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As plantas absorvem toxinas do solo?

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Considere uma planta como Aloe Vera que cresce em um ambiente tóxico onde a concentração de pesticidas e materiais como chumbo, mercúrio, cádmio, arsênico, etc. é muito alta (por exemplo, lixão de pântano). Isso significaria que o extrato dessas plantas conteria todos esses elementos tóxicos.


Nem todos eles". Mas sim, as plantas sugam água do solo, com tudo dissolvido nessa água - nutrientes, metais pesados, venenos. E também respiram ar e absorvem coisas por essa rota.

Provavelmente existem algumas toxinas que não entrarão na planta, porque suas moléculas são muito grandes e / ou frágeis. Por exemplo, se a raiz de uma planta entrar em contato com o veneno de cobra, não posso imaginar que qualquer veneno vá ficar armazenado nas folhas da planta.

As plantas também têm seu próprio metabolismo, então elas irão alterar / desativar algumas toxinas. Já vi alegações de que algumas plantas "purificam" o formaldeído, embora não confie nas fontes o suficiente para ter certeza disso.

Porém, quanto menor a molécula do veneno e menos semelhante às coisas que geralmente são digeridas na natureza, mais provável é que entre na planta e se fixe em vez de se decompor. Os metais pesados ​​que você mencionou são os principais candidatos. Se eles estiverem presentes nas águas subterrâneas - ou também chumbo da poluição do ar, antes de proibirmos a gasolina com chumbo - eles acabam nas plantas, incluindo fábricas de alimentos. E os cogumelos correm ainda mais risco.

O cultivo de alimentos perto de lixões é um problema conhecido na agricultura e às vezes vira notícia, por exemplo aqui: http://bigstory.ap.org/article/mafia-toxic-waste-dumping-poisons-italy-farmlands


Plantas de casa como biofiltros: as plantas de interior realmente purificam o ar?

Você já ouviu falar de como as plantas de interior purificam o ar da sua casa? É verdade que as plantas são biofiltros, um termo frequentemente usado para sistemas que usam plantas ou microorganismos para limpar o ar a fim de combater a poluição e a presença de toxinas prejudiciais. Essa tecnologia geralmente é usada em grande escala para instalações de tratamento de águas residuais e fábricas de produtos químicos, mas qualquer sistema que filtre toxinas é um filtro biológico & # 8211 e isso inclui plantas, animais, insetos e até você! Isso significa que todos os micróbios, poluição e vírus são filtrados do ar se você tiver algumas plantas domésticas? Existem muitos mitos e afirmações sobre o que as plantas domésticas podem fazer pela qualidade do ar, então fiz uma pequena pesquisa sobre a verdade sobre as plantas domésticas e a qualidade do ar.


A fumaça do cigarro afeta as plantas?

Estudos já descobriram que a fumaça de incêndios florestais afeta negativamente as árvores que sobrevivem a grandes incêndios. A fumaça parece diminuir a capacidade de uma árvore de fotossintetizar e crescer com eficiência.

Também houve alguns estudos sobre como a fumaça do cigarro afeta o crescimento e a saúde das plantas de interior. Um pequeno estudo descobriu que as plantas expostas à fumaça do cigarro por 30 minutos por dia cresceram menos folhas. Muitas dessas folhas douraram e secaram ou caíram mais cedo do que as folhas das plantas de um grupo de controle.

Os estudos sobre plantas e cigarros são limitados, mas parece que pelo menos doses concentradas de fumaça podem ser prejudiciais. Esses pequenos estudos limitaram as plantas a pequenas áreas com cigarros acesos, de modo que não imitam exatamente como seria uma casa real com um fumante.


Você perguntou: As plantas de interior podem realmente purificar o ar?

As plantas são indispensáveis ​​à vida humana. Por meio da fotossíntese, eles convertem o dióxido de carbono que exalamos em oxigênio fresco e também podem remover toxinas do ar que respiramos.

Um experimento famoso da NASA, publicado em 1989, descobriu que plantas de interior podem limpar o ar de compostos orgânicos voláteis causadores de câncer, como formaldeído e benzeno. (Esses pesquisadores da NASA estavam procurando maneiras de desintoxicar efetivamente o ar dos ambientes das estações espaciais.) Pesquisas posteriores descobriram que os microorganismos do solo em vasos de plantas também desempenham um papel na limpeza do ar interno.

Com base nessa pesquisa, alguns cientistas dizem que as plantas caseiras são purificadores de ar naturais eficazes. E quanto maior e mais frondosa for a planta, melhor. “A quantidade de área de superfície foliar influencia a taxa de purificação do ar”, diz Bill Wolverton, um ex-cientista da NASA que conduziu aquele estudo de plantas em 1989.

Wolverton diz que, na ausência de testes caros, é impossível adivinhar quantas plantas podem ser necessárias para limpar uma sala de seus contaminantes. Mas ele geralmente recomenda pelo menos duas plantas de "bom tamanho" para cada 30 metros quadrados de espaço interior. "O samambaia de Boston é uma das plantas mais eficazes para a remoção de poluentes transportados pelo ar, mas costuma ser difícil de cultivar em ambientes fechados", diz ele. & ldquoEu geralmente recomendo o pothos dourado como minha primeira escolha, já que é uma planta popular e fácil de cultivar. & rdquo

Mas, embora Wolverton tenha sido um defensor vocal de plantas de interior, & mdashhe & rsquos livros escritos sobre o assunto, e agora opera uma empresa de consultoria que defende o uso de plantas para limpar o ar contaminado, especialistas afirmam que a evidência de que as plantas podem efetivamente realizar esse feito está longe de ser conclusiva .

"Não há estudos definitivos que mostrem que ter plantas de interior pode aumentar significativamente a qualidade do ar em casa para melhorar a saúde de uma forma mensurável", diz Luz Claudio, professora de medicina ambiental e saúde pública na Escola de Medicina Icahn no Monte Sinai .

Claudio revisou a pesquisa sobre os benefícios das plantas de interior para a qualidade do ar. Ela diz que não há dúvida de que as plantas são capazes de remover toxinas químicas voláteis do ar e das condições do laboratório. ciência difícil para apoiá-lo.

A maioria dos esforços de pesquisa até agora, incluindo o estudo da NASA, colocaram plantas internas em ambientes pequenos e vedados para avaliar quanto poder de purificação de ar eles possuíam. Mas esses estudos não são realmente aplicáveis ​​ao que acontece em uma casa, diz Stanley Kays, professor emérito de horticultura na Universidade da Geórgia.

Kays foi co-autor de um estudo de 2009 sobre os poderes de purificação do ar de 28 plantas de interior diferentes. Embora muitas dessas plantas possam remover as toxinas do ar, “a mudança de um recipiente selado para um ambiente mais aberto muda a dinâmica tremendamente”, diz ele.

Em muitos casos, o ar em sua casa vira completamente & mdash, isto é, troca de lugar com ar exterior & mdash uma vez a cada hora. “Há uma quantidade fenomenal de ar entrando e saindo na maioria das casas”, diz Kays. & ldquoPara o que eu percebi, na maioria dos casos, a troca de ar com o exterior tem um efeito muito maior na qualidade do ar interior do que as plantas. & rdquo

Além disso, as plantas usadas em estudos de laboratório são cultivadas em condições ideais. Eles são expostos a ampla luz para maximizar a fotossíntese, o que melhora as habilidades de degradação de toxinas de uma planta. & ldquoNa casa, esse não é o caso de forma alguma & rdquo Kays diz. & ldquoA quantidade de luz em muitas partes de uma casa muitas vezes mal é suficiente para a fotossíntese. & rdquo

Ele sabe que muitas pessoas ficarão desapontadas com o que ele tem a dizer, e ele quer deixar claro que acredita que as plantas domésticas não são apenas companheiras agradáveis, mas também fornecem uma série de benefícios à saúde baseados em evidências. Estudos mostraram que as plantas podem eliminar o estresse ao acalmar o sistema nervoso simpático e também podem fazer as pessoas se sentirem mais felizes. Mais pesquisas mostram que passar o tempo com a natureza tem um efeito positivo no humor e nos níveis de energia de uma pessoa.

“Existem alguns pontos positivos em ter plantas por perto”, diz rdquo Kays. & ldquoMas neste momento, não parece que as plantas passivamente sentadas em uma casa são eficazes o suficiente para dar uma contribuição importante para a purificação do ar interior. & rdquo


Plantas de fitorremediação usadas para limpar solo contaminado

Por Anita B. Stone & # 8211 O recurso natural inestimável da América, a terra, muitas vezes tem sido usado como um depósito natural e gratuito para compostos tóxicos. Para muitos de nós, parecia ser uma prática inofensiva, usar a ideia longe da vista, longe da mente. Mas, como resultado, os danos ao solo podem ser de longo prazo, deixando áreas de terra que antes eram produtivas para ficar em pousio e se tornar um terreno baldio. A solução surpreendente vem de plantas de fitorremediação - plantas verdes vivas que podem ajudar a limpar e mitigar os danos ao solo.

Assim como existem as melhores plantas domésticas para ar limpo dentro de casa, existem as melhores plantas que podem ser usadas ao ar livre para um solo mais limpo. Um bom solo carece de contaminantes e fornece oligoelementos e componentes essenciais para o crescimento das plantas. Mas nem sempre é fácil encontrar um bom solo. E muitos contaminantes podem ser caros e exigir muito tempo para serem removidos do solo tóxico. Um bom solo resultará quando as plantas de fitorremediação limparem o solo contaminado. Este problema não é apenas uma questão ocasional relativa a uma variedade de eventos dignos de notícias. Homesteaders e agricultores podem enfrentar esses mesmos problemas. Por exemplo, o descarte de produtos petrolíferos como óleo de máquina, asfalto, chumbo, alcatrão ou certos produtos químicos agrícolas pode representar problemas. Para recuperar o solo e se livrar de contaminantes, plantas de fitorremediação podem ser usadas para reduzir esses problemas.

Plantas de fitorremediação referem-se ao uso de plantas vivas para reduzir, degradar ou remover resíduos tóxicos do solo. Usar plantas verdes para descontaminar o solo é um processo progressivo e sustentável, reduzindo muito a necessidade de maquinário pesado ou contaminantes adicionais. Plantas familiares como alfafa, girassol, milho, tamareiras, certas mostardas e até mesmo salgueiros e choupos podem ser usadas para recuperar solo contaminado - um processo barato, limpo e sustentável. O termo fitorremediação pode ser melhor compreendido dividindo-se a palavra em duas partes: & # 8220phyto & # 8221 é a palavra grega para planta. & # 8220Remediação & # 8221 refere-se a um remédio e, neste caso, um remédio para contaminação do solo, esteja ele localizado no jardim ou em uma grande área de paisagem.

É aqui que as plantas usadas na fitorremediação entram na área. Essas plantas especiais são conhecidas como superplantes, que absorvem rapidamente as toxinas do próprio solo onde estão crescendo. Para que as plantas de fitorremediação funcionem com eficácia, a planta específica deve ser capaz de tolerar o material tóxico que está absorvendo do solo. Não podemos simplesmente plantar qualquer vegetação em solo contaminado e esperar o melhor. A história do conceito de plantas de fitorremediação é interessante e pode ser atribuída a estudos anteriores da relação entre os sistemas solo-planta e a qualidade nutricional dos alimentos.

Em 1940, os estudos de compostos dentro das plantas comestíveis e sua capacidade de absorver nutrição adicional do solo se tornaram uma grande notícia. As primeiras pesquisas sobre testes de contaminação do solo provaram a capacidade do solo de aumentar a nutrição de uma determinada planta além do que se pensava ser seu nível final. A pesquisa de teste de solo levou a mais testes da capacidade de uma planta de absorver elementos menos desejáveis ​​do solo, ou seja, toxinas liberadas por meio de resíduos industriais, esgoto e produtos químicos agrícolas. Eventualmente, as plantas de fitorremediação se tornaram uma técnica de limpeza adicional para remover produtos químicos prejudiciais do solo, como cádmio, zinco, ferro e manganês. Uma planta usada em fitorremediação para solos mais limpos é Alpine Pennygrass, porque descobriu-se que é capaz de remover 10 vezes mais cádmio do que qualquer outra planta de limpeza de solos conhecida. Outra planta usada em fitorremediação para solo mais limpo é a mostarda indiana, que remove chumbo, selênio, zinco, mercúrio e cobre do solo.

Em 1980, R.L. Chanely publicou um artigo sobre o que faz um solo bom e como estabelecê-lo por meio do uso de plantas de fitorremediação. Plantas como a mostarda e a canola prosperam em solos contaminados, absorvendo e, portanto, reduzindo o nível de acumulação tóxica. Uma planta nativa de fitorremediação para solo mais limpo, conhecida como Indian Grass, tem a capacidade de desintoxicar resíduos agroquímicos comuns, como pesticidas e herbicidas. Indian Grass é um dos nove membros das gramíneas que auxiliam nas plantas de fitorremediação. Quando plantado em terras agrícolas, a redução de pesticidas e herbicidas é significativa. Essa lista também inclui o capim-búfalo e o capim-trigo ocidental, ambos capazes de absorver hidrocarbonetos da terra.

Uma vez que qualquer planta usada como fitorremediadora deve ser capaz de tolerar quaisquer toxinas que absorva, o pesquisador David W. Ow tem investigado quais genes são essenciais para aumentar a tolerância das plantas. Quando identificados, esses genes podem ser movidos para outras espécies de plantas para absorver altos níveis de certos metais. Mais pesquisas comprovam o movimento genético. Durante o teste do valor nutricional do brócolis, verificou-se que a planta funcionava bem para esgotar o solo de vários metais. Na Califórnia, alguns agricultores que irrigavam com água reciclada descobriram que seu solo estava sobrecarregado com selênio ou boro.

Outras plantas usadas na fitorremediação para solos mais limpos incluem espécies que reduzem os níveis de compostos orgânicos encontrados no carvão e no alcatrão, que estão presentes no piche, creosoto e asfalto. Isso inclui o muito popular girassol, que tem a capacidade de absorver metais pesados, como o chumbo. Homesteaders, agricultores e agricultores têm praticado & # 8220intercropping & # 8221 por vários anos. Simplesmente empregando o método consorciado, as plantas acima mencionadas podem ser efetivamente utilizadas como excelentes escolhas. Por exemplo, foi demonstrado que as plantas de girassol removeram 95% do urânio de uma área contaminada em um período de 24 horas. Esta cultura altamente bem-sucedida é uma ferramenta poderosa para o meio ambiente devido à sua capacidade de remover metais radioativos das águas subterrâneas superficiais.

O salgueiro está sendo usado como planta de fitorremediação para solo mais limpo. Além de embelezar a paisagem, as raízes têm a capacidade de acumular metais pesados ​​em locais poluídos com óleo diesel. Uma árvore que está sendo estudada para uso como fitorremediação para um solo mais limpo é o choupo. Os choupos têm um sistema radicular que absorve grandes quantidades de água. O tetracloreto de carbono, um conhecido agente cancerígeno, é facilmente absorvido pelas raízes do choupo. Eles também podem degradar hidrocarbonetos de petróleo como benzeno ou diluentes de tinta que acidentalmente caíram no solo. Esta foi uma descoberta fantástica. Além de sua utilidade no controle e absorção de materiais tóxicos do solo, os choupos podem ser facilmente integrados em qualquer tipo de paisagem para apelo estético.

Com pesquisas em andamento e novas plantas que absorvem toxinas sendo descobertas a cada ano, podemos esperar que as opções de fitorremediadores para projetos de limpeza de poluentes aumentem. O processo parece simples, mas a pesquisa é lenta, complicada e meticulosa. Mas, em comparação com o processo de remoção de solo, disposição de solo ou extração física de contaminantes, as plantas de fitorremediação são uma alternativa útil e funcional que identifica materiais tóxicos no solo. Podemos remover um pouco da contaminação do solo usando este processo.

Alguns entusiastas consideram esse processo uma tecnologia & # 8220green & # 8221 de baixo custo para limpeza do solo, que pode ser usada em qualquer lugar sem treinamento ou equipamento especializado. Plantar algumas plantas adicionais, atraentes para a paisagem, pode certamente melhorar o solo em qualquer área de terreno. Uma variedade de gramíneas, girassóis, árvores e outras plantas funcionam de maneira positiva, ajudando fazendeiros, proprietários rurais e agricultores a livrar-se dos níveis de materiais tóxicos encontrados em nosso solo. Essas plantas, elas próprias, são usadas na restauração de solos saudáveis, pois se tornam seus próprios recipientes de armazenamento prontos para remoção e tratamento subsequente. O futuro das plantas de fitorremediação continua avançando na criação de solo limpo. Ele está sendo usado por grupos industriais. Com a ajuda de fazendeiros, homesteaders e proprietários de terras, pesquisas futuras podem criar um sistema que absorverá contaminantes continuamente, liberará solo inútil e limpará o meio ambiente de forma contínua, constante e com autorrenovação.

Você usou plantas de fitorremediação para limpar solo contaminado? Se sim, quais plantas você usou? O processo foi bem-sucedido? Deixe-nos saber nos comentários abaixo.


Conteúdo

O solo abriga uma grande proporção da biodiversidade mundial. As ligações entre os organismos do solo e as funções do solo são consideradas incrivelmente complexas. A interconexão e complexidade desta 'teia alimentar' do solo significa que qualquer avaliação da função do solo deve necessariamente levar em conta as interações com as comunidades vivas que existem dentro do solo. Sabemos que os organismos do solo decompõem a matéria orgânica, tornando os nutrientes disponíveis para serem absorvidos pelas plantas e outros organismos. Os nutrientes armazenados nos corpos dos organismos do solo evitam a perda de nutrientes por lixiviação. Os exsudatos microbianos atuam para manter a estrutura do solo, e as minhocas são importantes na bioturbação. No entanto, descobrimos que não entendemos os aspectos críticos sobre como essas populações funcionam e interagem. A descoberta da glomalina em 1995 indica que não temos conhecimento para responder corretamente a algumas das questões mais básicas sobre o ciclo biogeoquímico nos solos. Há muito trabalho pela frente para obter uma melhor compreensão do papel ecológico dos componentes biológicos do solo na biosfera.

Em solo equilibrado, as plantas crescem em um ambiente ativo e estável. O conteúdo mineral do solo e sua estrutura substancial [palavra?] São importantes para seu bem-estar, mas é a vida na terra que impulsiona seus ciclos e fornece sua fertilidade. Sem as atividades dos organismos do solo, os materiais orgânicos se acumulariam e se espalhariam pela superfície do solo, e não haveria alimento para as plantas. A biota do solo inclui:

  • Megafauna: faixa de tamanho - 20 mm para cima, por ex. toupeiras, coelhos e roedores.
  • Macrofauna: intervalo de tamanho - 2 a 20 mm, por ex. piolhos, minhocas, besouros, centopéias, lesmas, caracóis, formigas e opiliões. : faixa de tamanho - 100 micrômetros a 2 mm, por exemplo tardígrados, ácaros e colêmbolos. e Microflora: intervalo de tamanho - 1 a 100 micrômetros, por ex. leveduras, bactérias (comumente actinobactérias), fungos, protozoários, lombrigas e rotíferos.

Destes, bactérias e fungos desempenham um papel fundamental na manutenção de um solo saudável. Eles agem como decompositores que decompõem materiais orgânicos para produzir detritos e outros produtos de degradação. Detritívoros do solo, como as minhocas, ingerem detritos e os decompõem. Os saprotróficos, bem representados por fungos e bactérias, extraem nutrientes solúveis do delitro. As formigas (macrofaunas) ajudam ao se decompor da mesma maneira, mas também fornecem a parte do movimento conforme se movem em seus exércitos. Também os roedores, comedores de madeira ajudam o solo a ser mais absorvente.

A biologia do solo envolve trabalho nas seguintes áreas:

    de processos biológicos e dinâmica populacional
  • Biologia, física e química do solo: ocorrência de parâmetros físico-químicos e propriedades de superfície nos processos biológicos e comportamento populacional e ecologia molecular: desenvolvimento metodológico e contribuição para o estudo da diversidade de populações microbianas e faunísticas e transferências genéticas de dinâmica populacional, influência de fatores ambientais e processos de funcionamento: interações entre organismos e compostos minerais ou orgânicos envolvimento de tais interações na patogenicidade do solo transformação de compostos minerais e orgânicos, ciclagem de elementos estruturação do solo

Abordagens disciplinares complementares são necessariamente utilizadas, envolvendo biologia molecular, genética, ecofisiologia, biogeografia, ecologia, processos do solo, matéria orgânica, dinâmica de nutrientes [1] e ecologia da paisagem.

As bactérias são organismos unicelulares e os habitantes mais numerosos da agricultura, com populações que variam de 100 milhões a 3 bilhões em um grama. Eles são capazes de uma reprodução muito rápida por fissão binária (dividindo-se em dois) em condições favoráveis. Uma bactéria é capaz de produzir mais 16 milhões em apenas 24 horas. A maioria das bactérias do solo vive perto das raízes das plantas e são freqüentemente chamadas de rizobactérias. As bactérias vivem na água do solo, incluindo a película de umidade que envolve as partículas do solo, e algumas são capazes de nadar por meio de flagelos. A maioria das bactérias benéficas que vivem no solo precisam de oxigênio (e são, portanto, chamadas de bactérias aeróbicas), enquanto aquelas que não precisam de ar são chamadas de anaeróbicas e tendem a causar putrefação de matéria orgânica morta. As bactérias aeróbias são mais ativas em um solo úmido (mas não saturado, pois isso privará as bactérias aeróbias do ar de que precisam) e com pH neutro do solo e onde haja abundância de alimentos (carboidratos e micronutrientes da matéria orgânica) acessível. As condições hostis não matam completamente as bactérias, em vez disso, as bactérias param de crescer e entram em um estágio dormente, e os indivíduos com mutações pró-adaptativas podem competir melhor nas novas condições. Algumas bactérias gram-positivas produzem esporos para esperar por circunstâncias mais favoráveis, e as bactérias gram-negativas entram em um estágio "não cultivável". As bactérias são colonizadas por agentes virais persistentes (bacteriófagos) que determinam a ordem das palavras do gene no hospedeiro bacteriano.

Do ponto de vista do jardineiro orgânico, os papéis importantes que as bactérias desempenham são:

Edição de Nitrificação

A nitrificação é uma parte vital do ciclo do nitrogênio, em que certas bactérias (que fabricam seu próprio suprimento de carboidratos sem usar o processo de fotossíntese) são capazes de transformar o nitrogênio na forma de amônio, que é produzido pela decomposição de proteínas, em nitratos, que estão disponíveis para plantas em crescimento, e mais uma vez convertidos em proteínas.

Edição de fixação de nitrogênio

Em outra parte do ciclo, o processo de fixação de nitrogênio coloca constantemente nitrogênio adicional na circulação biológica. Isso é realizado por bactérias fixadoras de nitrogênio de vida livre no solo ou na água, como Azotobacter, ou por aqueles que vivem em simbiose estreita com plantas leguminosas, como os rizóbios. Essas bactérias formam colônias em nódulos que criam nas raízes de ervilhas, feijões e espécies relacionadas. Eles são capazes de converter o nitrogênio da atmosfera em substâncias orgânicas contendo nitrogênio. [2]

Edição de desnitrificação

Enquanto a fixação de nitrogênio converte o nitrogênio da atmosfera em compostos orgânicos, uma série de processos chamados desnitrificação retorna uma quantidade aproximadamente igual de nitrogênio para a atmosfera. Bactérias desnitrificantes tendem a ser anaeróbias, ou facultativamente anaeróbias (podem alterar entre os tipos de metabolismo dependentes de oxigênio e independentes de oxigênio), incluindo Achromobacter e Pseudomonas. O processo de purificação causado por condições livres de oxigênio converte nitratos e nitritos no solo em gás nitrogênio ou em compostos gasosos, como óxido nitroso ou óxido nítrico. Em excesso, a desnitrificação pode levar a perdas gerais de nitrogênio disponível no solo e subsequente perda de fertilidade do solo. No entanto, o nitrogênio fixado pode circular muitas vezes entre os organismos e o solo antes que a desnitrificação o devolva à atmosfera. O diagrama acima ilustra o ciclo do nitrogênio.

Edição de Actinobactérias

As actinobactérias são críticas na decomposição da matéria orgânica e na formação de húmus. Eles se especializam em quebrar a celulose e a lignina junto com a quitina resistente encontrada nos exoesqueletos dos insetos. A sua presença é responsável pelo doce aroma "terroso" associado a um solo bom e saudável. Eles requerem muito ar e um pH entre 6,0 e 7,5, mas são mais tolerantes a condições de seca do que a maioria das outras bactérias e fungos. [3]

Um grama de solo de jardim pode conter cerca de um milhão de fungos, como leveduras e bolores. Os fungos não têm clorofila e não são capazes de fotossintetizar. Eles não podem usar o dióxido de carbono atmosférico como fonte de carbono, portanto são quimio-heterotróficos, o que significa que, como os animais, eles requerem uma fonte química de energia ao invés de serem capazes de usar a luz como fonte de energia, bem como substratos orgânicos para obter carbono para crescimento e desenvolvimento.

Muitos fungos são parasitas, muitas vezes causando doenças em suas plantas hospedeiras vivas, embora alguns tenham relações benéficas com plantas vivas, conforme ilustrado abaixo. Em termos de criação de solo e húmus, os fungos mais importantes tendem a ser saprotróficos, ou seja, vivem de matéria orgânica morta ou em decomposição, decompondo-a e convertendo-a em formas disponíveis para as plantas superiores. Uma sucessão de espécies de fungos colonizará a matéria morta, começando com aquelas que usam açúcares e amidos, que são sucedidas por aquelas que são capazes de quebrar a celulose e as ligninas.

Os fungos se espalham pelo solo enviando longos e finos fios conhecidos como micélio por todo o solo. Esses fios podem ser observados em muitos solos e montes de composto. A partir do micélio, o fungo é capaz de expelir seus corpos de frutificação, a parte visível acima do solo (por exemplo, cogumelos, cogumelos e puffballs), que podem conter milhões de esporos. Quando o corpo frutífero explode, esses esporos são dispersos pelo ar para se estabelecer em ambientes frescos e podem permanecer adormecidos por anos até que surjam as condições certas para sua ativação ou o alimento certo seja disponibilizado.

Editar micorrizas

Esses fungos que são capazes de viver simbioticamente com plantas vivas, criando uma relação que é benéfica para ambos, são conhecidos como Micorrizas (de meu co significando fungo e riza significando raiz). Os pêlos das raízes das plantas são invadidos pelo micélio da micorriza, que vive parte no solo e parte na raiz e pode cobrir o comprimento do pêlo da raiz como uma bainha ou estar concentrado em torno de sua ponta. A micorriza obtém da raiz os carboidratos de que necessita, em troca fornecendo à planta nutrientes como nitrogênio e umidade. Mais tarde, as raízes da planta também irão absorver o micélio em seus próprios tecidos.

Associações micorrízicas benéficas podem ser encontradas em muitas de nossas plantações comestíveis e de flores. Shewell Cooper sugere que isso inclua pelo menos 80% do brassica e solanum famílias (incluindo tomates e batatas), bem como a maioria das espécies de árvores, especialmente em florestas e bosques. Aqui, as micorrizas criam uma malha subterrânea fina que se estende muito além dos limites das raízes da árvore, aumentando muito sua área de alimentação e, na verdade, fazendo com que as árvores vizinhas se tornem fisicamente interconectadas. Os benefícios das relações micorrízicas com suas plantas parceiras não se limitam aos nutrientes, mas podem ser essenciais para a reprodução das plantas. Em situações em que pouca luz consegue atingir o solo da floresta, como nas florestas de pinheiros da América do Norte, uma muda jovem não consegue obter luz suficiente para fotossintetizar por si mesma e não crescerá adequadamente em um solo estéril. Mas, se o solo for coberto por um tapete micorrízico, a muda em desenvolvimento lançará raízes que podem se ligar aos fios de fungos e através deles obter os nutrientes de que necessita, muitas vezes obtidos indiretamente de seus pais ou árvores vizinhas.

David Attenborough aponta a relação planta, fungo e animal que cria um "trio harmonioso de três vias" a ser encontrado em ecossistemas florestais, em que a simbiose planta / fungo é intensificada por animais como javali, veado, camundongo ou esquilo voador , que se alimentam dos corpos frutíferos dos fungos, incluindo trufas, e causam sua propagação (Vida privada das plantas, 1995). Uma maior compreensão das relações complexas que permeiam os sistemas naturais é uma das principais justificativas do jardineiro orgânico, ao abster-se do uso de produtos químicos artificiais e dos danos que eles podem causar. [ citação necessária ]

Pesquisas recentes mostraram que fungos micorrízicos arbusculares produzem glomalina, uma proteína que se liga às partículas do solo e armazena carbono e nitrogênio. Essas proteínas do solo relacionadas à glomalina são uma parte importante da matéria orgânica do solo. [4]

A fauna do solo afeta a formação do solo e a dinâmica da matéria orgânica do solo em muitas escalas espácio-temporais. [5] Minhocas, formigas e cupins se misturam ao solo à medida que cavam, afetando significativamente a formação do solo. As minhocas ingerem partículas do solo e resíduos orgânicos, aumentando a disponibilidade de nutrientes para as plantas no material que passa e sai de seus corpos. Ao arejar e agitar o solo, e ao aumentar a estabilidade dos agregados do solo, esses organismos ajudam a garantir a infiltração imediata da água. Esses organismos no solo também ajudam a melhorar os níveis de pH.

As formigas e cupins são freqüentemente chamados de "engenheiros de solo" porque, quando eles criam seus ninhos, ocorrem várias alterações químicas e físicas no solo. Entre essas mudanças está o aumento da presença dos elementos mais essenciais como carbono, nitrogênio e fósforo - elementos necessários para o crescimento das plantas. [6] Eles também podem reunir partículas de solo de diferentes profundidades de solo e depositá-las em outros lugares, levando à mistura do solo, tornando-o mais rico em nutrientes e outros elementos.

O solo também é importante para muitos mamíferos. Esquilos, toupeiras, cães da pradaria e outros animais escavadores contam com esse solo para proteção e alimentação. Os animais até mesmo devolvem ao solo, pois sua escavação permite que mais chuva, neve e água do gelo entrem no solo em vez de criar erosão. [7]


Esses são os bandidos com os quais você deve ter cuidado. Os carros não produzem apenas dióxido de carbono e óxidos nitrosos, mas também outros tipos de partículas, incluindo o carbono que vem da combustão do motor.

Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) constituem uma pequena proporção desse material particulado. Esses produtos químicos são conhecidos por causar certos tipos de câncer. No entanto, eles não afetam diretamente as plantas. Em vez disso, eles se misturam com a poeira e pousam na vegetação próxima, o que significa que as plantas e vegetais recebem menos luz do sol do que o normal. Isso certamente é uma coisa ruim.


Girassóis em Chernobyl

O impacto dos girassóis em terras poluídas foi descoberto pela primeira vez após o desastre de Chernobyl. Apesar da perda de vidas, as plantas continuaram a prosperar no deserto nuclear e até cresceram novamente. Intrigados com isso, os cientistas entraram em Chernobyl e plantaram novas sementes.

Para sua surpresa - e deleite - eles aprenderam que girassóis. Em particular, eles eram capazes de absorver metais pesados ​​tóxicos do solo. Talvez mais importante, eles também sugaram a toxicidade das lagoas locais. Garantir que o abastecimento de água seja seguro é essencial para qualquer nação, e isso não teria sido possível sem a ajuda dos girassóis.

O plantio de girassóis, junto com sementes de mostarda, sementes de linho e soja (que se acredita serem igualmente eficazes, se não tão esteticamente agradáveis), agora é uma prática padrão em caso de radiação. Como resultado, o girassol tornou-se um símbolo de paz e de um mundo sem armas nucleares.

Quite understandably, Ukrainian officials lost their stomachs for nuclear weapons after this historical tragedy. Before Chernobyl, the nation had an arsenal of some 1,900 nuclear weapons at their disposal. In the aftermath, all of these were dismantled in neighboring Russia.

By 1996, Ukraine was officially a nuclear-free country. To celebrate this landmark, ministers from Ukraine, Russia, and the USA convened at a disused missile base and planted sunflower seeds.

This new symbol of hope now grows on the area that once housed warheads, which would have been fired on America in the event of a nuclear conflict.


Types of Water Absorption in Plants

Plants typically absorb water by the following two methods:

Active Absorption of Water

This type of water absorption requires the expenditure of metabolic energy by the root cells to perform the metabolic activity like respiration. Active absorption in plant occurs in two ways, namely osmotic and non-osmotic absorption of water.

  1. Osmotic active absorption of water: In this type, the water absorption occurs through osmosis where the water moves into the root xylem across the concentration gradient of the root cell. The osmotic movement is due to the high concentration of solute in the cell sap and low concentration of the surrounding soil.
  2. Non-osmotic active absorption of water: Here, the water absorption occurs where the water enters the cell from the soil against the concentration gradient of the cell. This requires the expenditure of metabolic energy through the respiration process. Hence, as the rate of respiration increases, the rate of water absorption will also increase. Auxin is a growth regulatory hormone, which increases the rate of respiration in plants that, in turn, also increase the rate of water absorption.

Passive Absorption of Water

This type of water absorption does not require the use of metabolic energy. The absorption occurs by metabolic activity like transpiration. Passive absorption is the type where the water absorption is through the transpiration pull. This creates tension or force that helps in the movement of water upwards into the xylem sap. Higher is the transpiration rate, and higher is the absorption of water.

Role of Root Hairs in Water Absorption

A root contains some tubular, hair-like and unicellular structures called Root hairs. In the root system, the region from which the root hairs protrude out is termed as Root hair zone. The zone of root hair is the only region that participates in water absorption activity. Root hair zone is the water-permeable region. Root hairs are the outgrowths, which arise from the epidermal layer called the camada pilífera.

The cell wall of root hair consists of a double layer membrane. Pectin is present in the outer layer, and cellulose is present in the cell wall’s inner layer. Under the cell wall, there is a selectively permeable cytoplasmic-membrane. The cell or cytoplasmic membrane will allow specific substances to pass across the cell concentration gradient.

Root cells, nucleus, and vacuole or cell sap are present inside the cytoplasmic membrane. Soil aggregates contain small droplets of water carried away by the root hairs into the root xylem through different mechanisms, out of which osmosis is most common.


Scientists Using Plants to Clean Up Metals In Contaminated Soil

A forest once grew here in the bend of the Delaware River. Now a multibillion-dollar plant where the Du Pont Company manufactures 750 different chemicals sprawls under the span of the Delaware Memorial Bridge.

After 75 years of manufacturing toxic materials like tetraethyl lead, an anti-knock gasoline additive, at the Chambers Works, E. I. du Pont de Nemours & Company is trying to cleanse some of the contaminants from this now-barren land. Dr. Scott Cunningham, a Du Pont researcher, has an idea for reclaiming it with plants.

But Dr. Cunningham does not envision establishing another forest here. In order to remove substantial concentrations of lead from the ground, he is planting ragweed.

Dr. Cunningham is one of a handful of researchers around the world who are trying to use plants to clean contaminated soil. They are attempting to plant crops that will absorb metals, then harvest the plants and, it is hoped, process them to recycle the metals that are reclaimed.

The process, they say, offers cheaper, more environmentally sound possibilities for cleaning contaminated sites. Absorbing High Concentrations

"No one has successfully remediated a site with plants yet," Dr. Cunningham said. "But it just makes sense."

The researchers use varieties of plants, called "hyperaccumulators," that can build up in their cells higher concentrations of metal than exist in the soil where they are planted. They can be found thriving in areas that most plants, animals and humans would find uninhabitable.

Dr. Cunningham, for instance, tested the levels of lead in plants growing around a basin that used to contain the swill washed from water used in the tetraethyl lead manufacturing plants at the Chambers Works. Two types had large quantities of lead in their upper shoots, hemp dogbane and common ragweed.

Now Dr. Cunningham and his associates have planted a small plot in the defunct tetraethyl lead plant. Amid the exposed brick, pipes, railroad tracks and hard-packed gravel paths, the "garden" grows inside a fence marked with bright yellow tape.

Although they are trying many varieties of plants, the researchers say the ragweed and hemp dogbane are accumulating the most lead. Samples of the ragweed after four months have shown a concentration of 8,000 parts per million lead, although the plot's soil has only 1,000 parts per million. Cleaning Superfund Site

Another field project, the Woburn Market Garden Experiment at Rothamsted Experimental Station in Hartfordshire, England, has produced plants that take up 1 percent of their dried body weight in zinc. Researchers there, led by Dr. Steve McGrath, are also having success absorbing cadmium and nickel deposits, all left by earlier experiments that tested organic wastes as nutrients for plants.

Dr. McGrath has calculated that the zinc could be brought to acceptable levels in 13 croppings. That process could be speeded with manipulation of the soil, fertilizer and plant species, he said.

Perhaps the most widely publicized field experiment is one that Dr. Rufus L. Chaney, a research agronomist at the United States Department of Agriculture, began in 1991 with Mel Chin, a conceptual artist. The project, called "Revival Field," uses a variety of plants to clean a Superfund site in Minnesota.

The goal of all these projects is to produce a genetically altered plant and proper soil conditions to allow plants to amass 2 percent or more of their dried body weight in metals, Dr. Cunningham said. If the plants were large enough, a harvest could produce a substantial quantity of the metal, which could possibly be smelted from the plants.

The plants would need to be dried, like hay, burned and then smelted as a type of "bio-ore." This would avoid the need to return the metals to the ground.

If smelting were not practicable, the researchers say, the burned plants could still be placed in a landfill. The volume of waste from placing the ashed plants in a landfill would still be thousands of times less than that produced in current procedures for reclaiming contaminated soil, the researchers say. Few Alternatives for Cleanup

One of the reasons that this technology, called "green" remediation or phytoremediation, has attracted attention in the last few years is that there are few alternatives for cleaning metals from soil.

Bioremediation does not work, since the types of microbes that eat metals are very hard to remove from the soil once they are done.

So companies can vitrify the soil, pouring in a compound that traps the metals to keep them from spreading, or "wash" the soil with an acidic compound, which leaves metal-contaminated acid and soil with impaired abilities to support growth.

The third and most widely used method is to dig up the contaminated soil, mix it with cement and bury it.

"The only technology now is to dig the stuff up and bring it someplace less politically sensitive," said Dr. Paul Jackson, a biochemist at Los Alamos National Laboratory in New Mexico. " 'Suck, muck and truck,' they call it. That's not going to hack it for long."

More traditional forms of soil reclamation are also more expensive. Dwight Bedsole, business director for remediation, safety and environmental services at the Chambers Works, estimated that the company would spend $75 million to $100 million a year for the next five years for remediation at the site.

Dr. Cunningham said that if his research was successful, it could be used as an inexpensive way to slowly clean the land around small companies, urban roads or even farmhouses that used lead paint. It cannot be used to clean highly contaminated sites, however, like those with more than 1 percent lead in their soil. 'Magical Properties'

One of the biggest puzzles of phytoremediation research is why and how some plants accumulate such high levels of toxic metals. Although researchers have been studying plants' potential for reclamation for only a decade, evidence that plants absorb metals has been collected for hundreds of years.

Botanists, metallurgists and archeologists discovered early that the presence of certain plants indicated deposits of metals. Miners in Africa found copper, miners in Russia found uranium and miners in the United States found gold using this method. In addition, archeologists have used plants to pinpoint ancient mining sites and civilizations in Latin America.

Dr. Alan Baker, a geobotanist from the University of Sheffield in England, has traveled to remote climes to test and retrieve plants that survive in highly contaminated soils. He began his research 21 years ago in an effort to discover how the plants withstood such high-metal soils.

Most plants exclude the metals, storing them in their roots where they will not effect the mechanisms of the plant. But a very few accumulate the metals, detoxifying them and storing them in their leaves. Dr. Baker has given cuttings of these plants to Dr. McGrath, with whom he works on the Woburn Market Garden Experiment.

"These plants seem to have magical properties," Dr. Baker said. "There has got to be something we can do to exploit that. We have got to find a way to harness this ability and put it to use cleaning soils."

The same mechanisms that allow plants to take up metals from soil may be used to solve other environmental problems. Some researchers are trying to clean other types of waste, like radionuclides. And some are examining the possibility of breeding plants to exclude toxic wastes rather than take them up. Cleaning Nuclear Sludge

Dr. Jackson, for instance, has been using cells from Jimson weed to clean plutonium from nuclear sludge. He grows the cells, packs them in a resin that he places in a column, and then pumps the sludge through the column. The plutonium binds with the plant cells, removing the radionuclides from the liquid.

Dr. Jackson has also used plant cells in resin to clean metals like copper, selenium and uranium from water or other liquids. His research for the last 10 years has focused on the mechanism by which plants absorb metals and other toxics.

"Of course these metals combine with biological organisms," he said. "That's why they're toxic. If they didn't effect the environment, they would not be considered harmful. We are just taking advantage of that property."

Dr. Jackson is also looking for ways to alter plants so they do not take up toxic metals from the ground. Such alterations would be especially useful for crops like tobacco, tomatoes and potatoes that easily absorb cadmium.

At Rutgers University, Dr. Ilya Raskin is beginning another effort to exclude metals. He will be coordinating an effort to help clean up the waste from the accident at the Chernobyl nuclear power plant in Ukraine in 1986. One priority is to breed forage grasses that exclude all radionuclides, so locally grown meat and milk are not contaminated.

Dr. Raskin is also experimenting with the accumulating properties of mustards, which come from the same cabbage family as the plants Dr. McGrath is using in England. Dr. Raskin is testing the ability of mustards to take up radionuclides as well as chromium, a substantial pollution problem in New Jersey.