persistência de doses crescentes de herbicidas auxínicos

ALAN CARLOS BATISTÃO
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
FACULDADE DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIODIVERSIDADE
E AGROECOSSISTEMAS AMAZÔNICOS
ALAN CARLOS BATISTÃO
PERSISTÊNCIA DE DOSES CRESCENTES DE
HERBICIDAS AUXÍNICOS EM SOLOS DA REGIÃO
AMAZÔNICA
Dissertação de Mestrado
ALTA FLORESTA-MT
2014
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
FACULDADE DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIODIVERSIDADE
E AGROECOSSISTEMAS AMAZÔNICOS
ALAN CARLOS BATISTÃO
PERSISTÊNCIA DE DOSES CRESCENTES DE
HERBICIDAS AUXÍNICOS EM SOLOS DA REGIÃO
AMAZÔNICA
Dissertação apresentada à Universidade do Estado de
Mato Grosso, como parte das exigências do Programa de
Pós-Graduação em Biodiversidade e Agroecossistemas
Amazônicos, para a obtenção do título de Mestre em
Biodiversidade e Agroecossistemas Amazônicos.
Orientador: Prof. Dr. Oscar Mitsuo Yamashita
Co-orienatdora: Profa. Dra. Ivone Vieira da Silva
ALTA FLORESTA-MT
2014
AUTORIZO A DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE
TRABALHO, POR QUALQUER MEIO, CONVENCIONAL OU
ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE
QUE CITADA A FONTE.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Roberta Maria Miranda Caetano - CRB 1 / 2914
B333p
BATISTÃO, Alan Carlos
Persistência de doses crescentes de herbicidas auxínicos em solos da região amazônica / Alan Carlos Batistão.
Alta Floresta-MT, 2014.
105 f. : il.
Dissertação (Mestrado em Biodiversidade e Agroecossistemas Amazônicos. Área de Concentração)  Faculdade de
Ciências Biológicas e Agrárias da Universidade do Estado de
Mato Grosso.
Orientação: Dr. Oscar Mitsuo Yamashita.
Co-orientação: Dra. Ivone Vieria da Silva
1.Anatomia. 2.Fitoxidade. 3.
5.Picloram. 6. Tomateiro I. Título.
Latossolo.
4.Neossolo.
CDD 631.8
PERSISTÊNCIA DE DOSES CRESCENTES DE
HERBICIDAS AUXÍNICOS EM SOLOS DA REGIÃO
AMAZÔNICA
ALAN CARLOS BATISTÃO
Dissertação apresentada à Universidade do Estado de Mato Grosso,
como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em
Biodiversidade e Agroecossistemas Amazônicos, para a obtenção
do título de Mestre em Biodiversidade e Agroecossistemas
Amazônicos.
Aprovado em: ___/___/___
________________________________________
Prof. Dr. Oscar Mitsuo Yamashita
Orientador – UNEMAT/ PPGBioAgro
________________________________________
Profa. Dra. Ivone Vieira da Silva
Co-orientadora – UNEMAT/ PPGBioAgro
________________________________________
Prof. Dr. Marco Antônio Camillo de Carvalho
– UNEMAT/ PPGBioAgro
________________________________________
Prof. Dr. Anderson Lange
UFMT/ PPGA
DEDICATÓRIA
A Deus, pelas bênçãos concedidas em minha vida, eu dedico.
A minha mãe Noeli, por seu amor incondicional, sua dedicação e
otimismo, eu dedico.
Ao meu pai Luiz, por ter me conduzido com respeito, sabedoria,
humildade e confiança, me mostrando a maneira correta de ser e agir, eu
dedico.
As minhas irmãs Sandra e Ana Paula, por todos os momentos
felizes que passamos e passaremos juntos, eu dedico.
ii
AGRADECIMENTOS
Á Deus, pois sem ele não teria forças e persistência para continuar em busca
dos meus objetivos.
Aos meus pais Luiz Carlos Batistão e Noeli da Silva, que não mediram esforços
para a realização e conquista desta etapa em minha vida.
Ás minhas irmãs Ana Paula Batistão e Sandra Karina Batistão, por sempre
estarem ao meu lado me dando grande incentivo.
Ao meu Orientador Prof. Dr. Oscar Mitsuo Yamashita, pela paciência,
dedicação, compreensão e transmição de seus conhecimentos, contribuindo
imensamente para meu crescimento pessoal, profissional e intelectual.
À minha Co-orientadora Profa. Dra. Ivone Vieria da Silva, pela sua disposição,
empolgação e humildade ao transmitir seus conhecimentos. Tambem por me
apresentar de maneira singela à anatomia vegetal, área que eu pouco
conhecida, mostrando-se sempre solicita em me ajudar nos momentos de
dificuldade.
À Profa. Dra. Vanessa Theodoro por sua forma sem igual de transmitir seus
conhecimentos, com alegria e vivacidade em sala de aula, trazendo-nos boas
energias, lembrando sempre “Três respirações profundas” (In memorian).
À todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e
Agroecossistemas Amazônicos pela troca de informações e conhecimentos
durante a realização deste mestrado.
À todos os colegas de mestrado que contribuíram com meu engrandecimento
intelectual através das discuções em sala de aula e fora delas também. Em
especial agradeço ao André Lavezo, Cleverson Rodrigues e Darline Trindade
Carvalho, pela ajuda na realização deste trabalho, pois sem eles encontraria
muita dificuldade coletar os resultados. Também pelas viagens, pesquisas
realizadas em conjunto e pela convivência, ensinando a cada dia, ser uma
pessoa melhor. Podem ter certeza, que nesses dois anos, vocês se tornaram
meus amigos!!
iii
Agradeço muitíssimo a Cleonete Ferreira de Araujo, por sua ajuda
incondicional no laboratório, mostrando-se sempre dedicada e comprometida
ao me ajudar com o famoso micrótomo.
À Universidade do Estado de Mato Grosso, pelo incentivo e compreensão,
ajudando-me a conciliar as aulas ministradas na graduação com as disciplinas
cursadas neste mestrado.
Ao Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Agroecossistemas
Amazônicos pela oportunidade em cursar este mestrado. Agradeço também à
CAPES pela ajuda financeira nestes últimos meses do curso.
E por fim, agradeço a todos que direta ou indiretamente contribuíram para a
realização deste trabalho.
iv
EPÍGRAFE
"Se vi mais longe foi por estar de pé sobre ombros de gigantes".
Isaac Newton
v
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS .......................................................................................... ix
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS ........................................................... xiii
RESUMO.......................................................................................................... xiv
ABSTRACT ...................................................................................................... xvi
1 INTRODUÇÃO GERAL ................................................................................... 1
2 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 4
3 CAPÍTULOS .................................................................................................... 6
3.1 PERSISTÊNCIA DE DOSES CRESCENTES DE HERBICIDAS AUXÍNICOS
EM SOLOS DA REGIÃO AMAZÔNICA. ............................................................ 6
Resumo .............................................................................................................. 7
Abstract ............................................................................................................. 8
Introdução .......................................................................................................... 9
Material e Métodos ........................................................................................... 12
Resultados e Discussão ................................................................................... 16
Conclusões....................................................................................................... 50
Referências Bibliográficas ................................................................................ 51
3.2 ALTERAÇÕES ANATÔMICAS DE CAULE E FOLHA DE Solanum
lycopersicon
CULTIVADO
EM
SOLOS
CONTAMINADOS
COM
CONCENTRAÇÕES CRESCENTES DE HERBICIDA AUXÍNICO .................. 57
Resumo. ........................................................................................................... 58
Abstract ............................................................................................................ 59
Introdução ........................................................................................................ 60
Material e Métodos ........................................................................................... 62
Resultados e Discussão ................................................................................... 66
Conclusões....................................................................................................... 76
vi
3.3
INFLUÊNCIA
DE
CONCENTRAÇÕES
PICLORAM
COMO
CONTAMINANTE DE SOLOS NA ANATOMIA DE CAULE E FOLHA DE
Solanum lycopersicon ...................................................................................... 81
Resumo ............................................................................................................ 82
Abstract ............................................................................................................ 83
Introdução ........................................................................................................ 84
Material e Métodos ........................................................................................... 86
Resultados e Discussão ................................................................................... 90
Conclusões..................................................................................................... 100
Referências Bibliográficas .............................................................................. 101
4 CONCLUSÕES GERAIS ............................................................................. 105
vii
LISTA DE TABELAS
FIGURAS
Página
CAPÍTULO 1
TABELA 1. Análise química e textural de Latossolo e Neossolo, Alta Floresta –
MT, 2014. ......................................................................................................... 13
TABELA 2. . Escala de notas utilizadas para avaliação visual de fitointoxicação
dos herbicidas picloram + 2,4-D e picloram + fluroxypyr em tomateiro. Alta
Floresta, MT, 2014. .......................................................................................... 15
CAPÍTULO 2
TABELA 1. Análise química e textural de Latossolo e Neossolo, Alta Floresta –
MT, 2014. ......................................................................................................... 62
CAPÍTULO 3
TABELA 1. Análise química e textural de Latossolo e Neossolo, Alta FlorestaMT, 2014. ......................................................................................................... 86
viii
LISTA DE FIGURAS
FIGURAS
Página
CAPÍTULO 1
Figura 1. Caracterização climática de Alta Floresta – MT no período de Janeiro
a Setembro de 2014. Fonte: Estação Meteorológica da UNEMAT, Campus
Universtário de Alta Floresta. ........................................................................... 14
Figura 2. Notas de fitointoxicação de tomateiro em função da concentração de
picloram + fluroxypyr, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de
avaliação. Alta Floresta – MT, 2014. ................................................................ 20
Figura 3. Notas de fitointoxicação de tomateiro em função da época de
avaliação, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro
concentrações de picloram + fluroxypyr. Alta Floresta – MT, 2014. ................. 21
Figura 4. Notas de fitointoxicação de tomateiro em função da concentração de
picloram + 2,4-D, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de
avaliação. Alta Floresta – MT, 2014. ................................................................ 22
Figura 5. Notas de fitointoxicação de tomateiro em função da época de
avaliação, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro
concentrações de picloram +2,4-D. Alta Floresta – MT, 2014.......................... 23
Figura 6. Comprimento da parte aérea (CPA) de tomateiro em função da
concentração de picloram + fluroxypyr, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em
quatro épocas de avaliação. Alta Floresta – MT, 2014. ................................... 28
Figura 7. Comprimento de parte aérea (CPA) de tomateiro em função da época
de avaliação, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro
concentrações de picloram + fluroxypyr. Alta Floresta – MT, 2014. ................. 29
Figura 8. Comprimento de parte aérea (CPA) de tomateiro em função da época
de avaliação, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro
concentrações de picloram + 2,4-D. Alta Floresta – MT, 2014......................... 30
ix
Figura 9. Comprimento da parte aérea (CPA) de tomateiro em função da
concentração de picloram + 2,4-D, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em
quatro épocas de avaliação. Alta Floresta – MT, 2014. ................................... 31
Figura 10. Diâmetro da parte aérea (DPA) de tomateiro em função da
concentração de picloram + fluroxypyr , em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em
quatro épocas de avaliação. Alta Floresta – MT, 2014. ................................... 34
Figura 11. Diâmetro de parte aérea (DPA) de tomateiro em função da época de
avaliação, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro
concentrações de picloram + fluroxypyr. Alta Floresta – MT, 2014. ................. 35
Figura 12. Diâmetro da parte aérea (DPA) de tomateiro em função da
concentração de picloram + 2,4-D, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em
quatro épocas de avaliação. Alta Floresta – MT, 2014. ................................... 36
Figura 13. Diâmetro de parte aérea (DPA) de tomateiro em função da época de
avaliação, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro
concentrações de picloram + 2,4-D. Alta Floresta – MT, 2014......................... 37
Figura 14. Comprimento de raiz (C Raiz) de tomateiro em função da
concentração de Picloram + fluroxypyr , em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em
quatro épocas de avaliação. Alta Floresta – MT, 2014. ................................... 40
Figura 15. Comprimento de raiz (C Raiz) de tomateiro em função da época de
avaliação, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro
concentrações de picloram + fluroxypyr. Alta Floresta – MT, 2014. ................. 41
Figura 16. Comprimento de raiz (C Raiz) de tomateiro em função da
concentração de picloram + 2,4-D, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em
quatro épocas de avaliação. Alta Floresta – MT, 2014. ................................... 42
Figura 17. Comprimento de raiz (C Raiz) de tomateiro em função da época de
avaliação, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro
concentrações de picloram + 2,4-D. Alta Floresta – MT, 2014......................... 43
x
Figura 18. Massa seca (MS) de plantas de tomateiro em função da
concentração de picloram + fluroxypyr , em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em
quatro épocas de avaliação. Alta Floresta – MT, 2014. ................................... 47
Figura 19. Massa seca (MS) de plantas de tomateiro em função da época de
avaliação, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro
concentrações de picloram + fluroxypyr. Alta Floresta – MT, 2014. ................. 48
Figura 20. Massa seca de plantas de tomateiro cultivada em Latossolo (La) e
Neossolo (Ne) contaminados com picloram + 2,4-D. Alta Floresta – MT, 2014
......................................................................................................................... 49
CAPÍTULO 2
Figura 1. Caracterização climática de Alta Floresta-MT no período de janeiro a
julho de 2014. Fonte: Estação Meteorológica da UNEMAT, Campus
Universitário de Alta Floresta. .......................................................................... 64
Figura 2. Espessura da parede celular, espessura do córtex e diâmetro do
cilindro vascular do caule de tomateiro em função da concentração de picloram
+ fluroxypyr em Latossolo (La) e Neossolo (Ne). Alta Floresta-MT, 2014. ....... 68
Figura 3A-P. Corte transversal do terço médio do caule de plântulas de
tomateiro semeadas 120 dias após a contaminação do substrato com
concentrações de picloram + fluroxypyr. A= Latossolo 0%; B= Latossolo 25%;
C= Latossolo 50%; D= Latossolo 75%; E= Latossolo 100%; F= Neossolo 0%;
G= Neossolo 25%; H= Neossolo 50%; I= Neossolo 75%; J= Neossolo 100%.
Barra = 200 μm (A-J) e 40 μm (L-P). ................................................................ 69
Figura 4. Espessura do limbo foliar e diâmetro do feixe vascular central da folha
de plântulas de tomateiro em função da concentração de picloram + fluroxypyr
em Latossolo (La) e Neossolo (Ne). ................................................................. 72
Figura 5A-P. Corte transversal do terço médio na região da nervura central da
folha de plântulas de tomateiro semeadas 120 dias após a contaminação do
substrato com concentrações de picloram + fluroxypyr. A= Latossolo 0%; B=
Latossolo 25%; C= Latossolo 50%; D= 75%; E= Latossolo 100%; F= Neossolo
xi
0%; G= Neossolo 25%; H= Neossolo 50%; I= Neossolo 75%; J= Neossolo
100%. Barra= 250 μm (A-J) e 50 μm (L-P). ...................................................... 73
CAPÍTULO 3
Figura 1. Caracterização climática de Alta Floresta – MT no período de janeiro
a junho de 2014. Fonte: Estação Meteorológica da UNEMAT, Campus
Universitário de Alta Floresta. .......................................................................... 88
Figura 2A-O. Corte transversal do terço médio de caule de plântulas de
tomateiro semeadas 120 dias após a contaminação do substrato com
concentrações de picloram + 2,4-D. A= Latossolo 0%; B= Latossolo 25%; C=
Latossolo 50%; D= Latossolo 75%; E= Latossolo 100%; F= Neossolo 0%; G=
Neossolo 25%; H= Neossolo 50%; I= Neossolo 75%; J= Neossolo 100%.
Barra= 200 μm (A-J) e 40 μm (L-P). ................................................................. 91
Figura 3. Espessura do córtex e diâmetro do cilindro vascular do caule de
plântulas de tomateiro em função da concentração de picloram + 2,4-D em
Latossolo (La) e Neossolo (Ne). Alta Floresta-MT, 2014. ................................ 92
Figura 4A-O. Corte transversal do terço médio na região da nervura central da
folha de plântulas de tomateiro semeadas 120 dias após a contaminação do
substrato com concentrações de picloram + 2,4-D A= Latossolo 0%; B=
Latossolo 25%; C= Latossolo 50%; D= Latossolo 75%; E= Latossolo 100%; F=
Neossolo 0%; G= Neossolo 25%; H= Neossolo 50%; I= Neossolo 75%; J=
Neossolo 100%. Barra= 250 μm (A-J) e 50 μm (L-P). ...................................... 95
Figura 5. Espessura limbo foliar e do feixe vascular da folha de plântulas de
tomateiro em função da concentração de picloram + 2,4-D em Latossolo (La) e
Neossolo (Ne). Alta Floresta – MT, 2014. ........................................................ 96
xii
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
DAA Dias Após a Aplicação
DAS Dias Após a Semeadura
CPA Comprimento de parte aérea
DPA Diâmetro de parte aérea
CRaiz comprimento de raiz
cm Centímetro
mm Milímetro
μm Micrômetro
MS Massa seca
L ha-1 Litros por hectare
NeNeossolo
La Latossolo
xiii
RESUMO
BATISTÃO, Alan Carlos. M. Sc. Universidade do Estado de Mato Grosso,
Março de 2014. Persistência de doses crescentes de herbicidas auxínicos
em solos da região amazônica. Orientador: Oscar Mitsuo Yamashita. Coorientadora: Ivone Vieria da Silva.
A contaminação por herbicidas de efeito residual prolongado no solo pode
provocar redução no desenvolvimento das culturas e alterações anatômicas de
plantas sensíveis. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a
persistência da molécula de picloram e verificar as modificações anatômicas no
caule e folha do tomateiro provocadas por concentrações crescentes de
herbicidas auxínicos em duas classes de solo por meio de biosensaios. O
trabalho foi desenvolvido em Alta Floresta – MT, em esquema fatorial 2x5x4 (2
classes de solo, 5 doses de herbicidas e 4 épocas de avaliação) com 4
repetições, para dois herbicidas diferentes. Contaminou-se as classes de solo
Latossolo Vermelho-amarelo distroférrico e Neossolo Quartzarênico órtico com
0, 25, 50, 75 e 100% da dosagem recomendada dos herbicidas picloram +
fluroxypyr e picloram + 2,4-D, deixando o solo exposto às intempéries
climáticas. Para avaliação da persistência dos herbicidas, parte do solo
contaminado foi acometido em recipientes plásticos com capacidade de 0,5 L.
Aos 0, 60, 120 e 240 dias após a aplicação (DAA), foram semeadas 10
sementes de tomate em cada recipiente. Aos 30 dias após a semeadura foi
realizada a avaliação de fitointoxicação das plantas por meio de notas
intoxicação, avaliando também o comprimento e diâmetro da parte aérea,
comprimento de raiz e massa seca de planta.
Aos 120 DAA, para cada
herbicida, foi retirada uma planta por repetição, realizou-se secções
transversais do caule e folha, que foram fixadas em FAA 50, emblocadas em
metacrilato, cortadas em micrótomo rotativo e coradas com azul de toluidina.
Foram obtidas ilustrações por meio do capturador de imagens, acoplado ao
fotomicroscópio Leica DMLB, analisando as seguintes variáveis: espessura da
epiderme, do córtex e diâmetro do cilindro vascular do caule e espessura do
limbo foliar e do feixe vascular da folha. Os dados foram submetidos à análise
de variância e regressão pelo programa estatístico Sisvar. Nas primeiras
épocas de avaliação, os sintomas de fitointoxicação foram proporcionais ao
xiv
aumento da concentração dos herbicidas. Aos 240 DAA, não ocorreu sintomas
de
intoxicação
dos
herbicidas
em
plantas
cultivadas
solo
arenoso
contaminados com a dose recomendada de picloram. Em solo argiloso, as
plantas ainda apresentavam sintomas severos após esse período, nesta
dosagem. O herbicida picloram + fluroxypyr provocou hipertrofia, hiperplasia e
plasmólise em tecidos do limbo foliar. No caule, houve aumento dos espaços
intercelulares, achatamento das células do córtex e diminuição no diâmetro do
cilindro vascular. Entre os dois solos utilizados observou-se alterações mais
severas na anatomia do caule e folha de plântulas cultivadas em Latossolo. Já
o herbicida picloram + 2,4-D, em Latossolo, proporcinou menor número de
elementos de vascularização, diminuição das fibras, aumento da quantidade de
células parenquimáticas, bem como aumento do volume das células corticais
em todas as concentrações em relação as plantas cultivadas em Neossolo, que
apresentaram células corticais mais achatadas, com espaços intercelulares
conspícuos e cilindro vascular mais espesso, sem desorganização dos tecidos
do limbo foliar e com poucas células parenquimáticas colapsadas.
Palavras-Chave: Anatomia, Fitotoxidade, Latossolo, Neossolo, Picloram,
Tomate.
xv
ABSTRACT
BATISTÃO, Alan Carlos. M. Sc. Universidade do Estado de Mato Grosso, 2014,
march. Persistence of increasing doses of auxinic herbicides in soils of
Amazonic region. Adviser: Oscar Mitsuo Yamashita. Co-adviser: Ivone Vieria
da Silva.
The contamination by herbicides prolonged residual effect in the soil can cause
reduction in crop development and anatomical alterations of susceptible plants.
In this context, the aim of this study was to evaluate the persistence of picloram
molecule and verify the anatomical changes in stem and leaf of tomato caused
by increasing concentrations of auxinic herbicides in two soil classes found in
the Amazon region through bioensays. The work was developed in the region of
Alta Floresta in 2x5x4 factorial (two classes of soil, 5 doses of herbicides and 4
evaluation periods) with 4 replicates for two different herbicides. Contaminated
itself the soil classes Oxisoil Red-yellow and Typic Orthic Quartzarenic with 0,
25, 50,75 and 100% of the recommended dose of herbicide picloram +
fluroxypyr and picloram + 2,4-D, leaving the soil exposed to the weather
climate. To evaluate the persistence of herbicides, part of the contaminated soil
was affected in plastic containers with a capacity of 0,5 L. At 0, 60, 120 and 240
days after application (DAA), were seeded 10 tomato seeds in each container.
At 30 days after sowing, the evaluation of phytotoxicity of plants through notes
intoxication was also conducted to evaluate the length and diameter of shoot,
root length and plant dry mass. At 120 DAA for each herbicide, a plant per
replicate was removed, there was cross sections of the stem and leaf, which
were set at FAA50, embedded in methacrylate were cut on a rotary microtome
and stained with toluidine blue. Graphics were obtained through capturing
images, coupled with the light microscope Leica DMLB, analyzing the following
variables: thickness of the epidermis, cortex and vascular cylinder diameter of
the stem and leaf thickness and vascular bundle of the leaf. Data were
subjected to analysis of variance and regression by Sisvar statistical program.
In the first evaluation times, the herbicide symptoms were proportional to
increasing concentrations of herbicides. At 240 DAA, symptoms did not occur
due to herbicide in plants cultivated sandy soil contaminated with the
recommended dose of picloram. In clay soil, the plants still had severe
xvi
symptoms after this period at this dose. The picloram + fluroxypyr caused
hypertrophy, hyperplasia and plasmolysis in tissues of the leaf blade. In the
stem, there was an increase of intercellular spaces and flattening of the cells of
the cortex and a decrease in the diameter of the vascular cylinder . Between the
two soils was observed more severe changes in the anatomy of the stem and
leaves of seedlings grown in Oxisol. Have picloram + 2,4- D, an Oxisol,
proporcinou
fewer
elements
vascularization,
decreased
fiber,
lots
of
parenchyma cells, and increased volume of cortical cells at all concentrations
compared to plants grown in a sandy which showed more flattened cortical
cells, with conspicuous intercellular spaces and vascular cylinder thicker without
tissue disorganization of the leaf blade and with very few collapsed parenchyma
cells.
Key-words: Anatomy, Phytotoxicity, Oxisol, Typic, Picloram, Tomato.
xvii
1 INTRODUÇÃO GERAL
O manejo químico destaca-se como um dos métodos mais utilizados
no controle de infestação por plantas invasoras na atividade pecuária, sendo
muito eficaz e viável economicamente. Porém, a intensa utilização de
herbicidas no controle dessas plantas, tem causado contaminação ambiental e
deixado resíduos com características tóxicas no solo, inviabilizando seu uso
para culturas sucessoras (BELO et al., 2011).
Herbicidas de efeito residual prolongado apresentam elevada
persistência no solo, exercendo influência marcante na eficácia do controle de
plantas invasoras, mas podem acarretar em problemas, como injúrias para as
culturas em sucessão.
Princípios ativos como picloram + fluroxypyr e picloram + 2,4-D tem
sido intensamente utilizados para controle de populações de plantas invasoras
em áreas de pastagem, na região norte mato-grossense e apresentam período
residual longo no solo, podendo causar efeitos fitotóxicos em diversas espécies
de plantas cultivadas (RODRIGUES & ALMEIDA, 2005), reduzindo a
produtividade e causando problemas no seu desenvolvimento (ROMAN et al.,
2007), especialmente quando são cultivadas em áreas tratadas com esses
produtos (SANTOS et al., 2006).
Ainda, podem potencializar a contaminação de águas superficiais e
subterrâneas, através do transporte das moléculas dos herbicidas por lixiviação
ou por escorrimento da água superficial durante o processo erosivo dos solos
de áreas agrícolas (WORKMAN et al., 1995; STEARMAN & WELLS, 1997).
Herbicidas a base de picloram matam ou danificam plantas
herbáceas dicotiledôneas anuais ou perenes e plantas arbustivas. Estes
produtos atuam como auxina sintética, causando crescimento desordenado e
descontrolado em plantas sensíveis (TU et al., 2001), provocando distúrbios no
metabolismo dos ácidos nucléicos, aumentando a atividade enzimática e
destruindo o floema. Como consequência, podem provocar alongamento
celular, turgescência e rompimento das células. As raízes perdem sua
habilidade de absorver água e nutrientes provocando esgotamento das
reservas de energia da planta e finalmente sua morte (BIBIANO et al., 2012).
1
De acordo com Dornelas et al. (2001) e Santos et al. (2006), o
picloram é muito persistente no solo. Já para Tu et al. (2001), este composto
apresenta ligações fracas com os coloides e se dissipa muito lentamente no
ambiente, possibilitando elevada mobilidade. Em solos onde o picloram
persiste por longos períodos de tempo, o elevado potencial de movimentação
vertical e horizontal pode levar à contaminação das fontes de água
subterrâneas.
A persistência do herbicida no ambiente varia com a sua dinâmica
no solo, onde adsorção, lixiviação, degradação e transformação biológica,
regulam a concentração, o fluxo e a persistência desses compostos na solução
do solo (LOUX et al., 1989; CELIS et al., 2006). Também, a intensidade da
ação
desses
fatores
sobre
a
persistência
depende
das
condições
edafoclimáticas específicas e das características físico-químicas dos produtos
(WALKER et al., 1992).
O processo de dissipação de herbicidas no ambiente está
relacionado com as propriedades do herbicida, com as características físicas,
químicas e biológicas do solo, com as condições climáticas e com o sistema de
manejo utilizado.
Entre os processos envolvidos após a aplicação dos herbicidas está
à retenção ou sorção (adsorção e absorção), a transformação (degradação
química e biológica), transporte (deriva, volatilização, lixiviação e escorrimento
superficial) e bem como a interação entre esses processos (MANCUSO et al.,
2011).
No entanto, é difícil comparar a diferença da persistência do
picloram em diferentes tipos de solo, pois sua taxa de degradação varia com as
condições climáticas, com o período após a aplicação do herbicida e com as
características de cada solo (FRYER et al., 1979).
O conhecimento desses fatores é de fundamental importância para
prever o comportamento de herbicidas nas diferentes classes de solo e para
seleção de dosagens adequadas, bem como para evitar efeitos prejudiciais ao
ambiente e às culturas subsequentes (ROSSI et al., 2005).
Neste sentido, o entendimento das interações entre solo, planta e
herbicida é determinante na recomendação adequada a cada classe de solo,
2
com maior eficiência e menor contaminação do ambiente (OLIVEIRA JR et al.,
2006).
Assim, esta dissertação versa sobre a persistência de herbicidas a
base de picloram em duas classes de solo distintas na região amazônica,
sendo apresentada em três capítulos. O Capítulo I “Persistência de doses
crescentes de herbicidas auxínicos em solos da região amazônica” relata sobre
a permanência dos compostos picloram + fluroxypyr e picloram + 2,4-D como
contaminante de Latossolo e Neossolo do Portal da Amazônia e o período de
tempo de exposição às condições climáticas da região necessário para que
esses herbicidas percam o efeito fitotóxico sobre espécies sensíveis, utilizando
tomateiro como planta bioindicadora.
O capitulo II “Alterações anatômicas de caule e folha de Solanum
lycopersicon cultivado em solos contaminados com concentrações crescentes
de herbicida auxínico” descreve as modificações na anatomia foliar e de caule
de plântulas de tomateiro cultivados em Latossolo e Neossolo contaminado
com picloram + fluroxypyr após 120 dias de exposição dos solos as intempéries
climáticas da região norte de Mato Grosso. No capitulo III “Influência de
concentrações picloram como contaminante de solos na anatomia de caule e
folha de Solanum lycopersicon” também serão abordadas às modificações
anatômicas de tecidos do caule e folha de tomateiro cultivado em Latossolo e
Neossolo contaminado com herbicida.
3
2 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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5
3 CAPÍTULOS
3.1
PERSISTÊNCIA
DE
DOSES
CRESCENTES
AUXÍNICOS EM SOLOS DA REGIÃO AMAZÔNICA.
6
DE
HERBICIDAS
Resumo – O picloram é um herbicida muito persistente no solo e sua
dissipação no ambiente depende das características físicas, químicas e
biológicas do solo e das condições climáticas da região. O objetivo deste
trabalho foi avaliar a persistência da molécula de picloram em duas diferentes
classes de solo nas condições climáticas da região amazônica por meio de
bioensaios. O trabalho foi desenvolvido na região de Alta Floresta em esquema
fatorial 2x5x4 (duas classes de solo, 5 doses de herbicidas e 4 épocas de
avaliação) com 4 repetições, para dois herbicidas diferentes. Contaminou-se as
classes de solo LVAd e QRo com 0, 25, 50, 75 e 100% da dosagem
recomendada dos herbicidas picloram + fluroxypyr e picloram + 2,4-D,
deixando o solo exposto às intempéries climáticas. Para avaliação da
persistência dos herbicidas, parte do solo contaminado foi acometido em
recipientes plásticos com capacidade de 0,5 L. Aos 0, 60, 120 e 240 dias após
a aplicação (DAA), foram semeadas 10 sementes de tomate em cada
recipiente. Aos 30 dias após a semeadura foi realizada a avaliação de
fitointoxicação das plantas por meio de notas intoxicação, avaliando também o
comprimento e diâmetro da parte aérea, comprimento de raiz e massa seca de
planta. Aos 240 DAA, não ocorreu sintomas de intoxicação dos herbicidas em
plantas cultivadas solo arenoso contaminados com a dose recomendada. Em
solo argiloso, as plantas ainda apresentavam sintomas severos após esse
período, nesta dosagem.
Palavras-chave: Latossolo, Neossolo, Picloram, Contaminação, Bioindicador.
7
Abstract – The picloram is a very persistent herbicide in soil and its dissipation
in the environment depends on the physical, chemical and biological soil
characteristics and climate conditions of the region . The objective of this study
was to evaluate the persistence of picloram molecule in two different soil
climatic conditions of the Amazon region through bioassay. The work was
developed in the region of Alta Floresta in 2x5x4 factorial ( two classes of soil, 5
doses of herbicides and 4 evaluation periods) with 4 replicates for two different
herbicides. Contaminated itself the soil classes GF and QRO with 0 , 25 , 50, 75
and 100 % of the recommended dose of herbicide picloram + fluroxypyr and
picloram + 2,4- D, leaving the soil exposed to inclement weather . To evaluate
the persistence of herbicides, part of the contaminated soil was affected in
plastic containers with a capacity of 0.5 L at 0, 60, 120 and 240 days after
application (DAA), sowing 10 seeds of tomato in each container. At 30 days
after sowing the evaluation of phytotoxicity of plants through notes intoxication
was also conducted to evaluate the length and diameter of shoot, root length
and dry weight of seedlings. At 240 DAA, symptoms did not occur due to
herbicide in plants cultivated sandy soil contaminated with the recommended
dose. In clay soils, plants also had severe symptoms after this period at this
dose.
Key-words: Oxisol, Neosoil, Picloram, Contamination, Bioindicator.
8
Introdução
Na pecuária, durante o processo de cultivo, o solo é um dos
principais destinos finais dos produtos químicos, quer sejam eles adubos,
inseticidas ou herbicidas. Os herbicidas, quando em contato com o solo, ficam
sujeitos a processos físico-químicos que regulam seu destino no ambiente
(MANCUSO et al., 2011).
Os herbicidas apresentam comportamento dinâmico no solo,
podendo ser transportados via escorrimento superficial ou lixiviação, sofrer o
processo de volatilização e se dissipar para atmosfera, sofrer transformações
bióticas e abióticas que promovam sua degradação ou até interagir reversível e
irreversivelmente com os componentes do solo e resíduos vegetais (FERRI &
RIZZARDI, 2001).
Segundo Mancuso et al. (2011), entre os processos envolvidos após
a aplicação dos herbicidas estão a retenção ou sorção (adsorção e absorção),
a transformação (degradação química e biológica), transporte (deriva,
volatilização, lixiviação e escorrimento superficial), bem como a interação entre
esses processos.
Já o processo de dissipação de herbicidas no ambiente está
relacionado com as características físicas, químicas e biológicas do solo, com
as condições climáticas, com o sistema de manejo utilizado e com as
propriedades do herbicida (SILVA et al., 2007).
Herbicidas do grupo químico das auxinas sintéticas ou herbicidas
hormonais, dada sua similaridade estrutural com as auxinas naturais
encontradas nas plantas, tem grande importância histórica devido ao seu uso
como primeiro herbicida seletivo e como arma de guerra (“agente laranja”) no
Vietnã (OLIVEIRA Jr., 2011). Estes herbicidas são comumente utilizados em
diversas culturas tanto anuais como perenes, para controle eficiente de plantas
lenhosas e trepadeiras. Dentre os herbicidas registrados para pastagens no
Brasil, destacam-se as misturas pré-formuladas de herbicidas deste grupo
químico, especialmente picloram + 2,4-D e picloram + fluroxypyr (RODRIGUES
& ALMEIDA, 2005).
O picloram mata ou danifica plantas herbáceas dicotiledôneas
anuais ou perenes e plantas arbustivas. Atua como auxina sintética, causando
9
crescimento desordenado e descontrolado em plantas suscetíveis (TU et al.,
2001), provoca distúrbios no metabolismo dos ácidos nucléicos, aumenta a
atividade enzimática e destrói o floema, pode provocar alongamento celular,
turgescência e rompimento das células. As raízes perdem sua habilidade de
absorver água e nutrientes provocando esgotamento das reservas de energia
da planta e finalmente sua morte (BIBIANO et al., 2012).
De acordo com Dornelas et al. (2001), Santos et al. (2006), o
picloram é muito persistente no solo, sendo este, o único que pode ter
persistência no solo por mais de uma safra (OLIVEIRA Jr., 2011). Para Tu et al.
(2001), este herbicida apresenta ligações fracas com os coloides e se dissipa
muito lentamente no ambiente, possibilitando elevada mobilidade. Segundo os
mesmos autores, em solos onde o picloram persiste por longos períodos de
tempo, o elevado potencial de movimentação vertical e horizontal pode levar à
contaminação das fontes de água subterrâneas.
Em solos com textura argilosa e elevados teores de matéria
orgânica, o picloram tende a permanecer na superfície, a uma profundidade de
até 30 cm; já em solos arenosos ou vertissolos, a elevada quantidade
macroporos e fissuras proporcionam o fluxo do herbicida à profundidades
maiores (SMITH et al., 1988).
Segundo Helling et al. (1971), o picloram não se volatiliza facilmente
quando aplicado à campo, porém seu potencial de volatilização aumenta em
ambiente com temperatura elevada e em solos com alta umidade e baixo teor
de argila e matéria orgânica.
A molécula de picloram é prontamente degradada quando exposta à
radiação solar, em solução aquosa ou na superfície das folhagens das plantas
e do solo. A fotodegradação ocorrerá mais rapidamente em água clara e
corrente e mais lentamente quando exposta na superfície do solo
(WOODBURN et al., 1989).
Mesmo que a degradação microbiana do picloram seja lenta,
acredita-se que essa seja a principal forma de dissipação do herbicida nos
solos, pois os metabólitos primários liberados durante a sua degradação são
decompostos mais rapidamente no ambiente do que o composto inicial
(SPIRIDOV et al., 1987). Também os fatores ambientais que favoreçam a
atividade microbiana como temperaturas elevadas e umidade do solo
10
contribuem para o aumento da taxa de degradação do picloram e
consequentemente, menor persistência nos solos (MICHAEL et al., 1989).
No entanto, é difícil comparar a diferença da persistência do
picloram em diferentes classes de solo, pois sua taxa de degradação varia com
as condições climáticas, alterando de modo decisivo o comportamento desta
molécula no solo (D’ANTONINO et al., 2009b), com as características de cada
solo e com o período após a aplicação do herbicida (FRYER et al., 1979).
Santos et al., (2006) verificaram que herbicidas que contém
picloram em sua formulação persistem por 360 dias após a aplicação em solos
com textura argilo-arenosa. Também, D’Antônio et al., (2009) verificaram
redução no acúmulo de matéria seca em plantas de milho em argissolo francoargilo-arenoso tratados com 2,4 D + Picloram.
Ainda, Inoue et al., (2001) verificaram que herbicidas apresentam
maior efeito residual com a dose recomendada em Latossolo Vermelho
distroférrico quando comparado com Neossolo Quartizarênico.
Assim, o entendimento das interações entre solo, planta e herbicida
é determinante na recomendação adequada a cada tipo de solo, com maior
eficiência e menor contaminação do ambiente (OLIVEIRA JR et al., 2006).
Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi avaliar, por meio de
bioensaios, a persistência da molécula de picloram, aplicada em diferentes
doses, em duas classes distintas de solo, nas condições climáticas da região
Amazônia meridional.
11
Material e Métodos
O trabalho foi desenvolvido no município de Alta Floresta, localizado
no extremo norte do Estado de Mato Grosso, situado nas coordenadas
09º52’18” de latitude Sul e 56º06’41” de longitude Oeste, com altitude de 280m
acima do nível do mar. O clima é do tipo Awi, segundo a classificação Köppen,
tropical chuvoso com nítida estação seca. A temperatura varia entre 20 e 38ºC,
com média de 26ºC. A precipitação pluviométrica encontra-se em torno de
2.400 mm ano-1, com umidade relativa média anual de 70% (FERREIRA,
2001).
O trabalho foi realizado em área experimental pertencente à
Universidade do Estado do Mato Grosso, Campus Universitário de Alta Floresta
e foi constituído por dois experimentos distintos, onde, em diferentes classes
de solo, foi avaliada a persistência de doses crescentes de dois herbicidas,
Tordon® e Plenum®, cuja formulação contém picloram.
Realizou-se a análise da persistência de herbicidas em duas
diferentes classes de solos : Latossolo Vermelho-Amarelo ácrico (LVAw) e
Neossolo Quartzarênico órtico (QRo), cujas análises química e textural
encontram-se na Tabela 1.
Ambos os solos foram coletados em área de floresta, isenta da
aplicação de herbicida. Realizou-se a limpeza da superfície do solo, retirando a
vegetação e a camada superficial de 5 cm. Após, o solo foi retirado com auxílio
de pá e enxada e condicionados em bacidas plásticas com volume de 20 L.
Dessa maneira, foram realizados dois experimentos, cada um com
uma formulação herbicida contendo picloram e, para cada experimento, os
seguintes fatores: 2 classes de solo, 5 doses de herbicida e 4 épocas de
avaliação,
constituindo-se
em
delineamento
experimental
inteiramente
casualizado (DIC), no esquema fatorial 2x5x4 (2 classes de solo, 5 doses de
herbicidas e 4 épocas de avaliação), com 4 repetições.
12
TABELA 1. Análise química e textural de Latossolo e Neossolo, Alta Floresta –
MT, 2014.
Descrição da amostra
pH
MO
P (mehl)
-1
Ca
Mg
H+Al
dag kg
Neossolo
4,9
1,87
1.2
0,03
0,4
0,2
0,8
4,6
Latossolo
5,7
1,93
3.3
0,06
1,5
0,6
0,0
2,9
SB
t
T
V
m
Areia
Argila
cmolC dm
cmolC dm
Al
-3
H2O
Descrição da amostra
mg dm
K
-3
-3
%
g Kg
Silte
-1
Neossolo
0,60
1,43
5,2
12,3
54
690
244
66
Latossolo
2.20
2.16
5,0
43,2
0,0
273
578
149
As classes foram contaminados com quatro concentrações dos
herbicidas proporcional à recomendação para o controle de plantas daninhas
em pastagem (4,0 L ha-1 de Tordon® e 2,5 L ha-1 de Plenum®). As
concentrações foram: 25% (1,0 L ha-1 de e 0,625 L ha-1), 50% (2,0 L ha-1 e 1,25
L ha-1), 75% (3,0 L ha-1 e 1,875 L ha-1) e 100% (4,0 L ha-1 e 2,5 L ha-1 de
Tordon® e Plenum® respectivamente), além do solo sem contaminação
(testemunha).
Para aplicação dos herbicidas, foi utilizado um pulverizador costal
pressurizado a CO2, com pressão constante de 1,41 kgf m-², equipado com
ponta contendo bico do tipo leque 80.05, proporcionando volume de 200 L ha-1
de
calda
para
ambos
herbicidas,
sendo
incorporados
manualmente
imediatamente após à pulverização.
As classes de solo contaminado ficaram expostas às condições
naturais de variação climática, sendo submetidos a todas as intempéries que
ocorreram no período experimental. A variação de temperatura, umidade
relativa do ar e precipitação estão apresentadas na Figura 1. Nos períodos de
0, 60, 120 e 240 dias após a aplicação (DAA), foram retiradas amostras de
solo, as quais foram usadas para preenchimento de vasos plásticos com
capacidade de 0,5 L, para avaliação da persistência dos herbicidas. Cada vaso
representou uma unidade amostral.
Em cada vaso, foram semeadas 10 sementes de tomate a 0,01 m de
profundidade, sendo mantidos, posteriormente, em ambiente protegido para
germinação e desenvolvimento das plantas. As sementes foram previamente
submetidas a teste padrão de germinação, segundo a metodologia descrita por
Brasil (2009), apresentando média de germinação de 96%.
13
Figura 1. Caracterização climática de Alta Floresta – MT no período de Janeiro a Setembro de
2014. Fonte: Estação Meteorológica da UNEMAT, Campus Universtário de Alta Floresta.
Para análise de fitointoxicação das plantas, realizou-se análises
visuais aos 30 dias após a semeadura, por atribuição de notas, em escala de 0
a 10 (metodologia adaptada de SOCIEDADE BRASILEIRA DA CIÊNCIA DAS
PLANTAS DANINHAS – SBCPD, 1995), onde 0 caracterizou a ausência de
qualquer sintoma de fitointoxicação e 10 a morte da planta (Tabela 2).
A altura das plantas foi avaliada aos 30 DAS, medindo-se
aleatoriamente todas as plantas germinadas em cada vaso, da região do colo
até a gema terminal da haste principal. Foi avaliado o diâmetro do caule e o
comprimento da raiz principal, medindo-se a partir do colo até o ápice radicular.
14
Também, foi avaliada a massa seca de planta, coletando todas as plantas de
cada recipiente e acondicionando em sacos de papel e levando à estufa de
circulação de ar à 60°C até atingir peso constante.
TABELA 2. . Escala de notas utilizadas para avaliação visual de fitointoxicação
dos herbicidas picloram + 2,4-D e picloram + fluroxypyr em tomateiro. Alta
Floresta, MT, 2012.
CONCEITO
NOTAS
OBSERVAÇÕES
Sintomas fracos ou poucos evidentes. Nota zero: não se observam
quaisquer alterações nas plantas
Sintomas pronunciados, no entanto totalmente tolerados pela planta.
Leve
0–1
Aceitável
2–3
Preocupante
4–5
Sintomas maiores que na categoria anterior, mas ainda passíveis de
recuperação, e sem expectativas de redução no rendimento
econômico.
Alta
5–7
Danos irreversíveis, com previsão de redução no rendimento
econômico.
Muito alta
7 – 10
Danos irreversíveis muito severos, com previsão de redução drástica
no rendimento econômico. Nota 10 para morte da planta.
Adaptada de SBCPD (1995)
Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F e quando
significativos, realizou-se análise de regressão utilizando o software Sisvar®,
versão 5.3 (FERREIRA, 2011).
15
Resultados e Discussão
Ocorreu interação tripla para todas as variáveis analisadas no
tomateiro submetido aos solos contaminados com picloram + fluroxypyr. Já em
solos contaminados com picloram + 2,4-D, somente não ocorreu interação
tripla significativa para massa seca de planta, havendo a interação entre as
classes de solo e as doses do herbicida.
Na primeira avaliação, com o aumento da concentração, observouse maior fitotoxidade
em ambos os solos contaminados por picloram +
fluroxypyr. No entanto, em Latossolo verificou-se danos irreversíveis e morte da
planta, a partir da concentração de 50% da dose recomendada, enquanto que
em Neossolo, danos irreversíveis, com redução no rendimento, foram
observados somente na concentração de 100% (Figura 2).
Os principais sintomas de fitotoxidade observados na primeira
avaliação, a partir das concentrações de 50% do herbicida em Latossolo e
100%
em
Neossolo
foram:
clorose,
crescimento
desordenado
e
encarquilhamento das folhas cotiledonares, clorose e necrose das bordas dos
limbos foliares das folhas definitivas desenvolvidas,
retorcimento e
estrangulamento do caule próximo à superfície do solo, bem como,
atrofiamento do meristema apical.
Exceto na avaliação aos 30 dias, ocorreu aumento na fitointoxicação
à medida que havia incremento na concentração do herbicida em Latossolo. No
entanto, a fitointoxicação de plantas cultivadas em Neossolo manteve-se baixa,
com sintomas fracos e pouco evidentes em todas as concentrações (Figura 2).
Ao analisar o comportamento de cada concentração no decorrer do
tempo de exposição do solo, verifica-se que com de 25%, as notas de
fitointoxicação em plantas cultivadas em Latossolo mantiveram-se estável,
enquanto que em Neossolo, houve redução com o decorrer do tempo de
exposição, observando-se ausência de sintomas aos 240 DAA (Figura 3).
Na concentração de 50% da dose recomendada, observou-se
redução na fitointoxicação de plantas a partir dos 60 DAA em Latossolo, mas
em Neossolo, as notas mantiveram-se baixas em todas as épocas. Na
concentração de 75%, ocorreu redução linear nas notas de fitointoxicação de
plantas cultivadas em Latossolo, no entanto ainda apresentou sintomas
16
irreversíveis e com possibilidade de danos econômicos à cultura aos 240 DAA.
Em Neossolo, ocorreu redução na nota de fitointoxicação, não apresentando
sintomas de intoxicação aos 240 DAA (Figura 3).
Na dose recomendada de picloram + fluroxypyr (2,5 L ha-1), houve
pequena redução na fitointoxicação em plantas cultivadas em Latossolo
contaminado com picloram + fluroxypyr, observando-se danos severos e morte
da planta desde o início ao final do período de exposição. Em Neossolo, houve
redução nas notas de toxidade observadas nas plantas, chegando à ausência
de sintomas a partir dos 120 DAA (Figura 3).
As
plantas
cultivadas
em
Latossolo,
nesse
período
ainda
apresentaram retoricmento do caule, crescimento desordenado e clorose das
folhas cotiledonares, com baixa emissão de folhas definitivas. Já às cultivadas
em Neossolo, apresentaram somente necrose no ápice de algumas folhas
definitivas, e maior desenvolvimento do limbo foliar.
Verificou-se resultados semelhantes utilizando o herbicida picloram
+ 2,4-D como contaminante do solo, pois em concentrações crescentes, houve
aumento na intoxicação de plantas para ambos os solos na avaliação
imediatamente após a aplicação dos herbicidas. Exceto na avaliação aos 0
DAA,
a
fitointoxicação
permaneceu
baixa
em
Neossolo
em
todas
concentrações (Figura 4). Também, com o aumento do tempo de exposição às
condições climáticas, houve diminuição da fitointoxicação pelos herbicidas.
Contudo,
nas
concentrações
mais
elevadas,
ainda
ocorreram
danos
irreversíveis e severos às plantas até a última avaliação em Latossolo (Figura
5).
Silva et al. (2012), estudando a ação de Eleusine coracana na
fitorremediação de Latossolo Vermelho-Amarelo e Argissolo Vermelho Amarelo
contaminados com picloram, também verificaram redução no teor de picloram
em ambos os solos para diferentes épocas de avaliação, apresentando
redução mais acentuada em solos cultivados com a espécie fitorremediadora.
Resultados semelhantes foram observados por Batistão et al. (2013)
que, avaliando o desenvolvimento inicial de
tomateiro em Argissolo
contaminado com picloram + 2,4-D e picloram + fluroxypyr, verificaram que
com o aumento da concentração dos herbicidas, ocorreu maior fitointoxicação,
com redução no desenvolvimento de plantas. Os mesmos autores ainda
17
concluíram que picloram + 2,4-D apresenta maior efeito fitotóxico às plantas
que fluroxypyr + picloram, 30 dias após a contaminação, pois com metade da
dosagem recomendada provocou a morte de plantas de tomateiro semeadas
30 dias após a contaminação do solo.
D'Antonino et al. (2012), avaliando o desenvolvimento de plantas de
café em Latossolo Vermelho-Amarelo, verificaram que a presença de resíduos
de picloram causou sintomas de intoxicação visíveis nas plantas de café aos 60
e 120 dias após o plantio, ocorrendo efeito proporcional ao aumento da dose
do herbicida, sem recuperação das plantas intoxicadas com 160 g ha -1 de
picloram.
A baixa toxidade de ambos herbicidas verificadas em Neossolo, a
partir dos 120 dias de exposição, pode estar relacionada com a elevada
solubilidade do picloram em água. Neste período, ocorreu elevada precipitação
pluviométrica (Figura 1), que pôde proporcionar a lixiviando de parte do
picloram neste solo, reduzindo a disponibilidade do herbicida para absorção
radicular e proporcionando menor fitointoxicação às plantas.
A molécula de picloram apresenta baixa sorção, alta solubilidade em
água e elevado potencial de lixiviação, podendo atingir aquíferos subterrâneos
(BOVEY & RICHARDSON, 1991; PANG et al., 2000; CLOSE et al., 2003;
SILVA et al., 2007; D'ANTONINO et al., 2009a). Berisford et al. (2006) relatam
que o picloram apresentou elevada mobilidade lateral e vertical, além de alta
persistência em solos argilosos. Também pode se acumular no lençol freático
raso em solos de textura arenosa. (RODRIGUES & ALMEIDA, 2005) e pode
ser lixiviado em solos com baixo teor de matéria orgânica, alcalinos e altamente
permeáveis (USEPA, 1999). Estes fatos também podem ser observados neste
trabalho, onde no solo argiloso ocorreu elevada fitointoxicação de plantas após
240 dias de exposição, enquanto que em solo arenoso não ocorreu sintomas
de toxidade na última avaliação.
D'Antonino et al. (2009a), estudando a lixiviação de picloram em
duas classes de solos, verificaram presença do herbicida aos 50 cm de
profundidade em Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Argissolo VermelhoAmarelo (PVA) sob condição de chuva simulada de 120 mm. Quantidade de
água muito inferior à do presente trabalho, onde os solos expostos receberam
877 mm de chuva aos 60 DAA, apresentando elevado potencial de lixiviação do
18
picloram nas condições ambientais da região, principalmente em solo de
textura arenosa como Neossolo.
Solos arenosos apresentam poros de diâmetro relativamente grande
e baixa capacidade de retenção de água, proporcionando elevada drenagem e
lixiviando íons e moléculas solúveis, principalmente em regiões de elevada
precipitação pluviométrica (BRANDY, 1989). Assim, em solos com essas
características, como os Neossolos, pode ocorrer dissipação de herbicidas
solúveis em água mais rapidamente no ambiente quando comparados com
solos com maior teor de argila e menor potencial de movimentação de água,
como o Latossolo.
Rossi et al. (2005) estudando mobilidade de herbicida, observaram
maior potencial de lixiviação em solos arenosos, com o princípio ativo sendo
mais móvel em Chernossolo, quando comparado com Latossolo Vermelho
eutrófico (LVe) de textura argilosa.
Ainda, os resultados de fitointoxicação observados nas duas classes
de solo estudadas neste trabalho corroboram com os resultados por Inoue et
al. (2011), que estudando a persistência de diferentes herbicidas, verificaram
elevado controle de plantas invasoras e baixa fitotoxidade de culturas sensíveis
ao princípio ativo somente até 20 DAA em Neossolo Quartzarênico (QR),
enquanto que em Latossolo Vermelho Distroférrico (LVdf) o controle das
invasoras manteve-se elevado por maior período de tempo, causado efeito
fitotóxico às plantas sensíveis 100 dias da aplicação dos herbicidas.
19
Figura 2. Notas de fitointoxicação de tomateiro em função da concentração de picloram +
fluroxypyr, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de avaliação. Alta floresta –
MT, 2014.
20
Figura 3. Notas de fitointoxicação de tomateiro em função da época de avaliação, em Latossolo
(La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro concentrações de picloram + fluroxypyr. Alta
floresta – MT, 2014.
21
Figura 4. Notas de fitointoxicação de tomateiro em função da concentração de picloram + 2,4D, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de avaliação. Alta floresta – MT,
2014.
22
Figura 5. Notas de fitointoxicação de tomateiro em função da época de avaliação, em Latossolo
(La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro concentrações de picloram +2,4-D. Alta floresta
– MT, 2014.
23
Analisando o comprimento da parte aérea do tomateiro, pode-se
observar que com o aumento da concentração de picloram + fluoxypyr, houve
redução na altura de plantas na primeira avaliação. Para Neossolo, há um
ponto de altura máxima de plantas na concentração de 32%, com comprimento
de 4,76 cm e com posterior redução de 50% no comprimento até 2,37 cm na
concentração de 100% (Figura 6).
Nas avaliações com 60, 120 e 240 DAA, as concentrações de
picloram + fluroxypyr não influenciaram no comprimento da parte área das
plantas em Neossolo, apresentando alturas médias de 4,66; 4,05 e 4,43 cm,
respectivamente.
No
entanto,
as
plantas
cultivadas
em
Latossolo,
apresentaram um incremento na altura, próximo à concentração de 35% com
posterior redução drástica até a concentração de 100% (Figura 6).
O comprimento de parte aérea de plantas de tomateiro não foi
influenciado pela época de avaliação na concentração de 25%, apresentando
médias de 4,35 e 4,85 cm para Latossolo e Neossolo, respectivamente. Na
concentração de 50%, a altura de plantas em Neossolo manteve a média de
4,06 cm, enquanto que em Latossolo, houve um aumento até os 155 DAA,
chegando à altura de 5,62 cm, com posterior redução até o valor de 4,05 cm
aos 240 DAA (Figura 7).
Na concentração de 75%, a diferença no comprimento de parte área
entre primeira e na última avaliação foi somente de 0,2% em Neossolo,
chegando aos 4,55 cm com 240 DAA. Em Latossolo, ocorreu aumento em
altura de até o valor de 3,24 cm aos 240 DAA. Na maior concentração
depicloram + fluroxypyr, ocorreu incremento em altura proporcional ao tempo
de exposição em ambos os solos respectivamente, com plantas cultivadas em
Neossolo atingindo 4,22 cm e alturas, enquanto às cultivadas em Latossolo
apresentaram comprimento de parte aérea de somente 1,09 cm (Figura 7).
Resultados semelhantes foram encontrados avaliando plantas
cultivadas nas classes de solo contaminados com picloram + 2,4-D. Na
concentração de 25%, ocorreu aumento de 45% na altura de tomateiro
cultivados em Latossolo no período de 240 dias. Nas concentrações de 50% e
75%, ocorreu aumento de forma semelhante para ambos os solos, mas na
maior concentração, plantas cultivadas em Neossolo apresentaram maior
altura, atingindo 3,86 cm aos 240 DAA, enquanto que no Latossolo, o
24
comprimento da parte aérea atingiu somente 3,07 cm no mesmo período
(Figura 9). Também, analisando as doses em cada época de avaliação,
verifica-se semelhança na altura de plantas submetidas a solos contaminados
por picloram + 2,4-D com os resultados descritos para o herbicida anterior
(Figura 8).
Santos et al. (2006), estudando a eficácia e persistência dos
herbicidas utilizados em pastagem, também verificaram semelhança no
comportamento de picloram + fluroxypyr e picloram + 2,4-D aplicados em
pulverização foliar em área total para controlar Schinus terebintifolius
(aroeirnha) e Eupatorium maximilianii (mata-pasto).
O aumento de altura da parte aérea de tomateiro até 35% da
dosagem recomendada dos herbicidas a partir dos 120 dias após a
contaminação de Latossolo (Figura 6 e 8) pode ter ocorrido pelo estímulo
químico do herbicida no desenvolvimento de plantas em baixas concentrações.
Yamashita et al. (2009) ao estudar a influência de herbicidas no
desenvolvimento inicial de espécies florestais, também verificaram efeito
significativo dos mimetizadores de auxina no comprimento de parte aérea de
mudas de espécies florestais, onde a concentração de 0,5 L p.c ha-1 promoveu
aumento na altura de Ceiba pentandra. Também, Oliveira Jr et al. (2007)
verificaram alongamento de gavinhas epinastia de folhas e deformação de
ramos jovens de uva Itália pulverizados com subdoses de auxinas sintéticas.
Essas alterações na altura de plantas podem estar relacionadas com
o mecanismo de ação dos herbicidas hormonais que afetam o crescimento das
plantas de maneira similar à auxina natural sendo, porém, mais persistentes e
ativos (OLIVEIRA Jr, 2011), apresentando variação nos sintomas de acordo
com a concentração (NASCIMENTO & YAMASHITA, 2009).
Em baixas concentrações, o picloram pode estimular a síntese de
proteínas,
DNA
e
RNA,
promovendo
a
divisão
celular
acelerada,
proporcionando crescimento às plantas (TU et al., 2001). Também provoca
alongamento celular devido à perda de rigidez da parede celular pelo
incremento da síntese da enzima celulase e pela diminuição do potencial
osmótico da célula provocado pelo acúmulo de proteínas (SILVA et al., 2007) e
os efeitos no crescimento de plantas podem ser notados em doses muito
baixas em plantas sensíveis (OLIVEIRA Jr., 2011), como tomateiro, alface e
25
pepino (NASCIMENTO & YAMASHITA, 2009), algodão, uva e fumo
(CONSTANTIN et al., 2007a; OLIVEIRA Jr. et al., 2007; CONSTANTIN et al.,
2007b).
Em baixas concentrações, os herbicidas auxínicos possuem
propriedades hormonais semelhantes às auxinas naturais, que são importantes
para o alongamento celular, controle do crescimento lateral e formação celular
(MARCHI et al., 2008). Entretanto, quando a concentração aumenta, causa
várias anomalias em dicotiledôneas sensíveis (KELLEY & REICHERS, 2007),
como tumores e engrossamento do caule e raízes, formação de gemas
múltiplas e hipertrofia das raízes laterais e crescimento desorganizado,
epinastia das folhas e retorcimento do caule (DEUBER, 2003; ROMAN et al.,
2007; OLIVEIRA Jr, 2011).
Esses sintomas foram observados por Constantin et al. (2007a)
avaliando efeito de deriva de herbicidas auxínicos em algodoeiro, que
manifestaram
sintomas de
encarquilhamento das folhas mais novas,
arroxeamento de folhas e caules e epinastia dos pecíolos. Observaram
também, o amarelecimento e necrose e queda dos botões florais,
principalmente nas doses mais altas do herbicida. Ainda, ocorreram rachaduras
no caule, engrossamento da raiz principal e da base do caule, demonstrando
desenvolvimento anormal do sistema vascular.
A redução da parte aérea de plantas de tomateiro com o aumento da
concentração de picloram corroboram os resultados obtidos por Nascimento &
Yamashita (2009) que avaliando o desenvolvimento inicial de olerícolas em
substrato contaminado com subdoses de picloram + 2,4-D, verificaram redução
de 79 e 75% na altura de plantas de tomateiro e pepino, respectivamente.
D’Antonino et al. (2012) também verificaram esse comportamento, com
redução de até 88% na altura de mudas de café cultivadas em Latossolo
Vermelho-Amarelo contaminado com 160 g ha-1 de picloram.
Ainda, Carmo et al. (2008), estudando a influência do período de
cultivo de Panicum maximum (cultivar tanzânia) na fitorremediação de solo
contaminado com picloram, observaram redução na altura de plantas de soja e
tomateiro cultivadas em Latossolo Vermelho eutroférrico contaminados o
princípio ativo.
26
Em plantas cultivadas em substrato contaminado com picloram,
pode ocorrer transporte do herbicida via floema, acumulando-se nas regiões
meristemáticas, provocando efeitos como inibição da divisão celular e
paralização do crescimento (TU et al., 2001; SENSEMAN, 2007; OLIVEIRA Jr,
2011). Fato este que pode ter ocorrido no presente trabalho nas concentrações
acima de 75% no Latossolo, proporcionando menor comprimento de parte
aérea de tomateiro.
O incremento no comprimento da parte aérea de plantas com o
decorrer do tempo de exposição do solo às condições ambientais do norte do
Mato Grosso pode estar relacionada com o processo dedissipação da molécula
de picloram no solo. Acredita-se que o fator que mais contribui para este
processo seria a elevada precipitação pluviométrica. D’Antonino et al. (2009a)
também afirmaram que a elevada precipitação pluviométrica foi o fator que
contribuiu para a baixa persistência de picloram em Argissolo franco-argiloarenoso, não apresentando sintomas de intoxicação em Cucumis sativus após
150 dias da aplicação do herbicida.
Ainda, Assis et al. (2010), estudando a ação de Eleusine coracana
na fitorremediação de solos contaminados com picloram, concluíram que
lâminas de reposição de água evaporada elevada, acima de 90% auxilia na
remediação do solo, diminuindo a fitointoxicação de picloram em soja.
27
Figura 6. Comprimento da parte aérea (CPA) de tomateiro em função da concentração de
picloram + fluroxypyr, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de avaliação. Alta
Floresta – MT, 2014.
28
Figura 7. Comprimento de parte aérea (CPA) de tomateiro em função da época de avaliação,
em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro concentrações de picloram +
fluroxypyr. Alta Floresta – MT, 2014.
29
Figura 8. Comprimento da parte aérea (CPA) de tomateiro em função da concentração de
picloram + 2,4-D, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de avaliação. Alta
Floresta – MT, 2014.
30
Figura 9. Comprimento de parte aérea (CPA) de tomateiro em função da época de avaliação,
em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro concentrações de picloram + 2,4D. Alta Floresta – MT, 2014.
31
O diâmetro de caule do tomateiro cultivado em Latossolo e Neossolo
diminuiu com o aumento da concentração de picloram + fluroxypyr. Quando
semeado logo após a aplicação do herbicida, houve redução de 31% no
diâmetro de caule, comparando a testemunha com a maior concentração do
herbicida em Neossolo. No Latossolo, o herbicida reduziu significativamente o
diâmetro nas concentrações superiores a 50%. Após 60 dias de exposição,
ocorreu redução linear para ambos os solos, reduzindo em 32% e 24%,
atingindo
valores
de
0,73
e
0,78
mm
em
Latossolo
e
Neossolo,
respectivamente (Figura 10).
Aos 120 DAA, observou-se aumento no diâmetro de caule até a
concentração de 29%, atingindo 1,34 mm, com posterior redução até o valor de
0,46 mm, na maior concentração do herbicida. Neste período, não ocorreu
alteração no diâmetro de caule do tomateiro cultivado sobre Neossolo
contaminado com diferentes concentrações, apresentando diâmetro médio de
1,15 mm (Figura 10).
Após 240 dias de exposição, houve incremento do diâmetro até as
concentrações de 36% e 64%, com as plantas atingindo diâmetro de 1,11 e
1,07 mm quando cultivadas em Latossolo e Neossolo, respectivamente, e
redução de 69% e 14% até a concentração de 100%, chegando a 0,34 e 0,92
mm de diâmetro, respectivamente (Figura 10).
Independentemente da época de avaliação, não foi observado
modificação significativa no diâmetro de caule das plantas cultivadas em
Latossolo contaminado com a concentração de 25% de picloram + fluroxypyr,
apresentando um diâmetro médio de 1,19 mm. Para plantas cultivadas em
Neossolo contaminado com a mesma concentração, diferença de diâmetro aos
240 DAA foi de somente 2% inferior à primeira avaliação (Figura 11).
Nas concentrações de 50% e 75%, as épocas de avaliação não
interferiram no diâmetro de caule, apresentando diâmetro médio de 0,99 e 0,97
mm, respectivamente. Nas mesmas concentrações, com o aumento do tempo
de exposição do solo, houve incremento de diâmetro da parte de caule das
plantas cultivadas em Latossolo, apresentando diâmetro médio de 1,04 mm e
0,95 mm, respectivamente, aos 240 DAA (Figura 11).
Na concentração de 100%, para ambos os solos, verificou-se
aumento no diâmetro de parte aérea com o decorrer do tempo de exposição,
32
com ponto de máxima aos 135 e 158 DAA para Latossolo e Neossolo
respectivamente. Porém aos 240 DAA, as plantas cultivadas em Neossolo,
apresentaram diâmetro 234,48% superior às cultivadas em Latossolo (Figura
11).
O comportamento das concentrações de picloram + 2,4-D em cada
época de avaliação (Figura 12) foram semelhantes às observadas nos solos
contaminados por picloram + fluroxypyr (Figura 10).
Em solo contaminado com picloram + 2,4-D, com o decorrer do
período de exposição, houve aumento no diâmetro de caule de plantas em
todas as concentrações para ambos as classes de solo, exceto na
concentração de 25%, onde não ocorreu efeito significativa para Neossolo,
apresentando diâmetro médio de 0,96 mm. Nas concentrações de 50% e 75%,
Latossolo e Neossolo apresentaram comportamento semelhante, chegando
aos 240 DAA com diâmetro de 0,99 mm de diâmetro de caule para ambos os
solos com a metade da concentração recomendada e na concentração de
75%, o as plantas cultivadas em Neossolo apresentaram diâmetro 14%
superior às cultivadas em Latossolo no mesmo período. Na dosagem
recomendada, essa diferença aumentou para 28% aos 240 DAA (Figura 13).
Diferentemente deste trabalho, D’Antonino et al. (2012) verificaram
que concentrações crescentes de picloramem Latossolo Vermelho-Amarelo
provocaram aumento no diâmetro de caule de cafeeiro. Os mimetizadores de
auxinas induzem, em espécies não seletivas, intensa proliferação celular em
tecidos, o que causa a interrupção do floema, formando calos e engrossamento
das gemas terminais, impedindo o movimento dos fotoassimilados das folhas
ao sistema radicular (SILVA et al., 2007).
33
Figura 10. Diâmetro da parte aérea (DPA) de tomateiro em função da concentração de
picloram + fluroxypyr , em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de avaliação. Alta
Floresta – MT, 2014.
34
Figura 11. Diâmetro de parte aérea (DPA) de tomateiro em função da época de avaliação, em
Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro concentrações de picloram +
fluroxypyr. Alta Floresta – MT, 2014.
35
Figura 12. Diâmetro da parte aérea (DPA) de tomateiro em função da concentração de
picloram + 2,4-D, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de avaliação. Alta
Floresta – MT, 2014.
36
Figura 13. Diâmetro de parte aérea (DPA) de tomateiro em função da época de avaliação, em
Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro concentrações de picloram + 2,4-D.
Alta Floresta – MT, 2014.
37
Na primeira época de avaliação, com o aumento da concentração de
picloram + fluroxypyr, houve redução do comprimento de raiz de plantas, para
ambos os solos, no entanto, o efeito foi mais pronunciado em Latossolo, onde
as concentrações superiores a 50% da dose recomendada causaram a morte
da planta; enquanto que em Neossolo, houve redução de apenas 34% na
maior concentração (Figura 14).
Aos 60 DAA, o aumento da concentração deste herbicida não
influenciou no comprimento de raiz para as plantas semeadas em Neossolo,
permanecendo com comprimento médio de 10,88 cm. Mas nas plantas
cultivadas em Latossolo, houve redução de 26% na concentração de 100%, em
comparação com a testemunha (Figura 14).
Com 120 dias de exposição às intempéries climáticas, ocorreu
crescimento das raízes em Latossolo até a concentração de 36% do herbicida,
chegando a 13,61 cm, a partir da qual, houve redução de 82% até a
concentração máxima, com comprimento de raiz de 2,43 cm. Já no Neossolo,
ocorreu crescimento das raízes em 29% até a concentração de 53% do
herbicida, reduzindo 17% até a maior concentração, com raízes medindo 6,13
cm.
Para picloram + fluroxypyr, aos 240 DAA, não se observou redução
significativa do comprimento de raiz do tomateiro semeado em Neossolo,
mantendo-se uma média de 9,01 cm. Em Latossolo, houve um aumento de
25% no comprimento de raiz até a concentração de 32% do herbicida, a partir
desta concentração, sofreu redução de 88% até a maior concentração.
Analisando-se cada concentração em relação ao tempo de
exposição do solo, observa-se que não houve influência no comprimento de
raiz em plantas cultivadas em Neossolo contaminado com 25% da dose. Nas
demais concentrações, houve crescimento linear do comprimento de raízes do
tomateiro cultivado nesta classe de solo, com aumento de 60%, 50% e 39% no
comprimento de raízes nas concentrações de 50%, 75% e 100%,
respectivamente, após 240 dias (Figura 15).
O comprimento das raízes do tomateiro cultivado em Latossolo
contaminado picloram + fluroxypyr na concentração de 25% aumentou em 60%
(5,0 cm) após 240 dias de exposição do solo, apresentando comprimento de
38
raiz 56% superior às plantas cultivadas em Neossolo contaminado com a
mesma concentração (Figura 15).
Após 240 dias de exposição do solo às condições ambientais, houve
incremento de 11,27; 6,38 e 2,81 cm no comprimento de raiz de plantas
cultivadas em Latossolo contaminado com o herbicida nas concentrações de
50, 75 e 100% respectivamente.
Resultados semelhantes foram observados para picloram + 2,4-D,
nas diferentes épocas de semeadura (Figura 16). Na concentração 25%,
plantas cultivadas em Neossolo mantiveram um comprimento radicular médio
de 8,52 cm, no período de 240 dias. Em Latossolo, com o decorrer do tempo,
houve aumento no comprimento de raiz de aproximadamente 9,38 cm,
superando em 61,74% às cultivadas em Neossolo (Figura 17).
Aos 240 DAA, plantas cultivadas em Latossolo apresentaram
crescimento de 10,56 e 5.85 cm no comprimento de raiz nas concentrações de
50 e 75% respectivamente. Em Neossolo, esse crescimento foi de 7,35 e 7,73
cm nas mesmas concentrações.
Na maior concentração, o comprimento radicular de tomateiro no
Latossolo aos 240 DAA, foi de apenas 2,02 cm, enquanto que em Neossolo, as
plantas obtiveram raízes quase 4 vezes (287%) maiores (Figura 17).
D’Antonino et al. (2012) estudando o desenvolvimento de plantas de
café em solo contaminado com picloram, observaram queda de até 80% no
teor de matéria seca das raízes de plantas cultivadas em Latossolo VermelhoAmarelo, com resíduos de 160 g ha-1, em comparação ao solo sem aplicação.
A redução no comprimento radicular de plantas cultivadas em
Latossolo em função do aumento da concentração dos herbicidas pode estar
relacionada com a diminuição da rigidez da parede celular da raiz em contato
com o picloram. Silva et al. (2007), relataram que após a aplicação de
herbicidas auxínicos em plantas sensíveis, ocorreu rápido e significativo
aumento da enzima celulase, especialmente da carboximetilcelulase (CMC)
principalmente nas raízes, diminuindo a rigidez da parece celular, destruindo
rapidamente o sistema radicular de plantas suscetíveis.
39
Figura 14. Comprimento de raiz (C Raiz) de tomateiro em função da concentração de Picloram
+ fluroxypyr , em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de avaliação. Alta Floresta
– MT, 2014.
40
Figura 15. Comprimento de raiz (C Raiz) de tomateiro em função da época de avaliação, em
Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro concentrações de picloram +
fluroxypyr. Alta Floresta – MT, 2014.
41
Figura 16. Comprimento de raiz (C Raiz) de tomateiro em função da concentração de picloram
+ 2,4-D, em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de avaliação. Alta Floresta –
MT, 2014.
42
Figura 17. Comprimento de raiz (C Raiz) de tomateiro em função da época de avaliação, em
Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro concentrações de picloram + 2,4-D.
Alta Floresta – MT, 2014.
43
A massa seca de plantas de tomateiro semeadas logo após a
aplicação (primeira avaliação) reduziu com o aumento da concentração de
picloram + fluroxypyr. A massa seca de plantas cultivadas em Neossolo
aumentou 24% até a concentração de 37% deste herbicida, reduzindo em 57%
até a máxima concentração, com plantas apresentando 0,012 g de matéria
seca. Em Latossolo, concentrações do herbicida acima de 75% provocaram a
morte da planta (Figura 18).
Com 60 DAA, as concentrações não influenciaram o teor de matéria
seca de tomateiro para ambos os solos, mas as plantas cultivadas em
Neossolo apresentaram peso seco de 89% superior às em Latossolo.
Passados 120 dias após a aplicação do herbicida, as doses não influenciaram
no teor de matéria seca de tomateiro cultivado em Neossolo, cujo peso seco
médio foi de 0,022 g. Em Latossolo, ocorreu redução de aproximadamente
83% no peso seco das plantas em relação à testemunha (Figura 18).
Comparando o solo sem contaminação com a maior concentração
aplicada, aos 240 DAA, observou-se redução do peso seco de plantas em 32%
para Latossolo, e aumento de 18% em Neossolo. Comparando os dois solos
contaminados com a dose recomendada de picloram + fluroxypyr, as plantas
cultivadas em Neossolo superaram em 110% o peso seco das cultivadas em
Latossolo (Figura 18).
Na concentração de 25% de picloram + fluroxypyr, houve redução
no peso seco de plantas de 15% e 28% em Latossolo e Neossolo
respectivamente no período de 240 dias de exposição. No mesmo período, na
concentração de 50%, para as plantas cultivadas em Latossolo apresentaram
incremento de 0,018 g. Para Neossolo, ocorreu crescimento de 28% até os 115
DAA, tornando a reduzir o peso em 26% aos 240 DAA. Ainda, o peso seco de
plantas foi 13% maior em Latossolo do que em Neossolo (Figura 19).
Ocorreu incremento linear no peso seco de plantas cultivadas em
Latossolo contaminado com a concentração de 75%, atingindo 0,023 g aos 240
DAA. Neste período, houve aumento de 57% no peso seco do tomateiro
cultivado em Neossolo. Na maior concentração, depois de 240 dias da
aplicação do herbicida, as plantas cultivadas em Neosolo apresentaram peso
48% vezes superior em relação à primeira avaliação, atingindo peso seco de
44
0,02 g por planta, enquanto que em Latossolo, as plantas apresentaram peso
seco inferior a 0,005 gramas na ultima avaliação (Figura 19).
A massa seca de plantas cultivadas em Neossolo contaminado com
picloram + 2,4-D diminuiu 23% com o aumento da concentração do herbicida,
enquanto que em Latossolo, essa redução foi de 56%. Na concentração de
100% o a massa seca de plantas de tomateiro foi 122% maior em Neossolo se
comparado com Latossolo (Figura 20).
Esses resultados corroboram com os verificados por Carmo et al.
(2008), que observaram redução no acúmulo de matéria seca de soja e
tomateiro cultivados em Latossolo Vermelho eutroférrico contaminado com
picloram. Os mesmos autores ainda concluíram que com aumento do período
de cultivo de Panicum maximum cv. Tanzânia neste solo, reduziu o efeito
fitotóxico, proporcionando bom desenvolvimento da soja e do tomateiro a partir
dos 60 dias, quando o nível de contaminação não excedeu 80 g ha-1 de
picloram.
D’Antonino et al. (2009a) também observaram redução no acúmulo
de matéria seca de plantas de milho cultivados em Argissolo com resíduos de
picloram + 2,4-D. D’Antonino et al. (2012) observaram que o aumento da
concentração do herbicida em Latossolo Vermelho-Amarelo provocou redução
proporcional no teor de matéria seca de plantas, pois com aplicações 20, 40,
60 e 80 g ha-1do picloram neste solo causaram reduções de em 9, 41 76 e 86%
respectivamente no peso seco das plantas de café.
A redução no acúmulo de matéria seca em plantas submetidas a
concentrações elevadas de picloram pode estar relacionada com a baixa
translocação de subprodutos da fotossíntese pelo floema. As auxinas sintéticas
induzem intensa divisão celular dos tecidos do cambio vascular e a formação
de tumores no meristema intercalar (SILVA et al., 2007) causando epinastia de
folhas e caule, além de interrupção (OLIVEIRA Jr, 2011) e destruição do floema
(BIBIANO et al., 2012), impedindo o movimento dos fotoassimilados das folhas
para o sistema radicular, provocando diminuição nas taxas de absorção de
água e nutrientes via simplasto pelas raízes, causando desbalanço hídrico e
nutricional, comprometendo o desenvolvimento normal das plantas (TAIZ &
ZEIGER, 2004).
45
Outra possibilidade, é que a redução na massa seca de plantas
analisadas foi causada por distúrbios na atividade fotossintética das plantas
cultivadas na presença de picloram. De acordo com Pemadasa & Jeyaseelan
(1976), herbicidas auxínicos induzem o fechamento de estômato e podem
provocar distúrbios na atividade fotossintética e na respiração, diminuindo as
taxas de crescimento da planta, e consequentemente o acúmulo de matéria
seca.
Avaliando a atividade fotossintética de plantas cultivadas em solo
contaminado com picloram, Belo et al. (2011) verificaram redução na
condutância estomática de Brachiaria decumbens, B. brizantha e Eleusine
coracana com o aumento da concentração de picloram. A redução na
condutância estomática pela presença do picloram pode ter induzido a
produção de etileno na planta, estimulando a síntese de acido abscísico que se
acumula inicialmente nas folhas e depois é translocado pela planta, atuando no
fechamento dos estômatos (MERCIER, 2004), influenciando na redução da
transpiração (TAIZ & ZEIRGER, 2004).
O fechamento dos estômatos também reduz o influxo de CO 2 para o
interior da câmara subestomática, diminuindo a taxa fotossintética (MERCIER,
2004), reduzindo consequentemente a massa de plantas pela menor conversão
do CO2 em carbono orgânico.
46
Figura 18. Massa seca (MS) de plantas de tomateiro em função da concentração de picloram +
fluroxypyr , em Latossolo (La) e Neossolo (Ne), em quatro épocas de avaliação. Alta Floresta –
MT, 2014.
47
Figura 19. Massa seca (MS) de plantas de tomateiro em função da época de avaliação, em
Latossolo (La) e Neossolo (Ne), contaminado com quatro concentrações de picloram +
fluroxypyr. Alta Floresta – MT, 2014.
48
Figura 20. Massa seca de plantas de tomateiro cultivada em Latossolo (La) e Neossolo (Ne)
contaminados com picloram + 2,4-D. Alta Floresta – MT, 2014
De modo geral, á medida que a molécula de picloram sofre
degradação nas condições ambientais da região norte de Mato Grosso, ocorre
redução na fitointoxicação de plantas sensíveis à ação do herbicida. Após 240
dias, a concentração mais elevada dos herbicidas foi dissipada no solo com
textura arenosa, não verificando efeito tóxico do herbicida em tomateiro.
Entretanto, aos 240 dias após a aplicação houve presença de
resíduos de picloram que comprometeram o desenvolvimento do tomateiro em
Latossolo, corroborando com os estudos realizados por Santos et al. (2006),
Silva et al. (2007) e Deuber & Corte-Real (1986). Porém, Rodrigues & Almeida
(2005) relatam que a meia-vida de picloram é de apenas 90 dias, enquanto
Silva et al. (2012) observaram que a meia vida de picloram é de 151 dias.
Assim, é importante ressaltar que esse efeito prolongado do
picloram esteja relacionado com as interações entre herbicida, solo e ambiente,
pois sua taxa de degradação varia com as condições climáticas, com as
características edáficas e com o período após a aplicação do herbicida,
apresentando persistência diferenciada para cada tipo de solo em uma
determinada região.
49
Conclusões
De acordo com o desenvolvimento deste experimento, pode-se concluir
que:
A fitotoxidade de picloram é proporcional ao aumento da concentração
do herbicida.
A persistência de picloram é menor em solos arenosos do que em solos
argilosos
O picloram não provoca efeito tóxico no tomateiro após 240 dias da
aplicação da dose recomendada em Nesossolo. Solos argilosos necessitam de
mais tempo para a dissipação a molécula de picloram nas condições climáticas
do norte do Mato Grosso.
50
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56
3.2 ALTERAÇÕES ANATÔMICAS DE CAULE E FOLHA DE Solanum
lycopersicon
CULTIVADO
EM
SOLOS
CONTAMINADOS
CONCENTRAÇÕES CRESCENTES DE HERBICIDA AUXÍNICO
57
COM
Resumo – A contaminação por herbicidas de efeito residual prolongado no
solo pode provocar alterações anatômicas de plantas sensíveis. Neste
contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar as modificações anatômicas de
caule e folha de tomateiro provocadas por concentrações crescentes de
picloram + fluroxypyr em duas classes de solo ocorrentes na região amazônica.
O trabalho foi desenvolvido na UNEMAT, Campus Universitário de Alta
Floresta-MT, em delineamento interamente casualizado, em esquema fatorial
2x5, com 4 repetições. Contaminou-se as classes de solo Latossolo e Neossolo
com 0, 25, 50, 75 e 100% da dosagem recomendada do herbicida picloram +
fluroxypyr e, deixando o solo exposto às intempéries climáticas. Aos 120 dias
após a aplicação do herbicida, amostras de ambos os solos foram transferidas
para recipiente plástico com capacidade de 0,5 L onde foram semeadas 10
sementes de tomateiro. 30 dias após a semeadura, secções transversais do
caule e folha foram fixadas em FAA50, emblocadas em metacrilato, cortadas em
micrótomo rotativo e coradas com azul de toluidina. Foram obtidas ilustrações
por meio do capturador de imagens, acoplado ao fotomicroscópio Leica DMLB.
Analizou-se a espessura dos tecidos do caule e folha. Os dados foram
submetidos a análise de variância e regressão pelo programa estatístico
Sisvar. Ocorreu hipertrofia, hiperplasia e plasmólise em tecidos do limbo foliar.
No caule, houve aumento dos espaços intercelulares e achatamento das
células do córtex e diminuição no diâmetro do cilindro vascular. Entre os dois
solos utilizados observou-se alterações mais severas na anatomia do caule e
folha de plântulas cultivadas em Latossolo.
Palavras-Chave: Latossolo; Limbo foliar; Neossolo; Picloram; Tomateiro.
58
Abstract – The contamination by herbicides prolonged residual effect in the soil
can cause anatomical changes of sensitive plants. In this context, the aim of
this study was to investigate the anatomical changes in stem and leaf of tomato
caused by increasing concentrations of picloram + fluroxypyr in two soil classes
found in the Amazon region. The work was developed in UNEMAT, University
Campus of Alta Floresta, MT, in DIC in 2x5 factorial arrangement with 4
replications. Contaminated up classes Oxisoil and Typic with 0, 25, 50, 75 and
100% of the recommended dose of herbicide picloram + fluroxypyr and
exposing the soil to inclement weather. At 120 days after herbicide application,
samples of both soils were transferred to plastic container with a capacity of 0,5
L where 10 tomato seeds were sown. 30 days after sowing, cross sections of
the stem and leaf were fixed in FAA50, embedded in methacrylate were cut on a
rotary microtome and stained with toluidine blue. Graphics were obtained
through capturing images, coupled with the light microscope Leica DMLB.
Analyzed the thickness of stem and leaf tissues. Data were subjected to
analysis of variance and regression by Sisvar statistical program. Occurred
hypertrophy, hyperplasia and plasmolysis in tissues of the leaf blade. In the
stem, there was an increase in the intercellular spaces and flattening of the cells
of the cortex and a decrease in the diameter of the vascular cylinder. Between
the two soils was observed more severe changes in the anatomy of the stem
and leaves of seedlings grown in Oxisol .
Key-words: Leaf Blade, Oxisoil, Picloram, Tomato, Tipic.
59
Introdução
A contaminação ambiental causada pela utilização indiscriminada de
agrotóxicos tem gerado grandes preocupações, especialmente pelo uso de
herbicidas que são aplicados em grande volume nos sistemas de produção
agrícolas (BELO et al., 2011).
Herbicidas de efeito residual prolongado apresentam elevada
persistência no solo, exercendo influência marcante na eficácia do controle de
plantas invasoras, mas podem acarretar problemas, como injúrias para as
culturas em sucessão.
Resíduos de herbicidas no solo têm sido responsáveis pela redução
de produtividade das culturas. Alguns desses compostos como o picloram +
2,4-D apresentam período residual longo no solo, podendo gerar problemas
para o desenvolvimento de espécies sensíveis (ROMAN et al., 2007),
principalmente quando são cultivadas em áreas tratadas com esses produtos
(SANTOS et al., 2006).
Herbicidas do grupo químico das auxinas sintéticas ou herbicidas
hormonais, dada sua similaridade estrutural com as auxinas naturais
encontradas nas plantas, tem grande importância histórica devido ao seu uso
como primeiro herbicida seletivo e como arma de guerra (“agente laranja”) no
Vietnã (OLIVEIRA JR., 2011). Estes herbicidas são comumente utilizados em
diversas culturas tanto anuais como perenes, para controle eficiente de plantas
lenhosas e trepadeiras. Dentre os herbicidas registrados para pastagens no
Brasil, destacam-se as misturas pré-formuladas de herbicidas deste grupo
químico, especialmente picloram + 2,4-D e picloram + fluroxypyr (RODRIGUES
& ALMEIDA, 2005).
O picloram mata ou danifica plantas herbáceas dicotiledôneas
anuais ou perenes e plantas arbustivas. Atua como auxina sintética, causando
crescimento desordenado e descontrolado em plantas suscetíveis (TU et al.,
2001), provoca distúrbios no metabolismo dos ácidos nucléicos, aumenta a
atividade enzimática e destrói o floema, pode provocar alongamento celular,
turgescência e rompimento das células. As raízes perdem sua habilidade de
absorver água e nutrientes provocando esgotamento das reservas de energia
da planta daninha e finalmente sua morte (BIBIANO et al., 2012).
60
Trabalhos sobre a influência de herbicidas na morfologia de plantas
vêm sendo realizados no Brasil, como aplicação de trifuralin, pedimentalin e
2,4-D em Euphorbia heterophylla L. (DEUBER, et al., 1977), de lactofen em
soja (DAMIÃO FILHO et al., 1992), de nicosulfurom em milho (MÔRO & FILHO,
1999), de glyphosate em eucalipito (SANTOS et al., 2008), de 2,4-D, diquat e
glyphosate em Polygonum lapathifolium (COSTA et al., 2011), de quinclorac
em capim-arroz (FERREIRA et al., 2012), entre outros.
Trabalhos relacionando o efeito de herbicidas com a modificações
anatômicas das plantas permitem a melhor avaliação das injúrias, além de
fornecer informações sobre as mudanças na proporção dos tecidos de plantas
aparentemente sadias, contribuindo com informações sobre sua estrutura
interna.
No entanto, há carência de informações referentes às modificações
anatômicas provocadas por resíduos de herbicidas de efeito prolongado no
solo sobre plantas sensíveis. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar as
modificações anatômicas de caule e folha de plântulas de tomateiro
provocadas por concentrações crescentes de picloram + fluroxypyr em duas
classes de solo ocorrentes na região amazônica.
61
Material e Métodos
O trabalho foi desenvolvido no município de Alta Floresta, localizado
no extremo norte do Estado de Mato Grosso, situado nas coordenadas
09º52’18” de latitude Sul e 56º06’41” de longitude Oeste, com altitude de 280 m
acima do nível do mar. O clima é do tipo Awi, segundo a classificação Köppen,
tropical chuvoso com nítida estação seca. A temperatura varia entre 20 e 38
ºC, com média de 26 ºC. A precipitação pluviométrica encontra-se em torno de
2.400 mm ano-1, com umidade relativa média anual de 70% (FERREIRA,
2001).
O trabalho foi realizado em área experimental pertencente à
Universidade do Estado do Mato Grosso, Campus Universitário de Alta
Floresta, onde, em diferentes classes de solo, foi avaliada a persistência de
doses crescentes do herbicida Plenum®, cuja formulação contém picloram.
Realizou-se a análise da interferência do herbicida sobre a anatomia
do caule e folha de tomateiro em duas classes de solos diferentes: Latossolo
Vermelho-Amarelo ácrico (LVAw) e Neossolo Quartzarênico órtico (QRo), cujas
análises química e textural encontram-se na Tabela 1.
Dessa maneira,
constituiu-se o delineamento experimental inteiramente casualizado (DIC), em
esquema fatorial 2x5 (2 classes de solo e 5 doses de herbicidas), com 4
repetições.
TABELA 3. Análise química e textural de Latossolo e Neossolo, Alta Floresta – MT,
2014.
Descrição da amostra
pH
MO
P (mehl)
-1
Ca
Mg
H+Al
0,8
4,6
dag kg
Neossolo
4,9
1,87
1.2
0,03
0,4
Latossolo
5,7
1,93
3.3
0,06
1,5
0,6
0,0
2,9
SB
t
T
V
M
Areia
Argila
Silte
cmolC dm
cmolC dm
Al
-3
H2O
Descrição da amostra
mg dm
K
-3
-3
0,2
%
g Kg
-1
Neossolo
0,60
1,43
5,2
12,3
51
690
244
66
Latossolo
2.20
2.16
5,0
43,2
0,0
273
578
149
Ambos os solos foram coletados em área de floresta, isenta da
aplicação de herbicida. Realizou-se a limpeza da superfície do solo, retirando a
62
vegetação e a camada superficial de 5 cm. Após, o solo foi retirado com auxílio
de pá e enxada e condicionados em bacidas plásticas com volume de 20 L.
Depois, foram contaminados com quatro concentrações do herbicida
proporcionalmente à recomendação para o controle de plantas daninhas em
pastagem (2,5 L ha-1 de Plenum®) cuja formução contem 80 g L-1 (7,39% m m-1)
do equivalente ácido de picloram. As concentrações foram: 25% (0,625 L ha-1),
50% (1,25 L ha-1), 75% (1,875 L ha-1) e 100% (2,5 L ha-1) de Plenum®, além do
solo sem contaminação (testemunha).
Para aplicação do herbicida, foi utilizado um pulverizador costal
pressurizado a CO2, com pressão constante de 1,41 kgf m-², equipado com
ponta contendo bico do tipo leque 80.05, proporcionando volume de 200 L ha-1
de
calda,
sendo
incorporados
manualmente
imediatamente
após
à
pulverização.
As classes de solo contaminado ficaram expostas às condições
naturais de variação climática, sendo submetidos a todas as intempéries que
ocorreram no período experimental. A variação de temperatura, umidade e
precipitação estão apresentadas na Figura 1. Aos 120 dias após a aplicação
(DAA), foram retiradas amostras de solo, as quais foram usadas para
preenchimento de vasos plásticos com capacidade de 0,5 L. Cada vaso
representou uma unidade amostral.
63
Figura 21. Caracterização climática de Alta Floresta-MT no período de janeiro a julho de 2014.
Fonte: Estação Meteorológica da UNEMAT, Campus Universitário de Alta Floresta.
Em cada vaso, foram semeadas 10 sementes de tomateiro a 0,01 m
de profundidade, sendo mantidos, posteriormente, em ambiente protegido para
germinação e desenvolvimento das plântulas. As sementes foram previamente
submetidas a teste padrão de germinação, segundo a metodologia descrita por
Brasil (2009), apresentando média de germinação de 96%.
Aos 30 das após a semeadura (DAS) foi retirada aleatoriamente uma
planta por repetição de cada tratamento, que foi fixada em FAA50 (Formaldeído,
ácido acético glacial e etanol 50%; 5:5:90 v/v), por 48 horas e posteriormente
acondicionadas em etanol 70% (JOHANSEN,1940).
Nas análises anatômicas, secções transversais na região do terço
médio do caule e região mediana da folha foram obtidas através da inclusão
das amostras em metacrilato (MEIRA & MARTINS, 2003). Os blocos foram
cortados transversalmente em micrótomo rotativo de avanço automático, com a
utilização de navalhas de aço descartáveis. Os cortes, com espessura de 8 μm,
foram corados com azul de toluidina. Os cortes foram montadas entre lâminas
e lamínulas em resina sintética Permount. As variáveis analisadas a partir das
secções transversais do caule foram: espessura de epiderme, espessura do
córtex e diâmetro do cilindro vascular. Já para as secções transversais da folha
64
foram analisadas a espessura do limbo foliar na região do feixe vascular central
e diâmetro do feixe vascular central.
As amostras foram analisadas em microscópio fotônico trinocular
Leica ICC50 (Objetivas: 4x e 10x) acoplado a um computador e analisadas no
software LAZ EZ V1.7.0. As caracterizaçãos anatômicas dos indivíduos
estudados foram elencadas e mostradas em pranchas confeccionadas a partir
das fotomicrografias. A mensuração dos tecidos do caule e folha foram obtidas
a através de 5 medições em 5 diferentes cortes transversais de cada indivíduo,
com auxilio do programa Anati Quanti 2® UFV (AGUIAR et al., 2007).
Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F e as
variáveis para os fatores quantitativos, quando significativas, foram submetidas
à análise de regressão utilizando o software Sisvar®, versão 5.3 (FERREIRA,
2011).
65
Resultados e Discussão
Observou-se interação significativa entre os fatores solo e dose do
herbicida sobre a anatomia do terço médio do caule e da região mediana da
folha do tomateiro para todas as variáveis analisadas.
Não ocorreu alteração da espessura da epiderme do caule de
plântulas
de
tomateiro
submetidas
à
Neossolo
contaminado
com
concentrações crescentes de picloram + fluroxypyr, apresentando uma
espessura média de 35,2 μm. Já em Latossolo, ocorreu redução de 28,6% na
espessura da epiderme na maior concentração em comparação com a
testemunha, atingindo valor de 27,5 μm (Figura 2, 3O).
Observou-se redução de 34,8% na espessura do córtex de plântulas
de tomateiro cultivadas em Latossolo contaminado com picloram + fluroxypyr
até a concentração 58%, apresentando células parenquimáticas com
dimensões menores e pouco espaço intercelular. A partir desta concentração,
houve aumento de 27% na espessura do córtex, com a concentração de 100%
apresentando redução de 17,4% em relação à testemunha (Figura 2, 3A-E).
Nota-se também que plântulas cultivadas em solo desprovido de contaminação
pelo herbicida apresentaram maior número de camadas de células corticais do
que as plantas cultivadas em solo contaminado (Figura 3A-E). Ainda, as células
corticais apresentaram parede celular sinuosa, com bastante espaço
intercelular (Figura 3N).
Em plantas cultivadas em Neossolo, observou-se incremento linear
da espessura do córtex com o aumento da concentração do herbicida.
Também as células apresentaram maior dimensão (Figura 3L)
e houve
aumento no número de camadas de células deste tecido nas maiores
concentrações (Figura 2, 3F-J).
O cilindro vascular do caule de plântulas do tomateiro, de maneira
geral, apresentou quatro feixes colaterais isolados, separados por células
parenquimáticas e fibras perivasculares, iniciando espessamento de parede
(Figura 3M) . No entanto, com o aumento da concentração do herbicida,
ocorreu o espessamento de 6,5% no diâmetro do cilindro vascular do caule de
plântulas cultivadas em Latossolo contaminado até a concentração de 25%
66
(Figura 2), com maior número de células parenquimáticas de preenchimento e
redução do tamanho e número de elementos de vascularização nos arcos
(Figura 3A-C). Nas concentrações de 50, 75 e 100% ocorreu redução de 5,1%,
21,5% e 54,9% no diâmetro do cilindro vascular, respectivamente (Figura 2),
com
consequente
redução
no
número
e
no
diâmetro
das
células
parenquimáticas (Figura 3D). As células xilemáticas e floemáticas ficam mais
dispersas entre as células parenquimáticas e pouco percebe-se a presença de
quatro feixes vasculares como nos caules das outras plântulas estudadas
(Figura 3P). Além disso, ocorre diminuição aparente das fibras perivasculares
(Figura 3A-E).
As alterações anatômicas no caule das plântulas de tomateiro aqui
estudadas podem estar relacionadas com o mecanismo de ação dos herbicidas
hormonais que afetam o crescimento das plantas de maneira similar à auxina
natural sendo, porém, mais persistentes e ativos (OLIVEIRA JR, 2011), com
variação dos sintomas de acordo com a concentração (NASCIMENTO &
YAMASHITA, 2009).
Em baixas concentrações, os herbicidas auxínicos possuem
propriedades hormonais semelhantes às auxinas naturais, que são importantes
para o alongamento celular, controle do crescimento lateral e formação celular
(MARCHI et al., 2008). Pode também estimular a síntese de proteínas, DNA e
RNA, promovendo a divisão celular acelerada, proporcionando crescimento às
plantas (TU et al, 2001), provocando alongamento celular devido à perda de
rigidez da parede celular pelo incremento da síntese da enzima celulase e pela
diminuição do potencial osmótico da célula provocado pelo acúmulo de
proteínas (SILVA et al., 2007). Os efeitos no crescimento de plantas podem ser
notados em doses muito baixas em plantas sensíveis (OLIVEIRA JR, 2011),
como tomateiro, alface e pepino (NASCIMENTO & YAMASHITA, 2009),
algodão, uva e fumo (CONSTANTIN et al., 2007a; OLIVEIRA JR et al., 2007;
CONSTANTIN et al., 2007b).
Esses efeitos foram observados nas células do córtex e do cilindro
vascular de tomateiro cultivado em Neossolo contaminado com picloram +
fluroxypyr, onde com o aumento da concentração do herbicida, houve aumento
no tamanho das células corticais e intensa divisão das células parenquimáticas
de preenchimento (Figura 3F-J).
67
Figura 22. Espessura da parede celular, espessura do córtex e diâmetro do cilindro vascular do
caule de tomateiro em função da concentração de picloram + fluroxypyr em Latossolo (La) e
Neossolo (Ne). Alta Floresta-MT, 2014.
68
Figura 3A-P. Corte transversal do terço médio do caule de plântulas de tomateiro semeadas
120 dias após a contaminação do substrato com concentrações de picloram + fluroxypyr. A=
Latossolo 0%; B= Latossolo 25%; C= Latossolo 50%; D= Latossolo 75%; E= Latossolo 100%;
F= Neossolo 0%; G= Neossolo 25%; H= Neossolo 50%; I= Neossolo 75%; J= Neossolo 100%.
Barra = 200 μm (A-J) e 40 μm (L-P)
69
Entretanto,
quando
a
concentração
aumenta,
causa
várias
anomalias em dicotiledôneas sensíveis (KELLEY & REICHERS, 2007), como
tumores e engrossamento irregular do caule e raízes, formação de gemas
múltiplas e hipertrofia das raízes laterais e crescimento desorganizado,
epinastia das folhas e retorcimento do caule (DEUBER, 2003; ROMAN et al.,
2007; OLIVEIRA JR, 2011).
O que pode se observar em plantas cultivadas em Latossolo
contaminado, que em concentrações menores houve espessamento do córtex
e do cilindro vascular, mas com o aumento da toxidade pelo herbicida, ocorreu
redução no tamanho e divisão celular desordenada nas células do cilindro
vascular (Figura 3A-E).
Com relação à anatomia da folha, é possível verificar que houve
uma relação positiva entre concentração de picloram + fluroxypyr e a
espessura do limbo foliar, chegando a 480 μm de espessura nas plântulas
contaminadas com herbicida, valor 2,7 vezes superior a testemunha (Figura 4,
5A-E). Entretanto, ocorreu uma desorganização da estrutura interna da folha
(Figura 5N) .
As plântulas cultivadas em Latossolo desprovido de contaminação
por picloram apresentaram epiderme unisseriada e intacta, parênquima
paliçádico compacto, com células de tamanho regulares e parênquima
lacunoso com pouco espaço intercelular e ausência de células colapsadas
(Figura 5A, L).
Com o aumento da concentração do herbicida, verificou
aumento no espaço intercelular entre as células parenquimáticas, com
parênquima paliçádico menos compactado ou ausência deste tecido (Figura
5O-P) e com células de tamanhos irregulares (Figura 5B-C, M). Nas
concentrações mais elevadas, observou-se células bastante colapsadas,
aumento do espaço intercelular, diminuição da espessura e até mesmo
ausência do parênquima paliçádico. Nota-se também células com formatos
distintos e irregulares no parênquima lacunoso (Figura 5D-E, O).
As plântulas cultivadas em Neossolo apresentaram menor variação
na espessura do limbo foliar, comparando com as cultivadas em Latossolo.
Houve um acréscimo de 33% até a concentração de 50%, chegando a 281 μm,
com redução de 73 μm até a maior concentração (Figura 4). Também, o
aumento da concentração do herbicida provocou desorganização dos tecidos
70
internos da folha, com aumento dos espaços intercelulares no parênquima
lacunoso e paliçádico, desenvolvimento anormal das células, desnaturação da
parede celular e colapso de células parenquimáticas (Figura 5F-J, O), bem
como, desestruturação da parede periclinal externa da epiderme na face
adaxial (Figura 5I).
Martin & Castro (1999), realizando estudos anatômicos de folhas de
tomateiros tratados com diferentes reguladores vegetais verificaram aumento
da espessura do limbo foliar em soluções contendo auxina.
Ao estudar o efeito de quatro formulações de glyphosate sobre a
estrutura foliar de seis clones de Eucaliptus grandis, Santos et al. (2008)
verificaram que apesar de visualmente sadias, as folhas amostradas
apresentaram alterações estruturais na nervura mediana e na região
intermediária da folha, como parênquima lacunoso colapsado, rompimento da
parede periclinal externa da epiderme, colapso de tecidos mais internos, como
o colênquima subepidérmico, hipertrofia, hiperplasia e plasmólise.
A espessura do feixe vascular na porção média, na nervura central
da folha de tomateiro aumentou 108,7 μm até a maior concentração, tendo
ponto de máxima espessura na concentração de 73% de picloram + fluroxypyr.
Em Neossolo, ocorreu aumento de 55,7 μm até a concentração de 50% com
redução de 54,2 μm até a maior dose.
Esses resultados são semelhantes aos encontrados por Martin &
Castro (1999), onde reguladores de crescimento contendo auxina provocaram
aumento em altura e na largura do feixe vascular da nervura principal do terço
mediano dos folíolos laterais, porém diminuiu o número de vasos do xilema.
71
Figura 23. Espessura do limbo foliar e diâmetro do feixe vascular central da folha de plântulas
de tomateiro em função da concentração de picloram + fluroxypyr em Latossolo (La) e
Neossolo (Ne).
As modificações na espessura do limbo foliar são decorrentes das
alterações na espessura da epiderme, no volume das células mesofílicas, no
número de camadas de mesofilo, na quantidade de espaços intercelulares, na
espessura das nervuras ou espessura da parede celular (MEZIANE &
SHIPLEY, 1999), e que qualquer tipo de estresse, biótico ou abiótico,
provocado por alterações ambientais, como o tipo de solo ou a contaminação
do substrato por agroquímicos, podem modificar as características anatômicas
das folhas das espécies cultivadas (FIGUEIREDO et al., 2013).
72
Figura 24A-P. Corte transversal do terço médio na região da nervura central da folha de
plântulas de tomateiro semeadas 120 dias após a contaminação do substrato com
concentrações de picloram + fluroxypyr. A= Latossolo 0%; B= Latossolo 25%; C= Latossolo
50%; D= 75%; E= Latossolo 100%; F= Neossolo 0%; G= Neossolo 25%; H= Neossolo 50%; I=
Neossolo 75%; J= Neossolo 100%. Barra = 250 μm (A-J) e 50 μm (L-P).
De maneira geral, a aplicação de picloram + fluroxypyr provocou
alteração anatômica no caule e folha de tomateiro em ambos as classes de
solo, comprovando a sensibilidade da espécie ao herbicida. No entanto os
efeitos foram mais severos nas plantas cultivadas em Latossolo.
73
As alterações menos expressivas do herbicida verificadas em
Neossolo pode estar relacionada com a elevada solubilidade do picloram em
água. Como visto no Capítulo I, a fitointoxicação de plântulas de tomateiro por
picloram + fluroxypyr aos 120 DAA (dias após a aplicação) do herbicida foi
muito baixa nesta classe de solo quando comparado com as plantas cultivadas
em Latossolo.
Os Neossolos são solos de textura arenosa ou franco-arenosa, com
baixa capacidade de agregação de partículas, condicionada por baixo teores
de argila e de matéria orgânica. Também apresentam baixa capacidade de
troca catiônica e consequentemente limitações na retenção e armazenamento
de água, nutrientes e moléculas polares (SANTOS et al., 2013).
A molécula de picloram apresenta baixa sorção, alta solubilidade em
água e elevado potencial de lixiviação, podendo atingir aquíferos subterrâneos
(BOVEY & RICHARDSON, 1991; PANG et al., 2000; CLOSE et al., 2003;
SILVA et al., 2007; D'ANTONINO et al., 2009a).
No período experimental ocorreu elevada precipitação pluviométrica
(Figura 1), que pode ter lixiviando parte do picloram nesta classe de solo,
reduzindo
a
disponibilidade
do
herbicida
para
absorção
radicular
e
proporcionando menor fitointoxicação às plantas.
Berisford et al. (2006) relatam que o picloram apresentou elevada
mobilidade lateral e vertical, além de alta persistência em solos argilosos como
os Latossolos, promovendo maior fitointoxicação às plantas. Isso pode explicar
as alterações mais drásticas ocorrido nos tecidos foliares e caulinares de
plântulas de tomateiro cultivadas em Latossolo contaminado com o herbicida.
Devido à baixa sorção do herbicida e baixa retenção das partículas
nos Neossolos, aliada a elevada precipitação pluviométrica da região, a
disponibilidade da molécula do herbicida para absorção de plantas aos 120
DAA foi menor nesta classe de solo, diminuindo a fitointoxicação das plântulas
e consequentemente alterações anatômicas menos visíveis.
Também as maiores alterações observadas nos tecidos da folha
pode estar relacionada com os processos do herbicida na planta. A molécula
de picloram apresenta comportamento semelhante a auxina, e quando em
concentrações elevadas, crescimento desordenado e descontrolado nos
tecidos de plantas suscetíveis (TU et al., 2001), Também provoca distúrbios no
74
metabolismo dos ácidos nucléicos, aumentando a atividade enzimática e
consequentemente
destruição
dos
vazos
floemáticos.
Ainda
provoca
alongamento celular, turgescência e rompimento da parece celular e
consequentemente, coalização das células (MACHADO et al., 2006), além de
induzir o fechamento estomático e provocar alterações no balanço iônico das
células,
causando
distúrbios
na
atividade
fotossintética
e
respiração
(PEMADASA & JEYASEELAN, 1976).
Outro processo provocado pelos herbicidas auxínicos é o estímulo
da produção do etileno nas plantas, estimulando a síntese do ácido abscísico,
que se acumula inicialmente nas folhas e depois é translocado pela planta,
atuando no fechamento estomático (MERCIER, 2004), reduzindo o influxo de
CO2 para o interior da folha. O etileno promove a formação da celulase,
reduzindo a resistência física da parede celular, proporcionando alongamento
celular através do aumento da pressão interna da célula pela água
condicionada pelo acúmulo de cálcio no citoplasma. (MACIER, 2004;
MACHADO et al., 2006). Com o aumento no tamanho da célula, pode ocorrer
obstrução dos feixes vasculares, reduzindo a translocação de água e
fotoassimilados (BELO et al., 2011).
Assim, as modificações anatômicas do caule são dependentes dos
processos que a molécula do herbicida sofre ao ser translocada para a folha,
caracterizando anomalias mais severas nos tecidos do limbo foliar.
Vale ressaltar, que ainda não é possível afirmar que as alterações
observadas na anatomia de caule e da folha são maléficas ao desenvolvimento
e produção de tomateiro, uma vez que realizou-se a análise no estádio de
plântula, não deixando-as completar o seu ciclo. Assim, seria interessante
acompanhar as alterações anatômicas provocadas por picloram + fluroxypyr
em todos os ciclos da planta.
75
Conclusões
Nas condições experimentais deste estudo, pode-se concluir que:
Ocorreram alterações na morfologia de caule e folha em todas as
concentrações de picloram + fluroxypyr.
As alterações foram mais severas em plantas cultivadas em
Latossolo contaminado com picloram + fluroxypyr.
Os tecidos do limbo foliar foram mais afetados pela ação de picloram
+ fluroxypyr.
Independentemente da concentração do herbicida, as folhas das
plântulas cultivadas em ambos os solos apresentaram hipertrofia, hiperplasia e
plasmólise.
76
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TIBURCIO, R. A. S. FERREIRA, F. A.; MELO, C. A. D.; SILVA, E. F. S. Danos
visuais e anatômicos causados pelo glyphosate em folhas de Eucalyptus
grandis. Planta Daninha, v. 26, n. 1, p. 9-16, 2008.
SILVA, A. A.; VIVIAN, R.; OLIVEIRA Jr., R. S. Herbicidas: comportamento no
solo. In: SILVA, A.A.; SILVA, J.F. (Eds.). Tópicos em manejo de plantas
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YAMASHITA, O. M.; BETONI, J. R.; GUIMARÃES, S. C.; ESPINOSA, M. M.
Influência do glyphosate e 2,4-D sobre o desenvolvimento inicial de espécies
florestais. Scientia Forestalis, v. 37, n. 84, p. 359-366, dez. 2009.
80
3.3
INFLUÊNCIA
DE
CONCENTRAÇÕES
PICLORAM
COMO
CONTAMINANTE DE SOLOS NOS TECIDOS DE CAULE E FOLHA DE
Solanum lycopersicon
81
Resumo – A contaminação por herbicidas de efeito residual prolongado no
solo pode provocar alterações anatômicas de plantas sensíveis. Neste
contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar as modificações anatômicas de
caule e folha de tomateiro provocadas por concentrações crescentes de
picloram + 2,4-D em duas classes de solo da região amazônica. O Trabalho foi
desenvolvido na UNEMAT, em Alta Floresta-MT, em DIC, em esquema fatorial
2x5, com 4 repetições. Contaminou-se as classes de solo Latossolo e Neossolo
com 0, 25, 50, 75 e 100% da dosagem recomendada dos herbicidas picloram +
2,4-D e, deixando o solo exposto às intempéries climáticas. Aos 120 dias após
a aplicação do herbicida, amostras de ambos os solos foram transferidas para
recipiente plástico com capacidade de 0,5 L onde foram semeadas 10
sementes de tomateiro. 30 dias após a semeadura, secções transversais do
caule e folha foram fixadas em FAA50, emblocadas em metacrilato, cortadas em
micrótomo rotativo e coradas com azul de toluidina. Foram obtidas ilustrações
por meio do capturador de imagens, acoplado ao fotomicroscópio Leica DMLB.
Analizou-se a espessura dos tecidos do caule e folha. Os dados foram
submetidos a análise de variância e regressão pelo programa estatístico
Sisvar. Em Latossolo, ocorreu menor número de elementos de vascularização,
diminuição das fibras, grande quantidade de células parenquimáticas, bem
como células corticais de maior volume em todas as concentrações em relação
as plantas cultivadas em Neossolo, que apresentaram células corticais mais
achatadas, com espaços intercelulares conspícuos e cilindro vascular mais
espesso, sem desorganização dos tecidos do limbo foliar e com pouquíssimas
células parenquimáticas colapsadas.
Palavras-Chave: Câmbio vascular, Herbicida, Latossolo, Neossolo, Tomateiro.
82
Abstract – Soil contamination by herbicides prolonged residual effect in the soil
can cause anatomical changes of sensitive plants. In this context, the aim of
this study was to investigate the anatomical changes in stem and leaf of tomato
caused by increasing concentrations of picloram + 2,4- D in two soil classes
found in the Amazon region. The work was developed in UNEMAT, University
Campus of Alta Floresta - MT, in a completely randomized design (CRD) in a
2x5 factorial arrangement (2 classes of soil and 5 doses of herbicides), with 4
replicates. Contaminated itself the soil classes GF and QRO with 0, 25, 50, 75
and 100% of the recommended dose of herbicide picloram + 2,4-D and
exposing the soil to inclement weather. At 120 DAA, samples of both soils were
transferred to plastic with a capacity of 0,5 L where 10 tomato seeds were sown
container getting affected for 30 days in a greenhouse. After this, the transverse
period of the middle third of the stem and middle region of the leaf area FAA 50
sections were fixed, embedded in methacrylate were cut on a rotary microtome
and stained with toluidine blue. So graphics were obtained through capturing
images, coupled with the light microscope Leica DMLB. The variables analyzed
were: thickness of the epidermis, cortex and vascular cylinder diameter of the
stem and leaf thickness and vascular bundle of the leaf. Data were submitted to
analysis of variance and regression by Sisvar statistical program. In the Oxisol,
fewer elements vascularization, decreased fiber, lots of parenchyma cells and
cortical cells of higher volume in all concentrations compared occurred plants
grown in a sandy, which showed more flattened cortical cells with intercellular
spaces conspicuous vascular cylinder and thicker without tissue disorganization
of the leaf blade and with very few collapsed parenchyma cells.
Key-words: Vascular exchange, Herbicide, Oxisol, Typic, Tomato.
83
Introdução
A utilização de herbicidas no controle de plantas invasoras em
pastagem tem contribuído de maneira substancial para a expansão da
produção de bovinos, sendo uma alternativa eficaz e economicamente viável.
Dentre os herbicidas registrados para pastagens no Brasil, destacam-se as
misturas pré-formuladas de herbicidas do grupo químico das auxinas sintéticas
como picloram + 2,4-D e picloram + fluroxypyr (RODRIGUES & ALMEIDA,
2005).
Esses herbicidas apresentam similaridade estrutural com as auxinas
naturais encontradas nas plantas (OLIVEIRA JR., 2011), e são comumente
utilizados em diversas culturas tanto anuais como perenes, para controle
eficiente de plantas lenhosas e trepadeiras (RODRIGUES & ALMEIDA, 2005).
O picloram mata ou danifica plantas herbáceas dicotiledôneas
anuais ou perenes e plantas arbustivas. Atua como auxina sintética, causando
crescimento desordenado e descontrolado em plantas suscetíveis (TU et al.,
2001), provoca distúrbios no metabolismo dos ácidos nucléicos, aumenta a
atividade enzimática e destrói o floema, pode provocar alongamento celular,
turgescência e rompimento das células. As raízes perdem sua habilidade de
absorver água e nutrientes provocando esgotamento das reservas de energia
da planta daninha e finalmente sua morte (BIBIANO et al., 2012).
O picloram apresenta período residual longo no solo, exercendo
influência marcante na eficácia do controle de plantas invasoras, mas pode
acarretar em problemas para o desenvolvimento de espécies sensíveis
(ROMAN et al., 2007), como tomateiro, alface e pepino (NASCIMENTO &
YAMASHITA, 2009), algodão, uva e fumo (CONSTANTIN et al., 2007a;
OLIVEIRA JR et al., 2007; CONSTANTIN et al., 2007b), principalmente quando
são cultivadas em áreas tratadas com esse produto (SANTOS et al., 2006).
Entre os sintomas visuais causados por resíduo de picloram no solo,
destacam-se a redução drástica na altura, retorcimento do caule e crescimento
anormal das folhas (NASCIMENTO & YAMASHITA, 2009), encarquilhamento e
o dobramento das bordas do limbo foliar, com posterior clorose e necrose das
folhas e caules (SANTOS et al., 2013).
84
No entanto, há carência de informações referentes às modificações
anatômicas provocadas por resíduos de herbicidas de efeito prolongado no
solo sobre plantas sensíveis.
Trabalhos relacionando o efeito de herbicidas com a modificações
anatômicas das plantas permitem a melhor avaliação das injúrias, além de
fornecer informações sobre as mudanças na proporção dos tecidos de plantas
aparentemente sadias, contribuindo com informações sobre sua estrutura
interna.
A influência de herbicidas na morfologia de plantas vêm sendo
realizados no Brasil, como aplicação de trifuralin, pedimentalin e 2,4-D em
Euphorbia heterophylla L. (DEUBER, et al., 1977), de lactofen em soja
(DAMIÃO FILHO et al., 1992), de nicosulfurom em milho (MÔRO & FILHO,
1999), de glyphosate em eucalipito (SANTOS et al., 2008), de 2,4-D, diquat e
glyphosate em Polygonum lapathifolium (COSTA et al., 2011), de quinclorac
em capim-arroz (FERREIRA et al., 2012), entre outros.
Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar as modificações
anatômicas de caule e folha do tomateiro provocadas por concentrações
crescentes de picloram + 2,4-D em duas classes de solo ocorrentes na região
amazônica.
85
Material e Métodos
O trabalho foi desenvolvido no município de Alta Floresta, localizado
no extremo norte do Estado de Mato Grosso, situado nas coordenadas
09º52’18” de latitude Sul e 56º06’41” de longitude Oeste, com altitude de 280 m
acima do nível do mar. O clima é do tipo Awi, segundo a classificação Köppen,
tropical chuvoso com nítida estação seca. A temperatura varia entre 20 e 38
ºC, com média de 26 ºC. A precipitação pluviométrica encontra-se em torno de
2.400 mm ano-1, com umidade relativa média anual de 70% (FERREIRA,
2001).
O trabalho foi realizado em área experimental pertencente à
Universidade do Estado do Mato Grosso, Campus Universitário de Alta
Floresta, onde, em diferentes classes de solo, foi avaliada a persistência de
doses crescentes do herbicida Tordon®, cuja formulação contém picloram.
Realizou-se a análise da interferência do herbicida sobre a anatomia
do caule e folha de tomateiro em duas classes de solos diferentes: Latossolo
Vermelho-Amarelo ácrico (LVAw) e Neossolo Quartzarênico órtico (QRo), cujas
análises química e textural encontram-se na Tabela 1. Dessa maneira,
constituiu-se o delineamento experimental inteiramente casualizado (DIC), em
esquema fatorial 2x5 (2 classes de solo e 5 doses de herbicidas), com 4
repetições.
TABELA 1. Análise química e textural de Latossolo e Neossolo, Alta FlorestaMT, 2014.
Descrição da amostra
pH
MO
P (mehl)
-1
Ca
Mg
H+Al
0,8
4,6
dag kg
Neossolo
4,9
1,87
1.2
0,03
0,4
Latossolo
5,7
1,93
3.3
0,06
1,5
0,6
0,0
2,9
SB
t
T
V
M
Areia
Argila
Silte
cmolC dm
cmolC dm
Al
-3
H2O
Descrição da amostra
mg dm
K
-3
-3
0,2
%
g Kg
-1
Neossolo
0,60
1,43
5,2
12,3
51
690
244
66
Latossolo
2.20
2.16
5,0
43,2
0,0
273
578
149
Ambos os solos foram coletados em área de floresta, isenta da
aplicação de herbicida. Realizou-se a limpeza da superfície do solo, retirando a
86
vegetação e a camada superficial de 5 cm. Após, o solo foi retirado com auxílio
de pá e enxada e condicionados em bacidas plásticas com volume de 20 L.
Depois, os solos foram contaminados com quatro concentrações do
herbicida proporcionalmente à recomendação para o controle de plantas
daninhas em pastagem (4,0 L ha-1 de Tordon®) cuja formução contém 64 g L-1
(6,40% m m-1) do equivalente ácido do picloram. As concentrações foram: 25%
(1,0 L ha-1), 50% (2,0 L ha-1), 75% (3,0 L ha-1) e 100% (4,0 L ha-1) de Plenum®,
além do solo sem contaminação (testemunha).
Para aplicação do herbicida, foi utilizado um pulverizador costal
pressurizado a CO2, com pressão constante de 1,41 kgf m-², equipado com
ponta contendo bico do tipo leque 80.05, proporcionando volume de 200 L ha -1
de
calda,
sendo
incorporados
manualmente
imediatamente
após
à
pulverização.
As classes de solo contaminado ficaram expostas às condições
naturais de variação climática, sendo submetidos a todas as intempéries que
ocorreram no período experimental. A variação de temperatura, umidade e
precipitação estão apresentadas na Figura 1. Aos 120 dias após a aplicação
(DAA), foram retiradas amostras de solo, as quais foram usadas para
preenchimento de vasos plásticos com capacidade de 0,5 L. Cada vaso
representou uma unidade amostral.
Em cada vaso, foram semeadas 10 sementes de tomateiro a 0,01 m
de profundidade, sendo mantidos, posteriormente, em ambiente protegido para
germinação e desenvolvimento das plântulas. As sementes foram previamente
submetidas a teste padrão de germinação, segundo a metodologia descrita por
Brasil (2009), apresentando média de germinação de 96%.
Aos 30 das após a semeadura (DAS) foi retirada aleatoriamente uma
planta por repetição em cada tratamento, que foi fixada em FAA50
(Formaldeído, ácido acético glacial e etanol 50%; 5:5:90 v/v), por 48 horas e
acondicionadas em etanol 70% (JOHANSEN, 1940).
87
Figura 1. Caracterização climática de Alta Floresta – MT no período de janeiro a junho de 2014.
Fonte: Estação Meteorológica da UNEMAT, Campus Universitário de Alta Floresta.
Nas análises anatômicas, secções transversais na região do terço
médio do caule e região mediana da folha foram obtidas através da inclusão
das amostras em metacrilato (MEIRA & MARTINS, 2003). Os blocos foram
cortados transversalmente em micrótomo rotativo de avanço automático, com a
utilização de navalhas de aço descartáveis. Os cortes, com espessura de 8 μm,
foram corados com azul de toluidina. As lâminas foram montadas entre lâminas
e lamínulas em resina sintética Permount. As variáveis analisadas a partir das
secções transversais do caule foram: espessura de epiderme, espessura do
córtex e diâmetro do cilindro vascular. Já para as secções transversais da folha
foram analisadas a espessura do limbo foliar na região do feixe vascular central
e diâmetro do feixe vascular central.
As amostras foram analisadas em microscópio fotônico trinocular
Leica ICC50 (Objetivas: 4x e 10x) acoplado a um computador e analisadas no
software LAZ EZ V1.7.0. A caracterização anatômica dos indivíduos estudados
foram elencadas e mostradas em pranchas confeccionadas a partir das
fotomicrografias. A mensuração dos tecidos do caule e folha foram obtidas a
através de 5 medições em 5 diferentes cortes transversais de cada indivíduo,
com auxilio do programa Anati Quanti 2® UFV (AGUIAR et al., 2007).
88
Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F e as
variáveis para os fatores quantitativos, quando significativas, foram submetidas
à análise de regressão utilizando o software Sisvar®, versão 5.3 (FERREIRA,
2011).
89
Resultados e Discussão
Ocorreu efeito significativo da interação entre os fatores solo e dose
do herbicida para espessura do córtex e diâmetro do cilindro vascular do caule,
bem como para espessura do limbo foliar e do feixe vascular da folha. Não
ocorreu significância para os fatores isolados e nem para a interação entre os
fatores para a variável espessura da epiderme do caule.
O terço médio do caule das plântulas de tomateiro, de maneira geral,
apresentou uma camada de células epidérmicas achatadas e justapostas,
córtex com seis camadas de células parenquimáticas de formato arredondado
e com espaço intercelular e cilindro vascular com quatro feixes colaterais
isolados, separados por células parenquimáticas e fibras perivasculares
iniciando espessamento de parede (Figura 2A-J, L).
Ocorreu incremento de 34,8% na espessura do córtex do caule de
plântulas de tomateiro cultivadas em Latossolo contaminado com a
concentração de 50% de picloram + 2,4-D, atingindo espessura máxima de
403,6 μm, com posterior redução de 29,5% até a maior concentração. O
mesmo comportamento foi verificado para as plântulas cultivadas em Neossolo,
onde tiveram aumento de 28,7%, atingindo a espessura de 315,6 μm na
metade da concentração recomendada, a partir da qual reduziu 26,3%,
chegando a 232,6 μm na maior concentração. Também, a espessura do córtex
de plantas cultivadas em Latossolo foi maior em todas as concentrações do
herbicida em relação às cultivadas em Neossolo (Figura 3).
Visualmente, nota-se aumento no diâmetro do córtex até a
concentração de 50% do herbicida no caule de plântulas cultivadas em ambos
os solos, com redução de tamanho nas concentrações subsequentes (Figura
2A-E, F-J). Na concentração de 50% do herbicida as células do córtex
apresentam formato arredondado e poucos espaços intercelulares. Observa-se
ainda, que as plantas cultivadas em Latossolo, apresentaram células corticais
de maior volume em todas as concentrações (Figura 2M) em relação às
cultivadas em Neossolo, que apresentaram células mais achatadas e com
espaços intercelulares conspícuos (Figura 2N). Na maior concentração,
ocorreu redução do nas células parenquimáticas, que apresentaram paredes
celulares sinuosas, com mais espaços intercelulares (Figura 2P).
90
Figura 25A-P. Corte transversal do terço médio de caule de plântulas de tomateiro semeadas
120 dias após a contaminação do substrato com concentrações de picloram + 2,4-D. A=
Latossolo 0%; B= Latossolo 25%; C= Latossolo 50%; D= Latossolo 75%; E= Latossolo 100%;
F= Neossolo 0%; G= Neossolo 25%; H= Neossolo 50%; I= Neossolo 75%; J= Neossolo 100%.
Barra= 200 μm (A-J) e 40 μm (L-P).
91
Figura 3. Espessura do córtex e diâmetro do cilindro vascular do caule de plântulas de
tomateiro em função da concentração de picloram + 2,4-D em Latossolo (La) e Neossolo (Ne).
Alta Floresta-MT, 2014.
Analisando a influência da concentração de picloram + 2,4-D nos
aspectos anatômicos do cilindro vascular, observa-se que até a concentração
de 40% do herbicida, ocorreu aumento de 25% e 9,7% no diâmetro do cilindro
vascular das plantas cultivadas em Latossolo e Neossolo respectivamente,
atingindo diâmetro máximo de 624,75 e 700,69 μm. Em concentrações
superiores a 40%, houve redução do diâmetro do cilindro vascular em 45,1% e
17,7%, respectivamente. Também, as plantas cultivadas em Neossolo
apresentaram cilindro vascular mais espesso e menor alteração em seu
diâmetro quando comparada com as cultivadas em Latossolo (Figura 3).
Nas fotomicrografias do caule, observa-se aumento das fibras
perivasculares e no diâmetro das células parenquimáticas, separando os feixes
vasculares em Latossolo (Figura 2A-C). Nas concentrações elevadas, há
92
menor número de elementos de vascularização e diminuição das fibras, e
grande quantidade de células parenquimáticas (Figura 2D-E). Já em Neossolo,
ocorre nítido afastamento dos feixes vasculares, com aumento no volume das
células parenquimáticas de preenchimento e multiplicação das fibras até a
concentração de 50% do herbicida (Figura 2F-H, O), com colapso de células de
condução xilemáticas e floemáticas (Figura 2H). Nas maiores concentrações,
observou-se diminuição no número de células de condução, diminuição na
quantidade e diâmetro de células do tecido fundamental que preenchem o
cilindro vascular (Figura 2I-J).
Comparando o caule das plântulas de tomateiro cultivadas nas duas
classes de solo, observa-se achatamento das células corticais em Neossolo.
Efeito notado principalmente nas células próximas ao cilindro vascular (Figura
2H-J), bem como afastamento dos feixes vasculares devido à maior quantidade
e tamanho das células do parênquima fundamental de preenchimento (Figura
2A-E, F-J).
Essas alterações anatômicas no caule nas plântulas de tomateiro
podem estar relacionadas com o mecanismo de ação dos herbicidas hormonais
que afetam o crescimento das plantas de maneira similar à auxina natural
sendo, porém, mais persistentes e ativos (OLIVEIRA JR, 2011), com variação
dos sintomas de acordo com a concentração (NASCIMENTO & YAMASHITA,
2009).
Em baixas concentrações, os herbicidas auxínicos possuem
propriedades hormonais semelhantes às auxinas naturais, que são importantes
para o alongamento celular, controle do crescimento lateral e formação celular
(MARCHI et al., 2008). Pode também estimular a síntese de proteínas, DNA e
RNA, promovendo a divisão celular acelerada, proporcionando crescimento às
plantas (TU et al., 2001), provocando alongamento celular devido à perda de
rigidez da parede celular pelo incremento da síntese da enzima celulase e pela
diminuição do potencial osmótico da célula provocado pelo acúmulo de
proteínas (SILVA et al., 2007). E os efeitos no crescimento de plantas podem
ser notados em doses muito baixas em plantas sensíveis (OLIVEIRA JR,
2011), como tomateiro, alface e pepino (NASCIMENTO & YAMASHITA, 2009),
algodão, uva e fumo (CONSTANTIN et al., 2007a; OLIVEIRA Jr et al., 2007;
CONSTANTIN et al., 2007b).
93
Esses efeitos foram observados nas células do córtex e do cilindro
vascular de tomateiro cultivado em ambos os solos contaminado com picloram
+ 2,4-D, onde com o aumento da concentração do herbicida, houve aumento
no tamanho das células corticais, intensa divisão das células parenquimáticas
de preenchimento (Figura 2A-E; 3F-J).
Entretanto, KELLEY & REICHERS (2007) relata que quando a
concentração aumenta, causa várias anomalias em dicotiledôneas sensíveis,
como tumores e engrossamento irregular do caule e raízes, formação de
gemas múltiplas e hipertrofia das raízes laterais e crescimento desorganizado,
epinastia das folhas e retorcimento do caule (DEUBER, 2003; ROMAN et al.,
2007; OLIVEIRA JR, 2011).
O que pode ser observado nas plântulas cultivadas neste trabalho
com substrato contaminado, pois com o aumento da concentração do
herbicida, ocorreu redução no tamanho e divisão celular desordenada nas
células do cilindro vascular (Figura 2A-J), com colapso dos elementos de
vascularização (Figura 2H).
Já a folha das plântulas de maneira geral, possui epiderme
unisseriada, com células justapostas e achatadas em ambas as faces. No
entanto as células epidérmicas da face abaxial aumentam de tamanho,
adquirindo formato arredondado próximo à nervura central (Figura 3M). O
mesofilo é dorsiventral, com parênquima paliçádico compactado e parênquima
lacunoso com pouco espaço intercelular. Na nervura central, ocorre um único
feixe colateral, circundado por células esclerenquimáticas (Figura 4L). Observase também uma a duas camadas de colênquima próximos a epiderme abaxial
(Figura 4M), sendo que esse número variável dependendo da dose da
contaminação (Figura 4-J).
A espessura do limbo foliar de plântulas de tomateiro submetidas à
Latossolo
contaminado
com
herbicida
aumentou
proporcionalmente
à
concentração de picloram + 2,4-D, com incremento de 184% naespessura da
folha,
atingindo
521
μm
(Figura
5).
No
entanto,
também
ocorreu
desorganização nos tecidos do limbo, com células do parênquima lacunoso
apresentando diversas formas e crescimento irregular, amplos espaços
intercelulares e células bastante colapsadas (Figura 4O-P). Também ocorreu
desestruturação do paliçádico, com células desuniformes, colapsadas e com
94
parede celular com formato irregular, perdendo a característica compactada
(Figura 4N).
Figura 4A-P. Corte transversal do terço médio na região da nervura central da folha de
plântulas de tomateiro semeadas 120 dias após a contaminação do substrato com
concentrações de picloram + 2,4-D A= Latossolo 0%; B= Latossolo 25%; C= Latossolo 50%;
D= Latossolo 75%; E= Latossolo 100%; F= Neossolo 0%; G= Neossolo 25%; H= Neossolo
50%; I= Neossolo 75%; J= Neossolo 100%. Barra= 250 μm (A-J) e 50 μm (L-P)
As plantas cultivadas em Neossolo tiveram aumento de apenas 31%
na espessura do limbo foliar na dosagem recomendada, com ponto de máximo
95
incremento próximo da concentração de 60% do herbicida (Figura 5). Nota-se
que as células do mesofilo apresentaram maior dimensão, com aparecimento
de espaços intercelulares. No entanto, diferentemente das plântulas cultivadas
em Neossolo, não ocorreu desorganização dos tecidos do limbo foliar, com
pouquíssimas células parenquimáticas colapsadas. (Figura 4F-J).
Figura 26. Espessura limbo foliar e do feixe vascular da folha de plântulas de tomateiro em
função da concentração de picloram + 2,4-D em Latossolo (La) e Neossolo (Ne). Alta floresta –
MT, 2014.
A espessura do feixe vascular da região mediana da folha de
tomateiro decresceu 34% até a concentração de 40% de picloram + 2,4-D,
aumentando 111% até a maior concentração, onde as plântulas apresentaram
feixes vasculares 39,4% mais espessos em relação à testemunha, atingindo
199 μm de espessura (Figura 5). Em Neossolo, ocorreu aumento proporcional
de 49,5% no diâmetro dos feixes vasculares, chegando a somente 80,1 μm de
espessura na maior concentração.
Como alteração anatômica do feixe vascular, é possível observar
visualmente, aumento no número de elementos de condução do xilema e do
96
floema e fibras. Além de maior espaçamento entre os elementos de
vascularização em plantas cultivadas em Latossolo (Figura 4A-E), e maior
diâmetro dos vasos condutores das plantas cultivadas em Neossolo (Figura 4FJ).
Esses resultados são semelhantes aos encontrados por Martin e
Castro (1999), onde reguladores de crescimento contendo auxina provocaram
aumento da espessura do limbo foliar, proporcionando maior altura e largura do
feixe vascular da nervura principal do terço mediano dos folíolos laterais.
Ao estudar o efeito de quatro formulações de glyphosate sobre a
estrutura foliar de seis clones de Eucaliptus grandis, Santos et al. (2008)
verificaram que apesar de visualmente sadias, as folhas amostradas
apresentaram alterações estruturais na nervura mediana e na região
intermediária da folha, como parênquima lacunoso colapsado, rompimento da
parede periclinal externa da epiderme, colapso de tecidos mais internos, como
o colênquima subepidérmico, hipertrofia, hiperplasia e plasmólise.
As modificações na espessura do limbo foliar são decorrentes das
alterações na espessura da epiderme, no volume das células mesofílicas, no
número de camadas de mesofilo, na quantidade de espaços intercelulares, na
espessura das nervuras ou espessura da parede celular (MEZIANE &
SHIPLEY, 1999), e que qualquer tipo de estresse, biótico ou abiótico,
provocado por alterações ambientais, como o tipo de solo ou a contaminação
do substrato por agroquímicos, podem modificar as características anatômicas
das folhas das espécies cultivadas (FIGUEIREDO et al., 2013).
De maneira geral, a aplicação de picloram + 2,4-D provou alteração
anatômica no caule e folha de tomateiro em ambos as classes de solo,
comprovando a sensibilidade da espécie ao herbicida. No entanto os efeitos
foram mais severos nas plantas cultivadas em Latossolo.
As alterações menos expressivas do herbicida verificadas em
Neossolo pode estar relacionada com a elevada solubilidade do picloram em
água. Como visto no Capítulo I, a fitointoxicação de plântulas de tomateiro por
picloram + 2,4-D aos 120 DAA (dias após a aplicação) do herbicida foi muito
baixa nesta classe de solo quando comparado com as plantas cultivadas em
Latossolo.
97
Os Neossolos são solos de textura arenosa ou franco-arenosa, com
baixa capacidade de agregação de partículas, condicionada por baixo teores
de argila e de matéria orgânica. Também apresenta baixa capacidade de toca
catiônica e consequentemente limitações na retenção e armazenamento de
água, nutrientes e moléculas polares (SANTOS et al., 2013).
Também, a molécula de picloram apresenta baixa sorção, alta
solubilidade em água e elevado potencial de lixiviação, podendo atingir
aquíferos subterrâneos (BOVEY & RICHARDSON, 1991; PANG et al., 2000;
CLOSE et al., 2003; SILVA et al., 2007; D'ANTONINO et al., 2009).
No período experimental ocorreu elevada precipitação pluviométrica
(Figura 1), lixiviando parte do picloram nesta classe de solo, reduzindo a
disponibilidade do herbicida para absorção radicular e proporcionando menor
fitointoxicação às plantas.
Berisford et al. (2006) relatam que o picloram apresentou elevada
mobilidade lateral e vertical, além de alta persistência em solos argilosos como
os Latossolos, promovendo maior fitointoxicação às plantas. Isso pode explicar
as alterações mais drásticas ocorrido nos tecidos foliares e caulinares de
plântulas de tomateiro cultivadas em Latossolo contaminado com o herbicida.
Devido à baixa sorção do herbicida e baixa retenção das partículas
nos Neossolos, aliada a elevada precipitação pluviométrica da região, a
disponibilidade da molécula do herbicida para absorção de plantas aos 120
DAA foi menor nesta classe de solo, diminuindo a fitointoxicação das plântulas
e consequentemente alterações anatômicas menos visíveis.
Também as maiores alterações observadas nos tecidos da folha
pode estar relacionada com os processos do herbicida na planta. O picloram
atua
como
auxina
sintética
causando
crescimento
desordenado
e
descontrolado em plantas suscetíveis (TU et al., 2001), provocando distúrbios
no metabolismo dos ácidos nucléicos, aumentando a atividade enzimática e
consequentemente destruição do floema. Também provoca alongamento
celular, turgescência e rompimento das células (MACHADO et al., 2006), além
de induzir o fechamento estomático e provocar alterações no balanço iônico
das células, causando distúrbios na atividade fotossintética e respiração
(PEMADASA & JEYASEELAN, 1976).
98
Outro processo provocado pelos herbicidas auxínicos é o estímulo
da produção do etileno nas plantas, estimulando a síntese do ácido abscísico,
que se acumula inicialmente nas folhas e depois é translocado pela planta,
atuando no fechamento estomático (MERCIER, 2004), reduzindo o influxo de
CO2 para o interior da folha. O etileno promove a formação da celulase,
reduzindo a resistência física da parede celular, proporcionando alongamento
celular através do aumento da pressão interna da célula pela água
condicionada pelo acúmulo de cálcio no citoplasma. (MACIER, 2004;
MACHADO et al., 2006). Com o aumento no tamanho da célula, pode ocorrer
obstrução dos feixes vasculares, reduzindo a translocação de água e
fotoassimilados (BELO et al., 2011).
Assim, as modificações anatômicas do caule são dependentes dos
processos que a molécula do herbicida sofre ao ser translocada para a folha,
caracterizando anomalias mais severas nos tecidos do limbo foliar.
Vale ressaltar, que ainda não é possível afirmar que as alterações
observadas na anatomia de caule e da folha são maléficas ao desenvolvimento
e produção de tomateiro, uma vez que realizou-se a análise no estádio de
plântula, não deixando-as completar o seu ciclo. Assim, é interessante realizar
estudos em outras fases do ciclo de vida da planta para verificar se as
alterações anatômicas provocadas por picloram + 2,4-D são maléficas.
99
Conclusões
Nas condições experimentais deste estudo, pode-se concluir que:
As concentrações de picloram + 2,4-D não afetaram a espessura da
epiderme do caule de plantas de tomateiro cultivadas em ambos os solos.
Ocorreram alterações na anatomia nos demais tecidos do caule e da
folha em todas as concentrações de picloram + 2,4-D.
Os tecidos do limbo foliar foram mais afetados pela ação de picloram
+ 2,4-D.
Não ocorreu desorganização dos tecidos do limbo foliar de plantas
cultivadas em Neossolo contaminado com picloram + 2,4-D.
Houve maior espessura do limbo foliar e dos feixes vaculares da
folha com aumento da concentração do herbicida.
Ocorreu Hipertrofia, hiperplasia e plasmólise nos tecidos foliares das
plantas cultivadas em ambos os solos.
100
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104
4 CONCLUSÕES GERAIS
O picloram persiste por mais de 240 dias em Latossolos da região
amazônica, provocando redução na altura, no diâmetro do caule, no
comprimento de raiz e na massa seca de plântulas de tomateiro. Ainda provoca
redução na altura das células epidérmicas do caule, aumento no volume das
células parenquimáticas do córtex, redução dos elementos de vascularização e
aumento das fibras perivasculares, bem como deseorganização estrutural dos
tecidos do limbo foliar, plasmólise, hipertrofia e hiperplasia.
Não ocorreu efeito fitotóxico em plantas cultivadas em Neossolo a partir
dos 240 dias de exposiçãos as condições climáticas do norte de Mato Grosso.
No entanto, há necessidade de realizar estudos anatômicos para verificar a
ocorrência de modificações morfológicas nos tecidos internos da plântula
Apesar da baixa fitotoxidade observada em plântulas de tomateiro
cultivada em Neossolo contamiando com picloram a partir dos 120 dias de
exposição as condições climáticas amazônicas, ocorreu alteração anatômica
dos tecidos do caule e do limbo foliar como: aumento do espaço intercelular
nas células parenquimáticas do caule e da folha, aumento achatamento das
células do córtex, no diâmetro do feixes vasculares da folha, aumento no
diâmetro das células do mesofilo foliar.
105