Denner Rodrigues dos Santos
Em 22 de setembro de 2023, o aluno Denner Rodrigues dos Santos do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Pesquisas Ambientais (IPA) defendeu a dissertação de mestrado intitulada “Aplicação de polímero superabsorvente de poliacrilonitrila no fitotelma em plantas da bromélia ornamental Aechmea blanchetiana (Baker) L. B. Smith.”
A banca examinadora foi presidida pela orientadora, Dra. Catarina Carvalho Nievola (Instituto de Pesquisas Ambientais), e foi composta pela Dr. Cláudio José Barbedo (Instituto de Pesquisas Ambientais) e Dr. Evandro Alves Vieira (Instituto Tecnológico VALE).
Aplicação de polímero superabsorvente de poliacrilonitrila no fitotelma em plantas da bromélia ornamental Aechmea blanchetiana (Baker) L. B. Smith
RESUMO
As bromélias são plantas ornamentais de grande valor econômico e ecológico. A disposição de suas folhas em roseta forma uma estrutura chamada tanque ou fitotelma, capaz de acumular água e nutrientes que podem ser utilizados pela planta e por pequenos organismos, realizando importante papel ecológico em ambiente natural. Contudo, em ambiente urbano, o tanque de bromélias pode abrigar larvas de mosquitos vetores de doenças. O uso de um polímero superabsorvente (SAP) para reter água nesses tanques, formando um hidrogel, pode ser uma estratégia para prevenir a proliferação desses mosquitos. O SAP produzido a partir da poliacrilonitrila (SAP/PAN) é um produto já utilizado na agricultura, não sendo prejudicial ao meio ambiente nem a fitossanidade das plantas, quando utilizado no substrato. No entanto, não foram identificados trabalhos que verificassem se a aplicação de um SAP diretamente em contato com as folhas seria benéfica à planta, considerando a manutenção hídrica e nutricional que o fitotelma providencia. O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos da aplicação do SAP/PAN no tanque da bromélia ornamental Aechmea blanchetiana (Baker) L. B. Smith, investigando parâmetros relacionados à seca, déficit nutricional e estresse oxidativo nessa bromélia. Para isso, foram conduzidos dois experimentos: O primeiro avaliou a tolerância da bromélia A. blanchetiana ao uso de SAP/PAN em substituição à água no fitotelma, utilizando diferentes concentrações do polímero, enquanto o segundo testou a eficiência do SAP/PAN em prevenir sintomas de estresse hídrico em A. blanchetiana submetida a um período de 42 dias sem irrigação. Foram avaliadas três concentrações de SAP/PAN (5 g.L-1, 10 g.L-1 e 15 g.L-1). A presença do SAP/PAN no tanque não foi prejudicial para A. blanchetiana, uma vez que, após 42 dias, não induziu sintomas de estresse por seca ou de deficiência nutricional nas folhas, na região da base e no ápice, nas plantas que foram mantidas irrigadas. Quando submetidas a um período de 42 dias de restrição hídrica, as bromélias A. blanchetiana sobreviveram às condições, sendo que os tratamentos que receberam SAP/PAN no fitotelma apresentando menor ocorrência de sintomas de estresse hídrico em comparação com as plantas sem essa substância. A aplicação de SAP/PAN na concentração de 5 g.L-1 no tanque possibilitou a manutenção do equilíbrio hídrico, preservando os valores de conteúdo relativo de água e potencial osmótico, enquanto as plantas sem SAP/PAN apresentaram reduções significativas nesses parâmetros. Na situação de suspensão da irrigação, os teores de clorofila e carotenoides aumentaram no ápice das folhas das plantas mantidas sem SAP/PAN e com SAP/PAN a 10 g.L-1 e 15 g.L-1, indicando a resposta fisiológica à sobrevivência em condições de seca. Na ausência de rega, as atividades das enzimas antioxidantes SOD, CAT e APx foram mais elevadas nas plantas mantidas sem SAP/PAN, especialmente na região do ápice, sugerindo uma resposta de defesa antioxidante, enquanto o tratamento com SAP/PAN a 5 g.L-1 preservou a atividade dessas enzimas. Esses resultados mostram a eficiência do uso de SAP/PAN no tanque de A. blanchetiana em mitigar os efeitos do estresse hídrico e proteger a planta de danos oxidativos. Este estudo aponta para o potencial uso do SAP/PAN no tanque de bromélias ornamentais com duas finalidades: como medida de controle de larvas de mosquitos e para prevenir sintomas de seca, com uma concentração eficaz de 5 g.L-1 sendo necessárias pesquisas adicionais para aprimorar as técnicas de manejo e aplicação, criando subsídios para testar a viabilidade de aplicação do SAP/PAN em outras espécies de bromélias de valor ornamental, com vistas à redução da proliferação de mosquitos vetores de doenças.
Palavras-chave: Bromeliaceae; Tanque; Polímero Superabsorvente; Larva de Mosquito; Seca
ABSTRACT
Bromeliads are ornamental plants of great economic and ecological value. The arrangement of their leaves in a rosette forms a structure called a tank or phytotelma, capable of accumulating water and nutrients that can be used by the plant and small organisms, playing an important ecological role in natural environments. However, in urban environments, bromeliad tanks can harbor mosquito larvae that are vectors of diseases. The use of a superabsorbent polymer (SAP) to retain water in these tanks, forming a hydrogel, may be a strategy to prevent the proliferation of these mosquitoes. The SAP produced from polyacrylonitrile (SAP/PAN) is a product already used in agriculture and is not harmful to the environment or the phytosanitary status of plants when used in the substrate. However, no studies have identified whether the application of SAP directly in contact with the leaves would benefit the plant, considering the water and nutritional maintenance that the phytotelma provides. The aim of this study is to evaluate the effects of SAP/PAN application in the tank of the ornamental bromeliad Aechmea blanchetiana (Baker) L. B. Smith, investigating parameters related to drought, nutritional deficiency, and oxidative stress in this bromeliad. To do this, two experiments were conducted: the first evaluated the tolerance of A. blanchetiana to the use of SAP/PAN in place of water in the phytotelma, using different concentrations of the polymer, while the second tested the efficiency of SAP/PAN in preventing drought stress symptoms in A. blanchetiana subjected to a 42-day period without irrigation. Three concentrations of SAP/PAN (5 g.L-1, 10 g.L-1, and 15 g.L-1) were evaluated. The presence of SAP/PAN in the tank was not detrimental to A. blanchetiana since, after 42 days, it did not induce symptoms of drought stress or nutritional deficiency in the leaves, at the base, or at the apex, in the irrigated plants. When subjected to a 42-day period of water restriction, A. blanchetiana bromeliads survived the conditions, with treatments that received SAP/PAN in the phytotelma showing a lower occurrence of drought stress symptoms compared to plants without this substance. The application of SAP/PAN at a concentration of 5 g.L-1 in the tank allowed for the maintenance of water balance, preserving the values of relative water content and osmotic potential, while plants without SAP/PAN showed significant reductions in these parameters. In the absence of irrigation, the levels of chlorophyll and carotenoids increased at the apex of the leaves of plants kept without SAP/PAN and with SAP/PAN at 10 g.L-1 and 15 g.L-1, indicating a physiological response to survival in drought conditions. In the absence of watering, the activities of the antioxidant enzymes SOD, CAT, and APx were higher in plants kept without SAP/PAN, especially at the apex, suggesting an antioxidant defense response, while treatment with SAP/PAN at 5 g.L-1 preserved the activity of these enzymes. These results demonstrate the efficiency of using SAP/PAN in the tank of A. blanchetiana to mitigate the effects of drought stress and protect the plant from oxidative damage. This study points to the potential use of SAP/PAN in the tanks of ornamental bromeliads for two purposes: as a measure to control mosquito larvae and to prevent drought symptoms, with an effective concentration of 5 g.L-1. Further research is needed to refine management and application techniques, providing insights for testing the feasibility of SAP/PAN application in other species of ornamental bromeliads, with the aim of reducing the proliferation of disease-carrying mosquitoes.
Keywords: Bromeliaceae; Tank; Superabsorbent polymer; Mosquito larvae; Drought
(indisponível para consulta)
Denner Rodrigues dos Santos
Aplicação de polímero superabsorvente de poliacrilonitrila no fitotelma em plantas da bromélia ornamental Aechmea blanchetiana (Baker) L. B. Smith
VOLTAR AS DISSERTAÇÕES E TESES