Biodegradation of glyphosate in rhizospheric soil cultivated with Glycine max, Canavalia ensiformis e Stizolobium aterrimum

Abstract

Biodegradation of glyphosate was evaluated in rhizospheric soil cultivated with Glycine max (soybean, var. BRS245-RR), Canavalia ensiformis and Stizolobium aterrimum. After these species were cultivated for 60 days, soil samples were collected, placed in flasks and treated with 14C-glyphosate. After 30 days of incubation, the total release rate of C-CO2 was determined along with microbial biomass (MBC), metabolic quotient (qCO2), and degradation percentage of the radio-labeled glyphosate released as 14C-CO2. A higher mass of rhizosphere-associated microorganisms was verified in the soil samples from pots cultivated with soybean, regardless of glyphosate addition. However, in the presence of the herbicide, this characteristic was the most negatively affected. Microorganisms from the C. ensiformis rhizosphere released a lower amount of 14C-CO2, while for those originated from S. aterrimum, the amount released reached 1.3% more than the total carbon derived from the respiratory activity. The rhizospheric soil from S. aterrimum also presented higher glyphosate degradation efficiency per microbial biomass unit. However, considering qCO2, the microbiota of the rhizospheric soil cultivated with soybean was more efficient in herbicide degradation.

Biodegradação dos herbicidas imazetapir e imazapique em solo rizosférico de seis espécies vegetais

“…Cinquenta e cinco dias após a emergência, as plantas inteiras foram retiradas dos vasos e o solo aderido às raízes foi considerado como sendo de solo rizosférico (SANTOS et al, 2009). Este solo recebeu imediatamente a aplicação de diferentes concentrações dos herbicidas, conforme descrito abaixo.…”

“…Em solos cultivados com determinadas espécies de plantas tem sido observada uma redução mais rápida dos contaminantes, em comparação aos solos sem cultivo ou aos solos cultivados com outras espécies (SANTOS et al, 2009). Esse efeito geralmente é atribuído ao maior número de microrganismos degradadores na rizosfera de algumas plantas, consequência das rizodeposições de nutrientes, tais como aminoácidos, polissacarídeos e outros compostos específi cos (PIRES et al, 2005 orgânicos no solo é conhecida como fi toestimulação e constitui-se em um das principais técnicas de fi torremediação de herbicidas no solo (SANTOS et al, 2010).…”

The impact of glyphosate herbicides on soil microbial activity from the Carajás National Forest

“…After absorbed by the plant, the chemical is promptly translocated from the foliar application points to distant sinks (Santos et al, 2009). In sensitive species, glyphosate inhibits the activity of the plastidic enzyme 5-enolpiruvilshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) at the pre-chorismate stage of the shikimate route in biosynthesis of the phenylalanine, tyrosine and tryptophan amino acids (Shaner & Bridges, 2003;Boocock & Coggins, 1983).…”

“…Various non-target organisms have been used as bioindicators of glyphosate environmental impacts, including protozoans (Coupe & Smith, 2006), worms (Contardo-Jara et al, 2009); insects (Linz et al, 1999;Baker et al, 2014) and microorganisms (Tsui & Chu, 2003;Ratcliff et al, 2006;Gomez et al, 2009;Mbanaso et al, 2014;Santos et al, 2009). The focus on a particular group of organisms results in data inherently limited to the phylum, and could be financially prohibitive.…”

Efeito de herbicidas na atividade microbiana do solo cultivado com diferentes genótipos de cana-de-açúcar

“…A relação entre a biomassa microbiana e a evolução de CO2 é conhecida como quociente metabólico (qCO2) sendo que maiores valores desta variável são atribuídos a condições estressantes aos microrganismos, e os menores à maior eficiência destes na incorporação de carbono à biomassa. O qCO2 pode ser considerado o indicador mais adequado para avaliar o efeito das condições de estresse sobre a biomassa microbiana -BM (Anderson & Domsch, 1993) e tem sido amplamente utilizado em pesquisas com herbicidas (Pereira et al, 2008;Tironi et al, 2009a;Santos et al, 2009;Santos et al, 2010;Camelo et al, 2011 A respiração microbiana foi estimada a partir da quantidade de CO2 evoluído das amostras de solo segundo proposto por Vivian et al (2006). Após a avaliação de CO2, determinou-se o carbono da biomassa microbiana (CBM) pelo método descrito por Vance et al (1987) utilizando-se, em lugar do clorofórmio (fumigação), forno de microondas (irradiação) (Islam & Weil, 1998).…”