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X Reunião Sul-Brasileira
de Ciência do Solo
Fatos e Mitos em Ciência do Solo
Pelotas, RS - 15 a 17 de outubro de 2014
Núcleo Regional Sul
Teor de clorofila em alface cultivada em solo contaminado
Priscylla Pfleger(1)
; Dreyce Kisholli Bueno(1)
; Mari Lucia Campos(2)
; David José Miquelluti(2)
;
Eduardo da Silva Daniel(1)
(1)Doutorando(a) em Ciência do Solo; Universidade do Estado de Santa Catarina; Av. Luiz de Camões, 2090, Conta Dinheiro, Lages-
SC, 88.520-000; [email protected]; (2)Professor do Departamento de Solos; Universidade do Estado de Santa Catarina; Av.
Luiz de Camões, 2090, Conta Dinheiro, Lages-SC, 88.520-000;
RESUMO – Os problemas de contaminação do solo no
Brasil começaram na década de 1970, e estão em
expansão devido ao desenvolvimento desordenado de
áreas industriais e descartes de contaminantes no
ambiente. O chumbo (Pb) é um metal pesado (MT)
presente nas atividades industriais, fertilizantes, corretivos
e nos inseticidas (Lagerwerff, 1972). O objetivo do
trabalho foi determinar, o teor de Pb semi-total e
disponível presente em um Cambissolo Flúvico
Alumínico gleissólico e o teor de clorofila nas plantas de
alface contaminadas. O teor semi-total foi extraído por
digestão em água régia (Ure, 1990) e o disponível seguiu
(Tedesco et al., 1995). Os tratamentos consistiram em 4
doses de Pb + testemunha, com 4 repetições. Utilizou-se
soluções de nitrato de Pb (Pb(NO3)2) nas doses de 0, 100,
500, 1000 e 2000 mg kg-1
. As amostras foram
quantificadas por espectrometria de absorção atômica de
alta resolução com atomização em chama ar-acetileno. Os
teores de Pb disponível, apresentaram tendência linear,
não havendo diferenças relevantes. No teor semi-total
obteve-se comportamento linear, com alta variação, o
máximo extraído de Pb foi 78,26%. O Pb apresentou
teores nocivos, em doses diferentes, confrontada com os
métodos escolhidos para o presente estudo. Os teores de
clorofila obtidos nas folhas de alface correlacionam-se
com as doses de Pb do solo contaminado, quanto maiores
são as quantidades de Pb, mais intensa a clorose foliar nas
plantas.
Palavras-chave: metal pesado, contaminação e
clorofilômetro.
INTRODUÇÃO – A crescente degradação do meio
ambiente tem como base as emissões das fontes de
chumbo e a intensa utilização e descarte de fertilizantes e
pesticidas de forma inadequada, juntamente com o
aumento das atividades industriais e de mineração, logo
são as principais fontes causadoras da contaminação dos
solos, lençóis freáticos e dos cursos de água por metais
pesados (Malavolta, 1994). Semelhante aos metais
alcalinos terrosos, o Pb é pouco móvel e acumula-se
naturalmente nos horizontes superficiais. Os minerais de
argila, oxi-hidróxidos de Fe e Al, além da matéria
orgânica, são os principais pontos de associação do metal
(Kabata Pendias; Pendias, 2001).
O Pb é o maior contaminante de solo (Lasat, 2000) e o
maior problema ambiental frente ao mundo moderno
(Shen et al., 2002), sendo notoriamente o MP que oferece
maior risco de envenenamento para os seres humanos,
especialmente às crianças (Lasat, 2002).
As altas concentrações de Pb interferem na divisão
celular e inibem a extensão do sistema radicular e
concentrações abaixo do nível considerado tóxico podem
estimular o crescimento radicular (Baligar et al., 1998). A
diminuição do processo respiratório, causada pela redução
na assimilação de CO2, provoca redução no crescimento.
A clorofila é um pigmento essencial para absorção de
energia luminosa e para o início das reações de
fotossíntese. Os métodos tradicionais utilizados para
determinar a quantidade de clorofila na folha requerem
destruição de amostras de tecido e muito trabalho nos
processos de extração e quantificação.
O medidor portátil de clorofila, o clorofilômetro,
permite medições instantâneas do valor correspondente ao
seu teor na folha sem destruí-la, constitui uma alternativa
para estimar o teor relativo desse pigmento na folha
(Dwyer et al., 1991; Argenta et al., 2001). Os valores são
calculados pelo equipamento com base na quantidade de
luz transmitida pela folha, em dois comprimentos de
ondas, com diferentes absorbâncias da clorofila (Minolta,
1989).
A diminuição da intensidade do verde das folhas
evidencia a clorose foliar, de acordo com (Jiang et al.
2005) e (Kupper et al. 2007), de modo que a clorose pode
ser devida a competição do Pb com o ferro por sítios de
absorção na membrana plasmática (Kabata-Pendias et al.,
2000) ou com magnésio (Kurdziel et al., 2004), podendo,
neste caso, afetar potencialmente a estabilidade das
clorofilas.
Cultivou-se alface, por ser uma espécie de rápido
crescimento e tolerante ao Pb. O objetivo do trabalho foi
determinar o teor semi-total e disponível de Pb em
Cambissolo Flúvico Alumínico gleissólico após
incubação com doses crescentes e avaliar a influência do
Pb no teor relativo de clorofila nas alfaces.
MATERIAL E MÉTODOS – O experimento foi
conduzido em casa de vegetação instalada na
Universidade do Estado de Santa Catarina no Centro de
Ciências Agroveterinárias, sob sombrite, utilizando vasos
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contendo 5 kg de solo da camada superficial de 0 a 20 cm
de um Cambissolo Flúvico Alumínico gleissólico,
coletados em ambiente natural no município de Bocaina
do Sul. As características físicas e químicas originais do
solo são descritas a seguir. A classe textural a que este
solo pertence é Franco Argilo Siltosa, com 127, 348 e 525
g kg-1
de areia, argila e silte respectivamente. O teor de
carbono orgânico observado foi de 2,9 % e pH em água
5,5. Outras características químicas desse solo são
disponibilizadas na Tabela 1.
O solo permaneceu incubado com doses crescentes de
Pb (0, 100, 500, 1000 e 2000 mg.kg-1
) utilizando como
fonte o sal nitrato de chumbo (Pb(NO3)2), por 45 dias com
umidade acima da capacidade de campo para a
estabilização das condições químicas (Schmitt, 2010).
Os teores disponíveis de Pb, foram obtidos via extração
em HCl 0,1M (Tedesco et al., 1995), em solo seco e
úmido, pois os vegetais absorvem os nutrientes da solução
do solo, fator relevante para entrada desses MP na cadeia
alimentar. Para extração do teor semi-total utilizou-se a
digestão ácida em água-régia HCl:HNO3 na proporção
3:1 em bloco digestor conforme metodologia de
(URE,1990). As amostras de solo foram quantificadas por
espectrometria de absorção atômica de alta resolução com
atomização em chama ar-acetileno.
Aos 35 dias as plântulas de alface foram conduzidas
para os vasos com o solo contaminado. Durante o período
de condução do experimento, 50 dias, fez-se três leituras
de intensidade do verde das folhas com o clorofilômetro,
modelo SPAD 502 ®, Konika Minolta, a fim de avaliar o
comportamento da clorofila em relação as doses de Pb,
onde obteve-se os valores de unidade SPAD (Soil plant
analysis development), de clorofila de cada planta.
Utilizou-se folhas totalmente expandidas, no período
entre 8-10 h da manhã (com temperatura de 15-18°C e
umidade relativa de 75-85%). O valor de clorofila
considerado foi a média de leituras efetuadas em 3 folhas
de cada uma das 4 plantas de cada unidade experimental.
O delineamento experimental utilizado foi o
inteiramente casualizado, com quatro repetições de cada
tratamento. Os dados foram submetidos à análise de
variância (ANOVA), com discriminação dos efeitos dos
tratamentos através de análise de regressão.
RESULTADOS E DISCUSSÃO – O chumbo apresenta
incremento das quantidades extraídas nas metodologias à
medida que elevou-se a dose aplicada ao solo. Os
métodos de extração revelaram uma tendência linear na
resposta das quantidades extraídas para os valores
aplicados, no entanto, o método descrito por (Tedesco et
al.,1995) efetuado para solo seco e úmido não diferiu
nestas duas séries. Os valores extraídos pelo método da
água-régia (Ure, 1990), também de maneira linear,
revelaram uma alta variação em comparação aos demais.
As doses aplicadas no solo quando extraídas por este
método foram recuperadas de 71,68% na maior dose
(2000 mg kg-1
) a 78,26% na dose de 100 mg kg-1
. Já o
método de extração do teor disponível, extraiu para solo
seco, 52% a 29,59 %, não diferindo praticamente para as
amostras de solo úmido, variando de 19,57% a 25,94% do
total aplicado no solo.
Os teores disponíveis de Pb das amostras a partir da
dose 500 mg kg-1
(Tabela 2), apresentaram-se acima dos
teores máximos permitidos de 100 mg kg-1
proposto pela
(Cetesb, 2005), variando de 102 a 472 mg kg-1
exceto
para o primeiro tratamento. Esses teores também são
maiores que os permitidos em solos de vários países (60 –
150 mg kg-1
) conforme (Kabata-Pendias & Pendias,
2001).
Segundo (Alloway, 1990) e (Kabata Pendias &
Pendias, 1992), o teor de chumbo em solos não
contaminados varia dependendo do material de origem.
Após 30 dias de plantio realizou-se a primeira
leitura com o clorofilômetro, aos 50 dias obteve-se a
segunda leitura, nas plantas de alface. Verifica-se a
diminuição do teor de clorofila conforme aumenta a dose
do metal (Gráfico 1), a qual ocorreu de forma linear,
inversamente proporcional as doses.
Tabela 1. Características químicas do solo utilizado no
experimento.
H +
Al
Al+3 Ca Mg K Na P
cmolcdm-
3
mgdm-
3
5,07 0,00 11,40 4,25 62,5 39,0 0,67
Tabela 2. Teores disponíveis e semi-totais de Pb em
Cambissolo Flúvico Alumínico gleissólico após
incubação com doses crescentes de chumbo.
Chumbo
Disponível
0 100 500 1000 2000
--------------------mgkg-1--------------------------
Média 1,00 20,56 102,45 243,16 471,94
DP 0,30 12,38 9,87 35,71 39,14
CV 30,22 60,23 9,63 14,69 8,29
Semi-totais
Média 12,71 78,26 382,72 733,70 1433,69
DP 1,04 8,36 20,24 40,20 248,87
CV 8,15 10,69 5,29 5,48 17,36 DP: Desvio padrão; CV: coeficiente de variação
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Gráfico 1. Leituras do clorofilômetro.
CONCLUSÕES – O estudo mostra que descartes de
resíduos no solo causam riscos a saúde humana e podem
passar desapercebidos. Verifica-se que o teor Pb na dose
500 mg kg-1
resulta em excesso desse MP, entrando na
área de risco à segurança ambiental, ou seja, podem fazer
parte da cadeia alimentar, pois estão disponíveis.
Concluiu-se que a intensidade de verde das folhas de
plantas de alface correlaciona-se fortemente com os
valores de Pb presentes no solo em que foram cultivadas.
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