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O solo Areia Quartzosa (AQ) foi coletado na profundidade de 0-20cm, no município de Charqueada, São Paulo.Coletaram-se plantas de cana-de-açúcar cultivadas em campo com aplicação de ametrina (PH), por três anos consecutivos e em campo sem aplicação (P) e a parte do terço superior das folhas foi seca ao ar, moída e adicionada ao solo na proporção de 1:10.
O herbicida utilizado foi a ametrina (2-metiltio-4-etilamino-6-isopropilamino), grau técnico e o correspondente radiomarcado em todos os carbonos do anel. A solução de aplicação foi de 8,3mg/ml com atividade específica de 800Bq/mg, utilizando-se 1ml nos seguintes tratamentos:
2) 9g solo AQ + 1g P;
O teor de água das amostras de solo foi ajustada para 70% da capacidade de campo e foi corrigido, semanalmente por gravimetria. O número dos microrganismos foi avaliado no início e no final do experimento pela técnica de diluição e plaqueamento e a atividade microbiana determinada pelo método da enzima desidrogenase, como descrito por Casida et al., (1964). O 14CO2 desprendido foi coletado semanalmente, diretamente em frascos de cintilação contendo 1ml de monoetanolamina e determinado em Espectrômetro de Cintilação Líquida (ECL) (Costa, 1992).
Após o período de incubação os resíduos foram extraídos, adicionando-se às amostras de cada tratamento, 10g de sulfato de sódio anidro e 20ml de metanol. Após duas horas de agitação (120rpm), deixou-se a mistura em repouso por 30 minutos para separação do solvente. Filtrou-se o sobrenadante e repetiu-se o processo por mais duas vezes, combinando os sobrenadantes. Transferiram-se 5ml do filtrado para frascos de cintilação, evaporando até secura, adicionando solução cintiladora (Mesquita & Ruegg 1984) e avaliando a radioatividade em ECL.
Alíquotas de 200ml do extrato obtido acima e 1ml da solução padrão do herbicida foram aplicadas em placas de sílica gel 60 F245 (Merck). A eluição das placas foi realizada de acordo com Burkhard & Guth (1976). Após secas, as manchas foram visualizadas com auxílio de luz ultravioleta (245-366nm), e confirmadas por autoradiografia.
Os resíduos 14C remanescentes das amostras extraídas com solvente foram avaliados em oxidador biológico. O 14CO2 resultante foi coletado em 15ml de solução cintiladora (Andrea et al. 1982) e quantificado em ECL.
Os tratamentos sem adição de substratos (AQ e AQ/Est) apresentaram a menor porcentagem de 14CO2 (0,72 e 0,60%) ou seja, uma menor mineralização da ametrina (Figura 1). O tratamento esterilizado, após a terceira semana, deve ter sofrido contaminação, uma vez que houve aumento da evolução de 14CO2. Entretanto a importância dos microrganismos na degradação da ametrina pode ser visualizada nos demais tratamentos. Com adição de palha de cana-de-açúcar (AQ/P e AQ/PH), aumentou significativamente a porcentagem de 14CO2 evoluído (9,35 e 8,56%, respectivamente). Os efeitos da matéria orgânica na degradação microbiana tem sido discutidos por vários autores (Browm & Mitchell, 1948; Bollag, 1974; Castro & Yoshida, 1974; Champman & Harris, 1980; Musumeci & Ruegg, 1984). Em alguns casos, a matéria orgânica diminui a degradação, provavelmente, devido a maior adsorção dos pesticidas, o que os torna menos vulneráveis ao ataque enzimático (Champman & Harris, 1980). Por outro lado, a matéria orgânica pode facilitar a decomposição dos pesticidas, como verificado neste trabalho, fornecendo nutrientes como fonte de energia para os microrganismos e favorecendo a degradação através do cometabolismo (Bollag, 1974; Burauel & Führ 1988; Entry & Emmingham, 1995).
Figura 1.
Porcentagem de 14Co2 desprendido no solo Areia Quartzosa (AQ), com adição de palha de cana tratada (AQ/PH) ou com palha de cana não tratada (AQ/P) e Areia Quartzosa esterilizado (AQ/Est) durante 63 dias de incubação com 14C-ametrina. Média de três repetições.
A quantidade do radiocarbono extraível (Figura 2) foi maior para os tratamentos AQ e AQ/Ester. (57,35% e 52,41%, respectivamente), já nos tratamentos onde houve adição de palha (AQ/P e AQ/PH), a quantidade extraível foi de 8,53% e 8,41%, respectivamente. O maior teor de matéria orgânica proporcionou maior quantidade de microrganismos (TABELA 2), maior atividade microbiana (Figura 3) e maior mineralização. Por outro lado, a adição de matéria orgânica pode ter levado o herbicida e seus metabólitos a se adsorverem fortemente, aumentando a quantidade de resíduos não extraíveis (Figura 2), variando nos solos que receberam palha de cana-de-açúcar de 69,60% a 81,96% em comparação com o solo AQ e AQ/Est os quais apresentaram valores variando de 23-34%. O processo de formação de resíduos não extraíveis de pesticidas nos solos está relacionado, principalmente, com a matéria orgânica dos solos. Isso ocorre porque a fração orgânica do solo tem potencial para formar ligações químicas estáveis com pesticidas e ou seus produtos de degradação (Führ & Mittelstaedt 1980).
Figura 2.
Porcentagem de resíduo extraível e resíduo não-extraível em solo Areia Quartzosa (AQ), com adção de palha de cana tratada (AQ/PH) ou com palha de cana não tratada (AQ/P) e Areia Quartzosa esterilizado (AQ/Est) durante 63 dias de incubação com 14C-ametrina. Média de três repetições.
Figura 3.
Atividade da enzima desidrogenase (ug H/g solo) em solo Areia Quartzosa (AQ), com adição de palha de cana tratada (AQ/PH) ou com palha de cana não tratada (AQ/P) e Areia Quartzosa esterilizado (AQ/Est) durante 63 dias de incubação com 14C-ametrina. Média de três repetições.
Na TABELA 3, pode-se observar que os tratamentos que não receberam adição de substratos (AQ e AQ/Est) apresentaram os mesmos metabólitos, com relação de frentes (Rf) 0,11 e 0,63 junto com a ametrina 0,73, e com a adição de palha tratada previamente (AQ/PH), a metabolização do herbicida foi diferente, produzindo, além dos três citados, os metabólitos de Rf 0,51 e 0,63. No solo com palha sem herbicida (AQ/P) não ocorreu o metabólito de Rf 0,63 e ametrina 0,73, sendo que neste solo a transformação foi maior. Pode-se inferir então que ocorreu a formação de metabólitos que provavelmente se adsorveram de forma diferente do produto inicial. Estes resultados concordam com observações feitas por (Hsu & Bartha, 1976; Katan & Lichtenstein, 1977), Lichtenstein (1980); Klein & Scheunert (1982), Calderbank (1989), que observaram maiores proporções de resíduos ligados (não extraíveis) formados por compostos que contém grupos fenóis e nitrogênio na molécula, como os organofosforados, carbamatos e triazinas que formam quantias consideráveis entre 18 a 80% de resíduos ligados.
Os resultados obtidos para a atividade da desidrogenase (Figura 3) mostram uma maior atividade microbiana no tratamento AQ/PH (15129mgH/g de solo), seguida do tratamento AQ/P (3727mgH). Sendo que nos tratamentos AQ, AQ/Est. esta atividade foi menor (1110 e 629mLH, respectivamente). A atividade microbiana observada no tratamento com solo esterilizado, pode ser resultante da contaminação microbiana ocorrida no final do experimento, pois detectou-se uma população de 106/g de solo (TABELA 3). Portanto, maior atividade microbiana, favoreceu a mineraliza-ção da ametrina. A adição de folhas secas oriundas de plantas de campo tratadas com ametrina, poderia ter aumentado a degradação se, enzimas responsáveis pela degradação deste composto estivessem presentes, como ocorreu com a atrazina (Burauel & Führ, 1988), mas isto não foi observado aqui.
A adição de folhas de cana-de-açucar previamente tratadas ou não, aumentou 12 e 13 vezes, respectivamente, a mineralização da ametrina em relação ao solo sem adição de substrato, mostrando a importância da atividade microbiana e do cometabolismo na biodegradação deste herbicida.
M. A. Costa2; R. T. R. Monteiro2; V. L. Tornisielo2
monteiro[arroba]cena.usp.br
2Centro de Energia Nuclear na Agricultura/USP, C.P. 96, CEP: 13400-970 - Piracicaba, SP.
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