A UTILIZAÇÃO DA LENTILHA D'ÁGUA (Lemna minor) COMO BIOINDICADOR NA ECOTOXICOLOGIA

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1 A UTILIZAÇÃO DA LENTILHA D'ÁGUA (Lemna minor) COMO BIOINDICADOR NA ECOTOXICOLOGIA Janaína Borges de Azevedo França 1 ; Sueli Martins Freitas Alves 2 ; Claudinei da Cruz 3 1 Discente do Curso de Mestrado em Engenharia Agrícola, UnUCET UEG. 2 Docente do Curso de Mestrado em Engenharia Agrícola, UnUCET UEG. 3 Docente Pesquisador, UNESP Jaboticabal RESUMO O estudo de impacto ambiental no Brasil tem-se desenvolvido, principalmente em relação aos ecossistemas aquáticos, neste contexto a ecotoxicologia contribui para este estudo por meio dos testes ecotoxicológicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da toxicidade do herbicida diuron [3-(3,4-diclofenil)-1,1-dimetiluréia] (Marca: Karmex ; Registrante: Griffin Brasil ) para Lemna minor. O trabalho foi desenvolvido em um delineamento inteiramente casualizado (DIC) nas concentrações de 0,0; 10,0; 30,0; 50,0; 70,0; 90,0; 110,0; 130,0 mgl -1 do produto diuron dissolvido em 50 ml da solução de Hoagland e três repetições. As avaliações foram realizadas pela inibição de crescimento e do número de alterações na taxa de crescimento, como o número de frondes para a planta Lemna minor para posterior estudo do impacto ambiental, provocado pelo uso excessivo deste herbicida na região Centro-Oeste. A análise dos dados indicou que o herbicida apresentou índices de toxicidade para a planta Lemna minor alterando seu crescimento e reprodução. Palavras-chave: impacto ambiental, diuron, teste de Dunnett. INTRODUÇÃO O uso de agrotóxicos na agricultura brasileira tem contribuído para a contaminação ambiental, devido a ampla utilização de produtos químicos, o desconhecimento dos riscos associados a sua utilização e o desrespeito às normas básicas de segurança. A ecotoxicologia é um dos novos campos da ciência que busca compreender a forma como os ecossistemas 1

2 metabolizam, transformam, degradam, eliminam, acumulam e sofrem a ação da toxicidade das diversas substâncias químicas neles introduzidas. Os testes ecotoxicológicos são metodologias que permitem avaliar a toxicidade de substâncias sobre um ambiente através da exposição de organismos bioindicadores (Azevedo & Chasin, 2003). Knie & Ester (2004), afirmam que as duas características mais importantes dos bioindicadores são: identificar as interações que ocorrem entre os contaminantes e os organismos vivos e a possibilidade de mensuração de efeitos sub-letais. Segundo Stodola (1967), a macrófita Lemna minor é uma planta aquática pequena, que flutua na superfície da água, possuindo algumas peças reduzidas (raízes, folhas). É encontrada formando densos tapetes flutuantes nas superfícies de lagos e lagoas, é uma espécie que se reproduz vegetativamente. Apresenta grande sensibilidade a muitas substâncias que atingem o ambiente aquático, principalmente aos herbicidas. É de fácil cultivo, manejo e reprodução sendo entre todas as espécies da família Lemnaceae a mais usada em testes de toxicidade e a resposta da planta avaliada pelas alterações na taxa de crescimento. Herbicida (de acordo com a etimologia: herbi = erva, e cida = matar) é um produto químico utilizado na agricultura para o controle de plantas classificadas como daninhas. Dentre a gama de herbicidas existentes, recomendados para o uso agrícola, o diuron de nome químico [3-(3,4-diclofenil)-1,1-dimetiluréia], do grupo das uréias substituídas, classe toxicológica III (produto perigoso), tem sido muito utilizado no Brasil na formulação de suspensão concentrada, 500g/L e grânulos dispersíveis em água, sendo absorvido via radicular e com menor intensidade via foliar, com translocação através do xilema, com movimentação acrópeta, pela corrente da transpiração (Rodrigues & Almeida, 2005). O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade do herbicida diuron à macrófita Lemna minor, relatando a importância do monitoramento ambiental, como forma de reduzir os impactos causados no ambiente pela contaminação ambiental. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi desenvolvido no Laboratório do NEPEAM, pertencente ao Departamento de Fitossanidade da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), Campus de Jaboticabal, no período de 02 a 31 de janeiro de

3 A macrófita Lemna minor foi coletada em coleções de plantas aquáticas mantidas nos mesocosmos do NEPEAM e submetida às etapas de seleção e desinfecção em que as plantas com aspecto saudável foram selecionadas e transferidas para o recipiente teste, com o auxílio de pinça metálica, para evitar danos às frondes sendo lavadas em solução aquosa de hipoclorito a 0,2% por três segundos e imersas em água destilada por duas vezes, assim foram aclimatadas em cristalizadores esterilizados contendo 500 ml -1 da solução de Hoagland (meio nutritivo de macro e micro nutrientes Nitrato de cálcio tetra-hidratado Ca (NO 3 ) 2.4H 2 O; Nitrato de potássio KNO 3; Sulfeto de magnésio hepta-hidratado MgSO 4, 7H 2 O; KH 2 PO4, Dihidrogenofosfato de potássio; EDTA C 10 H 14 N 2 Na 2.2H 2 O de solução de micronutrientes que será preparada 2,86 g.l -1 de Ácido bórico H 3 BO 3 ; 1,81 g.l -1 de Cloreto de manganês MnCl2.4H 2 O; 0,22 g.l -1 de Sulfato de zinco ZnSO4.7H 2 O; 0,08 g.l -1 de Sulfato de cobre CuSO4.5H 2 O e 0,02 g.l -1 de Molibdato de amónio (NH4)6Mo7O 2 7.H 2 O e completa-se o volume para 1L com água destilada, esterelizado em autoclave para evitar contaminação) para suprir as necessidades da planta durante a aclimatação na sala de bioensaio com fotoperíodo de 12h e temperatura de 24 o C, durante um período de sete dias antes da aplicação do herbicida. Para a realização do teste de toxicidade, foram novamente selecionadas plantas de aspecto saudável do cultivo, e transferidas para recipientes de vidro previamente lavados, acetonados e esterilizados na estufa por uma temperatura de 150 o C, cada recipiente recebeu quatro plantas de três frondes cada totalizando 12 frondes (folhas), para o cultivo foram adicionados 50 ml -1 de solução de Hoagland e os recipientes foram cobertos com filme plástico transparente visando evitar a evaporação da água e perfurados para permitir as trocas gasosas e novamente mantidos na sala de cultivo sob as condições de aclimatação por um período de 24h. Após o cultivo, serão pesadas, diluídas e aplicadas às seguintes concentrações do herbicida diuron Karmex, 0,0; 10,0; 30,0; 50,0; 70,0; 90,0; 110,0 e 130,0 mgl -1 dissolvidos em 50 ml -1 da solução de Hoagland em três repetições. Para os testes preliminares, as parcelas foram distribuídas em delineamento inteiramente casualizados (DIC), com três repetições, oito tratamentos totalizando 24 parcelas, aclimatados sob a condição do cultivo e avaliados durante sete dias. Foram avaliados o número de frondes e o número de plantas de cada recipiente, ou seja, a CL(I) 50% a Concentração Letal que afeta as funções vitais (crescimento, reprodução, morte) de 50% dos bioindicadores durante a exposição do teste. Antes de realizar a análise de variância, os dados foram transformados em raiz quadrada ( x), pois são originários de contagem, os quais geralmente seguem a distribuição 3

4 de Poisson, na qual a media é igual à variância. Posteriormente, foi realizado o teste de Dunnet com o objetivo de comparar os tratamentos com a testemunha (BANZATTO & KRONKA, 1989). RESULTADOS E DISCUSSÃO A poluição do ambiente aquático por herbicidas provenientes da agricultura tem sido demonstrada através das respostas dos bioindicadores. Agentes contaminantes quando em contato com o ambiente aquático, contaminam os organismos existentes provocando modificações nas características das populações naturais como reprodução, crescimento, migração, restabelecimento, mortalidade, alteração na diversidade (Arnot & Gobas, 2006). A Tabela 1 mostra a análise de variância das variáveis: número de plantas e número de frondes. O número de plantas apresentou um teste não foi significativo, (p 0,05) e o número de frondes foi significativo (p 0,05). Tabela 1. Analise de Variância (ANOVA), número de plantas e frondes, quanto à toxicidade do herbicida diuron em plantas de Lemna minor, Jaboticabal, UNESP, Causas da variação G.L Q.M. Número de Frondes Número de Plantas Tratamento * NS Resíduo * NS Total 23 C.V. % - 6,31 10,12 * Significativo a 5% de probabilidade; NS Não Significativo a 5% de probabilidade; dados transformados em raiz quadrada ( x). As alterações no crescimento apresentado pela macrófita Lemna minor mostram a toxicidade do herbicida para a planta já que esta não se desenvolve conforme o esperado, pois herbicidas em geral, contaminam o ambiente aquático causando problemas aos organismos existentes (Fargasova, 1994 & Wong, 2000). Os produtos químicos, em especial os herbicidas de um modo geral, incluem-se no grupo de poluentes aquáticos. Assim, o desenvolvimento de técnicas aplicadas à sensibilidade 4

5 e especificidade de organismos bioindicadores é de considerável interesse ambiental e importância econômica, pois são muito utilizados em organismos vegetais (Weston & Robinson, 1991). A Tabela 2 apresenta o resultado do Teste de Dunnett, no qual os tratamentos foram comparados à testemunha. O tratamento controle (0,0 mgl -1 ) que não foi exposto ao herbicida diuron apresentou diferença significativa em relação aos demais tratamentos, mostrando que o número de frondes aumentou, ou seja, houve crescimento das plantas. Os demais tratamentos apresentaram redução do crescimento das plantas demonstrado pelo baixo número de frondes, quando comparados à testemunha. De acordo com Santos, Pitelli & Banzatto (1997), as respostas biológicas como, crescimento e morte das frontes indicam sensibilidade das macrófitas aquáticas aos herbicidas presentes na água. TABELA 2. Número médio de frondes para cada concentração do herbicida diuron em plantas de Lemna minor, Jaboticabal, UNESP, Concentração do tratamento mg.l -1 Média 0 5,83 a 10 3,42 b 30 3,51 b 50 3,11 b 70 3,51 b 90 3,54 b 110 3,26 b 130 3,55 b Médias seguidas da mesma letra, comparadas em relação à testemunha não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Dunnett, a 5% de probabilidade. Resultados semelhantes foram apresentados por Landolt & Kandeler, (1987) em estudos ecotoxicológicos utilizando herbicidas, em que demonstraram que as macrófitas aquáticas sofreram alterações em relação ao crescimento e reprodução quando expostas as herbicidas. 5

6 CONCLUSÃO Com o teste de toxicidade aguda com a Lemna minor foi possível observar que o herbicida diuron pode ser considerado tóxico para a macrófita L. minor. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARNOT, J. A; GOBAS, F.A.P.C.; Environ. Rev. n.14, p. 257, AZEVEDO, F. A.; CHASIN, A. A. M. As bases toxicológicas da ecotoxicologia. Ed.Rima: São Carlos, p. BANZATTO, D. A.; KRONKA, S. do N. Delineamento Inteiramente Casualizado. In: Experimentação Agrícola. Jaboticabal: Ed. Funep, p FARGASOVA, A. Comparative study of plant growth hormone (herbicide) toxicity in various biological subjects. Ecotoxicol. Environ. Saf. San Diego: v.29, n.3, p , KNIE, J. L.W. ESTER, W. B. L. Testes ecotoxicológicos: métodos, técnicas e aplicações. Ed. FATMA/GTZ: Florianópolis, p. LANDOLT, E.; KANDELER, R. The family of Lemnaceae a monographic study: phytochemistry, physiology, application, bibliography. Biosystematic investigation the family of duckweeds. Stifung Rubel: Veroffenteichungendes Geobotanischen Institutes der ETH, Zurich, v.4, 638 p., RODRIGUES, B.N.; ALMEIDA, S.F. Guia de Herbicidas, 5 a Edição. Londrina: Grafmarke Editora, p. SANTOS, D. M. M. dos; PITELLI, R.A.; BANZATTO, D. A.; Influência de herbicidas em macrófitas aquáticas. Jaboticabal. Ed. FUNEP, 8p., STODOLA, J. Encyclopedia of water plants.ed. By TFH Publications, INC. P.O.Box 27.N.J : Neptune City, p. WESTON, L. H.; ROBINSON, P. K. Detection and quantification of triazine herbicides using algal cell fluorescence.biotechnology Techniques, Northwood, v.5, n.5, p ,1991. WONG, P. K. Effects of 2,4 D, glyphosate and paraquat on growth photosynthesis and chlorophyll a syntesis of Scenedesmus quadricauda Berb 614. Chemosphere, Oxford, v.41, n.1-2, p ,