RELATÓRIO DO SUBPROJETO

1. INSTITUIÇÃOUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ - SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS

DEPARTAMENTO DE SOLOS E ENGENHARIA AGRÍCOLA

2. TÍTULO DO SUBPROJETORESTAURAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA CONTAMINADA COM NUTRIENTES DEVIDO

ATIVIDADES AGROPECUÁRIAS NA BACIA DO RIO IRAI, UTLIZANDO A

FITORREMEDIAÇÃO COM PLANTAS AQUÁTICAS

3. EQUIPE- Carlos Bruno Reissmann (Prof. Dr. do Departamento de Solos e Eng. Agrícola da UFPR)

- Marcelo Ricardo de Lima (Prof. M.Sc. do Departmanto de Solos e Eng. Agrícola da UFPR)

- Angela Daniela Taffarel (Acadêmica de Agronomia da UFPR - bolsista CNPq)

- Adriana Gomes da Silva (Acadêmica de Agronomia da UFPR)

- Adriane Cristina Lombardo da Cruz (Acadêmica de Agronomia da UFPR)

- Haline Depiné (Acadêmica de Agronomia da UFPR)

4. OBJETIVOS4.1. OBJETIVO GERAL

O objetivo geral deste trabalho é verificar a capacidade de purificação da água

poluída através do cultivo de espécies com este potencial.

4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a) Testar a eficiência de tanques independentes na obtenção de parâmetros químicos

submetidos a fluxo contínuo;

b) Testar a capacidade de absorção e incorporação dos componentes da eutrofização

pelas espécies aquáticas;

c) Relacionar a capacidade extratora de nutrientes com o desenvolvimentos estacional das

espécies aquáticas;

Concluir e priorizar por ordem de capacidade de filtragem e retenção as espécies

5. INTRODUÇÃOOs mananciais do altíssimo Rio Iguaçú são responsáveis por cerca de 70% do total

da água distribuída na cidade de Curitiba. Para aumentar a disponibilidade de água deste

manancial, foi recentemente construída a barragem do Iraí, que representa quase 20% da

água distribuída na cidade. No entanto, a morfometria do lago do Iraí define características

de grande susceptibilidade à eutrofização devido a sua baixa profundidade média e ao

grande tempo de residência da água no reservatório. Além disso, o uso das bacias

contribuintes, apresenta intensa ocupação agrícola e urbana, determinando o ingresso de

grande quantidade de nutrientes, que tem se refletido no intenso desenvolvimento de

fitoplâncton. As fontes de poluição são fertilizantes e agrotóxicos aplicados na agricultura,

dejetos dos animais de criação, esgotos domésticos não tratados, as lixívias provenientes

de depósitos de lixos e do próprio solo, e cargas de efluentes oriundas de indústrias da

região.

As algas existentes na represa estão causando graves problemas de odor e sabor na

água de distribuição, dificultando o processo de tratamento, e com um risco potencial de

surgimento de espécies que possam causar toxicidade na água. Em função dos problemas

apresentados recentemente na represa do Irai, a questão da identificação das fontes de

nutrientes que possam estar contribuindo na eutrofização da represa é de fundamental

importância. Assim, o uso das águas da barragem depende de medidas que garantam a

manutenção da qualidade da água em níveis adequados.

Tendo em vista que considerável área da bacia contribuinte para o reservatório do

Rio Iraí, encontra-se ocupada por atividades agrosilvipastoris, é necessário o estudo de

medidas que possam minimizar este impacto no curto e médio prazos.

Caso não se encontrem medidas adequadas, que ofereçam maior sustentabilidade à

atividade agrícola e sua relação com este ambiente frágil, não haverá condições de

permanência deste uso da terra na Área de Proteção Ambiental, causando a inviabilização

econômica dos produtores rurais.

Contudo admite-se que, se forem desenvolvidas medidas mitigadoras deste risco,

haverá possibilidade de manutenção das atividades agrícolas de forma sustentável à

montante da barragem.

6. REVISÃO BIBLIOGRÁFICAConforme foi definido no capítulo anterior, a qualidade das águas do reservatório do

Rio Iraí, pode estar sendo afetada pelas atividades agrícolas da bacia hidrográfica a

montante da represa. Assim é necessário estudar um conjunto de medidas mitigadoras

deste impacto, visando reduzir a possibilidade de que o próprio setor primário seja

inviabilizado pelo impacto ambiental que pode causar.

Para reduzir o impacto agrícola no frágil ambiente da bacia do Rio Iraí, podem ser

tomadas várias medidas, tendo em vista que uma única proposta dificilmente resolveria um

problema que é amplo e interdisciplinar. Neste sentido, a melhoria das condições da água

através de cultivos que possuam esta característica, é uma das alternativas possíveis.

Os cursos e reservatórios de águas são constantemente ameaçados por agentes

poluentes, quer sejam de processos erosivos das terras cultivadas, quer sejam oriundos de

esgotos urbanos e industriais. Muito tem sido pesquisado a respeito de plantas que possam

atuar como atenuadoras deste processo. Ação esta também denominada fitodepuração, que

resulta em uma melhoria da qualidade da água enquanto as plantas se desenvolvem. Isto é

relevante tanto ao uso agrícola deste recurso natural, como a irrigação das culturas ou o

fornecimento aos animais de criação, quanto ao abastecimento público de água.

Segundo algumas pesquisas, muitas das espécies utilizadas na fitodepuração

melhoram a oxigenação das águas profundas, como é o caso de Lemma minor (COSSU et

al., 2001). Os exemplos são muitos e se estendem inclusive para a terra firme, como nos

casos de áreas de mineração.

No caso específico dos recursos hídricos, vale citar, devido a pertinência com a

represa do Rio Iraí, uma experiência desenvolvida na Austrália com Phragmites australis,

que pode se desenvolver em águas bastante rasas. Além disso, além de despoluir as águas

também contribui com a oxigenação, e quando o nível de poluição atinge níveis muito altos

sua população diminui, sugerindo que a mesma também pode ser utilizada como planta

indicadora de águas impróprias (MASSACCI et al., 2001).

O mesmo é observado em relação ao aguapé, cujo nível de poluição não pode ser

excessivamente alto. Por outro lado sua população também regride quando as águas se

tornam pouco poluídas. De qualquer forma, seu emprego requer técnicas de manejo no

sentido de controlá-lo, pois apesar de ser considerado uma planta ornamental, é também

visto como planta daninha (TOKI et al., 1994). Ao lado disso oferece muitas vantagens,

como ser uma das plantas com elevada capacidade produtiva de biomassa, chegando a

22,17 g m-2 de matéria seca, em estudos conduzidos no Brasil nos meses mais quentes do

ano (GRECO, 1996). Na Índia, em ambiente poluído sua produção de biomassa num

período de 10 meses foi de 40 kg ha-1 contra apenas 17 kg ha-1 em área não poluída

(SRIWASTAVA et al., 1994). Isto significa que nutrientes absorvidos são convertidos em

conteúdo exportável proporcionalmente à biomassa produzida. Neste sentido, tem sido

muito usado na China, para tratar esgoto doméstico e industrial (LI et al., 1995); e em

Portugal, para descontaminar os lagos do Porto Urban de N e P (MOREIRA et al., 1999).

Pertinente ainda a estes dois elementos, N e P, mostrou-se ainda altamente eficiente na

Coréia (AHN et al., 1998), Índia (SRIVASTAVA et al., 1994); Japão (AOYAMA et al., 1993).

Nesta breve revisão fica evidente que o aguapé é uma planta utilizada em larga

escala. No entanto, uma grande variedade de outras plantas podem ser utilizadas

dependendo das circunstâncias. Um exemplo é a utilização do arroz irrigado, cana-de-

açúcar, e inclusive, rabanete em diferentes sistemas de manejo no sentido de diminuir a

carga de P na região dos "everglades" (IZUNO et al., 1995).

Outros sistemas, especialmente da Austrália, recomendam um conjunto de espécies

submergentes, sugerindo que as mesmas são mais eficientes na remoção de N e P dos

cursos d'água (MARS et al., 1999). Neste caso em particular, recomendam que um sistema

de tanques, aliando-se um conjunto de plantas é mais eficiente que sistemas de

monoculturas para extrair e reciclar nutrientes, purificando a água. As possibilidades de

testar outras espécies, ou um conjunto de espécies mostra-se altamente promissor para a

melhoria da qualidade da água na bacia do Rio Iraí, tendo em vista a grande diversidade de

espécies nativas que ocorrem ao longo dos cursos d'água. O patrimônio biológico nesta

região, pode-se supor, deve ser altamente promissor para esta finalidade.

7. MATERIAL E MÉTODOS7.1. EXPERIMENTO DE COMPARAÇÃO DE MACRÓFITAS AQUÁTICAS

O experimento foi implantado na Estação Experimental Canguiri da UFPR, na bacia

hidrográfica do Rio Canguiri. Cada unidade experimental era um tanque com volume de 500

dm3, recebendo água constantemente de uma fonte eutrofizada por atividades

agropecuárias. Os tratamentos foram o cultivo de aguapé (Eichhornia crassipes), alface

d’água (Pistia stratiotes) e lentilha d’água (Lemna minor). O delineamento foi em blocos ao

acaso, com sete repetições (Figura 01).

Figura 01 – Vista do experimento de comparação de macrófitas aquáticas

O experimento de verão foi plantado em 10 de dezembro de 2002 e a colheita foi

realizada no dia 06 de março de 2003. O plantio do experimento de inverno foi realizado em

07 de maio, e a colheita em 25 de agosto de 2003, sendo plantado 1 kg de matéria fresca

em cada parcela.

O material vegetal foi separado em parte aérea e raízes (incluindo os estolões) no

caso do aguapé e alface d’água. Nas amostras foi determinada a massa fresca, e após

secagem a 60 0C , a massa seca.

Amostras do material fresco foram lavadas em água deionizada , secas e moídas

para determinação de macronutrientes primários (nitrogênio, fósforo e potássio totais). O

nitrogênio total foi determinado pelo método Kjeldahl descrito por HILDEBRAND (1977). O

fósforo e o potássio na planta foram extraídos com HCl 3 mol dm -3 a partir das cinzas

(HILDEBRAND, 1977), sendo determinados pelas metodologias de JACKSON (1958) e

PERKIN ELMER (1976), respectivamente. Antes de retirar as plantas dos tanques, também

foram recolhidas amostras da água a 10 e a 30 cm de profundidade, sendo tomadas seis

subamostras em cada tanque. Nestas amostras foram determinados o nitrato (MIYAZAWA

et al., 1985), o fósforo (MURPHY e RILEY, 1962) e o potássio (PERKIN ELMER, 1976)

solúveis.

7.3. TESTES COM LENTILHA D´ÁGUA EM CASA DE VEGETAÇÃO

7.3.1. Efeito da lentilha no desenvolvimento de algas em casa de vegetação

Foi realizado o cultivo de Lemna minor (lentilha d’água) em caixas plásticas, na casa

de vegetação do Departamento de Solos e Engenharia Agrícola da UFPR, para posteriores

testes no sentido de comprovar a existência de compostos alelopáticos nesta planta. Já é

comprovada a alelopatia de folhas de aguapé sobre invasoras (FERREIRA e AQUILA,

2000). O próprio aguapé mostrou ser um poderoso algicida contra a alga verde

Clamydomonas reinhardtii. Deve-se salientar que no meio aquático os aleloquímicos

movimentam-se com muito maior velocidade do que no solo. Baseado nisso e na

observação de um lago próximo ao experimento, no qual há predominância de Lemna

minor, foram feitos testes com a referida espécie.

Colocou-se em caixas plásticas com capacidade de dois litros solução nutritiva

completa de Machlis e Torrey (1956), como substrato, com doses crescentes de nutrientes

conforme abaixo discriminado. Utilizou-se uma moldura de isopor para confinar as lentilhas,

e permitir a incidência de luz sobre parte da solução. Os tratamentos foram: T0: testemunha,

solução nutritiva completa sem lentilha; T1: solução nutritiva diluída 1:2 + lentilha; T2:

solução nutritiva acrescida com o dobro de (CaNO3)2, KNO3 e KH2PO4 + lentilha; T3: solução

nutritiva acrescida com o triplo de (CaNO3)2, KNO3 e KH2PO4 + lentilha; T4: solução nutritiva

acrescida com o quádruplo de (CaNO3)2, KNO3 e KH2PO4 + lentilha; T5: solução nutritiva

acrescida com o quíntuplo de (CaNO3)2, KNO3 e KH2PO4 + lentilha. O experimento foi

conduzido durante três meses.

7.3.2. Efeito da lentilha d´água no crescimento da alface (Lactuca sativa)

O experimento foi conduzido em casa de vegetação no Departamento de Solos e

Engenharia Agrícola – UFPR. Constou de um delineamento inteiramente casualizado

envolvendo dois tratamentos com dez repetições, num total de vinte parcelas experimentais.

Os tratamentos foram: tratamento 1 (solução nutritiva + extrato de lentilha d’água);

tratamento 2 (rega com solução nutritiva). A cultira utilizada foi a alface americana.

Cada parcela foi composta por uma planta de alface, cultivada em frasco plástico de

80 ml, tendo com substrato a sílica. Inicialmente as mudas de alface foram cultivadas em

sementeira e depois transplantadas para os frascos. Até então, a rega foi apenas com

solução nutritiva completa de Machlis e Torrey (1956). Após iniciou-se a aplicação de extrato

de lentilha d’água.

Para a obtenção do extrato as lentilhas foram moídas usando uma diluição de 1:2

com água deionizada. Com auxílio de um sistema a vácuo, a “massa de lentilha” foi filtrada e

extraída, resultando em um líquido escuro.

Decorreram-se 65 dias desde a semeadura até a colheita. Durante esse período

foram feitas cinco regas de 20 ml de extrato por parcela. Nestas, e extrato era aplicado e

permanecia por dois dias, após, o que não havia sido absorvido era retirado e recolocava-se

solução nutritiva igual aquela usada no tratamento 2.

Após a colheita, as plantas foram separadas em parte aérea e raízes e feita uma

amostra composta, sendo encaminhada para análise juntamente com uma amostra do

extrato aplicado. Após foram moídas e analisados os elementos: fósforo (segundo

JACKSON (1958) com molibdato vanadato de amônio – cor amarela), nitrogênio total

(segundo método Kjeldahl (HILDEBRAND, 1977)), e os metais Al, Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Na e

Zn (determinados por espectrofotometria de absorção atômica) e K (espectrofotometria de

emissão).

8. RESULTADOS E DISCUSSÃO8.1. EXPERIMENTO DE COMPARAÇÃO DE MACRÓFITAS AQUÁTICAS

8.1.1. Experimento de verão

Os rendimentos de massa fresca e massa seca totais (Tabela 1) do aguapé foram

superiores aos demais tratamentos, e a alface d’água foi superior à lentilha d’água.

O aguapé também apresentou maior massa seca e fresca da parte aérea e radicular

em relação à alface d’água (Tabela 02).

Tabela 1 – Massa fresca total e massa seca total, em três espécies de macrófitas aquáticas,

na Estação Experimental do Canguiri (Pinhais - PR).

Espécie

Massa fresca total

(g/parcela)

Massa seca total

(g/parcela)

Aguapé 4084 a 208,09 a

Alface 1926 b 108,37 b

Lentilha 284 c 23,77 c

CV % 20,97 19,73Médias seguidas por letras distintas na coluna diferem entre si ao nível de significância de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. C.V. = Coeficiente de variação.

Tabela 2 – Massa da parte aérea e radicular e relação massa radicular/parte aérea, em duas

espécies de macrófitas aquáticas, na Estação Experimental do Canguiri (Pinhais - PR).

ESPÉCIE

Massa fresca

parte aérea

(g/parcela)

Massa

fresca raízes

(g/parcela)

Relação

raízes/aérea

(massa fresca)

Massa seca

parte aérea

(g/parcela)

Massa seca

raízes

(g/parcela)

Relação

raízes/aérea

(massa

seca)

AGUAPÉ 1484 a 2600 a 1,85 a 80,08 a 128,00 a 1,74 a

ALFACE 667 b 1259 b 2,09 a 56,75 a 51,63 b 0,91 b

C.V. % 25,25 28,54 22,83 24,39 27,26 19,89Médias seguidas por letras distintas na coluna diferem entre si ao nível de significância de 5% de probabilidade pelo teste F. C.V. = Coeficiente de variação.

A relação raízes/parte aérea da massa fresca do aguapé pode ser equiparada ao da

alface d’água, não havendo diferença significativa entre as espécies.

A quantidade de massa seca da parte aérea (Tabela 2), não apresentou diferença

significativa entre os tratamentos. Porém, o aguapé foi o que apresentou maior rendimento

de massa seca de raízes (128,01 g/parcela em média) em relação à alface d’água (51,63

g/parcela), sendo significativa a diferença entre os tratamentos.

Observa-se que o aguapé apresenta maior relação massa seca de raízes/parte

aérea, do que a alface d’água (Tabela 02). O aguapé é uma planta com raízes longas (até

um metro), enquanto a alface d’água apresenta raízes mais curtas, com aproximadamente

20 a 30 cm de comprimento (MANFRINATO,1991; POLI et al., 1999), podendo estar aí o

motivo para a superioridade do aguapé.

A grande diferença de peso encontrado na massa fresca (4084 g/parcela) e na

massa seca (208,09 g/parcela) deve-se ao fato do aguapé ser uma planta suculenta,

composta por cerca de 950 g água/kg matéria fresca, segundo MANFRINATO (1991), que

foi semelhante ao encontrado para o aguapé neste experimento (949 g água/kg matéria

fresca, conforme a Tabela 01). Além do baixo conteúdo de matéria seca, outro

inconveniente do aguapé é a necessidade do mesmo ser triturado e moído para o seu uso,

pois apresenta grande volume após secagem. Estes processos seriam dispensados no caso

da lentilha d’água, a qual, após a secagem, já está adequada ao uso no solo ou em rações,

apesar de apresentar massa seca média de 23,77 g/parcela, quantidade bastante inferior ao

do aguapé.

A quantidade de nitrogênio encontrada na planta (Tabela 03) não apresenta

diferença significativa entre o aguapé, a alface d’água e a lentilha d’água. Porém, quando se

observa no aguapé raízes e parte aérea separadamente, nota-se diferença significativa para

nitrogênio e potássio. Esta diferença se deve ao fato de que o aguapé acumula sódio e

magnésio nos estômatos e raízes, e cálcio, potássio, fósforo e nitrogênio nas folhas

(WOLVERTON e McDONALD, 1979).

A concentração de fósforo não apresenta diferença significativa entre os tratamentos

(Tabela 03). As quantidades de potássio encontradas na parte aérea do aguapé foram

maiores que na alface d’água, e esta em relação à lentilha d’água. A alface d’água

apresentou intensa deficiência deste elemento, evidenciada por clorose das folhas mais

velhas , seguida de necrose das pontas e margens. Nas regiões lesadas acumula-se a

putrescina (NH2(CH2)4.NH2), que provoca apodrecimento precoce das plantas (MALAVOLTA,

1980). Possivelmente, por esse motivo, as raízes de alface d’água apodreceram

rapidamente após a colheita.

Tabela 3 – Concentração de macronutrientes primários na massa seca de diferentes

espécies de macrófitas aquáticas, na Estação Experimental do Canguiri (Pinhais -

PR).

Espécie

Nitrogênio

(g/kg)

Fósforo

(g/kg)

Potássio

(g/kg)

Aguapé parte aérea 27,9 a 1,74 a 44,8 a

Aguapé raízes 12,0 b 1,35 a 17,6 c

Lentilha 26,2 a 1,48 a 12,6 c

Alface parte aérea 25,4 a 1,21 a 28,0 b

C.V. % 16,8 40,4 17,1Médias seguidas por letras distintas na coluna diferem entre si ao nível de significância de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey a 5%. C.V. = Coeficiente de variação.

Tabela 4 – Concentração de fósforo e potássio solúveis no momento da colheita, em duas profundidades, na água

das parcelas experimentais cultivadas com diferentes espécies de macrófitas aquáticas na Estação Experimental

do Canguiri (Pinhais - PR)

Fósforo (g/dm3) Potássio (mg/dm3)

10 cm 30 cm MÉDIA 10 cm 30 cm MÉDIA

Aguapé 0,606 0,659 0,632 0,67 0,61 0,64 b

Lentilha 0,591 0,568 0,579 1,35 1,35 1,35 a

Alface 0,629 0,606 0,617 1,36 1,36 1,36 a

Média 0,608 0,611 1,35 1,34Médias seguidas por letras distintas, minúsculas na coluna e maiúsculas na linha, diferem entre si ao nível de significância de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey a 5%. C.V.(P) =16,7% e C.V.(K)=39,3%

Diante dos resultados encontrados de concentração de fósforo total (Tabela 4)

presentes na água dos tanques, pode-se observar que as três espécies apresentaram

capacidade semelhante em termos de manter a concentração de fósforo na água, pois não

há diferença significativa entre os tratamentos. Este aspecto também se expressa na

concentração deste nutriente na matéria seca, que não difere entre os tratamentos (Tabela

03).

A concentração de potássio solúvel (Tabela 04) encontrado nos tanques de aguapé é

significativamente menor do que as concentrações encontradas nos outros dois tratamentos

(alface d’água e lentilha d’água), que se equivalem estatisticamente. Observa-se que a

espécie que mais retirou potássio da água foi o aguapé, o que também é evidenciado pela

concentração deste elemento na parte aérea do aguapé que foi a maior dentre as espécies

testadas (Tabela 03). Segundo TRIPATHI e SHUKLA (1991), o aguapé absorve da água

elementos químicos, especialmente, de nitrogênio e fósforo. No entanto, neste experimento,

o aguapé não foi superior nem à lentilha, nem à alface d’água em termos de remoção destes

dois nutrientes, sobressaindo-se na absorção de potássio.

8.1.2. Experimento de inverno

O rendimento de massa seca total (Tabela 5) da alface d’água foi superior aos

demais tratamentos. Este aspecto reflete situação contrária ao período de verão, quando o

aguapé apresenta desenvolvimento superior à alface d’água e lentilha d’água (LIMA et al.,

2003).

A alface d’água também apresentou maior massa seca e fresca da parte aérea em

relação ao aguapé (Tabela 06). Também pode ser observado na Tabela 06 que a alface

d’água apresenta menor relação massa fresca aérea/radicular em comparação ao aguapé,

evidenciando que o aguapé, embora tenha desenvolvido o sistema radicular, apresentou

pequeno desenvolvimento da parte aérea no inverno. Este aspecto apresenta importância

na cobertura na lâmina d’água, o que se refletiu na observação de maior quantidade de

algas nas parcelas com aguapé. No período de verão o aguapé e a alface d’água

apresentavam relação massa fresca da parte aérea/radicular semelhantes (LIMA et al.,

2003).

A quantidade de massa seca e fresca da parte radicular (Tabela 6), não apresentou

diferença significativa entre o aguapé e a alface d’água. O aguapé é uma planta com raízes

longas (até um metro), enquanto a alface d’água apresenta raízes mais curtas, com

aproximadamente 20 a 30 cm de comprimento (MANFRINATO,1991; POLI et al., 1999),

podendo estar aí o motivo para o aguapé ter se equiparado à alface d’água nestes atributos,

apesar do menor desenvolvimento da parte aérea.

Tabela 5 – Massa seca total, em três espécies de macrófitas aquáticas, no período de

inverno em Pinhais (PR).

Espécie Massa seca total (g/parcela) Massa fresca total (g/parcela)Aguapé 99,7 b 1812 b

Alface d’água 180,1 a 2630 aLentilha d’água 90,9 b 824 c

CV % 26,4 27,7Médias seguidas por letras distintas na coluna diferem entre si ao nível de significância de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. C.V. = Coeficiente de variação.

Tabela 6 – Massa da parte aérea e radicular e relação massa radicular/parte aérea, em duas

espécies de macrófitas aquáticas, no período de inverno, em Pinhais (PR).

ESPÉCIE

Massa fresca parte aérea (g/parcela)

Massa fresca raízes

(g/parcela)Relação raízes/aérea

(massa fresca)

Massa seca parte aérea (g/parcela)

Massa seca raízes (g/parcela)

AGUAPÉ 625 b 1187 a 1,92 a 33,88 b 65,83 aALFACE 1105 a 1525 a 1,35 b 97,93 a 82,08 aC.V. % 26,3 29,8 8,7 28,1 29,6

Médias seguidas por letras distintas na coluna diferem entre si ao nível de significância de 5% de probabilidade pelo teste F. C.V. = Coeficiente de variação.

A grande diferença de peso encontrado na massa fresca (1812 g/parcela) e na

massa seca (99,7 g/parcela) deve-se ao fato do aguapé ser uma planta suculenta, composta

por cerca de 950 g água/kg matéria fresca, segundo MANFRINATO (1991), que foi

semelhante ao encontrado para o aguapé neste experimento (945 g água/kg matéria fresca,

conforme os dados das Tabelas 05 e 06). Além do baixo conteúdo de matéria seca, outro

inconveniente do aguapé é a necessidade do mesmo ser triturado e moído para o seu uso,

pois apresenta grande volume após secagem. Estes processos seriam dispensados no caso

da lentilha d’água, a qual, após a secagem, já está adequada ao uso no solo.

A concentração de Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn e Al foi semelhante na parte aérea do

aguapé e da alface d’água (Tabela 07). Porém, quando se compara a parte aérea com a

parte radicular destas mesmas espécies, se observa que há concentração de Ca e K na

parte aérea, e Na, Mg, Fe, Cu e Al na parte radicular. Esta diferença pode ser atribuída, em

parte, ao fato do aguapé acumular sódio e magnésio nos estômatos e raízes, e cálcio,

potássio, fósforo e nitrogênio nas folhas (WOLVERTON e MCDONALD, 1979).

A alface d’água apresenta maior capacidade de acumular Na e Mg no sistema

radicular do que o aguapé. No entanto, o aguapé apresenta maior concentração de K, Fe e

Al nas raízes em comparação com a alface d’água (Tabela 07).

Tabela 7 – Concentração de alguns elementos químicos na massa seca em três

espécies de macrófitas aquáticas, no período de inverno, em Pinhais (PR).

EspécieCa K Na Mg Fe Cu Zn Mn Al----------------g/kg---------------- ------------------mg/kg-----------------

Aguapé aérea 22,1a 40,3a 2,8d 3,3c 0,06b 0,013b 0,053ab 0,28bc 0,04cAguapé raízes 11,1b 24,7c 6,1b 6,8b 7,5a 0,017a 0,076a 0,47ab 23,8a

Alface aérea 25,5a 29,4b 6,2b 3,7c 0,05b 0,013b 0,045b 0,07c 0,2cAlface raízes 12,1b 20,2d 15,6a 10,0a 3,2b 0,018a 0,055ab 0,38ab 12,6b

Lentilha 10,7b 15,6e 4,5c 1,6d 2,1b 0,014b 0,072ab 0,60a 5,6cC.V. (%) 24,9 8,3 5,5 13,8 83,5 11,7 29,9 38,7 45,2

Médias seguidas por letras distintas na coluna diferem entre si ao nível de significância de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey a 5%. C.V. = Coeficiente de variação.

8.3. TESTES COM LENTILHA D´ÁGUA EM CASA DE VEGETAÇÃO

No teste do efeito da lentilha sobre o desenvolvimento das algas, analisou-se o

desenvolvimento de algas, que foram identificadas como verdes. Entretanto, não foram

constatadas as algas que proliferam no lago Iraí. Acredita-se que isso ocorreu devido a água

utilizada nas caixas não possuir a cepa da referida alga do Iraí.

No teste do efeito da lentilha sobre o crescimento da alface (Lactuca sativa), no

momento da colheita, o aspecto visual da parte aérea das plantas de ambos os tratamentos,

não apresentavam diferenças. Contudo, as raízes do tratamento 1, apresentavam-se

escurecidas e mal formadas (Figuras 2 e 3).

Na análise dos micronutrientes absorvidos pelo tratamento 1 obteve-se: 0,883 mg

Fe; 1,799 mg Mn e 0,379 mg Zn. O fornecido para as plantas foi 5,5 mg Fe; 7,7 mg Mn e 0,9

mg Zn. Para o tratamento 2, o absorvido foi: 0,409 mg Fe; 0,215 mg Mn e 0,1242 mg Zn. O

total fornecido de Fe, Mn e Zn foi, respectivamente, 4,1 mg; 1,6 mg e 0,1 mg.

As proporções entre fornecido/absorvido para Fe, Mn e Zn, no tratamento 1 foram:

1:6; 1:4; 1:2, respectivamente. No tratamento 2, as proporções fornecido/absorvido foram

para Fe 1:10; para Mn 1:8 e para Zn 1:1 (Tabela 8).

Observando as proporções pode-se dizer que o extrato influi positivamente nos

conteúdos de Fe, Mn e Zn de forma substancial. No entanto, não é possível afirmar que os

conteúdos são os resultados de uma contribuição do extrato por si só, ou se o extrato

promove melhor aproveitamento dos elementos da solução nutritiva. Apesar disso, o extrato

promoveu uma alteração expressiva na relação Fe/Mn da alface, considerando-se os

valores em termos de concentração. Esta relação em plantas cultivadas (AMBERGER,

1988) situa-se entre 1 – 5. No caso do tratamento 1, esta relação é de 0,15. Ao contrário, no

tratamento 2, esta relação é de 2,17, portanto, no âmbito das plantas em bom estado

nutricional. O caso do tratamento 1, fica evidente uma alteração do estado nutricional

observando-se a sintomatologia nas folhas mais velhas das plantas que apresentavam-se

necrosadas. Isso pode ser um indício de toxidez de manganês, cujos teores chegaram a 357

mg kg-1, muito acima dos dados da literatura que se situam entre 95 – 154 mg kg -1

(FURLANI et al, 1978).

Para os elementos N, P e K também observa-se grandes diferenças entre os

tratamentos (Tabela 9).

Tabela 8: Proporções entre os nutrientes (em mg).FORNECIDO ABSORVIDO PROPORÇÃO F/A

Fe Mn Zn Fe Mn Zn Fe Mn Zn

Tratamento 1 4,244 7,732 0,946 0,883 1,799 0,378 1:6 1:4 1:2

Tratamento 2 0,140 1,600 0,106 0,409 0,215 0,124 1:10 1:8 1:1

Tabela 9: Teores de nutrientes nos tratamentos.

N P K Ca Mg Na AlAlface folhas com extrato 15,257 4,36 64,207 10,768 3,689 7,807 0,00Alface raízes com extrato 38,995 5,29 34,166 12,787 3,397 9,091 0,22Alface folhas sem extrato * 1,80 53,468 9,494 3,298 17,250 0,00Alface raízes sem extrato 26,387 2,22 49,590 12,797 4,199 14,257 0,04

Fe Cu Mn Zn Alface folhas com extrato 54,835 9,970 356,929 78,764Alface raízes com extrato 645,355 25,974 705,295 137,862Alface folhas sem extrato 88,947 8,995 40,975 18,989Alface raízes sem extrato 115,977 21,996 69,986 47,990* Não foi possível determinar devido a falta de material para análise

Resultados em mg/KgAmostra

Resultados em g/KgAmostra

Figura 2: Tratamento 1 – com extrato de lentilha d’água

Figura 3: tratamento 2 – sem extrato de lentilha d’água

A aplicação do extrato no substrato da alface provoca um efeito negativo no seu

desenvolvimento, afetando notadamente as raízes das plantas e elevando a concentração

de Mn nas folhas, resultando numa relação Fe/Mn inadequada.

9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASAHN, T.; KONG, D.; AHN, T.S.; et al. Application of ecotechnology for nutrients removal. In:

AHN, T.; KONG, D.; AHN, T.S.; et al. (Eds.) Frontiers in biology: The challenges of

biodiversity, biotechnology and sustainable agriculture. IUBS SYMPOSIUM, 1997, Taipei,

Taiwan. Proceedings. Taipei: IUBS, 1998, p. 209-216.

AMBERGER, A. Pflanzenernährung - Ökologische und Physiologische Grundlagen.

Stuttgart: Eugen Ulmer, 1988. 237 p.

AOYAMA, I.; NISHIZAKI, H.; BHAMIDIMARRI, R. Uptake of nitrogen and phosphate, and

water purification by water hyacinth Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. In: AOYAMA, I.;

NISHIZAKI, H.; BHAMIDIMARRI, R. (Eds.) Development and water pollution control.

ASIAN WATERQUAL 91, IAWPRC REGIONAL CONFERENCE, 1991, Shanghai, China.

Proceedings. Water-Science-and-Technology, v. 28, n. 7, p. 47-53, 1993.

AZEVEDO NETO, J.M. Novos conceitos sobre eutrofização. Revista DAE, v. 48, n. 151,

1988, p. 22–28.

COSSU, R.; HAARSTAD, K.; LAVAGNOLO, M. C.; LITTARRU, P. Removal of municipal

solid waste COD and NH4-N by phyto-reduction: A laboratory-scale comparison of

terrestrial and aquatic species at different organic loads. Ecological Engineering, v. 16,

p. 459-470, 2001.

FERREIRA, A. G.; AQUILA, M. E. A.. Alelopatia: uma área emergente da ecofisiologia.

Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Londrina, v.12, n. especial, p. 175-204, 2000.

FURLANI, A. M. C.; FURLANI, P. R.; BATAGLIA, O. C.; HIROCE, R.; GALLO, J. R.

Composição mineral de diversas hortaliças. Bragantia, v.37, n.5, p.33-44, 1978.

GRANATO, M. Utilização do aguapé no tratamento de efluentes com cianetos. Rio de

Janeiro: CETEM/CNPq, 1995. (Série Tecnologia Ambiental, 05).

GRECO, M.K.B. Determinação da produção de Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. na represa da Pampulha BH/MG, através do método tradicional e demográfico.

Dissertação. (Mestrado), 1996. Disponível em www.icb.ufmg.br/~ecmvs/teses/

mkarla/htm

GUERREIRO, D.A.N.S.; CURRAIS, J.P.M.; ALLEN, N.A.L.C. Efluentes industriais e seu impacto ambiental. 1999. Disponível em: <http://www.fmv.utl.pt/democ/

sft/sem9899/G007.htm>. Acesso em 01/04/2003.

HILDEBRAND, C. Manual de análises químicas de solos e plantas. Curitiba:

Universidade Federal do Paraná, 1977. 225 p.

IZUNO, F.T.; BOTTCHER, A.B.; COALE, F.J.; et al. Agricultural BMPs for phosphorus

reduction in south Florida. Transactions of the ASAE, v. 38, n. 3, p. 735-744, 1995.

JACKSON, M. L. Soil chemical analysis. Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1958. 498 p.

LI, X.; WU, Z.; HE, G. Effects of low temperature and physiological age on superoxide

dismutase in water hyacinth (Eichhornia crassipes Solms). Aquatic Botany, v. 50, p.

193-200, 1995.

LIMA, M.R., TAFFAREL, A.D., REISSMANN, C.B., CRUZ, A.C.L., DEPINÉ, H. Avaliação do

crescimento e retenção de nutrientes provenientes da eutrofização, em três macrófitas

aquáticas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 29., Ribeirão Preto,

2003. Anais. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2003. CD-Rom.

MALAVOLTA, E. Elementos de nutrição mineral de plantas. Piracicaba: Agronômica

Ceres, 1980. 215 p.

MANFRINATO, E.S.O. aguapé: fatos e fofocas. In: Problemas ambientais brasileiros. São

Paulo: Fundação Salim Farah Maluf, 1991. p. 109-112.

MASSACCI, A.; PIETRINI, F.; IANNELLI, MA. Remediation of wetlands by Phragmites

australis - The biological basis. Minerva Biotecnologica, v. 13, n. 2, p. 135-140, 2001.

MARS, R.; KURUVILLA, M.; HO, G. The role of the submergent macrophyte Triglochin

huegelii in domestic greywater treatment. Ecological Engineering, v. 12, p. 57-66, 1999.

MEDEIROS, R.M.L., S.R.U.R., A.U.O.S., PINTO, C.L.S.R. Estudo da biomassa de aguapé,

para produção do seu concentrado protéico. Revista da Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 2, n. 19, p. 226-230, 1999.

MIYASAWA, M.; PAVAN, M.A.; BLOCK, M.F.M. Determinação espectrofotométrica de

nitrato em extratos de solo sem redução química. Pesquisa Agropecuária Brasileira,

Brasília, v. 20, n. 1, p. 129-133, 1985.

MOREIRA, J.; VASCONCELOS, V.; PARDAL, S.; Proposal for the use of aquatic

macrophytes to reduce eutrophication in park lakes (Porto-Portugal). Actas do 3°

Encontro Nacional de Ecologia, Faro, Portugal, 3-5 de Dezembro de 1998. Revista de Biologia, v. 17, p. 217-227, 1999.

MURPHY, J.; RILEY, H.P. A modified single solution method for the determination of

phosphate in natural waters. Anal. Chim. Acta., v. 27, p. 31-36, 1962.

PERAZZA, M.C.D.; NAVAS-PEREIRA, D.; MARTINS, M.T. O aguapé: meios de controle e

possibilidades de utilização. Revista DAE, p.18-25, 1981.

PERKIN-ELMER. Environmental analysis-analysis of natural waters. In: Analytical methods for atomic absorption spectrophotometry. Norwalk: Perkin-Elmer. 1976.

POLI, M.A.C., LOPES FERREIRA, C., CALIJURI, M.C., ESPINDOLA, E.L.G. Avaliação do

potencial de crescimento de macrófita aquática Pistia stratiotes. In: CONGRESSO

BRASILEIRO DE LIMNOLOGIA 7., Florianópolis, 1999. Anais.

SRIVASTAVA, A. K.; AMBASHT, R. S.; RAJU, K.; KUMAR, R. Enhancing effect of pollution

on dry matter, nitrogen and phosphorus accumulation in water hyacinth (Eichhornia

crassipes) in river Ganga at Varanasi. Indian Journal of Forestry, v. 17, n. 4, p. 279-

283, 1994.

TOKI, K.; SAITO, N.; IIMURA, K.; et al. (Delphinidin 3-gentiobiosyl) (Apiginin 7-glucolyl)

Malonate from the flowers of Eichhornia crassipes.

TRIPATHI, B.D.; SHUKLA, S.C. Biological treatment of wastewater by selected aquatic

plants. Environ. Poll., v. 69, p. 69-78, 1991.

WOLVERTON, B.C.; McDONALD, R.C. Upgrading facultative wastewater lagoons with

vascular aquatic plants. J. Wat. Pollut. Control Fed., v. 51, p.305-313, 1971.