Efeito dos agroquímicos na atividade enzimática dos solos agrícolas: uma revisão bibliográfica
DOI:
https://doi.org/10.22579/22484817.1082Palavras-chave:
cultivo, matéria orgánica, microorganismos, soloResumo
O artigo aborda a importância da atividade enzimática do solo no contexto da agricultura e o impacto dos agrotóxicos nessa atividade. Tendo em vista que a agricultura é fundamental para a economia e a segurança alimentar, mas o cultivo intensivo e a mudança das florestas para os solos cultivados tiveram um impacto negativo na degradação do solo, emitindo grandes quantidades de CO2 para a atmosfera, os diferentes tipos de agrotóxicos utilizados na agricultura são analisados; como pesticidas, inseticidas, herbicidas, bem como alterações na atividade enzimática do solo, que é um indicador-chave de sua saúde e qualidade. Por essa razão, é realizada uma revisão de vários estudos, do período entre 2002 e 2023, que compilam pesquisas relacionadas aos efeitos dos agrotóxicos na atividade enzimática do solo e os possíveis mecanismos subjacentes a essas mudanças. Assim, dentre os resultados, destaca-se a importância de compreender esses efeitos e como eles podem alterar a atividade de enzimas responsáveis por processos chave, como a decomposição da matéria orgânica, a disponibilidade de nutrientes e a regulação da microbiota do solo. Recomenda-se também considerar as implicações desses achados no manejo agrícola e ambiental, bem como na promoção de práticas sustentáveis que minimizem o impacto negativo dos agrotóxicos na atividade enzimática do solo e nos ecossistemas em geral.
Referências
• Afanador, L. N. (2017). Biofertilizantes: conceptos, beneficios y su aplicación en Colombia. Ingeciencia, 2(1), 65-76. https://editorial.ucentral.edu.co/ojs_uc/index.php/Ingeciencia/article/view/2353
• Agbeve, S., Osei-Fosu, P. & Carboo, D. (2014). Levels of organochlorine pesticide residues in Mondia whitei, a medicinal plant used in traditional medicine for erectile dysfunction in Ghana. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:43379958
• Ahmad, S., Chandrasekaran, M. & Ahmad, H. W. (2023). Investigation of the Persistence, Toxicological Effects, and Ecological Issues of S-Triazine Herbicides and Their Biodegradation Using Emerging Technologies: A Review. Microorganisms, 11(10), 2558. https://doi.org/10.3390/microorganisms11102558
• Alkorta, I., Aizpurua, A., Riga, P., Albizu, I., Amézaga, I. & Garbisu, C. (2003). Soil Enzyme Activities as Biological Indicators of Soil Health. Reviews on Environmental Health, 18(1), 65-73. https://doi.org/10.1515/REVEH.2003.18.1.65
• Álvarez, S. (2005). La descomposición de materia orgánica en humedales: la importancia del componente microbiano. Ecosistemas, 14(2), 17-29. https://www.researchgate.net/publication/26495772_La_descomposicion_de_materia_organica_en_humedales_la_importancia_del_componente_microbiano
• Azcarate, M. P., Montoya, J. C. & Koskinen, W. C. (2015). Sorption, desorption and leaching potential of sulfonylurea herbicides in Argentinean soils. Journal of Environmental Science and Health, Part B, 50(4), 229-237. https://doi.org/10.1080/03601234.2015.999583
• Bajsa, N., Morel, M. A., Bra˜na, V. & Castro‐Sowinski, S. (2013). The Effect of Agricultural Practices on Resident Soil Microbial Communities: Focus on Biocontrol and Biofertilization. In Frans de Bruijn (Ed.), Molecular Microbial Ecology of the Rhizosphere (pp. 687-700). Editorial Wiley. https://doi.org/10.1002/9781118297674.ch65
• Beltrán-Pineda, M. E. y Bernal-Figueroa, A. A. (2022). Biofertilizantes: alternativa biotecnológica para los agroecosistemas. Revista Mutis, 12(1). https://doi.org/10.21789/22561498.1771
• Bini, I., Annabi, A., Jallouli, M., Marzouki, S., Gharbi, N., Elfazaa, S. & Montassar, M. (2016). Carbamates pesticides induced immunotoxicity and carcinogenicity in human: A review. Journal of Applied Biomedicine, 14, 85-90. https://doi.org/10.1016/j.jab.2016.01.001
• Botero, L. R., Nagles, N., Quintero, J. C. y Peñuela, G. A. (2011). Efecto de la concentración del metil paratión y el extracto de levadura como factores de selección de microorganismos degradadores del pesticida a partir de suelos contaminados. Revista Ingenierías Universidad de Medellín, 10(19), 13-20. http://www.scielo.org.co/pdf/rium/v10n19/v10n19a02.pdf
• Bustamante-Osuna L. Z., Cruz-Quiñonez, J. L., Guerrero-Flores, M. C., Medina-Torres, Y. M., Ortiz-Muñoz, M. I. y Rice-Maldonado, M. (2019). Efecto del uso del plaguicida metil-paratión sobre las propiedades físico-químicas y biológicas del suelo en los cultivos de tomate (Solanum lycopersicum) en el predio Campo Chaparral, Unidad Culiacán, México. https://www.researchgate.net/publication/333677151_EFECTO_DEL_USO_DEL_PLAGUICIDA_METIL-PARATION_SOBRE_LAS_PROPIEDADES_FISICO-QUIMICAS_Y_BIOLOGICAS_DEL_SUELO_EN_LOS_CULTIVOS_DE_TOMATE_Solanum_lycopersicum_EN_EL_PREDIO_CAMPO_CHAPARRAL_UNIDAD_CULIACAN_ME
• Cardona, W. A., Bolaños, M. M. y Chavarriaga, W. (2016). Efecto de fertilizantes químicos y orgánicos sobre la agregación de un suelo cultivado con Musa acuminata AA. Acta Agronómica, 65(2), 144-148. https://doi.org/10.15446/acag.v65n2.44493
• Cuervo Andrade JL. (2007). Interacción del glifosato (roundup®) con la biota microbiana del suelo y comportamiento de este herbicida en tres suelos del Tolima-Colombia, bajo condiciones controladas. [Tesis Doctoral]. Bogotá: Universidad Nacional de Colombia.
• COP- Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes. (2019). Texto revisado de 2019 del Convenio que incluye enmiendas- Tratado Multilateral Ambiental que busca proteger la salud humana y el medio ambiente frente a los contaminantes orgánicos persistentes. Documento disponible en: https://www.pops.int/TheConvention/Overview/TextoftheConvention/tabid/2232/Default.aspx
• Cruz-Cárdenas, C. I., Zelaya, L. X., Sandoval, G., de los Santos, S., Rojas, E., Chávez, I. F. y Ruíz, S. (2021). Utilización de microorganismos para una agricultura sostenible en México: consideraciones y retos. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 12(5), 899-913. https://cienciasagricolas.inifap.gob.mx/index.php/agricolas/article/view/2905/4188
• del Puerto, A. M., Suárez, S. y Palacio, D. E. (2014). Efectos de los plaguicidas sobre el ambiente y la salud. Revista Cubana de Higiene y Epidemiología, 52(3), 372-387. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=223240764010
• Díaz-Rodríguez, A. M., Salcedo, L. A., Félix, C. M., Parra-Cota, F. I., Santoyo, G., Puente, M. L., Bhattacharya, D., Mukherjee, J. & de los Santos-Villalobos, S. (2021). The Current and Future Role of Microbial Culture Collections in Food Security Worldwide. Frontiers in Sustainable Food Systems, 4. https://doi.org/10.3389/fsufs.2020.614739
• Dilly, O. (2003). Regulation of the respiratory quotient of soil microbiota by availability of nutrients. FEMS Microbiology Ecology, 43(3), 375-381. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2003.tb01078.x
• Dohrmann, A. B., Küting, M., Jünemann, S., Jaenicke, S., Schlüter, A. & Tebbe, C. C. (2012). Importance of rare taxa for bacterial diversity in the rhizosphere of Bt- and conventional maize varieties. The ISME Journal, 7(1), 37-49. https://doi.org/10.1038/ismej.2012.77
• El Mujtar, V., Muñoz, N., Prack, B., Pulleman, M. & Tittonell, P. (2019). Role and management of soil biodiversity for food security and nutrition; where do we stand? Global Food Security, 20, 132-144. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2019.01.007
• Esquivel-Cote, R., Gavilanes-Ruiz, M., Cruz-Ortega, R. y Huante, P. (2013). Importancia agrobiotecnológica de la enzima ACC desaminasa en rizobacterias, una revisión. Revista Fitotecnia Mexicana, 36(3), 251-258. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-73802013000300010&lng=es&nrm=iso&tlng=es
• Farooq, M. S., Wang, X., Uzair, M., Fatima, H., Fiaz, S., Maqbool, Z., Rehman, O. U., Yousuf, M. & Khan, M. R. (2022). Recent trends in nitrogen cycle and eco-efficient nitrogen management strategies in aerobic rice system. Frontiers in Plant Science, 13. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.960641
• Fosu-Mensah, B. Y., Okoffo, E. D., Darko, G. & Gordon, C. (2016). Assessment of organochlorine pesticide residues in soils and drinking water sources from cocoa farms in Ghana. SpringerPlus, 5, 869. https://doi.org/10.1186/S40064-016-2352-9
• Garay, I., Herrera, J., Fernández, J. A., Díaz, A. y Domínguez, E. Y. (2022). Contaminación en el suelo por uso irracional de agroquímicos y sus repercusiones en salud. Actas del VII Congreso de Investigación, Desarrollo e Innovación de la Universidad Internacional de Ciencia y Tecnología. https://revistas.unicyt.org/index.php/actasidi-unicyt/article/view/54
• Gómez-Luna, B. E., Hernández-Morales, A., Herrera-Méndez, C. H., Arroyo-Figueroa, G., Vargas-Rodríguez, L. y Olalde-Portugal, V. (2012). Aislamiento de bacterias promotoras del crecimiento de la rizósfera de plantas de guayaba (Psidium guajava). Ra Ximhai, 8(3), 97-102. https://doi.org/10.35197/rx.08.03.e1.2012.10.bg
• Gordon, C. y Marrugo, J. L. (2018). Prácticas Agrícolas Y Riesgos A La Salud Por El Uso De Plaguicidas En Agricultores Subregión Mojana – Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 9(1), 29-40. https://doi.org/10.22490/21456453.2098
• Grandez, G. (2020). Revisión Sistemática: Efectos de los agroquímicos en la calidad de los suelos agrícolas usando Bioindicadores, 2020. [Trabajo de grado Pregrado, Universidad César Vallejo. https://repositorio.ucv.edu.pe/handle/20.500.12692/59147
• Hernández-Soriano, MC; Mingorance, MD; y Peña, A. (2007). Interacción de pesticidas con una interfase de suelo modificada por surfactante: Efecto de las propiedades del suelo. Coloides y superficies A. Aspectos fisicoquímicos y de ingeniería, 306, 49-55.
• Hussain, S., Hartley, C. J., Shettigar, M. & Pandey, G. (2016). Bacterial biodegradation of neonicotinoid pesticides in soil and water systems. FEMS Microbiology Letters, 363(23), fnw252. https://doi.org/10.1093/femsle/fnw252
• Ibarra-Villarreal, A. L., Gándara-Ledezma, A., Godoy-Flores, A. D., Herrera-Sepúlveda, A., Díaz-Rodríguez, A. M., Parra-Cota, F. I. & de los Santos-Villalobos, S. (2021). Salt-tolerant Bacillus species as a promising strategy to mitigate the salinity stress in wheat (Triticum turgidum subsp. durum). Journal of Arid Environments, 186. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2020.104399
• IRAC España. (2024). Clasificación del modo de acción de insecticidas y acaricidas incluyendo nematicidas. Comité de acción contra la resistencia a insecticidas. (5.1 ed.). https://irac-online.org/documents/folleto-modo-de-accion-insecticidas-y-acaricidas/
• Joshi, H., Somduttand, S., Choudhary, P. & Mundra, S. L. (2019). Role of Effective Microorganisms (EM) in Sustainable Agriculture. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 8(03), 172-181. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2019.803.024
• Krzysko-Lupicka, T. & Sudol, T. (2008). Interactions between glyphosate and autochthonous soil fungi surviving in aqueous solution of glyphosate. Chemosphere, 71(7), 1386-1391. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2007.11.006
• Landini, F, Beramendi, M. y Vargas, G. L. (2019). Uso y manejo de agroquímicos en agricultores familiares y trabajadores rurales de cinco provincias argentinas. Revista Argent Salud Pública, 10(38), 22-28. https://ri.conicet.gov.ar/bitstream/handle/11336/104376/CONICET_Digital_Nro.8932fef3-fbb9-4626-9e88-f4f8c237e4cf_A.pdf?sequence=2
• Li, M., Li, Q., Yao, J., Sunahara, G., Duran, R., Zhang, Q. & Ruan, Z. (2022). Transcriptomic response of Pseudomonas nicosulfuronedens LAM1902 to the sulfonylurea herbicide nicosulfuron. Scientific Reports, 12, 13656. https://doi.org/10.1038/s41598-022-17982-7
• Maphuhla, N. G., Lewu, F. B., y Oyedeji, O. O. (2021). The Effects of Physicochemical Parameters on Analysed Soil Enzyme Activity from Alice Landfill Site. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(1), 221, 1-15. https://doi.org/10.3390/IJERPH18010221
• Mdeni, N. L., Adeniji, A. O., Okoh, A. I. & Okoh, O. O. (2022). Analytical Evaluation of Carbamate and Organophosphate Pesticides in Human and Environmental Matrices: A Review. Molecules, 27(3), 618. https://doi.org/10.3390/molecules27030618
• Mohammadi, K. (2011). Soil Microbial Activity and Biomass as Influenced by Tillage and Fertilization in Wheat Production. American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences (AEJAES), 10(3), 330-337. https://www.researchgate.net/publication/228476702
• Molina, N. P. y Castro, J. (2018). Síntomas oculares reportados por los trabajadores expuestos a agroquímicos en cultivos de flores. Ciencia y Tecnología para la Salud Visual y Ocular. 16(2), 45-53. https://doi.org/10.19052/sv.5331
• Ochoa, V., Hinojosa, M. B. Gómez-Muñoz, B. y García-Ruiz, R. (2007). Actividades enzimáticas como indicadores de calidad del suelo en agroecosistemas ecológicos. Revista de inicio a la investigación Universidad de Jaén. https://www.researchgate.net/publication/232607805_Actividades_enzimaticas_como_indicadores_de_calidad_del_suelo_en_agroecosistemas_ecologicos
• Ortiz, M. L., Ortiz, L. Y. y Chaves, G. (2013). Efecto de la aplicación de agroquímicos en un cultivo de arroz sobre los microorganismos del suelo. Acta Agronómica, 62(1),66-72. https://revistas.unal.edu.co/index.php/acta_agronomica/article/view/30023
• Pertile, M., Lopes, J. E., Araujo, F. F., Mendes, L. W., Van den Brink, P. J. & Ferreira, A. S. (2020). Responses of soil microbial biomass and enzyme activity to herbicides imazethapyr and flumioxazin. Scientific Reports 10, 7694, 1-9. https://doi.org/10.1038/s41598-020-64648-3
• Piotrowski, J. S. & Rillig, M. C. (2008). Succession of Arbuscular Mycorrhizal Fungi: Patterns, Causes, and Considerations for Organic Agriculture. Advances in Agronomy, 97, 111-130. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(07)00003-X
• Ritika, B. & Utpal, D. (2014). Biofertilizer, a way towards organic agriculture: A review. African Journal of Microbiology Research, 8(24), 2332-2343. https://doi.org/10.5897/AJMR2013.6374
• Sánchez, C., Enríquez, R., López, H. y Velásquez, M. (2018). Estudio cronoamperométrico de la transferencia de triazinas a través de la interfase de dos soluciones electrolíticas inmiscibles. Ingeniare. Revista chilena de ingeniería, 26(4), 585-592. https://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052018000400585
• Sawunyama, P.; y Bailey, GW 2001. Modelado de la interacción de agroquímicos con superficies ambientales: pesticidas sobre superficies de rutilo y organo-rutilo. J. Mol. Structure 541, 119-129
• Schulz, R., Bub, S., Petschick, L. L., Stehle, S. & Wolfram, J. (2021). Applied pesticide toxicity shifts toward plants and invertebrates, even in GM crops. Science, 372(6537), 81-84. https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe1148
• Silberman J. y Taylor, A. (2023). Carbamate Toxicity. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482183/
• Silveira-Gramont, M. I., Aldana-Madrid, M. L., Piri-Santana, J., Valenzuela-Quintanar, A. I., Jasa-Silveira, G. y Rodríguez-Olibarria, G. (2018). Plaguicidas agrícolas: un marco de referencia para evaluar riesgos a la salud en comunidades rurales en el Estado de Sonora, México. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 34(1), 7-21. https://doi.org/10.20937/RICA.2018.34.01.01
• Simon-Delso, N., Amaral-Rogers, V., Belzunces, L. P., Bonmatin, J. M., Chagnon, M., Downs, C., Furlan, L., Gibbons, D. W., Giorio, C., Girolami, V., Goulson, D., Kreutzweiser, D. P., Krupke, C. H., Liess, M., Long, E., McField, M., Mineau, P., Mitchell, E. A. D., Morrissey, C. A., … Wiemers, M. (2015). Systemic insecticides (neonicotinoids and fipronil): trends, uses, mode of action and metabolites. Environmental Science and Pollution Research, 22, 5-34. https://doi.org/10.1007/s11356-014-3470-y
• Singh, J. S., Pandey, V. C. & Singh, D. P. (2011). Efficient soil microorganisms: A new dimension for sustainable agriculture and environmental development. Agriculture, Ecosystems & Environment, 140(3-4), 339-353. https://doi.org/10.1016/j.agee.2011.01.017
• Steinweg, J. M., Dukes J. S., Paul, E. A. & Wallenstein, M. D. (2013). Microbial responses to multi-factor climate change: effects on soil enzymes. Frontiers in Microbiology, 4. https://doi.org/10.3389/fmicb.2013.00146
• Vázquez, M. B., Moreno, M. V., Amodeo, M. R. & Bianchinotti, M. V. (2021). Effects of glyphosate on soil fungal communities: A field study. Revista Argentina de Microbiología, 53(4), 349-358. https://doi.org/10.1016/j.ram.2020.10.005
• Xie, H., Wang, X., Chen, J., Li, X., Jia, G., Zou, Y., Zhang, Y. & Cui, Y. (2019). Occurrence, distribution and ecological risks of antibiotics and pesticides in coastal waters around Liaodong Peninsula, China. Science of The Total Environment, 656, 946-951. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.11.449
• Yu, B., Chen, Z., Lu, X., Huang, Y., Zhou, Y., Zhang, Q., Wang, D. & Li, J. (2020). Effects on soil microbial community after exposure to neonicotinoid insecticides thiamethoxam and dinotefuran. Science of The Total Environment, 725. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138328
• Zaragoza-Bastida, A., Valladares-Carranza, B., Ortega-Santana, C., Zamora-Espinosa, J., Velázquez-Ordoñez, V. & Aparicio-Burgos, J. (2016). Implications of the use of organochlorine in the environment, and public health. Abanico Veterinario, 6(1), 43-55. https://www.medigraphic.com/pdfs/abanico/av-2016/av161f.pdf
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