidas sobre a microbiota do solo que as determinações da hidrólise de FDA. Apenas foi encontrada correlação significativa entre a atividade da desidrogenase e a respiração basal aos oito dias de incubação. Os resultados destacam a importância da consideração de múltiplos indicadores na avaliação dos efeitos de herbicidas na microbiota do solo.

Evolução de CO2 e atividades enzimáticas em amostras de solo tratado com herbicidas

Effects of bentazon, metolachlor, trifluralin, imazethapyr, imazethapyr+lactofen, haloxyfop-methyl, glyphosate and chlorimuron-ethyl at rates of 2 and 10 times the equivalent commercial dose on soil microbial activity was evaluated in soil samples extracted from a field never treated before. Global soil microbe respiration, estimated by CO2 production at 2, 4, 8, 12, 16, 20, 24 and 28 days of soil incubation and enzymatic activities (dehydrogenase and fluorescein diacetate hydrolysis) at 8 and 28 days were used as bioindicators. Bentazon and mixture imazethapyr+lactofen at the highest rate and haloxyfop-methyl at both rates, inhibited soil respiration although with differences in timing and duration. None of the herbicides affected FDA hydrolysis. Dehydrogenase activity was inhibited at 8 days of incubation with bentazon and imazethapyr at high rates but it was stimulated by metolachlor and imazethapyr at low rate and glyphosate at the highest rate. Herbicide effects on soil microbial activity was detected with higher sensitivity by global soil microbe respiration and dehydrogenase activity than by FDA hydrolysis. Only dehydrogenase activity and soil respiration estimations at 8 days of soil incubation had significant correlation. Results indicated the need of multiple estimations when evaluating herbicides effects on soil microbiota

Cinética de evolução de dióxido de carbono em área de caatinga em São João do Cariri-PB

Em decorrência da importância dos elementos meteorológicos nos diversos processos que ocorrem no solo, objetivou-se avaliar a cinética de evolução do dióxido de carbono (atividade microbiana) associada aos elementos meteorológicos em áreas de Caatinga, nas condições do semiárido paraibano. O experimento foi instalado em campo, na área da Bacia Escola/CCA/UFPB, Município de São João do Cariri, PB. A atividade microbiana diurna, medida pela liberação de CO2, foi avaliada mensalmente durante o período de janeiro a dezembro de 2008, em três áreas contíguas de Caatinga, correspondendo aos tratamentos: T1 (10 animais 1 animal/3.200 m²), T2 (5 animais 1 animal/6.400 m²) e T3 (Controle Sem animais). A área do experimento totalizou 9,6 ha, e em cada tratamento foi utilizada uma área de 3,2 ha. Foram selecionados em cada tratamento seis pontos de coleta (definidos ao acaso). Os tratamentos foram distribuídos em delineamento de blocos inteiramente casualizados e arranjados em parcela subsubdividida (3x12x6), sendo três taxas de lotação (Parcela), 12 épocas de avaliação (Subparcelas) e 6 h de avaliação (Subsubparcelas) e três blocos. A metodologia baseou-se no princípio de que o CO2 liberado por uma área de solo é absorvido por uma solução de KOH 0,5 N e determinado por titulometria com HCl 0,1 N. A evolução do CO2 variou ao longo do dia em função dos elementos meteorológicos, principalmente temperatura. A taxa de CO2 apresentou tendência à maior liberação no final da tarde. Em decorrência da importância da temperatura do solo e do ar nos inúmeros processos que ocorrem no solo, são necessários mais estudos na região semiárida do Brasil.

Avaliação da qualidade do ar interior em edifícios do ISEP

Mestrado em Engenharia Química - Ramo Tecnologias de Protecção Ambiental

Utilização de características microbiológicas na avaliação da degradação ou recuperação de uma área sob mineração de ferro

O estado de degradação e, ou, recuperação de diferentes sítios de uma área de mineração de ferro no município de Mariana (MG) foi avaliado pela atividade microbiana, número de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e população total de fungos e bactérias. Os substratos presentes em cada sítio, caracterizados como Rejeito de flotação (Rj), Solo superficial (SS), Subsolo (Ss), Subsolo com vegetação (SsV), Área em revegetação (AR) e Mata secundária (MS), foram amostrados na profundidade de 10-25 cm, retirando-se uma amostra composta, formada por oito amostras simples. A atividade microbiana foi avaliada pela evolução de CO2 em amostras ao natural e com adição de sacarose ou sacarose + uréia. Fez-se também a determinação de características químicas e teor de umidade. A colonização do substrato SsV por gramíneas e plantas de candeia (Vanillosmopsis erythropappa Schult. Bip.) foi acompanhada pelo número de esporos de FMA, teor de carbono orgânico e atividade microbiana. Os esporos de FMA só foram observados em áreas com vegetação. O armazenamento da camada superficial de solo (sítio SS) reduziu os teores de carbono orgânico, nitrogênio total, número de esporos de FMA e atividade microbiana. Nos substratos resultantes da atividade mineradora, houve necessidade do fornecimento conjunto de carbono e nitrogênio para estimular a atividade microbiana. As características microbiológicas avaliadas apresentaram valores maiores no sítio de mata secundária do que nos demais amostrados, indicando que aqueles em recuperação não possuíam o mesmo equilíbrio biológico. As avaliações microbiológicas do solo foram capazes de distinguir os estados de perturbação ou recuperação das diferentes áreas estudadas.

Inferências sobre atividade rizosférica de espécies com potencial para fitorremediação do herbicida tebuthiuron

A ação da microbiota rizosférica, acelerando a degradação de compostos no solo, é conhecida como fitoestimulação e constitui-se em um dos principais mecanismos de fitorremediação de herbicidas no solo. Plantas tolerantes ao tebuthiuron, que sejam capazes de estimular sua microbiota rizosférica, podem ser de grande interesse na fitorremediação desse herbicida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade rizosférica de quatro espécies vegetais com potencial para fitorremediação de tebuthiuron e inferir a contribuição radicular no processo de descontaminação desse herbicida. Foi analisado o solo rizosférico de feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), milheto (Pennisetum glaucum), mucuna-anã (Estizolobium deeringianum) e mucuna-preta (Estizolobium aterrimum) e de uma testemunha (sem planta), com e sem a presença do tebuthiuron, na dose de 0,73 µg g-1. A taxa de evolução de CO2 foi quantificada aos 1, 2, 3 e 10 dias da aplicação dos tratamentos (DAT). Os tratamentos com herbicida foram submetidos à contaminação com 40 µg g-1 de tebuthiuron. Após a aplicação, mediu-se a taxa de evolução de CO2 aos 1 e 50 DAT, empregando-se respirômetro de fluxo contínuo. A espécie feijão-de-porco apresentou sempre a maior taxa de evolução de CO2 em relação às demais espécies e à testemunha, seguido de mucuna-preta na dose comercial. Sob concentrações maiores que a dose comercial, os valores médios de taxa de evolução de CO2 foram maiores no solo rizosférico de feijão-de-porco, seguido por mucuna-preta e mucuna-anã. Feijão-de-porco foi a espécie com melhor desempenho nas avaliações realizadas; excetuando-se esta espécie, a contribuição rizosférica na fitorremediação de tebuthiuron em níveis acima da dose comercial não foi relevante.

Aporte de carbono solúvel pelo sistema radicular de arroz e sua influência nos teores de substâncias húmicas de um Latossolo Vermelho-Amarelo

O objetivo deste trabalho foi quantificar a contribuição da deposição de C-orgânico solúvel pelo sistema radicular de arroz e a evolução de CO2, durante 64 dias de incubação, em amostras de um Latossolo Vermelho-Amarelo com adição de glicose e de raízes de arroz coletadas em diversos estádios de crescimento da planta (aos 40, 60, 80, 100, 120 e 140 dias da semeadura). Foi realizado o fracionamento da matéria orgânica humificada para avaliar o efeito da adição de sistema radicular na composição do húmus do solo. A rizodeposição de C-orgânico via exsudatos e, ou, decomposição de tecidos mortos mostrou-se correlacionada com o estádio de desenvolvimento da cultura. A rizodeposição total foi estimada em valores ao redor de 90 g m-2 de C por ciclo da planta. A adição de C via raízes às amostras de solo promoveu intensa mineralização da matéria orgânica preexistente no solo, principalmente nos primeiros dias de incubação, e aumentou o teor de C na fração ácidos fúlvicos do húmus, no final do experimento.

Substâncias húmicas, atividade microbiana e carbono orgânico lábil em agregados de um Latossolo Vermelho distrófico sob duas coberturas vegetais

A matéria orgânica (MO) constitui um atributo indicativo da qualidade do solo. O conhecimento de seus distintos componentes, explicando a influência que as práticas de manejo exercem sobre a MO e a agregação dos solos, é de grande importância para a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Neste trabalho, avaliaram-se as substâncias húmicas, a atividade microbiana e o C orgânico lábil em agregados de um Latossolo Vermelho distrófico de Minas Gerais sob vegetação natural de Cerradão e sob cultivo convencional com milho durante 30 anos. Para isso, foram retiradas amostras de solo nas profundidades de 5-10 e 15-20 cm em quatro pontos diferentes. Após coletado, o material foi seco ao ar e fracionado, por via seca, nas classes de agregados de: 4,75-2,0; 2,0-1,0; 1,0-0,5; 0,5-0,25; 0,25-0,105; e < 0,105 mm de diâmetro. Nesses materiais determinaram-se o C orgânico das frações ácidos fúlvicos (AF), ácidos húmicos (AH) e huminas (HUM) e o C orgânico lábil (COL) utilizando KMnO4 15,6 e 33,0 mmol L-1. Os materiais foram ainda submetidos a um ensaio de respirometria, em que os valores da produção de CO2 foram ajustados a equações logísticas [Y = a/1 + e-(b + cx)], estimando-se o tempo necessário para atingir metade da produção máxima de CO2 (t1/2). Os resultados mostraram que, em média, os agregados do solo sob cultivo apresentaram maiores teores de C orgânico da fração AH e de COL determinado com KMnO4 33,0 mmol L-1. Para as frações AF e HUM e o COL determinado com KMnO4 15,6 mmol L-1, esse comportamento foi observado somente na profundidade de 15-20 cm. Nos agregados do solo sob Cerradão, verificou-se maior produção de CO2. Os agregados de menor tamanho tenderam a apresentar maiores teores de C orgânico das frações AF e AH e do COL, além de serem responsáveis pela maior produção de CO2, constituindo-se em sítios favoráveis tanto para o estoque de MO, em decorrência da proteção física e química, quanto para sua mineralização, dada a ação preferencial dos microrganismos nesses locais. Os coeficientes da equação logística (a, b, c) e o t1/2 se mostraram importantes indicadores de qualidade da MO do solo em distintos manejos e, conseqüentemente, de sua labilidade.

Atividade microbiana de solo e serapilheira em áreas povoadas com Pinus elliottii e Terminalia ivorensis

No Brasil, as espécies Pinus elliottii e Terminalia ivorensis vêm sendo indicadas para reflorestamento. No entanto, pouco se sabe sobre as características ecológicas destas florestas, o ciclo de nutrientes e suas conseqüências sobre a produtividade e sustentabilidade sob condições tropicais. Visando melhor compreender a dinâmica do C nestes ecossistemas, objetivou-se neste trabalho avaliar a atividade microbiana do solo, serapilheira e da mistura solo + serapilheira em povoamentos florestais de P. elliottii e T. ivorensis. Amostras de solos e serapilheira foram incubadas e a atividade microbiana avaliada por meio da evolução de CO2. Ao final da incubação, a respiração acumulada foi superior para a serapilheira de T. ivorensis. Os demais substratos com serapilheira não diferiram entre si, mas diferiram do solo sob T. ivorensis, que, por sua vez, diferiu do solo sob P. elliottii. Nas condições testadas, a incorporação de solo à serapilheira, bem como a incorporação alternada de solo de um povoamento à serapilheira de outro, não promoveu aumentos significativos na respiração da serapilheira, mostrando que as características químicas da própria serapilheira alteram mais fortemente sua velocidade de degradação que as características químicas e microbianas do solo onde é incorporada.

Atividade microbiana e enzimática em solo após a aplicação de xisto retortado

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de doses crescentes de xisto retortado (XR) sobre características biológicas indicadoras da qualidade do solo. Foram realizados experimentos, em Argissolo Vermelho distrófico arênico, em condições de laboratório e de campo. Em laboratório, os tratamentos consistiram da aplicação ao solo de sete diferentes doses de XR (0, 300, 450, 600, 750, 1.500 e 3.000 kg ha-1). Em campo, os tratamentos foram compostos por quatro diferentes doses de XR (0, 750, 1.500, 3.000 kg ha-1) combinadas à adubação mineral recomendada, avaliados em dois cultivos de feijão (Phaseolus vulgaris L.), no sistema plantio direto. Avaliaram-se: a evolução de CO2, o carbono da biomassa microbiana (CBM), a atividade enzimática do solo e o teste de ecotoxicidade. A aplicação de doses crescentes de XR melhorou a atividade microbiológica do solo, por reduzir a emissão de CO2 sem causar variação no CBM e sem provocar impactos negativos sobre a atividade enzimática do solo. Os resultados obtidos com as enzimas em condições de campo, após duas aplicações de XR, aliados aos de CBM, do quociente metabólico (qCO2) e do teste ecotoxicológico, em condições de laboratório, indicam que o uso do XR não provoca a degradação biológica do solo.

Atividade microbiana do solo em sistemas agroflorestais, monoculturas, mata natural e área desmatada

Este trabalho foi desenvolvido na Unidade Agroflorestal da Companhia Mineira de Metais (CMM), em Vazante, Estado de Minas Gerais, com o objetivo de estudar a atividade microbiana em diferentes ecossistemas, como sistemas agroflorestais (SAFs), monoculturas, área desmatada e mata natural, utilizando os métodos da respirometria no laboratório e da medida não-instantânea da taxa de evolução de CO2 no campo. A atividade biológica apresentou valores acumulados das taxas de respiração do solo, aos 20 dias, de 3,56 a 6,03 meq C-CO2/100 g de solo no laboratório e de 165,16 a 559,37 mg CO2/m-2.h no campo, na área desmatada e na mata nativa, respectivamente. Em ambos os ensaios, a atividade foi maior na mata nativa e nas pastagens, tanto em monocultivo quanto em SAFs. A atividade microbiana foi maior em SAF com arroz e eucalipto do que em arroz em monocultivo, pelo método no campo.

Respiração microbiana do solo sob doses de glyphosate e de imazapyr

A degradação microbiana dos herbicidas no solo é influenciada por diversos fatores, dentre esses as características físicas e químicas do solo e da própria molécula, que agem continuamente determinando a sua magnitude. Em razão da grande variabilidade de respostas apresentadas por essas moléculas no solo e das poucas informações sobre o seu comportamento em ambientes tropicais, no que diz respeito a sua degradação, é que foi realizada uma série de experimentos, em laboratório, objetivando verificar a resposta da atividade microbiana do solo, pelo método da evolução do CO2 do solo, sob doses crescentes do glyphosate e do imazapyr (0; 4; 8 e 12 L ha-1 do produto comercial Roundup S.Aq.C. e Arsenal 250 S.Aq.C., respectivamente), em solos de diferentes texturas e composição química, sob três conteúdos de umidade (40, 70 e 100% do equivalente de umidade). Os resultados obtidos permitiram concluir que: a) a microbiota do solo é capaz de utilizar o glyphosate e o imazapyr como fontes de carbono; b) a umidade do solo influencia a capacidade de os microrganismos degradarem o glyphosate e o imazapyr; c) a umidade de 40%, nos solos avaliados, proporcionou as menores respostas da atividade dos microrganismos, independentemente das doses dos herbicidas; e d) o efeito das doses do imazapyr sobre a atividade microbiana do solo é influenciado pelas características físicas e químicas dos solos.

Efeito de herbicidas na atividade microbiana do solo

Objetivou-se com este trabalho avaliar os efeitos de herbicidas e doses na atividade microbiana e no potencial de solubilização de fosfato inorgânico de solo cultivado com cana-de-açúcar. Os tratamentos foram constituídos pelos herbicidas ametryn, trifloxysulfuron-sodium e pela mistura (ametryn + trifloxysulfuron-sodium), aplicados nas doses de 0, 1, 2, 4 e 8 vezes a dose-referência de 10, 0,112 e 7,315 + 0,185 mg dm-3 do ingrediente ativo dos respectivos herbicidas. Após aplicação dos tratamentos, as amostras de solo foram incubadas por 15 dias, realizando-se as avaliações da evolução de CO2 do solo (C-CO2) em intervalos de três dias. Ao final do período de incubação foram realizadas análises de carbono da biomassa microbiana (CBM), quociente metabólico (qCO2), potencial de solubilização e solubilização relativa de fosfato inorgânico do solo. A evolução de C-CO2 foi influenciada pelas maiores doses dos herbicidas, sendo reduzida com a aplicação do trifloxysulfuron-sodium (10,31%) e elevada com os demais herbicidas, com maiores efeitos logo após a aplicação. O CBM e o qCO2 foram influenciados negativamente pelos herbicidas ametryn e trifloxysulfuron-sodium + ametryn, com maiores efeitos quanto maiores as doses. O trifloxysulfuron-sodium provocou a redução do CBM nas menores doses e incremento deste nas maiores, promovendo a redução do qCO2. A solubilização potencial de fosfato inorgânico decresceu com a aplicação do ametryn (47,20%) e da mistura (13,55%), sendo estimulada pelo trifloxysulfuron-sodium (25,48%). O potencial de solubilização relativa teve comportamento semelhante.

Dessorção do herbicida atrazina e atividade microbiana em duas classes de solos do Estado do Rio Grande do Sul

A atrazina (ATZ) foi utilizada em experimentos de laboratório para estudos de mineralização e dessorção em amostras de Argissolo Vermelho (PV) e Vertissolo Ebânico (VE), sob campo nativo, com o intuito de identificar os atributos do solo que afetam estes processos. A influência da umidade do solo sobre a atividade microbiana foi avaliada variando-se os teores de umidade em 20, 40, 65 e 85% da capacidade de água disponível do solo (CAD) e aplicando-se 1,5 kg de princípio ativo ha-1 (menor dose recomendada (DR)). Para a avaliação do efeito das doses do herbicida ATZ sobre a atividade microbiana e sobre a taxa de degradação do herbicida foram feitas aplicações de 1x, 2x, 4x, 7x e 10x a DR. Na avaliação do efeito da matéria orgânica sobre a atividade microbiana e sobre a taxa de degradação da ATZ foi feita a aplicação de 10x a DR. Num estudo adicional foram testados quatro métodos de desinfestação de solos (fumigação, tindalização, autoclavagem e irradiação em forno de microondas). A determinação da ATZ na solução foi feita por cromatografia gasosa em extratos de metanol. A atividade microbiana foi monitorada pela evolução de CO2 e a microbiota foi avaliada pela contagem de unidades formadoras de colônias Os resultados indicam que a população microbiana apresenta maior atividade entre 65 e 85% de umidade da CAD e que o aumento das doses de aplicação da ATZ não provoca alterações relevantes na atividade microbiana. Aproximadamente 70% do herbicida aplicado fica sorvido ao solo, independentemente de dose de ATZ aplicada e da classe de solo estudada (PV e VE). As taxas de degradação da ATZ lábil foram baixas e dependentes de doses e tipos de solos, sendo maiores em doses mais elevadas e em solos com maior teor de C. Dentre os métodos de desinfestação, a irradiação em forno de microondas foi o mais adequado, uma vez que apresentou um comportamento similar à testemunha quanto à sorção do herbicida e foi eficiente na redução da população microbiana do solo.

Biorremediação, toxicidade e lesão celular em derrames de gasolina

O presente trabalho abrange um estudo integrado que busca as relações existentes entre processos de biorremediação de solos e alterações das condições fisiológicas dos organismos que habitam os locais contaminados. Nos estudos envolvendo biorremediação, analisou-se como um derrame de gasolina, simulado através de ensaios de laboratório em microcosmos, altera a microbiota do solo e a dinâmica dos contaminantes ao longo do tempo. Para tanto, avaliou-se a população microbiana (através de métodos de contagem direta e métodos qualitativos com lâmina enterrada, e identificação dos microrganismos), o nitrogênio mineral, o pH e a condutividade elétrica do solo, evolução de CO2, cromatografia gasosa, além de ensaios de permeabilidade, pluviometria e agregação de partículas do solo. Observou-se que materiais orgânicos melhoram as características gerais dos solos ao final dos tratamentos, e ao mesmo tempo retém o contaminante – no caso gasolina – por um maior período de tempo. Existe uma evidente influência dos microrganismos nos processos de biorremediação de gasolina e do diesel analisados, comprovada através de cromatografia gasosa. Através de testes em modelo animal, analisados através de parâmetros sangüíneos, histologia, pH e condutividade elétrica de macerados de órgãos, observou-se alterações importantes no metabolismo dos animais e, em especial, identificou-se um novo teste – baseado na variação de condutividade elétrica – que pode auxiliar na análise fisiopatológica de órgãos com supostas lesões. Uma integração entre as áreas de Engenharia Geotécnica, Agronomia, Medicina, Biologia, Farmácia e Bioquímica foi obtida, provando a necessidade de projetos multidisciplinares no futuro da pesquisa.