Ecotoxicological effects of commercial herbicides on the reproductive system of aquatic arthropod Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae) / Efeitos ecotoxicológicos de herbicidas comerciais no sistema reprodutivo do artrópode aquático Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae)

Abstract Worldwide, conventional agriculture makes extensive use of pesticides. Although the effects of herbicides are relatively well known in terms of environmental impacts on non-target organisms, there is very little scientific evidence regarding the impacts of herbicide residues on aquatic arthropods from tropical conservation areas. This study evaluates for the first time the toxicity of the herbicides ametryn, atrazine, and clomazone on the aquatic insect Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). The lethal concentration (LC50) of herbicides was evaluated for these insects, as well as the effect of the herbicides on the insects' tissues and testicles. The estimated LC50 was 1012.41, 192.42, and 46.09 mg/L for clomazone, atrazine, and ametryn, respectively. Spermatocyte and spermatid changes were observed under the effect of atrazine, and effects on spermatogenesis were observed for some concentrations of clomazone, with apparent recovery after a short time. Our results provide useful information on the effects of herbicide residues in aquatic systems. This information can help minimize the risk of long-term reproductive effects in non-target species that have been previously overlooked in ecotoxicology studies.

Resumo Em todo o mundo, a agricultura convencional faz uso extensivo de pesticidas. Embora os efeitos dos herbicidas sejam relativamente bem conhecidos em termos de impactos ambientais em organismos não-alvo, há pouca evidência científica sobre os impactos de resíduos de herbicidas em artrópodes aquáticos de áreas de conservação tropicais. Este estudo avalia pela primeira vez a toxicidade dos herbicidas ametryn, atrazine e clomazone sobre o inseto aquático Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). A concentração letal (LC50) de herbicidas foi avaliada para esses insetos, bem como o efeito dos herbicidas nos tecidos e testículos dos insetos. A LC50 estimada foi de 1012,41, 192,42 e 46,09 mg/L para clomazone, atrazine e ametryn, respectivamente. Alterações nos espermatócitos e espermátides foram observadas sob o efeito de atrazine, e efeitos na espermatogênese foram observados para algumas concentrações de clomazone, com aparente recuperação após um curto período de tempo. Nossos resultados fornecem informações úteis sobre os efeitos de resíduos de herbicidas em sistemas aquáticos. Essas informações podem ajudar a minimizar o risco de efeitos reprodutivos de longo prazo em espécies não-alvo que foram negligenciadas anteriormente em estudos de ecotoxicologia.

Ecotoxicological effects of commercial herbicides on the reproductive system of aquatic arthropod Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae)

Abstract Worldwide, conventional agriculture makes extensive use of pesticides. Although the effects of herbicides are relatively well known in terms of environmental impacts on non-target organisms, there is very little scientific evidence regarding the impacts of herbicide residues on aquatic arthropods from tropical conservation areas. This study evaluates for the first time the toxicity of the herbicides ametryn, atrazine, and clomazone on the aquatic insect Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). The lethal concentration (LC50) of herbicides was evaluated for these insects, as well as the effect of the herbicides on the insects tissues and testicles. The estimated LC50 was 1012.41, 192.42, and 46.09 mg/L for clomazone, atrazine, and ametryn, respectively. Spermatocyte and spermatid changes were observed under the effect of atrazine, and effects on spermatogenesis were observed for some concentrations of clomazone, with apparent recovery after a short time. Our results provide useful information on the effects of herbicide residues in aquatic systems. This information can help minimize the risk of long-term reproductive effects in non-target species that have been previously overlooked in ecotoxicology studies.

Resumo Em todo o mundo, a agricultura convencional faz uso extensivo de pesticidas. Embora os efeitos dos herbicidas sejam relativamente bem conhecidos em termos de impactos ambientais em organismos não-alvo, há pouca evidência científica sobre os impactos de resíduos de herbicidas em artrópodes aquáticos de áreas de conservação tropicais. Este estudo avalia pela primeira vez a toxicidade dos herbicidas ametryn, atrazine e clomazone sobre o inseto aquático Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). A concentração letal (LC50) de herbicidas foi avaliada para esses insetos, bem como o efeito dos herbicidas nos tecidos e testículos dos insetos. A LC50 estimada foi de 1012,41, 192,42 e 46,09 mg/L para clomazone, atrazine e ametryn, respectivamente. Alterações nos espermatócitos e espermátides foram observadas sob o efeito de atrazine, e efeitos na espermatogênese foram observados para algumas concentrações de clomazone, com aparente recuperação após um curto período de tempo. Nossos resultados fornecem informações úteis sobre os efeitos de resíduos de herbicidas em sistemas aquáticos. Essas informações podem ajudar a minimizar o risco de efeitos reprodutivos de longo prazo em espécies não-alvo que foram negligenciadas anteriormente em estudos de ecotoxicologia.

Arbuscular mycorrhizal fungi activity in the rhizosphere of tree seedlings subjected to residual herbicides / Atividade de fungos micorrízicos arbusculares na rizosfera de mudas de árvores submetidas a herbicidas residuais

Trees occurring on the margins of agricultural areas can mitigate damage from residual herbicides. Rhizospheric microbial activity associated with trees is one of the main remedial capacity indicators. The objective of this study was to evaluate the rhizospheric microbiological activity in tree species subjected to the herbicides atrazine and sulfentrazone via the rhizosphere. The experiment was designed in four blocks and a 6 × 3 factorial scheme. The first factor consisted of six tree species from Brazil and the second of atrazine, sulfentrazone, and water solutions. Four herbicide applications were performed via irrigation. The total dry mass of the plants, mycorrhizal colonization, number of spores, basal respiration of the rhizospheric soil, and survival rate of bioindicator plants after phytoremediation were determined. Trichilia hirta had higher biomass when treated with atrazine and sulfentrazone. Herbicides decreased the microbial activity in Triplaris americana and did not affect the microbiological indicators of Myrsine gardneriana, Schizolobium parahyba, and Toona ciliata. Fewer bioindicator plants survived in soil with Triplaris americana and sulfentrazone. Microbiological indicators were influenced in different ways between species by the presence of herbicides in the rhizosphere.

As árvores que ocorrem nas margens das áreas agrícolas podem mitigar os danos dos herbicidas residuais. A atividade microbiana rizosférica associada às árvores é um dos principais indicadores de capacidade corretiva. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade microbiológica rizosférica em espécies arbóreas submetidas aos herbicidas atrazina e sulfentrazone via rizosfera. O experimento foi estruturado em quatro blocos e esquema fatorial 6 × 3. O primeiro fator consistiu em seis espécies de árvores do Brasil e o segundo em soluções de atrazine, sulfentrazone e água. Quatro aplicações de herbicidas foram realizadas via irrigação. Foram determinados a massa seca total das plantas, colonização micorrízica, número de esporos, respiração basal do solo rizosférico e taxa de sobrevivência de plantas bioindicadoras após fitorremediação. Trichilia hirta apresentou maior biomassa quando tratada com atrazina e sulfentrazone. Os herbicidas diminuíram a atividade microbiana em Triplaris americana e não afetaram os indicadores microbiológicos de Myrsine gardneriana, Schizolobium parahyba e Toona ciliata. Menos plantas bioindicadoras sobreviveram no solo com Triplaris americana e sulfentrazone. Os indicadores microbiológicos foram influenciados de formas distintas entre as espécies pela presença dos herbicidas na rizosfera.

Ecotoxicological effects of commercial herbicides on the reproductive system of aquatic arthropod Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae).

Worldwide, conventional agriculture makes extensive use of pesticides. Although the effects of herbicides are relatively well known in terms of environmental impacts on non-target organisms, there is very little scientific evidence regarding the impacts of herbicide residues on aquatic arthropods from tropical conservation areas. This study evaluates for the first time the toxicity of the herbicides ametryn, atrazine, and clomazone on the aquatic insect Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). The lethal concentration (LC50) of herbicides was evaluated for these insects, as well as the effect of the herbicides on the insects' tissues and testicles. The estimated LC50 was 1012.41, 192.42, and 46.09 mg/L for clomazone, atrazine, and ametryn, respectively. Spermatocyte and spermatid changes were observed under the effect of atrazine, and effects on spermatogenesis were observed for some concentrations of clomazone, with apparent recovery after a short time. Our results provide useful information on the effects of herbicide residues in aquatic systems. This information can help minimize the risk of long-term reproductive effects in non-target species that have been previously overlooked in ecotoxicology studies.