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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI PRÓ-REITORIA DE ENSINO ENGENHARIA AGRONÔMICA JULIANA DE SOUZA RODRIGUES Efeito dos herbicidas indaziflam e imazapic no controle de seis espécies de gramíneas anuais presentes nos Estados Unidos Sete Lagoas 2016

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI

PRÓ-REITORIA DE ENSINO

ENGENHARIA AGRONÔMICA

JULIANA DE SOUZA RODRIGUES

Efeito dos herbicidas indaziflam e imazapic no controle de seis espécies de

gramíneas anuais presentes nos Estados Unidos

Sete Lagoas

2016

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JULIANA DE SOUZA RODRIGUES

Efeito dos herbicidas indaziflam e imazapic no controle de seis espécies de

gramíneas anuais presentes nos Estados Unidos

Trabalho de Conclusão de Curso

apresentado ao curso de Engenharia

Agronômica da Universidade Federal de

São João Del Rei como requisito parcial

para obtenção do título de Engenheira

Agrônoma.

Área de concentração: Manejo de Plantas

daninhas

Orientador: Prof. Amilton Ferreira da Silva

Sete Lagoas

Junho, 2016

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JULIANA DE SOUZA RODRIGUES

Título do trabalho: Efeito dos herbicidas indaziflam e imazapic no controle de

seis espécies de gramíneas anuais presentes nos Estados Unidos

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado

ao curso de Engenharia Agronômica da

Universidade Federal de São João Del Rei

como requisito parcial para obtenção do título

de Engenheira Agrônoma.

Sete Lagoas, 21 de Junho de 2016

Banca Examinadora:

_________________________________________________

Prof. Dr. Amilton Ferreira da Silva - UFSJ

Orientador

_________________________________________________

Pesquisador Dr. Décio Karam – EMBRAPA

Co-orientador

_________________________________________________

Eng. Agrônoma Talita Gomes Camargos - UFSJ

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AGRADECIMENTOS

A Deus por ter proporcionado saúde e perseverança para enfrentar as dificuldades

da vida.

A minha família, mãe Geralda e irmão Vinícius por sempre acreditarem em mim e

serem meu porto seguro!

A CAPES/CNPQ por ter me concedido a bolsa pelo Programa Ciência sem

Fronteiras, sem a qual eu não teria realizado este trabalho.

Ao Laboratório de Plantas Daninhas da Colorado State University, Colorado,

Estados Unidos, em especial ao professor Scott Nissen e ao doutorando Derek Sebastian

pela oportunidade de participar de inúmeros projetos, em especial este que resultou neste

trabalho de conclusão de curso.

Aos meus amigos, em especial, Antônio, Michele, Leonara, Wilton, Sofia, Maria

Clara, Ediani e César pela amizade e companheirismo durante os anos de faculdade.

Ao meu orientador de estágio ao longo da vida acadêmica e co-orientador Dr. Décio

Karam pela orientação, incentivo e oportunidades.

Ao meu orientador, professor Dr. Amilton Ferreira da Silva, pelo suporte nо pouco

tempo qυе lhe coube, pelas suas correções е incentivos.

Aos colegas de faculdade e professores que foram essenciais nesta minha

caminhada.

A todos qυе direta оυ indiretamente fizeram parte dа minha formação, о mеu muito

obrigada!!!

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“A persistência é o

melhor caminho para o êxito,

quem desiste cedo acaba

descobrindo tarde onde mora o

fracasso”.

(Charles Chaplin)

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RESUMO

O manejo de gramíneas exóticas anuais em áreas não agrícolas representa um

desafio constante em várias regiões nos Estados Unidos. Em solos perturbados, estas

gramíneas encontram condições ideais para se desenvolverem e podem reduzir a presença

da comunidade de plantas nativas. O controle químico destas comunidades infestantes é um

dos métodos usados, porém existe limitação quanto a produtos registrados para uso em

áreas não agrícolas e que ofereçam controle a longo prazo. O imazapic tem sido um dos

herbicidas utilizados com esta finalidade, porém seu efeito residual é curto e também pode

causar injúrias em gramíneas perenes. Neste contexto, o indaziflam surge como uma nova

ferramenta para controle de gramíneas anuais, com efeito residual longo, sem desfavorecer

gramíneas perenes. Sendo assim, um estudo em casa de vegetação foi conduzido para

comparar o controle pré-emergente dos herbicidas indaziflam e imazapic nas espécies

downy brome (Bromus tectorum L.), feral rye (Secale cereale L.), jointed goatgrass

(Aegilops cylindrical L.), Japanese brome (Bromus japonicus Thunb.), medusahead

(Taeniatherum caput-medusae [L.] Nevski), e ventenata (Ventenata dubia (Leers) Coss).

Para cada herbicida foram estabelecidas sete diferentes doses para se obter a curva de dose-

resposta para cada espécie. Análise de regressão log-logística foi realizada para se

determiner os valores de GR50. Para todas as especies, indaziflam proporciou controle

superior ao obtido pelo herbicida imazapic. Jointed goatgrass foi a espécie mais difícil de se

controlar para ambos herbicidas. Os resultados obtidos demonstram o potencial do

herbicida indaziflam no controle de gramíneas anuais em áreas não agrícolas nos Estados

Unidos.

Palavras-chave: plantas daninhas, indaziflam, imazapic, GR50.

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ABSTRACT

Managing annual exotic grasses in non-crop areas is a constant challenge in several regions

in the United States. In disturbed soils, these grasses have ideal conditions to develop and

can reduce the native plants community. Chemical control is one of the methods used, but

there is limitation of products registered for use in non-crop areas that provides long-term

control. Imazapic one of the herbicides has been used for this purpose, however its residual

effect is short and may also cause injuries in perennial grasses. In this context, indaziflam

arises as a new tool to control annual grasses, with long residual effect, without injurying

perennial grasses. A greenhouse study was conducted to compare the pre-emergent control

of indaziflam and imazapic in downy brome (Bromus tectorum L.), feral rye (Secale

cereale L.), jointed goatgrass (Aegilops cylindrical L. ), Japanese brome (Bromus japonicus

Thunb.), medusahead (Taeniatherum caput-medusae [L.] Nevski) and ventenata (Ventenata

dubia (Leers) Coss). For each herbicide seven different rates were established to obtain the

dose-response curve for each species. Log-logistic regression analysis was performed to

determiner the GR50 values. For all species, indaziflam provided superior control to that

obtained for imazapic. Jointed goatgrass was the most difficult specie to control for both

herbicides. The results demonstrate that indaziflam has a potential of being used to control

annual grasses in non-crop areas in the United States.

Keywords: weeds, indaziflam, imazapic, GR50.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Áreas de ocorrência das seis gramíneais anuais. Fonte: EDDMapS ........ 18

Figura 2- Sementes (a) e planta adulta (b) de downy brome. Fonte: USDA. ........... 19

Figura 3- Sementes (a) e planta adulta (b) de feral rye. Fonte: USDA. ................... 20

Figura 4- Sementes (a) e planta adulta (b) de jointed goatgrass. Fonte: USDA. ...... 21

Figura 5- Sementes (a) e planta adulta (b) de japanese brome. Fonte: USDA. ........ 22

Figura 6- Sementes (a) e planta adulta (b) de medusahead.. Fonte: USDA. ............ 23

Figura 7- Sementes (a) e planta adulta (b) de ventenata. Fonte: USDA. .................. 24

Figura 8- Curva de dose resposta demonstrando a redução da massa seca (%) das

espécies pelo herbicida indaziflam, bem como valores de GR50 (g.ha-1

)

correspondentes as seis espécies testadas. ................................................................ 30

Figura 9- Curva de dose resposta demonstrando a redução da massa seca (%) das

espécies pelo herbicida imazapic, bem como valores de GR50 (g.ha-1

)

correspondentes as seis espécies testadas. ................................................................ 31

Figura 10- Efeito dos herbicidas indaziflam e imazapic no controle de downy

brome. ....................................................................................................................... 33

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Respectivas doses dos herbicidas em g.ia.ha para as seis espécies estudadas. .... 28

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................ 11

2. OBJETIVOS ..................................................................................................... 12

3. JUSTIFICATIVA ............................................................................................. 12

4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ......................................................................... 13

4.1. As Plantas Daninhas ...................................................................................................... 13

4.2. Características das plantas daninhas .............................................................................. 14

4.2.1 Alta produção de dissemínulos e longevidade .................................................... 14

4.2.2 Dispersão dos propágulos ................................................................................... 14

4.2.3 Desuniformidade e germinação .......................................................................... 14

4.2.4 Habilidade competitiva ....................................................................................... 15

4.3.1 Aspectos positivos ............................................................................................... 15

4.3.2 Aspectos negativos .............................................................................................. 16

4.4 Plantas daninhas em áreas não agrícolas nos Estados Unidos .................................. 16

4.4.1 Downy brome (Bromus tectorum) ...................................................................... 18

4.4.2 Feral rye (Secale cereale L.) ................................................................................ 19

4.4.3 Jointed goatgrass (Aegilops cylindrica L.) .......................................................... 20

4.4.4 Japanese brome (Bromus japonicus Thunb.) ...................................................... 21

4.4.5 Medusahead (Taeniatherum caput-medusae [L.] Nevski) ................................... 22

4.4.6 Ventenata (Ventenata dubia ( Leers) Coss).......................................................... 23

4.5 Manejo de comunidades infestantes .......................................................................... 24

4.5.1 Indaziflam ............................................................................................................... 25

4.5.2 Imazapic .................................................................................................................. 26

5 MATERIAL E MÉTODOS .............................................................................. 27

6 RESULTADOS E DISCUSSÃO ..................................................................... 29

7 CONCLUSÃO .................................................................................................. 34

8 REFERÊNCIAS BILIOGRÁFICAS ................................................................ 35

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1. INTRODUÇÃO

O manejo de plantas daninhas ao longo do tempo, nas de diferentes regiões nos EUA

tem sido um desafio constante. Essas espécies se espalham rapidamente, atingindo áreas

não agrícolas, que correspondem a 48% das terras nos EUA (USDA NRCS 2009). Essas

terras têm um papel importante, apoiando os sistemas ecológicos e proporcionando novas

áreas para culturas agrícolas (DUNCAN et al., 2004). Ao longo dos anos, estima-se que

mais de 5.000 espécies não nativas, incluindo benéficas como arroz e milho, foram

introduzidas para fins alimentares, fibras e restauração de áreas (DITOMASO, 2000).

Gramíneas anuais de inverno são aquelas que germinam no outono ou inverno, crescem

na primavera e produzem frutos e morrem em meio ao verão. Quando em solos

perturbados, estas gramíneas encontram condições ideais para se estabelecerem e se

espalharem de forma eficiente, alterando o ciclo de vida de espécies nativas (MELGOZA,

1989). Alguns dos fatores que favorecem espécies exóticas em solos perturbados são:

sistema radicular denso, eficácia na absorção de nutrientes e água; da umidade do solo e

redução da luz na superfície do solo, devido ao rápido crescimento e desenvolvimento

(EISSENSTAT & CALDWELL, 1988; THOMPSON & HARPER, 1988; D'ANTONIO E

VITOUSEK, 1992).

Dentre a maioria das espécies de plantas daninhas, pouco se sabe sobre as

consequências de infestação das espécies não nativas. Das 3.310 espécies exóticas

classificadas que ocorrem em pastagens e áreas florestais nos EUA, 60 correspondem às

espécies com maiores impactos econômicos e ecológicos (MULLIN, 2000). Devido à sua

capacidade de disseminação, estima-se que 700.000 ha/ano de áreas não agrícolas tem se

tornando um novo habitat para estas espécies exóticas (DITOMASO, 2000).

Dentre as gramíneas anuais de inverno que alteram substancialmente os ecossistemas

susbstituindo a vegetação nativa, pode-se citar: downy brome (Bromus tectorum), feral rye

(Secale cereale L.); jointed goatgrass (Aegilops cylindrica L.), japanese brome (Bromus

japonicus Thunb.), medusahead (Taeniatherum caput-medusae [L.] Nevski) e ventenata

(Ventenata dubia ( Leers) Coss). Destas, downy brome, japanese brome e medusahead são

as espécies mais invasivas, ocupando juntas mais de 26 milhões de hectares (USDA NRCS

2009). Feral rye e jointed goatgrass são comumente encontradas infestando a cultura do

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trigo e a presença de sementes destas espécies diminuem a qualidade do grão e

consequentemente afetam seu preço de mercado (DITOMASO et al. 2013). Por último,

ventenata é igualmente dominante em áreas perturbadas, porém sua infestação é

considerada relativamente recente, concentrando a noroeste e nordeste dos Estados Unidos

(USDA NRCS 2009).

2. OBJETIVOS

Objetivou-se com esse trabalho comparar os efeitos dos herbicidas indaziflam e

imazapic no controle de seis gramíneas anuais de inverno, importantes nos Estados Unidos.

Baseado em estudos anteriores que demonstraram controle de downy brome em baixas

dosagens, a hipótese para este trabalho foi que o indaziflam também poderia controlar

outras gramíneas anuais utilizando-se de doses menores.

3. JUSTIFICATIVA

O manejo químico é uma das formas de se controlar comunidades de plantas daninhas

infestantes. Em áreas não agrícolas nos Estados Unidos, os herbicidas imazapic,

rimsulfuron e glifosato são os mais utilizados para se manejar plantas daninhas exóticas.

Destes, o imazapic é o mais eficiente em se controlar espécies exóticas anuais, pois além de

controlar a planta infestante em doses relativamente mais baixas, reduz também a injúria

em plantas nativas (KYSER et al. 2013). Entretanto, estes herbicidas oferecem controle por

tempo limitado, sendo necessário a reaplicação de forma a evitar o reestabelecimento de

plantas exóticas.

Neste contexto, indaziflam surge como uma nova ferramenta de controle de gramíneas

exóticas anuais em áreas não agrícolas. Sebastian et al., 2016 avaliaram o efeito desse

herbicida na espécie downy brome, resultando em controle efetivo utilizando-se baixas

dosagens do produto. Baseado neste resultado, buscou-se avaliar o potencial controle do

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indaziflam sob seis gramíneas exóticas encontradas em diversas partes dos Estados Unidos

e comparar as dosagens requeridas com as do herbicida imazapic.

4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

4.1. As Plantas Daninhas

A classificação das plantas daninhas está ligada à sua importância nas atividades

humanas. É possível encontrar na literatura, referências às plantas daninhas como sendo

mato, plantas silvestres, ruderais dentre outros. De modo geral, os conceitos estão

associados aos malefícios ou indesejabilidade que estas plantas exercem nas atividades do

homem. (SILVA & SILVA, 2007).

Aprofundando-se no conceito de plantas daninhas, há de se considerar diferentes

situações. A primeira refere-se a uma planta cultivada que ocorre em área dominada por

outra cultura, por exemplo a presença da soja numa cultura de milho e assim por diante.

Segundo a definição dada por Shaw (1956), planta daninha é aquela que ocorre onde não é

desejada. Em uma outra situação, Silva & Silva, (2007) as define sob aspecto agronômico

como plantas que germinem de forma espontânea em áreas onde haja interesse humano e

que interfira nas atividades agropecuárias do homem.

Devido à forma espontânea com que as plantas daninhas se distribuem em

diferentes áreas, Pitelli (1987) as descreve como pioneiras, pois estas são capazes de se

estabelecer nos mais variados ecossistemas. Em geral, plantas denominadas como pioneiras

possuem a caraterística de serem agressivas, ou seja, adaptam-se à diferentes situações e

são eficientes na produçao de diásporas que possuem alta capacidade de disseminação e

adaptação nas mais variadas regiões. No que concerne à origem dessas plantas, Musik

(1970) analisa a relação entre o homem e a evolução das plantas daninhas, sendo aquele

responsável pela separação entre plantas benéficas e maléficas, resultando na evolução

dessas espécies.

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4.2. Características das plantas daninhas

A caraterísitica de agressividade que as plantas daninhas possuem são responsáveis

pela dominação sob as plantas cultivadas, caso o controle efetivo não seja realizado. Sendo

assim, alguns fatores segundo Silva & Silva (2007) exemplificam esta agressividade, como:

4.2.1 Alta produção de dissemínulos e longevidade

Algumas espécies, como Cyperus rotundus com apenas um tubérculo em 60 dias

produz mais 126 contendo gemas que quando separadas darão origem à novos indivíduos,

além da produção de sementes. No que se refere à longevidade, Silva e Silva (2011),

desmontraram que após enterrar 107 sementes espécies de daninhas a 20-100 cm de

profundidade, após um ano observou-se que 71 espécies estavam viáveis. A longevidade

está relacionada à diferentes processos de dormência.

4.2.2 Dispersão dos propágulos

Dispersão esta que pode ocorrer à grandes distâncias e éclassificada como interna

ou externa. Disseminação auxócora ou externa, que ocorre quando a semente é transportada

de um lugar à outro através da sua adesão em roupas dos trabalhadores presents na área e

nos pêlos de animais, por exemplo. Em contrapartida, a disseminação interna ou zoócora se

dá pela ingestão de sementes pelos animais e através das suas fezes, são disseminadas em

diferentes áreas.

4.2.3 Desuniformidade e germinação

Em grandes profundidades, sendo estes fatores relacionados aos diferentes

mecanismos de dormência e a habilidade de iniciar o desenvolvimento em diferentes

profundidades.

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4.2.4 Habilidade competitiva

Sendo que quando comparada às plantas cultivadas, as plantas daninhas possuem

vantagens na captação de recursos do ambiente, como: luz, água, CO2 e nutrientes. Esta

vantagem, segundo Silva e Silva (2007) está associada à velocidade de germinação,

crescimento e formação do sistema radicular; área foliar; produção de substâncias

alelopáticas dentre outras. Quando estas competem inicialmante pela luz, plantas daninhas

apresentam certa desvatagem por possuírem plântulas de pequeno porte. Porém quando

sombreados, estas possuem habilidade de estiolamento, permitindo um reajuste do porte e

captação da luz, competindo com as plantas cultivadas. Com relação à competiçào por

água, Silva e Silva (2007) explica que devido ao sistema radicular bem desenvolvido, este

propicia uma melhor absorção da água do meio pelas plantas daninhas, sendo que a

regulação estomática está entre um dos fatores que favorecem esse processo.

4.3 Aspectos positivos e negativos das plantas daninhas

4.3.1 Aspectos positivos

Apesar de toda conotoção negativa dada às plantas daninhas, é de suma importância

também destacar seus aspectos positivos. Segundo Brighethi & Oliveira, (2011) a utilização

de espécies daninhas como cobertura morta auxilia na redução do aquecimento do solo pela

radiação solar e favorece a retenção de água no solo. Leguminosas como Desmodium spp.

Crotalaria spp. fixam nitrogênio em simbiose com bactérias aumentando a sua

disponibilidade para as plantas.

Outros usos estão relacionados à ornamentação de aquários e lagos; fornecimento

de óleos essenciais e medicamentos; e fonte de nutrientes para seres humanos. Sobre

ornamentação, é de comum uso as espécies Pistia stratiotes (alface d’água) e Myriophyllum

aquaticum (pinheirinho d’água) que servem como proteção para peixes, além de servirem

de alimento para outros animais aquáticos.

Espécies como Pogostemon patchouli (patchouli) e Lanvadulla spp. (lavanda) são

importantes fornecedoras de óleos essenciais, sendo muito utilizadas em perfumes. Alguns

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medicamentos também podem ser produzidos a partir de algumas espécies de plantas

daninhas. Leoronus sibiricus (rubim) dá origem à xaropes utilizados nos tratamentos contra

asma; Malva parviflora (malva) é muito utilizada devido às suas propriedades

antiinflamatórias, dentre outros exemplos.

Como fonte de nutrientes, as espécies Portulaca oleraceae (beldroega) e

Amaranthus retroflexus (caruru) podem ser incluídas na alimentação humana. São

inúmeros os outros exemplos relativos aos benefícios alimentares e usos de espécies de

daninhas de modo benéfico ao homem e ao meio ambiente.

4.3.2 Aspectos negativos

Em contrapartida aos benefícios supracitados, algumas espécies por sua vez causam

malefícios ao homem e suas atividades. Destas, algumas podem ocasionar intoxicações

como exemplo Senecio brasiliensis (flor-das-almas), Ricinus communis (mamona) dentre

outras.

Brigheti e Oliveira, (2011) ainda relatam prejuízos como redução da visibilidade em

ferrovias e rodovias; redução do valor da terra em virtude da presença de espécies de difícil

controle, como Cynodon dactylon (grama-seda); interferência no estabelecimento de

pastagens, diminuindo a área possivelmente ocupada para pastejo, dentre outras.

O maior prejuízo é verificado no âmbito agronômico, em que podem ser verificados

reduções de 30% a 40% da produção mundial devido a esta interferência (PITELLI, 1987;

SILVA & SILVA, 2007). Sendo assim, verifica-se uma redução na produtividade das

culturas, aumento dos custos de produção e redução da qualidade do produto comercial

devido por exemplo, a presença de sementes de Bidens pilosa (picão preto) e Cenchrus

echinatus (capim-carrapicho).

4.4 Plantas daninhas em áreas não agrícolas nos Estados Unidos

Áreas não agrícolas nos Estados Unidos podem ser definidas como aquelas contendo

vegetação nativa residual em que os objetivos primários sejam manter ou recuperar a

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vegetação nativa a fim de favorecer o ecossistema como um todo (PEARSON &

ORTEGA,). Desta forma, estão inseridas neste contexto áreas de pastagens, recreação,

ferrovias, rodovias dentre outras (DITOMASO, 2000; DUNCAN, 2004). Sendo assim,

antes da tomada decisão sobre como manejar uma área infestada por plantas daninhas, é

muito importante determinar a extensão dos impactos que estas espécies acarretaram ao

ambiente, bem como as possíveis consequências do programa de manejo a ser adotado no

ecossistema como um todo (DITOMASO et al., 2013).

A importância de se manejar corretamente estas áreas está ligada ao entendimento de

como as espécies invasoras alteram não somente a abundância das espécies nativas, mas

também, as mudanças causadas em toda a comunidade. Um dos grandes obstáculos no

manejo, é o fato de que independentemente do método utilizado, efeitos adversos podem

ocorrer em espécies nativas. Especificamente no manejo químico, podem ocorrer redução

no vigor e abundância de espécies nativas desejáveis, bem como a inibição e alteração do

ambiente como um todo (D’ANTONIO et al. 2004; SMITH et al. 2006).

Assim como a maioria das plantas daninhas que invadem áreas não agrícolas, as

espécies citadas neste trabalho possuem alata capacidade de produção de sementes. É

estimado que downy brome produz uma média de 400 sementes por planta (Young et al.,

1987)); feral rye produza 600 sementes por planta (Anderson, 1998); 94,000 sementes/m2

para japanese brome (Whisenant, 1989); 3,000 sementes por planta de jointed goatgrass e

medusahead com 7 sementes por espiga e por fim, ventenata produz de 15 a 35 sementes

por planta (USDA NRCS 2009). A germinação destas ocorre quando as condições de

temperatura e redução da umidade do solos são relativamente altas no final do outono e

favoráveis as gramíneas exóticas, enquanto que plantas nativas desejáveis ainda não estão

aptas a se desenvolver um novo ciclo de vida (POLLAK & KAN, 1998). Desta forma,

gramíneas anuais de inverno conseguem se estabelecer na área antes que as espécies nativas

e em alguns casos pode ocorrer a supressão destas.

A ocorrência das gramíneas estudas neste trabalho pode ser verificada na Figura 1.

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Figura 1- Áreas de ocorrência das seis gramíneais anuais. Fonte: EDDMapS

4.4.1 Downy brome (Bromus tectorum)

Entre as gramíneas anuais de inverno, downy brome (Bromus tectorum) (figura 2) é

a mais invasiva (Figura 1), ocorrendo em mais de 23 milhões de ha (RICE, 2005). Foi

primeiramente encontrada nos arredores de Denver, Colorado no fim dos anos 1800

(WHITSON & KOCH, 1998). A partir de 1930, downy brome tornou-se uma gramínea

dominante sobre vastas áreas do noroeste, principalmente em pastagens e campos agrícolas

de trigo (USDA NRCS 2009).

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Esta gramínea é altamente inflamável, justificando a frequência de incêndio em

áreas que esta grama é dominante (EPÁNCHIN-NIELL et al., 2009; MANGOLD et al

2013). Incêndios estes definidos como naturais, que ocorrem em determinadas épocas por

um período de tempo (BROWN, 1995). Assim, espécies arbustivas nativas não podem se

estabelecer, afetando animais que requerem este ambiente para sobreviver.

A reprodução desta espécie é realizada via sementes, e a germinação ocorre ao

longo do outono/inverno até o início da primavera, dependendo de fatores como clima e

chuvas. Sendo assim, chuvas recorrentes nestas épocas do ano favorecem o

desenvolvimento dessa espécie, enquanto que períodos prolongados de seca resultam no

desaparecimento na comunidade de plantas até que as condições de umidade sejam

reestabelecidas (USDA NRCS 2009).

Figura 2- Sementes (a) e planta adulta (b) de downy brome. Fonte: USDA.

4.4.2 Feral rye (Secale cereale L.)

Outra gramínea de importância é a feral rye (figura 3), considerada uma planta

invasora importante das culturas do trigo e cevada e sua dispersão provavelmente ocorreu

devido a presença de suas sementes misturadas à outros cereais (WHITE et al., 2006).

Outras formas de dispersão se deram provavelmente ao seu uso como cobertura de inverno,

no controle da erosão do solo, produção de grãos, feno e para pastejo no final do outono,

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atingindo assim outras áreas como próximo às rodovias, pastos e áreas não cultivadas

(OELKE et al., 1990).

Feral rye é tipicamente uma gramínea anual de inverno, resistente à seca, frio e

outras adversidades climáticas. A presença de feral rye na cultura do trigo pode resultar em

perdas próximas à 27 millhões de dólares devido à redução da produção de grãos de trigo

qualidade, também redução do valor da terra quando esta gramínea é dominante (WHITE et

al. 2006).

Com relação à reprodução, feral rye se reproduz por sementes e está a apta a se

denvolver numa grande variedade de condições do solo e clima (USDA NRCS 2009).

Figura 3- Sementes (a) e planta adulta (b) de feral rye. Fonte: USDA.

4.4.3 Jointed goatgrass (Aegilops cylindrica L.)

Assim como a feral rye, jointed goatgrass (figura 4) também é uma gramínea

comum na cultura do trigo e também se acredita que foi introduzida nos EUA via grãos de

trigo contaminados. A gravidade da infestação se tornou um problema a partir de 1950,

reduzindo a qualidade dos grãos de trigo colhidos. Devido a sua morfologia, as sementes de

jointed goatgrass são difíceis de serem separadas de lotes de trigo, afetando a

comercialização desta cultura (DITOMASO et al., 2013).

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A reprodução se dá por sementes e estas podem permanecer viáveis no banco de

sementes por até 5 anos, principalmente em regiões secas. Em áreas com maior índice

pluviométrico, esta longevidade é reduzida (CARPENTER & THILL, 1992; ANDERSON

et al., 2002).

Figura 4- Sementes (a) e planta adulta (b) de jointed goatgrass. Fonte: USDA.

4.4.4 Japanese brome (Bromus japonicus Thunb.)

Japanese brome (Figura 5) é uma espécie exótica que inicialmente era encontrada

em regiões de planície no noroeste dos EUA, porém atualmente se disseminou por todo

território americano. Esta espécie é muito utilizada como planta de cobertura de inverno,

promovendo controle da erosão do solo por ação do vento e água devido ao seu denso

sistema radicular (USDA NRCS 2009). Sendo assim, é semeada após a colheita da cultura

principal.

Assim como solos de textura média, de drenagem média a alta são essenciais para o

estabelecimento desta gramínea, a presença de nitrogênio no solo é fator limitante de seu

crescimento. Japanese brome necessidade de alta disponibilidade de nitrogênio, e quando

semeada para cobertura, aplicações suplementares deste nutriente se fazem necessárias

(HEWLETT et al., 1981).

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Figura 5- Sementes (a) e planta adulta (b) de japanese brome. Fonte: USDA.

4.4.5 Medusahead (Taeniatherum caput-medusae [L.] Nevski)

Medusahead (Figura 6) é uma planta daninha exótica presente nos Estados Unidos

desde os anos 1880 e atualmente é encontrada em mais de 2.3 milhões de hectares (USDA

NRCS 2009). Por ser uma gramínea proveniente da Europa, o sucesso na adaptação se deve

à similaridade do clima encontrado nas regiões montanhosas e vales na Califórnia e

também no Canadá (KYSER et al, 2007).

O estabelecimento e dominância desta espécie se dá principalmente em áreas

previamente perturbadas, via sementes. Assim como downy brome, medushead é uma

espécie muito competitiva com plantas nativas, podendo excluí-las e alterar toda a dinâmica

do ecossistema (KYSER et al., 2014).

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Figura 6- Sementes (a) e planta adulta (b) de medusahead.. Fonte: USDA.

4.4.6 Ventenata (Ventenata dubia ( Leers) Coss)

Similar à dominância de downy brome e medusahead em áreas perturbadas,

ventenata também se mostra bem eficiente na infestação dessas áreas. O primeiro registro

desta espécie se deu em 1957 (Old & Callihan, 1987) e atualmente é encontrada no

noroeste e nordeste dos Estados Unidos. No estado do Oregon, já foram encontrados

indícios da coexistência destas espécies em áreas de pastagem e em alguns casos, ventenata

tem se mostrado superior e suprimindo o aparecimento de downy brome e medusahead

(BUTLER et al., 2011).

De acordo com Ditomaso et al., 2013, ventenata possui um sistema radicular

superficial, o que resulta no aumento da erosão do solo nas áreas onde são predominantes.

A reprodução também é por via seminífera e esta espécie se desenvolve melhor em áreas

inundadas no início da primavera mas seca do final desta.

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Figura 7- Sementes (a) e planta adulta (b) de ventenata. Fonte: USDA.

4.5 Manejo de comunidades infestantes

A principal meta de qualquer medida de controle de plantas daninhas é a

manutenção de um ambiente desfavorável ao desenvolvimento destas, seja pelo uso

combinado ou específico de métodos culturais, biológicos, mecânicos e químicos. Apesar

de atualmente o método químico ser o principal no controle de daninhas, é muito

importante considerar o ecossistema e todos os organismos que dele dependem. Ou seja, às

vezes o uso de um método isolado pode resultar em danos irreversíveis ao ambiente e por

isso o planejamento e adoção de medidas integradas são de suma importância.

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Dentre todos os métodos disponíveis, o controle químico é um dos métodos usados. Vários

fatores contribuem para o seu uso, como menor depedência da mão de obra; eficiência

continua em épocas chuvosas; permite o plantio direto ou a lanço das culturas; controle das

espécies que se propagam por via vegetativa dentre outras vantagens. (DITOMASO, 2000;

SILVA & SILVA, 2007). Imazapic, rimsulfuron, e glyphostate são alguns dos herbicidas

comumente utilizados para espécies exóticas em áreas não agrícolas nos EUA, oferecendo

alguns níveis de controle, mas estes possuem limitado controle residual e a eficiência varia

de acordo com época de aplicação (MONACO et al 2005; KYSER et al 2007; RINELLA et

al 2010; HIRSCH et al 2012; KYSER et al 2013). Imazapic é o herbicida mais utilizado

para controlar gramíneas anuais.

No contexto do presente trabalho, os herbicidas Imazapic e Indaziflam serão

discutidos.

4.5.1 Indaziflam

O Indaziflam (Esplanade, BAYER) é um herbicida de amplo espectro de ação e

eficácia duradoura, mesmo quando utilizado em baixas dosagens para uso em pré ou pós

emergência inicial e pode controlar tanto Monocotiledôneas quanto Dicotiledôneas. Foi

primeiramente registrado em 2010 nos Estados Unidos para uso em áreas não agrícolas

(KAAPRO & HALL, 2012), e no Canadá, apresenta registro para o controle de plantas

daninhas em áreas cultivadas com espécies frutíferas como maçãs, pera, pêssego, citros,

uvas e nozes (BAYER, 2012). No Brasil, este herbicida ainda está em fase de registro para

as culturas da cana-de-açucar, citros e café.

Este herbicida pertence à nova classe alkylazine, atuando na biossíntese da parede

celular, inibindo-a. O mecanismo de ação ainda não está totalmente detalhado, mas sabe-se

que age evitando que novas células da parede celular sejam formadas, resultando em não

desenvolvimento e crescimento da planta (MYERS et al., 2009; KAAPRO & HALL,

2012). Além disto, o Indaziflam inibe a deposição de cristais na parede celular afetando sua

formação, divisão e o alongamento das células. Sendo assim, folhas já desenvolvidas serão

pouco ou dificilmente afetadas pela ação deste herbicida e seu controle em pós emergência

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poderá ser comprometido (BROSNAN et al. 2012).

No Brasil, alguns estudos vêm demonstrando que o uso de doses de indaziflam

superiores a 100g ha-1

em pré emergência para controle das espécies Ageratum conyzoides

(Mentrasto), Sida rhombifolia (Guanxuma), Digitaria horizontalis (Capim-colchão) e

Bidens pilosa (Picão-preto) resultaram em controle satisfatório por até 120 dias após

aplicação (CHRISTOFFOLETI et al., 2012; NICOLAI et al., 2012).

Nos Estados Unidos, o indaziflam possui efeito residual superior a 150 dias no solo

e ainda não existem estudos suficientes que possam comprovar a eficiência deste herbicida

sob gramíneas anuais de inverno (BRABHAM, 2014). No entanto, em um estudo de

campo, Sebastian et al. 2016, constatou que o indaziflam foi superior ao imazapic no

controle de downy brome após três anos do tratamento.

4.5.2 Imazapic

O herbicida Imazapic pertence à classe das imidazolinonas, e tem como local de

ação a acetolactato sintase (ALS). Herbicidas inibidores da ALS ligam-se ao sítio destinado

ao piruvato, impedindo a formação do acetolactato, que é responsável pela sítense de

aminoácidos. Com o bloqueio da síntese, todos os processos envolvendo divisão celular

ficam comprometidos e por consequência interfere no crescimento da planta

(CHRISTOFFOLETI, 2008).

Com ação sistêmica e uso para pré-emergência e pós emergência inicial nas culturas

da cana-de-açucar e amedoim (BASF, 2006), é um herbicida muito utilizado no controle de

tiririca (Cyperus rotundus) nestas culturas e seu período de persistência no solo é longo,

permanecendo de 31 a 410 dias, podendo afetar culturas plantadas em sucessão e que sejam

sensíveis à ação deste herbicida (FINOTO, et al., 2011).

Nos Estados Unidos, imazapic é o herbicida mais utilizado em projetos de restauração

de espécies nativas em áreas não agrícolas dominadas por plantas exóticas, tendo um efeito

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residual de 120 dias nos solos da região (KYSER et al., 2007). Além disso, é também o

herbicida que oferece melhor controle de gramíneas anuais. Monaco et al. (2005),

constataram que doses superiores a 140 g/ha resultaram em controle da medusahead,

enquanto que downy brome foi controlada após aplicação de 70g/ha no outono e na

primavera.

5 MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi conduzido no Laboratório de Plantas Daninhas da Colorado State

University, Colorado, Estados Unidos no ano de 2015. As plantas daninhas downy brome,

feral rye, japanese brome, jointed goatgrass, medusahead e ventenata foram submetidas a

um ensaio de dose-resposta com os herbicidas imazapic e indaziflam. As sementes

utilizadas no trabalho foram coletadas um ano antes da implantação do experimento e para

mantê-las viáveis, estas foram acondicionadas a -10o.C.

As seis doses utilizadas foram determinadas em avaliação prévia e juntamente com

a testemunha, estão representadas na Tabela 1.

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Tabela 1- Respectivas doses dos herbicidas em g.ia.ha para as seis espécies estudadas.

Para o plantio foram utilizados vasos plásticos nas dimensões (17-12-6 cm), com

capacidade equivalente a 1,22 L, preenchidos com solo classificado como Otero sandy clay

loam (Coarse-loamy, mixed (calcareous), mesic Aridic Ustorthents) com 3.9% MO e pH

7.7. em 3 repetições. Baseado em estudos prévios de germinação para as espécies

estudadas, o plantio foi feito a 0.5 cm de profundidade com densidades de sementes

variáveis para cada espécie. As densidades utilizadas foram aproximadamente de 100

sementes para downy brome, 100 para feral rye, 150 para japanese brome, 35 para jointed

goatgrass, 30 para medusahead, e 150 para ventenata por vaso.

Após preenchimento dos vasos e semeadura das espécies, estes foram conduzidos a

uma câmara de aplicação de herbicidas (DeVries Manufacturing, Hollandale, MN),

equipada com um bico de pulverização TeeJet 8002 EVS, regulado para aplicar 187 L. ha-1

a 172 kPa fazendo-se a aplicação da calda, acrescida de surfactante não iônico a 0,25% v/v.

Em seguida as plantas foram conduzidas para casa de vegetação sendo subirrigadas. As

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temperaturas diurnas e noturnas mantiveram-se em torno de 25o.C e 20

o.C,

respectivamente, com umidade relativa aproximada de 60%. Para a irrigação, cada vaso foi

subirrigado diariamente de forma a simular condições ótimas de crescimento.

Após quatro semanas, as plantas foram cortadas rente ao solo e pesadas para se

obter massa fresca. Em seguida foram colocadas para secar em estufa por cinco dias a

60o.C. Após secagem, plantas foram novamente pesadas para se obter o valor de massa

seca. As análises estatísticas foram feitas no software Graphpad Prism 6 para determiner as

doses de imazapic e indaziflam necessárias para se reduzir a biomassa (GR50) de cada

espécie estudada. GR (growth reduction 50%) é a dose em g. ia (g. ai) por hectare na qual

se observa 50% de controle ou de redução de crescimento de uma dada espécie

(Christoffoleti & López-Ovejero, 2004). Para se obter o valor de GR50, foi realizada uma

análise de regressão log-logística, relacionando a resposta da planta quanto a redução da

biomassa em comparação às doses dos herbicidas. A equação matemática (Seefeldt et

al.,1995) que relaciona a resposta da planta (y) com a dose do herbicida (x) é a seguinte:

C (D C)

0( og )

Sendo D o limite superior da curva; C, o limite inferior da curva; b, a declividade da curva;

e GR50, a dose correspondente a 50% de resposta.

6 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Sob condições ótimas, nas quais este experimento foi conduzido, indaziflam

proporcionou controle de todas as gramíneas anuais testadas. Japanese brome foi a espécie

com maior sensibilidade (0.19 g·ha-1

) ao indaziflam, enquanto que jointed goatgrass (GR50

= 7.37 g·ha-1

) foi a menos sensível. Para o Imazapic, japanese brome também foi a espécie

mais sensível (1.86 g.ha-1

), enquanto que feral rye foi a menos sensível (24.37 g.ha-1

). De

modo geral, o indaziflam requeriu as menores doses para se controlar as espécies testadas.

Os resultados podem ser observados nas figuras 8 e 9, para Indaziflam e Imazapic,

respectivamente.

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Figura 8- Curva de dose resposta demonstrando a redução da massa seca (%) das espécies

pelo herbicida indaziflam, bem como valores de GR50 (g.ha-1

) correspondentes as seis

espécies testadas.

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Figura 9- Curva de dose resposta demonstrando a redução da massa seca (%) das espécies

pelo herbicida imazapic, bem como valores de GR50 (g.ha-1

) correspondentes as seis

espécies testadas.

Indaziflam é o primeiro herbicida inibidor da biossíntese da parede celular que

potencialmente pode ser usado para controle de gramíneas exóticas em áreas não agrícolas.

O seu modo de ação ainda não está totalmente descrito, mas sabe-se que age impedindo o

desenvolvimento de novas células na parece celular. Isto indica que folhas já desenvolvidas

serão dificilmente afetadas por ação deste herbicida (MYERS et al., 2009; KAAPRO &

HALL, 2012; GUERRA, et al. 2014). No uso em pós emergência, segundo Griffin (2005),

foram observadas redução na germinação em plantas susceptíveis e quando houve

germinação a formação da raiz foi afetada, resultando na morte das plantas testadas.

Imazapic age na síntese de aminoácidos na planta, o que resulta na interferência de

todos processos relativos a divisão celular, comprometendo o crescimento desta.

Considerando o grande número de gramíneas resistentes à herbicidas inibidores da ALS

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(PRATHER et al. 2000) e especificamente a um caso de um biótipo de downy brome

encontrado no estado do Oregon em 1997 (PARK & MALLORY-SMITH, 2005; HEAP,

2014) a importância de se desenvolver e utilizar produtos com diferentes modos de ação é

grande.

Para este trabalho, as doses utilizadas foram inferiores as doses recomendadas pois

considerou-se condições ótimas em casa de vegetação. Em estudo preliminar foram

estabelecidas as doses para cada espécie, de forma que estas demonstrassem níveis de doses

mínimas e máximas capazes de sensibilizar cada espécie, como pode ser observado em

dados de GR50.

As doses recomendadas de indaziflam e imazapic são respectivamente 95 g e 122 g

por hectare para gramíneas. Entretanto, além de se considerar a dosagem recomendada,

deve-se observar a época de aplicação. Herbicidas aplicados durante o outono, época de

emergência destas espécies e em condições favoráveis de precipitação, proporcionam

resultados satisfatórios quando comparado à aplicações em outras épocas (YOUNG &

EVANS 1970).

De modo geral, apesar do imazapic apresentar bons resultados de controle para

gramíneas anuais, após 1 ano de sua aplicação estas tendem a se reestabelecer devido ao

curto período residual deste herbicida (em torno de 120 dias) (MADSEN et al. 2014).

Sebastian et al. (2016), analisando o efeito dos herbicidas indaziflam e imazapic ao longo

de três anos em três diferentes áreas, constataram controle similar no primeiro ano para

ambos herbicidas, porém no segundo e terceiro ano de avaliação, indaziflam resultou em

melhor controle da espécie downy brome. As doses utilizadas foram inferiores para ambos

herbicidas (58 g e 105 g, para indaziflam e imazapic respectivamente). Owen et al. (2011),

também verificaram que um ano após tratamento com imazapic, downy brome foi capaz de

se reestabelecer. Estes resultados demonstram que para o controle de downy brome (Figura

10), doses inferiores às recomendadas de indaziflam são capazes de reduzir a população

desta gramínea além de também proporcionar efeito residual longo (>150dias), comparado

ao imazapic (aproximadamente 120 dias).

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Figura 10- Efeito dos herbicidas indaziflam e imazapic no controle de downy

brome.

Para medusahead, o controle é bem mais sucedido na combinação do fogo, seguido

da aplicação do imazapic. O fogo aplicado durante a primavera segundo Davies, (2007) é

utilizado para reduzir a palhada sobre o solo, favorecendo o contato do herbicida com as

plantas que estão emergindo. Sendo assim, aplicações isoladas de imazapic não garantem o

controle de medusahead, resultando no reestabelecimento desta espécie em curto tempo.

Vale ressaltar que nas condições do Brasil, o fogo não deve ser uma opção de controle

espécies de plantas daninhas.

Nas demais espécies, imazapic também é aplicado em pré-emergência, para assim

se obter a máxima eficiência no controle, porém além do controle ser a curto prazo, injúrias

em espécies nativas podem ser observados quando utilizado em programas de

reestabelecimento da vegetação nativa (SHINN & THILL, 2004). De acordo com o

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observado neste experimento, indaziflam é um herbicida com uso potencial para o controle

destas gramíneas anuais testadas além de minimizar as possíveis injúrias em espécies

nativas (KAAPRO & HALL, 2012).

7 CONCLUSÃO

Em consonância com a hipótese estabelecida, pode-se verificar com os resultados

obtidos neste experimento que o herbicida indaziflam pode ser considerado uma nova

ferramenta de controle de gramíneas exóticas anuais em áreas não agrícolas nos Estados

Unidos. No entanto, são necessários novos estudos para se determinar a efetividade deste

controle em campo, bem como as doses necessárias para esta situação.

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