Degradação de diuron em solo bioaumentado por microrganismos isolados da rizosfera da cana-de-açúcar

• Main Author: Patrícia Cavani Martins de Mello
• Other Authors: Ilza Lobo .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química dos Recursos Naturais. 2008
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000148007

O diuron, N-(3,4-diclorofenil)-N,N-dimetilureia é um herbicida substituído de uréia muito utilizado no cultivo de cana-de-açúcar, em composição com outras substâncias como a hexazinona. A via microbiana é considerada a principal forma de transfomação dese herbicida e o 3-(3,4-diclorofenil)-3-metilureia (DCPMU), 3,4-diclorofenilureia (DCPU) e 3,4-dicloroanilina (DCA), são considerados os principais produtos desta degradação. Este trabalho teve por objetivo verificar a degradação microbiana do diuron em um solo bioaumentado com microrganismos da rizosfera de cana-de-açúcar. Os microrganismos foram selecionados de uma área com aplicação histórica do herbicida, passaram por um processo de isolamento de em solução de Hexarom WG como fonte de nutrientes e foram caracterizados segundo a coloração de Gram, morfologia, reações bioquímicas e formação de esporos. Os microrganismos foram utilizados em outro estudo de crescimento em soluções de diferentes composições, uma das quais tendo o diuron como única fonte de nutrição. O solo empregado no estudo de degradação foi caracterízado segundo sua textura e CTC e as variáveis umidade, teor de carbono orgânico total, pH, contagem de bactérias aeróbias mesófilas e de fungos. A concentração de diuron, DCMPU, DCPU e DCA, foram monitoradas no processo através de análises por cromatografia liquida de alta eficiencia (CLAE). A área de estudo foi subdividida em lotes, sendo lote A bioaumentado, lote B bioaumentado e enriquecido com diuron, lote C enriquecido com diuron e lote D controle. A metodologia de análise do diuron e metabólitos, foi otimizada e validada, segundo a repetibilidade, reprodutibilidade e linearidade, para os níveis de concentração 25, 50, 100, 200, 500 e 1000 mg. L-1. O processo de isolamento por 5 semanas permitiu verificar uma diminuição da população microbiana quando se utilizou somente o herbicida como fonte de nutriente. No estudo de crescimento em soluções de diferentes composições os resultados permitiram observar que na presença do diuron a população microbiana foi maior que a observada nas outras soluções, o que pode ser evidência da adaptação dos microrganismos selecionados à partir da área de estudo, ao diuron. A classificação textutral do solo foi definida como arenosa. Dos parâmetros monitorados, apenas a concentração do diuron apresentou diferenças significativas entre os lotes e as profundidades. Os metabólitos DCPMU, DCPU e DCA estiveram abaixo dos limites de quantificação do método uilizado. O tratamento dos dados através de análise multivariada permitiu observar que a população bacteriana influenciou na degradação do diuron e que o herbicida teve correlações positivas com as partes mais superficiais da área de estudo, assim como com os teores de carbono orgânico total, pressupondo que este seja o sítio de adsorção de maior afinidade. As correlações negativas entre os resultados do teor de bactérias aeróbias mesófilas e concentração de diuron permitiram observar que o processo tenha ocorrido por via catabólica. === The diuron, N-(3,4-dichlorophenyl)-N, N-dimethylurea is one of urea replaced herbicide widely used in the cultivation of sugar cane in composition with other substances such as hexazinona. The microbial route is considered the main form of transformation and 3 - (3,4-dichlorophenyl)-3-metilureia (DCPMU), 3.4-diclorofenilureia (DCPU) and 3,4-Dichloroaniline (DCA) are considered main products of this degradation. This study aimed to verify the microbial degradation of diuron in a bioaugmented soil with microorganisms of sugarcane rhizosphere. The microorganisms were selected in an area with historical application of herbicide, went through a process of isolation of a solution of Hexarom WG® as a source of nutrients and were characterized as Gram stain, morphology, biochemical reactions and formation of spores. The microorganisms were used in another study of growth in solutions of different compositions, one of which has diuron as the sole source of nutrition. The soil employed in the study was caracterízated by CTC, texture and moisture variables, total organic carbon content, pH, counting of aerobic mesophilic bacteria and fungi. Concentration of diuron, DCMPU, DCPU and DCA were determined by high performance liquid chromatography (HPLC). The study area was subdivided into lots, being lot A bioaugmented, lot B bioaugmented and enriched with diuron, lot C enriched with diuron and lot D control. The methodology of analysis of diuron and metabolites, has been optimized and validated, according to the repeatability, linearity and reproducibility, for the concentration levels 25, 50, 100, 200, 500 and 1000 mg. L-1. The process of isolation for 5 weeks has shown a decrease in microbial population when using the herbicide only as a source of nutrient. In the study of growth in solutions of different compositions can observe that the results in the presence of diuron the microbial population was higher than that observed in other solutions, which may be evidence of the adaptation of microorganisms selected from the study area for the diuron. The classification textutral soil was defined as sandy soil. Of the parameters monitored, only the concentration of diuron showed significant differences between the lots and the depths. The metabolites DCPMU, DCPU and DCA were below the limits of quantification of the method. The processing of data through multivariate analysis has pointed out that the bacterial population influenced the deterioration of diuron and that the herbicide had positive correlations with the most superficial of the study area, and with the levels of total organic carbon, assuming that this is the favorite adsorption site of the herbicide. The negative correlations between the level of aerobic mesophilic bacteria and concentration of diuron evidenced that the process has occurred through catabolic relationship.