Rare earth elements in the anatomical, nutritional and photosynthetic characteristics of Pistia stratiotes

Authors

DOI:

https://doi.org/10.46357/bcnaturais.v17i1.334

Keywords:

Water lettuce, Anatomy, Chlorophyll, ETR, Dry mass

Abstract

Abstract: Rare earth elements (ETR) are used by the technological industry and comprise phosphate fertilizers and their exploration and use on a large scale may result in an increase in the contamination of ETRs in the environment. Pistia stratiotes L. is known to be an efficient macrophyte in pollutant accumulation. The objective of the present work was to evaluate the effect of ETR concentrations (isolates and mixture) on morphoanatomical and nutritional characteristics, gas exchange and photosynthetic pigments of Pistia stratiotes. Gas exchange (photosynthesis analyzer - IRGA), chlorophyll content (chlorophyll meter - SPAD), and the anatomy of roots and leaves, nutrient content, and dry mass were evaluated. There was a reduction in plant growth and the root systems in treatments with a mixture of ETR and lanthanum (La). There is an increase in transpiration to maintain the flow, compensating for the loss of conductivity and allowing nutrients to reach the aerial part. The hoods are extended in La treatments to protect the meristematic region. The absorption of some nutrients are reduced due to the reduction of the root system. The barriers were thickened in the treatments with cerium (Ce). These changes occurred preventing the ETR from being absorbed and transported, causing negative effects on the plant.

Author Biographies

  • Cynthia de Oliveira, Universidade Federal de Lavras. Lavras, Minas Gerais, Brasil

    Engenheira Agrônoma (2008), Mestra em Agronomia/Fisiologia Vegetal (2010) e Doutora em Agronomia/Fisiologia Vegetal (2012) pela Universidade Federal de Lavras (UFLA). Atualmente é Pesquisadora Pós-Doutoranda do Departamento de Ciências do Solo - DCS/UFLA, vinculada ao projeto Elementos Terras Raras (ETRs) em fertilizantes e efeitos nas plantas, do Instituto Tecnológico Vale. Atua desde o início de sua formação profissional (2004) principalmente nas áreas de Anatomia e Fisiologia Vegetal, trabalhando com correlações entre as características estruturais (quantitativas e qualitativas) e o metabolismo, ecofisiologia, nutrição e o desenvolvimento de plantas. Pesquisa nas áreas citadas com o intuito de buscar soluções nos temas: proteção ambiental e segurança alimentar.

  • Evaristo Mauro de Castro, Universidade Federal de Lavras. Lavras, Minas Gerais, Brasil

    Possui graduação em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Viçosa (1986), mestrado em Agronomia (Fisiologia Vegetal) pela Universidade Federal de Lavras (1995) e doutorado em Agronomia (Fitotecnia) pela Universidade Federal de Lavras (2002). Atualmente é professor Titular da Universidade Federal de Lavras. Foi subchefe do Departamento de Biologia no período de 2008 a 2012. É coordenador do Programa de Pós-graduação em Botânica Aplicada desde 2012. Possui experiência nas áreas de Fitotecnia e Botânica Estrutural com ênfase em anatomia ecológica, anatomia dos órgãos vegetativos e em estrutura e funcionamento dos vegetais. É autor do livro intitulado "Histologia Vegetal: Estrutura e Função de Órgãos Vegetativos".

  • Sílvio Junio Ramos, Instituto Tecnológico Vale. Belém, Pará, Brasil

    Eng. Agrônomo com mestrado, doutorado e pós-doutorado em Ciência do Solo. Publicou diversos artigos em periódicos nacionais e internacionais. Atualmente é Pesquisador do Instituto Tecnológico Vale (ITV), atuando principalmente na área de Propagação e Crescimento de Espécies Nativas, Recuperação de Áreas Impactadas pela Mineração, Solos Minerados e Bioindicadores da Recuperação Ambiental. É professor permanente no programa de pós-graduação em Uso Sustentável de Recursos Naturais em Regiões Tropicais no ITV, no programa de pós-graduação em Agronomia da Universidade Federal Rural da Amazônia, e no programa de pós-graduação em Botânica Aplicada da UFLA

Published

06/03/2022

How to Cite

Duarte, A. C. O., Oliveira, C. de, Castro, E. M. de, & Ramos, S. J. (2022). Rare earth elements in the anatomical, nutritional and photosynthetic characteristics of Pistia stratiotes. Boletim Do Museu Paraense Emílio Goeldi - Ciências Naturais, 17(1), 219-236. https://doi.org/10.46357/bcnaturais.v17i1.334