Fitotoxidade do cobre em duas hortaliças e o efeito da adição de vermicomposto no solo

dc.contributor.advisorSouza, Thiago Corrêa de
dc.contributor.authorLima, Luciano Almeida
dc.contributor.coadvisorBraos, Lucas Boscov
dc.contributor.refereeDória, Joyce
dc.contributor.refereeMarques, Daniele Maria
dc.date.accessioned2026-03-06T17:20:08Z
dc.date.available2026-03-06T17:20:08Z
dc.date.issued2026-02-27
dc.description.abstractA contaminação do solo por metais pesados, em particular o cobre (Cu), é um desafio ambiental e agrícola de relevância global, demandando estratégias imediatas e sustentáveis de remediação. Embora o Cu seja um micronutriente essencial, seu excesso no solo é fitotóxico e pode comprometer a segurança alimentar. Esta dissertação teve como objetivo geral avaliar os efeitos da toxicidade do Cu sobre o crescimento, morfologia, fisiologia e estado nutricional de duas hortaliças amplamente consumidas, a rúcula (Eruca vesicaria subsp. sativa) e a cebolinha (Allium schoenoprasum L.), e investigar o potencial do vermicomposto em atenuar esses efeitos e favorecer a acumulação do metal. Hipotetizou-se que o vermicomposto, rico em matéria orgânica, melhoraria o crescimento das plantas e aumentaria a absorção de Cu. Foram realizados um experimento para cada espécie em estufa e em vasos com doze tratamentos, combinando seis concentrações de Cu (0, 50, 100, 200, 400 e 800 mg dm-3 ) com a presença ou ausência de vermicomposto. Tanto no experimento da rúcula quanto da cebolinha avaliou-se a composição química dos substratos em 0, 30 dias e no final de cada experimento. Também se avaliou o crescimento, a biomassa total, parâmetros morfológicos radiculares e o teor de Cu nos tecidos vegetais (folhas, caules/bulbos e raízes). Adicionalmente para a rúcula também foram avaliados a fluorescência da clorofila a e as trocas gasosas foliares. Ambas as hortaliças exibiram fitotoxicidade dose-dependente, manifestada pela redução de crescimento e biomassa nas concentrações mais elevadas de Cu (800 mg dm-3 ). No entanto, um achado em comum a ambas as espécies foi o padrão de acúmulo de Cu: o metal foi predominantemente sequestrado/acumulado nas raízes (raízes > parte aérea para a rúcula, e para a cebolinha, raízes > bulbos > folhas). Essa estratégia de exclusão, característica da fitoestabilização, limitou a translocação para a parte aérea, mantendo as concentrações de Cu nas folhas de ambas as culturas dentro dos limites considerados normais e seguros para o consumo humano. A eficácia do vermicomposto na interação cobre-solo-planta variou entre as espécies e doses, o que reforça o valor de uma análise integrada. Para a rúcula, o vermicomposto não alterou a morfofisiologia, mas também influenciou positivamente o acúmulo radicular na dose de 400 mg dm-3, reforçando a capacidade de rizofiltração dessa espécie. Para a cebolinha, a adição de vermicomposto em doses intermediárias de Cu (200 e 400 mg dm-3 ) foi positiva, aumentando a tolerância (melhoria da biomassa e da arquitetura radicular) e maximizando o sequestro radicular do Cu. Este potencial dual (mitigação da toxicidade e fitoestabilização otimizada) posiciona a cebolinha como uma espécie promissora para a remediação de solos moderadamente contaminados com auxílio do vermicomposto. Este estudo contribui ao campo da agricultura sustentável e remediação ambiental ao fornecer dados integrados sobre a tolerância ao estresse por cobre de duas hortaliças de grande consumo. As descobertas destacam as ontribuições práticas do uso estratégico do vermicomposto, um insumo de baixo custo, como condicionador que otimiza a fitoestabilização do Cu no sistema radicular em condições de contaminação moderada, garantindo a segurança alimentar. São duas culturas candidatas viáveis para a gestão sustentável de solos contaminados.
dc.description.abstract2Soil contamination by heavy metals, particularly copper (Cu), is an environmental and agricultural challenge of global relevance, demanding immediate and sustainable remediation strategies. Although Cu is an essential micronutrient, its excess in soil is phytotoxic and may compromise food safety. This dissertation aimed to evaluate the effects of Cu toxicity on the growth, morphology, physiology, and nutritional status of two widely consumed vegetables arugula (Eruca vesicaria subsp. sativa) and chives (Allium schoenoprasum L.) and to investigate the potential of vermicompost in mitigating these effects and promoting metal accumulation. It was hypothesized that vermicompost, rich in organic matter, would improve plant growth and increase Cu uptake. An experiment was conducted for each species in a greenhouse using pots, with twelve treatments combining six Cu concentrations (0, 50, 100, 200, 400, and 800 mg dm- ³) in the presence or absence of vermicompost. In both the arugula and chive experiments, the chemical composition of the substrates was analyzed at 0, 30 days, and at the end of each experiment. Growth, total biomass, root morphological parameters, and Cu content in plant tissues (leaves, stems/bulbs, and roots) were also evaluated. Additionally, for arugula, chlorophyll a fluorescence and leaf gas exchange were measured. Both vegetables exhibited dose-dependent phytotoxicity, manifested by reduced growth and biomass at higher Cu concentrations (800 mg dm-³). However, a common finding for both species was the Cu accumulation pattern:the metal was predominantly sequestered/accumulated in the roots (roots > shoots for arugula, and roots > bulbs > leaves for chives). This exclusion strategy, characteristic of phytostabilization, limited translocation to the aerial parts, keeping Cu concentrations in the leaves of both crops within normal and safe limits for human consumption. The effectiveness of vermicompost in the copper–soil–plant interaction varied between species and doses, reinforcing the value of an integrated analysis. For arugula, vermicompost did not alter morphophysiology but positively influenced root accumulation at the 400 mg dm-3 dose, reinforcing this species’ rhizofiltration capacity. For chives, the addition of vermicompost at intermediate Cu doses (200 and 400 mg dm-3 ) was beneficial, increasing tolerance (improvement in biomass and root architecture) and maximizing root Cu sequestration. This dual potential (toxicity mitigation and optimized phytostabilization) positions chives as a promising species for the remediation of moderately contaminated soils with the aid of vermicompost. This study contributes to the field of sustainable agriculture and environmental remediation by providing integrated data on copper stress tolerance in two widely consumed vegetables. The findings highlight the practical contributions of the strategic use of vermicompost a low cost input as a conditioner that optimizes Cu phytostabilization in the root system under moderate contamination conditions, ensuring food safety. Both species are viable candidates for the sustainable management of contaminated soils.
dc.description.additionalinformationTermo de autorização SEI 1735581 e o código CRC 5FEC0532
dc.description.physical102
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES
dc.identifier.credential2024.2.219.007
dc.identifier.lattesAdvisor2834667104138232
dc.identifier.lattesAuthor9824637141307016
dc.identifier.lattesCoadvisor0541085952098574
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/3338
dc.language.isopt
dc.publisher.campiSede
dc.publisher.courseMestrado em Ciências Ambientais
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências da Natureza
dc.publisher.initialsUNIFAL-MG
dc.publisher.institutionUniversidade Federal de Alfenas
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Ambientais
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.subject.cnpqCiências Agrárias::Agronomia::Fitotecnia::Manejo e Tratos Culturais::Fisiologia de Plantas Cultivadas
dc.subject.enPhotosynthesis
dc.subject.enSoil organic matter
dc.subject.enHeavy metals
dc.subject.pt-BRAllium schoenoprasum L.
dc.subject.pt-BREruca vesicaria subsp. sativa.
dc.subject.pt-BRFotossíntese.
dc.subject.pt-BRMatéria orgânica do solo
dc.subject.pt-BRMetais pesados.
dc.titleFitotoxidade do cobre em duas hortaliças e o efeito da adição de vermicomposto no solo
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesis

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