Alterações morfofisiológicas da aplicação de metais pesados e alumínio em plantas jovens de seringueira
DOI:
https://doi.org/10.21674/2448-0479.22.135-144Palabras clave:
Cádmio, Níquel, Zinco, Alumínio, FitotoxicidadeResumen
Os metais pesados são importantes poluentes ambientais e a sua toxicidade é um problema de importância crescente, geralmente, em solos localizados próximos a complexos industriais, perímetros urbanos e em áreas rurais de intensa tecnologia, sendo que, as espécies vegetais devem ser avaliadas quanto à sua capacidade de tolerância e de fitoacumulação a esse tipo de estresse. Este trabalho teve como objetivo avaliar as alterações morfofisiológicas em plantas jovens de seringueira quando cultivadas em soluções com diferentes concentrações de Al e dos metais pesados, Cd, Ni e Zn. Trinta dias após a germinação, as plantas foram transplantadas para bandejas com capacidade para 30 L contendo solução nutritiva de Bolle-Jones modificada. Noventa dias após transplantio, as plantas foram submetidas aos tratamentos com os metais pesados nas seguintes concentrações (Cd: 0, 270, 400 e 530 mM; Ni: 0, 29, 56 e 85 mM; Zn: 0, 250, 380 e 510 mM; e Al: 0, 1000, 1800 e 3600 mM). Os parâmetros analisados foram: número médio de estômatos, resistência estomática, transpiração; eficiência fotoquímica do fotossistema II e atividade da enzima Redutase do Nitrato (RN). Incrementos nas concentrações de Ni, Al e Zn aumentam a resistência estomática e diminuem a taxa de transpiração das plantas de seringueira. Os valores de Fv/Fm incrementam em razão das concentrações crescentes dos metais pesados. Incrementos nas concentrações de Cd, Ni e Zn reduzem a densidade estomática de plantas de seringueira. A atividade da enzima redutase do nitrato é reduzida na presença dos metais pesados Cd, Ni, Zn e Al.
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ALFADUL, S. M. S.; AL-FREDAN, M. A. A. Effects of Cs, Cu, Pb, and Zn combinations on Phragmites australis metabolism, metal accumulation and distribution. Arabian Journal for Science and Engineering, Dhahran, v. 38, n. 1, p. 11-19, 2013.
ALI, H.; KHAN, E.; SAJAD, M. A. Phytoremediation of heavy metals – Concepts and applications. Chemosphere, v.91, p. 869-881, 2013.
ALMEIDA, A. A. F., VALLE, R. R., MIELKE, M. S., GOMES, F. P. Tolerance and prospection of phytoremediator woody species of Cd, Pb, Cu and Cr. Brazilian Journal of Plant Physiology, Campinas, v. 19, n. 2, p. 83-98, 2007.
BAKER, A.J.M. Metal tolerance. The New Phytologist, New York, v. 106, p. 93-111, May. 1987.
BAKER, N.R.; WEBBER, A.N.; BRADBURY, M.; MARKWELL, J.P.; BAKER, M.G.; THORNBER, J.P. Development of photochemical competence during growth of the wheat leaf. Biosynthesis of the Photosynthetic Apparatus: Molecular Biology, Development and Regulation, Colorado, p. 237-255, 1984.
BARCELO, J.; POSCHENRIEDER, C. Fast root growth responses, root exudates, and internal detoxification as clues to the mechanisms of aluminium toxicity and resistance: a review. Environmental and Experimental Botany, v. 48, p. 75–92, 2002.
BARCELÓ, J.; POSCHENRIEDER, C.H. Respuestas de las plantas a la contaminacion por metales pesados. Suelo y Planta, v. 2, n. 2, p. 345-361, 1992.
BARYLA, A.; CARRIER, P.; FRANCK, F.; COULOMB, C.; SAHUT, C.; HAVAUX, M. Leaf chlorosis in oilseed rape plants (Brassica napus) grown on cadmium polluted soil: causes and consequences for photosynthesis ando growth. Planta, Berlin, n. 212, p. 696-709, 2001.
BJORKMAN, O.; DEMMING, B. Photon yield of O2 evolution and chlorophyll fluorescence characteristics at 77 K among vascular plants of diverse origins. Planta, Berlin, v. 170, n. 2, p. 489-504, 1987.
BOLHÀR-NORDENKAMPF, H. R.; LONG, S. P.; BAKER, N. R.; ÖQUIST, G.; SCHREIDER, U.; LECHNER E. G. Chlorophyll fluorescence as a probe of the photosynthetic competence of leaves in the field: a review of current instrumentation. Functional Ecology, New York, v. 3, p. 497-514, 1989.
BOLLE-JONES, E.W. Cooper, its effet als on the growth of the rubber plant (Hevea brasiliensis). Plant and Soil, Dordrecht, v. 10, n. 2, p. 168-178, 1957.
BURZYNSKI, M.; KLOBUS, G. Changes of photosynthetic parameters in cucumber leaves under Cu, Cd, and Pb stress. Photosynthesis, v. 42, p. 505–510, 2004.
CAMPANARO, M.; MONNERAT, P.H.; ESPINDULA, M.C.; RABELLO, W.S.; RIBEIRO, G. Toxicity symptoms of nuckel in common bean. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 41, n. 3, p. 490-494, jul-set, 2010.
CEMPEL, M.; NIKEL, G. Nickel: a review of its sources and environmental toxicology. Polish Journal of Environmental Studies, Philadelphia, v. 15, p. 375–382, 2006.
CHAVES, L. H. G.; MESQUITA, E. F., ARAUJO, D. L., FRANÇA, C.P. Crescimento e acúmulo de cobre e zinco em plantas de pinhão-manso. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 41, n. 2, p. 167-176, abr-jun, 2010.
DAS, P.; SAMANTARAY, S.; ROUT, G. R. Studies on cadmium toxicity in plants: a review. Environmental Pollution, Barking, n. 98, p. 29–36, 1997.
DIAS, M. C.; MOURINHO-PEREIRA, C. M. J.; GONÇALVES, C. C. B.; SANTOS, C. Cadmium toxicity affects photosynthesis and plant griowth at diferente levels. Acta Physiologiae Plantarum, v. 35, p. 1281-1289, 2013.
DELÚ FILHO, N.; OLIVEIR A, L.E.M. & ALVES, J.D. Atividade da redutase do nitrato em plantas jovens de seringueira (Hevea brasiliensis Muell. Arg.): Otimização das condições de ensaio e ritmo circadiano. Revista Árvore, Viçosa, n. 21, p. 329-336, 1997.
DEMMIG, B.; BJORKMAN, O. Comparison of the effet al of excessive light on chlorophyll fluorescence and photon yield of O2 evolution in leaves of higher plants. Planta, Berlin, v. 171, p. 171-184, 1987.
DUFFUS, J.H. Heavy metals - A meaningless term? Pure and Applied Chemistry, v. 74, n. 5, p. 793-807, 2002.
FAGAN, E. B.; MEDEIROS, S. L. P.; BORCIONI, E.; LUZ, G. L.; SIMON, J.; JASNIEWICZ, L. R.; MANFRON, P. A.; MULLER, L.; DOURADO NETO, D. Influência de intervalos entre irrigações na fisiologia e produção de meloeiro sob sistema hidropônico. Revista Brasileira de Agrociências, Pelotas, v. 11, n. 4, p. 429-436, 2005.
FERREIRA, D.F. SISVAR – Sistema de análise de variância para dados balanceados: programa de análises estatísticas e planejamento de experimentos, software. Lavras: UFLA/DEX, 2002.
GOMES, M. P.; SOARES, Â. M.; MARQUES, T. C. L. L. S. M. M.; SILVA, I. M.; SILVA, J. G.; MIRANDA, P. L. S. de. Características anatômicas de plantas de eucalipto e ginseng-brasileiro submetidas a doses de Cd em solução nutritiva. In: XII CONGRESSO BRASILEIRO DE FISIOLOGIA VEGETAL, 2009, Fortaleza-CE.
GOUIA, H.; GHORBAL, M. H.; MEYER, C. Effects of cadmium on activity of nitrate reductase and on other enzymes of the nitrate assimilation pathway in bean. Plant Physiology and Biochemistry, Paris, v. 38, n. 7-8, p. 629-638, 2000.
GÖHRE, V.; PASZKOWSKI, U. Contribution of the arbuscular mycorrhizal symbiosis to heavy metal phytoremediation. Planta, Berlin, v. 223, p. 1115–1122, 2006.
HERNANDEZ, L. E.; CARPENA-RUIZ, R.; GARATE, A. Alterations in the mineral nutrition of pea seedlings exposed to cadmium. Journal Plant Nutritional, New York, n. 19, p.1581–1598, 1996.
KRUPA, Z.; SIEDLECKA, A.; MAKSYMIEC, W.; BASZYNSKI, T. In vivo response of photosynthetic apparatus of Phaseolus vulgaris L. to nickel toxicity. Journal of Plant Physiology, Jena, v. 142, n. 06, p. 664-668, 1993.
LABOURIAU, L.G.; OLIVEIRA, J.C.; SALGADO-LABOURIAU, M.L. Transpiração de Schizolobium puruhiba (Vell.) Toledo: Comportamento na estação chuvosa, nas condições de Caeté, Minas Gerais, Brasil. Anais da Academia Brasileira de Ciências, Rio de Janeiro, v. 33, n. 2, p. 237-257, 1961.
LEA, P. J.; MIFLIN, B. J. Alternative route for nitrogen assimilation in higher plants. Nature, London, v. 251, p. 614–516, 1974.
LEITA, L.; MARCHIOL, L.; MARTIN, M.; PERESSOTI, A.; DELLEVEDOVE, G.; ZERBI, G. Transpiration dynamics in cadmium-treated soybean (Glycine max L.) plants. Journal Agronomy Crop Science, Berlin, v. 175, p. 153-156, 1995.
LIMA, V. F.; MERÇON, F. Metais pesados no ensino de química. Química Nova na Escola, v. 33, n. 4, 2011.
LIU, J., MALDONADO-MENDOZA, I., LOPEZ-MEYER, M., CHEUNG, F., TOWN, C. D., HARRISON, M. J. Arbuscular mycorrhizal symbiosis is accompanied by local and systemic alterations in gene expression and an increase in disease resistance in the shoots. Plant Journal, Oxford, n. 50, p. 529–544, 2007.
LUNA, C. M.; CASANO, L. M.; TRIPPI, V. S. Nitrate reductase is inhibited in leaves of Triticum aestivum treated with high level of copper. Physiologia Plantarum, Sweden, v. 101, p. 103-108, 2000.
MACNAIR, M. R.; TILSTONE, G. H.; SMITH, S. E. The genetics of metal tolerance and accumulation in higher plants. In: TERRY, N.; BANUELOS, G. Phytoremediation of contaminated soil and water. Flórida: CRC Press, 2000. p. 235-250.
MARQUES, T. C. L. L. S. M.; MOREIRA, F. M. S.; SIQUEIRA, J. O. Crescimento e teores de metais em mudas de espécies arbóreas tropicais em solo contaminado com metais pesados. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 35, n. 1, p. 121-132, jan. 2000.
MIGUEL, A. A.; OLIVEIRA, L. E. M.; CAIRO, P. A.; OLIVEIRA, D. M. Photosynthetic behaviour during the leaf ontogeny of rubber tree clones [Hevea brasiliensis (Wild.ex.Adr. de Juss.) Muell. Arg.] in Lavras, MG. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 31, n. 1, p. 91-97, 2007.
NAGAJYOTI, P.; LEE, K.; SREEKANTH, T. Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environmental Chemistry Letters, Germany, v. 8, n. 3, p. 199–216, 2010.
NICHOLSON, F. A.; SMITH, S. R.; ALLOWAY, B. J.; CARLTONSMITH, C.; CHAMBERS, B. J. An inventory of heavy metals inputs to agricultural soils in England and Wales. The Science of the Total Environment, Amsterdam, v. 311, p. 205-219, 2003.
OLIVEIRA, L. E. M.; RENA, A. B. Influência do alumínio sobre comportamento nutricional de cultivares de mandioca em solução nutritiva. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasilia, v. 24, n. 9, p. 1119-1130, 1989.
PAIVA, H. N.; CARVALHO, J. G.; SIQUEIRA, J. O. Índice de translocação de nutrientes em mudas de cedro (Cedrela fissilis Vell.) e de ipê-roxo (Tabebuia impetiginosa (Mart.) Standl.) submetidas a doses crescentes de cádmio, níquel e chumbo. Revista Árvore, Viçosa, v. 26, n. 4, p. 467-473, 2002.
PANDA, S. K.; CHOUDHURY, I.; KHAN, M. H. Heavy metals induce lipid peroxidation and affect al antioxidants in wheat leaves. Biologia Plantarum, Praha, v. 46, p. 289-294, 2003.
PANDA, S. K.; CHOUDHURY, S. Changes in nitrate reductase activity and oxidative stress response in the moss Polytrichum commune subjet aled to chromium, copper and zinc phytotoxicity. Brazilian Journal Plant Physiology, Campinas, v. 17, n. 2, p. 191-197, 2005.
PULFORD, I.; WATSON, C. Phytoremediation of heavy metal-contaminated land by trees - a review. Environment International, v. 29, n. 4, p.529-540, 2003.
RAHMAN, H.; SABREEN, S.; ALAM, S. K. Effects of nickel on growth and composition of metal micronutrients in barley plants grown in nutrient solution. Journal Plant Nutritional, New York, n. 28, p. 393–404, 2005.
SANTOS, C.; MONTEIRO, M.; DIAS, M. C. Cadmium toxicity in crops: a review. Novinka: Nova Science Publishers, 2010.
SIEBENEICHLER, S. C.; SANT`ANNA, R.; MARTINEZ, C. A.; MOSQUIM, P. R.; CAMBRAIA, J. Alterações na fotossíntese, condutância estomática e eficiência fotoquímica induzidas por baixa temperatura em feijoeiros. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Campinas, v. 10, n. 1, p. 37-44, 1998.
SIFFER, P.; DURCHAN, M.; KUETON, J.; ONDREJ, M.; SESTAK, Z. Photoeynthesis in regenerants of tobacco transformed by plasmids of Agrobacterium. II. Fluorescence emission spectra and age induced changes in slow fluorescence induction. Photosynthetica, Prague, v. 22, n. 2, p. 214-220, 1988.
SINGH, R. P.; BHARTI, N.; KUMAR, G. Differential toxicity of heavy metals to growth and nitrate reductase activity of Sesamum indicum seedling. Phytochemistry, v. 35, n. 5, p. 1153-1156, 1994.
SOARES, C. R. F. S.; GRAZZIOTTI, P. H.; SIQUEIRA, J. O.; CARVALHO, J. G.; MOREIRA, F. M. S. Toxidez de zinco no crescimento e nutrição de Eucalyptus maculata e Eucalyptus urophylla em solução nutritiva. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasilia, v. 36, n. 2, p. 339-348, 2001.
SOUZA, C.A.F. de. Influência do alumínio na mobilização de reservas, nutrição mineral e crescimento de plântulas de seringueira (Hevea brasiliensis Muell Arg.). 1991. 120 p. Dissertação (Mestrado) – Escola Superior de Agricultura de Lavras, Lavras, MG. 1991.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. Porto Alegre: Artmed, 2013.
WOLFF, G.; ASSIS, L. R.; PEREIRA, G. C.; CARVALHO, J.G.; CASTRO, E.M. Efeito da toxidade do zinco em folhas de Salvinia auriculata cultivadas em solução nutritiva. Planta Daninha, v. 27, n. 1, p. 133-137, 2001.
YAMAMOTO, Y.; KOBAYASHI, Y.; DEVI, S. R.; RIKIISHI, S.; MATSUMOTO, H. Oxidative stress triggered by aluminum in plant roots. Plant and Soil, v. 255, p. 239–243, agosto, 2003.
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