Origem, mobilização e acumulação de arsénio nos solos, águas e na Oryza sativa L. (planta do arroz) no Vale do Tejo

Abstract

O arroz faz parte da alimentação de cerca de metade da população mundial. A planta, os locais de cultivo e a prática agrícola favorecem a absorção e acumulação de arsénio na parte edível, constituindo uma via de exposição humana a este elemento, com reconhecido impacto nocivo na saúde. A produção de arroz nas aluviões do rio Tejo, Almansor e Sorraia não é alheia a esta problemática. Com o intuito de compreender a origem e os processos de mobilização e acumulação do arsénio na cultura orizícola, procedeu-se à caracterização física e química do solo, água e plantas (raízes, colmo/folhas, panícula e grão de nove variedades em diferentes fases fenológicas) e aplicação de métodos estatísticos para estabelecer interdependências entre variáveis interferentes no processo. A água exerce ação preponderante na absorção de arsénio pelas raízes estando esta relacionada com o pH do meio. As raízes e o colmo/folhas, no decurso das fases fenológicas, mostram enriquecimento de arsénio desde o afilhamento até ao emborrachamento, ligeiro decréscimo durante o espigamento e a floração, seguido de aumento no enchimento do grão. As concentrações de arsénio mais elevadas no grão no final da maturação surgem associadas às maiores concentrações nas raízes e no colmo/folhas e à variedade Ariete enquanto as variedades Sprint e Ulisse mostram menores concentração no grão no final da maturação. A concentração de arsénio nas plantas é independente da concentração no solo. A prática agrícola revelou-se responsável pela introdução de arsénio no meio, através da aplicação de fertilizantes fosfatados. O controlo das variáveis físicas e químicas vigentes no solo ao longo do ciclo cultural, pH e Eh, podem minimizar a ação acumulativa no grão e permitir a obtenção de produtos alimentares seguros e de elevada qualidade.

Approximately consume rice within their diet. The rice plant, cultivation areas and agricultural practices lead to arsenic absorption and accumulation in the edible parts, being a pathway to human exposure to this element, with recognized and deleterious health impacts. Rice production in alluvial river plains of Tejo, Almansor and Sorraia rivers is not an exception to this problem. With the aim of arsenic sources recognition, mobilization and accumulation in the rice crops, a physical and chemical characterization was made to soils, waters and plants (roots, stem/leaves, panicle and grain of nine rice cultivars in various phenological phases) and statistical methods applied to stablish interdependencies between variables that controls these processes. The water exhorts influences in arsenic absorption throughout roots, being pH related. The roots and stem/leaves, across the phenological phases, shows arsenic increasing from tillering to panicle development, light decreasing during panicle exsertion and flowering, followed by increasing during grain filling. The highest concentration of arsenic in grains in the maturity stage were associated to the highest concentrations determined in roots and stem/leaves and to the Ariete cultivar while Sprint and Ulisse cultivars revealed the lowest arsenic concentration in grains in maturity stage. Arsenic content in plants were not related to those found in soils. Agricultural practices revealed as being responsible to arsenic introduction into the natural system, related to the usage of phosphorus fertilizers. The control of physical and chemical variables in soils across the agricultural cycle, such as pH and Eh, can minimize arsenic accumulation in grains allowing the production of safe and high quality food products.