Dissertação/Tese ESTUDOS PRELIMINARES DA UTILIZAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS HÚMICAS NA ATENUAÇÃO DA FITOTOXIDEZ POR ARSÊNIO - PPGPV

O arsênio (As) representa grande risco ambiental e sua fitorremediação tem sido apontada como uma boa técnica para recuperação de ambientes contaminados. Dentro desse ponto de vista, as substâncias húmicas (SH) podem ser utilizadas para amenizar a toxidez por As, contribuindo em sistemas de fitorremediação. O objetivo geral deste trabalho de tese foi avaliar se SH isoladas de vermicomposto apresentam capacidade de amenizar a fitotoxidez de As e aumentar sua fitoextração, utilizando-se eucalipto citriodora (Corymbia citriodora Hill & Johnson) e milho (Zea mays L.) como plantas indicadoras. Neste sentido foram desenvolvidos os seguintes objetivos específicos: (1) Avaliar se SH podem modificar a arquitetura do sistema radicular, estimular o crescimento, aumentar a robustez e aliviar o estresse promovido pelo As em C. citriodora; (2) Verificar se há atenuação de estresses nutricionais e fisiológicos promovidos pelo As em plantas de milho, aumentando seu potencial de fitoextração; (3) Estudar os efeitos das SH na amenização dos efeitos tóxicos do As sobre a bioenergética de plântulas de milho, no âmbito da extrusão radicular de H+ e da atividade de enzimas do estresse oxidativo. Foram realizados três experimentos, sendo o primeiro com plantas C. citriodora e os demais com Z. mays. Os experimentos foram precedidos de ensaios para determinação da melhor concentração-resposta de SH e da concentração tóxica por As e então foram aplicados os tratamentos: Controle, SH, As e As+SH acompanhados de solução nutritiva. No primeiro trabalho foi observado que SH apresentaram capacidade de modificar a arquitetura do sistema radicular, a biomassa, a robustez e aliviar os efeitos danosos do As ao crescimento. No segundo, SH aumentaram a fitoextração de As e atenuaram seu estresse. A taxa de fotossíntese sofreu redução pelo estresse por As e foi atenuado pela ação das SH. A condutância estomática e eficiência do uso da água também sofreram reduções pelo estresse por As, mas não foram atenuadas pelo tratamento com SH. A concentração interna de CO2 aumentou com o estresse por As e foi amenizada pela ação das SH. As elevações das concentrações de P, Fe, Cu, Mn e Ni promovidas em resposta ao estresse por As, foram atenuadas pela ação das SH. As plantas tratadas com SH apresentaram menores concentrações de As, mas, como em contrapartida aumentaram a biomassa, pode-se afirmar que a fitoextração aumentou. No terceiro, foi observado que SH alteraram a bioenergética. Os efeitos do As (extrusão radicular de H+ e da atividade das enzimas do estresse oxidativo) foram aliviados pelas SH. As evidências experimentais obtidas com os resultados deste trabalho de tese evidenciaram que SH apresentaram capacidade de amenizar a fitotoxidez de As e também aumentar sua fitoextração.

Arsenic (As) has a high environmental risk and its phytoremediation has been identified as a good technique for recovering contaminated environments. Within this point of view, humic substances (HS) can be used to mitigate toxicity by As, contributing to phytoremediation systems. The general objective of this thesis work was to evaluate whether HS isolated from vermicompost have the capacity to reduce As phytotoxicity and increase its phytoextraction, using citriodora eucalyptus (Corymbia citriodora Hill & Johnson) and corn (Zea mays L.) as indicator plants. In this sense, the following specific objectives were developed: (1) Evaluate if SH can modify the architecture of the root system, stimulate growth, increase robustness and relieve stress caused by As in C. citriodora; (2) Check for attenuation of nutritional and physiological stresses promoted by As in corn plants, increasing their potential for phytoextraction; (3) To study the effects of HS in mitigating the toxic effects of As on the bioenergetics of corn seedlings, in the context of root H+ extrusion and the activity of oxidative stress enzymes. Three experiments were carried out, the first with C. citriodora and the others with Z. mays. The experiments were preceded by tests to determine the best concentration-response of HS and the toxic concentration by As and then the treatments were applied: Control, HS, As and As+HS accompanied by nutrient solution. In the first study it was observed that HS showed the ability to modify the architecture of the root system, biomass, robustness and alleviate the harmful effects of As on growth. In the second, HS increased the phytoextraction of As and alleviated their stress. The rate of photosynthesis was reduced by As stress and was attenuated by the action of HS. Stomatal conductance and water use efficiency were also reduced by As stress but were not relieved by HS treatment. The internal concentration of CO2 increased with As stress and was alleviated by the action of the HS. The elevations in P, Fe, Cu, Mn e Ni concentrations promoted in response to As stress, were attenuated by the action of the HS. Plants treated with HS showed lower concentrations of As, but, on the other hand, increased biomass, it can be said that phytoextraction increased. In the third, it was observed that HS altered bioenergetics. The effects of As (root H+ extrusion and oxidative stress enzyme activity) were alleviated by the HS. The experimental evidence obtained with the results of this thesis work showed that HS were able to soften As phytotoxicity and also increase its phytoextraction.