{"id":2829,"date":"2016-02-02T11:23:48","date_gmt":"2016-02-02T13:23:48","guid":{"rendered":"http:\/\/www.prp.usp.br\/?p=2829"},"modified":"2016-02-01T14:26:34","modified_gmt":"2016-02-01T16:26:34","slug":"o-impacto-de-metais-toxicos-na-produtividade-agricola","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sites.usp.br\/prp\/2829","title":{"rendered":"O impacto de metais t\u00f3xicos na produtividade agr\u00edcola"},"content":{"rendered":"

Estudo avaliou os efeitos do alum\u00ednio e do c\u00e1dmio no tomateiro e utilizou t\u00e9cnica de enxertia para investigar como uma parte da planta sinaliza para outra o estresse causado por metal<\/em><\/p>\n

Por Jos\u00e9 Tadeu Arantes, da Ag\u00eancia FAPESP<\/em><\/p>\n

A contamina\u00e7\u00e3o do solo e da \u00e1gua por metais t\u00f3xicos constitui um grave problema para a agricultura, prejudicando os produtores, com a perda de produtividade das plantas afetadas; e os consumidores, com efeitos danosos que o consumo dessas plantas pode acarretar para a sa\u00fade.<\/p>\n

As v\u00e1rias facetas do problema foram estudadas em profundidade pelo projeto tem\u00e1tico \u201cEstresse oxidativo induzido por metais: novas abordagens<\/b><\/a>\u201d. Desenvolvida ao longo de cinco anos, de 2010 a 2015, a pesquisa teve o apoio da FAPESP.<\/p>\n

\u201cOs dois metais que estudamos foram o alum\u00ednio e o c\u00e1dmio. E a planta eleita para a nossa investiga\u00e7\u00e3o foi o tomateiro\u201d, disse \u00e0\u00a0Ag\u00eancia FAPESP<\/b> o pesquisador respons\u00e1vel pelo projeto, Ricardo Antunes de Azevedo, professor titular da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de S\u00e3o Paulo (Esalq-USP).<\/p>\n

\u201cDiferentemente do que ocorre com o zinco, o n\u00edquel e outros metais, o alum\u00ednio e o c\u00e1dmio n\u00e3o s\u00e3o utilizados pelos seres vivos como nutrientes\u201d, afirmou o pesquisador. \u201cAo contr\u00e1rio, sua toxicidade prejudica as plantas de v\u00e1rias maneiras \u2013 por exemplo, inibindo o desenvolvimento radicular e, assim, rebaixando a absor\u00e7\u00e3o de \u00e1gua e nutrientes pelas ra\u00edzes. As consequ\u00eancias podem ir da diminui\u00e7\u00e3o da produtividade da lavoura at\u00e9 a morte das plantas.\u201d<\/p>\n

A grande quantidade de alum\u00ednio \u00e9 uma caracter\u00edstica natural da crosta terrestre. Ele \u00e9, de fato, o elemento met\u00e1lico mais abundante da crosta. Como a hidr\u00f3lise do alum\u00ednio produz \u00edons de hidrog\u00eanio, a forte presen\u00e7a desse metal constitui um dos principais fatores de acidifica\u00e7\u00e3o do solo. \u201cEm pH neutro, o alum\u00ednio \u00e9 geralmente inofensivo, mas, em solos \u00e1cidos, pode ter um impacto muito negativo no desenvolvimento das plantas\u201d, informou Azevedo.<\/p>\n

O c\u00e1dmio tamb\u00e9m \u00e9 encontrado, por\u00e9m, em quantidade muito menor. Nesse caso, sua presen\u00e7a se deve principalmente \u00e0 polui\u00e7\u00e3o ambiental decorrente de fatores antr\u00f3picos, como, por exemplo, a minera\u00e7\u00e3o desse metal e a fabrica\u00e7\u00e3o e descarte de produtos derivados, como pilhas de n\u00edquel-c\u00e1dmio, pigmentos etc.<\/p>\n

\u201cO grande problema em rela\u00e7\u00e3o ao c\u00e1dmio, que pode estar presente no solo ou na \u00e1gua de irriga\u00e7\u00e3o, decorre do fato de que ele \u00e9 facilmente absorvido e acumulado pela planta mesmo quando em concentra\u00e7\u00f5es muito baixas no ambiente. E, se essa planta vier a ser utilizada por animais ou seres humanos, o metal t\u00f3xico poder\u00e1 eventualmente chegar ao organismo do consumidor\u201d, informou o pesquisador.<\/p>\n

Um aspecto muitas vezes negligenciado da quest\u00e3o e apontado pelo estudioso \u00e9 que a contamina\u00e7\u00e3o por c\u00e1dmio pode ocorrer mesmo quando a planta n\u00e3o \u00e9 diretamente ingerida. \u00c9 o caso, por exemplo, do tabaco. As folhas da planta acumulam c\u00e1dmio e, durante a queima, o metal \u00e9 eventualmente transferido ao consumidor por meio do sistema respirat\u00f3rio. Pesquisas demonstraram que a concentra\u00e7\u00e3o de c\u00e1dmio tende a ser maior em fumantes do que em n\u00e3o fumantes.<\/p>\n

Produtividade da lavoura<\/b><\/p>\n

Al\u00e9m dos danos potenciais \u00e0 sa\u00fade dos consumidores, a contamina\u00e7\u00e3o por c\u00e1dmio pode comprometer tamb\u00e9m a produtividade da lavoura, devido principalmente ao estresse causado nas plantas. \u201cAs plantas sofrem dois tipos de estresses: abi\u00f3ticos, provocados por metais, falta de \u00e1gua, excesso de temperatura etc.; e bi\u00f3ticos, provocados por pat\u00f3genos. Faz parte do metabolismo celular normal a produ\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies reativas de oxig\u00eanio (EROs). Mas h\u00e1 um mecanismo de autorregula\u00e7\u00e3o que mant\u00e9m essa produ\u00e7\u00e3o abaixo do patamar cr\u00edtico. Em situa\u00e7\u00e3o de estresse, por\u00e9m, ocorre um desbalanceamento e a produ\u00e7\u00e3o de EROs torna-se muito maior. Dependendo do n\u00edvel, isso pode levar at\u00e9 mesmo \u00e0 morte da planta\u201d explicou Azevedo.<\/p>\n

A pesquisa abordou a quest\u00e3o por v\u00e1rios \u00e2ngulos. Especialmente interessante foi o estudo feito com a t\u00e9cnica de enxertia. \u201cTrata-se de uma t\u00e9cnica bastante antiga e muito disseminada na agricultura. Utilizamos a enxertia para entender como uma parte da planta, contaminada por c\u00e1dmio, sinaliza para a outra parte, n\u00e3o contaminada, que est\u00e1 sendo estressada\u201d, disse o pesquisador.<\/p>\n

Na enxertia, o porta-enxerto \u00e9 constitu\u00eddo pela raiz e base do caule; a ele \u00e9 acoplado o enxerto, composto pela parte a\u00e9rea da planta. O procedimento adotado no estudo foi cultivar plantas em presen\u00e7a do metal e plantas sem presen\u00e7a do metal e, depois, fazer a enxertia rec\u00edproca. \u201cEm outras palavras, trocamos as partes de cima das plantas, conectando ao porta-enxerto contaminado o enxerto n\u00e3o contaminado e ao porta-enxerto n\u00e3o contaminado o enxerto contaminado. A ideia \u00e9 simples, mas sua realiza\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica exigiu um grande n\u00famero de controles, pois o pr\u00f3prio processo da enxertia j\u00e1 constitui um estresse para a planta, mesmo que tempor\u00e1rio\u201d, afirmou Azevedo.<\/p>\n

O resultado foi publicado<\/b><\/a> no artigo \u201cCadmium stress antioxidant responses and root-to-shoot communication in grafted tomato plants<\/i>\u201d, na revista Biometals\u00a0<\/i>.<\/p>\n

A conclus\u00e3o foi que ocorre a sinaliza\u00e7\u00e3o do estresse tanto em um sentido como no outro. N\u00e3o apenas o metal da raiz \u00e9 transportado para a parte a\u00e9rea (o que era de esperar, apesar da quantidade transportada variar), mas tamb\u00e9m o metal da parte a\u00e9rea \u00e9 transportado para a raiz (e este n\u00e3o era um resultado intuitivo).<\/p>\n

Outro t\u00f3pico importante explorado pela pesquisa foi a genotoxicidade. No caso espec\u00edfico, tratou-se de investigar o efeito do metal t\u00f3xico na estrutura dos \u00e1cidos nucleicos da planta. Isto \u00e9, se o c\u00e1dmio se ligava ou n\u00e3o ao DNA, e, caso a resposta fosse positiva, que consequ\u00eancias resultariam disso. \u201cVerificamos que, sim, o c\u00e1dmio altera bastante a taxa de divis\u00e3o celular e provoca uma s\u00e9rie de aberra\u00e7\u00f5es cromoss\u00f4micas. Entre elas, a forma\u00e7\u00e3o de quebras e pontes cromoss\u00f4micas durante a mitose\u00a0\u2013\u00a0o processo de divis\u00e3o celular. Isso ocorre mesmo em concentra\u00e7\u00f5es muito baixas do metal. Estas n\u00e3o provocam nenhuma manifesta\u00e7\u00e3o vis\u00edvel de que a planta esteja estressada. Mas as altera\u00e7\u00f5es intracelulares s\u00e3o muito expressivas\u201d, declarou o pesquisador.<\/p>\n

As consequ\u00eancias do efeito dos metais dependem de uma s\u00e9rie de vari\u00e1veis. Uma delas \u00e9 o tipo de cultivar exposto ao metal. H\u00e1 cultivares mais tolerantes e cultivares menos tolerantes. Ou seja, existe uma diversidade de mecanismos envolvidos, que podem modificar a taxa de absor\u00e7\u00e3o do c\u00e1dmio pela planta ou reduzir o efeito do metal uma vez absorvido. Por isso, o projeto tamb\u00e9m envolveu a mutag\u00eanese e a sele\u00e7\u00e3o de mutantes mais tolerantes. Para o produtor, a compreens\u00e3o de tais mecanismos possibilita que estes sejam explorados em programas de melhoramento, com vistas a obter plantas mais resistentes. Mas, para o consumidor, o consumo de uma planta mais resistente pode at\u00e9 mesmo significar, eventualmente, a absor\u00e7\u00e3o ainda maior do metal t\u00f3xico.<\/p>\n

\u201cPara um consumo totalmente seguro, seria preciso saber se o solo ou \u00e1gua utilizados no cultivo estavam ou n\u00e3o contaminados, e, estando, em que parte da planta se acumulou o metal, se naquela que ser\u00e1 consumida ou naquela que ser\u00e1 descartada. H\u00e1 uma grande quantidade de fatores, o que torna o estudo bastante complexo\u201d, ponderou Azevedo.<\/p>\n

Por isso, outra vertente do projeto tem\u00e1tico foi exatamente estudar o processo de fitorremedia\u00e7\u00e3o, isto \u00e9, de recupera\u00e7\u00e3o de solos contaminados mediante o plantio de esp\u00e9cies vegetais altamente resistentes capazes de absorver e, assim, retirar os metais pesados do ambiente. S\u00e3o plantas como a Dolichos lablab<\/i>, que acumulam grande quantidade de c\u00e1dmio sem ter seu desenvolvimento afetado, podendo ser utilizadas como fitoestabilizadoras de c\u00e1dmio.<\/p>\n

Artigo a respeito foi submetido para publica\u00e7\u00e3o no Journal of Soils and Sediments<\/i> e encontra-se atualmente no prelo: \u201cPhysiological and biochemical responses of Dolichos lablab L. to cadmium support its potential as a cadmium phytoremediator<\/i>\u201d.<\/p>\n

No total, o projeto tem\u00e1tico j\u00e1 ensejou mais de 50 artigos em publica\u00e7\u00f5es especializadas e h\u00e1 v\u00e1rios outros em processo de elabora\u00e7\u00e3o. Toda a experimenta\u00e7\u00e3o foi realizada em estufa, em plantios no solo ou em sistema hidrop\u00f4nico. O tomateiro foi escolhido por ser uma planta-modelo em gen\u00e9tica, com grande quantidade de cultivares e grande quantidade de mutantes. Al\u00e9m disso, uma das cultivares dessa esp\u00e9cie, a Micro-Tom (tomate-cereja miniatura), que produz uma planta de pequeno porte e frutos pequenos, tem um ciclo de vida muito curto, ao redor de 90 dias, o que constitui uma grande vantagem para a pr\u00e1tica experimental. Finalmente, o tomate \u00e9 um produto economicamente importante, consumido em larga escala no mundo inteiro, tanto in natura como por meio de derivados.<\/p>\n

Publica\u00e7\u00e3o original em Ag\u00eancia FAPESP<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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