Variabilidade espacial da comunidade vegetal e mecanismos de tolerância de espécies de plantas de cobertura do solo presentes em vinhedos com altos teores de cobre
Visualizar/ Abrir
Data
2021-01-21Primeiro coorientador
Ferreira, Paulo Ademar Avelar
Primeiro membro da banca
Girotto, Eduardo
Segundo membro da banca
Quadros, Fernando Luiz Ferreira de
Terceiro membro da banca
Nicoloso, Fernando Teixeira
Quarto membro da banca
De Conti, Lessandro
Metadata
Mostrar registro completoResumo
O bioma Pampa é um dos ecossistemas campestres mais diversos do Mundo. No Brasil, a conservação desse ecossistema tem sido negligenciada, e mais de 54% da sua área original já foi suprimida. Em contrapartida, atividades como a viticultura têm sido apontadas como formas de uso sustentável do Pampa, por possibilitar a manutenção de recursos genéticos de espécies nativas nas entrelinhas da cultura. Entretanto, o cultivo de videiras está quase sempre associado ao enriquecimento do solo com cobre (Cu), derivado de aplicações frequentes de fungicidas cúpricos. Neste caso, o excesso de Cu no solo pode causar contaminação ambiental e toxidez às plantas. E, ao longo dos anos, conduzir a degradação da diversidade de espécies vegetais nativas. Por outro lado, o excesso de Cu no solo pode favorecer o estabelecimento de plantas, nativas ou exóticas, que desenvolvam mecanismos adaptativos de tolerância ao metal. Plantas adaptadas a ambientes contaminados com Cu desempenham importante papel na manutenção da vegetação de cobertura e na diminuição da toxidez do metal nestes locais, inclusive para as próprias videiras. Neste escopo, o estudo objetivou avaliar a composição da comunidade vegetal que coabita os vinhedos e identificar mecanismos de tolerância aos elevados níveis de Cu no solo expressos por espécies vegetais que predominam estas áreas. Assim como, avaliar o potencial destas espécies em fitorremediar áreas contaminadas pelo metal. Para isso, quatro estudos foram realizados, parte a campo e parte em casa de vegetação. No estudo I foram selecionados três vinhedos, com teores crescentes de Cu disponível no solo, e uma área de campo natural, adjacente aos vinhedos. Em cada uma das áreas foi realizada a coleta do solo na camada de 0-20 cm para análise dos teores de Cu; a avaliação da composição botânica, determinação da biomassa da parte aérea e concentração de Cu na parte aérea das espécies mais frequentes de cada área. Nos estudos II e III, quatro espécies selecionadas a partir do primeiro estudo (Cynodon dactylon, Axonopus affinis, Paspalum notatum, e Paspalum plicatulum) foram cultivadas em solução nutritiva com concentrações crescentes de Cu (0,32, 15, 30 e 45 μM). No estudo II foram avaliados os impactos do aumento dos níveis de Cu sobre características específicas das plantas, como atividade fotossintética, distribuição do metal na biomassa, crescimento, morfologia radicular e estado nutricional. No estudo III foram avaliados a distribuição subcelular e as formas químicas do Cu na parte aérea e no sistema radicular das plantas; bem como as respostas do seu sistema antioxidante ao excesso de Cu. No estudo IV, as mesmas espécies foram cultivadas em solo contaminado com doses crescentes de Cu (0, 35 e 70 mg de Cu kg-1). Neste estudo, foram avaliados parâmetros de crescimento e de trocas gasosas, concentração de pigmentos fotossintéticos, atividade das enzimas antioxidantes SOD e POD e o potencial fitorremediador das espécies. No estudo I, o aumento das concentrações de Cu disponível no solo de vinhedos não alterou a biodiversidade da comunidade vegetal que coabita essas áreas. Porém, a composição botânica foi modificada, e isso pode ser resultado do aumento dos teores de Cu no solo e da melhoria da sua fertilidade. As espécies P. plicatulum e A. conyzoides apresentaram os maiores valores de fator de bioacumulação de Cu na parte aérea e são candidatas potenciais a técnicas de fitorremediação. Outras herbáceas que coabitam os vinhedos, como a espécie nativa P. notatum e a exótica C. dactylon, destacaram-se pela sua ampla distribuição nas áreas estudadas. No estudo III a exposição das gramíneas A. affinis, P. notatum, P. plicatulum e C. dactylon a altas concentrações de Cu no ambiente de cultivo aumentou a concentração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e a peroxidação lipídica das membranas celulares das plantas. Além disso, a absorção excessiva de Cu diminuiu a concentração de pigmentos fotossintéticos, comprometeu a atividade fotossintética, e alterou a morfologia radicular e o estado nutricional das plantas (Estudos II e III). Os mecanismos de tolerância ao Cu expressos pelas plantas consistiram no acúmulo do metal no sistema radicular, no aumento da atividade das enzimas antioxidantes SOD e POD para combater a produção excessiva de EROs. Além disso, nas células radiculares e das folhas, a maior parte do Cu absorvido foi retido na parede celular e nos vacúolos. Outra estratégia utilizada pelas plantas para minimizar a toxidez do Cu foi a complexação do metal com pectatos e proteínas, fosfato e com oxalatos (Estudo III). No estudo IV verificou-se que essas gramíneas são fitoestabilizadoras potenciais. No entanto, o uso das espécies nativas como fitoestabilizadoras de solo com contaminação moderada ou elevada requer a adoção de estratégias capazes de diminuir a disponibilidade de Cu no solo, de modo a minimizar os efeitos fitotóxicos do metal e favorecer o desenvolvimento da vegetação nativa. C. dactylon é a espécie com maior capacidade de imobilizar Cu em sua biomassa. O seu cultivo em áreas contaminadas, onde a preservação da vegetação nativa do Pampa não é prioridade, pode minimizar os processos erosivos e consequente a dispersão de poluentes.
Coleções
Os arquivos de licença a seguir estão associados a este item: