Redução da toxicidade de solos contaminados com os agrotóxicos 2,4-D e fipronil utilizando biochar da palha de cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Alexandre, David Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Enchytraeus crypticus; Eruca sativa; biocarvão; biochar; bioindicadores; bioindicators; contaminação; contamination
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-07032023-165007/

O Brasil se tornou o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, com 642,7 milhões de toneladas por ano e 8,442 milhões de hectares de área plantada em 2021. Como consequência, a utilização de agrotóxicos nas lavoras tem sido ampliada, implicando efeitos nocivos na estrutura e funcionamento dos ecossistemas. Diversos estudos foram e estão sendo desenvolvidos a fim de comprovar os efeitos deletérios em organismos não-alvos em compartimentos aquáticos e terrestres, bem como com intuito de criar técnicas eficientes e sustentáveis para diminuição de toxicidade de solos contaminados com agrotóxicos. Diante disso, o biochar, um material carbonáceo produzido por pirólise em altas temperaturas, oriundo de diversas matrizes, se apresenta como um potencial substrato alternativo para redução da toxicidade dos solos. A presente pesquisa teve como objetivo avaliar o potencial uso do biochar, produzido a partir da palha da cana-de-açúcar, na diminuição da toxicidade de solos contaminados com os agrotóxicos Regent® 800 WG (i.a. fipronil) e DMA® 806 BR (i.a. 2,4-D), de forma isolada e em mistura. Foram realizados testes em microcosmos por 28 dias, solo e elutriato, avaliando diferentes respostas biológicas de organismos aquáticos e terrestres. Nos microcosmos, foram avaliadas a sobrevivência, reprodução e a alimentação da espécie de enquitreídeos Enchytraeus crypticus e a germinação, o crescimento e as biomassas frescas e secas da espécie Eruca sativa L. (rúcula). Com o solo e elutriato gerados a partir do microcosmos, foram observadas a taxa de germinação e crescimento da parte aérea e raiz da espécie E. sativa e a sobrevivência e a taxa de alimentação do cladócero Daphnia similis. Os resultados mostraram que concentrações de 1,31 mg/kg do herbicida 2,4-D e 0,09 mg/kg do inseticida fipronil, isolados e em mistura, diminuíram significativamente a reprodução da espécie E. crypticus em microcosmos, com ênfase na toxicidade do fipronil e mistura. O biochar da palha da cana-de-açúcar foi eficaz em diminuir a toxicidade ao avaliar a reprodução dos enquitreídeos no tratamento com fipronil (aumento de 43% na reprodução de juvenis), todavia o controle com o biochar apresentou diminuição na reprodução dos organismos em 23% quando comparado com o controle. O biochar se mostrou uma excelente alternativa em diminuir a toxicidade dos agrotóxicos para a espécie E. sativa, em virtude do crescimento 2x maior da parte aérea nos tratamentos com 2,4-D na presença de biochar, bem como taxa de germinação 2,8x maior quando comparado com o tratamento 2,4-D sem biochar. Os resultados dos testes realizados com o solo e elutriato também evidenciaram o potencial do biochar em diminuir a toxicidade dos agrotóxicos, principalmente do 2,4-D (mais tóxico para a espécie vegetal). Os testes com solo mostram que o 2,4-D reduziu a emergência da espécie em 31% ao comparar com o controle. Entretanto, nos cenários de contaminação com o 2,4- D houve um aumento de 50% quando comparado a presença e ausência do biochar. Os testes com elutriato mostraram que no tratamento com 2,4-D, o biochar elevou o crescimento da parte aérea e a germinação em 45% e 34%, respectivamente. Ao analisar a mortalidade e a taxa de alimentação da D. similis exposta às amostras de elutriato, não foram identificados os efeitos dos contaminantes e nem diferenças significativas entre os tratamentos com e sem biochar. De maneira geral, os resultados indicaram grande potencial do biochar para reduzir a toxicidade dos agrotóxicos 2,4-D e fipronil para as espécies estudadas. Entretanto, sugere-se a realização de estudos com mais espécies e em modelos mais representativos (e.g., mesocosmos ou aplicação em campo).