Efeito da formononetina (7 hidroxi, 4'metoxi isoflavona) na colonização micorrízica e crescimento do milho em solo contendo excesso de metais pesados

Siqueira, J. O.; Pereira, M. A. M.; Simão, J. B. P.; Moreira, F. M. S.

doi:10.1590/S0100-06831999000300009

Resumos

O excesso de metais pesados contamina o solo, exercendo impacto negativo sobre os microrganismos e ação tóxica sobre as plantas, dificultando a revegetação e reabilitação de áreas degradadas. No presente estudo, avaliou-se o efeito da aplicação do isoflavonóide formononetina (7 hidroxi, 4'metoxi isoflavona) no crescimento e absorção de metais pelo milho (Zea mayz L.) em mistura de solo com proporções crescentes de um solo contaminado que continha 16.904, 194, 219 e 836 mg dm-3 de solo de Zn, Cd, Pb e Cu, respectivamente. Esse solo foi diluído com solo não contaminado para obter misturas com 0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10,0% p/p do solo contaminado. Nas misturas de solo, infestadas com propágulos de fungos micorrízicos, foi plantado milho, com e sem a aplicação de solução de formononetina sintética (5 mg L-1) equivalente a 400 µg kg-1 de solo. Verificou-se um efeito depressivo acentuado da elevação da contaminação do solo na colonização micorrízica e no crescimento das plantas. A formononetina estimulou a colonização nos níveis mais baixos de contaminação e exerceu efeito positivo no crescimento do milho. A absorção dos metais, em especial de Zn e Cd, aumentou com a elevação da contaminação, sendo os teores de Zn menores nas plantas com formononetina, enquanto os teores de Fe foram maiores nestas plantas até 7,5% de solo contaminado. Os resultados indicam que a formononetina reduz, de modo indireto, por meio da micorriza, os efeitos adversos do excesso de metais no solo, especialmente de Zn no milho. O favorecimento da formação de micorriza diminui a absorção de Zn e aumenta a de Fe, podendo ser este o mecanismo responsável pela ação amenizante da formononetina na toxidez de metais pesados no milho. Conclui-se que o uso da formononetina pode facilitar a revegetação de solos contaminados com metais pesados.

poluição do solo; micorrizas; simbioses radiculares; flavonóides; absorção mineral; fitotoxidez

The excess of heavy metals contaminating soils is responsible for a negative impact on microorganisms and toxicity on plants, hence turning revegetation and rehabilitation of areas degraded by these metals very difficult. In the present study, the effects of the isoflavonoid formononetin (7 hydroxy 4'methoxy isoflavona) on growth and metal uptake by corn (Zea mays L.) were studied in soil-mixes with increasing proportions of a contaminated soil with 16.904; 194; 219 and 836 mg dm-3 of soil of Zn, Cd, Pb and Cu, respectively. A sample of soil was diluted in a non-contaminated soil at the rates of 0; 2.5; 5.0; 7.5 and 10.0% by weight of the contaminated soil. Soil-mixes were infested with propagules of arbuscular mycorrhiza fungi (AMF), sown with corn either in presence or absence of formononetin solution at 5 mg L-1, applied at an equivalent rate of 400 mg kg-1 soil. A deppressive effect of soil contamination on AMF colonization and plant growth was found. Application of formononetin enhanced root colonization at low to moderate levels of contamination and also affected corn dry matter yield. Uptake of Zn and Cd increased markedly with increasing levels of soil contamination. Zn uptake was lower in formononetin-treated plants, whereas Fe uptake was enhanced by this treatment up to 7.5% of contaminated soil. These results indicate that formononetin growth effect on corn under a heavy metal-stressed condition is mediated by its effects on mycorrhiza formation. Formononetin's indirect decrease of Zn uptake and enhancement of Fe uptake seems to be the mechanism by which this compound ameliorates heavy metal toxicity on corn. In conclusion, the use of formononetin may facilitate revegetation on heavy-metal polluted soils.

soil pollution; mycorrhizae; root symbiosis; flavonoids; mineral uptake; phytotoxicity

SEÇÃO III - BIOLOGIA DO SOLO

Efeito da formononetina (7 hidroxi, 4'metoxi isoflavona) na colonização micorrízica e crescimento do milho em solo contendo excesso de metais pesados(¹ (1 ) Trabalho financiado pelo convênio CMM/FAEPE e FAPEMIG. Apresentado na FertBIO'98 em Caxambú. )

Effect of formononetin (7 hydroxy 4'methoxy isoflavona) on mycorrhizal colonization and growth of corn in soil with excess of heavy metals

J. O. Siqueira^I; M. A. M. Pereira^II; J. B. P. Simão^III; F. M. S. Moreira^I

^IProfessores Titular e Adjunto do Departamento de Ciência do Solo, Universidade Federal de Lavras (UFLA). CEP 37200-000 Lavras (MG). Bolsistas do CNPq

^IIEngenheiro-Agrônomo, ex-bolsista do Departamento de Ciência do Solo, UFLA

^IIIEngenheiro-Agrônomo, Doutorando em Solos e Nutrição de Plantas, Departamento de Ciência do Solo, UFLA. Bolsista do CAPES-PICDT

RESUMO

O excesso de metais pesados contamina o solo, exercendo impacto negativo sobre os microrganismos e ação tóxica sobre as plantas, dificultando a revegetação e reabilitação de áreas degradadas. No presente estudo, avaliou-se o efeito da aplicação do isoflavonóide formononetina (7 hidroxi, 4'metoxi isoflavona) no crescimento e absorção de metais pelo milho (Zea mayz L.) em mistura de solo com proporções crescentes de um solo contaminado que continha 16.904, 194, 219 e 836 mg dm^-3 de solo de Zn, Cd, Pb e Cu, respectivamente. Esse solo foi diluído com solo não contaminado para obter misturas com 0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10,0% p/p do solo contaminado. Nas misturas de solo, infestadas com propágulos de fungos micorrízicos, foi plantado milho, com e sem a aplicação de solução de formononetina sintética (5 mg L^-1) equivalente a 400 µg kg^-1 de solo. Verificou-se um efeito depressivo acentuado da elevação da contaminação do solo na colonização micorrízica e no crescimento das plantas. A formononetina estimulou a colonização nos níveis mais baixos de contaminação e exerceu efeito positivo no crescimento do milho. A absorção dos metais, em especial de Zn e Cd, aumentou com a elevação da contaminação, sendo os teores de Zn menores nas plantas com formononetina, enquanto os teores de Fe foram maiores nestas plantas até 7,5% de solo contaminado. Os resultados indicam que a formononetina reduz, de modo indireto, por meio da micorriza, os efeitos adversos do excesso de metais no solo, especialmente de Zn no milho. O favorecimento da formação de micorriza diminui a absorção de Zn e aumenta a de Fe, podendo ser este o mecanismo responsável pela ação amenizante da formononetina na toxidez de metais pesados no milho. Conclui-se que o uso da formononetina pode facilitar a revegetação de solos contaminados com metais pesados.

Termos de indexação: poluição do solo, micorrizas, simbioses radiculares, flavonóides, absorção mineral, fitotoxidez.

SUMMARY

The excess of heavy metals contaminating soils is responsible for a negative impact on microorganisms and toxicity on plants, hence turning revegetation and rehabilitation of areas degraded by these metals very difficult. In the present study, the effects of the isoflavonoid formononetin (7 hydroxy 4'methoxy isoflavona) on growth and metal uptake by corn (Zea mays L.) were studied in soil-mixes with increasing proportions of a contaminated soil with 16.904; 194; 219 and 836 mg dm^-3 of soil of Zn, Cd, Pb and Cu, respectively. A sample of soil was diluted in a non-contaminated soil at the rates of 0; 2.5; 5.0; 7.5 and 10.0% by weight of the contaminated soil. Soil-mixes were infested with propagules of arbuscular mycorrhiza fungi (AMF), sown with corn either in presence or absence of formononetin solution at 5 mg L^-1, applied at an equivalent rate of 400 mg kg^-1 soil. A deppressive effect of soil contamination on AMF colonization and plant growth was found. Application of formononetin enhanced root colonization at low to moderate levels of contamination and also affected corn dry matter yield. Uptake of Zn and Cd increased markedly with increasing levels of soil contamination. Zn uptake was lower in formononetin-treated plants, whereas Fe uptake was enhanced by this treatment up to 7.5% of contaminated soil. These results indicate that formononetin growth effect on corn under a heavy metal-stressed condition is mediated by its effects on mycorrhiza formation. Formononetin's indirect decrease of Zn uptake and enhancement of Fe uptake seems to be the mechanism by which this compound ameliorates heavy metal toxicity on corn. In conclusion, the use of formononetin may facilitate revegetation on heavy-metal polluted soils.

Index terms: soil pollution, mycorrhizae, root symbiosis, flavonoids, mineral uptake, phytotoxicity.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em março de 1998

Aprovado em fevereiro de 1999

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(1

) Trabalho financiado pelo convênio CMM/FAEPE e FAPEMIG. Apresentado na FertBIO'98 em Caxambú.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
07 Out 2014
Data do Fascículo
Set 1999

Histórico

Aceito
Fev 1999
Recebido
Mar 1998

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

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Brasil

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Efeito da formononetina (7 hidroxi, 4'metoxi isoflavona) na colonização micorrízica e crescimento do milho em solo contendo excesso de metais pesados

Effect of formononetin (7 hydroxy 4'methoxy isoflavona) on mycorrhizal colonization and growth of corn in soil with excess of heavy metals

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