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Ecotoxicological evaluation of pesticide mixtures

Autor(es): Santos, Miguel João Gonçalves dos cv logo 1

Data: 2011

Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/3612

Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro

Assunto(s): Biologia; Pesticidas: Toxicidade; Ecotoxicologia; Indicadores biológicos


Descrição
Neste trabalho o risco da aplicação de moluscicidas (metaldeído e metiocarbe) para o isópode terrestre Porcellionides pruinosus foi avaliado usando como parâmetros a mortalidade e biomarcadores de exposição. O tempo até à morte dos isópodes (após contacto com os moluscicidas) foi muito curto, especialmente no caso da exposição ao metiocarbe. Os vários biomarcadores revelaram-se úteis para a compreensão do modo de acção dos dois moluscicidas neste isópode, particularmente o efeito do carbamato metiocarbe na inibição da enzima acetilcolinesterase (AChE). Os efeitos de combinações binárias de três produtos de protecção das plantas (PPP) dimetoato, glifosato e espirodiclofeno foram avaliados testando o comportamento de evitamento de P. pruinosus, o sucesso reprodutivo do colêmbolo Folsomia candida e o crescimento das plantas Brassica rapa e Triticum aestivum, usando os dois modelos de referência de concentração de adição (CA) e acção independente (IA). O modelo MIXTOX foi usado para avaliar possíveis desvios (devido a interacções entre os pesticidas) dos dois modelos de referência. Os resultados obtidos permitem constatar que estes PPP quando aplicados segundo a dose recomendada não acarretam efeitos perniciosos para os organismos testados. Foi detectado sinergismo na mistura feita com glifosato e espirodiclofeno no isópode P. pruinosus e na mistura com glifosato e dimetoato na planta T. aestivum. Um ecossistema terrestre em pequena escala (“STEM”) foi desenvolvido, contendo um solo agrícola mediterrânico. Nestes STEM, minhocas (Eisenia andrei), P. pruinosus, B. rapa e “bait-lamina” foram incorporados no sentido de avaliar os efeitos da aplicação de dimetoato com espirodiclofeno e glifosato com dimetoato. A dose recomendada de aplicação dos PPP, quer na exposição individual quer nas misturas binárias não teve quaisquer efeitos nas espécies testadas. As minhocas foram sensíveis à aplicação conjunta de dimetoato com espirodiclofeno (10 vezes a dose recomendada) na sua distribuição vertical ao longo da coluna do STEM, e foi detectado sinergismo (i.e. mais minhocas escaparam do que a predição feita pelo modelo IA). Em todas as misturas binárias feitas com glifosato e dimetoato registou-se um decréscimo no consumo de “bait-lamina”, indicando sinergismo (menos “bait-lamina” consumidos que o esperado). Dos quatro biomarcadores (Catalase, AChE, GST e LPO) avaliados nos isópodes, verificaram-se diferenças significativas na actividade da enzima AChE (quando dimetoato foi aplicado no solo) e LPO (aumento da actividade devido à aplicação de glifosato e dimetoato). In this work the risk of applying molluscicidal baits (with metaldehyde and methiocarb) to the terrestrial isopod Porcellionides pruinosus, was assesses using the time to lethality as well as biomarkers of exposure. The time to death values found in the single exposures to both molluscicides were very low, especially in the case of methiocarb. The use of several biomarkers was a suitable tool to understand the mode of action of these two molluscicides in this isopod species, particularly the effect of the carbamate methiocarb on the inhibition of acetylcholinesterase (AChE) activity. The effects of binary combinations of three plant protection products (PPP), dimethoate, glyphosate and spirodiclofen on the avoidance behaviour on Porcellionides pruinosus, the reproductive effort of the collembolan Folsomia candida and on the growth pattern of the plants Brassica rapa and Triticum aestivum were assessed using the two reference models of concentration addition (CA) and independent action (IA). The MIXTOX model was used to detect possible deviations (due to the interaction between pesticides) from the two reference models. The results seemed to corroborate that these PPPs have no detrimental effects when applied at recommended doses. Synergism was detected in the mixture made with glyphosate and spirodiclofen applied to P. pruinosus and with the mixture of glyphosate and dimethoate applied to T. aestivum. A small-scale terrestrial ecosystem (“STEM”) containing a Mediterranean agricultural soil was designed, where earthworms (Eisenia andrei), P. pruinosus, B. rapa and bait-lamina strips were incorporated to survey the effects of binary combinations of dimethoate with spirodiclofen and glyphosate with dimethoate. The recommended application dose of the PPP did not cause any impairment in the growth pattern of the tested species. Earthworms were sensitive in their depth distribution due to the application dimethoate and spirodiclofen (10 times the recommended dose) tested, and a synergistic pattern, (i.e. worms escaped more than predicted by the IA model) was observed. In all the binary mixtures performed with dimethoate and glyphosate, a decrease in the feeding activity (bait-lamina consumption) of the soil fauna was observed, indicating synergism (less baits eaten than expected).From the four biomarkers assessed in isopods (Catalase, AChE, GST, and LPO), only a significant difference in the AChE (decrease after dimethoate exposure) and LPO activity (increase after exposure to glyphosate and dimethoate) was observed. Doutoramento em Biologia FCT; FSE BD/31562/2006
Tipo de Documento Tese de Doutoramento
Idioma Inglês
Orientador(es) Loureiro, Susana Patrícia Mendes; Soares, Amadeu
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