EFEITOS DO CROMO NO CRESCIMENTO DE MUDAS DE EUCALYPTUS UROGRANDIS CULTIVADAS EM SOLUÇÃO NUTRITIVA

CHROMIUM EFFECTS ON GROWTH OF EUCALYPTUS UROGRANDIS CUTTINGSGROWN IN NUTRIENT SOLUTION

CIPRIANI, H.N.1; BASTOS, A.R.R.1; CARVALHO, J.G. de1,COSTA, A.L. da1; OLIVEIRA, L.C.A. de2

1 Universidade Federal de Lavras – Departamento de Ciência do Solo2 Universidade Federal de Lavras – Departamento de Química

Caixa Postal 3037, 37200-000, Lavras, MGe-mail: hncipriani@hotmail.com

ResumoA poluição por metais pesados tem sido considerada um dos maiores problemas

ambientais da atualidade. O cromo, por ser utilizado em muitas atividades industriais, especialmente no curtimento do couro, é despejado sob diversas formas na natureza e vem se tornando um sério poluidor do solo e da água. A fitoextração parece ser uma alternativa para a limpeza de solos contaminados, e o Eucalyptus urograndis, por sua relevância como espécie florestal, merece receber estudos para esse fim. Com objetivo de avaliar os efeitos do cromo no crescimento de mudas de E. urograndis, foi montado um experimento, em casa de vegetação do Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal de Lavras. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado com 6 tratamentos e 4 repetições. Mudas clonais de E. urograndis foram cultivadas por 2 meses em solução de Clark (1975) com concentrações de 0,00; 0,04; 0,08; 0,16; 0,32; e 0,64 mM de cromo. Foram avaliados os seguintes parâmetros: matéria seca (raiz, caule e folhas); altura; diâmetro do colo; e incremento em altura e diâmetro do colo. Também foi realizada diagnose visual. À medida que se aumentaram as concentrações de cromo, todos os parâmetros sofreram redução. Foi possível observar murcha moderada nas plantas sob 0,08 e 0,16 mM de cromo. As plantas sob 0,32 e 0,64 mM de cromo tiveram murcha severa e morreram antes do término do experimento.

AbstractPollution by heavy metals has been considered one of today's major environmental

problems. Due to its wide industrial use, especially in hide tanning, chromium has been dumped on nature in many forms and it's becoming a serious pollutant of water and soil. Phytoextraction seems to be an altenative to contaminated soils cleaning, and Eucalyptus urograndis, due to its importance as forest species, deserves to be studied for this purpose. Aiming to evaluate the effects of chromium on E. urograndis cuttings, an experiment was carried out in a greenhouse of the Soil Science Department of University of Lavras, Minas Gerais. It consisted of a completely randomized design with 6 chromium rates and 4 replications. E. urograndis cuttings were cultivated in Clark's nutrient solution (1975) with 0,00; 0,04; 0,08; 0,16; 0,32; and 0,64 mM of chromium for 2 monthes. The following parameters were assessed: dry matter (root, stem and leaves); plant height; lap diameter; and plant height and lap diameter increase. Foliar diagnosis was also made. All the parameters assessed decreased as chromium rate was increased. It was possible to observe moderate wilting of plants under 0,08 and 0,16 mM of chromium. Plants under 0,32 and 0,64 mM of chromium suffered severe wilting and died before the end of the experiment.

IntroduçãoO cromo é largamente empregado na fabricação de ligas metálicas e estruturas de

construção civil, assim como de alguns tipos de aço inox e produtos químicos utilizados em curtumes, pigmentação, preservação da madeira (cromato de sódio), sínteses orgânicas, muitos tipos de fertilizantes, entre outros usos (HSDB, 2000 e Stern, 1982 apud Silva & Pedrozo, 2001). No entanto, não tem recebido a devida atenção por parte dos cientistas, ao contrário de outros metais como o cádmio, o chumbo, o mercúrio e o alumínio, apesar de ser um sério poluente do solo e da água (Shanker et al., 2005).

Os metais pesados não são removidos como os poluentes orgânicos, sendo a fitoextração uma alternativa para a limpeza de solos contaminados. Porém, as plantas diferem na sua habilidade em acumular, retirar e tolerar metais pesados (Santos et al., 2006). As árvores podem se tornar um fitoextrator atraente por seu hábito de crescimento e finalidade, mas para isso, é necessário conhecer seu comportamento frente a esses metais (Paiva, 2000).

Nesse aspecto, destaca-se o eucalipto, por ser a árvore mais plantada no Brasil, respondendo por mais da metade dos plantios florestais. O híbrido E. urograndis já representa 11% de toda a extensão de eucaliptais em território nacional e tem aumentado sua participação nos últimos anos (Mendes, 2005 e Scarpinella, 2002).

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento de mudas de Eucalyptus urograndis sob diferentes concentrações de cromo.

Material e MétodosO experimento foi conduzido em casa de vegetação do Departamento de Ciência do

Solo da Universidade Federal de Lavras, com mudas clonais de Eucalyptus urograndis, cedidas pelo Viveiro Florestal da UFLA.

Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado com 6 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos consistiram de solução de Clark (1975) completa com as seguintes concentrações de cromo: 0,00 (controle); 0,04; 0,08; 0,16; 0,32; e 0,64 mM. A fonte de cromo utilizada foi o nitrato de cromo (III) nonahidratado – Cr(NO3)3.9H2O.

As mudas, com 8 meses, foram transferidas para a solução nutritiva de Clark (1975) a 50 e 100% da sua força iônica, permanecendo em adaptação, com aeração constante, por 45 dias. Após o período de adaptação, as plantas foram transplantadas para vasos com capacidade para 3 litros de solução e aplicaram-se os tratamentos, onde permaneceram durante todo o período experimental (2 meses). As soluções com os tratamentos foram trocadas quinzenalmente.

Após a manifestação dos sintomas visuais de toxidez, os tratamentos foram colhidos, visando reduzir perdas de material para análise. Os sintomas foram observados, descritos e fotografados durante todo o experimento. As medições de altura e diâmetro do colo foram feitas após a aplicação dos tratamentos, 30 dias após e por ocasião da colheita.

As plantas foram divididas em raiz, caule e folhas, lavadas em água destilada e secas em estufa de circulação forçada de ar. O material vegetal foi pesado em balança de precisão para a determinação do peso de matéria seca.

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e de regressão com o auxílio do programa estatístico SISVAR.

Resultados e DiscussãoTodas variáveis de crescimento avaliadas foram afetadas negativamente pelo cromo,

sendo que a correlação entre elas e a concentração do metal foi negativa (Figuras 1, 2 e 3).A matéria seca de raízes sofreu redução de 38,76; 48,22; 64,50; e 70,41% em relação

ao controle nas concentrações de 0,08; 0,16; 0,32; e 0,64 mM de cromo, respectivamente. Esse efeito se deve provavelmente à inibição de divisão e elongamento das celulas radiculares ou à extensão do ciclo celular nas raízes (Shanker et al., 2005). Já sob 0,04 mM, a matéria seca de raízes foi igual a do controle (3,38 g).

A matéria seca de caule e folhas também foi severamente afetada nas concentrações iguais ou maiores a 0,08 mM. As reduções foram de 62,11; 75,63; 81,97; e 88,45% para o caule e 61,66; 68,78; 77,77; e 86,31% para as folhas nas doses de 0,08; 0,16; 0,32 e 0,64 mM, respectivamente. A matéria seca encontrada para o tratamento controle foi de 7,10 g para o caule e 9,13 g para as folhas. As reduções de matéria seca acompanharam o decréscimo em altura e diâmetro do colo (Figura 1), e em incremento em diâmetro e altura (Figura 2).

Esses efeitos se devem, provavelmente, a problemas nas raízes e, conseqüentemente, menor transporte de água e nutrientes para os órgãos superiores. Além disso, o transporte de cromo para a parte aérea pode afetar diretamente o metabolismo celular, contribuindo para a redução do crescimento das mudas (Shanker et al., 2005).

As plantas sob concentrações de cromo maiores ou iguais a 0,08 mM apresentaram sintomas visíveis de deficiência hídrica (Figura 4). As folhas murchavam e se despegavam facilmente do caule, notadamente secas. Esse efeito foi ainda mais expressivo nas

concentrações de 0,32 e 0,64 mM. As plantas submetidas a esses dois tratamentos morreram antes do término do experimento, provavelmente devido à falta de água nos órgãos aéreos.

Embora o murchamento por excesso de cromo já tenha sido verificado em várias espécies vegetais, há pouca informação disponível sobre o real efeito do metal nas relações hídricas de plantas superiores. Alguns autores constataram redução do potencial hídrico, da taxa de transpiração e do diâmetro dos vasos, e aumento da resistência difusiva de diferentes culturas em experimentos com cromo (Shanker et al., 2005).

ConclusõesÀ medida que se elevam as concentrações de cromo na solução nutritiva, há redução

de matéria seca de raiz, caule e folhas de mudas de Eucalyptus urograndis, bem como de altura, de diâmetro do colo e de incremento em diâmetro e altura.

O murchamento parece ser o sintoma mais característico de toxidez de cromo, e concentrações acima de 0,32 mM do metal na solução foram letais para as mudas de Eucalyptus urograndis.

Referências

MENDES, M.O. Resposta técnica. SBRT – Formulário de Resposta Técnica Padrão, Instituição respondente: TECPAR. 30 de Setembro de 2005. 9p. Disponível em: <http://sbrtv1.ibict.br/upload/sbrt1452.pdf?PHPSESSID=07df666d65470518a2129e1dc47567c2>. Acesso em 18 de Maio de 2008.

PAIVA, H.N. de. Toxidez de Cd, Ni, Pb e Zn em mudas de cedro (Cedrela fissilis Vell.) e ipê-roxo (Tabebuia impetiginosa (Mart.) Standl.). Tese de Doutorado, Lavras: UFLA, 2000. 283p.

SANTOS, F.S. dos; AMARAL SOBRINHO, N.M.B. do; MAZUR, N. Mecanismos de tolerância de plantas a metais pesados. In: FERNANDES, M.S, ed. Nutrição Mineral de Plantas. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2006. p. 419-432.

SCARPINELLA, G.D'A. Reflorestamento no Brasil e o Protocolo de Quioto. Dissertação de Mestrado, São Paulo: USP, 2002. 182p.

SHANKER, A.K.; CERVANTES, C.; LOZA-TAVERA, LL.; AVUDAINAYAGAM, S. Chromium toxicity in plants. Environment International, 31, 2005. p. 739-753.

SILVA, C.S. da; PEDROZO, M. de F.M. Ecotoxicologia do cromo e seus compostos. Salvador: CRA, 2001. 100p. (Cadernos de referência ambiental; v. 5).

Figura 1. Altura das plantas (a) e diâmetro do colo (b) em função da concentração de cromo.

(b)(a)

Figura 2. Incremento em altura (a) e diâmetro do colo (b) em função da concentração de cromo.

Figura 3. Matéria seca de raiz (a), caule (b) e folhas (c) em função da concentração de cromo.

Figura 4. Gradiente de murchamento. (a) – muda sadia do tratamento controle; (b) – muda sob 0,16 mM de cromo, com folhas moderadamente murchas; e (c) – muda sob 0,64 mM de cromo, completamente murcha.

(c)

(b)(a) (c)

(a) (b)

(a) (b)