Desenvolvimento de técnica para biorremediação de solos contaminados com indaziflam

Abstract

O uso de herbicidas persistentes no solo reduz o número de aplicações em culturas que apresentam longo período crítico de prevenção da interferência de plantas daninhas. Entretanto, resíduos desses herbicidas no ambiente podem causar intoxicação de organismos não alvo, elevar os riscos de contaminação do solo e das águas superficiais e subterrâneas, além de inviabilizar a rotação de culturas com espécies sensíveis. Dentre esses herbicidas, destaca-se o indaziflam. Esse produto vem sendo utilizado em grandes áreas nas culturas de cana-de-açúcar, café e eucalipto. Nesta pesquisa foram desenvolvidas técnicas para biorremediar o indaziflam em solos contaminados. O trabalho foi dividido em três etapas. Na primeira, o experimento foi composto em esquema fatorial 7 x 5. Foram avaliadas sete espécies vegetais Stizolobium aterrimum, Canavalia ensiformis, Mucuna pruriens, Cajanus cajan, Zea mays, Vigna unguiculata, e Phaseolus vulgaris e cinco doses do indaziflam (0; 5; 10; 20; 40 g ha -1 ), sendo selecionadas as espécies vegetais Canavalia ensiformis e Mucuna pruriens tolerantes ao herbicida indaziflam. Na segunda, o experimento foi montado no delineamento inteiramente casualizado, com 10 tratamentos e três repetições. Sendo 10 isolados bacterianos que se destacaram quanto ao crescimento em meio mineral líquido modificado + indaziflam, os quais foram avaliados quanto à capacidade de degradação do herbicida, por meio de quantificação em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), sendo selecionados cinco isolados com capacidade para degradação do indaziflam. Na terceira, avaliou-se a degradação do indaziflam pelas espécies vegetais selecionadas associadas ou não ao consórcio bacteriano formado pelos cinco isolados selecionados. O experimento foi conduzido em esquema fatorial 2 x 4 x 5, com dois níveis de consórcio bacteriano (presença e ausência), quatro níveis para espécies vegetais (Canavalia ensiformis, Mucuna pruriens, Canavalia ensiformis + Mucuna pruriens e ausência de espécies vegetais) e cinco doses do indaziflam (0, 10, 20, 40, 80 g ha -1 ). Na presença do consórcio bacteriano, menores índices de intoxicação da planta bioindicadora foram constatados nos solos sem cultivo de espécies vegetais e cultivado previamente com Mucuna pruriens ou Canavalia ensiformis + Mucuna pruriens. Concluiu-se que as espécies vegetais Canavalia ensiformis e Mucuna pruriens foram as mais tolerantes ao indaziflam, os isolados bacterianos IN4, IN43, IN50, IN54, IN59 foram os que apresentam maior potencial de degradação do herbicida e o consórcio bacteriano associado às espécies vegetais selecionadas podem promover biorremediação de solos contaminados com o indaziflam. Palavras-chave: Fitorremediação. Herbicida. Bactérias.

The use of persistent soil herbicides reduces the number of crop applications that have a long critical period of weed interference prevention. However, residues of these herbicides in the environment can cause poisoning of non-target organisms, increase the risk of contamination of soil and surface and groundwater, and make it impossible to rotate crops with sensitive species. Among these herbicides, indaziflam stands out. This product has been used in large areas in sugarcane, coffee and eucalyptus crops. In this research techniques were developed to bioremediate indaziflam in contaminated soils. The work was divided into three stages. In the first one, the experiment was composed in a 7 x 5 factorial scheme, in a randomized block design with four replications. Seven plant species Stizolobium aterrimum, Canavalia ensiformis, Mucuna pruriens, Cajanus cajan, Zea mays, Vigna unguiculata, and Phaseolus vulgaris and five doses of indaziflam (0; 5; 10; 20; 40 g ha -1 ), were evaluated plant species Canavalia ensiformis and Mucuna pruriens herbicide tolerant indaziflam. In the second, the experiment was set up in a completely randomized design with 10 treatments and three replications. Being 10 bacterial isolates that stood out for growth in modified liquid mineral medium + indaziflam, which were evaluated for herbicide degradation capacity by quantification in high performance liquid chromatography (HPLC), and five isolates with capacity for indaziflam degradation. In the third, the indaziflam degradation technique was validated by the selected plant species associated or not with the bacterial consortium formed by the five selected isolates. The experiment was composed in a 2 x 4 x 5 factorial scheme, with two levels of bacterial consortium (presence and absence), four levels for plant species (Canavalia ensiformis, Mucuna pruriens, Canavalia ensiformis + Mucuna pruriens and absence of plant species) and five levels doses of indaziflam (0, 10, 20, 40, 80 g ha -1 ). In the presence of bacterial consortium, lower rates of poisoning of the bioindicator plant were found in soils without cultivation of plant species and previously cultivated with Mucuna pruriens or Canavalia ensiformis + Mucuna pruriens. It was concluded that the plant species Canavalia ensiformis and Mucuna pruriens were the most tolerant to indaziflam, the bacterial isolates IN4, IN43, IN50, IN54, IN59 were the ones with higher herbicide degradation potential and bacterial consortium associated with the selected plant species promote bioremediation of soils contaminated with indaziflam. Keywords: Phytoremediation. Herbicide. Bacteria.