Fitoextração e hiperacumulação de arsênio por espécies de samambaias

O arsênio e um metalóide traço encontrado basicamente em todos os ambientes. Elevadas concentrações de arsênio no solo podem acontecer naturalmente devido ao intemperismo de rochas ricas em arsênio, como também de atividades antropogênicas. O arsênio é um elemento tóxico e cancerígeno. Em muitas partes do mundo, a contaminação pelo arsênio tem causado problemas ambientais e de saude. As técnicas disponíveis para a remediação do arsênio são economicamente proibitivas, destroem a paisagem natural e ainda podem afetar a saúde de pessoas diretamente envolvidas no processo. A fitoextração, uma das estratégias da fitoremediação, utiliza plantas para descontaminar solos e tem sido aplicada com sucesso em solos contaminados com arsênio e outros elementos. Dentre muitas vantagens, essa técnica tem baixo custo quando comparada com as convencionais. Um ponto chave no desenvolvimento da fitoextração foi a constatação de que samambaias hiperacumulam arsênio. Primeiro, em Pteris vittata, que apresentou extraordinária capacidade para remover arsênio do solo, concentrando 2.3% do arsênio na biomassa. Em seguida, foi observado que a samambaia Pityrogramma calomelanos possui capacidade semelhante para acumular arsênio. Essa característica peculiar foi observada em outras samambaias do genero Pteris. Em geral, essas plantas parecem apresentar mecanismos constitutivos e adaptativos que permitem elevada absorção e sobrevivência em solos com altas concentrações de arsênio. Muitas pesquisas têm sido conduzidas no sentido de entender e aumentar a capacidade de aborção de arsênio dessas plantas. Em particular, a chave para a aplicação bem sucedida da fitoremediação parece estar na biologia molecular.Arsenic (As) is an ubiquitous trace metalloid found in all environmental media. Its presence at elevated concentrations in soils derives from both anthropogenic and natural inputs. Arsenic is a toxic and carcinogenic element, which has caused severe environmental and health problem worldwide. Technologies currently available for the remediation of arsenic-contaminated sites are expensive, environmentally disruptive, and potentially hazardous to workers. Phytoextraction, a strategy of phytoremediation, uses plants to clean up contaminated soils and has been successfully applied to arsenic contaminated soils. It has the advantage of being cost-effective and environmentally friendly. A major step towards the development of phytoextraction of arsenic-impacted soils is the discovery of the arsenic hyper accumulation in ferns, first in Pteris vittata, which presented an extraordinary capacity to accumulate 2.3% arsenic in its biomass. Another fern, Pityrogramma calomelanos was found to exhibit the same hyperaccumulating characteristics. After that, screening experiments have revealed that the Pteris genus is really unique in that many species have the potential to be used in phytoextraction of arsenic. In general, these plants seem to have both constitutive and adaptive mechanisms for accumulating or tolerating high arsenic concentration. In the past few years, much work has been done to understand and improve the hyperaccumulating capability of these amazing plants. In particular, the field of molecular biology seems to hold the key for the future of the phytoremediation

Gênese, Caracterização e Classificação de Solos de Mangue na Bacia do Rio Subaé, Bahia, Brasil

Preservation of mangroves, a very significant ecosystem from a social, economic, and environmental viewpoint, requires knowledge on soil composition, genesis, morphology, and classification. These aspects are of paramount importance to understand the dynamics of sustainability and preservation of this natural resource. In this study mangrove soils in the Subaé river basin were described and classified and inorganic waste concentrations evaluated. Seven pedons of mangrove soil were chosen, five under fluvial influence and two under marine influence and analyzed for morphology. Samples of horizons and layers were collected for physical and chemical analyses, including heavy metals (Pb, Cd, Mn, Zn, and Fe). The moist soils were suboxidic, with Eh values below 350 mV. The pH level of the pedons under fluvial influence ranged from moderately acid to alkaline, while the pH in pedons under marine influence was around 7.0 throughout the profile. The concentration of cations in the sorting complex for all pedons, independent of fluvial or marine influence, indicated the following order: Na+>Mg2+>Ca2+>K+. Mangrove soils from the Subaé river basin under fluvial and marine influence had different morphological, physical, and chemical characteristics. The highest Pb and Cd concentrations were found in the pedons under fluvial influence, perhaps due to their closeness to the mining company Plumbum, while the concentrations in pedon P7 were lowest, due to greater distance from the factory. For containing at least one metal above the reference levels established by the National Oceanic and Atmospheric Administration (United States Environmental Protection Agency), the pedons were classified as potentially toxic. The soils were classified as Gleissolos Tiomórficos Órticos (sálicos) sódico neofluvissólico in according to the Brazilian Soil Classification System, indicating potential toxicity and very poor drainage, except for pedon P7, which was classified in the same subgroup as the others, but different in that the metal concentrations met acceptable standards.A preservação de manguezais, ecossistema de elevada importância social, econômica e ambiental, requer conhecimento da composição, gênese, morfologia e classificação de seus solos, aspectos de fundamental importância para o entendimento da dinâmica e conservação sustentável desse recurso natural. Dessa forma, buscaram-se caracterizar e classificar solos de manguezais na bacia do Subaé e avaliar as concentrações dos poluentes inorgânicos. Foram escolhidos sete pedons representativos de manguezais, cinco sob influência fluvial e dois sob influência marítima, cujos perfis foram analisados quanto à morfologia e coletadas amostras de horizontes e camadas para posterior análise física e química, inclusive de metais pesados (Pb, Cd, Mn, Zn e Fe). Os solos em condições úmidas apresentaram-se subóxidos, com valores de Eh <350 mV. O pH dos pedons sob influência fluvial variaram de moderadamente ácido a alcalinos, enquanto os pedons sob influência marítima apresentaram valores em torno de 7,0 no longo de todo o perfil. A concentração de cátions no complexo sortivo para todos os pedons, independentemente da influência fluvial ou marítima, indicou a seguinte ordem: Na+>Mg2+>Ca2+>K+. Os solos dos manguezais da bacia do rio Subaé apresentaram características morfológicas, físicas e químicas distintas quando sob influência fluvial e marítima. As maiores concentrações de Pb e Cd foram identificadas nos pedons sob influência fluvial, possivelmente pela proximidade à Plumbum Mineração, e as menores concentrações encontravam-se no pedon P7, em razão da maior distância da fábrica. Por apresentar pelo menos um metal acima dos valores de referência indicados pela National Oceanic and Atmospheric (EPA), os pedons foram classificados como potencialmente tóxicos. Os solos foram classificados como Gleissolos Tiomórficos Órticos (sálicos) sódico neofluvissólicos de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação, apresentando-se potencialmente tóxicos, muito mal-drenados, exceto o pedon 7, que foi enquadrado no mesmo subgrupo dos demais, mas diferenciado deles por apresentar concentração de metal dentro dos limites tolerados.S

ATLANTIC EPIPHYTES: a data set of vascular and non-vascular epiphyte plants and lichens from the Atlantic Forest

Epiphytes are hyper-diverse and one of the frequently undervalued life forms in plant surveys and biodiversity inventories. Epiphytes of the Atlantic Forest, one of the most endangered ecosystems in the world, have high endemism and radiated recently in the Pliocene. We aimed to (1) compile an extensive Atlantic Forest data set on vascular, non-vascular plants (including hemiepiphytes), and lichen epiphyte species occurrence and abundance; (2) describe the epiphyte distribution in the Atlantic Forest, in order to indicate future sampling efforts. Our work presents the first epiphyte data set with information on abundance and occurrence of epiphyte phorophyte species. All data compiled here come from three main sources provided by the authors: published sources (comprising peer-reviewed articles, books, and theses), unpublished data, and herbarium data. We compiled a data set composed of 2,095 species, from 89,270 holo/hemiepiphyte records, in the Atlantic Forest of Brazil, Argentina, Paraguay, and Uruguay, recorded from 1824 to early 2018. Most of the records were from qualitative data (occurrence only, 88%), well distributed throughout the Atlantic Forest. For quantitative records, the most common sampling method was individual trees (71%), followed by plot sampling (19%), and transect sampling (10%). Angiosperms (81%) were the most frequently registered group, and Bromeliaceae and Orchidaceae were the families with the greatest number of records (27,272 and 21,945, respectively). Ferns and Lycophytes presented fewer records than Angiosperms, and Polypodiaceae were the most recorded family, and more concentrated in the Southern and Southeastern regions. Data on non-vascular plants and lichens were scarce, with a few disjunct records concentrated in the Northeastern region of the Atlantic Forest. For all non-vascular plant records, Lejeuneaceae, a family of liverworts, was the most recorded family. We hope that our effort to organize scattered epiphyte data help advance the knowledge of epiphyte ecology, as well as our understanding of macroecological and biogeographical patterns in the Atlantic Forest. No copyright restrictions are associated with the data set. Please cite this Ecology Data Paper if the data are used in publication and teaching events. © 2019 The Authors. Ecology © 2019 The Ecological Society of Americ

Net mineralization nitrogen and soil chemical changes with application of organic wastes with 'Fermented Bokashi Compost'

The use of organic wastes in agricultural soils is one of the possible ways to employ these materials. The aims of this study were to evaluate the effectiveness of organic wastes and Fermented Bokashi Compost (FBC), to establish the most efficient use of organic wastes for a soil, changing the net nitrogen mineralization and soil chemical properties. The experimental design was completely randomized in a 6 x 2 x 5 factorial, being five organic wastes plus an control (soil without waste), with or without FBC, evaluated at 0, 7, 42, 70 and 91 days of incubation, with three replicates, under laboratory conditions. The organic wastes enhanced the soil chemical properties and increased nitrogen concentration in soil. However, the net nitrogen mineralization was affected by C/N ratio of wastes and incubation time. The FBC mixed with the wastes accelerated and enhanced organic matter degradation, resulting in quickly available quantity of net nitrogen. The wastes can be considered potentially useful as organic fertilizer but their usefulness appears to depend on knowing the C/N ratio of each one. The FBC can be used when one wants a more accelerated degradation, resulting in a quicker quantity of available nutrients to the plants

Ácidos húmicos e carvão vegetal ativado como amenizantes em solo contaminado por chumbo

A contaminação de solos por chumbo representa importante risco à saúde humana, sendo o município de Santo Amaro da Purificação, BA, um dos mais graves casos de contaminação do metal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de ácidos húmicos e carvão vegetal ativado como amenizantes da toxidez de Pb para plantas de milho cultivadas em solo contaminado, coletado próximo à área da metalúrgica responsável pela contaminação. As doses foram estabelecidas com base no teor de C dos materiais (ácidos húmicos de compostagem, ácidos húmicos comerciais e carvão vegetal) e corresponderam a 0; 0,75; 1,5; 3; e 7,5 g kg-1 de C no solo. Ao final de 43 dias de cultivo, as plantas foram coletadas rente ao solo, separadas em parte aérea e raízes e submetidas à digestão nítrico perclórica para determinação de Pb. A fim de avaliar o efeito do metal sobre o aparato fotossintético, os teores de clorofilas a e b foram também avaliados. Os amenizantes aplicados no solo contaminado foram eficientes em diminuir o estresse provocado por Pb nas plantas de milho, sendo a maior eficiência obtida para os ácidos húmicos de compostagem, seguida pelo carvão vegetal e pelos ácidos húmicos comerciais. Todos os amenizantes testados diminuíram a translocação de Pb para a parte aérea das plantas, o que implica em maior fixação do metal no solo, com consequente diminuição dos riscos de transferência à cadeia trófica. Por essa razão, esses amenizantes podem ser recomendados para programas de fitoestabilização de Pb em solos