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Tipo: Dissertação
Título: Influência de fosfato e sulfato na fitotoxicidade de arsênio em Crambe abyssinica Hochst
Phosphate and sulfate influence on arsenic phytotoxicity in Crambe abyssinica Hochst
Autor(es): Gomes, Roberto Junio
Abstract: Um grande esforço é empregado na seleção de espécies para a fitorremediação de áreas contaminadas com arsênio. O comportamento das plantas em relação à presença de arsênio na região da rizosfera pode diferir, entre outros fatores, em função da concentração do metaloide, da presença de outros íons e de fatores intrínsecos da espécie. Por isso, tão importante quanto a seleção de espécies tolerantes ao arsênio é o desenvolvimento de métodos que favoreçam o crescimento de plantas sobre o substrato, otimizando o processo de recuperação de uma área contaminada por esse metalóide. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar o potencial da espécie Crambe abyssinica Hoscht para a utilização em programas de revegetação de áreas contaminadas com arsênio e a fitotoxicidade do arsenato nessas plantas em diferentes concentrações de fosfato e sulfato. Para alcançar esses objetivos foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação. Inicialmente plantas de crambe, cultivadas em solução nutritiva, foram expostas ao arsênio nas concentrações: 0,0; 0;2; 0,4; 0,6; 0,9 e 1,2 mmol L-1; fornecido na forma de arsenato de sódio (Na2HAsO4+7H2O), por duas semanas. Após este período, avaliaram-se a altura e a área foliar das plantas e quantificou-se a matéria seca e a concentração de As, P e S na raiz e na parte aérea. As plantas toleraram o estresse causado pelo As durante todo o período experimental, pois não foi observada a morte das plantas e, além disso, absorveram e armazenaram expressivas quantidades de arsênio, especialmente na raiz, indicando o potencial de uso da espécie Crambe abyssinica como espécie fitoestabilizadora de arsênio. Em outro experimento, plantas de crambe foram cultivadas em meio hidropônico, com solução de Hoagland e Arnon, meia força, durante duas semanas. Após esse período, aplicaram-se os tratamentos, que consistiram em três concentrações de fosfato (0,4; 0,8; 1,2 mmol L-1), sulfato (0,8; 1,6; 2,4 mmol L-1) e arsenato (0,0; 0,3; 0,6 mmol L-1), fornecidos nas formas de ácido fosfórico (H3PO4), ácido sulfúrico (H2SO4) e arsenato de sódio (Na2HAsO4+7H2O), respectivamente, configurando um esquema fatorial 3 x 3 x 3, com três repetições. Duas semanas após a aplicação dos tratamentos aferiram-se as trocas gasosas (taxa fotossintética, condutância estomática, concentração interna de CO 2 e taxa transpiratória), os parâmetros de fluorescência de clorofila α (fluorescência mínima, fluorescência máxima e o rendimento quântico potencial do fotossistema II), a matéria seca e a concentração de As, P e S na raiz e na parte aérea das plantas. De maneira geral, foi observado que concentrações mais elevadas de fosfato amenizaram os efeitos tóxicos de As em plantas de Crambe abyssinica. Por outro lado, em concentrações mais elevadas de sulfato os teores de As nas raízes das plantas foram maiores e, no geral, não contribuíram para a diminuição da toxicidade do As. Para as trocas gasosas, maiores concentrações de fosfato minimizaram o efeito tóxico do arsênio e aumentaram a taxa fotossintética. As doses de arsenato, fosfato e sulfato ultilizadas não afetaram as variáveis relacionadas à clorofila α. Os resultados encontrados indicam que a toxicidade do arsênio em Crambe abyssinica está relacionada, principalmente, a danos no sistema radicular, e que concentrações crescentes de fosfato minimizam os efeitos tóxicos do arsênio nesta espécie.
A huge effort has been applied to select species for the phytoremediation of arsenic contaminated areas. Plants behavior with respect to arsenic presence on the rhizosphere region can differ due to the metalloid concentration, the presence of other ions and intrinsic factors of the species. Hence, as important as the selection of arsenic tolerant species, is the development of methods that favor plants growth over the substrate, optimizing the recovery process of the contaminated area. So, the aim of this study was to evaluate the potential use of the species Crambe abyssinica Hoscht in revegetation programs in As contaminated areas and the arsenate phytotoxicity under different contents of phosphate and sulphate. To achieve this aim two experiments were conducted in greenhouse. Firstly, crambe plants, grown in nutrient solution, were exposed to arsenic under different concentrations: 0,00; 0,2; 0,4; 0,6; 0,9 and 1,2 mmol L -1, provided as sodium arsenate (Na2HAsO4+7H2O), for two weeks. After this period, it was evaluated the height and the leaf area and it was quantified the dry matter and the contents of As, P and S in the root and in the aerial part. The plants tolerated the stress caused by As during the entire experimental period, since no plant death was observed. Besides that, the plants absorbed and stored large quantities of As, especially on the root, what indicates the potential use of the species Crambe abyssinica in recovery programs of As contaminated areas. In the second experiment, crambe plants were grown in hydroponic solution with half strength, during two weeks. Thereafter, it was added the treatments, that consisted of three concentrations of phosphate (0,4; 0,8; 1,2 mmol L-1), sulphate (0,8; 1,6; 2,4 mmol L-1) and arsenate, provided as phosphoric acid (H3PO4), sulfuric acid (H2SO4) and sodium arsenate (Na2HAsO4+7H2O), respectively. It was adopted the 3 x 3 x 3 factorial, with three trials. Two weeks after the treatments addition, it was gauged the gas exchanges (photosynthetic rate, stomatal conductance, internal CO2 concentration and transpiration rate), α chlorophyll fluorescence parameters (minimum fluorescence, maximum fluorescence and the potential quantum yield of photosystem II), dry matter and the contents of As, P e S in the root and in the aerial part. In general, it was observed that higher concentrations of phosphate softened the As toxic effects in Crambe abyssinica plants. On the other hand, higher concentrations of sulphate increased As contents in the roots and, in general, did not contributed to decrease the As toxicity. In gas exchanges, higher concentrations of phosphate decreased the toxic effect of As and increased the photosynthetic rate. The arsenate, phosphate and sulphate doses did not affected the variables related to α chlorophyll. The results indicate that As toxicity in Crambe abyssinica is related, mainly, to damage to the root system, and that increasing concentrations of phosphate minimize the toxic effects of arsenic in this species.
Palavras-chave: Fitorremediação
Solos - Descontaninação
Arsênio
Hidroponia
Crambe Abyssínica Hochst
CNPq: Ciência do Solo
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: GOMES, Roberto Junio. Influência de fosfato e sulfato na fitotoxicidade de arsênio em Crambe abyssinica Hochst. 2014. 73f. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2014.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/6544
Data do documento: 27-Out-2014
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