Resumo Objetivo Avaliar os efeitos alelopáticos da macrófita submersa Ceratophyllum demersum sobre quatro cepas de espécies fitoplanctônicas: duas cianobactérias (Microcystis aeruginosa - produtora de microcistinas e M. panniformis - não produtora) e duas clorófitas (Ankistrodesmus falcatus e Raphidocelis subcapitata). Métodos Foi realizado um experimento de coexistência entre C. demersum e as quatro cepas, durante seis dias, com oito tratamentos e três réplicas. As cepas foram cultivadas em meio ASM1, sob condições laboratoriais controladas. Foram designados dois tratamentos para cada cepa, um com 6 g.L-1 da macrófita, e um controle sem a planta. Biomassas e taxas de crescimento das cepas foram avaliadas a cada dois dias e comparadas pelo teste-T e ANOVA two-way, respectivamente. Resultados Os resultados variaram entre as cepas, sendo a cepa tóxica de M. aeruginosa intensamente inibida por C. demersum, com uma redução de 99,5% na sua biomassa (p<0,001), enquanto a cepa não tóxica de M. panniformis foi menos afetada pelos aleloquímicos, com uma redução de 86,2% (p<0,001). Ankistrodesmus falcatus retardou seu crescimento em coexistência com a macrófita, reduzindo sua biomassa em 50,4% (p<0,01), enquanto que R. subcapitata não foi afetada (p>0,05). Em coexistência com C. demersum, M. aeruginosa apresentou as menores taxas de crescimento (-0,65 d-1), seguida de M. panniformis (-0,15 d-1), A. falcatus (0,19 d-1) e R. subcapitata (0,34 d-1), com diferenças significativas entre todas as cepas (p<0,001). Microcystis aeruginosa apresentou maiores taxas de inibição que Microcystis panniformis (p<0,001), bem como, A. falcatus foi mais inibida que R. subcapitata (p<0,05). Conclusões A presença de microcistinas pode afetar as respostas alelopáticas de C. demersum, que pode liberar mais aleloquímicos em coexistência com cepas tóxicas de M. aeruginosa. Portanto, C. demersum pode ser utilizada em estratégias de biomanipulação para controle de florações de cianobactérias tóxicas e não tóxicas, sem causar danos às demais espécies fitoplanctônicas, como as clorófitas.
Abstract Aim To assess the allelopathic effects of the submerged macrophyte Ceratophyllum demersum on four strains of phytoplankton species: two cyanobacteria (Microcystis aeruginosa - microcystin producing and M. panniformis - non-microcystin producing), and two chlorophytes (Ankistrodesmus falcatus and Raphidocelis subcapitata). Methods A coexistence experiment between C. demersum and the four strains was carried out for six days, with eight treatments and three replicates. The strains were cultivated in ASM1 culture medium, under controlled laboratory conditions. Two treatments were assigned for each strain, one with 6 g.L-1 of the macrophyte, and the control without the plant. Biomasses and growth rates of the strains were evaluated every two days, which were compared through the T-test and two-way ANOVA, respectively. Results The results varied among the strains, with toxic M. aeruginosa being intensely inhibited by C. demersum, with a decrease of 99.5% in its biomass (p<0.001), while non-toxic M. panniformis was less affected by the allelochemicals, with a reduction of 86.2% (p<0.001). Ankistrodesmus falcatus delayed its growth when in coexistence with the macrophyte, decreasing its biomass in 50.4% (p<0.01), while R. subcapitata was not altered (p>0.05). In coexistence with C. demersum, M. aeruginosa exhibited the lowest growth rates (-0.65 d-1), followed by M. panniformis (-0.15 d-1), A. falcatus (0.19 d-1), and R. subcapitata (0.34 d-1), with significant differences between all strains (p<0.001). Microcystis aeruginosa presented higher inhibition rates than M. panniformis (p<0.001), as well as, A. falcatus was more inhibited than R. subcapitata (p<0.05). Conclusions The presence of microcystins could influence the allelopathic responses of C. demersum, that may release more allelochemicals in coexistence with toxic strains of M. aeruginosa. Accordingly, C. demersum can be used in biomanipulation strategies to control toxic and non-toxic cyanobacterial blooms, without damaging other phytoplankton species, like chlorophytes.
