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Danos da planta de ozônio: como consertar os danos do ozônio em plantas de jardim

Danos da planta de ozônio: como consertar os danos do ozônio em plantas de jardim


Por: Jackie Carroll

O ozônio é um poluente do ar que é essencialmente uma forma muito ativa de oxigênio. Ele se forma quando a luz solar reage com o escapamento dos motores de combustão interna. O dano do ozônio às plantas ocorre quando a folhagem da planta absorve ozônio durante a transpiração, que é o processo normal de respiração da planta. O ozônio reage com compostos dentro da planta para produzir toxinas que afetam a planta de várias maneiras. O resultado são rendimentos reduzidos e descolorações feias, como manchas prateadas nas plantas.

Como Consertar Danos de Ozônio

As plantas sob estresse têm maior probabilidade de ser seriamente afetadas pelos danos do ozônio e se recuperam lentamente. Trate as plantas danificadas, proporcionando condições o mais próximas possível do ideal para a espécie. Irrigue bem, especialmente em dias quentes, e fertilize na hora certa. Mantenha o jardim livre de ervas daninhas para que as plantas não tenham competição por umidade e nutrientes.

O tratamento de plantas danificadas pelo ozônio não corrige os danos já causados, mas pode ajudar a planta a produzir folhagem nova e saudável e ajudar a prevenir doenças e insetos que normalmente atacam plantas fracas e danificadas.

Danos à planta de ozônio

Existem vários sintomas associados aos danos às plantas de ozônio. O ozônio primeiro danifica a folhagem que está quase madura. À medida que avança, as folhas mais velhas e mais jovens também podem sofrer danos. Os primeiros sintomas são pontilhados ou pequenas manchas na superfície das folhas que podem ser de cor castanha clara, amarela, vermelha, marrom-avermelhada, marrom-escura, preta ou roxa. Com o tempo, as manchas crescem juntas para formar grandes áreas mortas.

Aqui estão alguns sintomas adicionais que você pode ver em plantas com dano de ozônio:

  • Você pode ver manchas brancas ou prateadas nas plantas.
  • As folhas podem ficar amarelas, bronze ou vermelhas, inibindo sua capacidade de realizar a fotossíntese.
  • As folhas dos cítricos e das uvas podem murchar e cair.
  • As coníferas podem apresentar manchas marrom-amareladas e queimaduras nas pontas. Os pinheiros brancos são frequentemente atrofiados e amarelos.

Esses sintomas imitam de perto os de uma variedade de doenças de plantas. O seu agente de extensão cooperativo local pode ajudá-lo a determinar se os sintomas são causados ​​por danos ou doenças do ozônio.

Dependendo da extensão do dano, as plantas podem ter rendimentos reduzidos. Frutas e vegetais podem ser pequenos porque amadurecem muito cedo. As plantas provavelmente superarão os danos se os sintomas forem leves.

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Poluição do ar - plantas anuais, bulbos, coberturas do solo, plantas perenes e videiras


Manchas bronzeadas na folhagem de Rudbeckia

Os danos causados ​​pela poluição do ar são mais comuns em áreas urbanas, mas também podem ocorrer em áreas suburbanas e rurais a favor do vento de locais industriais. A gravidade dos danos às plantas causados ​​pela poluição do ar varia com a hora do dia e com as condições ambientais, como calor, vento, luz solar e tipo de solo. Ozônio, PAN e dióxido de enxofre são poluentes atmosféricos comuns.


Lesão de ozônio em plantações de cucurbitáceas

Pequenos pontos brancos a bronzear nas folhas da cabaça Turbante nas fotografias a seguir são devidos ao ozônio. Elas foram tiradas em 6 de agosto de 2004.

O tecido necrótico intervinal (marrom) na folha de melancia abaixo é o resultado de danos causados ​​pela exposição a alta concentração de ozônio.

A exposição ao ozônio causou as pequenas manchas brancas nas folhas da abóbora nas fotos a seguir. Às vezes, parte da lâmina de uma folha não é ferida devido ao fechamento dos estômatos.

No início de agosto de 2008, quando o ozônio atingiu concentrações altas o suficiente para causar ferimentos, as plantas geralmente murchavam sob as condições quentes e secas, conseqüentemente, estômatos foram fechados limitando o influxo de ozônio nas folhas e, portanto, muito poucos danos foram observados.

Contato

Margaret McGrath, Professora Associada
Centro de pesquisa e extensão de horticultura de Long Island
Riverhead, NY 11901-1098
(631) 727-3595
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Efeitos da poluição do ar em vegetais

A queima de carvão e outros combustíveis fósseis dá origem a vários poluentes químicos, como SO2 (dióxido de enxofre), NOx (óxidos de nitrogênio, como nitrito, nitrato, etc.), O3 (ozônio), bem como uma variedade de outros hidrocarbonetos. O ozônio e o nitrato de peroxiacetila (PAN) produzidos nessas reações podem se tornar prejudiciais às plantas, dependendo da concentração e da duração da exposição. O ozônio causa até 90% dos danos causados ​​pela poluição do ar à vegetação nos Estados Unidos e influencia negativamente o crescimento e o desenvolvimento das plantas, causando diminuições na produção. A lesão do ozônio em melancias é comum na área meso-atlântica. Depois do ozônio, o PAN é o segundo poluente atmosférico mais fitotóxico.

Movimento de poluentes nas plantas

A maior parte dos gases poluentes entra nas folhas pelos estômatos, seguindo o mesmo caminho do CO2. O NOx se dissolve nas células e dá origem a íons nitrito (NO2 -, que é tóxico em altas concentrações) e íons nitrato (NO3– que entram no metabolismo do nitrogênio da planta como se fossem absorvidos pelas raízes). Em alguns casos, a exposição à poluição, particularmente SO2, faz com que os estomas fechem, o que protege a folha contra a entrada adicional do poluente, mas também interrompe a fotossíntese. Nas células, o SO2 se dissolve para produzir íons sulfito, que podem ser tóxicos, mas em baixas concentrações são efetivamente desintoxicados pela planta. A poluição do ar por SO2 pode, na verdade, fornecer uma fonte de enxofre para a planta.

Culturas Afetadas

Tomate, melancia, abóbora, batata, vagem, vagem, feijão, feijão, tabaco, soja, melão, melão, alfafa, beterraba, girassol, cenoura, milho doce, cabaça, ervilha, nabo, uva, pêssego e morango são algumas das culturas mais suscetíveis aos danos da poluição do ar. Pepinos, abóboras e pimentões são menos suscetíveis. A melancia e a abóbora são as mais sensíveis das cucúrbitas, seguidas do melão.

Sintomas

Ozônio: O ozônio é considerado o poluente atmosférico fitotóxico mais prejudicial da América do Norte. A lesão é mais provável durante clima quente e úmido com massas de ar estagnadas. Os sintomas consistem em pequenas manchas ou manchas de formato irregular que variam em cor de marrom escuro a preto ou castanho claro a branco (Fig.1). Os sintomas também incluem pontinhos (pequenas áreas de pigmentação escura com aproximadamente 2 a 4 mm de diâmetro), bronzeamento e vermelhidão. Esses sintomas geralmente ocorrem entre as nervuras na superfície superior da folha de folhas mais velhas e de meia-idade, mas também podem envolver ambas as superfícies das folhas para algumas espécies e cultivares (Figs.1 e 2). O tipo e a gravidade da lesão dependem da duração e da concentração da exposição ao ozônio, das condições climáticas e da genética das plantas. Alguns ou todos os sintomas podem ocorrer em vegetais sob várias condições.

Os sintomas em um cultivar podem ser diferentes dos sintomas em outro. Com a exposição contínua ao ozônio, os sintomas de pontilhado, manchas, bronzeamento e vermelhidão são gradualmente substituídos por clorose e necrose (Figs. 2d e e). O dano foliar precoce do ozônio (Figs. 2b ec) pode assemelhar-se a lesões graves do ácaro-aranha. A presença de ácaros pode ser confirmada examinando a parte inferior da folha. As populações de ácaros teriam que ser comparativamente grandes (> 45 / folha) para causar o tipo de lesão foliar mostrado nas Figs.1b e c. Conforme a exposição ao ozônio continua, as manchas podem se fundir formando áreas necróticas maiores (Figs. 2d e e). Devido ao colapso do tecido induzido pelo ozônio, as folhas estão sujeitas à infecção por patógenos como Alternaria sp (peste precoce) e senescerá mais cedo. As plantas expostas a altas concentrações de ozônio metabolizam menos dióxido de carbono, resultando em menos carbono disponível para os micróbios do solo utilizarem. Conseqüentemente, o enriquecimento do solo e o processamento do carbono diminuem, resultando na diminuição da fertilidade do solo. Os sintomas de dano por ozônio podem aparecer em um lado de uma planta ou caule, dependendo da fonte de poluição e do microclima (Fig. 3).

O padrão de lesão na folhagem é inicialmente observado nas folhas maduras mais velhas perto da copa ou centro da planta, freqüentemente progredindo com o tempo para a folhagem mais jovem. O amarelecimento dos centros das plantas nas fileiras de melancia é bastante distinto e pode dar aos campos um padrão obviamente listrado de faixas alternadas de amarelo e verde. Esse tipo de lesão na melancia pode ser referido como "centro da morte da coroa". Em contraste, a lesão em melões almiscarados é normalmente muito menos severa e é visível em um estágio posterior do desenvolvimento da planta. As plantas irrigadas promoverão um maior desenvolvimento dos sintomas se a cultivar for sensível em comparação com as plantas com estresse hídrico. A lesão do ozônio em melancias geralmente aparece em meados de julho, antes da maturação da fruta. A lesão do ozônio no feijão aparece como bronzeamento na superfície da folha superior e, à medida que o problema progride, lesões necróticas se formam que coalescem e se tornam marrom-avermelhadas.

Dióxido de enxofre: Sintomas de danos às plantações causados ​​por SO2 e seu subproduto ácido sulfúrico geralmente resulta em manchas secas como papel, que são geralmente brancas, castanhas ou cor de palha e marginais ou intermediárias (Fig. 4). Em algumas espécies, a lesão crônica causa manchas marrons a marrom-avermelhadas ou pretas. Ambas as superfícies da folha superior e inferior são afetadas. As veias das folhas permanecem verdes. As plantas e folhas jovens e de meia-idade são as mais sensíveis. A sensibilidade é maior durante os dias com luz solar intensa e alta umidade relativa.

Nitrato de peroxiacetila (PAN): Causa um colapso do tecido na superfície inferior da folha da maioria plantas resultando em folhas que desenvolvem faixas ou manchas de áreas esmaltadas, bronzeadas ou prateadas (Fig. 5). As folhas afetadas geralmente envelhecem prematuramente. Em algumas plantas, como feijão, tomate e tabaco, a lesão pode ocorrer em toda a largura da lâmina foliar. PAN é mais tóxico para plantas pequenas e folhas mais jovens, mas as folhas apenas se formando e começando a se abrir e as folhas mais maduras são menos suscetíveis à lesão de PAN. A formação do PAN é bem documentada na costa oeste dos EUA, com lesões ocorrendo na vegetação ao longo de toda a costa, porém pouco se sabe sobre a concentração de PAN no leste dos Estados Unidos.

Óxidos de nitrogênio (NOs): Esses poluentes desempenham um papel importante na produção de ozônio. Os NOs provavelmente contribuem para uma série de efeitos ambientais, como a eutrofização em águas costeiras como a Baía de Chesapeake. A eutrofização ocorre quando corpos d'água sofrem um aumento de nutrientes que reduzem a quantidade de oxigênio na água, produzindo um ambiente desfavorável à vida animal. Estima-se que 50 milhões de libras de nitrogênio chegam à Baía de Chesapeake através da deposição de NOs na bacia hidrográfica da Baía (Cerco e Noel, 2004).

Etileno: Ocorre no rastro (C2H4) quantidades em propano, gasolina e gás natural e é produzido quando essas substâncias são queimadas. Também está presente na fumaça da madeira e do tabaco. A poluição do etileno influencia as atividades dos hormônios vegetais e reguladores de crescimento, que afetam os tecidos em desenvolvimento e o desenvolvimento normal dos órgãos, sem causar danos aos tecidos foliares. A lesão em plantas de folhas largas ocorre como uma curvatura para baixo das folhas e dos brotos (epinastia), seguida por um retardo no crescimento. Em túneis altos, que queimam propano, querosene ou utilizam motores que queimam gasolina, com pouca ou nenhuma ventilação, mesmo quantidades mínimas desse poluente podem causar sérios danos ao tomate. As plantas de tomate expostas ao etileno podem desenvolver torção nas plantas, desfolha e queda do florescimento.

Perdas de rendimento estimadas: Estimar a perda de rendimento devido a poluentes atmosféricos no campo é difícil e apenas aproximações estão disponíveis. Em um estudo da Califórnia, os danos do ozônio às plantações causaram as maiores perdas de rendimento (10-30%) em melão, uva, cebola e feijão. A produção de sorgo e alface não foi afetada em grande parte pela exposição ao ozônio. Outra pesquisa mostrou que quando as concentrações médias diárias de ozônio chegam a> 50 ppb (partes por bilhão), a produção de vegetais pode ser reduzida em 5-15%.

Gestão: Embora não haja tratamento para a lesão de ozônio, pode ser possível selecionar certos cultivares que são mais tolerantes à poluição do ar em comparação com outros. Poucas pesquisas foram feitas nesta área, entretanto, um estudo de melancia / ozônio por Holmes e Schultheis (2001) na Carolina do Norte mostrou que cultivares sem sementes tendiam a ser mais tolerantes aos danos do ozônio do que cultivares com sementes. Os 10 principais cultivares de melancia menos suscetíveis em ordem decrescente foram: W5051, W5052, Millionaire, HMX913, EX4590339, Freedom, HMX8914, Revolution, Millenium e TRI-X 313. Os 10 cultivares mais sensíveis em ordem crescente foram: SXW 5023, Variedade 800, Stars-N-Stripes, Pinata LS, Athens, WX8, Regency, ACX 5411, Starbrite e Variety 910.

Cerco, C. F. e M. R. Noel. 2004. The 2002 Chesapeake Bay Eutrophication Model. Região III da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos. Escritório do Programa da Baía de Chesapeake, Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento, Laboratório Ambiental EPA 903-R-04-004. Encontrado em: The 2002 Chesapeake Bay Eutrophication Model

Delucchi, M.A., J.J. Murphy, D.R. McCubbin, H.J. Kim. 1998. O Custo dos Danos na Colheita Causados ​​pela Poluição do Ar por Ozônio de Veículos Motorizados: Relatório nº 12 da série: O custo social anualizado do uso de veículos motorizados nos Estados Unidos, com base em dados de 1990-1991. Instituto de Estudos de Transporte, Universidade da Califórnia, Davis, Relatório de Pesquisa UCD-ITS-RR-96-03 (12).

Fiscus, E.L., Booker, F.L., Burkey, K.O. 2005. Respostas das culturas ao ozônio: absorção, modos de ação, assimilação e partição de carbono. Plant, Cell and Environment 28: 997.

Heagle, A.S. 1989. Ozone and crop yield. Annual Review of Phytopathology 27: 397-423.

Holmes, G. J. e J. R. Schultheis. 2001. Susceptibility of watermelon cultigens to ozone damage. Testes B & C. vol. 109: 1-2. Figuras. 1 e 2 contribuído por Gerald Holmes, NCSU.

Queen’s Printer for Ontario, 1991. Reproduzido com permissão. Figuras 3, 4 e 5.

Sikora, E. e A. H. Chappelka. 2004. Air Pollution Damage to Plants. ANR-913 O Sistema de Extensão Cooperativa do Alabama.


O que é terapia de ozônio? Benefícios e riscos

A terapia com ozônio é uma prática controversa da medicina alternativa que usa o gás ozônio para combater doenças.

O ozônio é uma forma de oxigênio. Na medicina alternativa, os praticantes da terapia de ozônio usam formas gasosas ou líquidas de ozônio para tratar condições médicas e como desinfetante tópico.

As pessoas praticam a terapia com ozônio em contextos médicos há muitos anos. No entanto, seu uso agora é controverso em meio a questões de segurança.

Em 2019, a Food and Drug Administration (FDA) alertou contra o uso da terapia com ozônio. Isso ocorre porque não há evidências suficientes para concluir que é eficaz ou seguro para uso médico.

Este artigo fornece uma visão geral da terapia com ozônio, incluindo seus usos, benefícios propostos e possíveis riscos e efeitos colaterais.

Compartilhe no Pinterest Algumas organizações de saúde, incluindo o FDA, têm preocupações sobre a segurança da terapia com ozônio.
Crédito da imagem: James Mutter, 2015.

A terapia de ozônio se refere a práticas médicas que usam gás ozônio.

O gás ozônio é uma forma de oxigênio. Este gás incolor é composto por três átomos de oxigênio. Na alta atmosfera, uma camada de gás ozônio protege a Terra da radiação ultravioleta do sol. No nível do solo, no entanto, o ozônio é "um poluente atmosférico prejudicial".

O gás ozônio é prejudicial quando uma pessoa inala, causando irritação nos pulmões e na garganta, tosse e agravamento dos sintomas de asma. A alta exposição pode causar danos aos pulmões e pode ser fatal.

No entanto, alguns pesquisadores acreditam que o ozônio pode ter efeitos terapêuticos em contextos médicos. Por exemplo, uma revisão de 2011 relata que a terapia com ozônio teve os seguintes usos:

  • tratando artrite
  • combate a doenças virais, como HIV e SARS
  • desinfecção de feridas
  • ativando o sistema imunológico
  • tratamento de doença isquêmica do coração
  • tratando degeneração macular
  • tratando câncer

Atualmente, os pesquisadores estão explorando os efeitos da terapia com ozônio no corpo humano para identificar quaisquer benefícios terapêuticos potenciais.

Até agora, entretanto, houve pouca pesquisa sobre a verdadeira eficácia e segurança da terapia com ozônio. Por esta razão, as organizações oficiais não aprovam atualmente seu uso.

De acordo com um relatório de 2005, não há evidências suficientes para recomendar a terapia com ozônio para HIV ou outras doenças infecciosas, doenças cardíacas, cânceres, doenças da pele ou uma série de outras doenças.

Embora o ozônio tenha mostrado sucesso contra o vírus que causa o HIV fora do corpo, nenhuma pesquisa até agora mostrou sua segurança ou eficácia em humanos vivos.

Algumas pesquisas sugerem que a terapia com ozônio pode combater doenças, incluindo o câncer, modulando a resposta do sistema imunológico e revertendo os déficits de oxigênio no corpo.

No entanto, a Medicina Complementar e Alternativa para o Câncer (CAM Câncer) afirma que não houve ensaios clínicos randomizados em pessoas com câncer e muito poucos ensaios em humanos de terapia com ozônio para qualquer condição.

O FDA não autoriza o uso de ozônio “[i] em qualquer condição médica para a qual não haja prova de segurança e eficácia.”

Isso significa que os pesquisadores precisam realizar muitos mais testes antes de determinar os verdadeiros efeitos da terapia com ozônio no corpo humano e se ela tem ou não benefícios terapêuticos.


4 razões pelas quais você deve evitar purificadores de ar que produzem ozônio

O ozônio não só é potencialmente perigoso para a saúde, como pode nem funcionar. Abaixo estão quatro razões pelas quais você nunca deve usar um purificador de ar que produz ozônio.

1. Os geradores de ozônio podem não funcionar de forma alguma

Alguns fabricantes sugerem que o ozônio tornará quase todos os contaminantes químicos em casa inofensivos, produzindo uma reação química. Isso é incrivelmente enganoso porque uma revisão completa da pesquisa científica mostrou que, para que muitos dos produtos químicos perigosos encontrados dentro de casa sejam eliminados, o processo de reação química pode levar meses ou até anos. Outros estudos também (PDF) observaram que o ozônio não pode remover efetivamente o monóxido de carbono ou de fora. Se usado em concentrações que não excedem os padrões de saúde pública, o ozônio aplicado à poluição do ar interno não remove com eficácia vírus, mofo, bactérias ou outros poluentes biológicos.

2. A reação química pode ser perigosa

Mesmo que os geradores de ozônio provem ser eficazes na eliminação desses produtos químicos, existem certos efeitos colaterais dos quais todos devem estar cientes. Muitos dos produtos químicos do ozônio reagem aos resultados em uma variedade de subprodutos prejudiciais. Por exemplo, quando o ozônio foi misturado com produtos químicos de carpetes novos em um ambiente de laboratório, o ozônio reduziu muitos dos produtos químicos, mas criou uma variedade de produtos químicos orgânicos perigosos no ar. Enquanto os produtos químicos alvo eram reduzidos, os subprodutos perigosos moviam o processo.

3. Geradores de ozônio não removem partículas

Um terceiro fator a ser considerado ao observar os geradores de ozônio é que eles não removem partículas como poeira ou pólen do ar. Isso inclui as partículas que são principalmente responsáveis ​​pelas reações alérgicas. Para combater isso, alguns geradores de ozônio incluem um ionizador que dispersa íons carregados negativamente no ar. Em análises recentes, este processo foi considerado menos competente na remoção de moléculas transportadas pelo ar de poeira, fumaça, pólen e esporos de mofo do que filtros HEPA e precipitadores eletrostáticos.

4. É impossível prever os níveis de exposição

A EPA observa que é cada vez mais difícil determinar a concentração real de ozônio produzida por um gerador de ozônio porque muitos fatores diferentes entram em jogo. As concentrações serão maiores se dispositivos mais poderosos forem usados ​​em espaços menores. O fato de as portas internas estarem fechadas ou não em vez de abertas também afetará as concentrações. Os fatores adicionais que afetam os níveis de concentração incluem quantos materiais e móveis estão na sala para reagir com o ozônio, o nível de ventilação do ar externo e a proximidade de uma pessoa do dispositivo gerador de ozônio.


Discussão

Foi demonstrado que a exposição de plantas a altos níveis de ozônio altera as interações entre plantas e insetos herbívoros. No entanto, a duração da exposição e as interações com a temperatura ambiente ainda não foram consideradas como fatores que afetam as interações planta-herbívoro. Neste estudo, exposições mais longas ao ozônio afetaram a qualidade do Sinapis arvensis plantas mais fortemente, com efeitos subsequentes mais fortes nas interações com o herbívoro Pieris brassicae. P. brassicae borboletas evitaram plantas expostas ao ozônio para oviposição. Apesar de um efeito positivo da exposição ao ozônio sobre a sobrevivência dos ovos, o número de lagartas eclodidas foi menor nas plantas expostas ao ozônio e as lagartas tiveram um desempenho pior ao se alimentar delas, principalmente em temperaturas ambientes mais altas, um cenário climático que provavelmente se tornarão mais comuns no futuro.

Aumentando a duração da exposição de S. arvensis plantas ao ozônio resultaram na prevenção dessas plantas por P. brassicae borboletas ao escolher os locais de oviposição. Isso é provavelmente devido a alterações nas sugestões químicas produzidas pela planta, particularmente mudanças nos produtos químicos da camada limite da folha, que são frequentemente usados ​​na aceitação de plantas alimentícias 30. Nosso estudo está de acordo com alguns outros estudos que abordam os efeitos do ozônio mediados por plantas na preferência de oviposição de insetos herbívoros que mostram que os insetos preferem colocar ovos em plantas controle 6,36. Em outros estudos, a exposição da planta ao ozônio não afetou a preferência de oviposição 11,35, mas, como observamos no presente estudo, pode ser uma questão de tempo de exposição. Em estudos onde as plantas foram apresentadas aos insetos durante a exposição, alguns insetos tiveram preferência por colocar ovos em plantas controle 37, enquanto outros preferiram plantas expostas ao ozônio 35.

As plantas podem reagir à deposição de ovos por uma resposta de hipersensibilidade 32. Em nosso estudo, a sobrevivência dos ovos foi afetada positivamente pelo ozônio. Nossa hipótese é que a exposição a um estresse abiótico (ozônio) antes da deposição do ovo pode ter inibido uma resposta de defesa da planta em plantas expostas ao ozônio, levando a um efeito positivo do ozônio na taxa de sobrevivência dos ovos. Griese et al. 53 mostraram que a expressão ou severidade da resposta de hipersensibilidade não aumenta com o aumento do número de ovos postos, mas os ovos de postura única são mais suscetíveis a ela do que os ovos postos em cachos e os ovos postos em cachos menores tendem a ser mais suscetíveis do que os ovos colocados em cachos maiores. Isso provavelmente ocorre porque eles são mais vulneráveis ​​à dessecação. Embora não tenhamos registrado especificamente a sobrevivência por cacho, houve uma correlação positiva entre o número de ovos por planta e o número médio de ovos por cacho (r = 0,75). Consideramos que uma maior suscetibilidade dos ovos em cachos menores a uma resposta de defesa pode ser a razão pela qual, neste estudo, a taxa de sobrevivência dos ovos foi maior em plantas com mais ovos postos neles. Apesar do efeito positivo do ozônio na sobrevivência dos ovos, o número de lagartas por planta após a eclosão foi ainda maior para plantas controle do que para plantas expostas ao ozônio, mostrando um efeito geral negativo do ozônio.

O efeito do ozônio no desempenho da lagarta também foi negativo, mas apenas para exposições mais longas e somente quando as lagartas foram criadas em temperaturas ambientes mais altas. Isso dá origem a duas hipóteses não mutuamente exclusivas: (1) temperaturas mais altas intensificam a resposta das plantas ao ozônio com consequências no seu valor nutricional e / ou no seu nível de toxicidade, afetando, portanto, o desenvolvimento das lagartas ou (2) o aumento das temperaturas mais elevadas a taxa metabólica das lagartas, levando as lagartas que têm pesos semelhantes na eclosão a divergir mais rapidamente e, portanto, a apresentar uma resposta indireta ao ozônio. Em qualquer um desses casos, o menor peso das lagartas criadas em plantas expostas ao ozônio por 5 dias pode significar que as lagartas estão crescendo em pupas mais leves e fracas ou que as lagartas levarão mais tempo para formar pupas e, portanto, seu ciclo de vida será estendido. Este último foi o caso em um estudo da Jondrup et al. 39, onde observaram que lagartas criadas em plantas sensíveis ao ozônio expostas ao ozônio atingiram o mesmo peso final, mas demoraram mais para formar pupas do que as lagartas criadas nas plantas controle. Por outro lado, Couture et al. 10 observaram que as lagartas apresentaram redução no crescimento quando alimentadas com folhagens de árvores crescendo sob condições de ozônio elevado. Em Khaling et al. 5 ambos os fenômenos ocorreram: lagartas criadas em plantas expostas ao ozônio demoraram mais para formar pupas e as pupas ficaram mais claras. Se o peso reduzido das lagartas criadas em plantas expostas ao ozônio mostradas aqui, se traduzir em um estágio de lagarta mais longo, juntamente com o fato de que o estágio de ovo também foi mais longo para ovos colocados em plantas expostas ao ozônio, os herbívoros terão ciclos de vida mais longos . Conseqüentemente, o número de gerações produzidas por ano pode diminuir e o risco de predação ou parasitismo durante o estágio de desenvolvimento pode aumentar. Os efeitos do ozônio mediados por plantas no desempenho da lagarta não são globalmente negativos: Bolsinger et al. 38 mostrou uma maior taxa de crescimento relativo de lagartas quando criadas em plantas expostas ao ozônio e Jackson et al. 27 observaram uma tendência de aumento do crescimento de lagartas alimentadas com plantas cultivadas em condições de ozônio elevado. Kopper et al. 54 observaram que o ozônio não teve efeito sobre o desempenho de lagartas criadas em árvores que crescem sob condições de ozônio elevadas e Jondrup et al. 39 também não viu nenhum efeito do ozônio em lagartas criadas em linhagens resistentes e selvagens. Quando aliados a informações sobre o estado nutricional do hospedeiro, alguns estudos sugerem que alterações no peso da lagarta estão relacionadas a mudanças no teor de nitrogênio das folhas do hospedeiro, seja o efeito do ozônio negativo 5,9,10,12 ou positivo 27 . Curiosamente, em testes sem chance de escolha, as lagartas consumiram quantidades semelhantes de material vegetal independentemente do tratamento da planta 39 ou consumiram mais material vegetal exposto ao ozônio do que material vegetal de controle 14,36, o que poderia indicar um mecanismo para compensar a redução no valor nutricional . No entanto, em testes de alimentação de dupla escolha, os herbívoros também consumiram mais material vegetal exposto ao ozônio 3,5, sugerindo que mudanças na palatabilidade podem ser a razão para o consumo modificado.

Neste estudo, as borboletas colocaram mais ovos em plantas controle do que em plantas expostas ao ozônio, as mesmas plantas que mais tarde levaram a um melhor desempenho da lagarta. Isso está de acordo com a hipótese de desempenho de preferência 55, que afirma que as fêmeas escolhem locais de oviposição que maximizam a aptidão de sua prole. Fazendo isso, e tendo adultos bastante móveis, P. brassicae pode ser capaz de escapar dos efeitos prejudiciais do ozônio em seu desenvolvimento, desde que exista uma variabilidade em pequena escala nos danos do ozônio. Por outro lado, não podendo se mover, as plantas não conseguem escapar do ozônio. Eles sofrem estresse tanto da exposição ao ozônio quanto da herbivoria. Não testamos as preferências alimentares, mas se Khaling et al. Os resultados de 5 sobre o aumento do consumo de material vegetal exposto ao ozônio seriam aplicados nesta situação, o fato de que, como observamos, as plantas expostas ao ozônio tinham menos lagartas após a eclosão, pode não ser suficiente para compensar o aumento consumo. Em nosso caso, a exposição ao ozônio parece ser um mau negócio tanto para a planta quanto para o herbívoro. Mas mesmo que um deles fosse favorecido pela exposição, as alterações nas interações planta-herbívoro podem afetar a organização das teias alimentares, perturbando o equilíbrio dos ecossistemas.

No geral, a direção e a força da resposta dos herbívoros às plantas expostas ao ozônio parecem variar entre os sistemas planta-inseto. Esta variabilidade pode ser causada por (1) sensibilidade diferente ao ozônio entre espécies de plantas, variedades ou estágios de crescimento, (2) suscetibilidade diferente dos herbívoros às mudanças que o ozônio desencadeia na planta ou (3) diferentes níveis de exposição ao ozônio testados. O grau de sensibilidade de uma planta ao ozônio determina o nível de exposição que causa mudanças mensuráveis ​​na planta que modificam a interação da planta com seus herbívoros. Neste estudo, tanto a planta quanto o herbívoro foram sensíveis o suficiente para que os efeitos do ozônio pudessem ser observados no ciclo de vida do herbívoro nos níveis de ozônio estudados. Nossos resultados também sugerem que os efeitos do ozônio nas interações planta-inseto são cumulativos, uma vez que o ozônio afetou a oviposição e o desempenho da lagarta quando as plantas foram expostas por 5 dias, mas não quando as plantas foram expostas por 1 dia. No entanto, Agathokleous et al. 56 propôs que uma planta não responde linearmente ao ozônio. A resposta de uma planta ao ozônio também pode seguir um modelo hormonal, com baixas doses sendo benéficas para as plantas e efeitos prejudiciais apenas sendo observados quando a dose de ozônio excede o NOAEL (nível de efeitos adversos não observados). No presente estudo, os efeitos prejudiciais nas interações planta-inseto observados para uma exposição de 120 ppb de ozônio, 6 h / dia por 5 dias, revela que esse nível de ozônio está além do NOAEL para este sistema planta-herbívoro.

Nossos resultados identificam que concentrações relativamente baixas de ozônio afetam as interações planta-herbívoro. AOT40 (exposição ao ozônio acumulado acima de um limiar de 40 ppb) é um índice definido pela União Europeia (UE) para a proteção da vegetação. É determinado calculando a soma da diferença entre as concentrações horárias superiores a 40 ppb e 40 ppb ao longo de um determinado período, usando valores horários medidos entre 8h00 e 20h00 CET. Na Diretiva sobre Qualidade do Ar Ambiente 57, a UE apontou para 6000 µg / m3.h (

3000 ppb.h) como o objetivo de longo prazo a ser alcançado. Em nossos tratamentos de 5 dias de duração, o AOT40 calculado é

2300 ppb.h, um nível bem abaixo do objetivo da UE. No entanto, como nossos resultados mostram, esse nível de exposição já foi suficiente para causar efeitos danosos às plantas (lesão visível), bem como afetar as interações planta-herbívoro (oviposição e desempenho da lagarta). Isto aponta para a necessidade de revisão da legislação europeia sobre qualidade do ar, porque atualmente não leva em conta o efeito danoso da exposição aguda ao ozônio, que parece ser importante pelo menos para plantas anuais como a que usamos. É importante ressaltar que nossos dados indicam que picos de ozônio mais frequentes combinados com temperaturas mais altas, conforme previsto para um futuro com aquecimento global contínuo e poluição ambiental, irão reforçar os efeitos negativos do ozônio nas interações planta-herbívoro.

Em resumo, mostramos que expor S. arvensis ao ozônio afeta vários parâmetros do ciclo de vida de seu herbívoro P. brassicae. Our results reveal that a more severe exposure to ozone, especially when combined with higher temperatures, strengthens the effects of the pollutant on plant-herbivore interactions. Because plants vary in their sensitivity to ozone and herbivores vary in their susceptibility to changes in the plants, the alterations in plant-herbivore interations may vary in strength and direction between plant-herbivore systems, affecting the organisation of food webs and possibly disturbing the balance of ecosystems. This accentuates the need to implement measures to reduce the emission of precusors that could lead to ozone peaks such as the ones tested here, particularly in parts of the world where the use of fossil fuels is still increasing.


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