Fitorremediação de picloram associada a fungos micorrízicos

Abstract

O picloram é utilizado para o controle de plantas daninhas em pastagens, apresentando longo período residual no solo, podendo intoxicar plantios sucessivos de espécies sensíveis. A fitorremediação associada à atividade microbiana na rizosfera das plantas é uma alternativa para redução de resíduos deste herbicida no solo. Objetivou-se avaliar a atividade microbiana associada à rizosfera das plantas fitorremediadoras, a inoculação com fungos no potencial fitorremediador das espécies, o crescimento e acúmulo de biomassa de Piriformospora indica e a viabilidade de esporos de Glomus clarum sob efeito do picloram. No primeiro experimento foi avaliada a atividade microbiana de solos não rizosféricos e rizosféricos contaminados com picloram. Os tratamentos foram organizados em esquema fatorial 5 x 2, sendo o primeiro fator, solos rizosféricos cultivados com Urochloa brizantha, Panicum maximum, Zea mays e solos sem cultivo não rizosféricos autoclavado e não autoclavado, e o segundo fator constou-se da ausência e presença do picloram (0 e 240 g ha-1) em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. As espécies foram cultivadas por 60 dias, após esse período, o solo rizosférico foi coletado e aplicado o herbicida. Foi estimado o C-CO2 evoluído do solo aos 4, 8, 12, 16, 20 e 24 dias de incubação. Aos 24 dias foi determinado o carbono da biomassa microbiana (CBM) e calculado o quociente metabólico (qCO2). No segundo experimento, foram avaliados o crescimento e acúmulo de biomassa do fungo endófito P. indica e a viabilidade de esporos de G. clarum na presença de cinco doses de picloram, 0, 30, 120, 240 e 480 g ha-1. O crescimento radial da colônia em placa de Petri foi avaliado a cada seis dias, durante 24 dias, quando foi determinada a matéria seca micelial. A viabilidade dos esporos de G. clarum foi avaliada aos 15 dias após a inoculação em solução contendo as doses do herbicida. No terceiro experimento, foram avaliadas espécies U. brizantha, P. maximum e Z. mays e ausência e presença de picloram (0 e 240 g ha-1), aplicado em pré-emergência e associadas ou não à inoculação dos fungos G. etunicatum ou P.indica. Foram avaliados a matéria seca da parte aérea e volume e matéria seca radicular das espécies, após 60 dias de cultivo. Após a retirada da espécie fitorremediadora do solo, foi feito o bioensaio com Phaseolus vulgaris, foi determinada após 35 dias de cultivo, a intoxicação. No primeiro experimento, o picloram alterou o CO2 evoluído e não se observou efeito sobre o CBM e qCO2 para os solos rizosféricos das espécies. O solo rizosférico cultivado com Z. mays apresentou maior atividade microbiana na presença do picloram e a atividade microbiana na rizosfera de P. maximum e U. brizantha foi menor na presença do herbicida que em solos não contaminados com herbicida, sugerindo uma menor contribuição rizosférica dessas espécie na degradação do picloram. No segundo experimento, as doses de picloram testadas não influenciaram o crescimento micelial até 24 dias após a inoculação. Entretanto, doses acima de 240 g ha-1 influenciaram negativamente o acúmulo de biomassa de P. indica. O aumento das doses do herbicida reduziu a viabilidade dos esporos. A inoculação com os fungos P. indica e G. etunicatum contribui na fitorremediação do picloram pelas espécies Z. mays e P. maximum e que quando feita inoculação a aplicação do herbicida não reduz o volume radicular e a produção de matéria seca radicular de P. maximum.

Picloram is used for weed control in pastures, it has long toxic residual properties in the soil and can be toxic for successive plantings of susceptible species. The phytoremediation associated with microbial activity in rhizosphere of the plants, is an alternative to reduce the herbicides residue in the soil. This study is aimed to evaluate the microbial activity associated with the rhizosphere of the plants phytoremediator, the inoculation with fungi in phytoremediation potential of species, the growth biomass accumulation of Piriformospora indica and viability of spores of Glomus clarum under the effect of picloram. In the first experiment the microbial activity in the rhizosphere and non-rhizosphere soils contaminated with picloram were evaluated. The treatments were arranged in a factorial scheme 5 x 2, the first factor, rhizosphere soils cultivated with Urochloa Brizantha, Panicum maximum, Zea mays and rhizosphere soil uncultivated and autoclaved and non-autoclaved, and the second factor consisted of the absence and presence of picloram (0 and 240 g ha-1) in a completely randomized design with three replications. The species were grown for 60 days, after this period, the rhizosphere soil was collected and the herbicide applied. The C-CO2 that evolved from the soil at 4, 8, 12, 16, 20 and 24 days of incubation was assessed. At 24 days the microbial carbon biomass (CBM) was assessed and the metabolic quotient (qCO2) was calculated. The second experiment evaluated the growth and biomass accumulation of the endophytic fungus P. indicates and the viability of spores of G. clarum in the presence of five levels of picloram: 0, 30, 120, 240 and 480 g ha-1. The radial growth of the colony in a Petri dish was assessed every six days for 24 days and the dry matter mycelium was determined. The viability of the spores of G. clarum was evaluated 15 days after inoculation with a solution containing the herbicide dose. In the third experiment, we evaluated the species U. Brizantha, P. maximum and Z. mays and the absence and presence of picloram (0 and 240 g ha-1) applied at pre-emergence, with associated or not to the inoculation of the fungus G. etunicatum or P.indica. The shoot dry matter, root dry matter and root volume of the species were evaluated after 60 days of cultivation. After the removal of soil ensiformis a bioassay with Phaseolus vulgaris was established after 35 days of cultivation to determine the intoxication. In the first experiment, the picloram changed the evolved CO2 and didn t affect the CBM and qCO2 for rhizosphere soils of the species. The rhizosphere soil cultivated with Z. mays showed higher microbial activity in the presence of picloram, and the microbial activity in the rhizosphere of P. maximum and U. Brizantha soils were lower in presence of the herbicide than in the non-contaminated soils with herbicide, suggesting a lower contribution of these species in the rhizospheric degradation of picloram. In the second experiment, levels of picloram tested did not affect mycelial growth up to 24 days after inoculation. However, levels above 240 g ha-1 negatively influenced the biomass accumulation of P. indicate, increasing the levels of the herbicide reduced the viability of spores. The inoculation with the fungi P. indica and G. etunicatum helped in phytoremediation of picloram by the species Z. mays and P. maximum and when inoculation was made by a herbicide application it did not reduce the root volume and root dry matter production of P. maximum.