Resíduo piritoso provoca toxicidade aguda e crônica em Collembola e Oligochaeta

A presença de resíduo piritoso no solo afeta negativamente a meso e macrofauna edáfica. Ainda assim, há uma falta de conhecimento sobre como resíduo pode afetar a biota do solo. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as respostas crônicas e agudas em Folsomia candida e Eisenia andrei, após exposição ao resíduo piritoso (carvão mais a pirita) nas doses de 0; 2,5; 5; 10 e 20% em um Argissolo Vermelho-Amarelo e um Nitossolo Háplico. Para tal, foram realizados testes de fuga e sobrevivência e reprodução com os organismos. Os resultados encontrados mostram que o valor do pH diminuiu com a aplicação do resíduo piritoso. A menor dose do resíduo aplicada no solo afetou negativamente os organismos testados. Todas as concentrações avaliadas levaram a fuga de F. candida e E. andrei de ambos os solos contaminados. Os valores de CF50 (concentração estimada que origina 50% de fuga) ficaram abaixo de 5,3% para F. candida e de 8,5% para E. andrei. A sobrevivência de F. candida foi afetada no Argissolo e no Nitossolo, enquanto E. andrei foi afetada no Argissolo, mas não no Nitossolo. Ambos organismos obtiveram uma baixa reprodução e em alguns casos não ocorrendo reprodução. Nos testes de sobrevivência e reprodução de F. candida o valor de CL50 (concentração estimada que pode causar efeitos negativos na sobrevivência em 50% de um grupo de organismos) ficou abaixo 6,9% e CE50 (efeitos negativos na reprodução) foi inferior que 2,5%. Para as E. andrei, os valores de CL50 18,7% no Argissolo e >20% no Nitossolo e o valor de CE50 abaixo de 5,5%. Concentrações testadas neste estudo causaram efeitos negativos e representam informações ecotoxicológicas importantes para avaliações de risco ecológico de áreas ligadas a mineração de carvão

APLICAÇÃO DE CIPERMETRINA EM SOLO PARA A AVALIAÇÃO DA REPRODUÇÃO E COMPORTAMENTO DE MINHOCAS Eisenia andrei

Avaliar a toxicidade de cipermetrina para organismos não-alvo é uma maneira de entender os efeitos do fármaco no ambiente e desta forma identificar alternativas para o uso mais consciente dele. Esse tipo de avaliação pode ser realizada através de uma ferramenta chamada ecotoxicologia, a qual visa expor organismos ao contaminante e identificar efeitos deletérios. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar do comportamento e reprodução de minhocas Eisenia andrei quando expostas a doses crescentes do medicamento veterinário com seu princípio ativo a base de cipermetrina. O solo utilizado foi Latossolo Vermelho distroférrico contaminado com 0; 1,5; 3 e 6 mg kg-1 de cipermetrina, cada dose foi composta por cinco repetições, sendo os tratamentos distribuídos em delineamento inteiramente casualizado. Os resultados obtidos demostram que a cipermetrina aplicada até a dose de 6 mg kg-1 no solo não provoca letalidade aos organismos, no entanto, a aplicação de doses de 3 mg kg-1 foi capaz de provocar a redução na taxa de reprodução e, também, induzir a fuga dos organismos dos solos contaminados. Conclui-que há risco ambiental para o solo em função da elevada toxicidade de cipermetrina, sendo necessário seu controle

Insecticidal Action of Glycerol Monolaurate against the Lesser Mealworm (Alphitobius diaperinus) and its Ecotoxicological Effect on Enchytraeus crypticus

Background: Alphitobius diaperinus, known as the lesser mealworm, is recognized as a problem for the poultry production sector. Several chemical methods have been employed in an attempt to control it, without successful results. Thus, alternative methods should be considered as an interesting approach to control this type of infestation. A recent study showed that glycerol monolaurate (GML) possesses insecticidal effect against bees. Therefore, the aim of this study was to evaluate, for the first time, the effect of GLM against the larval and adult forms of the lesser mealworm in vitro, and to verify whether GLM treated poultry litter used as soil fertilizer exerts any negative effect on its fauna.Materials, Methods & Results: In vitro tests were performed using three concentrations of GLM: 0.2, 0.4 and 1 mg mL-1, and the number of dead larvae and adults of A. diaperinus was counted on days 0, 2, 5 and 8 post-treatment. Poultry litter was pulverized with 1 mg mL-1 of GML, maintained under controlled conditions for 20 days and revolved every two days. Two ecotoxicological tests were performed using Enchytraeus crypticus. In the first test, GML was applied directly into the soil at doses of 0.5, 1 and 2 mg kg-1 of soil, while the second test used poultry litter as soil fertilizer at concentrations of 0, 2, 4 and 8 tons per hectare. Insecticidal action of GML against larvae and adults of A. diaperinus where only the 1 mg mL-1 concentration showed positive effect. GML caused 100% mortality of larvae two days after the beginning of treatment. Similarly, GML showed high efficacy to control adult forms of A. diaperinus, causing 83 and 90% of mortality on days 5 and 8 post-treatment, respectively. No difference was observed while applying GML directly at doses of 0.5, 1 and 2 mg kg-1 in the TAS when compared to the control group, similarly to what was observed using poultry litter containing 1 mg/m2 of GML at concentrations of 0, 2, 4 and 8 tons per hectare compared to the control group.Discussion: GML treatment exerted larvicidal and insecticidal action in vitro against A. diaperinus, similarly to what was observed by researchers against bees, where this product was able to eliminate 55% of the bees after 120 h of treatment. GML insecticidal mechanism of action is poorly investigated and remains unknown. However, there are evidences regarding its antimicrobial property using Staphylococcus aureus, Streptococcus spp., Enterococcus faecalis, as well as its capacity to inhibit some virulence factors linked to antimicrobial resistance. Some tests have been performed in order to reduce the use of chemical products, as Melaleuca alternifolia (tea tree oil), Ocotea odorifera (popularly known as sassafras) and Eucalyptus viminalis (popularly known as eucalypt) essential oils exerts insecticidal action against the larvae and adults of mealworms. The main chemical used to control A. diaperinus is cypermethrin, a chemical product that can damage the soil fauna due to its intensive utilization. The use of GML did not cause negative effects in the soil fauna, in disagreement other study with GML at concentrations of 50 and 100 µg mL-1 and found negative effects on the soil fauna using adults and juvenile forms of springtails (Folsomia candida) as biomarkers, showing a LD50 of 41 µg mL-1. Based on these evidences, we can suggest that the toxicity of GML to soil fauna is related to the biomarker used to determine the toxicity. Therefore, it is possible to conclude that GML possesses insecticidal action without toxic effects for the soil fauna, demonstrating potential as an alternative method to control the lesser mealworm

Repellent Effects of Andiroba and Copaiba Oils against Musca domestica (Common House Fly) and Ecotoxicological Effects on the Environment

Background: The main challenge in raising cattle in Brazil is related to ectoparasites, that cause negative effects on milk and meat production, and in severe cases, animal death. Sheds known as crèches attracts large number insects mainly due to milk residues in the environment. The housefly is a major problem due to act as vectors of many other diseases, and so there is the possibility of control of infestations with natural products. Andiroba and copaiba oils may act as natural biocides, there are only a few studies on their effect on biological soil parameters. Therefore, this study aimed to evaluate the repellent effect of andiroba and copaiba oils against flies and on biological soil parameters.Materials, Methods & Results: The repellency effect of oils of andiroba and copaiba was tested at a concentration of 5% in lambs shed maternity, containing 64 bays (1.8 m2). It was sprayed 30 mL per pen, where they were housed five lambs each. Pre-treatment counts were taken before the treatment (mean 46 per pen after Musca domestica), and post-treatment count was made on 2, 24 and 48 h. The data collected at 2 and 24 h was evaluated and the number of flies was reduced significantly (P 0.05). Ecotoxicological test using increasing concentrations in the soil (0, 1, 5, 10, 25, 50, and 100 mg/kg) regarding changes in basal respiration (C-CO2), and survival and reproduction of springtails (Folsomia candida). It was observed an increased amount of mineralized C-CO2 until the day 10 of incubation for both oils without inhibition of the microbial respiratory process in any dose. The copaiba oil showed higher amounts of accumulated C-CO2 compared to andiroba oil in all studied concentrations (P 0.05), the same was observed for the reproduction results, where there was no reduction in the number of juveniles (P > 0.05).Discussion: According literature, andiroba and copaiba oils have repellent effect against domestic fly when sprayed onto infected cow’s horn fly, similar results also were reported in vitro tests against M. domestica larvae using andiroba oil and noted 80% larval mortality. The use of natural products in disease control is growing, but its impacts on the environment are not known, so in addition to suggesting therapies it is important to be concerned with ecotoxicological tests. Researchers showed an effect of Eucalyptus globulus essential oil on F. candida and reported 76% reduction in its survival rate at concentration of 60 mg/kg soil.  Basal soil respiration is a sensitive indicator that quickly reveals changes in the environmental conditions that affect microbial activity, and the data presented herein reveal an increase in the respiration of microorganisms depending on the amount of oil added to the soil.  The essential oils of copaiba and andiroba have repellent effect against Musca domestica, and did not show any toxicity to inhibit microbial activity in the soil. In addition, the presence of the oils in the soil did not affect the survival and reproduction of springtails Folsomia candida

COMPORTAMENTO DE FUGA DE COLÊMBOLOS EXPOSTOS A SOLOS CONTAMINADOS COM CIPERMETRINA

Avaliar a toxicidade da cipermetrina para organismos do solo é uma forma de entender os efeitos deste fármaco sobre organismos não-alvo e a utilização da ecotoxicologia terrestre, que possui normas padronizadas ISO para a realização dos ensaios, permite entender esses efeitos em um âmbito mais próximo de um ecossistema natural. O presente trabalho teve como objetivo determinar o efeito da aplicação do fármaco cipermetrina no comportamento de colêmbolos da espécie Folsomia candida. Para a realização dos ensaios foi utilizado um Latossolo Vermelho distrófico proveniente da região oeste de Santa Catarina e o Solo Artificial Tropical (SAT). Os ensaios foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições. Os tratamentos consistiam em concentrações de cipermetrina de 0; 7,5; 15; 22,5 e 30 mg kg-1. O número de indivíduos no teste de comportamento de fuga foi analisado através do “Fisher Exact Test”. Tanto o solo natural como o solo artificial apresentaram fuga de colêmbolos desde a menor dose de cipermetrina testada (7,5 mg kg-1), resultados que evidenciam a toxicidade do produto utilizado. Os valores de AC50 (Avoidance concentration - concentração efetiva de 50% de fuga) para Latossolo e SAT foram de 8,58 mg kg-1 e 6,47 mg kg-1, respectivamente. Deste modo, a presença de cipermetrina afeta negativamente o comportamento de colêmbolos F. candida.Palavras-chave: ecotoxicologia terrestre, Folsomia candida, Latossolo Vermelho distrófico, piretróide

Toxicidade do cobre em função da correção do pH em dois solos naturais: Uma abordagem com plantas e organismos edáficos

The growing agricultural development has resulted in environmental problems of the generation of waste containing toxic elements and some inadequate agricultural practices can trigger copper (Cu) accumulation in the soil. The aim is to evaluate the effects of liming on copper toxicity, on the germination of plants and soil biota. Ecotoxicological tests of seed germination were performed, which were used species Avena sativa and Vicia villosa, and avoidance test organisms test species Enchytraeus crypticus, both tests were performed in Oxisol (LVd) and Entisol (RQo). The treatments consisted of increasing doses of copper sulfate (CuSO4), and 0; 10, 40, 80, 160 and 320 mg kg-1 in soil pH corrected and uncorrected. The seeds of exposure A. sativa and V. villosa to increasing doses of CuSO4 expressed no toxic effect on the germination rate (P> 0.05) in both soils, regardless of pH correction. Significant avoidance was observed for LVd on the first dose and evaluated for significant avoidance RQo was also observed, however, with a range of doses according to the pH adjustment. Thus contamination of different types of natural soil with CuSO4 does not affect seed germination rate A. sativa and V. villosa, but leakage was enchytraeids E. crypticus evaluated in both soils (LVD and RQo), indicating that earthworms are able to detect and prevent soil contaminated with Cu.O crescente desenvolvimento agrícola tem resultado em problemas ambientais decorrentes da geração de resíduos contendo elementos tóxicos e algumas práticas agrícolas inadequadas podem desencadear o acumulo de cobre (Cu) no solo. O objetivo do trabalho é avaliar os efeitos da calagem na toxicidade do Cu, sobre a germinação de plantas e na biota do solo. Foram realizados testes ecotoxicológicos de germinação de sementes, as quais foram utilizadas as espécies Avena sativa e Vicia villosa, e teste de fuga com organismos teste da espécie Enchytraeus crypticus, ambos os ensaios foram realizados em Latossolo Vermelho distrófico (LVd) e Neossolo Quartzarênico órtico típico (RQo). Os tratamentos consistiram em doses crescentes de sulfato de cobre (CuSO4), sendo 0; 10, 40, 80, 160 e 320 mg kg-1, em solo com pH corrigido e não corrigido. A exposição de sementes de A. sativa e V. villosa a doses crescentes de CuSO4 não expressou efeito tóxico na taxa de germinação (P>0,05), em ambos os solos, independente da correção do pH. Foi observado fuga significativa para o LVd, já na primeira dose avaliada e para o RQo também foi observada fuga significativa, no entanto, com variação das doses de acordo com a correção do pH. Deste modo a contaminação de diferentes tipos de solos naturais com CuSO4 não afeta a taxa de germinação das sementes A. sativa e V. villosa, mas para enquitreídeos E. crypticus houve fuga em ambos os solos avaliados (LVd e RQo), indicando que oligoquetas são capazes de detectar e evitar solos contaminados com Cu

AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE DO COBRE EM DOIS SOLOS NATURAIS COM DIFERENTES FAIXAS DE pH – Uma abordagem com plantas e organismos edáficos

O objetivo do trabalho é avaliar os efeitos da calagem na toxicidade do cobre, sobre a germinação de plantas e na biota do solo. Foram realizados testes ecotoxicológicos de germinação de sementes, nos quais foram utilizadas as espécies Avena sativa e Vicia villosa, bem como teste de fuga com organismos testes da espécie Enchytraeus crypticus. Os tratamentos consistiram em doses crescentes (0; 10, 40, 80, 160 e 320 mg kg-1) de sulfato de cobre (CuSO4), em Latossolo e Neossolo com pH corrigido e não corrigido. A exposição de sementes de A. sativa e V. villosa a doses crescentes de CuSO4 não expressou efeito tóxico na taxa de germinação (P>0,05), independente da correção do pH. Foi observado fuga significativa para o Latossolo já na primeira dose avaliada, enquanto no Neossolo também houve fuga significativa, porém, com variação das doses de acordo com a correção do pH. Deste modo, a contaminação de diferentes tipos de solos naturais com CuSO4 não afeta a taxa de germinação das sementes, mas apresenta alta toxicidade para enquitreídeos E. crypticus

Soil fauna and its relation with environmental variables in soil management systems

The present study aims to generate knowledge about the soil fauna, its relation to other explanatory environmental variables, and, besides it, to select edaphic indicators that more contribute to separate the land use systems (LUS). Five different LUS were chosen: conventional tillage with crop rotation (CTCR); no-tillage with crop rotation (NTCR); conventional tillage with crop succession (CTCS); no-tillage with crop succession (NTCS) and minimum tillage with crop succession (MTCS). The samples were made in the counties Chapecó, Xanxerê and Ouro Verde located in the state of Santa Catarina, Brazil, and were considered the true replicates of the LUS. In each site, nine points were sampled in a sampling grid of 3 x 3. At the same points, soil was sampled for the physical, chemical and biological attributes (environmental variables). Pitfall traps were used to evaluate the soil fauna. Data were analyzed using principal component analysis (PCA) and canonical discriminant analysis (CDA). The soil fauna presented potential to be used as indictors of soil quality, since some groups proved to be sensible to changes of the environmental variables and to soil management and tillage. The soil management using crop rotation (NTCR and CTCR) presented higher diversity, compared to the systems using crop succession (NTCS, MTCS and NTCS), evidencing the importance of the soil tillage, independent of the season (summer or winter). The variable that better contributed to explain these changes were the chemical variables (potassium, pH, calcium, organic matter, available phosphorus, potential acidity), and biological variables (Shannon diversity index, Collembola, Pielou equitability index and microbial biomass carbon), respectively

Resíduo piritoso provoca toxicidade aguda e crônica em Collembola e Oligochaeta

Studies indicate that presence of pyritic waste on soil affects the edaphic meso and macrofaunal. Still, there is a lack of knowledge about how this waste can affect the soil biota. The objective of this research was to evaluate the acute and chronic responses in Folsomia candida and Eisenia andrei after exposure pyritic waste (coal plus pyrite) at doses of 0; 2.5; 5; 10 and 20% in Ultisol and Hapludox. To this, avoidance tests, survival, and reproduction with the organisms were performed. The results show that the pH value decreased with the application of pyritic waste. All concentrations evaluated led to avoidance F. candida and E. andrei from both contaminated soil. The AC50 values (estimated concentration which causes 50% avoidance) were below 5.3% for F. candida and 8.5% for E. andrei. F. candida survival was affected in Ultisol and Hapludox, while E. andrei was affected only in Ultisol but not in Hapludox. Both organisms obtained a low reproduction and in some cases not occurring reproduction. In tests of survival and reproduction of F. candida the value of LC50 (estimated concentration that causes 50% of lethality of organisms) was lower 6.9% and EC50 (negative for reproduction) was less than 2.5%. For E. andrei, the LC50 values of 18.7% in the Ultisol and >20% in Hapludox and the EC50 value below 5.5%. Concentrations tested in this study cause negative effects and represent important ecotoxicological information for ecological risk assessments of areas related to coal mining.A presença de resíduo piritoso no solo afeta negativamente a meso e macrofauna edáfica. Ainda assim, há uma falta de conhecimento sobre como o resíduo pode afetar a biota do solo. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as respostas agudas e crônicas em Folsomia candida e Eisenia andrei, após exposição ao resíduo piritoso (carvão mais a pirita) nas doses de 0; 2,5; 5; 10 e 20% em um Argissolo Vermelho-Amarelo e um Nitossolo Háplico. Para tal, foram realizados testes de fuga, sobrevivência e reprodução com os organismos. Os resultados encontrados mostram que o valor do pH diminuiu com a aplicação do resíduo piritoso. Todas as concentrações avaliadas levaram a fuga de F. candida e E. andrei de ambos os solos contaminados. Os valores de CF50 (concentração estimada que origina 50% de fuga) ficaram abaixo de 5,3% para F. candida e de 8,5% para E. andrei. A sobrevivência de F. candida foi afetada no Argissolo e no Nitossolo, enquanto E. andrei foi afetada apenas no Argissolo. Ambos organismos obtiveram uma baixa reprodução e em alguns casos não ocorrendo reprodução. Nos testes de sobrevivência e reprodução de F. candida o valor de CL50 (concentração estimada que causa 50% de letalidade dos organismos) ficou abaixo 6,9% e CE50 (efeitos negativos na reprodução) foi inferior a 2,5%. Para E. andrei, os valores de CL50 18,7% no Argissolo e >20% no Nitossolo e o valor de CE50 abaixo de 5,5%. Concentrações testadas neste estudo causaram efeitos negativos e representam informações ecotoxicológicas importantes para avaliações de risco ecológico de áreas ligadas a mineração de carvão