Respostas fisiológicas e morfoanatômicas de Bowdichia virgilioides Kunth. (Fabaceae) submetidas ao herbicida paraquat

Palavras-chave: Agrotóxico, Cerrado, Fotossíntese, Sucupira-preta

Resumo

O avanço do agronegócio tem sido evidente e em consequência disso observa-se o aumento do uso de herbicidas. Em vista disso, objetivou-se avaliar as respostas fisiológicas e morfoanatômicas em plantas de Bowdichia virgilioides Kunth (Fabaceae), quando expostas ao herbicida paraquat, em condições controladas de casa de vegetação, e identificar possíveis padrões de respostas da espécie estudada, com o propósito de fornecer subsídios para o estudo da espécie, em áreas atingidas por deriva desse herbicida e/ou aqueles que possuem o mesmo mecanismo de ação. O delineamento foi em blocos ao acaso, com oito doses do herbicida, sendo: 25, 50, 100, 200, 400, 800 e 1200 g i.a ha-1 e o controle (0), com quatro repetições para cada uma das doses. Foram analisados: trocas gasosas, emissão de fluorescência da clorofila a, conteúdo de pigmentos cloroplastídicos, permeabilidade de membrana e análises visuais e anatômicas. Os resultados mostraram que o paraquat é fitotóxico para B. virgilioides, pois, mesmo em doses baixas esse herbicida foi capaz de afetar todos os parâmetros analisados, causando inclusive a morte das plantas em doses mais elevadas. Houve também a confirmação da presença de compostos fenólicos. As respostas observadas neste estudo podem servir como ferramenta de diagnóstico dos efeitos desse herbicida sobre plantas jovens dessa espécie em fragmentos vegetais atingidos pela deriva desse herbicida.

Biografia do Autor

Ana Paula Augusta de Oliveira, Faculdade de Caldas Novas - UNICALDAS
Mestre em Ecologia de Ecótonos pela Universidade Federal do Tocantins - UFT. Docente do Curso de Ciências Biológicas, Colegiado do Curso de Ciências Biológicas, Laboratório de Botânica, Faculdade de Caldas Novas - UNICALDAS, Caldas Novas (GO), Brasil.
Alan Carlos Costa, Instituto Federal Goiano, Campus Rio Verde
Doutor em em Ciências Agrárias (Fisiologia Vegetal) pela Universidade Federal de Viçosa – UFV. Docente do Instituto Federal Goiano, Campus Rio Verde, Departamento de Biologia vegetal, Laboratório de Ecofisiologia e Produtividade Vegetal, Instituto Federal Goiano, Rio Verde (GO), Brasil.
Ailton Jose Crispim Filho, Universidade Federal Goiás - UFG
Doutorando no Programa de Pós-graduação em Genética e Melhoramento de Plantas pela UFG, Departamento Melhoramento Genético, Laboratório de Melhoramento Genético de Plantas, Universidade Federal Goiás - UFG, Goiânia (GO), Brasil.
Dhesy Allax Cândido de Freitas, Universidade Estadual de Goiás - UEG, Campus Sudoeste
Pós-graduado em Planejamento e Gestão Ambiental pela Universidade Estadual de Goiás - UEG, Campus Sudoeste, Morrinhos (GO), Brasil.
Kellen Lagares Ferreira Silva, Universidade Federal do Tocantins - UFT
Doutora em Botânica pela Universidade Federal de Viçosa - UFV. Docente do Programa de Pós-graduação em Ciências do Ambiente, Colegiado do curso de Ciências Biológicas, Laboratório de Anatomia Vegetal, Campus Palmas, Universidade Federal do Tocantins - UFT, Palmas (TO), Brasil.

Referências

ADAPEC - Agência de defesa agropecuária do estado do Tocantins. 2013.

AGUIAR, T. V.; SANTANNA-SANTOS, B. F.; AZEVEDO, A. A.; FERREIRA, R. S. ANATI QUANTI: software de análises quantitativas para estudos em anatomia vegetal. Planta daninha, v. 25, n. 4, p. 649-659, 2007. DOI: 10.1590/S0100-83582007000400001.

AZEVEDO, H.; OLIVEIRA, R.; NETO, T. L.; TAVARES, R. M. Transcriptome of Quercus suber challenged by drought, salinity, and oxidative stresses. 2011. Disponível em: https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/15814/1/Cork%20Oak1.pdf. Acesso em: 10 dez. 2020.

BENAVIDES, M. P.; GALLEGO, S. M.; COMBA, M. E.; TOMARO, M. L. Relationship between polyamines and paraquat toxicity in sunflower leaf discs. Plant Growth Regulation, v. 31, n. 3, p. 215-224, 2000. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1006316926002.

BILGER, W.; SCHREIBER, U.; BOCK, M. Determination of the quantum efficiency of photosystem II and of non-photochemical quenching of chlorophyll fluorescence in the field. Oecologia, v. 102, n. 4, p. 425-432, 1995. DOI: 10.1007/BF00341354.

BRANCALION, P. H. S.; ISERNHAGEN, I.; MACHADO, R. P.; CHRISTOFFOLETI, P. J.; RODRIGUES, R. R. Seletividade dos herbicidas setoxidim, isoxaflutol e bentazon a espécies arbóreas nativas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 44, n. 3, p. 251-257, 2009. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2009000300005.

BUSSOTTI, F.; BOTTACCI, A.; BARTOLESI, A.; GROSSONI, P.; TANI, C. Morpho-anatomical alterations in leaves collected from beech trees (Fagus sylvatica L.) in conditions of natural water stress. Environmental and experimental botany, v. 35, n. 2, p. 201-213, 1995. DOI: https://doi.org/10.1016/0098-8472(94)00040-C.

CHAGAS, R. M. Alterações fotossintéticas e respostas oxidativas em plantas de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum I.) tratadas com paraquat. 2007. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba, 2007.

DALCIN, L. S.; TERRA, T. G. R.; DE BARROS LEAL, T. C. A.; TERRA, M. A.; CHAVES, C. C. Efeito residual de herbicidas em dessecação de pré-plantio na cultura do sorgo granífero. Journal of Biotechnology and Biodiversity, v. 7, n. 3, p. 363-373, 2019. DOI: https://doi.org/10.20873/jbb.uft.cemaf.v7n3.dalcin.

DIESEL, F.; PASSOS, A.; PAZUCH, D.; MARCHESE, J. A.; TREZZI, M. M.; CAPELIN, D.; FERRARI, A. P. Avaliações do rendimento quântico do fotossistema II de plantas de Apaga-fogo em resposta a aplicação isolada e em misturas de herbicidas causadores de estresse oxidativo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DA CIÊNCIA DAS PLANTAS DANINHAS, 28., 2012, Campo Grande. Anais [...]. Campo Grande: SBCPD, 2012.

ELKHATIB, A. A. The response of some common Egyptian plants to ozone and their use as biomonitors. Environ. Pollut., v. 124, n. 3, p. 419-428, 2003. DOI:10.1016/S0269-7491(03)00045-9.

EVANS, L. S.; ADAMSKI II, J. H.; RENFRO, J. R. Relationships between cellular injury, visible injury of leaves, and ozone exposure levels for several dicotyledonous plant species at Great Smoky Mountains National Park. Environmental and Experimental Botany, v. 36, n. 2, p. 229-237, 1996. DOI: https://doi.org/10.1016/0098-8472(96)01002-7.

FERREIRA, F. A.; SILVA, A. A.; FERREIRA, L. R. Mecanismos de ação de herbicidas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ALGODÃO, 5., 2005, Salvador. Algodão, uma fibra natural: Anais [...]. Campina Grande: Embrapa Algodão, 2005.

FERNANDES, E. T.; CAIRO, P. A. R.; NOVAES, A. B. Physiological responses of eucalyptus clones grown in a greenhouse under water deficit. Ciência Rural, v. 45, n. 1, p. 29-34, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/0103-8478cr20120152.

GERLACH, D. Botanische Mikrotechnik: Eine Einführung. Sttutgart: Georg Thieme Verlag, 1984. p. 311.

GEROSA, G.; MARZUOLI, R.; BUSSOTTI, F.; PANCRAZI, M.; BALLARIN-DENTI, A. Ozone sensitivity of Fagus sylvatica and Fraxinus excelsior young trees in relation to leaf structure and foliar ozone uptake. Environmental Pollution, v. 125, n. 1, p. 91-98, 2003. DOI: https://doi.org/10.1016/S0269-7491(03)00094-0.

GOMES C. S. Impactos da expansão do agronegócio brasileiro na conservação dos recursos naturais. Cadernos do Leste, v. 19, n. 19, 2019. Disponível em: https://periodicos.ufmg.br/index.php/caderleste/article/view/13160/10396. Acesso em: 20 dez. 2020.

HAUPT, A. W. A gelatin fixative for paraffin sections. Stain Technology, Los Angeles, v. 5, n. 3, p. 97-98, 1930. DOI: http://doi.org/10.3109/10520293009115555.

HAWKES, T. R. Mechanisms of resistance to paraquat in plants. Pest management science, v. 70, n. 9, p. 1316-1323, 2014. DOI: 10.1002/ps.3699.

HOAGLAND, D. R.; ARNON, D. I. The water-culture method for growing plants without soil. California Agricultural of Experimental Station Bull, v. 347, p. 1-32, 1950. Disponível em: https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19500302257. Acesso em: 10 out. 2020.

KARNOVSKY, M. J. A formaldehyde glutaraldehyde fixative of high osmolality for use in eléctron microscopy. Journal of Cell Biology, New York, v. 27, n. 1, p. 137-139, 1965.

KRAUSE, G. H.; WEIS, E. Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: the basics. Annual review of plant biology, v. 42, n. 1, p. 313-349, 1991. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.pp.42.060191.001525.

LAISK, A.; LORETO, F. Determining photosynthetic parameters from leaf CO2 exchange and chlorophyll fluorescence (ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase specificity factor, dark respiration in the light, excitation distribution between photosystems, alternative electron transport rate, and mesophyll diffusion resistance. Plant Physiology, v. 110, n. 3, p. 903-912, 1996. DOI: https://doi.org/10.1104/pp.110.3.903.

LIMA, J. M. E.; SMIDERLE, O. J.; OLIVEIRA, J. A.; CARVALHO, M. L. M. D. Técnicas de análise de imagem para caracterização da qualidade de sementes de paricarana (Bowdichia virgilioides Kunth). Ciência Florestal, v. 28, n. 3, p. 1202-1216, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.5902/1980509833367.

LORENZI, H. Árvores brasileiras: manual de identificação de identificação e cultivo de plantas arbóreas nativas do Brasil. Nova Odessa: Instituto Plantarum, 2008. Vol. 3, p. 384.

MACHADO, R. B.; RAMOS NETO, M. B.; PEREIRA, P. G. P.; CALDAS, E. F.; GONÇALVES, D. A.; SANTOS, N. S.; TABOR, K.; STEININGER, M. Estimativas de perda da área do Cerrado brasileiro. Brasília:Conservação Internacional, 2004. Relatório técnico não publicado.

MACHADO, A. F. L.; FERREIRA, L. R.; SANTOS, L. D. T.; FERREIRA, F. A.; VIANA, R. G.; MACHADO, M. S.; FREITAS, F. C. L. Eficiência fotossintética e uso da água em plantas de eucalipto pulverizadas com glyphosate. Planta Daninha, v. 28, n. 2, p. 319-327, 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-83582010000200011.

MARTINS, T. Herbicida Paraquat: conceitos, modo de ação e doenças relacionadas. Semina: Ciências biológicas e da saúde, v. 34, n. 2, p. 175-186, 2013. DOI: 10.5433/1679-0367.2013v34n2p175.

MELERO, M. M. Aplicação de subdoses dos herbicidas glyphosate, 2, 4-de paraquat em algodoeiro. 2016. 76f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”. Faculdade de Engenharia Campus de Ilha Solteira, São Paulo, 2016.

MITTLER, R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends Plant Science, New York, v. 7, n. 9, p. 405-410, 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S1360-1385(02)02312-9.

MONACO, T. J.; WELLER, S. C.; ASHTON, F. M. Weed science: principles and practices. Nova York: John Wiley & Sons, 2002.

MOSKOVA, I.; TODOROVA, D.; ALEXIEVA, V.; SERGIEV, I. Leaf morphology and histology changes of pea plants treated with hydrogen peroxide and paraquat. Comptes rendus de l’Academie bulgare des Sciences, v. 64, n. 12, p. 1695-1700, 2011. Disponível em: http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84855250649&partnerID=MN8TOARS. Acesso em: 10 jun. 2021.

MOURA, L. M. F.; COSTA, A. C.; MÜLLER, C.; SILVA-FILHO, R. O.; ALMEIDA, G. M.; VITAL, R. G.; et al. Drought tolerance in potential oilseed plants for biofuel production. Australian Journal of Crop Science, v. 12, n. 2, p. 289-298, 2018. DOI: 10.21475/ajcs.18.12.02.pne836.

NEILL, S. J.; DESIKAN, R.; CLARKE, A.; HURST, R. D.; HANCOCK, J. T. Hydrogen peroxide and nitric oxide as signalling molecules in plants. Journal Experimental Botany, Oxford, v. 53, p. 1237-1247, 2002. DOI: https://doi.org/10.1093/jexbot/53.372.1237.

NOVAK, K.; SKELLY, J. M.; SHAUB, M.; KRÄUCHI, N.; CRISTÃO, A.; LANDOLT, W.; BLEULER, P. Ozone air pollution and foliar injury development on native plants of Switzerland. Environ. Pollut, v. 125, n. 1, p. 41-52, 2003. DOI: 10.1016/S0269-7491(03)00085-X.

OLIVEIRA JÚNIOR, R. S. Mecanismos de ação de herbicidas. In: OLIVEIRA JÚNIOR, R. S.; CONSTANTIN, J.; INOUE, M. H. Biologia e manejo de plantas daninhas. Curitiba: Omnipax, 2011. Vol. 1, p. 141-192.

PELAEZ, V.; TERRA, F. H. B.; SILVA, L. R. A regulamentação dos agrotóxicos no Brasil: entre o poder de mercado e a defesa da saúde e do meio ambiente. Revista de Economia, v. 36, n. 1, p. 27-48, 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.5380/re.v36i1.20523.

PIMENTEL, C.; SARR, B.; DIOUF, O.; ABBOUD, A. C. S.; ROY-MACAULEY, H. Tolerância protoplasmática foliar à seca, em dois genótipos de caupi cultivados em campo. Revista Universidade Rural, Série Ciências da Vida, v. 7, n. 1, p. 14-22, 2002.

RASCHER, U.; LIEBIG, M.; LÜTTGE, U. Evaluation of instant light‐response curves of chlorophyll fluorescence parameters obtained with a portable chlorophyll fluorometer on site in the field. Plant, Cell & Environment, v. 23, n. 12, p. 1397-1405, 2000. DOI: 10.1046/j.1365-3040.2000.00650.x.

RASHIDIPOUR, M.; HEYDARI, R.; MALEKI, A.; MOHAMMADI, E.; DAVARI, B. Salt-assisted liquid-liquid extraction coupled with reversed-phase dispersive liquid-liquid microextraction for sensitive HPLC determination of paraquat in environmental and food samples. Journal of Food Measurement and Characterization, v. 13, n. 1, p. 269-276, 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/s11694-018-9941-y.

RIBEIRO, J. M. 19º Reunião Ordinária Fórum de Combate aos Impactos do Agrotóxicos do Tocantins. Disponível em: https://mpto.mp.br/forum-combate-agrotoxicos/tags/ata. Acesso em: 23 jun. 2021.

RODRIGUES, B. N.; ALMEIDA, F. S. Guia de Herbicidas. 6. ed. Londrina: Edição dos autores, 2011. 697p.

SANO, E. E.; ROSA, R.; BRITO, J. L. S.; FERREIRA, L. G. Mapeamento semidetalhado do uso da terra do Bioma Cerrado. Pesquisa agropecuária brasileira, v. 43, n. 1, p. 153-156, 2008. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2008000100020.

SANTOS, V. R. S.; CRISPIM-FILHO, A. J.; SANTANA, M. M.; COSTA, A. A.; SILVA, K. L. F. Análises fisiológicas e morfoanatômicas de Cenostigma macrophyllum TUL. (Fabaceae) submetida a diferentes concentrações de glifosato. Revista Ibero Americana de Ciências Ambientais, v. 11, n. 5, p. 159-173, 2020. DOI: https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2020.005.0017.

SILVA, F. B.; COSTA, A. C.; ALVES, R. R. P.; MEGGUER, C. A. Chlorophyll Fluorescence as an Indicator of Cellular Damage by Glyphosate Herbicide in Raphanus sativus L. Plants. American Journal of Plant Sciences, v. 5, n. 1, p. 2509-2519, 2014. DOI: 10.4236/ajps.2014.516265.

SILVA, L. Q.; ARAÚJO, A. C. F.; ALMEIDA, G. M.; CRISPIM FILHO, A. J.; COSTA, A. C.; JAKELAITIS, A. Modificações fisiológicas em folhas de pequi (Caryocar brasiliense) causadas pela aplicação de glyphosate. Revista Brasileira de Herbicidas, v. 15, n. 2, p. 165-174, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.7824/rbh.v15i2.472.

SEAGRO. Secretaria da Agricultura, Pecuária e Abastecimento do Estado do Tocantins. Agricultura. Disponível em: https://seagro.to.gov.br/agricultura/. Acesso em: 22 nov. 2019.

SMIDERLE, O. J.; SOUSA, R. C. P. Seed dormancy of paricarana tree (Bowdichia virgilioides Kunth)-Fabaceae-Papilionidae. Revista Brasileira de Sementes, v. 25, n. 2, p. 48-52, 2003. DOI: 10.1590/S0101-31222003000400007.

STRASSBURG, B. B. N.; BROOKS, T.; FELTRAN-BARBIERI, R.; IRIBARREM, A.; CROUZEILLES, R.; LOYOLA, R.; LATAWIEC, A. E.; OLIVEIRA FILHO, F. J. B.; SCARAMUZZA, C. A. M.; SCARANO, F. R.; et al. Moment of truth for the Cerrado hotspot. Nature Ecology & Evolution, v. 1, n. 4, p. 1-3, 2017. DOI: 10.1038/s41559-017-0099.

TUFFI SANTOS, L. D.; MACHADO, A. F. L.; VIANA, R. G.; FERREIRA, L. R.; FERREIRA, F. A.; SOUZA, G. V. R. Eucalyptus growth under the effect of glyphosate drift. Planta daninha, v. 25, n. 1, p. 133-137, 2007. DOI: 10.1590/S0100-83582007000100014.

VAN KOOTEN, O.; SNEL, J. F. H. The use of chlorophyll fluorescence nomenclature in plant stress physiology. Photosynthesis Research, v. 25, n. 3, p. 147-150, 1990. DOI: 10.1007/bf00033156.

VASQUEZ-TELLO, A.; ZUILY-FODII, Y.; THI, E. P.; VIEIRA DA SILVA, J. B. Electrolyte and Pi leakages and soluble sugar content as physiological tests for screening resistance to water stress in Phaseolus and Vigna species. Journal Experimental Botany, v. 41, n. 7, p. 827-832, 1990. DOI: 10.1093/jxb/41.7.827.

VIEIRA, R. R. S.; PRESSEY, R. L.; LOYOLA, R. The residual nature of protected areas in Brazil. Biological Conservation, v. 233, p. 152-161, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biocon.2019.02.010.

WAKABAYASHI, K.; BÖGER, P. Phytotoxic sites of action for molecular design of modern herbicides (Part 1): the photosynthetic electron transport system. Weed Biology and Management, v. 4, n. 1, p. 8-18, 2004. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1445-6664.2003.00118.x.

WELLBURN, A. R. The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of plant physiology, v. 144, n. 3, p. 307-313, 1994. DOI: 10.1016/S0176-1617(11)81192-2.

Publicado
2022-07-01
Seção
Agronegócio