65 research outputs found
Residual de imidazolinonas e sua remediação em elevada concentração de CO2 na atmosfera.
No full textDissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Fitossanidade, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, 2017. Orientador: Luis Antonio de Avila, Co-orientador: André Andres, Edinalvo Rabaioli Camargo
Volatilization of the 2,4-D and dicamba herbicides
No full textAuxinic herbicides are likely to volatilize and reach non-target crops adjacent to
treated areas. This property is affected by the active ingredient formulation. Studying
the behavior and dynamics of molecules and their interactions requires efficient
extraction and sampling methods. Thus, the objective of this work was to develop
and validate methods of analysis and extraction of 2,4-D and dicamba herbicides in
air samples by HPLC-MS / MS (Chapter I); to evaluate the volatilization potential of
auxinic herbicides affected by the presence of straw and in mixture with glyphosate
(Chapter II); and validate a passive collector prototype developed for the monitoring
of auxinic herbicides in the air (Chapter III). According to the results, it was possible
to select the most efficient extraction method, using methanol acidified to pH 2 with
formic acid, to elute the herbicides 2,4-D and dicamba. However, different
chromatographic column elution conditions and source ionization temperature were
required, so two HPLC-MS / MS analysis methods were used. The amount of
volatilized 2.4-D Colex-D™ herbicide was lower compared to the 2.4-D DMA and
dicamba DGA formulations when applied on the straw. When the volatilization of the
choline salt formulation in a tank mix with glyphosate was tested, it showed an
increase in the volatilization potential, related to changes in pH and solution solubility.
The passive collector was validated and proved suitable for use in the monitoring of
2,4-D and dicamba herbicides in the field. In addition, Strata-X® sorbent was efficient
in analyte sorption and indicated for use in air sampling as an alternative to XAD-2.Os herbicidas auxínicos são propensos a volatilizar e atingir culturas não-alvo
adjacentes às áreas tratadas. Esta propriedade é afetada conforme a formulação do
ingrediente ativo. O estudo do comportamento e dinâmica das moléculas e suas
interações exige métodos de extração e amostragem eficientes. Assim, este trabalho
teve como objetivo: desenvolver e validar métodos de análise e extração dos
herbicidas 2,4-D e dicamba em amostras de ar por HPLC-MS/MS (Capítulo I); avaliar
o potencial de volatilização de herbicidas auxínicos afetado pela presença de palha
e em mistura com glifosato (Capítulo II); e, validar um protótipo de coletor passivo
desenvolvido para o monitoramento de herbicidas auxínicos no ar (Capítulo III). Com
os resultados obtidos, foi possível selecionar um método de extração eficiente,
utilizando metanol acidificado a pH 2 com ácido fórmico, para eluição dos herbicidas
2,4-D e dicamba. No entanto, diferentes condições de eluição da coluna
cromatográfica e temperatura de ionização da fonte foram necessárias, portanto,
dois métodos de análises em HPLC-MS/MS foram utilizados. A quantidade de
herbicida 2,4-D Colex-D™ volatilizada foi menor, em comparação as formulações
2,4-D DMA e dicamba DGA, entretanto, quando aplicado em mistura com glifosato,
foi verificado um aumento no potencial de volatilização da formulação 2,4-D sal de
colina, relacionados a mudanças no pH e solubilidade da calda. O coletor passivo foi
validado, mostrando-se adequado para o uso no monitoramento dos herbicidas 2,4-
D e dicamba no campo. Além disso, o sorvente Strata-X® foi eficiente na sorção dos
analitos, sendo indicado para uso na amostragem de ar, como alternativa ao XAD-2
Volatilization of the 2,4-D and dicamba herbicides
No full textAuxinic herbicides are likely to volatilize and reach non-target crops adjacent to
treated areas. This property is affected by the active ingredient formulation. Studying
the behavior and dynamics of molecules and their interactions requires efficient
extraction and sampling methods. Thus, the objective of this work was to develop
and validate methods of analysis and extraction of 2,4-D and dicamba herbicides in
air samples by HPLC-MS / MS (Chapter I); to evaluate the volatilization potential of
auxinic herbicides affected by the presence of straw and in mixture with glyphosate
(Chapter II); and validate a passive collector prototype developed for the monitoring
of auxinic herbicides in the air (Chapter III). According to the results, it was possible
to select the most efficient extraction method, using methanol acidified to pH 2 with
formic acid, to elute the herbicides 2,4-D and dicamba. However, different
chromatographic column elution conditions and source ionization temperature were
required, so two HPLC-MS / MS analysis methods were used. The amount of
volatilized 2.4-D Colex-D™ herbicide was lower compared to the 2.4-D DMA and
dicamba DGA formulations when applied on the straw. When the volatilization of the
choline salt formulation in a tank mix with glyphosate was tested, it showed an
increase in the volatilization potential, related to changes in pH and solution solubility.
The passive collector was validated and proved suitable for use in the monitoring of
2,4-D and dicamba herbicides in the field. In addition, Strata-X® sorbent was efficient
in analyte sorption and indicated for use in air sampling as an alternative to XAD-2.Os herbicidas auxínicos são propensos a volatilizar e atingir culturas não-alvo
adjacentes às áreas tratadas. Esta propriedade é afetada conforme a formulação do
ingrediente ativo. O estudo do comportamento e dinâmica das moléculas e suas
interações exige métodos de extração e amostragem eficientes. Assim, este trabalho
teve como objetivo: desenvolver e validar métodos de análise e extração dos
herbicidas 2,4-D e dicamba em amostras de ar por HPLC-MS/MS (Capítulo I); avaliar
o potencial de volatilização de herbicidas auxínicos afetado pela presença de palha
e em mistura com glifosato (Capítulo II); e, validar um protótipo de coletor passivo
desenvolvido para o monitoramento de herbicidas auxínicos no ar (Capítulo III). Com
os resultados obtidos, foi possível selecionar um método de extração eficiente,
utilizando metanol acidificado a pH 2 com ácido fórmico, para eluição dos herbicidas
2,4-D e dicamba. No entanto, diferentes condições de eluição da coluna
cromatográfica e temperatura de ionização da fonte foram necessárias, portanto,
dois métodos de análises em HPLC-MS/MS foram utilizados. A quantidade de
herbicida 2,4-D Colex-D™ volatilizada foi menor, em comparação as formulações
2,4-D DMA e dicamba DGA, entretanto, quando aplicado em mistura com glifosato,
foi verificado um aumento no potencial de volatilização da formulação 2,4-D sal de
colina, relacionados a mudanças no pH e solubilidade da calda. O coletor passivo foi
validado, mostrando-se adequado para o uso no monitoramento dos herbicidas 2,4-
D e dicamba no campo. Além disso, o sorvente Strata-X® foi eficiente na sorção dos
analitos, sendo indicado para uso na amostragem de ar, como alternativa ao XAD-2
Parâmetros morfológicos e produtividade de milho cultivado em sulco-camalhão em sucessão ao arroz irrigado tolerante a imidazolinonas.
No full textGlyphosate drift in flooded rice and remediation by nitrogen fertilization
No full textDue to crops rotation in rice-land areas and the inclusion of glyphosate-resistant soybean, rice crops are constantly threatened by a drift of glyphosate during aerial applications for burndown treatments in rice and soybean and post emergent management in soybean. Therefore, the present study was conducted to evaluate 1) the potential of glyphosate drift in aerial applications, 2) the yield losses that the glyphosate drift may cause in function of weather conditions interacting with growth stage, and 3) the remediation of rice-crops affected by drift through nitrogen fertilization in the form of urea. Thus, the objectives of this work were: (i) to determine the drift rates in aerial applications (chapter 1); (ii) to evaluate the response of rice plants to simulated glyphosate drift at two sowing times and three growth stages (chapter 2); (iii) remediation of rice crops affected by glyphosate drift through nitrogen fertilization (Chapter 3). Field experiments were carried out to determine the drift rates. An aerial application was made, the xperimental design was completely randomized, evaluating different distances from the application area with use of
sentinel rice plants. By comparison of phytotoxicity and severity scale, the drift rates determined were: 14, 13 and 5% of the dose (1920 g i.a. ha-1), corresponding to the distances of 150, 200 and 400 respectively. In the second experiment of sowing times, sowing was replicated at early and late conditions respectively. Simulated drift applications were performed at 4 and 8 leaf stages and panicle differentiation. Sowing time influenced recovery of treated plots at vegetative stage. For the V4 stage, total recovery was observed during the first year at early sowing time, showing no difference in yield among glyphosate rates and the control treatment. On the other hand, plots treated at reproductive stage presented a higher susceptibility. Rates of 5 to 10% were enough to halve the yield. In the remediation experiment, the recommended nitrogen dose corresponds to 60 kg ha-1 in the form of urea.Sem bolsaEm função da rotação de culturas em áreas de arroz irrigado e a inclusão de cultivares de soja resistentes a glifosato, lavouras de arroz previamente estabelecidas são ameaçadas pela deriva de glifosato durante aplicações para dessecação de plantas de cobertura, ponto de agulha em áreas de arroz e manejo em pós-emergência da soja transgênica. O presente estudo foi conduzido para medir a deriva de glifosato em aplicações aéreas, as perdas em produtividade que a deriva de glifosato provoca em função das condições climáticas de semeadura em interação com o estádio fenológico do arroz e, a remediação de lavouras afetadas por deriva mediante adubação nitrogenada na forma de ureia. Assim, os objetivos deste trabalho foram: (i) determinar a deriva coletada em aplicações aéreas (manuscrito 1); (ii) avaliar a resposta das plantas de arroz à deriva simulada de glifosato em duas épocas de semeadura e três estádios de desenvolvimento (manuscrito 2); (iii) a remediação de lavouras de arroz afetadas por deriva de glifosato mediante adubação nitrogenada (manuscrito 3). Foram realizados experimentos a campo, para a determinação das taxas de deriva em aplicação aérea, avaliando diferentes distâncias a partir da área de aplicação com uso de
plantas de arroz sentinelas. Mediante comparação de fitotoxicidade e escala de severidade, as taxas de deriva determinadas foram: 14% (150 m), 13% (200 m) e 5% (400 m) da dose aplicada (1920 g e.a. ha-1). No segundo experimento foram realizadas semeaduras em dois momentos (época de semeadura precoce, setembro e época de semeadura tardia, novembro). As aplicações de deriva simulada foram realizadas nos estádios de 4 (V4) e 8 (V8) folhas e de diferenciação de panícula (R0). O efeito da época de semeadura influenciou na recuperação das plantas quando estas foram tratadas no estágio vegetativo. Para o estádio V4 observou-se inclusive recuperação total durante o primeiro ano, não tendo diferenças na produtividade entre as doses testadas e a testemunha sem aplicação para a época de semeadura precoce. Já para estádios reprodutivos, a susceptibilidade das plantas foi muito maior, incrementando as perdas. Doses de 5 a 10% foram suficientes para reduzir a produção pela metade. Para a remediação de lavouras de arroz afetadas por 10% de deriva, recomenda-se a aplicação de 60 kg de N ha-1 na forma de ureia
Elucidation of resistant mechanisms of Cyperus iria and Echinochloa colona to herbicides
No full textWeed resistance to herbicides occurs through a wide range of mechanisms, which
are grouped into two: the target-site resistance mechanisms (TSR) and non-targetsite resistance mechanisms (NTSR). The most cases, related to ALS-inhibiting
herbicides, occur due to specific alterations in the enzyme, causing high levels of
resistance. However, herbicide metabolism may occur concomitantly. Glyphosate
resistance involves both mechanisms (TSR and NTSR) and, in specific cases, is
conditioned by temperature. Soil moisture conditions and plant growth stage can
affect the efficiency of this herbicide. The Chapter I aimed at sequencing the ALS
enzyme in C. iria resistant (CYPIR-R) and susceptible (CYPIR-S) biotypes as well as
evaluate evidence of herbicide metabolism through dose-response curve using
malathion (1000 g a.i. ha-1
). In chapter II, the aims were: to assess whether different
temperatures condition resistance in E. colona supposed resistant (ECHCO-SR) and
susceptible (ECHCO-S) biotypes; to evaluate differential absortion/ translocation
among biotypes (by HPLC and ABC transporter inhibitors - sodium ortho-vanadate
and verapamil). In Chapter III, the aim was to evaluate the efficacy of glyphosate in
ECHCO-SR and ECHCO-S biotypes under different soil moisture conditions and
plant growth stages. In study I, the DNA chromatogram showed the presence of
double peaks in the third nucleotide base at the Asp376 position, indicating aspartate
mutation (GAC) to glutamine (GAG), caused by the level of ploidy, presence of
alleles or gene duplication. Malathion synergized the control of bispyribac-sodium on
the resistant biotype. Thus, there is evidence of related mutation and metabolism in
C.iria cross-resistance. In study II, it was found that the temperature of 36-32 ° C
increases the control rate with glyphosate by 2-5x for both ECHCO biotypes,
compared to the temperature of 28-25 °C. However, ECHCO-SR is capable to
survive the glyphosate rate above the recommended maximum, leading to practical
problems, such as plant survival and, consequently, reduction in crop productivity.
HPLC studies indicate differential absorption/ translocation among biotypes. In
addition, pretreatment with ABC carrier inhibitors reduces the control dose of
ECHCO-SR. Thus, temperature-conditioned resistance is suggested. In Chapter III, it
was found that saturated soil conditions and advanced growth stage reduce the
efficacy of glyphosate in E. colona.A resistência de plantas daninhas a herbicidas ocorre por grande variedade de
mecanismos, que são agrupados em dois: os mecanismos relacionados ao local de
ação (TSR) e os mecanismos não relacionados ao local de ação (NTSR). A maioria
dos casos, relacionados aos herbicidas inibidores da ALS, ocorre por alterações
pontuais na enzima, causando elevados níveis de resistência. Porém, a
metabolização herbicida, pode ocorrer concomitante. A resistência ao glifosato
envolve ambos os mecanismos (TSR e NTSR) e, em casos específicos, é
condicionada pela temperatura. Condições de umidade do solo e estágio de
desenvolvimento da planta podem afetar a eficiência desse herbicida. O capítulo I
teve por objetivos o sequenciamento da enzima ALS em C. iria resistente (CYPIR-R)
e suscetível (CYPIR-S), bem como avaliar evidências de metabolização herbicida
por meio de curvas dose-resposta com uso de malathion (1000 g i.a. ha-1
). No
Capítulo II, os objetivos foram: avaliar se temperaturas elevadas condicionam a
resistência de E. colona supostamente resistente (ECHCO-SR) e suscetível
(ECHCO-S); avaliar a absorção/ translocação diferencial entre biótipos (estudos em
HPLC e inibidores de transportadores ABC - sodium ortho-vanadate e verapamil). No
Capítulo III, o objetivo foi avaliar a eficácia do glifosato em biótipos de ECHCO-SR e
ECHCO-S submetidos a diferentes condições de umidade do solo e estágios de
desenvolvimento. No estudo I, o cromatograma do DNA evidenciou a presença de
picos duplos na terceira base de nucleotídeos na posição Asp376, indicando mutação
de aspartato (GAC) para glutamina (GAG), causado pelo nível de ploidia, presença
de alelos ou duplicação gênica da enzima. O malathion sinergizou o controle de
bispyribac-sodium no biótipo resistente. Assim, há evidências de mutação e
metabolização na resistência cruzada de C.iria. No estudo II, constatou-se que a
temperatura de 36-32 °C aumenta a dose de controle com glifosato em 2-5x para
ambos os biótipos de ECHCO, comparado com a temperatura de 28-25 °C. No
entanto, ECHCO-SR é capaz de sobreviver à dose acima da máxima recomendada,
causando problemas práticos, tais como sobrevivência de plantas e,
consequentemente, redução na produtividade da cultura. Estudos em HPLC indicam
absorção/ translocação diferencial entre biótipos. Além disso, o pré-tratamento com
inibidores de transportadores ABC reduz a dose de controle de ECHCO-SR. Dessa
forma, sugere-se resistência condicionada pela temperatura. No capítulo III,
constatou-se que solo saturado e estágios avançados de desenvolvimento reduzem
a eficácia do glifosato em E. colona
Behavior of pre-emergent herbicides on lowland rice seeded on ryegrass straw
No full textEstablishment of no-tillage system in lowland rice has been developed using the ryegrass (Lolium multiflorum) as the main cover crop for this purpose. Cover crops can affect the herbicide dynamics, either by herbicide straw retention or by modification in soil conditions such as soil moisture and temperature. Also, cover crops may affect weed emergency, such as barnyadgrass (Echinochloa sp.), one of the most important weed in lowland rice areas. To date, research in this subject was not performed considering specificity of rice in lowland areas. Therefore, this research was conducted to study: (i) the herbicide dynamics on no-tillage system through a literature review (Chapter 1); (ii) Barnyardgrass control and density, at field scale, by the herbicides clomazone, imazapyr+imazapic, oxyfluorfen, pendimethalin and quinclorac applied on different ryegrass straw quantities (0, 1.5, 3 and 4.5t ha-1); herbicide interception by
straw; and rice grain yield (Chapter 2); (iii) the barnyadgrass response, in greenhouse conditions (GH), using factors explored in chapter 2 plus different periods of simulated rain after application (2, 7 and 14 days after application) (Study 1), and herbicide washoff in ryegrass straw (Study 2) (Chapter 3). Field experiments were performed in two locations and two years, and in GH replicated two times. In field, the experiment was conducted in randomized complete block design with four replications in factorial
arrangement 6 × 4, with first factor constituted by herbicides and second factor by ryegrass straw quantities. In GH, the research was performed under completely randomized design with three factors, using the two factors of Chapter 2 plus the simulated rain periods (Study I). The washoff experiment was conducted using the maximum level of ryegrass straw. In field, barnyadgrass control was superior in the
straw treatments than in bare soil for herbicides oxyfluorfen, pendimethalin and quinclorac in the first year of study, despite the fact that the spray volume interception by straw was 26, 41 and 67% (average among years and locations) when straw levels were 1.5, 3 and 4.5 t ha-1, respectively; control with clomazone and imazapyr+imazapic was not influenced by the ryegrass straw. There was no significant herbicide by straw level interaction for barnyadgrass density, observing that in herbicide absence, the straw resulted in greater barnyardgrass density than in plots of bare soil. Rice grain yield decreased as more straw was present on the soil surface in two locations and two years of study (Chapter 2). In GH, barnyadgrass control was greater than 90%, independent of treatment (Study 1). The herbicide washoff in straw was in follow order: pendimethalin = clomazone < imazapyr = imazapic < quinclorac. Therefore, two first
herbicides presented superior environmental losses and/or straw sorption, and the lasts one were more recalcitrant and were more easily washable from ryegrass straw (Chapter 3). Based on these results, oxyfluorfen, pendimethalin and quinclorac efficacy was positively affected by ryegrass straw on soil surface in years that occur a rain delay after application (first year of study); in years that rain occur soon after application, no influence of straw was reported (second year of study). Furthermore, the herbicides that potentially will potentially reduce efficacy, in case of rainfall delays, are clomazone and pendimethalin, although good efficacy have been seen in greenhouse conditions.Sem bolsaTem-se buscado a implantação do sistema de semeadura direta para a cultura do arroz irrigado, tendo como principal planta de cobertura o azevém (Lolium multiflorum). As plantas de cobertura podem afetar a dinâmica de herbicidas, seja pela retenção na
palha ou pela modificação das condições do solo como a umidade e temperatura, afetando também a emergência de plantas daninhas, sendo o capim-arroz (Echinochloa sp.) uma das principais infestantes no arroz irrigado. Até o momento, pesquisas nesse sentido não foram realizadas. Assim, os objetivos deste trabalho foram: (i) realizar uma revisão de literatura sobre a dinâmica de herbicidas no sistema de semeadura direta (capítulo I); (ii) avaliar, a campo, o controle e a densidade de capim-arroz com os herbicidas clomazone, imazapyr+imazapic, oxyfluorfen, pendimethalin e quinclorac aplicados sobre diferentes quantidades de palha de azevém (0, 1,5, 3 e 4,5t ha-1); a interceptação dos herbicidas pela palha; e a produtividade de grãos do arroz (Capítulo 2); (iii) avaliar a resposta biológica do capim arroz em casa de vegetação (CV) sob os fatores do capítulo 2 e períodos de chuva simula após a aplicação dos herbicidas (2, 7 e 14 dias após a aplicação - DAA) (Estudo I), bem como a lixiviação dos herbicidas na palha pela chuva simulada (Estudo II) (Capítulo 3). Foram realizados estudos de campo em dois locais e dois anos, e em CV replicados duas vezes. No campo, o delineamento experimental foi de blocos casualizados com quatro repetições e esquema bifatorial, sendo o primeiro fator os herbicidas e o segundo as quantidades de palha. Em CV a pesquisa foi conduzida sob delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições e esquema trifatorial, sendo no Estudo I os dois primeiros fatores iguais aos estudos do campo e o terceiro os períodos de chuva simulada; no Estudo II da CV os fatores foram os herbicidas e os períodos de chuva simulada, utilizando-se o máximo nível de palha. No campo, o controle de capim-arroz foi maior na presença de palha para os herbicidas oxyfluorfen, pendimethalin e quinclorac no primeiro ano de estudo, embora na média dos experimentos (locais e anos) a interceptação da calda dos herbicidas pela palha tenha sido de 26, 41 e 67% quando se utilizou 1,5, 3 e 4,5t ha-1 de palha, respectivamente; clomazone e imazapyr+imazapic não sofreram influência dos níveis de palha para a variável controle. Não houve interação entre os fatores herbicidas e níveis de palha no campo para a densidade de capim-arroz, observando-se que, na ausência de herbicidas, a presença de palha proporcionou aumento na emergência de plantas de capim-arroz em relação ao solo nu. A produtividade de grãos de arroz decresceu à
medida que se aumentou os níveis de palha nos dois locais e anos de estudo (Capítulo 2). Na CV, o controle de capim-arroz foi superior a 90% em quaisquer das condições testadas (Estudo I); a lixiviação dos herbicidas na palha seguiu a ordem pendimethalin = clomazone < imazapyr = imazapic < quinclorac, sendo dessa maneira os dois primeiros com as maiores perdas para o ambiente e/ou sorção na palha, e os últimos os mais recalcitrantes e mais facilmente lixiviáveis na palhada do azevém (Capítulo 3). Com base nesses resultados, a eficácia de oxyfluorfen, pendimethalin e quinclorac foi positivamente afetada pela presença de palha na superfície do solo em anos onde há o atraso na ocorrência de chuvas após a aplicação (primeiro ano de estudo. Em anos de ocorrência de chuvas logo após a aplicação não há influência da palha sobre a eficácia dos herbicidas (segundo ano de estudo). Ainda, os herbicidas com potencial decréscimo na eficácia de controle de plantas daninhas em caso de atraso na ocorrência de chuvas são clomazone e pendimethalin, embora tenham se mostrado eficientes no trabalho em casa de vegetação
Behavior of pre-emergent herbicides on lowland rice seeded on ryegrass straw
No full textEstablishment of no-tillage system in lowland rice has been developed using the ryegrass (Lolium multiflorum) as the main cover crop for this purpose. Cover crops can affect the herbicide dynamics, either by herbicide straw retention or by modification in soil conditions such as soil moisture and temperature. Also, cover crops may affect weed emergency, such as barnyadgrass (Echinochloa sp.), one of the most important weed in lowland rice areas. To date, research in this subject was not performed considering specificity of rice in lowland areas. Therefore, this research was conducted to study: (i) the herbicide dynamics on no-tillage system through a literature review (Chapter 1); (ii) Barnyardgrass control and density, at field scale, by the herbicides clomazone, imazapyr+imazapic, oxyfluorfen, pendimethalin and quinclorac applied on different ryegrass straw quantities (0, 1.5, 3 and 4.5t ha-1); herbicide interception by
straw; and rice grain yield (Chapter 2); (iii) the barnyadgrass response, in greenhouse conditions (GH), using factors explored in chapter 2 plus different periods of simulated rain after application (2, 7 and 14 days after application) (Study 1), and herbicide washoff in ryegrass straw (Study 2) (Chapter 3). Field experiments were performed in two locations and two years, and in GH replicated two times. In field, the experiment was conducted in randomized complete block design with four replications in factorial
arrangement 6 × 4, with first factor constituted by herbicides and second factor by ryegrass straw quantities. In GH, the research was performed under completely randomized design with three factors, using the two factors of Chapter 2 plus the simulated rain periods (Study I). The washoff experiment was conducted using the maximum level of ryegrass straw. In field, barnyadgrass control was superior in the
straw treatments than in bare soil for herbicides oxyfluorfen, pendimethalin and quinclorac in the first year of study, despite the fact that the spray volume interception by straw was 26, 41 and 67% (average among years and locations) when straw levels were 1.5, 3 and 4.5 t ha-1, respectively; control with clomazone and imazapyr+imazapic was not influenced by the ryegrass straw. There was no significant herbicide by straw level interaction for barnyadgrass density, observing that in herbicide absence, the straw resulted in greater barnyardgrass density than in plots of bare soil. Rice grain yield decreased as more straw was present on the soil surface in two locations and two years of study (Chapter 2). In GH, barnyadgrass control was greater than 90%, independent of treatment (Study 1). The herbicide washoff in straw was in follow order: pendimethalin = clomazone < imazapyr = imazapic < quinclorac. Therefore, two first
herbicides presented superior environmental losses and/or straw sorption, and the lasts one were more recalcitrant and were more easily washable from ryegrass straw (Chapter 3). Based on these results, oxyfluorfen, pendimethalin and quinclorac efficacy was positively affected by ryegrass straw on soil surface in years that occur a rain delay after application (first year of study); in years that rain occur soon after application, no influence of straw was reported (second year of study). Furthermore, the herbicides that potentially will potentially reduce efficacy, in case of rainfall delays, are clomazone and pendimethalin, although good efficacy have been seen in greenhouse conditions.Sem bolsaTem-se buscado a implantação do sistema de semeadura direta para a cultura do arroz irrigado, tendo como principal planta de cobertura o azevém (Lolium multiflorum). As plantas de cobertura podem afetar a dinâmica de herbicidas, seja pela retenção na
palha ou pela modificação das condições do solo como a umidade e temperatura, afetando também a emergência de plantas daninhas, sendo o capim-arroz (Echinochloa sp.) uma das principais infestantes no arroz irrigado. Até o momento, pesquisas nesse sentido não foram realizadas. Assim, os objetivos deste trabalho foram: (i) realizar uma revisão de literatura sobre a dinâmica de herbicidas no sistema de semeadura direta (capítulo I); (ii) avaliar, a campo, o controle e a densidade de capim-arroz com os herbicidas clomazone, imazapyr+imazapic, oxyfluorfen, pendimethalin e quinclorac aplicados sobre diferentes quantidades de palha de azevém (0, 1,5, 3 e 4,5t ha-1); a interceptação dos herbicidas pela palha; e a produtividade de grãos do arroz (Capítulo 2); (iii) avaliar a resposta biológica do capim arroz em casa de vegetação (CV) sob os fatores do capítulo 2 e períodos de chuva simula após a aplicação dos herbicidas (2, 7 e 14 dias após a aplicação - DAA) (Estudo I), bem como a lixiviação dos herbicidas na palha pela chuva simulada (Estudo II) (Capítulo 3). Foram realizados estudos de campo em dois locais e dois anos, e em CV replicados duas vezes. No campo, o delineamento experimental foi de blocos casualizados com quatro repetições e esquema bifatorial, sendo o primeiro fator os herbicidas e o segundo as quantidades de palha. Em CV a pesquisa foi conduzida sob delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições e esquema trifatorial, sendo no Estudo I os dois primeiros fatores iguais aos estudos do campo e o terceiro os períodos de chuva simulada; no Estudo II da CV os fatores foram os herbicidas e os períodos de chuva simulada, utilizando-se o máximo nível de palha. No campo, o controle de capim-arroz foi maior na presença de palha para os herbicidas oxyfluorfen, pendimethalin e quinclorac no primeiro ano de estudo, embora na média dos experimentos (locais e anos) a interceptação da calda dos herbicidas pela palha tenha sido de 26, 41 e 67% quando se utilizou 1,5, 3 e 4,5t ha-1 de palha, respectivamente; clomazone e imazapyr+imazapic não sofreram influência dos níveis de palha para a variável controle. Não houve interação entre os fatores herbicidas e níveis de palha no campo para a densidade de capim-arroz, observando-se que, na ausência de herbicidas, a presença de palha proporcionou aumento na emergência de plantas de capim-arroz em relação ao solo nu. A produtividade de grãos de arroz decresceu à
medida que se aumentou os níveis de palha nos dois locais e anos de estudo (Capítulo 2). Na CV, o controle de capim-arroz foi superior a 90% em quaisquer das condições testadas (Estudo I); a lixiviação dos herbicidas na palha seguiu a ordem pendimethalin = clomazone < imazapyr = imazapic < quinclorac, sendo dessa maneira os dois primeiros com as maiores perdas para o ambiente e/ou sorção na palha, e os últimos os mais recalcitrantes e mais facilmente lixiviáveis na palhada do azevém (Capítulo 3). Com base nesses resultados, a eficácia de oxyfluorfen, pendimethalin e quinclorac foi positivamente afetada pela presença de palha na superfície do solo em anos onde há o atraso na ocorrência de chuvas após a aplicação (primeiro ano de estudo. Em anos de ocorrência de chuvas logo após a aplicação não há influência da palha sobre a eficácia dos herbicidas (segundo ano de estudo). Ainda, os herbicidas com potencial decréscimo na eficácia de controle de plantas daninhas em caso de atraso na ocorrência de chuvas são clomazone e pendimethalin, embora tenham se mostrado eficientes no trabalho em casa de vegetação
Glyphosate drift in flooded rice and remediation by nitrogen fertilization
No full textDue to crops rotation in rice-land areas and the inclusion of glyphosate-resistant soybean, rice crops are constantly threatened by a drift of glyphosate during aerial applications for burndown treatments in rice and soybean and post emergent management in soybean. Therefore, the present study was conducted to evaluate 1) the potential of glyphosate drift in aerial applications, 2) the yield losses that the glyphosate drift may cause in function of weather conditions interacting with growth stage, and 3) the remediation of rice-crops affected by drift through nitrogen fertilization in the form of urea. Thus, the objectives of this work were: (i) to determine the drift rates in aerial applications (chapter 1); (ii) to evaluate the response of rice plants to simulated glyphosate drift at two sowing times and three growth stages (chapter 2); (iii) remediation of rice crops affected by glyphosate drift through nitrogen fertilization (Chapter 3). Field experiments were carried out to determine the drift rates. An aerial application was made, the xperimental design was completely randomized, evaluating different distances from the application area with use of
sentinel rice plants. By comparison of phytotoxicity and severity scale, the drift rates determined were: 14, 13 and 5% of the dose (1920 g i.a. ha-1), corresponding to the distances of 150, 200 and 400 respectively. In the second experiment of sowing times, sowing was replicated at early and late conditions respectively. Simulated drift applications were performed at 4 and 8 leaf stages and panicle differentiation. Sowing time influenced recovery of treated plots at vegetative stage. For the V4 stage, total recovery was observed during the first year at early sowing time, showing no difference in yield among glyphosate rates and the control treatment. On the other hand, plots treated at reproductive stage presented a higher susceptibility. Rates of 5 to 10% were enough to halve the yield. In the remediation experiment, the recommended nitrogen dose corresponds to 60 kg ha-1 in the form of urea.Sem bolsaEm função da rotação de culturas em áreas de arroz irrigado e a inclusão de cultivares de soja resistentes a glifosato, lavouras de arroz previamente estabelecidas são ameaçadas pela deriva de glifosato durante aplicações para dessecação de plantas de cobertura, ponto de agulha em áreas de arroz e manejo em pós-emergência da soja transgênica. O presente estudo foi conduzido para medir a deriva de glifosato em aplicações aéreas, as perdas em produtividade que a deriva de glifosato provoca em função das condições climáticas de semeadura em interação com o estádio fenológico do arroz e, a remediação de lavouras afetadas por deriva mediante adubação nitrogenada na forma de ureia. Assim, os objetivos deste trabalho foram: (i) determinar a deriva coletada em aplicações aéreas (manuscrito 1); (ii) avaliar a resposta das plantas de arroz à deriva simulada de glifosato em duas épocas de semeadura e três estádios de desenvolvimento (manuscrito 2); (iii) a remediação de lavouras de arroz afetadas por deriva de glifosato mediante adubação nitrogenada (manuscrito 3). Foram realizados experimentos a campo, para a determinação das taxas de deriva em aplicação aérea, avaliando diferentes distâncias a partir da área de aplicação com uso de
plantas de arroz sentinelas. Mediante comparação de fitotoxicidade e escala de severidade, as taxas de deriva determinadas foram: 14% (150 m), 13% (200 m) e 5% (400 m) da dose aplicada (1920 g e.a. ha-1). No segundo experimento foram realizadas semeaduras em dois momentos (época de semeadura precoce, setembro e época de semeadura tardia, novembro). As aplicações de deriva simulada foram realizadas nos estádios de 4 (V4) e 8 (V8) folhas e de diferenciação de panícula (R0). O efeito da época de semeadura influenciou na recuperação das plantas quando estas foram tratadas no estágio vegetativo. Para o estádio V4 observou-se inclusive recuperação total durante o primeiro ano, não tendo diferenças na produtividade entre as doses testadas e a testemunha sem aplicação para a época de semeadura precoce. Já para estádios reprodutivos, a susceptibilidade das plantas foi muito maior, incrementando as perdas. Doses de 5 a 10% foram suficientes para reduzir a produção pela metade. Para a remediação de lavouras de arroz afetadas por 10% de deriva, recomenda-se a aplicação de 60 kg de N ha-1 na forma de ureia
Elucidation of resistant mechanisms of Cyperus iria and Echinochloa colona to herbicides
No full textWeed resistance to herbicides occurs through a wide range of mechanisms, which
are grouped into two: the target-site resistance mechanisms (TSR) and non-targetsite resistance mechanisms (NTSR). The most cases, related to ALS-inhibiting
herbicides, occur due to specific alterations in the enzyme, causing high levels of
resistance. However, herbicide metabolism may occur concomitantly. Glyphosate
resistance involves both mechanisms (TSR and NTSR) and, in specific cases, is
conditioned by temperature. Soil moisture conditions and plant growth stage can
affect the efficiency of this herbicide. The Chapter I aimed at sequencing the ALS
enzyme in C. iria resistant (CYPIR-R) and susceptible (CYPIR-S) biotypes as well as
evaluate evidence of herbicide metabolism through dose-response curve using
malathion (1000 g a.i. ha-1
). In chapter II, the aims were: to assess whether different
temperatures condition resistance in E. colona supposed resistant (ECHCO-SR) and
susceptible (ECHCO-S) biotypes; to evaluate differential absortion/ translocation
among biotypes (by HPLC and ABC transporter inhibitors - sodium ortho-vanadate
and verapamil). In Chapter III, the aim was to evaluate the efficacy of glyphosate in
ECHCO-SR and ECHCO-S biotypes under different soil moisture conditions and
plant growth stages. In study I, the DNA chromatogram showed the presence of
double peaks in the third nucleotide base at the Asp376 position, indicating aspartate
mutation (GAC) to glutamine (GAG), caused by the level of ploidy, presence of
alleles or gene duplication. Malathion synergized the control of bispyribac-sodium on
the resistant biotype. Thus, there is evidence of related mutation and metabolism in
C.iria cross-resistance. In study II, it was found that the temperature of 36-32 ° C
increases the control rate with glyphosate by 2-5x for both ECHCO biotypes,
compared to the temperature of 28-25 °C. However, ECHCO-SR is capable to
survive the glyphosate rate above the recommended maximum, leading to practical
problems, such as plant survival and, consequently, reduction in crop productivity.
HPLC studies indicate differential absorption/ translocation among biotypes. In
addition, pretreatment with ABC carrier inhibitors reduces the control dose of
ECHCO-SR. Thus, temperature-conditioned resistance is suggested. In Chapter III, it
was found that saturated soil conditions and advanced growth stage reduce the
efficacy of glyphosate in E. colona.A resistência de plantas daninhas a herbicidas ocorre por grande variedade de
mecanismos, que são agrupados em dois: os mecanismos relacionados ao local de
ação (TSR) e os mecanismos não relacionados ao local de ação (NTSR). A maioria
dos casos, relacionados aos herbicidas inibidores da ALS, ocorre por alterações
pontuais na enzima, causando elevados níveis de resistência. Porém, a
metabolização herbicida, pode ocorrer concomitante. A resistência ao glifosato
envolve ambos os mecanismos (TSR e NTSR) e, em casos específicos, é
condicionada pela temperatura. Condições de umidade do solo e estágio de
desenvolvimento da planta podem afetar a eficiência desse herbicida. O capítulo I
teve por objetivos o sequenciamento da enzima ALS em C. iria resistente (CYPIR-R)
e suscetível (CYPIR-S), bem como avaliar evidências de metabolização herbicida
por meio de curvas dose-resposta com uso de malathion (1000 g i.a. ha-1
). No
Capítulo II, os objetivos foram: avaliar se temperaturas elevadas condicionam a
resistência de E. colona supostamente resistente (ECHCO-SR) e suscetível
(ECHCO-S); avaliar a absorção/ translocação diferencial entre biótipos (estudos em
HPLC e inibidores de transportadores ABC - sodium ortho-vanadate e verapamil). No
Capítulo III, o objetivo foi avaliar a eficácia do glifosato em biótipos de ECHCO-SR e
ECHCO-S submetidos a diferentes condições de umidade do solo e estágios de
desenvolvimento. No estudo I, o cromatograma do DNA evidenciou a presença de
picos duplos na terceira base de nucleotídeos na posição Asp376, indicando mutação
de aspartato (GAC) para glutamina (GAG), causado pelo nível de ploidia, presença
de alelos ou duplicação gênica da enzima. O malathion sinergizou o controle de
bispyribac-sodium no biótipo resistente. Assim, há evidências de mutação e
metabolização na resistência cruzada de C.iria. No estudo II, constatou-se que a
temperatura de 36-32 °C aumenta a dose de controle com glifosato em 2-5x para
ambos os biótipos de ECHCO, comparado com a temperatura de 28-25 °C. No
entanto, ECHCO-SR é capaz de sobreviver à dose acima da máxima recomendada,
causando problemas práticos, tais como sobrevivência de plantas e,
consequentemente, redução na produtividade da cultura. Estudos em HPLC indicam
absorção/ translocação diferencial entre biótipos. Além disso, o pré-tratamento com
inibidores de transportadores ABC reduz a dose de controle de ECHCO-SR. Dessa
forma, sugere-se resistência condicionada pela temperatura. No capítulo III,
constatou-se que solo saturado e estágios avançados de desenvolvimento reduzem
a eficácia do glifosato em E. colona
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