Mycorrhizal fungi influence on brachiariagrass growth and heavy metal extraction in a contaminated soil

Avaliou-se, em casa de vegetação, a influência de 14 isolados de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) no crescimento e extração de Zn, Cd, Cu e Pb pela Brachiaria decumbens em solo contaminado. Foram utilizadas plantas com e sem FMA, em vasos com 0,92 kg de solo com (mg kg-1): Zn, 3.300; Cu, 60; Cd, 29; Pb, 73. Os isolados fúngicos tiveram efeitos diferenciados no crescimento e aumentaram a produção de matéria seca em 84%. Os teores de metais na planta foram elevados e apresentaram relação inversa com a produção de matéria seca. Verificou-se que os FMA não afetaram os teores de Pb, mas reduziram em 20, 28 e 63% os teores de Zn, Cd e Cu na parte aérea, respectivamente, e aumentaram os teores de Cu nas raízes em mais de 1.000%. Os FMA aumentaram a quantidade de metais extraídos do solo em 845, 142, 68 e 54% para Cu, Pb, Zn e Cd, respectivamente. Acaulospora spinosa, Acaulospora morrowiae-UFLA e Gigaspora gigantea aumentaram a extração simultânea dos quatro metais contaminantes. Os FMA, de acordo com a espécie, aumentam a capacidade da B. decumbens de extrair metais pesados do solo.The influence of 14 arbuscular mycorrhiza fungal isolates (AMF) on brachiariagrass growth and extraction of Zn, Cd, Cu and Pb from a contaminated soil was evaluated in a greenhouse experiment. Mycorrhizal and nonmycorrhizal Brachiaria decumbens plants were grown in pots with 0.92 kg of soil containing (mg kg-1): Zn, 3,300; Cu, 60; Cd, 29; Pb, 73. The AMF increased dry matter yield in 84%. Plant heavy metal concentrations were high and were inversely related to dry matter yield. Isolates caused no effect on Pb, but reduced shoot Zn, Cd and Cu concentrations by 20, 28 and 63%, respectively. It was observed effect of mycorrhiza on Cu accumulation in roots (over 1,000%). Isolates enhanced the total amount of soil extracted metals by 845, 142, 68 and 54% for Cu, Pb, Zn and Cd, respectively. Only Acaulospora spinosa, Acaulospora morrowiae-UFLA and Gigaspora gigantea enhanced simultaneous soil extraction of all the four metals. The AMF increase the capacity of B. decumbens to extract contaminant heavy metals from soil, with differentiated effects amongst species

Silicato de cálcio como amenizante da toxidez de metais pesados em mudas de eucalipto

The objective of this study was to evaluate the effect of calcium silicate to reduce heavy metal toxicity in Eucalyptus camaldulensis seedlings. Five doses of calcium silicate (0, 1.6, 3.2, 4.8, and 6.4 g kg-1) were used in soils with increasing levels of contamination. The experiment was carried out in pots with 1.5 kg of soil, with one plant each, in a 4x5 factorial array (four levels of contamination x five silicate doses). Calcium silicate minimized heavy metal toxicity to E. camaldulensis, delayed the onset of toxicity symptoms, and decreased zinc and cadmium shoot concentrations. However, calcium silicate did not completely overcome the depressive effect upon plant growth in soils with high metal concentrations. Calcium silicate effects increased with increasing doses and were more evident in highly contaminated soils. The beneficial effects of calcium silicate on metal toxicity were highly related to the decrease in zinc translocation to the eucalyptus shoots.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do silicato de cálcio na redução da toxidez de metais pesados no solo para Eucalyptus camaldulensis. Foram utilizadas cinco doses de silicato de cálcio (0, 1,6, 3,2, 4,8 e 6,4 g kg-1), em solos com diferentes graus de contaminação. O experimento foi conduzido em vasos com 1,5 kg de solo, com uma muda por vaso, em esquema fatorial 4x5 (quatro graus de contaminação x cinco doses de silicato). O silicato de cálcio reduziu a toxidez de metais pesados em E. camaldulensis, retardou o aparecimento dos sintomas de toxidez e diminuiu os teores de zinco e cádmio na parte aérea das plantas. Entretanto, não evitou totalmente a depressão no crescimento, nos solos com contaminação elevada. O efeito amenizante do silicato foi crescente com o aumento das doses e mais evidente nos solos com contaminação elevada. O efeito benéfico do silicato de cálcio está relacionado à redução da transferência do zinco para a parte aérea do eucalipto

Espécies tropicais de pteridófitas em associação com fungos micorrízicos arbusculares em solo contaminado com arsênio

The symbiosis of plants with mycorrhizal fungi represents an alternative to be considered during the processes of revegetation and rehabilitation of arsenic-contaminated soil. The aim of this study was to evaluate under greenhouse conditions the effect of arsenic on the mycorrhizal association of two species of tropical fern (Thelypteris salzmannii and Dicranopteris flexuosa). T. salzmannii had higher rates of colonization and higher density of spores while D. flexuosa showed greater sensitivity to smaller concentrations of arsenic and association with mycorrhizal fungi. Our results indicate that screening and selection of mycorrhizal fungal isolates/species is possible and effective for phytoremediation of arsenic-contaminated soils

MICORRIZAS ARBUSCULARES E FOSFATO NO DESENVOLVIMENTO DE MUDAS DE CEDRO-AUSTRALIANO

The Australian red cedar (Toona ciliata M. Roem var. Australis) is a species that has shown potential for forest use in Brazil. Thus, the objective of this study was to test the Australian red cedar seedlings response to inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in different doses of P. The experiment was conducted in a Completely Randomized Design (CRD) in factorial 8 x 2, with five repetitions. The treatments consisted in inoculation of seven species of AMF: Rhizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum, Racocetra gregaria, Acaulospora colombiana, Acaulospora morrowiae, Gigaspora margarita and Dentiscutata heterogama, besides a treatment without inoculation; being subjected to two doses of phosphate 25 and 250 mg dm-3 and that levels were equivalent to 10.7 and 41.3 mg dm3, respectively, extracted by Mehlich-1. It was evaluated the percentage of colonization, sporulation, height, diameter, shoot dry matter and accumulation of nutrients, 150 days after transplanting. There were differences depending on the levels of P and isolated variables evaluated. At the lowest dose, the isolated Claroideoglomus etunicatum and Acaulospora colombiana benefit the growth and nutrient absorption, while at the highest dose, Acaulospora morrowiae showed to be more promising for the growth of plants.O cedro-australiano (Toona ciliata M. Roem var. australis) é uma espécie que tem apresentado potencial de utilização florestal no Brasil. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi determinar a resposta de mudas de cedro-australiano à inoculação com fungos micorrízicos arbusculares (FMA) em diferentes doses de fósforo (P). O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 8 x 2, com cinco repetições. Os tratamentos consistiram na inoculação de sete espécies de FMA: Rhizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum, Racocetra gregaria, Acaulospora colombiana, Acaulospora morrowiae, Gigaspora margarita e Dentiscutata heterogama, além de um tratamento sem inoculação; sendo submetidos a duas doses de fosfato, 25 e 250 mg dm-3 que equivaleram a teores de 10,7 e 41,3 mg dm-3 P no solo, respectivamente. Avaliou-se a porcentagem de colonização micorrízica, esporulação, altura, diâmetro, matéria seca da parte aérea e acúmulo de nutrientes, 150 dias após o transplantio. Houve diferença em função das doses de P e dos isolados nas variáveis avaliadas. Os isolados Claroideoglomus etunicatum e Acaulospora colombiana beneficiaram o crescimento e a absorção de nutrientes do cedro-australiano em baixa disponibilidade de P, enquanto que Acaulospora morrowiae se mostrou mais promissor em solos com maior disponibilidade desse nutriente. Esses isolados proporcionam elevada colonização micorrízica no cedro, favorecendo a produção de mudas de qualidade com vistas ao estabelecimento e produtividade de plantios comerciais

Diversity and function of arbuscular mycorrhizal fungi in host species succession

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do pré-cultivo de diferentes espécies vegetais e de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) na esporulação, colonização e crescimento da braquiária cultivada em sucessão, em casa de vegetação. As plantas cresceram em vasos com uma mistura esterilizada de Latossolo Vermelho distrófico muito argiloso e areia de rio lavada, na proporção de 2:1 (v/v). Inicialmente, foram testados nove tratamentos: seis espécies vegetais micotróficas, uma espécie não micotrófica (nabo-forrageiro), um tratamento com Urochloa decumbens e um controle sem planta. Todos receberam uma mistura de oito espécies de FMA. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com dez repetições. Foram avaliadas a esporulação e a colonização micorrízica da Urochloa decumbens, a partir de propágulos de FMA remanescentes dos cultivos das seis espécies micotróficas e da espécie não microtrófica. Houve diferença entre as plantas hospedeiras quanto à percentagem de colonização micorrízica e produção total de esporos, tendo sido identificados cinco dos oito isolados estudados. Glomus clarum foi o FMA dominante na maioria dos tratamentos, seguido de Scutellospora heterogama e G. etunicatum. A espécie vegetal em pré-cultivo da braquiária não teve efeito na diversidade de FMA, tendo sido a espécie de fungo o fator efetivo para a composição de isolados fúngicos.The objective of this work was to evaluate the effects of pre-cultivation of different plant species and of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on the sporulation, colonization and growth of Urochloa cultivated in succession, under greenhouse conditions. Plants were grown in pots containing a sterilized mixture of very clayey Oxisol and washed river sand at a 2:1 ratio (v/v). A completely randomized experiment with nine treatments and ten replicates was initially tested: six mycotrophic plant species; a non-mycotrophic species (forage turnip); a treatment with Urochloa decumbens and a control treatment without plants. All treatments received a mixture of eight AMF species. The mycorrhizal colonization and sporulation of Urochloa decumbens, by means of AMF propagules obtained from the remaining mycotrophic and non-mycotrophic species, was evaluated. There was difference among the host plants in terms of percentage of mycorrhizal colonization and total production of spores, and five out of the eight isolates studied were identified. Glomus clarum was the dominant AMF in most of the treatments, followed by Scutellospora heterogama and G. etunicatum. Pre-cultivation plant species had no effect on the AMF diversity; the fungus species were determinant for the composition of the fungal isolates

Toxidez de zinco no crescimento e nutrição de Eucalyptus maculata e Eucalyptus urophylla em solução nutritiva

The objective of this work was to evaluate the effect of excessive doses of Zn on growth and nutrition of eucalyptus in a greenhouse experiment. Seedlings of Eucalyptus maculata and Eucalyptus urophylla were grown in pots containing 2 L of Clark's nutrient solution, adding increasing levels of Zn, in μM: 0, 400, 800, 1,200 and 1,600 supplied as ZnSO4. After five weeks, plants exhibited internerval chlorosis, dark roots and growth inhibition, even in lower metal levels. The critical metal dose in the solution, for 10% reduction of shoot dry matter, was 170.3 μM and 73.0 μM in E. maculata and E. urophylla, respectively. The plant critical toxicity levels were 853 mg kg-1 in E. maculata and 697.8 mg kg-1 in E. urophylla. These results indicate that E. maculata is more tolerant to Zn than E. urophylla. High levels of Zn reduced concentrations of Fe and Ca in shoot dry matter to levels considered deficient for the growth of both species. Translocation of Fe from roots to shoots was also reduced, independently of the species, of 21% in control to 2% in 1,600 μM Zn, indicating strong relationship among dry matter reduction and induced Fe-deficiency in plants.O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de doses excessivas de Zn no crescimento e nutrição do eucalipto, em casa de vegetação. Mudas de Eucalyptus maculata e Eucalyptus urophylla foram crescidas em vasos contendo 2 L de solução nutritiva de Clark, adicionando-se doses crescentes de Zn: 0, 400, 800, 1.200 e 1.600 μM fornecidas como ZnSO4. Após cinco semanas, as plantas exibiram clorose internerval, escurecimento das raízes e inibição do crescimento, mesmo nas doses mais baixas do metal. A dose crítica de Zn na solução (para redução de 10% na matéria seca da parte aérea) em E. maculata foi de 170,3 μM, e em E. urophylla, 73,0 μM. Os níveis críticos de toxidez de Zn na planta foram de 853 mg kg-1 em E. maculata, e 697,8 mg kg-1 em E. urophylla. Esses resultados indicam que E. maculata é mais tolerante ao Zn do que E. urophylla. Altas doses de Zn reduziram as concentrações de Fe e Ca na matéria seca da parte aérea a níveis considerados deficientes para o crescimento das duas espécies. A translocação de Fe das raízes para a parte aérea foi reduzida, independentemente da espécie, de 21% no controle para apenas 2% em 1.600 μM de Zn, indicando forte relação entre a queda na produção de matéria seca e a ocorrência da deficiência induzida de Fe nas plantas