1 aula 2013 [Modo de Compatibilidade]

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O AMBIENTE DAS PLANTAS
ECOFISIOLOGIA 
AULA 1
As esferas terrestres onde vivem as plantas
A atmosfera terrestre é uma mistura de gases. Os mais 
abundantes são:
� Nitrogênio: 78% total do ar.
� Oxigênio: 21% do total.
� Dióxido de carbono: 0,033% do total.
� Camadas da Atmosfera
A atmosfera pode chegar a ter em algumas zonas uma 
espessura de até 1000 Km e está dividida em 
camadas. Estas camadas são:
� Troposfera: (da superfície terrestre a 
aproximadamente 12 km de altitude), onde se produz 
a chuva, a neve, e todos os fenômenos atmosféricos.
� Estratosfera: (entre 12 e 50 km acima da superfície terrestre), 
onde se localiza a camada de ozônio.
� Mesosfera: (entre 50 e 100 km acima da superfície terrestre), 
que contém uma camada de pó formada pela destruição de 
meteoritos.
� Ionosfera:entre 100 e 500 km de altitude.
� Exosfera: (de 500 até 1000 km de altitude), onde se produzem 
as auroras boreais.
Aurora boreal-Hemisfério norte
Aurora austral-Hemisfério Sul
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Padrões de qualidade do ar
Qualidade
Boa
Regular 
Inadequada
Má
Péssima 
Índice
0-50
51-100
101-199
200-299
>299
CO ppm
0-4,5
4,5-9
9-15
15-30
>30
NO2ug/m3
0-100
100-320
320-1130
1130-2260
>2260
SO2ug/m3
0-80
80-365
365-800
800-1600
>1600
O3 ug/m3
0-80
80-160
160-200
200-800
>800
Ação do flúor dissolvido em chuva simulada 
sobre a estrutura foliar de Panicum maximum 
jacq. (colonião) e Chloris gayana kunth. 
(capim-rhodes) - Poaceae
Alba Lucilvânia Fonseca ChavesI; Eldo 
Antônio Monteiro da SilvaI; Aristéa Alves 
AzevedoI; Marco Antonio Oliva CanoI; Kiyoshi 
MatsuokaII
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Quaresmeira
Micronúcleos (MN) são estruturas resultantes de cromossomos inteiros ou de 
fragmentos cromossômicos que se perdem na divisão celular e, por isso, não são 
incluídos no núcleo das células filhas, permanecendo no citoplasma das células 
Interfásicas . Refletem, portanto, a ocorrência tanto de danos estruturais quanto de 
aneuploidia permitindo, conseqüentemente, detectar a ação de agentes clastogênicose 
aneugênicos. 
Quebra de cromossomosSegregação anormal de cromossomos
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“Plantas bioacumuladoras de metais pesados”.
Bioindicadores
� MUDANÇAS NO CLIMA: Impactos para a região Norte do Brasil
• Cenário Pessimista 4-8 ºC mais quente, 15-20% redução de chuva 
• Cenário Otimista 3-5 ºC mais quente, 5-15 % redução de chuva
• Aumento de extremos de chuva na Amazônia oeste e de dias secos 
consecutivas na Amazônia de leste
• Possibilidade de secas mais intensas e freqüentes a partir de 2050
� POSSÍVEIS IMPACTOS:
• Perdas nos ecossistemas e biodiversidade na Amazônia e dos serviços 
ambientais fornecidos pela floresta
• Níveis mais baixos dos rios, afetando transporte e geração de energia 
hidroelétrica
• Maior secura do ar e condições favoráveis para mais queimadas
• Risco de savanização da Amazônia
• Impactos na saúde humana, migração, comércio
• Efeitos no transporte de umidade atmosférica para o Sudeste da América do 
Sul
� MUDANÇAS NO CLIMA: Impactos para a Região Nordeste
• Cenário Pessimista : 2-4 ºC mais quente, 15-20% redução de chuva. 
• Cenário Otimista : 1-3 ºC mais quente, 10-15 % redução de chuva
• Aumento de dias secos consecutivos e de secura do ar 
• Aumento nas taxas de evaporação de açudes e reservatórios
• Possibilidade de secas mais intensas e freqüentes 
• Risco de aridização no semiárido
• Possível elevação do nível do mar
� POSSÍVEIS IMPACTOS:
• Risco de desertificação
• Níveis mais baixos dos rios, afetando transporte e geração de energia hidroelétrica
• Maior secura do ar e condições favoráveis para desbalanço hídrico, que pode afetar 
agricultura de subsistência 
• Impactos no fornecimento e qualidade de água para população
• Impactos na saúde humana, migração, turismo, e geração de emprego
• Conflitos sociais, ameaça a segurança, saques
• Possível redução na recarga nos aqüíferos a partir de 2050
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� MUDANÇAS NO CLIMA: Impactos para a região Centro - Oeste
• Cenário Pessimista : 3-6 ºC mais quente, aumento da chuvas na forma de 
chuvas intensas e irregulares
• Cenário Otimista : 2-4 ºC mais quente, aumento da chuvas na forma de chuvas 
intensas e irregulares
� POSSÍVEIS IMPACTOS:
• Aumento nos eventos extremos de chuva e dias secos consecutivos
• Altas taxas de evaporação e dias secos consecutivos, com maio secura do ar e 
condições favoráveis para desbalanço hídrico, o que pode afetar agricultura de 
subsistência, pecuária e agroindústria
• Aumento nas ondas de calor, o que pode afetar a saúde e acrescentar o 
consumo de energia hidroelétrica, com risco de desabastecimento de energia
• Conflitos sociais, ameaça a segurança, saques
• Impactos no fornecimento e qualidade de água para população
• Impactos no Pantanal e cerrado, e maior risco de fogo
� MUDANÇAS NO CLIMA: Impactos para a região Sudeste
• Cenário Pessimista : 3-4 ºC mais quente, aumento da chuvas na forma de chuvas intensas 
e irregulares
• Cenário Otimista : 2-3 ºC mais quente, aumento da chuvas na forma de chuvas intensas e 
irregulares
• Possível elevação do nível do mar
� POSSÍVEIS IMPACTOS:
• Aumento na freqüência de enchentes urbanas e deslizamentos de terra em áreas de 
encosta, afetando moradores.
• Altas taxas de evaporação e dias secos consecutivos, com maio secura do ar e 
condições favoráveis para desbalanço hídrico, o que pode afetar agricultura de 
subsistência, pecuária e agroindústria
• Escassez de alimentos, o que pode elevar preços e produzir desabastecimento 
• Aumento nas ondas de calor, o que pode afetar a saúde e acrescentar o consumo de 
energia hidroelétrica, com risco de desabastecimento de energia
• Impactos no fornecimento e qualidade de água para população
• Impacto na geração de emprego, conflitos sociais, ameaça a segurança, saques
• Impactos nos ecossistemas naturais (Mata Atlântica e costeiros)
� MUDANÇAS NO CLIMA: Impactos para a região Sul
• Cenário Pessimista : 2-4 ºC mais quente, 5-10% aumento da chuvas na forma de 
chuvas intensas e irregulares 
• Cenário Otimista : 1-3 ºC mais quente, 0-5 % aumento da chuvas na forma de 
chuvas intensas e irregulares
• Aumentos nos extremos de chuva e possivelmente ciclones extra-tropicais
• Aumento na freqüência de ondas de calor e de noites quentes
• Possível elevação do nível do mar
� POSSÍVEIS IMPACTOS:
• Impactos na saúde e aumentos dos casos de doenças tropicais
• Produção de grãos e frutas comprometida pelas altas temperaturas e chuvas 
intensas fora de época
• Subida nos preços de alimentos
• Aumento na freqüência de enchentes urbanas e deslizamentos de terra em 
áreas de encosta, afetando moradores
• Crescida dos rios podem afetar portos, e o comercio fluvial e transporte
• Conflitos sociais, ameaça a segurança, saques
• Impactos nos ecossistemas naturais (Araucária, Campos sulinos) e costeiros
Grupo de cientistas dizem que as mudanças 
climáticas são super valorizadas
� Em meio às discussões sobre o perigo do 
aquecimento global e a responsabilidade do homem 
nas mudanças climáticas, um grupo de cientistas 
respeitados defende uma posição diferente da 
maioria. Que a temperatura do nosso planeta está 
aumentando, todos concordam, mas quais seriam as 
consequências do aquecimento global ? E quem é o 
grande vilão?
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� O professor de meteorologia Richard Lindzen, do MIT, o Instituto de Tecnologia de 
Massachusetts"O homem tem pouca influência sobre isso e não há muito o que 
fazer para mudar o que está acontecendo”.
� O físico da universidade de Princeton, William Happer ''A ideia de que haverá uma 
catástrofe não faz sentido”.
� As previsões pessimistas marcaram a carreira do cientista James Lovelock. 
Considerado o guru do movimento ambientalista, ele chegou a afirmar que seria 
muito tarde para salvar a Terra. Agora, Lovelock admite: a mudança climática não é 
tão rápida nem catastrófica como imaginava.
� O professor do departamento de Geografia da USP, José Bueno Conti, está entre 
os 18 cientistas brasileiros que em maio assinaram uma carta aberta à presidente 
Dilma Rousseff. “As mudançasdo clima em escala global são determinadas por 
fatores de muito maior escala, por exemplo, astrofísicos, geológicos e, 
especialmente, a radiação solar; essa é a principal causa das alterações climáticas 
do planeta em escala maior”.
Mudanças climáticas e patógenos
Artigo científico
GHINI, R. et. al. Climate change and diseases of tropical and 
plantation crops.Plant Pathology.v. 60, n. 1, p. 122-32. 
2011.
HIDROSFERA
� À hidrosfera pertencem os oceanos, as águas 
subterrâneas, as massas de águas continentais 
lóticas e lênticas, o gelo das calotas polares e das 
geleiras, assim como a água da atmosfera.
Aquíferos brasileiros 
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Abrangência do aquífero Guarani Quantidade de água disponível
A quantidade de água doce disponível para consumo é 
extremamente escassa
Distribuição da água no planeta A cada 1000 L
97,5% nos oceanos
1,8% em geleiras
975 L
18 L
0,6% nas camadas subterrâneas 6 L
0,015% nos lagos e rios
0,005% de umidade no solo
150 mL
50 mL
0,0009% em forma de vapor na atmosfera 9 mL
0,00004% na matéria viva 0,4 mL
Quantidade de água disponível
1000 L de água 6,15L (para consumo humano)
69 % = 4,24 L 23 % = 1,42 L 8 % = 0,49 L
Water footprint
A água azul se refere ao volume de superfície e 
subterrâneas consumido (evaporado), como 
resultado da produção de um bem
A água verde refere-se a água da chuva 
consumida.
A cinza refere-se para o volume de água doce, que 
é necessário para assimilar a carga de poluentes 
com base na qualidade da água existente 
ambiente.
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Quantidade de água disponível
Nos últimos 15 anos a oferta de água limpa disponível/habitante diminuiu ≅ 40%.
O uso da água na agricultura deverá aumentar nos próximos anos.
Em 20 anos deverá ocorrer uma crise relacionada a disponibilidade de água.
2,4% no resto do país9,6% na região amazônica
O Brasil possui 12 % da água
doce disponível no mundo
Atende 95% da populaçãoAtende 5% da população
Estima-se que 50% da população brasileira não tenha acesso a água tratada.
Quantidade de água disponível
Estados Unidos:
600 L por habitante
dia
Sertão:
10 L por habitante
dia
Água no corpo humano
A água representa 70% da massa do 
corpo humano.
Sintomas de desidratação:
Perda de 1% a 5% de água
Sede, pulso acelerado, fraqueza
Perda de 6% a 10% de água
Dor de cabeça, fala confusa, visão turva
Perda de 11% a 12% de água
Delírio, língua inchada, morte
Uma pessoa pode suportar até 50 dias sem comer, mas apenas 4 dias 
sem beber água.
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Plantas – quantidade de água – excesso de 
água
Rev. Árvore vol.35 no.6 Viçosa Nov./Dec. 2011
� Respostas morfofisiológicas de plantas de 
Hura crepitans L. provenientes de várzeas 
do rio Amazonas: efeito da anoxia do solo
Gladys Beatriz Martinez; Moisés Mourão; Silvio 
Brienza Junior
RESUMO
� Neste trabalho foram avaliadas as respostas 
morfofisiológicas de plantas de Hura crepitans sob 
a anoxia do solo com diferentes idades (90 e 120 
dias) e períodos de inundação (0, 10, 20 e 30 dias). 
� O estudo identificou que as plantas desenvolveram 
mecanismos adaptativos (estruturas morfológicas 
como lenticelas hipertróficas e raízes adventícias) e 
apresentaram comportamento fisiológico que lhes 
propiciaram tolerância à anoxia. 
� As respostas das plantas ao excesso de água no solo 
incluíram inibição do crescimento vegetativo, clorose e 
senescência foliar. 
� O estresse hídrico por anoxia comprometeu a 
viabilidade das plantas de 90 dias de idade, enquanto 
as plantas de 120 dias de idade mostraram-se 
tolerantes ao alagamento.
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Plantas quantidade de água- falta de água 
� Estratégias de adaptação ???
Áreas irrigadas com problemas de drenagem
Características fotossintéticas de genótipos 
de capim-elefante anão
(Pennisetum purpureum Schum.), em 
estresse hídrico
Acta Scientiarum. Animal Sciences. Maringá, v. 32, n. 1, p. 1-7, 2010
Saulo Alberto do Carmo Araújo, Hernan Maldonado Vasquez, 
Eliemar Campostrini,
Alena Torres Netto, Bruno Borges Deminicis e Érico da Silva Lima
Introdução
� Plantas em déficit hídrico sofrem mudanças em sua
anatomia, fisiologia e bioquímica, com intensidade
que depende do tipo de planta e do grau de duração
dodéficit hídrico(KRAMER, 1983).
� Fotossíntese afetada por efeitos estomáticos e não
estomáticos. AfetaformaçãodeATP eNADPH
Reduz eficiência carboxilativa e
rubisco.
Objetivo 
� Avaliar as características fotossintéticas de genótipos
de capim elefante anão submetidos a condições de
estressehídrico.
Material e métodos
� O experimento foi conduzido no Centro de Ciências e
Tecnologias Agropecuárias (CCTA) da Universidade
Estadual do Norte Fluminense (UENF) no município de
CamposdosGoytacazes,RJ.
� Foram avaliados 3 genótipos de capim elefante anão
(Mott, CNPGL 94-34-3 e CNPGL 92-198-7) em duas
condiçõesdeumidadedosolo: Irrigadoe nãoirrigado.
� O delineamento experimental foi inteiramente casualizado
comtrês repetições.
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Resultados e discussão
� Plantas em estresse hídrico promoveram redução na
disponibilidade hídrica do solo, na condutância estomática e
transpiração.
� Estômatosfechados,menosCO2� menor fotossíntese.
� O genótipo CNPGL 94-34-3 foi menos sensível ao estresse
hídrico e após a retomada da irrigação atingiu a mesma taxa
fotossintéticadosirrigados.
� A recuperação mostra que a queda foi por efeito estomático e
nãodanonoaparelhofotossintético.
Resultados e discussão
� A inibição da fotossíntese foi evidenciada no quarto dia
apósasuspensãodairrigação.
� O déficit hídrico e altos níveis de irradiância, podem
causarsignificativareduçãonaeficiênciadafotossíntese.
� A maior tolerância do genótipo CNPGL 94-34-3 ao
estresse hídrico pode ser pelo elevado conteúdo de
antocianinanassuasfolhas.
� Autores relataram a antocianina como pigmento
fotoprotetor.
Conclusão 
� O genótipo CNPGL 94-34-3 apresentou maior
tolerância ao estresse hídrico, seguido pela cv. Mott e
pelogenótipoCNPGL92-198-7.
Qualidade da água disponível
As principais formas de poluição que afetam as nossas 
reservas de água são:
Reservas de água
Poluição
BiológicaSedimentar Térmica Despejo de substâncias
Poluição sedimentar
Acúmulo de partículas em suspensão
(solo, produtos químicos insolúveis)
Poluição biológica
Presença de microorganismos patogênicos, especialmente na água 
potável.
4 bilhões de pessoas no mundo não têm acesso à água potável tratada
2,9 bilhões de pessoas vivem em áreas sem coleta ou tratamento de esgoto
Controle simples
Apesar disso
250 milhões de casos de doenças (cólera, febre tifóide,
diarréia, hepatite A) são transmitidas pela água por ano
10 milhões desses casos resultam em mortes (50% são crianças)
Adição de NaClO
Ou Ca(OH)2
Fervura da água
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Poluição térmica
Descarte de grandes volumes de água aquecida em rios e 
oceanos
Poluição por despejo de substâncias
Substâncias tóxicas cuja presença na água não é fácil de 
identificar nem de remover
Em geral os efeitos são cumulativos e podem levar anos para 
serem sentidos
Poluição por esgotos doméstico
e industrial
Matéria orgânica biodegradável
Explosão na população
de microrganismos
Consumo de oxigênio
Bactérias, vírus, larvas e parasitas
Coliformes fecais ⇒ doenças
Brasil: 30% das praias
são impróprias
Uso de lodo de esgoto
� Uma alternativa considerada bastante viável para a 
destinação do lodo de esgoto tem sido a reciclagem 
agrícola.
� Os lodos de esgoto são, geralmente, materiais ricos 
em matéria orgânica, macronutrientes e 
micronutrientes, sendo, por isso, considerados como 
fertilizantes valiosos para muitas culturas
Poluição por petróleo
Grandes acidentes
Vazamentos em poços
de petróleo, superpetroleiros,
rompimentos de dutos
Exxon Valdez: 42 milhões de litros
Kuwait: 200.000 t no Golfo Pérsico
Rio Barigüi: 4 milhões de litros
Baia de Guanabara: 1,3 milhão de litros
Golfo do México: 600 toneladas por dia
5% dos danos
Pequenos acidentes
Vazamentos de óleo
de motor de barcos
e de carros
Somente no Canadá:
300 milhões de litros/ano
95% dos danos
Poluição por petróleo
O petróleo vaza e se espalhano mar ou no rio
A mancha recobre a superfície das águas e mata o fitoplâncton 
e o zooplâncton
Sem a luz do sol as algas param de fazer fotossíntese
A quantidade de oxigênio diminui e outras espécies 
acabam morrendo
Os peixes da superfície morrem por intoxicação
e falta de oxigênio 
Peixes que vivem no fundo e se alimentam de resíduos, 
morrem envenenados
Poluição por petróleo
O óleo penetra no bulbo
causando intoxicação
Mesmo as aves tratadas acabam 
morrendo
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Poluição por petróleo
No mangue o óleo impede as árvores de captar o 
oxigênio do ar causando sua morte
Os crustáceos morrem pela falta de alimento (folhas 
decompostas)
Além disso, o óleo fecha as
brânquias, por onde respiram,
e superaquece a lama, seu
hábitat.
No acidente da baía de
Guanabara espécies como o
caranguejo-uça podem ter sido
extintas
Poluição por petróleo nos oceanos
Os oceanos respondem por 16% da oferta de proteína animal do 
planeta
Se o fitoplâncton desaparecesse dos oceanos:
Falta de O2(g) na atmosfera
Morte dos seres na superfície terrestre
Excesso de CO2(g) na atmosfera
Elevação na temperatura do planeta
e desequilíbrio nos ecossistemas
� A sazonalidade climática pode afetar os processos de 
recuperação, pois as plantas são mais sensíveis à 
limpeza do óleo no período de crescimento que 
durante a pré-dormência e dormência
Efeitos da poluição por petróleo na estrutura da folha 
de Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl., 
Podocarpaceae
Revista: Acta Botânica Brasílica
V. 20, n.3, p. 615-624 ; 2006
ISSN: 1413-7054
Área: Biotecnologia
Titulo: Ciência e Agrotecnologia (UFLA)
Estrato: B4
Introdução
� O petróleo �Predominantemente por
hidrocarbonetos (saturados e aromáticos), além de
baixasconcentraçõesdeNi, Fe
� Michel et al. (2002; 2005) � petróleo constitui um
poluente que pode persistir no ambiente por um longo
período� Lentabiodegradaçãodoshidrocarbonetos
Introdução
� Os hidrocarbonetos produzem efeitos nocivos aos
animaiseplantas
� Em plantas� Inibição da germinação, diminuição do
crescimentovegetal e mortedasplantas
� Em plantas� Diminuição da biomassa total e do
comprimentodasraízes
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Objetivo
� Avaliar osefeitosdapoluiçãopor petróleonaestrutura
da folha de Podocarpus lambertii Klotzsch ex
Endl. (pinho-bravo) que permaneceu viva após um
ano do derramamento de petróleo no solo, enquanto
que a maioria das outras espécies do mesmo local
não suportaram a exposição ao poluente e morreram
imediatamente
Material e Métodos
� Material estudado, folhas de Podocarpus lambertii
�Refinaria de Petróleo Presidente Getúlio Vargas (REPAR)
localizadaemAraucária, RegiãoMetropolitanadeCuritiba
� Local atingido por acidente ambiental, quando foramderramados
quatro milhões de litros de petróleo no solo � Infiltração e
escorrimentosuperficial depetróleo.
� Estratos arbóreo, arbustivo e herbáceo quase que integralmente
dizimados.
Material e Métodos
Seleção dos Indivíduos
-Seis indivíduos com altura entre 5
e 8 m �Área atingida pela
contaminaçãoporpetróleo
-Três indivíduos � ilhas com
vegetação não atingida pelo
petróleo.
Material e Métodos
Coletas
- As coletas foram realizadas um ano após o 
acidente ambiental
- De cada indivíduo foram coletadas 60 folhas, 
totalmente expandidas e posicionadas a partir do 
4º ramo
- As folhas dos indivíduos controle foram 
coletadas nas regiões mais jovens das planta
Material e Métodos
Análise das 
dimensões
foliares
- Estudo da 
estrutura 
interna da folha
- Determinação da 
densidade estomática
- Em cm2 (comprimento, largura
e área foliar) � 20 folhas de
cadaindivíduo
- Densidade estomática por mm2 �20
amostras da região mediana folhas de
cada indivíduo � coradas com azul de
toluidina 0,05% � Montagem das lâminas
com glicerina e a lutagem com esmalte
incolor
Material e Métodos
� Foram realizadas duas mensurações dos caracteres 
morfométricos por folha, em microscópio invertido 
(OLYMPUS - IX50/IX70) com captura de imagem 
pelo software (IMAGE - PROPLUS).
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Resultados e Discussão
Dimensões Foliares
Resultados e Discussão
Estrutura Frontal da Epiderme Frontal da Epiderme e 
Densidade Estomática
Resultados e Discussão
Estrutura Frontal da Epiderme Frontal da Epiderme e 
Densidade Estomática
Resultados e Discussão
Estrutura e espessura do limbo
Conclusão 
� A estrutura das folhas dos indivíduos de P.
lambertii, quando exposta à contaminação do solo
por petróleo�Constatou-se a redução na área foliar,
maior densidade estomática, maior espessura total e
doparênquimapaliçádico.
� No entanto Fahn & Cutler (1992); Burrows (2001);
Lyshede (2002) ; Rhizopoulou & Psaras (2003)
identificam estas características como estratégias
paraaumentara resistênciacontraaperdadeágua.
Poluição por metais pesados
Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Ni 
Bioacumulação ⇒ danos ao SNC
Mineração (garimpo)Pilhas e baterias
Rios e maresAterro sanitário
Os oceanos recebem por ano
400.000 t de metais pesados
80.000 t só de mercúrio
Contaminação de águas
subterrâneas, córregos
e riachos
Esgoto urbano e industrial
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Entre os micronutrientes aparecem vários metais 
pesados
� essenciais: Cu, Fe, Mn, Mo e Zn, são elementos 
benéficos e indispensáveis para o desenvolvimento 
das plantas; 
� benéficos: Co, Ni, são elementos que colaboram com o 
desenvolvimento das plantas, mas sua falta não é 
considerada um fator limitante;
� não essenciais ou tóxicos: Cd, Cr, Hg, Pb, entre outros, 
sendo elementos prejudiciais às plantas e animais.
BIORREMEDIAÇÃOBIORREMEDIAÇÃOBIORREMEDIAÇÃOBIORREMEDIAÇÃO
Processo de remediação normalmente in situ de áreas
contaminadas que emprega organismos vivos (microorganismos
e plantas) capazes de se desenvolverem em meio contendo o
material poluente, reduzindo-o ou ate mesmo eliminando sua
toxicidade (SANTOS, J.B., 2009)
FITORREMEDIAÇÃO
Tolerância das plantas a metais pesados
� Restrição no transporte da raiz para a folha; 
acumulação nos tricomas; exudatos que podem 
complexar os metais; tipo de ligação entre o metal e o 
componente da parede celular; bombeamento ativo 
para os vacúolos. Estes mecanismos podem ocorrer, 
isolada ou simultaneamente, conferindo maior 
tolerância ao estresse causado pela presença desses 
metais
� As plantas de arroz acumulam, em geral, mais Cd, 
Cu, Fe, Mn e Pb nas raízes, enquanto o Zn é 
acumulado, em maior proporção, na parte aérea
� CHANEY (1980) reporta que o Hg e Pb podem ser 
absorvidos pelas raízes, mas não são translocados 
para a parte aérea, em quantidades suficientes para 
causar risco de transferência na cadeia trófica; 
enquanto que o Zn, Cu, Ni, B, Mn são absorvidos 
pelas plantas sem restrição a translocação para a 
parte aérea e entrada na cadeia alimentar.
FITORREMEDIAÇÃOFITORREMEDIAÇÃOFITORREMEDIAÇÃOFITORREMEDIAÇÃO
• Segundo Accioly e Siqueira (2000), envolve o emprego de plantas,
suamicrobiota associada as suas raízes e de amenizantes (corretivos,
fertilizantes, matéria orgânica etc.) do solo, além de práticas
agronômicas que, se aplicadas em conjunto, removem, imobilizam ou
tornamos contaminantesmenostóxico ao ecossistema.
FITORREMEDIAÇÃOFITORREMEDIAÇÃOFITORREMEDIAÇÃOFITORREMEDIAÇÃO
Soloscontaminados:
Substânciasorgânicasouinorgânicas
Metaispesados
Elementoscontaminantes
Hidrocarbonetosde petróleo
Agrotóxicos
Explosivos
Solventesclorados
Subprodutostóxicosdaindústria
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PRE REQUISITOS PARA FITORREMEDIAÇÃOPRE REQUISITOS PARA FITORREMEDIAÇÃOPRE REQUISITOS PARA FITORREMEDIAÇÃOPRE REQUISITOS PARA FITORREMEDIAÇÃO
� Características físico-químicas do solo e do contaminante
� Capacidade de absorção, concentração e/ou metabolização e tolerância ao 
contaminante;
� Sistema radicular profundo e denso;
�Alta taxa de crescimento e produção de biomassa;
� Capacidade transpiratória elevada, especialmente em árvores e plantas perenes;
� Fácil colheita, quando necessária a remoção da planta da área contaminada;
PRE REQUISITOS PARA FITORREMEDIAÇÃOPRE REQUISITOS PARA FITORREMEDIAÇÃOPRE REQUISITOS PARA FITORREMEDIAÇÃOPRE REQUISITOS PARA FITORREMEDIAÇÃO
� Elevada taxa deexsudação radicular;
� Resistência a pragas e doenças;
� Fácil aquisição ou multiplicação de propágulos;
� Fácil controle ou erradicação;
� Capacidade de desenvolver-se bem em ambientes diversos; 
� Ocorrência natural em áreas poluídas
EXEMPLOS DE PLANTASEXEMPLOS DE PLANTASEXEMPLOS DE PLANTASEXEMPLOS DE PLANTAS
Calopogonium
muconoides
Crotalaria juncea
Fonte: AGRONOMIA, 2010
Fonte: 
Fonte: AGRONOMIA, 2010
Vicia sativaCrotalaria spectabilis
Fonte: FLOWERSINISRAEL, 2010Fonte: AGRONOMIA, 2010
Helianthus annus
Cajanus cajan
Fonte: KEYPOSTER, 2010
Fonte: TROPICALFORAGES, 2010
Fonte: CIAT, 2010
Fonte: TOPTROPICALS, 2010
Stizolobium aterrimum
Canavalia ensoformis
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POTENCIALIDADESPOTENCIALIDADESPOTENCIALIDADESPOTENCIALIDADES
�Menorcustoemrelaçãoàs técnicastradicionalmenteutilizadas;
�Os equipamentos e suprimentos empregados no programa de fitorremediação são os mesmos
utilizadosnaagricultura;
�OscompostosorgânicospodemserdegradadosaCO2 eH2O;
� Plantassãomaisfáceisdesermonitoradasdoquemicrorganismos;
�Aspropriedadesbiológicase físicasdosolosãomantidase, nãoraro, atémelhoradas;
� Incorporaçãodematériaorgânicaaosolo;
� Fixaçãodenitrogênioatmosférico, no casode leguminosas;
�Controledoprocessoerosivoehídrico;
� Reduz omovimento descendente de água contaminada de camadas superficiais do solo para o
lençol freático;
�Mínimodistúrbioambiental, evitandoescavaçõese tráfegopesado;
�Utilizaenergiasolarpararealizarosprocessos;
� Temaltaprobabilidadedeaceitaçãopública.
POTENCIALIDADESPOTENCIALIDADESPOTENCIALIDADESPOTENCIALIDADES
MECANISMOS ENVOLVIDOS NA FITORREMEDIAÇÃO MECANISMOS ENVOLVIDOS NA FITORREMEDIAÇÃO MECANISMOS ENVOLVIDOS NA FITORREMEDIAÇÃO MECANISMOS ENVOLVIDOS NA FITORREMEDIAÇÃO 
• Fitoextração: apósa absorçãodopoluentecontidonomeio,ocorreo
armazenamentono tecidovegetal,o quefacilitao descartedomaterial
Fonte: JARDIMDEFLORES, 2010
• Rizofiltração:
aplicada a ambientes aquáticos, 
a água contaminada passa, o 
contaminante pode ser absorvido, concentrado ou 
degradado pelas raízes
Fonte: SANTOS et al., 2009
Elodea canadensis
Fonte: FCTUC, 2010
• Fitotransformação ouFitodegradação:
opoluentesofrebioconversãonointeriordasplantasou
emsuasuperfície, passandoa formasmenostóxicas;
Myriophyllum spicatum: capaz de promover a fitodegradação de herbicidas,
dentreeles,Atrazina.
Fitotransformação ou Fitodegradação: 
Fonte: SANTOS et al., 2009
19
Fitovolatilização: o poluenteéabsorvidoeconvertidoemformavolátil,queé
liberadanaatmosfera
Fitoestimulação: apresençadasplantasestimulaabiodegradação
microbianamedianteexsudatosradicularese/ou fornecimentodetecidosvegetais
Fitoestabilização: opoluenteé imobilizadopormeiodesua
lignificaçãoou humificação
LIMITAÇÕESLIMITAÇÕESLIMITAÇÕESLIMITAÇÕES
�Dificuldadenaseleçãodeplantasparafitorremediação;
�Otemporequeridoparaobtençãodeumadespoluiçãosatisfatóriapodeserlongo;
�Ocontaminantedeveestardentrodazonadealcancedosistemaradicular;
�Climae condiçõesedáficaspodemrestringirocrescimentodeplantasfitorremediadoras;
�Elevadosníveisdocontaminantenosolopodemimpedira introduçãodeplantas;
LIMITAÇÕESLIMITAÇÕESLIMITAÇÕESLIMITAÇÕES
� Potencialdecontaminaçãodacadeiaalimentar;
� Na fitorremediação de orgânicos, as plantas podem metabolizar os compostos, o que
nãoquerdizerqueelesserãocompletamentemineralizados;
� Necessidade de disposição da biomassa vegetal, quando ocorre a fitoextração de poluentes não-
metabolizáveisoumetabolizadosa compostostambémtóxicos;
� Possibilidadedeaplantafitorremediadoratornar-seplantadaninha;
�Melhorianascondiçõesdosolopodeserrequerida.
v
v
v
v
PRINCIPAIS PROCESSOS NA FITORREMEDIAÇÃO DE HERBICIDAS
FITOVOLATILIZAÇÃO
FITOACUMULAÇÃO
FITOESTABILIZAÇÃO
FITOESTIMULAÇÃO
Fonte: SANTOS et al., 2009
Metabolismo diferencial Litofesra
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� Classes pedológicas 
principais
� Latossolo
� São solos muito profundos (mais de 2,0 
m de profundidade), de cor vermelha, 
alaranjada ou amarela, muito porosos, 
com textura variável, baixa capacidade 
de troca de cátions e fortemente 
intemperizados. Os teores de óxidos de 
ferro e alumínio são elevados.
� Solos Podzólicos (Argissolos, Alissolos, 
Luvissolos e Plintossolos)
� São solos de profundidade mediana (1,5 a 2,0 m), com perfis bem 
desenvolvidos, moderadamente a bem intemperizados, 
apresentando comumente diferenciação marcante entre os 
horizontes. Possuem um horizonte “B” vermelho a vermelho-
amarelado, que mostra claramente a acumulação de argila 
translocada do horizonte “A” pela ação da água gravitativa.
� Vertissolos
São solos de textura argilosa, 
normalmente de cor escura, com 
elevado teor de argila do tipo 
montmorilonita, que tem a 
propriedade de se expandir com o 
umedecimento e se contrair em 
condições de pouca umidade, o que 
provoca a formação de fendas com 
profundidades situadas em torno de 
50 cm
� Solo Aluvial 
(Neossolos Flúvicos)
� São solos desenvolvidos 
sobre sedimentos recentes, 
geralmente de origem fluvial, 
constituídos de camadas 
alternadas e, freqüentemente, 
de classes texturais distintas.
� Cambissolos
� São solos com “B” incipiente ou 
câmbico, sem evidências de iluviações 
de argila e sem cimentação. Podem 
apresentar baixo gradiente textural. São 
solos intermediários entre os poucos e 
os bem desenvolvidos, sendo 
geralmente profundos (1,0 a 1,5 m).
21
� Solos Litólicos (Neossolos Litólicos) São 
solos com horizonte A ou "O" (orgânico), com menos 
de 40 cm de espessura, assentados diretamento 
sobre a rocha ou horizonte "C" ou sobre material com 
mais de 90% do volume de sua massa, constituída 
por fragmento de rocha maior que 2mm de diâmetro e 
contato lítico dentro de 50 cm da superfície do solo.
� Areias Quartzosas Neossolos 
Quartzenicos
� São solos muito profundos 
desenvolvidos a partir de 
sedimentos muito arenosos (menos 
de 15% de argila), compostos 
quase que exclusivamente de grãos 
de quartzo, contendo 
consequentemente pequena 
quantidade de minerais primários 
intemperizáveis.
� Solos Hidromórficos
� São solos que se desenvolvem sob a influência de 
lençol freático alto, estando a maior parte do tempo 
saturados.Ocorrem comumente em regiões de clima 
úmido,em áreas planas e nas encostas djacentes a 
riose lagos ou depressões fechadas.
Plantas silvestres terrestres: 
� Vivem sobre o solo. Algumas se desenvolvem melhor sobre 
solo mais fértil. Exemplos: carurú (Amaranthus spp), 
beldroega (Portulaca oleracea). São consideradas 
indicadoras de solo fértil, sendo que sua presença valoriza a 
terra. 
Ao contrário, existem as espécies que se desenvolvem em 
solos de baixa fertilidade. 
Exemplos: capim barba de bode (Aristida pallens), 
guanxumas (Sida spp). São indicadoras de solo pobre e 
desvalorizam a terra. 
O sapé (Imperata sp), infestante de pastagem, é típica de 
terreno ácido, a mudança do pH do solo através de 
processos normais de manejo de fertilidade deve ser 
incluído ao sistema de manejo desta espécie. 
Existem ainda aquelas indiferentes à fertilidade. Exemplo: 
tiririca (Cyperus spp).
Plantas de baixada 
� São aquelas espécies que se desenvolvem melhor em 
solos orgânicos e úmidos. Exemplos: sete sangrias 
(Cuphea carthaginensis), tripa de sapo 
(Alternanthera philoxeroides).
22
Mecanismos de tolerância ao aluminio 
� Os mecanismos de tolerância ao Al conhecidos se 
resumem basicamente em duas classes: 
� os que agem no sentido de expulsar o Al depois de 
absorvido ou de impedir sua entrada pela raiz devido ao 
aumento de pH da rizosfera
� Atualmente, se começa a entender melhor um segundo 
mecanismo de tolerância ao Al que envolve a 
desintoxicação interna do Al através da complexação 
por ácidos orgânicos como o citrato, malato e o 
oxalato e o seqüestro destes complexos pelos 
vacúolos
� Aquáticas:
Hidrófitas flutuantes (alface d´agua)
Hidrófitas suspensas (Utricularia foliosa)
Hidrófitas submersas ancoradas
Hidrófitas anfíbias: taboa
Hidrófitas ancoradas com folhas flutuantes: vitória régia
Hidrófitas de terra molhada (erva de bicho)
Apresentamvárias características, como: 
capacidade de rápida multiplicação vegetativa; 
habilidade para regenerar-se a partir de pequenas 
porções do talo, grande área de tecido 
fotossintético em proporção ao comprimento da 
planta, ocupando rapidamente os locais onde 
incida luz e uma independência das condições do 
substrato (devido à locomoção da superfície 
d’água). Nos canais de irrigação e de drenagem as 
plantas aquáticas reduzem a velocidade do fluxo 
de água, aumentam a infiltração da água no solo e 
incrementam as perdas por transpiração (Pitelli, 
1998).
Poluição
Solo
do
EROSÃO METAIS PESADOS
LIXO PESTICIDAS
Tipos de Degradação
Agrotóxicos:
produtos utilizados
para combater seres
vivos que prejudicam
plantações ou animais
de criação.
Podem ser denominados como:
inseticidas, fungicidas, herbicidas,
acaricidas, etc.
23
Principais:
Inseticidas
Fungicidas
Herbicidas
Acaricidas
PRODUTOS FITOSSANITÁRIOS
TIPOTIPO INGREDIENTESINGREDIENTES
ATIVOSATIVOS
PRODUTOS PRODUTOS 
COMERCIAISCOMERCIAIS
INSETICIDAS / ACARICIDASINSETICIDAS / ACARICIDAS 169169 403403
FUNGICIDAS / FUNGICIDAS / 
BATERICIDASBATERICIDAS
138138 276276
HERBICIDASHERBICIDAS 7070 254254
NEMATICIDASNEMATICIDAS 77 1515
OUTROS*OUTROS* 2020 5454
TOTALTOTAL 404404 10021002
*antievaporante, ativador, espalhante adesivo, feromônio,
inibidor de crescimento, regulador de crescimento,
regulador vegetal
RETENÇÃORETENÇÃO
TRANSPORTE:TRANSPORTE:
VolatilizaçãoVolatilização
LixiviaçãoLixiviação
RunoffRunoff
TRANSFORMAÇÃO:TRANSFORMAÇÃO:
BióticaBiótica
AbióticaAbiótica
AMBIENTEAMBIENTE DESTINODESTINO
AVALIAÇÃO:AVALIAÇÃO:
Risco/Risco/
BenefícioBenefício
EFICÁCIAEFICÁCIA
EFEITOSEFEITOS
AMBIENTEAMBIENTE
ENTRADAENTRADA PROCESSOSPROCESSOS SAÍDASAÍDA IMPACTOSIMPACTOS
FATORESFATORES
CLIMÁTICOSCLIMÁTICOS
MODO DE MODO DE 
ENTRADAENTRADA
FATORESFATORES
DA PLANTA EDA PLANTA E
MICROBIOLÓGICOSMICROBIOLÓGICOS
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
DO SOLO E ÁGUADO SOLO E ÁGUA
PROPRIEDADESPROPRIEDADES
DOS PESTICIDASDOS PESTICIDAS
Descontaminação do Solo
Biodegradação: atividade microbiana na
eliminação de produtos químicos do
ambiente.
Descontaminação do Solo
Biorremediação: emprego dos
microrganismos para a remediação
de locais contaminados devido ao
uso de agroquímicos..
Bactérias Fungos
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Distribuição dos Microorganismos nos Vários Distribuição dos Microorganismos nos Vários 
Horizontes do SoloHorizontes do Solo
Profundidade Número 
Organismos/g 
Soil (x 105) 
Total de 
Organismos 
(%) 
3 – 8 119.7 79 
20 –25 24.8 16 
35 – 40 6.3 4 
65 – 75 0.22 < 1 
135 – 145 0.04 < 1 
 
Alexander, 1977; Solo PodzólicoAlexander, 1977; Solo Podzólico
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
ÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADAS
• Uma área contaminada pode ser definida como uma área,
local ou terreno onde há comprovadamente poluição ou
contaminação causada pela introdução de qualquer
substâncias ou resíduos que nela tenham sido depositados,
acumulados, armazenados, enterrados ou infiltrados de forma
planejada, acidentalouaté mesmo natural (CETESB, 2010).
ÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADAS
• Décadade 70: Brasile Paísesdesenvolvidos
problemade contaminação do solo
Fonte: GUIAECOLOGICO, 2010 Fonte: ECODEBATE, 2010
CETESB(Companhiade Tecnologiade SaneamentoAmbiental):
� 2002- 255 áreascontaminadasno Estado de São Paulo.
� 2003 – 727 áreascontaminadas
� 2004 - 1.504 áreascontaminadas
� 2005 e em2006- 1.664 áreascontaminadas
� 2011 – 4131 áreas contaminadas com produtos
orgânicos e inorgânicas
(CETESB, 2011).
ÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADAS
ÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADAS
• 2,9 milhões de toneladas de resíduos industriais perigosos gerados
anualmentenoBrasil
� 600mil toneladasrecebemtratamentoadequado
�78% restantes são depositados indevidamente em
lixões, sem qualquer tipo de tratamento (CAMPANILI,
2002).
ÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADAS
Segundo GLASS(1998)
• Gastos com despoluição ambiental gira em torno de 25-30 bilhões de
dólaresanuais;
EstadosUnidos(7- 8 bilhões)
Brasil (investimentos para tratamento dos rejeitos humanos,
agrícolase industriais)
25
ÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADASÁREAS CONTAMINADAS
Governos de todo o mundo estão procurando abordagens
economicamente viáveis para a recuperação de áreas poluídas
(COUTINHO,BARBOSA; 2007)
BIORREMEDIAÇÃO
Bragantia, v.66, n. 2, 2007 Planta daninha, v.23, n. 4, 2005
RADIAÇÃO SOLAR
� Em média 45% da radiação 
proveniente do sol se 
encontra dentro de uma 
faixa espectral de 380 – 710 
nm, a qual é utilizada para a 
fotossíntese das plantas. 
RADIAÇÃO SOLAR E ASPECTOS 
FISIOLÓGICOS NA CULTURA DE SOJA –
UMA REVISÃO
Revista da FZVA.
Uruguaiana, v.14, n.2, p. 102-120. 2007
DerblaiCasaroli; Evandro BinottoFagan; Jones Simon; Sandro Petter
Medeiros; Paulo
Augusto Manfron; Durval Dourado Neto; Quirijnde Jong van Lier; Lisiany
Müller;
Thomas NewthonMartin.
Aluno: Guilherme Barbosa Minozzi
2 6
Introdução
� Importânciadaradiaçãosolar:
� Toda energia necessária para a realização da
fotossíntese, processo que transforma o CO2 atmosférico
em energia metabólica, é proveniente da radiação solar
(TAIZ & ZIEGER, 2004).
� A radiação solar está relacionada com a fotossíntese,
elongação de haste principal e ramificações, expansão
foliar, pegamento de vagens e grãos e, fixação biológica
(CÂMARA, 2000)
Objetivo 
� Buscar informações existentes sobre a influência da
radiação solar na fisiologia da soja, para auxiliar
futuraspesquisasnaárea.
� Como o clima irá influenciar a produção de soja nos
próximos30 anos?
Alterações fisiológicas
� Fotossíntese � pigmentos (captam radiação solar); transferem E
para o FSSI e FSSII; ATP e NADPH; Ciclo de Calvin; Açúcares
e/oucadeiasdecarbono.
� Soja é um planta C3, enzima rubisco carboxilase e oxigenase,
diminuiaeficiênciafotossintéticafotorrespiração.
� Temperaturaelevadaintensificaoprocesso.
� Fechamentodosestômatoscomaumentodatranspiração.
Alterações fisiológicas
� Fotoinibição:
� Dinâmica � energia luminosa transformada em calor,
quedanaeficiênciaquântica.
ou
� Crônica � diminui a eficiência quântica e a taxa
fotossintéticamáxima, devidoa danosnoscloroplastos.
� A eficiência do uso de radiação (EUR) aumenta ao longo
docicloatéo enchimentodegrãos.
� Afetadacom temperaturas acimade33°C.
Alterações fisiológicas
� Mecanismosde proteção:
- Movimentofoliar (mais intensocomdéficit hídrico)
- Mesófilo foliarmaisdesenvolvido
- Aumentodoíndiceestomáticoabaxial eadaxial
� Baixa luminosidade � menor fitomassa, menos
folhase vagenseelevadoestiolamento.
Conclusão 
� A radiação solar é fundamental para a produtividade
degrãos.
� PlantasC3 menoseficientesqueC4.
� Pesquisas para descobrir melhores manejos para
uma utilização mais eficiente da radiação solar são
bemvindas.
27
A fitosfera - Bioesfera
� Dentro da fitosfera, a rizosfera representa um 
compartimento de extrema importância ecológica.
� A rizosfera refere-se à região do solo influenciada 
pelas raízes, com máxima atividade microbiana. O 
crescimento das plantas é controlado 
substancialmente pelo solo na região radicular, um 
ambiente que a própria planta ajuda a criar e onde a 
atividade microbiana associada exerce diversas 
atividades benéficas. A rizosfera é importante para 
processos relacionados com a nutrição da planta, 
trocas de O2 e CO2, gradientes de unidades do solo, 
mineralização, amonificação, nitrificação e simbiose. 
Micorriza
� A micorriza consiste na 
associação natural e 
benéfica entre fungos 
micorrízicos arbusculares do 
solo e raízes das plantas. 
Parte dos filamentos dos fungos penetram nas raízes e a parte externa funciona 
como um sistema radicular adicional, ocupando maior volume do solo e aumentando
a absorção de nutrientes pelas plantas, principalmente do fósforo.
Interações químicas através de substâncias 
vegetais bioativas� Ferômonios
� Aleloquímicos