Balanço de carbono e atividade enzimática na decomposição aeróbia e anaeróbia de três macrófitas aquáticas em diferentes temperaturas

Macrophytes constitute the set of plants that evolutionarily returned to live in aquatic environments. They are widely distributed in the world and are characterized by a type of vegetation with high rates of primary production. Decomposition rates of these plants are influenced by biotic (i.e. decomposition community) and abiotic (i.e. temperature, dissolved oxygen, ion concentration) factors. Thus, were analyzed during the in vitro decomposition of three aquatic macrophytes with different habits of life (Eichhornia azurea, Eleocharis sp. e Salvinia auriculata): the carbon balance and the mass loss, the activities of the enzymes cellulase (C1 and Cx), xylanase, peroxidase and polyphenol oxidase and its influences on the decomposition of lignocellulosic compounds; and temporal variations of pH, conductivity, degree of aromatization and the content of C:N:P in the dissolved fraction of the chamber of decomposition at different temperatures and under aerobic and anaerobic conditions. For this, chambers of decomposition were prepared with dried plants in a sample of water from the dam of the Beija-Flor (municipality of Luís Antônio, SP - Brazil) fragments. Incubations were kept under aerobic and anaerobic conditions and 4 temperatures (15, 20, 25 e 30 oC). A first-order kinetic model was adopted to describe and compare the kinetics of decomposition of macrophytes. The result analysis concluded that due to heterogeneity of debris, decomposition had biphasic pattern of mass loss, with labile/soluble fraction (COPls ≈ 15.4; 10.6 and 10.7 % for E. azurea, Eleocharis sp. and S. auriculata, respectively) and refractory ( CO ≈ 84.2; 89.4 and 89.0% for E. azurea, Eleocharis sp. and S. auriculata, respectively). Soluble/labile fraction showed mass loss coefficients higher (1.4; 2.0 and 1.0 dia-1 for E. azurea, Eleocharis sp. and S. auriculata, respectively) than the refractory fraction (0.0009; 0.0034 and 0.0014 dia-1 for E. azurea, Eleocharis sp. and S. auriculata, respectively). Both extrinsic factors (i.e. temperature and dissolved oxygen) as well the chemical composition of the plant influenced the decomposition process. Extrinsic fatoress, however, acted so as to lead to decomposition, accepting the hypothesis tested. The habit of life not directly influenced the mass loss.Universidade Federal de Sao CarlosA decomposição exerce importante papel no funcionamento dos sistemas aquáticos, possibilitando a ciclagem de nutrientes e de matéria orgânica nesses ambientes. Macrófitas aquáticas podem constituir importante fonte de entrada de energia nestes ecossistemas, representando até 50% do aporte de carbono orgânico. A velocidade da decomposição bem como o tipo e a quantidade de elementos liberados destas plantas são influenciadas por fatores bióticos e abióticos. Foram analisados durante a decomposição in vitro de três macrófitas aquáticas de hábitos diferentes (Eichhornia azurea, Eleocharis sp. e Salvinia auriculata): o balanço de carbono e a perda de massa, as atividades das enzimas celulase (C1 e Cx), xilanase, peroxidase e polifenol e suas influências na decomposição dos compostos lignocelulósicos; bem como as variações temporais de pH, condutividade, grau de aromatização e o teor de C:N:P na fração dissolvida em câmaras de decomposição sob diferentes condições de temperatura e disponibilidade de oxigênio. Para tanto, câmaras de decomposição foram preparadas com fragmentos secos das plantas com água da represa do Beija-Flor (município de Luís Antônio, SP Brasil). As incubações foram mantidas sob aerobiose e anaerobiose e em 4 temperaturas (15, 20, 25 e 30 oC). Um modelo cinético de primeira ordem foi adotado para descrever e comparar a cinética da decomposição das macrófitas. A análise dos resultados permitiu concluir que os detritos apresentaram-se gê áb / ú ( CO ≈ 15 4; 10 6 10 7 % E. azurea, Eleocharis sp. e S. auriculata ) á ( CO ≈ 84 2; 89 4 89 0% E. azurea, Eleocharis sp. e S. auriculata, respectivamente). As decomposições tiveram padrão bifásico de perda de massa uma vez que a fração lábil/solúvel apresentou coeficientes de perda de massa mais elevados (1,4; 2,0 e 1,0 dia-1 para E. azurea, Eleocharis sp. e S. auriculata, respectivamente) do que a fração refratária (0,0009; 0,0034 e 0,0014 dia-1 para E. azurea, Eleocharis sp. e S. auriculata, respectivamente). Tanto fatores extrínsecos (i.e. temperatura e oxigênio dissolvido) como a composição química da planta influenciaram no processo de decomposição. Os fatoress extrínsecos, porém, atuaram de maneira a conduzir a decomposição, aceitando a hipótese testada. O hábito de vida não influenciou diretamente na perda de massa