crescimento e biomassa de mudas de flamboyanzinho sob

CRESCIMENTO E BIOMASSA DE MUDAS DE FLAMBOYANZINHO SOB
TOXIDEZ DE CHUMBO
Diego Castro da Silva (1); Uasley Caldas de Oliveira (2); Mariana Nogueira Bezerra (3); Aline
dos Anjos Souza (4); Anacleto Ranulfo Dos Santos (5)
(1)
Estudante do Curso de Engenharia Florestal da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Cruz das
Almas-BA, [email protected]; (2) Estudante do Curso Engenharia Agronômica da Universidade
Federal do Recôncavo da Bahia, [email protected]; (3) Estudante do Curso de Engenharia Florestal da
Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Cruz das Almas-BA, [email protected]; (4) Estudante
do Curso Engenharia Agronômica da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia,
[email protected]; (5). Professor titular do Centro de Ciências Agrárias Ambientais e Biológicas da
Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, [email protected].
RESUMO
O Flamboyanzinho espécie nativa da África Ocidental tem grande potencial não madeireiro com
destaque para o paisagismo devido ao seu pequeno porte. O chumbo vem ganhando grande
destaque com o aumento da poluição ambiental devido à quantidade de áreas contaminadas e seus
efeitos deletérios nas atividades fotossintéticas dos vegetais. Com isto o objetivo deste trabalho foi
avaliar o crescimento inicial e acumulo de biomassa de mudas de C. pulcherrima (L.) Sw. sob
toxidez de chumbo. As unidades experimentais foram dispostas em delineamento inteiramente
casualizdo com 5 doses de chumbo (0, 25,9, 51,8, 103,6 e 207,2 mg L-1), utilizando-se como fonte o
acetato de chumbo [Pb (CH3COO)2*3H2O] P.A., com 5 repetições sendo uma planta por vaso. Aos
45 dias de estresse, as plantas foram coletadas, separadas e foram analisadas as variáveis: altura das
plantas, o diâmetro do caule, número de folhas, área foliar total da planta, volume de raiz e em
seguida o material foi seco em estufa de circulação de ar forçada a 65ºC até obter peso constante
para determinar massa seca de raiz (MSR), massa seca de caule (MSC), massa seca de folha (MSF)
e posteriormente a partir dos dados obtidos, foi calculado peso total (PT), razão de área foliar
(RAF), área foliar especifica (AFE), e razão de peso foliar (RPF). De acordo com os resultados,
concluiu-se que, a redução dos índices de crescimento das mudas foi causado devido a redução do
acúmulo de biomassa sob estresse por Pb em mudas de flamboyanzinho.
Palavras-chave: Caesalpinia pulcherria (L.) Sw, Espécie Florestal, Metais Pesados.
INTRODUÇÃO
O Flamboyanzinho, (Caesalpinia pulcherrima (L) Sw), conhecida também vulgarmente por
poinciana-anã, baio-de-estudante, orgulho de barbados, flor-do-paraíso e flamboyant-mirim
(LORENZI & SOUSA, 2001). Nativa da Africa Oriental possui porte arbustivo e é muito cultivada
pela sua beleza, destacada principalmente pela diversidade de inflorescências. Por apresentar
pequeno porte é bastante utilizada no paisagismo, sendo apropriada para a arborização das cidades e
reflorestamento de centros urbanos (CEMIG, 2011).
O chumbo é considerado um dos principais metais pesados, apresentando grande destaque
devido à elevada toxidez. Por se acumular superficialmente no solo, a sua concentração diminui ao
longo do perfil, dessa forma, a zona de contaminação se encontra condicionada na superfície
(PETERS & SHEM, 1992). Quando presente no solo e em contato com a planta penetra através do
sistema radicular, translocando-se na maioria das vezes via apoplasto, e quando na forma radial,
atravessa o córtex acumulando-se próximo a endoderme, a qual funciona como uma barreira parcial
reduzindo o transporte de nutrientes das raízes para a parte aérea (SHARMA & DUBEY, 2005).
A fitotoxidade por chumbo depende do período de exposição e a concentração do metal, da
espécie, assim como o órgão e o tecido da planta (BENAVIDES et al., 2005), além disso, mesmo
em pequenas concentrações o Pb é capaz de exercer efeito tóxico em organelas (SHARMA &
DUBEY, 2005). Nesse processo ele reduz a translocação para a parte aérea, devido ao seu acumulo
nas raízes.
Áreas contaminadas podem ser recuperadas através da fitorremediação, emprego de sistemas
vegetais fotossintetizantes como agentes remediadores, técnica essa de baixo custo e grande
eficiência de descontaminação.
Esse trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento inicial e acumulo de biomassa de mudas
de C. pulcherrima (L.) Sw. sob toxidez de chumbo.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em casa de vegetação, do Centro de Ciências Agrárias Ambientais
e Biológicas da UFRB, Campus de Cruz das Almas (12º40’ S: 39º06’ W; 226 metros de altitude),
no período de maio a julho de 2015. Foram utilizadas mudas de (C. pulcherrima (L.) Sw), que
foram produzidas a partir de sementes utilizando como substrato areia lavada e posteriormente
transplantadas para vasos de 0,5 dm3, assim que as plantas atingiram aproximadamente + 7 cm de
altura. As unidades experimentais foram dispostas em delineamento inteiramente casualizado com 5
diferentes concentrações de chumbo, utilizando-se como fonte o acetato de chumbo [Pb
(CH3COO)2*3H2O] P.A., nas concentrações de 0, 25,9, 51,8, 103,6 e 207,2 mg L-1 do elemento em
solução, com 5 repetições, totalizando 25 unidades experimentais com uma planta por vaso.
Após o transplante, as plantas receberam água e nutrientes na forma de solução nutritiva,
aplicada diariamente em uma quantidade de 80 ml em cada vaso com o objetivo de repor a água
perdida pela evapotranspiração. A aplicação dos tratamentos se deu aos 18 dias após a semeadura, a
solução nutritiva utilizada foi a sugerida por Hoagland e Arnon (1950), modificada seguindo os
respectivos tratamentos (Tabela 1). O Fe-EDTA não foi inserido na solução nutritiva, devido o alto
grau de complexação entre o íon Pb2+ e o ácido EDTA, o que promove a formação de quelatos, e
consequentemente, não disponibilizando o chumbo para as plantas. O pH da solução foi verificado
utilizando um potenciômetro portátil Denver Instrument UP-25, e ajustado para 5,6 (+1), com o uso
de HCl 0,5 M ou NaOH 0,5 M. a condutividade elétrica da solução foi de 3,6 mS cm-1.
Tabela 1. Volume (ml) retirado das soluções estoque (S. E.) para formar 1 L de solução nutritiva modificada,
seguindo os respectivos tratamentos com as doses de chumbo, Cruz das Almas-BA, 2015.
S.E.
Doses de chumbo (mg L-1)
(Concentração em Mol L-1)
0
25,9
51,8
103,6
207,2
KH2PO4 (1M)
1
1
1
1
1
0,125
0,25
0,5
1
Pb (CH3COO)2 (1M)
MgSO4 (1M)
2
2
2
2
2
KNO3 (1M)
5
5
5
5
5
Ca (NO3)2 (1M)
5
5
5
5
5
Micronutrientes*
1
1
1
1
1
*Solução de micronutrientes (g/l): H3B03 = 2,86; MnCl2 4H20 = 1,81; ZnCl2 = 0,10; CuCl2 = 0,04; H2Mo04 H20 = 0,02.
Aos 45 dias de estresse, as plantas foram coletadas, separadas e foram analisadas as variáveis:
altura das plantas utilizando régua milimetrada, medindo na base a partir da superfície do substrato
até o meristema apical. Na quatificação do diâmetro do caule, utilizou paquímetro, medindo o caule
a 0,5 cm do substrato. Para número de folhas realizou-se a contagem das folhas totais emitidas pelas
plantas. A área foliar total da planta foi quantificada com medidor portátil de área foliar AM 300, e
o volume de raiz com uma proveta graduada. Em seguida, o material foi colocado em sacos de
papel identificados e levados a estufa de circulação de ar forçada a 65ºC até obterem peso constante
para determinar massa seca de raiz (MSR), massa seca de caule (MSC), massa seca de folha (MSF)
em balança semi-analítica. A partir dos dados obtidos, foi calculado peso total (PT), razão de área
foliar (RAF), área foliar especifica (AFE), e razão de peso foliar (RPF).
Os dados foram submetidos à análise de variância (p<0,05), e estudos de regressão com o programa
estatístico SISVAR 5.3 (FERREIRA, 2008).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O Chumbo promoveu redução significativa no volume de raiz (Figura 1A), segundo Haussling
et al., (1998) estudando a toxidez de chumbo em sistema radicular, verificou que a inibição do
crescimento da raiz após a exposição pode ser devido a uma diminuição da concentração de Ca 2+
nas pontas das raízes, o que ocasionaria a diminuição do alongamento celular. Burznski (1987)
estudando a influência do chumbo sobre a absorção e distribuição dos íons potássio, cálcio,
magnésio e ferro em plântulas de pepino, verificou que o Pb inibe a síntese da clorofila, causando a
absorção deficiente de elementos essenciais tais como Mg e Fe.
A massa seca da parte aérea (Figura 1B) também foi reduzida com o aumento da concentração
de chumbo na solução o que pode ser confirmado por MORAES et al., (2014) avaliando a toxidade
de chumbo em plântulas de tomate o que foi altamente sensível a este metal, decrescendo em torno
de 64%, quando comparado ao controle, onde o mesmo autor justifica essa redução na massa seca
ser proveniente da redução dos teores de clorofila que comprometem os processos fotossintéticos do
vegetal.
Figura 1 – A) Volume de Raiz, B) Massa Seca de Folha e C) Razão de Área Foliar, de mudas de mudas Caesalpinia
pulcherrima submetidas a doses de chumbo (Pb²+) em solução nutritiva, Cruz das Almas, 2015.
A razão de área foliar teve um crescimento linearmente positivo com o aumento das
concentrações de chumbo, como sugerido por Baker (1981), quando afirma que a estratégia
‘acumuladora’, na qual, as plantas em resposta a níveis crescentes de metais pesados, concentra-os
nos tecidos aéreos, retirando gradualmente dos solos até que todos locais da planta estejam
ocupados, chegando algumas vezes a ter uma concentração maior que a do solo.
Para as variáveis: altura, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar específica, peso seco
de caule, peso total, área foliar especifica e razão de peso foliar não apresentam diferença estatística
entre si.
CONCLUSÕES
A redução dos índices de crescimento das mudas de flamboyanzinho, pode ser explicada pela
redução do acumulo de biomassa sob estresse por Pb, sendo que possivelmente o chumbo interferiu
negativamente na absorção de nutrientes importantes para o crescimento da plântula.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BAKER A. J. M. Accumulators and excluders-strategies in the response of plants to heavy metals.
J. Plant Nutr. 3:643-654. 1981.
BENAVIDES, M.P., Gallego, S.M. & Tomaro, M.L. Cadmium toxicity in plants. Brazilian
Journal Plant Physiology 17: 21-34. 2005.
BURZYNSKI, M. The influence of lead and cadmium on the absorption and distribution of
potassium, calcium, magnesium and iron in cucumber seedlings. Acta Physiol. Plant. v. 9, p229238. 1987.
CEMIG. Manual de arborização. Belo Horizonte: Fundação Biodiversitas, 2011.
FERREIRA, D. F. Sisvar: um programa para análises e ensino de estatística. Revista
Symposium, Lavras, v. 6, p. 36-41, 2008.
HAUSSLING, M.; JORNS, C. A.; LEHMBECKER, G.; HECHT-BUCHHOLZ, C.;
MARSCHNER, H. Ion and water uptake in relation to root development of Norway spruce (Picea
abies (L.) Karst). J. Plant Physiol. 133:468-491. 1988.
HOAGLAND, D. R.; ARNON, D. I. The water-culture method for growing plants without soil.
California Agricultural Experimental Station, Berkeley, (Circ. n.347). 1950.
LORENZI, H.; SOUSA, H. M. Plantas ornamentais do Brasil: arbustivas, herbáceas e trepadeiras.
3. ed. Nova Odessa: Instituto Plantarum, 2001. 1088 p.
PETERS, R.W.; SHEM, L. Treatment of Soil Contaminated with heavy metals. In: Metal
speciation and contamination of soil. p.358. 1995.
SHARMA
MORAES, L.M.; MARINI, P.; FERNANDO, J.A.; MORAES, DE D.M.; CASTRO, DE A.S.; LOP
ES, N.F. Alterações fisiológicas e ultraestruturais de plântulas de tomate induzidas por chumbo.
IHERINGIA, Ser. Bot., Porto Alegre, v. 69, n. 2, p. 313-322, dezembro 2014.
, P.; DUBEY, R.S. Lead toxicity in plants. Brazilian Journal Plant Physiology 17: 35-52. 2005.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Laboratório de Nutrição Mineral de Plantas e ao Grupo de Pesquisa
Manejo de Nutrientes no Solo e em Plantas Cultivadas da Universidade Federal do Recôncavo da
Bahia.