Temperature influences swine wastewater treatment by aquatic plants

Studies show that aquatic plants are an efficient alternative to minimize the harmful effects of wastewater. Two species of aquatic macrophytes (Pistia stratiotes and Eichhornia crassipes) were chosen to evaluate the temperature effect on the performance of these macrophytes species in a post-treatment system of swine wastewater. The experiment was carried out in the municipality of Toledo, Paraná State, Brazil. For the experimental system, 24 concrete tanks with 80 L capacity were used, each measuring approximately 1.5 m in length, 0.25 m in width and 0.16 m deep. Wastewater characteristics and variables hydrogen potential (pH), electrical conductivity (EC), and dissolved oxygen (DO) were measured weekly. After, we analyzed the aquatic macrophytes and centesimal composition. The use of aquatic macrophytes was efficient for final swine wastewater polishing. Nitrogen removal showed higher efficiency in the summer period for both species studied. The abiotic variables (pH and EC) presented better results during the winter for both species evaluated. Air and wastewater low temperatures did not influence these variables. Dissolved oxygen presented better results in the summer period for E. crassipes species. There was a significant increase in N and P contents in the plant tissue. This fact proves that the use of aquatic macrophytes is an interesting alternative for swine wastewater treatment.

Temperature influences swine wastewater treatment by aquatic plants

Studies show that aquatic plants are an efficient alternative to minimize the harmful effects of wastewater. Two species of aquatic macrophytes (Pistia stratiotes and Eichhornia crassipes) were chosen to evaluate the temperature effect on the performance of these macrophytes species in a post-treatment system of swine wastewater. The experiment was carried out in the municipality of Toledo, Paraná State, Brazil. For the experimental system, 24 concrete tanks with 80 L capacity were used, each measuring approximately 1.5 m in length, 0.25 m in width and 0.16 m deep. Wastewater characteristics and variables hydrogen potential (pH), electrical conductivity (EC), and dissolved oxygen (DO) were measured weekly. After, we analyzed the aquatic macrophytes and centesimal composition. The use of aquatic macrophytes was efficient for final swine wastewater polishing. Nitrogen removal showed higher efficiency in the summer period for both species studied. The abiotic variables (pH and EC) presented better results during the winter for both species evaluated. Air and wastewater low temperatures did not influence these variables. Dissolved oxygen presented better results in the summer period for E. crassipes species. There was a significant increase in N and P contents in the plant tissue. This fact proves that the use of aquatic macrophytes is an interesting alternative for swine wastewater treatment.(AU)

Micropropagation of two species of foliage anthurium by direct organogenesis / Micropropagação por organogênese direta de duas espécies de antúrio para folhagem

The objective of the present research was to develop a protocol for micropropagation of Anthurium bonplandii and Anthurium maricense by direct organogenesis. Nodal segments, with two or three nodes, were used as explants. The cultures were kept in a growth chamber at a temperature of 25±2ºC, under a photoperiod of 16 hours and a luminosity of 30mol m-2 s-1. At 60 days, the number of regenerated buds per explant (NBE) was counted. The experiment was carried out in an entirely randomised design consisting of six treatments for six different concentrations of 6-benzylaminopurine (6-BA) added to the P2 (Pierik) medium (0.0, 1.11, 2.22, 3.33, 4.44, and 5.55µM). All the treatments were performed in four repetitions with 10 culture tubes containing one explant each. The regression analyses were adjusted to a quadratic model, with R2 = 88.7% and 62.4% for A. maricense and A. bonplandii, respectively. The regressions indicate that the addition of 6-BA to the P2 medium resulted in larger values of NBE in both the species. The ideal 6-BA concentration for micropropagation varied depending on the species, with 2.5 and 1.7 NBE determined at 6-BA concentrations of 4.70 and 3.37µM for A. maricense and A. bonplandii, respectively.

O objetivo do trabalho foi desenvolver um protocolo para micropropagação de Anthurium bonplandii e A. maricense por meio da organogênese direta. Foram utilizados como explantes, segmentos nodais contendo de dois a três nós. As culturas foram mantidas em sala de crescimento com temperatura de 25±2ºC, fotoperíodo de 16 horas e intensidade luminosa de 30mol m-2 s-1. Aos 60 dias, avaliou-se o número de brotações regeneradas por explante (NBE). O experimento foi em um delineamento inteiramente casualizado composto por seis tratamentos referentes ao meio P2 (Pierik) adicionado de seis concentrações de 6-benzilaminopurina (6-BA): 0,0; 1,11; 2,22; 3,33; 4,44 e 5,55µM, com quatro repetições de dez tubos de ensaio, contendo um explante cada. As análises de regressão se ajustaram ao modelo quadrático com R2=88,7% e 62,4% para A. maricense e A. bonplandii, respectivamente. As regressões indicaram que adições de 6-BA ao meio P2, promoveram maior número de NBE em ambas as espécies. A concentração de 6-BA estimada como ideal para a micropropagação varia de acordo com a espécie, sendo estimado 2,5 e 1,7 NBE, quando a concentração de 6-BA for igual a 4,70 e 3,37µM para as espécies de A. maricense e A. bonplandii, respectivamente.

Micropropagation of two species of foliage anthurium by direct organogenesis / Micropropagação por organogênese direta de duas espécies de antúrio para folhagem

The objective of the present research was to develop a protocol for micropropagation of Anthurium bonplandii and Anthurium maricense by direct organogenesis. Nodal segments, with two or three nodes, were used as explants. The cultures were kept in a growth chamber at a temperature of 25±2ºC, under a photoperiod of 16 hours and a luminosity of 30mol m-2 s-1. At 60 days, the number of regenerated buds per explant (NBE) was counted. The experiment was carried out in an entirely randomised design consisting of six treatments for six different concentrations of 6-benzylaminopurine (6-BA) added to the P2 (Pierik) medium (0.0, 1.11, 2.22, 3.33, 4.44, and 5.55µM). All the treatments were performed in four repetitions with 10 culture tubes containing one explant each. The regression analyses were adjusted to a quadratic model, with R2 = 88.7% and 62.4% for A. maricense and A. bonplandii, respectively. The regressions indicate that the addition of 6-BA to the P2 medium resulted in larger values of NBE in both the species. The ideal 6-BA concentration for micropropagation varied depending on the species, with 2.5 and 1.7 NBE determined at 6-BA concentrations of 4.70 and 3.37µM for A. maricense and A. bonplandii, respectively.(AU)

O objetivo do trabalho foi desenvolver um protocolo para micropropagação de Anthurium bonplandii e A. maricense por meio da organogênese direta. Foram utilizados como explantes, segmentos nodais contendo de dois a três nós. As culturas foram mantidas em sala de crescimento com temperatura de 25±2ºC, fotoperíodo de 16 horas e intensidade luminosa de 30mol m-2 s-1. Aos 60 dias, avaliou-se o número de brotações regeneradas por explante (NBE). O experimento foi em um delineamento inteiramente casualizado composto por seis tratamentos referentes ao meio P2 (Pierik) adicionado de seis concentrações de 6-benzilaminopurina (6-BA): 0,0; 1,11; 2,22; 3,33; 4,44 e 5,55µM, com quatro repetições de dez tubos de ensaio, contendo um explante cada. As análises de regressão se ajustaram ao modelo quadrático com R2=88,7% e 62,4% para A. maricense e A. bonplandii, respectivamente. As regressões indicaram que adições de 6-BA ao meio P2, promoveram maior número de NBE em ambas as espécies. A concentração de 6-BA estimada como ideal para a micropropagação varia de acordo com a espécie, sendo estimado 2,5 e 1,7 NBE, quando a concentração de 6-BA for igual a 4,70 e 3,37µM para as espécies de A. maricense e A. bonplandii, respectivamente.(AU)

Remoção de N e P de efluente doméstico por plantas aquáticas flutuantes / Removal of N and P in wastewater floating plants

O objetivo do trabalho foi avaliar a ação de três espécies de plantas aquáticas denominadas de Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes e Salvinia auriculata na remoção das frações de N e P disponíveis do efluente de um sistema de tratamento de esgoto doméstico, do distrito de Montalvão, em Presidente Prudente/SP. Os tratamentos foram caracterizados em: (T1) = efluente sem a presença de plantas; (T2) = efluente com Eichhornia crassipes; (T3) = efluente com Pistia stratiotes; (T4) = efluente com Salvinia auriculata, seguindo o delineamento estatístico inteiramente casualizado, com quatro tratamentos, em parcelas subdivididas, com cinco repetições. Analisaram-se a concentração de NH4+, NO3- e P disponíveis do efluente e seus teores no tecido vegetal (raízes, bulbos e folhas). Houve remoção de NH4+ e de P pelas plantas aquáticas em relação ao tratamento testemunha; as taxas de remoção do NH4+ do efluente foram diferenciadas entre as espécies e entre os ciclos de avaliação mensal; a Eichhornia crassipes apresentou maior eficiência na remoção do P do efluente no decorrer de todos os ciclos de avaliação mensal; a Salvinia auriculata apresentou maior teor de NH4+ e P no tecido (raízes, bulbos e folhas).

The objective of this work was to evaluate the action of three species of aquatic plants called Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes and Salvinia auriculata in the removal of available N and P fractions from the effluent of a domestic sewage treatment system in the district of Montalvão, in Presidente Prudente/SP. The treatments were characterized in: (T1) = effluent without the presence of plants; (T2) = effluent with Eichhornia crassipes; (T3) = effluent with Pistia stratiotes; (T4) = effluent with Salvinia auriculata, following the completely randomized design, with four treatments, in subdivided plots, with five replications. The available NH4+, NO3- and P concentrations of the effluent and their contents in the plant tissue (roots, bulbs and leaves) were analyzed. There was removal of NH4+ and P by aquatic plants in relation to the control treatment; the NH4+ removal rates of the effluent were differentiated between the species and between the monthly evaluation cycles; the Eichhornia crassipes presented greater efficiency in the removal of P from the effluent during all the monthly evaluation cycles; Salvinia auriculata presented higher levels of NH4+ and P in the tissue (roots, bulbs and leaves).

Remoção de N e P de efluente doméstico por plantas aquáticas flutuantes / Removal of N and P in wastewater floating plants

O objetivo do trabalho foi avaliar a ação de três espécies de plantas aquáticas denominadas de Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes e Salvinia auriculata na remoção das frações de N e P disponíveis do efluente de um sistema de tratamento de esgoto doméstico, do distrito de Montalvão, em Presidente Prudente/SP. Os tratamentos foram caracterizados em: (T1) = efluente sem a presença de plantas; (T2) = efluente com Eichhornia crassipes; (T3) = efluente com Pistia stratiotes; (T4) = efluente com Salvinia auriculata, seguindo o delineamento estatístico inteiramente casualizado, com quatro tratamentos, em parcelas subdivididas, com cinco repetições. Analisaram-se a concentração de NH4+, NO3- e P disponíveis do efluente e seus teores no tecido vegetal (raízes, bulbos e folhas). Houve remoção de NH4+ e de P pelas plantas aquáticas em relação ao tratamento testemunha; as taxas de remoção do NH4+ do efluente foram diferenciadas entre as espécies e entre os ciclos de avaliação mensal; a Eichhornia crassipes apresentou maior eficiência na remoção do P do efluente no decorrer de todos os ciclos de avaliação mensal; a Salvinia auriculata apresentou maior teor de NH4+ e P no tecido (raízes, bulbos e folhas).(AU)

The objective of this work was to evaluate the action of three species of aquatic plants called Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes and Salvinia auriculata in the removal of available N and P fractions from the effluent of a domestic sewage treatment system in the district of Montalvão, in Presidente Prudente/SP. The treatments were characterized in: (T1) = effluent without the presence of plants; (T2) = effluent with Eichhornia crassipes; (T3) = effluent with Pistia stratiotes; (T4) = effluent with Salvinia auriculata, following the completely randomized design, with four treatments, in subdivided plots, with five replications. The available NH4+, NO3- and P concentrations of the effluent and their contents in the plant tissue (roots, bulbs and leaves) were analyzed. There was removal of NH4+ and P by aquatic plants in relation to the control treatment; the NH4+ removal rates of the effluent were differentiated between the species and between the monthly evaluation cycles; the Eichhornia crassipes presented greater efficiency in the removal of P from the effluent during all the monthly evaluation cycles; Salvinia auriculata presented higher levels of NH4+ and P in the tissue (roots, bulbs and leaves).(AU)

Toxicidade aguda e risco ambiental do antibiótico oxitetraciclina para tilápia (Oreochromis niloticus), Daphnia magna e Lemna minor / Acute toxicity and environmental risk of oxytetracycline antibiotc for tilapia (Oreochromis niloticus), Daphnia magna, and Lemna minor

O objetivo deste estudo foi classificar o antibiótico Terramicina(r) de acordo com a toxicidade aguda e o risco de intoxicação ambiental para Oreochromis niloticus, Daphnia magna e Lemna minor, com base no seu ingrediente ativo oxitetraciclina (OTC). Além disso, observou-se a ocorrência de sinais de intoxicação aguda em peixes e o efeito da diluição do antibiótico sobre as variáveis de qualidade de água. Alevinos, neonatos e frondes foram expostos a concentrações de OTC. De acordo com os resultados dos testes de toxicidade aguda, a Terramicina(r) foi classificada pela toxicidade aguda e pelo risco de intoxicação ambiental. Para O. niloticus, a CL(I)50; 48h calculada foi de 6,92 mg L-1, para D. magna a CE(I)50; 48h foi de 0,17mg.L-1, enquanto para L. minor a CI(I)50;7d foi de 0,68 mg L-1. A Terramicina(r) foi classificada como muito tóxica para O. niloticus e extremamente tóxica para D. magna e L. minor e causa risco de intoxicação ambiental para os três organismos testados. Concentrações de 7,5 e 8,0 mg L-1 de OTC reduziram a concentração de oxigênio dissolvido na água. De acordo com este estudo, a Terramicina(r) não deve ser utilizada na aquicultura, pois é altamente tóxica e causa risco de intoxicação ambiental aos organismos teste.(AU)

The aim of this study was to classify the antibiotic Terramycin(r) according to acute toxicity and the environmental risk that it poses for Oreochromis niloticus, Daphnia magna, and Lemna minor based on its active ingredient oxytetracycline (OTC). In addition, the occurrence of acute poisoning signs in fish and antibiotic dilution effect in the water quality variables were observed. For this purpose, fingerlings, neonates, and while were exposed to the concentrations of OTC. According to OTC acute toxicity test results, the Terramycin(r) was classified by acute toxicity and environmental poisoning risk classes. To O. niloticus, the calculated LC(I)50;48h was 6.92 mg L-1, for D. magna the EC(I)50;48h was 0.17 mg L-1, while for L. minor, IC(I)50;7d was 0.68 mg L-1. Terramycin(r) was classified as very toxic to O. niloticus, and highly toxic to D. magna and L. minor and cause risk of environmental poisoning for the three organismis tested. Concentrations of 7.5 and 8.0 mg L-1 OTC reduce the concentration of dissolved oxygen in the water. According to this study, Terramycin(r) should not be used in aquaculture, as it is highly toxic and causes risk of environmental toxicity test organisms.(AU)

Toxicidade aguda e risco ambiental do antibiótico oxitetraciclina para tilápia (Oreochromis niloticus), Daphnia magna e Lemna minor / Acute toxicity and environmental risk of oxytetracycline antibiotc for tilapia (Oreochromis niloticus), Daphnia magna, and Lemna minor

O objetivo deste estudo foi classificar o antibiótico Terramicina(r) de acordo com a toxicidade aguda e o risco de intoxicação ambiental para Oreochromis niloticus, Daphnia magna e Lemna minor, com base no seu ingrediente ativo oxitetraciclina (OTC). Além disso, observou-se a ocorrência de sinais de intoxicação aguda em peixes e o efeito da diluição do antibiótico sobre as variáveis de qualidade de água. Alevinos, neonatos e frondes foram expostos a concentrações de OTC. De acordo com os resultados dos testes de toxicidade aguda, a Terramicina(r) foi classificada pela toxicidade aguda e pelo risco de intoxicação ambiental. Para O. niloticus, a CL(I)50; 48h calculada foi de 6,92 mg L-1, para D. magna a CE(I)50; 48h foi de 0,17mg.L-1, enquanto para L. minor a CI(I)50;7d foi de 0,68 mg L-1. A Terramicina(r) foi classificada como muito tóxica para O. niloticus e extremamente tóxica para D. magna e L. minor e causa risco de intoxicação ambiental para os três organismos testados. Concentrações de 7,5 e 8,0 mg L-1 de OTC reduziram a concentração de oxigênio dissolvido na água. De acordo com este estudo, a Terramicina(r) não deve ser utilizada na aquicultura, pois é altamente tóxica e causa risco de intoxicação ambiental aos organismos teste.(AU)

The aim of this study was to classify the antibiotic Terramycin(r) according to acute toxicity and the environmental risk that it poses for Oreochromis niloticus, Daphnia magna, and Lemna minor based on its active ingredient oxytetracycline (OTC). In addition, the occurrence of acute poisoning signs in fish and antibiotic dilution effect in the water quality variables were observed. For this purpose, fingerlings, neonates, and while were exposed to the concentrations of OTC. According to OTC acute toxicity test results, the Terramycin(r) was classified by acute toxicity and environmental poisoning risk classes. To O. niloticus, the calculated LC(I)50;48h was 6.92 mg L-1, for D. magna the EC(I)50;48h was 0.17 mg L-1, while for L. minor, IC(I)50;7d was 0.68 mg L-1. Terramycin(r) was classified as very toxic to O. niloticus, and highly toxic to D. magna and L. minor and cause risk of environmental poisoning for the three organismis tested. Concentrations of 7.5 and 8.0 mg L-1 OTC reduce the concentration of dissolved oxygen in the water. According to this study, Terramycin(r) should not be used in aquaculture, as it is highly toxic and causes risk of environmental toxicity test organisms.(AU)

Efficacy of fungal decolorization of a mixture of dyes belonging to different classes

Dyes are the most difficult constituents to remove by conventional biological wastewater treatment. Colored wastewater is mainly eliminated by physical and chemical procedures, which are very expensive and have drawbacks. Therefore, the advantage of using biological processes, such as the biotransformation of dyes, is that they may lead to complete mineralization or formation of less toxic products. To prove the possibility of using fungal processes for decolorization and other applications, the analysis of the toxicity of the processes' products is required. The decolorization of the mixture of two dyes from different classes - triphenylmethane brilliant green and azo Evans blue (GB - total concentration 0.08 g/L, proportion 1:1 w/w) - by Pleurotus ostreatus (BWPH and MB), Gloeophyllum odoratum (DCa), RWP17 (Polyporus picipes) and Fusarium oxysporum (G1) was studied. Zootoxicity (Daphnia magna) and phytotoxicity (Lemna minor) changes were estimated at the end of the experiment. The mixture of dyes was significantly removed by all the strains that were tested with 96 h of experimental time. However, differences among strains from the same species (P. ostreatus) were noted. Shaking improved the efficacy and rate of the dye removal. In static samples, the removal of the mixture reached more than 51.9% and in shaken samples, more than 79.2%. Tests using the dead biomass of the fungi only adsorbed up to 37% of the dye mixture (strain BWPH), which suggests that the process with the living biomass involves the biotransformation of the dyes. The best results were reached for the MB strain, which removed 90% of the tested mixture under shaking conditions. Regardless of the efficacy of the dye removal, toxicity decreased from class V to class III in tests with D. magna. Tests with L. minor control samples were classified as class IV, and samples with certain strains were non-toxic. The highest phytotoxicity decrease was noted in shaken samples where the elimination of dye mixture was the best.(AU)

Ecotoxicidade da vinhaça para o peixe mato grosso (Hyphessobrycon eques) e para a macrófita lentilha dágua (Lemna minor) / Ecotoxicity of vinasse for fish tetra-serpae (Hyphessobrycon eques) and macrophyte duckweed (Lemna minor)

The aims of this study were to evaluate the possibility of using the tetra-serpae fish (Hyphessobrycon eques) and macrophyte duckweed (Lemna minor) as biomarkers of toxicity of vinasse, estimating the LC50 and mortality percentages of the test organisms in the period crop of sugarcane. The concentrations tested were: 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0; 7.5 and 10% vinasse, with three fish per repetition and three repetitions, and the macrophytes were exposed to: 1.0; 3.0; 5.0 and 7.0% of vinasse, with 12 fronds per repetition and three repetitions, both completely randomized design in tests (CRD). The LC50 values for fish ranged from 0.75 to 7.72% and macrophyte, 1.30 to 4.27%. The biomarkers H. eques (fish tetra serpae) and L. minor (macrophyte duckweed) can be used in ecotoxicological effluent vinasse ratings, which is very toxic to fish during the months of August and September and toxic for fish and for macrophyte duckweed in the remaining months of trial.(AU)

Os objetivos deste estudo foram avaliar a possibilidade de utilização do peixe mato grosso (Hyphessobrycon eques) e da macrófita lentilha dágua (Lemna minor) como bioindicadores da toxicidade da vinhaça, estimando a CL50 e as porcentagens de mortalidade dos organismos-teste no período de safra da cana-de-açúcar. As concentrações testadas foram: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 7,5 e 10% de vinhaça, com três peixes por repetição e três repetições, e as macrófitas foram expostas a: 1,0; 3,0; 5,0 e 7,0% de vinhaça, com 12 frondes por repetição e três repetições, ambos os testes em delineamento inteiramente casualizado (DIC). Os valores de CL50 para o peixe variaram de 0,75 a 7,72% e para macrófita, de 1,30 a 4,27%. Os bioindicadores H. eques (peixe mato grosso) e L. minor (macrófita lentilha dágua) podem ser utilizados em avaliações ecotoxicológicas do efluente vinhaça, sendo esta muito tóxica para o peixe nos meses de agosto e setembro e tóxica para o peixe e para a macrófita lentilha dágua nos demais meses de ensaio.(AU)

Ecotoxicidade da vinhaça para o peixe mato grosso (Hyphessobrycon eques) e para a macrófita lentilha dágua (Lemna minor) / Ecotoxicity of vinasse for fish tetra-serpae (Hyphessobrycon eques) and macrophyte duckweed (Lemna minor)

The aims of this study were to evaluate the possibility of using the tetra-serpae fish (Hyphessobrycon eques) and macrophyte duckweed (Lemna minor) as biomarkers of toxicity of vinasse, estimating the LC50 and mortality percentages of the test organisms in the period crop of sugarcane. The concentrations tested were: 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0; 7.5 and 10% vinasse, with three fish per repetition and three repetitions, and the macrophytes were exposed to: 1.0; 3.0; 5.0 and 7.0% of vinasse, with 12 fronds per repetition and three repetitions, both completely randomized design in tests (CRD). The LC50 values for fish ranged from 0.75 to 7.72% and macrophyte, 1.30 to 4.27%. The biomarkers H. eques (fish tetra serpae) and L. minor (macrophyte duckweed) can be used in ecotoxicological effluent vinasse ratings, which is very toxic to fish during the months of August and September and toxic for fish and for macrophyte duckweed in the remaining months of trial.

Os objetivos deste estudo foram avaliar a possibilidade de utilização do peixe mato grosso (Hyphessobrycon eques) e da macrófita lentilha dágua (Lemna minor) como bioindicadores da toxicidade da vinhaça, estimando a CL50 e as porcentagens de mortalidade dos organismos-teste no período de safra da cana-de-açúcar. As concentrações testadas foram: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 7,5 e 10% de vinhaça, com três peixes por repetição e três repetições, e as macrófitas foram expostas a: 1,0; 3,0; 5,0 e 7,0% de vinhaça, com 12 frondes por repetição e três repetições, ambos os testes em delineamento inteiramente casualizado (DIC). Os valores de CL50 para o peixe variaram de 0,75 a 7,72% e para macrófita, de 1,30 a 4,27%. Os bioindicadores H. eques (peixe mato grosso) e L. minor (macrófita lentilha dágua) podem ser utilizados em avaliações ecotoxicológicas do efluente vinhaça, sendo esta muito tóxica para o peixe nos meses de agosto e setembro e tóxica para o peixe e para a macrófita lentilha dágua nos demais meses de ensaio.

Evaluation of the potential of Pistia stratiotes L. (water lettuce) for bioindication and phytoremediation of aquatic environments contaminated with arsenic / Avaliação do potencial de Pistia stratiotes L. (alface d'água) para a bioindicação e fitorremediação de ambientes aquáticos contaminados com arsênio

Specimens of Pistia stratiotes were subjected to five concentrations of arsenic (As) for seven days. Growth, As absorption, malondialdehyde (MDA) content, photosynthetic pigments, enzymatic activities, amino acids content and anatomical changes were assessed. Plant arsenic accumulation increased with increasing metalloid in the solution, while growth rate and photosynthetic pigment content decreased. The MDA content increased, indicating oxidative stress. Enzymatic activity and amino acids content increased at the lower doses of As, subsequently declining in the higher concentrations. Chlorosis and necrosis were observed in the leaves. Leaves showed starch accumulation and increased thickness of the mesophyll. In the root system, there was a loss and darkening of roots. Cell layers formed at the insertion points on the root stems may have been responsible for the loss of roots. These results indicate that water lettuce shows potential for bioindication and phytoremediation of As-contaminated aquatic environments.(AU)

Espécimes de Pistia stratiotes foram submetidos a cinco concentrações de arsênio (As), durante sete dias. Crescimento, absorção de As, concentração de malondialdeído (MDA), pigmentos fotossintéticos, atividades enzimáticas, concentração de aminoácidos e alterações anatômicas foram avaliadas. O acúmulo de As pelas plantas aumentou com o incremento do metaloide na solução, enquanto que a taxa de crescimento e o teor de pigmentos fotossintéticos diminuiu. O conteúdo MDA aumentou, indicando estresse oxidativo. A atividade de enzimas antioxidantes e os teores de aminoácidos aumentaram nas doses mais baixas de As, declinando nas concentrações mais elevadas. Nas folhas foram observados clorose e necrose. As folhas apresentaram acumulação de amido e aumento da espessura do mesofilo. No sistema radicular houve perda e escurecimento das raízes. Camadas de células formadas nos pontos de inserção da raiz podem ter sido responsáveis pela queda das raízes. Estes resultados indicam que a alface da água apresenta potencial para bioindicação e fitorremediação de ambientes aquáticos contaminados com As.(AU)

Growth and yield of anthurium in response to gibberellic acid / Crescimento e produção de antúrio em resposta a ácido giberélico

Gibberellic acid (GA3) induces flowering of plants of various genera of the Araceae family. Therefore, it was evaluated the effect of GA3 on the growth and yield of Anthurium andraeanum cv. 'Apalai'. For this purpose, micropropagated seedlings were planted in nursery beds under 70% shade. The experimental design was completely randomized in subdivided plots with eight replications. The growth regulation effect was assessed in each plot and the time to flowering after the start of the treatments was assessed in each subplot. The GA3 concentrations were 0, 150, 300, 450 and 600mg L-1, applied every 60 days by spraying on the leaves. The applications and evaluations started after the production of marketable floral stems. Every month the number of leaves was counted and their dimensions were measured, while every week the presence of inflorescences and the point of their commercial harvest were assessed and the respective dimensions were measured. Application of GA3 at 150, 300 and 450 mg L-1 promoted an increase in the leaf area. However, there was no increase in the number of inflorescences produced or their quality, making it impossible to recommend the use of this growth regulator for commercial production of this flower.(AU)

Ácido giberélico (AG3) induz o florescimento de plantas de diversos gêneros da família Araceae. Assim sendo, foi avaliado o efeito do AG3 no crescimento e produção de Anthurium andraeanum cv. 'Apalai'. Para tal, mudas micropropagadas foram plantadas em canteiros sob viveiro com 70% de sombreamento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em parcelas subdivididas com oito repetições. O efeito do regulador de crescimento foi avaliado na parcela, e o tempo após o início dos tratamentos, avaliado na subparcela. As concentrações de AG3 foram 0, 150, 300, 450 e 600mg L-1, aplicadas a cada 60 dias, por meio de pulverização foliar. As aplicações e avaliações foram iniciadas após a produção de hastes florais comercializáveis. Mensalmente, foi avaliado o número de folhas e determinadas suas dimensões. Semanalmente, foi avaliada a presença da inflorescência e, no ponto de colheita comercial, suas dimensões. AG3 a 150, 300 and 450mg L-1 promoveu aumento na área foliar da planta. No entanto, não houve aumento do número de inflorescências produzidas ou qualidade, o que torna inviável a recomendação deste regulador de crescimento para uso em área de produção comercial.(AU)

Responses of periphytic diatoms to mechanical removal of Pistia stratiotes L. in a hypereutrophic subtropical reservoir: dynamics and tolerance / Respostas das diatomáceas perifíticas à remoção mecânica de Pistia stratiotes L. num reservatório subtropical hipereurófico: dinâmica e tolerância

The Itaqui reservoir in Paraná state, southern Brazil, is dominated by the floating macrophyte Pistia stratiotes L. and is used for recreation and irrigation. The reservoir's excessive plant cover suggests an extreme trophic state and interferes with multiple uses. The aims of this study were to determine the trophic state of the reservoir water and to document the limnological conditions and the composition of the periphytic diatom community before and after the mechanical removal of macrophytes. As each diatom species has certain autoecological requirements in a given geographic area, another objective of the study was to identify diatoms that can be considered tolerant of the reservoir's trophic state in a substropical environment. Local water samples collected for physical and chemical analyses, including estimates of chlorophyll a, showed the hypereutrophic status of the reservoir before and after macrophyte removal. Environmental conditions exceeded acceptable values for fishing and irrigation, providing a clear example of how the inadequate management of water resources can directly reduce their usefulness. Trimestral sampling was carried out between May 2008 and February 2009. For quantitative analyses, biofilms were scrubbed off glass slides submerged for 30 days at a depth of approximately 40 cm. Diatom samples were cleaned with potassium permanganate and hydrochloric acid and mounted on permanent slides with Naphrax. All individuals found in random transects under three replicates were identified and counted up to a minimum of 600 valves. Thirteen species tolerant of eutrophication were selected. Four species mostly known from low-nutrient sites may be considered tolerant of eutrophic conditions. The composition of the diatom community was influenced by seasonal changes in temperature and rainfall. Canonical Correspondence Analyses confirmed a correlation between higher diatom densities and the increased photic zone following macrophyte removal.

A represa Itaqui, localizada no estado do Paraná, sul do Brasil, é dominada pela macrófita flutuante Pistia stratiotes L. e utilizada para recreação e irrigação. Esta excessiva massa vegetal sugere um elevado estado de trofía e interfere nos múltiplos usos do corpo d'água. Os objetivos deste estudo foram determinar o estado trófico da represa e documentar suas condições limnológicas e a composição da comunidade de diatomáceas perifíticas antes e após a remoção mecânica da massa de macrófitas. As espécies apresentam autoecologias específicas em diferentes áreas geográficas, desta forma outro objetivo foi identificar diatomáceas em ambiente subtropical que possam ser consideradas tolerantes ao estado trófico da represa. Amostras de água foram coletadas para analises físicas e químicas, incluindo estimativas de clorofila-a que evidenciou o estado hipereutrófico da represa antes e depois da remoção das macrófitas. As condições ambientais excederam os valores aceitáveis para pesca e irrigação evidenciando como o manejo inadequado dos recursos hídricos pode diretamente reduzir sua utilidade. Amostragem trimestral foi realizada entre maio de 2008 e fevereiro de 2009. O biofilme desenvolvido sobre lâminas de vidro submersas foram raspados para análise quantitativa, contando-se 600 valvas em triplicatas de material oxidado. Treze espécies tolerantes a eutrofização foram selecionadas. Quatro espécies comumente identificadas em ambientes com baixa disponibilidade de nutrientes mostraram-se tolerantes às condições eutróficas. As diatomáceas responderam qualitativamente à sazonalidade como temperatura e pluviosidade. Análise de Corresponência Canônica confirmou que densidades mais elevadas coincidiram com o aumento da zona fótica oriunda da remoção das macrófitas.

Responses of periphytic diatoms to mechanical removal of Pistia stratiotes L. in a hypereutrophic subtropical reservoir: dynamics and tolerance / Respostas das diatomáceas perifíticas à remoção mecânica de Pistia stratiotes L. num reservatório subtropical hipereurófico: dinâmica e tolerância

The Itaqui reservoir in Paraná state, southern Brazil, is dominated by the floating macrophyte Pistia stratiotes L. and is used for recreation and irrigation. The reservoir's excessive plant cover suggests an extreme trophic state and interferes with multiple uses. The aims of this study were to determine the trophic state of the reservoir water and to document the limnological conditions and the composition of the periphytic diatom community before and after the mechanical removal of macrophytes. As each diatom species has certain autoecological requirements in a given geographic area, another objective of the study was to identify diatoms that can be considered tolerant of the reservoir's trophic state in a substropical environment. Local water samples collected for physical and chemical analyses, including estimates of chlorophyll a, showed the hypereutrophic status of the reservoir before and after macrophyte removal. Environmental conditions exceeded acceptable values for fishing and irrigation, providing a clear example of how the inadequate management of water resources can directly reduce their usefulness. Trimestral sampling was carried out between May 2008 and February 2009. For quantitative analyses, biofilms were scrubbed off glass slides submerged for 30 days at a depth of approximately 40 cm. Diatom samples were cleaned with potassium permanganate and hydrochloric acid and mounted on permanent slides with Naphrax. All individuals found in random transects under three replicates were identified and counted up to a minimum of 600 valves. Thirteen species tolerant of eutrophication were selected. Four species mostly known from low-nutrient sites may be considered tolerant of eutrophic conditions. The composition of the diatom community was influenced by seasonal changes in temperature and rainfall. Canonical Correspondence Analyses confirmed a correlation between higher diatom densities and the increased photic zone following macrophyte removal.(AU)

A represa Itaqui, localizada no estado do Paraná, sul do Brasil, é dominada pela macrófita flutuante Pistia stratiotes L. e utilizada para recreação e irrigação. Esta excessiva massa vegetal sugere um elevado estado de trofía e interfere nos múltiplos usos do corpo d'água. Os objetivos deste estudo foram determinar o estado trófico da represa e documentar suas condições limnológicas e a composição da comunidade de diatomáceas perifíticas antes e após a remoção mecânica da massa de macrófitas. As espécies apresentam autoecologias específicas em diferentes áreas geográficas, desta forma outro objetivo foi identificar diatomáceas em ambiente subtropical que possam ser consideradas tolerantes ao estado trófico da represa. Amostras de água foram coletadas para analises físicas e químicas, incluindo estimativas de clorofila-a que evidenciou o estado hipereutrófico da represa antes e depois da remoção das macrófitas. As condições ambientais excederam os valores aceitáveis para pesca e irrigação evidenciando como o manejo inadequado dos recursos hídricos pode diretamente reduzir sua utilidade. Amostragem trimestral foi realizada entre maio de 2008 e fevereiro de 2009. O biofilme desenvolvido sobre lâminas de vidro submersas foram raspados para análise quantitativa, contando-se 600 valvas em triplicatas de material oxidado. Treze espécies tolerantes a eutrofização foram selecionadas. Quatro espécies comumente identificadas em ambientes com baixa disponibilidade de nutrientes mostraram-se tolerantes às condições eutróficas. As diatomáceas responderam qualitativamente à sazonalidade como temperatura e pluviosidade. Análise de Corresponência Canônica confirmou que densidades mais elevadas coincidiram com o aumento da zona fótica oriunda da remoção das macrófitas.(AU)

Composição química e valor nutricional para grandes herbívoros das folhas e frutos de aninga (Montrichardia linifera, Araceae) / Chemical composition and nutritional value of leaves and fruits of aninga (Montrichardia linifera, Araceae) for large herbivores

Montrichardia linifera (Araceae), conhecida popularmente como 'aninga', faz parte dos ecossistemas de várzea da Amazônia e da dieta natural de animais como peixe-boi, tartarugas, peixes, búfalo e gado. Com o objetivo de contribuir para o conhecimento químico e valor nutricional da mesma, folhas e frutos de M. linifera foram coletados às margens dos rios Guamá e Maratauíra, no Estado do Pará, Brasil. Em folhas e frutos foram realizadas análises de umidade, resíduo mineral fixo (cinzas), lipídios, proteínas, fibra bruta, concentração de carboidratos e valor calórico. A composição mineral (Ca, Mg, Cu, Fe, Zn e Mn) foi obtida por espectrometria de absorção atômica de chama. Observou-se que tanto as folhas quanto os frutos da aninga, apesar de calóricos (289,75 kcal e 355,12 kcal, respectivamente), possuem baixo valor protéico (0,44% e 0,24 %, respectivamente). As concentrações de manganês obtidas (folha = 3279,46 mg kg-1e fruto = 18151,53 mg kg-1) foram consideradas tóxicas, extrapolando o limite máximo tolerável para ruminantes (1000 mg kg-1). A M. linifera, tem capacidade de absorver e bioacumular grandes quantidades de Ca, Mg e Mn presentes no solo, o que torna inadequada a sua utilização exclusiva na alimentação de quelônios, bovinos e bubalinos, havendo necessidade de mais estudos para sua aplicação como parte da ração.

The aninga (Montrichardia linifera, Araceae) is often found in the floodplain ecosystems of the Amazon and is the natural diet of animals such as manatees, turtles, fish, buffalo and cattle. Aiming to contribute to the chemical knowledge and nutritional value of this plant, leaves and fruits of M. linifera were collected on the banks of the Guama and Maratauira rivers, Para State, Brazil. We determined the moisture content, ash mineral composition, lipids, protein, fiber, carbohydrate and caloric value of the fruits and leaves. The mineral composition (Ca, Mg, Cu, Fe, Zn and Mn) was obtained by flame atomic absorption spectrometry. The leaves and the fruits of M. linifera had caloric values of 289.75 kcal and 355.12 kcal, respectively; and a low protein concentration, 0.44% for leaves and 0.24% for fruits. Manganese concentrations were 3279.46 mg kg-1 for leaves and 18151.53 mg kg-1 for fruits. These Mn concentrations are considered toxic, as they exceed the maximum tolerable for the ruminants (1000 mg kg-1). The M. linifera has the capacity to absorb and bioaccumulate large amounts of Ca, Mg and Mn in the soil, which makes it inappropriate for exclusive use as food for turtles, cattle and buffaloes, requiring more studies for its application as part of the diet.

Aerobic and anaerobic decomposition of Pistia stratiotes leachates from a tropical eutrophic reservoir (Barra Bonita, SP, Brazil) / Decomposição aeróbia e anaerobia de lixiviados de Pistia stratiotes de um reservatório eutrófico tropical (Barra Bonita, SP, Brasil)

The present study discussed the kinetic aspects of leachate decomposition from an aquatic macrophyte, Pistia stratiotes L (water lettuce). This species was collected from Barra Bonita Reservoir located in the State of São Paulo (Brazil). Decomposition chambers were prepared with high molecular weight (HMW), low molecular weight (LMW) and integral (INT = HMW + LMW) dissolved organic matter (DOM) diluted with reservoir water. The samples were incubated at 20 ºC, in darkness and under aerobic or anaerobic conditions. For 79 days, the concentrations of dissolved oxygen (DO) and organic carbon (OC) were measured. For calculating the deoxygenation coefficients (k d) and maximum oxygen consumption (COmax) the concentration of DO was integrated and fitted to a first-order kinetics model, which also applied to the depletion of OC concentrations. The COmax of INT incubations were 4 percent higher than the sum of HMW and LMW fractions. The deoxygenation coefficients, k d, had the same order of magnitude for all treatments. In relation to carbon decay, regardless of the availability of oxygen, the INT DOM also showed higher mineralisation. These results suggest that the leachate mineralisations are short-term processes; when the fractionation of the leachates occurs, the LMW had organic compounds with more accessibility for heterotrophic metabolism. On the other hand, when compared to INT DOM, the HMW and LMW were less consumed suggesting an interaction of the reactivity of the leachate. Our data suggest that in the Barra Bonita Reservoir the mineralisation of P. stratiotes leachates occurs through two competitive pathways (i.e. mineralisation of the labile compounds and formation of recalcitrant organic resources and their mineralisation) in which the oxygen availability and the molecular mass of DOM can interfere in the rates of reactions.(AU)

Nesse estudo foram discutidos aspectos cinéticos da decomposição de lixiviados da macrófita aquática Pistia stratiotes L (alface-d'água). A macrófita foi coletada no reservatório de Barra Bonita, localizado no Estado de São Paulo (Brasil). As câmaras de decomposição foram preparadas com amostras de água do reservatório e matéria orgânica dissolvida (MOD) de lixiviados com massa molecular alta (MMA), massa molecular baixa (MMB) e integral (INT = MMA + MMB). As amostras foram incubadas a 20 ºC, no escuro e sob condições aeróbias e anaeróbias. Durante 79 dias, as concentrações de oxigênio dissolvido (OD) e de carbono orgânico (CO) foram determinadas. Para os cálculos dos coeficientes de desoxigenação (k d) e das quantidades máximas de oxigênio consumido (OCmax), as concentrações de OD foram integradas e ajustadas a um modelo cinético de primeira ordem, que também foi empregado para os ajustes dos decréscimos das concentrações de CO. O OCmax da incubação com lixiviado integral (INT) foi 4 por cento maior que a soma dos OCmax das frações MMA e MMB. Os coeficientes de desoxigenação foram da mesma ordem de magnitude em todos os tratamentos. Em relação à perda de massa do carbono, independente da disponibilidade de oxigênio, a MOD INT apresentou as mineralizações mais elevadas. Os resultados sugeriram que as mineralizações desses lixiviados foram processos de curto prazo; na ocorrência de fracionamento, os lixiviados com MMB apresentam compostos orgânicos mais acessíveis aos metabolismos dos heterótrofos. Por outro lado, quando comparados com MOD INT, os lixiviados com MMB e MMA foram menos consumidos, sugerindo interação na reatividade dos lixiviados. Os resultados sugerem que no reservatório de Barra Bonita as mineralizações dos lixiviados de P. stratiotes ocorrem por duas rotas competitivas (i.e. mineralização dos compostos lábeis e formação de recursos refratários e sua mineralização), nas quais a disponibilidade de oxigênio e a massa molecular...(AU)

Reguladores vegetais e teores endógenos de poliaminas durante o desenvolvimento de taro cultivado in vitro / Plant growth regulators in polyamines endogenous levels during the development of taro cultivated in vitro

Neste trabalho foi investigada a assepsia para obtenção de explantes oriundos de tubérculos e a ação das poliaminas espermidina e espermina exógenas associadas aos reguladores vegetais AIA e BA no desenvolvimento, na tuberização in vitro e nos níveis endógenos de putrescina (Put), espermidina (Spd) e espermina (Spm) de taro (Colocasia esculenta). Plantas crescidas em meio contendo espermidina e espermina mostraram tuberização e a associação dessas poliaminas com AIA e BA induziu aumento do número de brotações. Para o estímulo da rizogênese, não foi necessário o uso de reguladores vegetais. Altos teores de putrescina foram encontrados durante a emissão de brotações, enquanto que altos teores de espermidina foram observados durante a formação de rizomas in vitro.(AU)

The present research investigated the asepsis for attainment of explants deriving of tubers and the polyamines espermidine and espermine exogenous effects associated with the plant growth regulators NAA and BA on the development and tuberization in vitro and the endogenous levels of putrescine (Put), spermidine (Spd) and spermine (Spm) of taro (Colocasia esculenta). Plants grown in the medium with spermidine and spermine showed tuberization and the association of these polyamines with NAA and BA increases number of shoots. Plant growth regulators were not necessary for root initiation. High levels of endogenous Put were found during the shoot emission, while high levels Spd were observed during in vitro root formation.(AU)