Comissão
Estatuto
Histórico
Localização
Contato
BIQ
BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Curti, Gabriel Jeronymo
Título: Estudo calorimétrico comparativo do efeito da aplicação de herbicidas na atividade microbiana em diferentes solos
Ano: 2015
Orientador: Prof. Dr. José de Alencar Simoni
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Microcalorimetria isotérmica , Solos , Herbicidas , Atrazina , Nicosulfuron , Atividade microbiana
Resumo: Sabe-se que na agricultura a qualidade de um solo é dependente do tipo de manejo. No presente trabalho foi aplicada a microcalorimetria isotérmica para se investigar a influência do herbicida atrazina na atividade microbiana de um solo envelhecido de mata nativa, mantido a aproximadamente 4 °C, durante três anos. Além da utilização da microcalorimetria isotérmica, foram realizadas as análises de DSC e TG com a finalidade de se avaliar a quantidade de matéria orgânica presente no solo estudado, cujo valor quantificado foi de (3,5 ± 0,2)% g/g. Também foi realizado o cálculo da humidade do solo e as análises elementares [CHN e EDS (Energy Dispersive X-Ray Detector) acoplado ao MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura)]. As amostras de solo utilizadas na análise microcalorimétrica foram previamente incubadas com acetonitrila e com soluções de atrazina em acetonitrila nas concentrações de 1000 e 2000 ppm, durante aproximadamente 48 horas. Em seguida, foi descoberto com o emprego da microcalorimetria isotérmica que a acetonitrila ainda permanecia no solo após o período de incubação, além do fato de que o efeito da atrazina sobre os microrganismos do solo não era detectável, uma vez que os valores para o calor gerado durante a incubação com aquele solvente e com as soluções de atrazina em acetonitrila nas concentrações de 1000 e 2000 ppm, respectivamente, eram iguais a: (-12,8 ± 0,8), (-12,9 ± 0,9) e (-13,5 ± 0,6) J, enquanto que os valores da constante do crescimento microbiano eram iguais a: (5,9 ± 1,4), (6,8 ± 1,6) e 6,37 min-1. A análise microbiológica também indicou que a atrazina não estaria influenciando os microrganismos, diferentemente do caso da acetonitrila, a qual foi responsável por uma redução nas quantidades dos microrganismos. No presente trabalho também foi investigada a influência do herbicida nicosulfuron sobre as atividades microbianas nos solos de mata nativa ou floresta e de cultivos do milho e do café. Foram empregadas as mesmas técnicas analíticas como no caso da atrazina, sendo que para se estudar o nicosulfuron foram investigadas as seguintes condições de incubação (durante 48 h) para cada tipo de solo: aplicação de acetonitrila, aplicação de uma solução de nicosulfuron em acetonitrila com uma concentração igual a 64 ppm e aplicação de uma solução com a mesma natureza, mas com uma concentração igual a 120 ppm. Os resultados indicaram que o solo de floresta era o mais rico em termos de matéria orgânica (4,0 ± 0,1)%, enquanto que o solo de cultivo do café era o mais rico em termos de humidade (21 %). Preliminarmente, as análises térmicas realizadas com o auxílio da microcalorimetria isotérmica indicaram que a acetonitrila foi novamente a espécie mais biodegradada, ao passo que nos casos das condições em que havia adição de água ao invés da solução de glicose pôde ser concluído que o solo cultivado com café foi aquele que mais sofreu influência do nicosulfuron do que nos casos dos outros solos, uma vez que para o valor de concentração mais elevado, i.e., 120 ppm, o valor da energia dissipada (calor; Q) foi estatisticamente superior (-6,6±0,3)J do que no caso da solução da mesma natureza com concentração igual a 64 ppm (-4,8±0,9)J. Para os solos de floresta ou mata nativa e de cultivo do milho o nicosulfuron não exerceu influência detectável. As análises microbiológicas para os solos de cultivo do café e do milho não indicam que ocorram diferenças estatisticamente significativas para algumas das condições estudadas, de tal maneira que para o estudo com o nicosulfuron podemos concluir que a microcalorimetria isotérmica se mostra uma técnica promissora que pode permitir estudos com xenobióticos como os pesticidas.
Abstract: It is known in agriculture that soil quality does dependent on the kind of soil management. In the present work was applied the isothermal microcalorimetry to investigate the influence of the herbicide atrazine on the microbial activity of a forest soil that was aged (resting along 3 years under about 4°C). Besides the application of isothermal microcalorimetry it were performed the DSC and TG analyses with the purpose to evaluated the amount of organic matter present in the soil whose value was equal to (3.5±0.2) % to the studied soil. It were also performed the calculation of humidity in the soil and the elemental analyses [CHN and EDS (Energy Dispersive X-Ray Detector) coupled to SEM (Scanning Electron Microscopy)]. The soil samples used for the microcalorimetric analysis were previously incubated with acetonitrile and atrazine solutions in acetonitrile (1000 ppm and 2000 ppm), during approximately 48 hours. Afterwards, with the aid of the Isothermal Microcalorimetry it was discovered that actually the acetonitrile was remaining in the soil, even after the incubation period and that the effect of atrazine on the soil microorganisms was undetectable, once the heat generated for the incubation with acetonitrile and with atrazine solutions in acetonitrile of 1000 and 2000 ppm were equal respectively to: (-12.8 ± 0.8); (-12.9 ± 0.9) and (-13.5 ± 0.6) J, whilst that the values of the microbial growth constant were equal to: (5.9±1.4); (6.8±1.6) and 6.37 min-1. The microbiological analysis also indicated that the atrazine was not influencing the microorganisms, differently for the case of acetonitrile that was responsible for a decrease on the amounts of them. It was also investigated in that work the influence of the herbicide nicosulfuron on the microbial activities of soils under forest, and under maize and coffe tree crops. The same kind of analyses were performed as for the case of atrazine, but the investigations occured after a previous period of incubation along 48 h, and the conditions evaluated were: application of acetonitrile, application of nicosulfuron solution in acetonitrile with concentration equal to 64 ppm and application of a solution with the same nature but with concentration equal to 120 ppm. The results indicated that the forest soil was the richest one in terms of organic matter ( 4.0 ± 0.1) % , whilst the soil that lies under a coffe tree crop was the richest one in terms of humidity (21 % ). The thermal analyses with the aid of the Isothermal Microcalorimetry indicated preliminary that again acetonitrile was biodegradated mostly. However, for the soil tilled under coffe tree crop, considering the same conditions discussed previously for nicosulfuron but with the addition of deionized water after 48 h, the microbial activity was more stimulated by the nicosulfuron than respect to the other conditions, once with the solution of nicosulfuron with the highest concentration, i. e., 120 ppm, the value for the heat dissipated (Q) was statistically higher (-6.6±0.3) than for the concentration equal to 64 ppm (- 4.8 ± 0.9), while that in the forest soil and for the soil tilled with maize crop its influence was undetectable. The microbiological analysis for the forest soil and for the soil under maize crop shown that there are no differences that are statistically significant for some conditions studied, in such a way that for the study with nicosulfuron we can conclude that the Isothermal Microcalorimetry shows itself a promising technique that can allow studies with xenobiotics as the pesticides.
Arquivo (Texto Completo): 000982497.pdf (Tamanho: 2,9 MB)

Instituto de Química / Caixa Postal n° 6154
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
13083 - 970, Campinas, SP, Brasil
e-mail: biq@iqm.unicamp.br
© 2012-2014 BIQ