planta daninha - absorção e translocação

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DINÂMICA DE HERBICIDAS

NO SOLO

Processos a que estão sujeitos herbicidas aplicados ao solo

- Sorção

- Lixiviação

- Fotodecomposição

- Evaporação

- Degradação Química

- Degradação Microbiana

Características dos herbicidas

- Coeficiente de partição octanol / água.

- Constante de dissociação do herbicida.

Coeficiente de Partição

Koa Normalmente situa-se entre 0,01 e 1.000.000

Koa = 100 Facilidade máxima para cruzar a plasmalema; máxima facilidade de transporte para a parte aérea. Mímima translocação quando o herbicida é aplicado às folhas das plantas.

Koa entre 10 e 30 máxima absorção pelas raízes.

Koa = 10 máxima absorção pelas folhas.

oa owK Kou =Quantidade do Herbicida no Octanol

Quantidade do Herbicida na Água

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CONSTANTE DE IONIZAÇÃO

pKa é igual o valor do pH onde 50% das moléculas do herbicida estão dissociadas e 50% não estão.

ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS

Para que possam ser metabolizadas, as substâncias precisam ser absorvidas a nível de membrana plasmática (plasmalema).

As principais rotas de absorção de herbicidas são raízes e folhas.

Os caminhos de absorção são os mesmos usados por outras substâncias ( nutrientes ).

Primeira condição – transpiração

Fase Passiva

Fluxo de Massa – principal transporte de substâncias aplicadas até a raíz.

Para que ocorre há necessidade de presença de solução de solo (água – umidade)

ABSORÇÃO RADICULAR

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Primeira condição – transpiração

Fase Passiva

Difusão

Troca Iônica

Equilíbrio de Donnan

Fase Ativa

Contra um gradiente de concentração e com gasto de energia - Carreador



Via Apoplasto

Via Simplasto

Via Apo-Simplasto

Via Apo-Simplasto

Via Simplasto

Via Apoplasto

ESTRIA DE CASPARY – são isolantes lipofílicos(deposição de suberina) que revestem a parede celular da endoderme e tem a função de proteger o interior da raíz da livre passagem de substâncias presentes no meio externo.

Principal barreira para herbicidas via sistema radicular.

Plasmodesmos – ligação entre células.

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ROTAS DA ABSORÇÃO RADICULAR

EPIDERME DA RAÍZ - PELOS

PAREDES CELULARES (APO) PLASMALEMA (SIM)

ESPAÇOS INTERCEL (APO) CITOPLASMA (SIM)

ESTRIA DE CASPARY (SIM) ESTRIA DE CASPARY (SIM)

CITOPLASMA (SIM) CITOPLASMA (SIM)

XILEMA (APO) XILEMA (APO)

FATORES QUE PODEM AFETAR A ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS VIA RAÍZ

Fatores relacionados a transpiração

- Temperatura do Ar

- Umidade Relativa do Ar

- Umidade do Solo

- Abertura Estomática

Herbicidas aplicados ao solo e absorvidos pelas raízes são

eficientemente translocados pelos vasos do xilema.

-Tubos de diâmetros finos

- Paredes espessas

- Distribuição - sistema foliar

Teoria Tensão-Coesão-Adesão

Teoria Pressão de raíz

A absorção pelas raízes, combinada com a translocação pelo xilema, é particularmente importante para os herbicidas inibidores da fotossíntese – Fluxo de Elétrons no PSII. Triazinas (atrazina, simazina, ametrina, metribuzin), e uréias (diuron, tebuthiuron).

De modo geral, o mecanismo de ação tem pouca importância quando se pensa em região de absorção.

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Absorção Caulinar – importante para alguns graminicidas como EPTC (Tiocarbamatos) e Trifluralina (Dinitroanilinas) – Problema é baixa superfície específica para absorção quando comparado às raízes.

Absorção sementes – difícil de ser verificada, mas herbicida entra durante a embebição da semente – Inibidores de crescimento e divisão celular – dinitroanilinas, tiocarbamatos e acetanilidas (Dual e Laço). Pequena quantidade.

ABSORÇÃO FOLIAR

ROTAS DE ABSORÇÃO FOLIAR

FOLHA – CUTÍCULA

Rota Polar (Pectinas) Rota Apolar (cutina e ceras)

Paredes celulares (Apoplasto)

Plasmalema

Protoplasma (Simplasto)

Floema (Translocação)

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ABSORÇÃO FOLIAR

- Maior barreira existente para herbicidas aplicados na folha é a cutícula.

- A cutícula é fundamental para a manutenção de elevados teores e umidade dentro da folha mesmo quando a umidade relativa do ar é bem baixa.

- Os principais constituintes da cutícula são as ceras, cutina, pectina e celulose.

ROTA POLAR ROTA APOLAR

Duas rotas de absorção

Espécie Não polares (%) Polares (%) pHCyperus rotundus 82,0 17,0 7,2B. plantaginea 17,0 82,0 7,0Cynodon dactylon 12,0 88,0 6,4Digitaria sanguinalis 37,0 62,0 7,0Echinochloa crusgali 27,0 72,0 6,8Sorghum halepense 6,0 93,0 7,0Amaranthus retroflexus 44,0 55,0 8,0Ipomoea purpurea 32,0 68,0 8,2Portulaca oleracea 37,0 63,0 6,6Solanum nigrum 88,0 11,0 8,4

FONTE: SANDOZ AGRO, 1991.

COMPOSIÇÃO DA CUTÍCULA DE ALGUMAS PLANTAS DANINHAS E pH NA SUPERFÍCIE DA FOLHA

(MÉDIA DE 20 MIN. DE LEITURA PARA pH).

Superfície foliar adaxial – Euphorbia heterophyla – Leiteiro

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Superfície foliar abaxial – Emilia sonchifolia – Falsa serralha Superfície foliar abaxial - Leonotis nepetifolia – cordão de frade

Superfície foliar abaxial – Sida glaziovii – Guanxuma

ABSORÇÃO FOLIAR

- Estômatos correspondem a aproximadamente 1% da superfície foliar – Pouca importância prática

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ABSORÇÃO FOLIAR

EstômatosAs paredes dos estômatos são

recobertas por cutina e as câmaras estomáticas contém gases, o que

dificulta a penetração e a absorção de líquidos

Fatores que afetam a absorção

Inerentes à folha:

Estrutura

Cutículas finas, alta frequência de estômatos, número elevado de ectodesmosfavorecem a absorção de solutos.


Inerentes à folha:

Estado de Hidratação

Cutículas hidratadas podem ser mais permeáveis, pois a pectina expande e afasta as placas de cera da cutícula aumentando os espaços de absorção de soluções aquosas.


Inerentes à folha:

Idade da folha

Absorção maior em folhas novas, pois estas apresentam cutículas menos espessas e apresentam alta atividade metabólica.

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Fatores que afetam a absorção foliarFatores externos:

- Concentração da Solução – Equilíbrio após evaporar

- Aeração – Disp. de O2 - Resp. - Energia Metabólica

- Temperatura – Dentro dos limites - Energ. Metaból.

- U.R. e Dispon. de água – Vel. secamento da gota

- Luz – Fotossíntese - Assimilados - Energia

- Modo de aplicação – Pulverização correta

- Ângulo de contato – Solução adequada


Fatores externos:

Temperatura

A influência da temperatura na absorção érelativamente pequena, mas aumento na temperatura até certos limites podem aumentar a absorção


Fatores externos:

Umidade Relativa

Umidade e temperatura afetam a velocidade de secamento da solução aplicada e a, possibilidade de estabelecimento de uma película líquida na superfície da folha formada pela água transpirada


Fatores externos:

Disponibilidade de água no solo

Planta com boa disponibilidade de água no solo mantém túrgidas as células e a boa hidratação na cutícula favorece a penetração foliar.

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ABSORÇÃO FOLIAR

- Uso de surfatantes – redutores de tensão superficial de soluções de pulverização.

Tensão Superficial: forças atuantes nas moléculas da superfície de um líquido que as atraem para o centro do mesmo, dando o formato esférico característico das gotas.

Ângulo de Contato: Dependente da tensão superficial e reflete diretamente na área de molhamento da gota sobre a superfície foliar.

74°REPSorghum halepense

82°REPEchinochloa crusgali

73°REPDigitaria sanguinalis

77°REPCynodon dactylon

79°REPB. plantaginea

58°78°Portulaca oleracea

54°71°Amaranthus retroflexus

Sandovit - 30mN/mH2O - 72mN/mEspécies

ÂNGULO DE CONTATO DE GOTAS DE SOLUÇÕES DE ÁGUA E ÁGUA ADICIONADAS DO SURFATANTE SANDOVIT DA SANDOZ AGRO NA

SUPERFÍCIE DE ALGUMAS PLANTAS DANINHAS

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0 1 2 3 4 5

Concentração (%)

0

20

40

60

80T.S. (mN/m)

Tensão Superficial (mN/m)

CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA (CMC)

24,7627,4530,6537,8744,3745,825,0

23,3325,6828,5336,7744,0145,683,5

21,4523,6326,4633,9543,246,622,0

20,1522,2324,9831,0741,6948,881,0

18,6318,7718,8333,8330,7972,60,0

0,20%0,10%0,05%0,20%0,10%---%

Silwet L-77AterbaneExtravonH2O Dest.Round Up

VARIAÇÃO DA TENSÃO SUPERFICIAL DE SOLULÇÕES DE ROUND UP COM DIFERENTES SURFATANTES

Aditivos:

- Uréia: Difusão Facilitada – passagem do apoplasto para o simplasto. Pode promover rompimento de ligações da cutina, aumentando o espaço de entrada de soluções. Pesquisa: 0,1 a 0,5%. Translocação normalmente não éafetada.

Elemento Tempo para ocorrer 50% da absorção

N - uréia 0,5 - 2,0 horasP 5 - 10 diasK 10 - 24 horasCa 10 - 94 horasMg 10 - 24 horasS 5 - 10adiasFe 10 - 20 diasMn 1 - 2 diasMo 10 - 20 diasZn 1 - 2 dias

- Sulfato e Nitrato de Amônio e Ácido Fosfórico:

Mecanismos desconhecidos e diferentes de difusão facilitada

Dependente do pH: faixa de 4 a 6 melhor funcionamento

Hipóteses:

Diminui cristalização do produto na superfície da planta – umectante

Precipitação de cátions da calda que poderiam diminuir a eficiência dos produtos. – Sequestrantes.

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QUALIDADE DA ÁGUA DE PULVERIZAÇÃO

- Dureza da água – principalmente Cálcio, Magnésio e Ferro.

Classe ppm CaCO3

água muito branda 70água branda 70 -140água semi dura 140 - 320água dura 320 - 530água muito dura > 530

- Produtos já estudados: GLYPHOSATE, 2,4 D, Bentazon, acifluorfen, imazethapur, Setoxydhin, Fenaxaprop-ethil e Fluazifop-buthyl.

QUALIDADE DA ÁGUA DE PULVERIZAÇÃO

- Colóides de argila e matéria orgânica em suspensão = adsorção = inativação.

Soluções:

- se possível analisar a água utilizada,

- redução do volume de aplicação,

- utilizar um sequestrante:

sulfato de amônio

EDTA

Produto a 1% pH

Basagran 7,6

Dimilim 5

Poast 4,5

Sanson 5,5

U 46 D 4

pH pode variar para diferentes produtos.Estabilidade de alguns produtos podem variar com

pH.Produto pH da calda meia vida

9 12 min.Captan 7 8 horas

5 37 horas

9 34 horasMancozeb 7 17 horas

5 20 horas

5 9 diasSethoxydim 7 155 dias

8,6 284 dias

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TRANSLOCAÇÃO VIA FLOEMA

TEORIA MAIS ACEITA

FLUXO DE PRESSÃO

SISTEMA FONTE DRENO

TUBOS CRIVADOS

CÉLULAS COMPANHEIRAS

TRANSLOCAÇÃO NO FLOEMAMOLÉCULAS NÃO IONIZÁVEIS

- QUANTO MAIOR A FACILIDADE PARA ENTRAR NO FLOEMA, MENOR A DISTÂNCIA TRANSLOCADA, POIS TAMBÉM TEM FACILIDADE DE SAIR – Kao = 100.

- PRODUTOS COM GRANDE LIPOFILICIDADE Koa = 1000 PODEM SER AMPLAMENTE TRANSLOCADOS, MAS NORMALMENTE SÃO ADSORVIDOS NAS MEMBRANAS.

- MÁXIMAS DISTRIBUIÇÃO SÃO OBSERVADAS PARA PRODUTOS COM CARACTERÍSTICAS HIDROFÍLICAS E Kao = 10.

TRANSLOCAÇÃO NO FLOEMAMOLÉCULAS IONIZÁVEIS

- TEORIA DA ARMADILHA IÔNICA: ESPERA SE ELEVADA CAPACIDADE DE TRANSLOCAÇÃO PARA SUBSTÂNCIAS QUE SE APRESENTEM NA FORMA MENOS IONIZADA A PH 5 E MAIS IONIZADA A PH 8, DIFICULTANDO ASSIM A FACILIDADE DE ATRAVESSAR A MEMBRANA DOS VASOS CONDUTORES.

-MÁXIMA CAPACIDADE DE TRANSPORTE SÃO OBSERVADOS PARA COMPOSTOS ÁCIDOS FRACOS (SOFRAM TRANSFORMAÇÕES ENTRE pHs 5 - 8) – Ex: Glyphosate e 2,4D.

TRANSLOCAÇÃO NO FLOEMAMOLÉCULAS IONIZÁVEIS

Glyphosate – quanto maior o pH, mais ionizado e hidrofílico.

Mesofilo Floema Floema Raízes

Fonte Dreno

pH – 5 pH – 8 pH – 5 pH - 5

Plasmalema Plasmalema

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FATORES QUE PODEM AFETAR A TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS NO FLOEMA

- Temperatura do Ar – 20 a 30°C – translocação

- Metabolismo – Fonte e Dreno

- Inibidores Metabólicos – translocação

- Deficiência Mineral – Influenciam metabolismo

- Luz – Fotossíntese – Produção de Assimilados

- Gradiente de Concentração – Fonte x Dreno 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 1000000

2

4

6

8

10

12

Koa

12

0

2

4

8

10Não

móveisMóveis no xilemaMóveis no xilema e

floema

Ótima mobilidade no floema

Glyphosate

TriazinonasDinitroanilinas

Triazinas e Uréias substituídas

AryloxifenoxFenoxiacéticosSulfuniluréias

Imidazolinonas

Paraquat

pKa

Classificação dos herbicidas quanto a mobilidade na translocação

- imóveis, móveis no xilema, móveis no floema e móveis no xilema e floema

TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS

- Herbicidas aplicados no solo e na folha podem ser translocados tanto pelo xilema quanto pelo floema. A translocação pelos dois sistemas não garante aumento de eficiência de translocação.

- A condição primordial para uma boa translocaçãoé que o herbicida não danifique imediatamente o vaso por onde é translocado (floema).

- A ausência de movimentação de um determinado herbicida nas plantas tem como principal consequência a necessidade de boa cobertura das folhas no momento da aplicação.

ABSORÇÃO DE HERBICIDAS

- Estria de Caspary nas raízes

- Cutícula nas folhas

- Estômatos

- Surfatantes

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Tebut, diuron, linuron

TriazinasDinitroanilinas

2,4 D, Imidazol, Sulfuniluréias

Paraquat

Glyphosate

planta daninha - absorção e translocação

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