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Relação entre os herbicidas e sustentabilidade
Dana Katia Meschede
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Prejuízos aos sistemas de produção
Competição
Alelopatia
Hospedando pragas, doenças e nematóides
Dificultam tratos culturais
Efeitos prejudiciais dos métodos de controle
Aumento do custo de produção (quedas de produção e
custos de controle)
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Eucalyptus grandis
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unesp
EPSPsGlyphosate
Phosphoenol pyruvate
Shikimate
Shikimate-3-phosphate
Enolpyruvylshikimate-3-Phosphate
ChorismateAnthralinate
Tryptophan
Indol Acetic Acid - IAA
Isochorismate
Salicylic acid – SA
Pyruvate
Tyrosine
Prephenate Arogenate
Phenylalanine
trans-Cinamic acid
PALAIP
Benzoic acid
p-Coumaric acid
PhenylpropanoidsCoumarins
p-Coumaryl CoA Lignins
Naringenin chalcone
Naringenin FlavonesIsoflavones
DihydroquercetinAnthocyaninCondensed tannins
Methyl Salicylicate – MeSA
Eriodictyol
EPSPsGlyphosate
Phosphoenol pyruvate
Shikimate
Shikimate-3-phosphate
Enolpyruvylshikimate-3-Phosphate
ChorismateAnthralinate
Tryptophan
Indol Acetic Acid - IAA
Isochorismate
Salicylic acid – SA
Pyruvate
Tyrosine
Prephenate Arogenate
Phenylalanine
trans-Cinamic acid
PALAIP
Benzoic acid
p-Coumaric acid
PhenylpropanoidsCoumarins
p-Coumaryl CoA Lignins
Naringenin chalcone
Naringenin FlavonesIsoflavones
DihydroquercetinAnthocyaninCondensed tannins
Methyl Salicylicate – MeSA
Eriodictyol
Ruuhola, T. & Julkinen-Tito, R. Trade-off between sinthesys of salicylicates and growth of micropropagated Salix pentandra. J. Chem. Ecol., v.29, n.7, p.1565-1588, 2003.
SA e MeSA Fungistase
EPSPs
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Ação de herbicidas
Outros objetivos
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Manejo Integrado
Envolve um somatório de tecnologias de diversas áreas destacando-se a biologia, a ecologia, a economia, a matemática, a química e a informática. Consiste na criação de uma estrutura objetiva para tomada de decisões quanto ao uso dos vários métodos de controle.... O manejo integrado visa manter as populações alvo abaixo de níveis de dano econômico através do uso de técnicas representadas pelos diversos métodos de controle.
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Objetivos do Manejo Integrado de Plantas Daninhas
Combinar diferentes práticas agronômicas reduzindo
a dependência e aumentando o período de utilização de
cada uma delas.
Manter as densidades populacionais em níveis
manejáveis
Evitar o aumento da diversidade genética das
comunidades. Evitar a seleção ou introdução de
espécies ou genótipos de difícil controle.
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Métodos de Controle Disponíveis
Cultura Cobertura viva Cobertura morta Herbicidas Preparo do solo Controle biológico (cultura) Práticas preventivas Estresses ambientais
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Constituição de bases de dados sobre os métodos de
controle
Maximizar e preservar a capacidade de controle das
culturas
Maximizar a capacidade de controle do meio Utilizar adequadamente coberturas Utilizar adequadamente as restrições climáticas Ocupação contínua do ambiente
Recomendações gerais
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Indicadores da eficiência dos programas de manejo
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Indicadores da eficiência dos programas de manejo
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Indicadores da eficiência dos programas de manejo
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Indicadores da eficiência dos programas de manejo
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Maximização e preservação da capacidade de controle
*Soja com práticas de manejo adequadas
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Maximização e preservação da capacidade de controle
* Intoxicação por herbicidas **Baixa probabilidade da seletividade
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Uso de Coberturas
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Uso de Coberturas
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Uso de Coberturas
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Alelopatia
Alteração do regime térmico
Luz: qualidade e quantidade
Barreira física à emergência
Retenção da água de chuva
Aumento da umidade do solo
Teor superficial de MO e atividade microbiana
Predação
Quebra de dormência
Efeitos das coberturas sobre as plantas daninhas
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Molish (1937): toda interação bioquímica
entre plantas
Rice (1974): Qualquer efeito prejudicial,
direto ou indireto, de uma planta sobre outra,
através da produção de compostos químicos
liberados no meio.
Alelopatia
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Uso de solução de solo em estudos de alelopatia e sorção
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Brachiarias Panicum Tiririca Grama-seda Sorgo Cana Girassol Eucalyptus Pinus Aveia Centeio Milheto Trigo Mentrasto ...
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Reação das PlantasResistência local (LAR)
Resistência Sistêmica (SAR)
Efeitos e danos provocados por pragas, doenças, plantas daninhas e agentes abióticos
Eliciadores produzidos por pragas, doenças e plantas daninhas
Sistemas de Sinalização e Amplificação de SinaisÁcido Jasmônico ou Jasmonato: JA
Ácido Salicílico ou Salicilil: SAÉster Metílico do Ácido Jasmônico: MeJA Éster metílico do Ácido Salicílico: MeSA
(Etileno; Outros Compostos Voláteis; AOS e Óxido Nítrico - NO)
Expressão de Genes de Reação Sistêmica que podem levar, ou não, à resistência
Sistemas de recepção e reconhecimento dos eliciadores
Sistemas de reconhecimento dos efeitos e danos
Reação das PlantasResistência local (LAR)
Resistência Sistêmica (SAR)
Efeitos e danos provocados por pragas, doenças, plantas daninhas e agentes abióticos
Eliciadores produzidos por pragas, doenças e plantas daninhas
Sistemas de Sinalização e Amplificação de SinaisÁcido Jasmônico ou Jasmonato: JA
Ácido Salicílico ou Salicilil: SAÉster Metílico do Ácido Jasmônico: MeJA Éster metílico do Ácido Salicílico: MeSA
(Etileno; Outros Compostos Voláteis; AOS e Óxido Nítrico - NO)
Expressão de Genes de Reação Sistêmica que podem levar, ou não, à resistência
Sistemas de recepção e reconhecimento dos eliciadores
Sistemas de reconhecimento dos efeitos e danos
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Fator de estresse
µg / g de matéria seca
Clorogênicos
Isoclorogênicos
Testemunha
43
135 Luz ultra-violeta 113
203
Água
258
320 UV e água
455
512
Nitrogênio
458
1065 Nitrogênio e UV
310
375
Nitrogênio e água
645
2185 Nitrogênio, água e UV
546
979
Del Moral (1972)
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Signals
ReceptorsPhospholipid
Lipase
Linolenic acid
1,3-Hidroperoxylinolenic acid
LOXLipase
LOX
AOS
12,13-epoxy-octadecatrieonic acid
Cis-3-hexanal Trans-2-hexanal
HL Cis-9-ODA Trans-10-ODA
Cutin monomers
AOC
12-oxo-PDA
α -Ketal + γ -ketalH2O
Reductase
β-oxidation x 3
Jasmonic acid
Gene expression
catabolitesMeJA
conjugates
Signals
ReceptorsPhospholipid
Lipase
Linolenic acid
1,3-Hidroperoxylinolenic acid
LOXLipase
LOX
AOS
12,13-epoxy-octadecatrieonic acid
Cis-3-hexanal Trans-2-hexanal
HL Cis-9-ODA Trans-10-ODA
Cutin monomers
AOC
12-oxo-PDA
α -Ketal + γ -ketalH2O
Reductase
β-oxidation x 3
Jasmonic acid
Gene expression
catabolitesMeJA
conjugates
Síntese de JA e MeJA
Signals
ReceptorsPhospholipid
Lipase
Linolenic acid
1,3-Hidroperoxylinolenic acid
LOXLipase
LOX
AOS
12,13-epoxy-octadecatrieonic acid
Cis-3-hexanal Trans-2-hexanal
HL Cis-9-ODA Trans-10-ODA
Cutin monomers
AOC
12-oxo-PDA
α -Ketal + γ -ketalH2O
Reductase
β-oxidation x 3
Jasmonic acid
Gene expression
catabolitesMeJA
conjugates
Signals
ReceptorsPhospholipid
Lipase
Linolenic acid
1,3-Hidroperoxylinolenic acid
LOXLipase
LOX
AOS
12,13-epoxy-octadecatrieonic acid
Cis-3-hexanal Trans-2-hexanal
HL Cis-9-ODA Trans-10-ODA
Cutin monomers
AOC
12-oxo-PDA
α -Ketal + γ -ketalH2O
Reductase
β-oxidation x 3
Jasmonic acid
Gene expression
catabolitesMeJA
conjugates
Síntese de JA e MeJA
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EPSPsGlyphosate
Phosphoenol pyruvate
Shikimate
Shikimate-3-phosphate
Enolpyruvylshikimate-3-Phosphate
ChorismateAnthralinate
Tryptophan
Indol Acetic Acid - IAA
Tyrosine
Prephenate Arogenate
Phenylalanine
trans-Cinamic acidBenzoic acid
p-Coumaric acid
PhenylpropanoidsCoumarins
p-Coumaryl CoA Lignins
Naringenin chalcone
Naringenin FlavonesIsoflavones
DihydroquercetinAnthocyaninCondensed tannins
Eriodictyol
EPSPsGlyphosate
Phosphoenol pyruvate
Shikimate
Shikimate-3-phosphate
Enolpyruvylshikimate-3-Phosphate
ChorismateAnthralinate
Tryptophan
Indol Acetic Acid - IAA
Tyrosine
Prephenate Arogenate
Phenylalanine
trans-Cinamic acidBenzoic acid
p-Coumaric acid
PhenylpropanoidsCoumarins
p-Coumaryl CoA Lignins
Naringenin chalcone
Naringenin FlavonesIsoflavones
DihydroquercetinAnthocyaninCondensed tannins
Eriodictyol
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Resultados e evidências demonstrando tanto a
ausência quanto a presença de efeitos alelopáticos
bastante potentes e persistentes.
Quando os efeitos ocorrem, não são seletivos,
dificultando o uso no controle de plantas daninhas sem
riscos para as culturas.
Importância do pastejo, roçada e aplicação do
glyphosate.
Brachiaria decumbens
Brachiaria brizantha
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Efeitos sobre o regime
térmico
FCA / Unesp – Botucatu Velini (2004)
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Regime Térmico: Efeito da Palha e da Profundidade no Solo
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10020
25
30
35
40
45
50Graus C
Sem palha - 1cm Sem palha - 5cm15 t/ha - 1cm 15 t/ha - 5cm
FCA / Unesp – Botucatu Velini (2004)
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Efeitos sobre a
quantidade e qualidade
da luz
FCA / Unesp – Botucatu Velini (2004)
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Resultados de Fener (1980)
Não sensíveis à luz: Aschirantes aspera e
Conyza bonariensis
Sensíveis à quantidade de luz: Ageratum
conyzoides e Galinsoga parviflora
Sensíveis à qualidade da luz: Bidens
pilosa e Richardia brasiliensis
FCA / Unesp – Botucatu Velini (2004)
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Absorbância por clorofilas de várias espécies
0,0
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
0,4
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
Comprimentos de onda - nm
Ab
so
rbâ
ncia
(C
CO
=1cm
)
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P660 Dormência
P730 Germinação
660nm
730nm
Escuro
Clorofila: Grande absorção de 660nm Pouca absorção de 730nm
Relação E730 / E660 Gramíneas: 3 a 7
Leguminosas: >10
Espécies Sensíveis: Tiririca e picão-preto
660nm 730nm
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660nm P660 Dormência
P730 Germinação 730nm
Escuro Luz branca
Luz Filtrada
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Coberturas com clorofila
Reduzem a quantidade de luz
Mudam o balanço entre comprimentos de
ondas
Síndrome da fuga do sombreamento
Rajcan, I. and Swanton, C.J. Understanding maize-weed competition: resource
competition, light quality and the whole plant. Fiel Crops Research 71: 139-150, 2001.
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EPSPsGlyphosate
Phosphoenol pyruvate
Shikimate
Shikimate-3-phosphate
Enolpyruvylshikimate-3-Phosphate
ChorismateAnthralinate
Tryptophan
Indol Acetic Acid - IAA
Tyrosine
Prephenate Arogenate
Phenylalanine
trans-Cinamic acidBenzoic acid
p-Coumaric acid
PhenylpropanoidsCoumarins
p-Coumaryl CoA Lignins
Naringenin chalcone
Naringenin FlavonesIsoflavones
DihydroquercetinAnthocyaninCondensed tannins
Eriodictyol
EPSPsGlyphosate
Phosphoenol pyruvate
Shikimate
Shikimate-3-phosphate
Enolpyruvylshikimate-3-Phosphate
ChorismateAnthralinate
Tryptophan
Indol Acetic Acid - IAA
Tyrosine
Prephenate Arogenate
Phenylalanine
trans-Cinamic acidBenzoic acid
p-Coumaric acid
PhenylpropanoidsCoumarins
p-Coumaryl CoA Lignins
Naringenin chalcone
Naringenin FlavonesIsoflavones
DihydroquercetinAnthocyaninCondensed tannins
Eriodictyol
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Coberturas mortas (sem clorofila)
Reduzem a quantidade de luz
Pode preservar a condição de dormência
fundamentada no fitocromo até que a
nova cultura sombreie o solo
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Efeito da distribuição
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• Respostas de diferentes espécies à cobertura com palha
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Brachiaria plantaginea
0 2 4 6 8 10 15
t de palha / ha
0
50
100
150
200
250Nº de plantas / 0,5 m²
Com palhaApós a remoção da palha
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Panicum maximum
0 2 4 6 8 10 15
t de palha / ha
0
10
20
30
40
50
60
70Nº de plantas / 0,5 m²
Com palhaApós a remoção da palha
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Brachiaria decumbens
0 2 4 6 8 10 15
t de palha / ha
0
20
40
60
80
100
120
140Nº de plantas / 0,5 m²
Com palhaApós a remoção da palha
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Sida rhombifolia
0 2 4 6 8 10 15
t de palha / ha
0
50
100
150
200Nº de plantas / 0,5 m²
Com palhaApós a remoção da palha
Martins et al. (1999)
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Digitaria horizontalis
0 2 4 6 8 10 15
t de palha / ha
0
10
20
30
40
50
60
70Nº de plantas / 0,5 m²
Com palhaApós a remoção da palha
FCA / Unesp – Botucatu Velini (2004)
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Euphorbia heterophylla
0 2 4 6 8 10 15
t de palha / ha
0
20
40
60
80Nº de plantas / 0,5 m²
Com palhaApós a remoção da palha
Martins et al. (1999) FCA / Unesp – Botucatu
Velini (2004)
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Ipomoea grandifolia
Martins et al. (1999)
0 2 4 6 8 10 15
t de palha / ha
0
10
20
30
40
50
60
70Nº de plantas / 0,5 m²
Com palhaApós a remoção da palha
FCA / Unesp – Botucatu Velini (2004)
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Efeito de Palhadas Importância da Quantidade e Distribuição
Para algumas espécies, a palhada tem eficiência
comparável à dos herbicidas
6 a 10 t de palha / ha proporcionam controles entre
50% e 85% para as espécies mais sensíveis
Cobertura deve ser espessa e uniforme
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Avaliação da quantidade de palha em campo
180 áreas em PR e MS (Maciel, 2001)
1 4 7 10 13 16 19 22
x 1000 Kg de Matéria Seca/ha
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0,035Frequência não acumulada (%)
cevadatrigoaveia-colhidaaveia-roladaazevémmilhomilhetocapim-braquiária
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0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60 70Dias Após Manejo
% d
o P
eso
Inic
ial
MilhetoCrotalariaMilho safrinhaSorgoGuanduFeijãoGirassolAveia
Pereira (2.001) FCA / Unesp – Botucatu Velini (2004)
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0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60 70Dias Após Manejo
% d
o Pe
so In
icia
lMilhetoCrotalariaMilho safrinhaSorgoGuanduFeijãoGirassolAveia
Culturas de
fechamento
lento
-Maximizar a produção de biomassa
-Atrasar a operação de manejo
-Seleção do tipo de cobertura* FCA / Unesp – Botucatu
Velini (2004)
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0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60 70Dias Após Manejo
% d
o P
eso
Inic
ial
MilhetoCrotalariaMilho safrinhaSorgoGuanduFeijãoGirassolAveia
Fundamental conhecer a dinâmica de
nutrientes
FCA / Unesp – Botucatu Velini (2004)
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0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60 70Dias Após Manejo
% d
o Pe
so In
icial
MilhetoCrotalariaMilho safrinhaSorgoGuanduFeijãoGirassolAveia
Palha com potencial alelopático ou que
estimule a rápida germinação?
FCA / Unesp – Botucatu Velini (2004)
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O controle é sempre feito pela cultura,
pela palha e pelos herbicidas
S E M E A D U R A
C O L H E I T A
Palha
Herbicida - Pré
Herbicida – Pós+Res
Cultura
PAI
PTPI
Baixa capacidade de controle da cultura e do meio
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O controle é sempre feito pela cultura,
pela palha e pelos herbicidas
S E M E A D U R A
C O L H E I T A
Palha
Herbicida - Pós
Herbicida – Pré
Cultura
PTPI
PAI
Alta capacidade de controle da cultura e do meio
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Interceptação de herbicidas pela palha (Costa, Ikeda et al. 2003)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
t de palha de aveia / ha
0102030405060708090
100110
Porcentagem de interceptação pela palhaAITTDGFLTJTXXR - 1,5XR - 3,0
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Ikeda et al. (2.001): dados não publicados
0 2 4 6 8 10 12
Q uantidade de palha de ave ia - t/ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100% do do FDC-1 que passou pe la palha na aplicação
Média
Interceptação de herbicidas pela palha (Costa, Ikeda et al. 2003)
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Dinâmica da água na palha (Maciel, 2001)
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Aumento do Teor Superficial de Matéria Orgânica (Bayer, 1996)