Dissertação/Tese POTENCIAL FITORREMEDIADOR DE PLANTAS DE COBERTURA E PRODUÇÃO DE BIOETANOL - PPGPV

O objetivo dessa pesquisa foi selecionar espécies forrageiras capazes de fitorremediar áreas com resíduos de diclosulam, bem como investigar o potencial uso de suas biomassas na produção de bioetanol de segunda geração, como opção de valor agregado ao processo produtivo ao longo do ano agrícola. Para isso, três ensaios foram montados. Foi estimada a produção de etanol das plantas de cobertura cultivadas em solos com resíduos do diclosulam bem como o potencial remediador, em quatro condições edafoclimáticas do Brasil (Couto de Magalhães de Minas, Diamantina e São João Evangelista em Minas Gerais e Erechim no Rio Grande do Sul). A concentração dos resíduos do herbicida diclosulam no solo de cada ambiente, foi estimada por análises cromatográficas, após o cultivo prévio das plantas de cobertura. A conversão da biomassa energética para biocombustíveis foi avaliada por meio da cooperação técnica científica entre a UFVJM e a Universidade de Jaén (Espanha). Os resultados desta pesquisa evidenciaram que a capacidade fitorremediadora das espécies está diretamente ligada às condições edafoclimáticas do ambiente. As espécies com maior potencial para programas de fitorremediação associada à produção de bioetanol em Neossolo Quartzarênico Órtico típico e regiões com clima Cwb são: Avena sativa, Canavalia ensiformis e Mucuna aterrima. Em regiões com clima Cwa com resíduos de diclosulam em Latossolo Vermelho Amarelo Distrófico, as espécies mais promissoras para programas de fitorremediação são: Avena sativa e Canavalia ensiformis. Para regiões com clima Cwa e com resíduos de diclosulam em Argissolo Amarelo Eutrófico as espécies com maior potencial fitorremediador são: Avena sativa, Cajanus cajan, Canavalia ensiformis e Mucuna aterrima. As espécies Avena strigosa, Brassica napus, Lolium multiflorum, Lupinus albus, Raphanus sativus e Vicia sativa não são recomendadas para programas de fitorremediação em áreas com resíduo do herbicida diclosulam em Latossolo Vermelho distrófico e regiões que possuem o clima Cfa. A conversão da biomassa energética para biocombustíveis como agregação de valor às plantas de cobertura cultivadas em eventuais áreas contaminadas com resíduos do diclosulam é viável e deve ser considerada nos programas de fitorremediação de áreas com resíduos de herbicidas. A necessidade de otimização de uso das áreas agrícolas é imediata e isso envolve sequências de cultivos que permitam maior lucratividade, pelo uso adequado de adubos e sementes, além dos demais insumos, incluindo os herbicidas. A presente pesquisa demonstrou a viabilidade de algumas espécies vegetais no processo de rotação de culturas capazes de diminuir o resíduo do diclosulam no solo em diferentes regiões brasileiras e ao mesmo tempo apresentou o potencial das espécies fitorremediadoras para uso no seguimento energético. Verificou-se que a dinânimica de persistência do diclosulam foi influenciada pelas condições edafoclimáticas.

The objective of this research was to select forage species capable of phytoremediatizing areas with dichlosulam residues, as well as to investigate the potential use of their biomasses in the production of second generation bioethanol, as an added value option to the productive process throughout the agricultural year. For this, three tests were set up. It was estimated the ethanol production of cover crops cultivated in soils with residues of diclosulam as well as the remedial potential, in four soil and climatic conditions of Brazil (Couto de Magalhães de Minas, Diamantina and São João Evangelista in Minas Gerais and Erechim in Rio Grande do South). The concentration of the herbicide residues diclosulam in the soil of each environment was estimated by chromatographic analysis, after the previous cultivation of the cover plants. And the conversion of energy biomass to biofuels was evaluated through scientific technical cooperation between the UFVJM and the University of Jaen (Spain). The results of this research evidenced that the phytoremediative capacity of the species is directly linked to the edaphoclimatic conditions of the environment. The species with the highest potential for phytoremediation programs associated to the production of bioethanol in Arenosols Quartzipsamments and regions with Cwb climate are: Avena sativa, Canavalia ensiformis and Mucuna aterrima. In regions with Cwa climate with residues of diclosulam in Oxisols Red Yellow Dystrophic, the most promising species for phytoremediation programs are: Avena sativa and Canavalia ensiformis. For regions with Cwa climate and with dichlosulam residues in Ultisols Yellow Eutrophic, the species with the highest phytoremediation potential are: Avena sativa, Cajanus cajan, Canavalia ensiformis and Mucuna aterrima. The species Avena strigosa, Brassica napus, Lolium multiflorum, Lupinus albus, Raphanus sativus and Vicia sativa are not recommended for phytoremediation programs in areas with residue of the herbicide diclosulam in Ultisols Red Dystrophic and regions that have the Cfa climate. The conversion of energy biomass to biofuels as value added to cover crops grown in eventual areas contaminated with dichlosulam residues is feasible and should be considered in the phytoremediation programs of areas with herbicide residues. The need to optimize the use of the agricultural areas is immediate and this involves sequences of crops that allow greater profitability, through the proper use of fertilizers and seeds, besides the other inputs, including the herbicides. The present research demonstrated the viability of some plant species in the rotation process of crops able to decrease the residue of diclosulam in soil in different Brazilian regions and at the same time presented the potential of the phytoremediate species for use in energy monitoring. The dynamics of persistence of diclosulam was found to be influenced by edaphoclimatic conditions.