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Título: Efeitos dos Ácidos Húmicos Extraídos de Lodo de Esgoto em Zea Mays L. Sob Restrição Hídrica e Estresse Salino
Autor(es): Rocha, Lívia Dorsch
Orientador: Matsumoto, Silvia Tamie.
Data do documento: 16-Mar-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: ROCHA, Lívia Dorsch. Efeitos dos Ácidos Húmicos Extraídos de Lodo de Esgoto em Zea Mays L. Sob Restrição Hídrica e Estresse Salino. 2018. Tese (Doutorado em Biologia Vegetal) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de ciências de humanas naturais, 2018-03-16.
Resumo: A falta de destinação de resíduos sólidos gerados por tratamentos de lodo de esgoto sanitário tem motivado pesquisas na área da ciclagem destes materiais. Uma das alternativas que vem sendo investigada é a extração de substâncias húmicas. O ácido húmico é uma das frações da matéria orgânica mais estudada devido à sua ação positiva no crescimento, e no desenvolvimento das plantas. Sabe-se também que estresses abióticos causados pela deficiência hídrica comprometem a fisiologia da planta, bem como o seu crescimento. Neste sentido, o presente trabalho visa avaliar as respostas à aplicação de ácido húmico proveniente de lodo de esgoto (AH-LE- 2.0 mM C L-1 ) em plântulas de Zea mays estressadas por NaCl- 100mM (estresse salino) e por PEG 6000 (restrição hídrica) por meio da integração de análises fisiológicas, bioquímicas, toxicogenéticas do vegetal buscando avaliar os potenciais benefícios e riscos da utilização deste bioestimulante. A fim de investigar a atuação do ácido húmico de lodo de esgoto, foi realizada hidroponia em plântulas de milho com imposição de restrição hídrica (PEG 6000 + NaCl) com uso combinado do ácido húmico (2.0 mM C L-1 ). Resultados da quantificação dos elementos C, H, N e O do AH-LE indicaram-no como fonte de nutrientes para as plantas devido à disponibilização destes elementos. Taxas da fotossíntese, como assimilação de carbono, transpiração e condutância, mostraram-se melhoradas em tratamentos com adição do ácido húmico tanto em estresse salino quanto em déficit hídrico. Taxas de crescimento das plântulas de milho corroboraram os resultados da fotossíntese, indicando menores perdas de biomassas dos órgãos vegetais e maior crescimento de raízes quando relacionados aos tratamentos com ácido húmico sob estresses. Além disso, marcadores bioquímicos antioxidantes (SOD e APX) ratificaram o potencial bioquímico do AH-LE em aumentar a defesa de plantas sob deficiência hídrica contra espécies reativas de oxigênio. Foi observada, também, maior atividade da enzima H + -ATPases de membrana plasmática em tratamentos com material húmico. Outro indicador bioquímico de estresse abiótico foi o acúmulo do aminoácido prolina que se mostrou mais eficiente em plantas sob estresse com adição do AH-LE. Estas mesmas plantas tiveram redução da peroxidação lipídica (LPO) e do extravasamento de eletrólitos apresentando-se menos afetadas quanto aos seus teores relativos de água. Adicionalmente, a análise toxicogenética não indicou potenciais citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos nos tratamentos, evidenciando segurança quanto a utilização do AH-LE a nível celular. Diante destes resultados, é possível sugerir a utilização do AH-LE em plantas estressadas por restrição hídrica como remediador dos efeitos causados por ambos os estresses.
The lack of disposal of solid waste generated by sewage sludge treatment has motivated research in the area of cycling of these materials. One of the alternatives that has been investigated is an extraction of chemical substances and / or their bioactive fractions. Humic acid is one of the fractions most investigated due to its high interactivity with the vegetable promoting its growth through the biochemical development. It is also known that abiotic stress caused by water deficiency compromises the physiological plant development as well as its growth. (HA-LE- 2.0 mM C L-1 ) in maize seedlings stressed by NaCl- 100 mM (saline stress) and PEG 6000 (water restriction) by integrating elemental, physiological, biochemical, toxicogenic and of plant growth, seeking to evaluate the potential benefits / risks of using this biostimulant. A solution for the application of humic acid from sewage sludge was performed with hydroponics in maize seedlings with water restriction (PEG 6000 + NaCl) with application of acid (2.0 mM C L-1 ). Results of the quantification of the elements C, H, N and O on HA-LE indicated it as a source of nutrients for the plants due to the availability of these elements. Photosynthesis rates, such as carbon assimilation, transpiration and conductance, are shown to be attenuated in treatments with the addition of humic acid, both in saline stress and in water deficit. Growth rates corroborated with photosynthesis results indicating lower biomass loss of plant organs and higher root growth when related to treatments with humic acid under stress. In addition, biochemical antioxidant markers (SOD, APX) ratified the biochemical potential of HA-LE in increasing the defense of plants under water deficiency against reactive oxygen species. It was also observed higher activity of enzymes bound to plasma membrane permeability such as H+ -ATPases in treatments with humic material confirming this intrinsic characteristic. Another biochemical indicator of abiotic stress was the accumulation of the amino acid proline that was shown to be more efficient in stress plants with HA-LE addition. These plants are successful in LPP and electrolyte leakage and are less affected by their effects. In addition, a toxicogenic analysis did not indicate cytotoxic, genotoxic and mutagenic potentials in the treatments, thus evidencing greater safety with the use of AH-LE alection cell. Considering these results, it is possible to suggest a use of humic acid in plants stressed by water restriction as a remedy of the effects caused by water deficiency.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10040
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