UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
CURSO DE GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
EFEITO DO PROTETOR DIETHOLATE NO
DESENVOLVIMENTO INICIAL DE ARROZ
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Carlos Eduardo Prates Gonçalves
Santa Maria, RS, Brasil
2011
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EFEITO DO PROTETOR DIETHOLATE NO
DESENVOLVIMENTO INICIAL DE ARROZ
por
Carlos Eduardo Prates Gonçalves
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de
Graduação em Agronomia, Área de Concentração em Fitotoxicidade, da
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito
parcial para obtenção do grau de Engenheiro Agrônomo.
Orientador: Prof. Dr. Luiz Augusto Salles das Neves
Santa Maria, RS, Brasil
2011
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Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Rurais
Curso de Graduação em Agronomia
A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de
Conclusão de Curso
EFEITO DO PROTETOR DIETHOLATE NO DESENVOLVIMENTO
INICIAL DE ARROZ
elaborado por
Carlos Eduardo Prates Gonçalves
como requisito parcial para obtenção do grau de
Engenheiro Agrônomo
COMISÃO EXAMINADORA:
__________________________________
Luiz Augusto Salles das Neves, Dr.
(Presidente/Orientador)
__________________________________
Ana Paula Durand Coelho, Eng. Agrônoma
(Aluna Mestrado PPGAGROBIO - UFSM)
__________________________________
< nome>
Santa Maria, 14 de julho de 2015.
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RESUMO
Trabalho de Conclusão de Curso
Curso de Graduação em Agronomia
Universidade Federal de Santa Maria
Efeito do Protetor Dietholate no Desenvolvimento Inicial de Arroz
Autor: Carlos Eduardo Prates Gonçalves
Orientador: Luiz Augusto Salles das Neves
Data: Santa Maria, 14 de julho de 2015.
Atualmente o Brasil é considerado grande produtor e consumidor de arroz. No Rio
Grande do Sul a cultura do arroz é a principal atividade econômica da metade sul do
estado. Devido à crescente pressão por um aumento de produtividade, é necessária
uma busca por soluções para problemas que se relacionam à defesa fitossanitária.
As plantas daninhas que são sistematicamente controladas por um só herbicida,
como por exemplo, o clomazone, pela pressão de seleção, acabam resistentes a
esse herbicida. Para que a seletividade do arroz ao herbicida clomazone continue,
tem-se utilizado o protetor de sementes dietholate. Visando esclarecer a
interferência ou não do protetor de sementes dietholate no desenvolvimento inicial
de arroz, foram feitos cinco tratamentos com doses diferentes, com seis repetições
para cada tratamento. Observou-se que o dietholate provoca atraso na germinação.
O comprimento da raiz é afetado pela ação do dietholate, e o comprimento da parte
aérea não é afetado. A biomassa seca não é afetada pela ação do dietholate.
Palavras-chave: herbicidas; mecanismo de ação; Oryza sativa; protetor de plantas.
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ABSTRACT
Course Conclusion Work
Graduation Course of Agronomy
Federal University of Santa Maria
Effect of Safener Dietholate in Early Development of Rice
Author: Carlos Eduardo Prates Gonçalves
Advisor: Luiz Augusto Salles das Neves
Date: Santa Maria, 2011.
Currently, Brazil is considered a big producer and consumer of rice. In Rio Grande do
Sul, rice cultivation is the main economic activity in the southern half of the state. Due
to the increasing pressure to a productivity raise, it is necessary to search for
solutions to the problems which are related to plant defense. Weeds which
are systematically controlled by a single herbicide, such as the clomazone, because
of its selection pressure, they end up resistant to this herbicide. For the keeping of
rice’s selectivity to the herbicide clomazone, the safener dietholate has been
used. Aiming to clarify the interference, or not, of the safener dietholate at the
beginning of rice’s development, five treatments were done with different doses, with
six repetitions for each treatment. It was observed that the dietholate causes a delay
in germination. The root length is affected by the action of dietholate, and shoot
length is not affected. The dry biomass is not affected by the action of dietholate.
Key words: herbicides, mechanism of action, Oryza sativa, safeners.
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LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - Estádios de desenvolvimento da plântula com identificadores morfológicos ......12
FIGURA 2 - Escala fenológica da cultura do arroz .............................................................13
FIGURA 3 - Efeito das concentrações 0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 da dose recomendada de
dietholate na velocidade germinação de sementes de arroz Puitá INTA CL ..........................25
FIGURA 4 - Efeito das concentrações 0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 da dose recomendada de
dietholate no comprimento da parte aérea e da raiz das plântulas de arroz Puitá INTA CL .....26
FIGURA 5 - Efeito das concentrações 0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 da dose recomendada de
dietholate na biomassa seca da parte aérea e da raiz das plântulas de arroz Puitá INTA CL ..28
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LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - Ano de introdução de alguns herbicidas e ano da constatação do primeiro caso
de resistência de um biótipo de uma espécie antes bem controlada........................................ 19
TABELA 2 - Espécies de plantas daninhas resistentes a herbicidas de ocorrência no Brasil... 20
TABELA 3 - Limites máximos de resíduos (LMR) de agrotóxicos em arroz, conforme o
Codex Alimentarius.................................................................................................................. 22
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................. 10
2. REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................... 13
2.1 Caracterização botânica e morfológica do arroz ............................................ 13
2.1.1 Ciclo de desenvolvimento do arroz ............................................................. 13
2.2 Visão geral sobre defensivos agrícolas ......................................................... 15
2.2.1 Herbicidas .................................................................................................. 16
2.2.2 Mecanismos de ação de herbicidas............................................................ 16
2.2.2.1 Herbicidas inibidores da ACCase ............................................................ 16
2.2.2.2 Herbicidas inibidores da ALS................................................................... 17
2.2.2.3 Herbicidas inibidores do Fotossistema II.................................................. 17
2.2.2.4 Herbicidas inibidores do Fotossistema I................................................... 18
2.2.2.5 Herbicidas inibidores da Protox ............................................................... 18
2.2.2.6 Herbicidas inibidores da Biossíntese de caroteno.................................... 18
2.2.2.7 Herbicidas inibidores da EPSPs .............................................................. 19
2.2.2.8 Herbicidas inibidores da Glutamina Sintetase.......................................... 19
2.2.2.9 Herbicidas inibidores da divisão celular ................................................... 19
2.2.2.10 Herbicidas mimetizadores das auxinas.................................................. 19
2.2.2.11 Herbicidas inibidores da síntese de lipídios ........................................... 20
2.3 Resistência de plantas daninhas a herbicidas .............................................. 20
2.4 Plantas daninhas resistentes a herbicidas no Brasil ..................................... 21
2.5 Seletividade de herbicidas ............................................................................ 22
2.6 Protetores de plantas ou safeners ................................................................ 23
2.7 Herbicidas e segurança alimentar ................................................................. 23
3. MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................ 25
3.1 Tratamentos utilizados e aplicação do produto .............................................. 25
3.2 Avaliação da germinação .............................................................................. 25
3.3 Avaliação de comprimento e biomassa seca ................................................. 26
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................... 27
4.1 Avaliação da germinação .............................................................................. 27
4.2 Avaliação do comprimento da parte aérea e da raiz ...................................... 28
4.1 Avaliação da germinação .............................................................................. 27
4.1 Avaliação da biomassa seca ......................................................................... 29
5. CONCLUSÕES ................................................................................................ 31
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 32
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1. INTRODUÇÃO
O arroz é cultivado há tanto tempo que a data e o local da sua origem não são
precisos até hoje, o mais aceito entre os historiadores é que ele seja originário da
Ásia Sul-Oriental há cerca de 7000 anos. No Brasil os relatos sobre o seu cultivo
existem desde o início da colonização, em especial na Capitania de São Vicente
(1530-1540) mais tarde o seu cultivo espalha-se por outras regiões como o litoral e o
Nordeste do país (FARSUL). No Rio Grande do Sul, nos anos de 1820 - 1821 o
francês Auguste de Saint-Hilaire em sua obra “Viagem ao Rio Grande do Sul” já
relatava o cultivo do cereal.
O Brasil atualmente é considerado grande produtor e consumidor de arroz,
produzindo anualmente entre 10 a 11 milhões de toneladas. Essa produção está
dividida entre arroz irrigado e arroz de sequeiro (IBGE, 2011). Nas lavouras de arroz
irrigado, principalmente no sul do Brasil há necessidade do controle de plantas
daninhas que podem reduzir a produtividade do grão em torno de 80 a 90% caso
esse controle não ocorra em tempo devido.
No Rio Grande do Sul a cultura do arroz é a principal atividade econômica da
metade sul do estado, que é o maior produtor da América Latina. A produção na
safra 2009/10 foi de 6,8 milhões de toneladas, o quê representa 63% do total da
produção brasileira de arroz. A maior parte das lavouras destinadas ao seu plantio
tem até 50 há, ou seja, a sua produção é distribuída entre várias propriedades
pequenas e não entre grandes latifundiários. A arrecadação de ICMS (Imposto sobre
Comércio de Mercadorias e Serviços) relativo ao comércio de arroz no ano de 2009
foi de aproximadamente 514 milhões de reais (IRGA, 2010).
A importância econômica e social da produção de arroz é inegável, entretanto
o arroz também é importante como fonte de alimento no mundo todo. Nesse sentido
a exigência por aumento de produtividade sem ocupar novas áreas de terra é cada
vez maior.
Devido à crescente pressão por um aumento de produtividade para abastecer
a demanda mundial por alimentos, é necessária uma busca por soluções para
problemas que se relacionam à defesa fitossanitária. Nesse contexto, tem-se
buscado produtividades compatíveis com o máximo potencial da cultura,
conseqüentemente há um aumento constante no uso de inseticidas e herbicidas no
arroz.
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Dentre os fatores que limitam a produtividade agrícola está a presença de
plantas invasoras nas lavouras, que competem com a cultura por nutrientes, espaço
e luz. Um melhor controle das plantas invasoras é desejável, porém para isso não
basta apenas um aumento na dose de herbicidas, pois estes podem tornar-se
fitotóxicos à cultura ou prejudicar o meio ambiente e a saúde humana.
As grandes produtividades buscadas nas lavouras modernas exigem meios
como o uso de máquinas pesadas, grandes extensões de terra e o uso de produtos
químicos (como herbicidas e inseticidas) para o controle de pragas. As pragas
podem ser entendidas como insetos ou doenças que causam danos às plantações.
Para controlar as pragas foram desenvolvidos variados tipos de produtos
químicos, inseticidas para o controle de insetos, fungicidas para o controle de
fungos, herbicidas para o controle de plantas daninhas. O uso desses produtos
auxilia muito no aumento de produção, porém o seu uso indiscriminado pode
acarretar em danos ambientais e à saúde humana.
O controle químico é o intensamente usado devido à sua praticidade e entre
os herbicidas usados estão os inibidores de uma enzima da rota de síntese dos
carotenóides, protetora da clorofila (SENSEMAN, 2007). O herbicida clomazone,
pertencente ao grupo citado é inibidor da biossíntese de carotenóides, sendo usado
em pré-emergência ou pós-emergência inicial no controle de várias espécies
daninhas na cultura do arroz (ANDRES e MACHADO, 2004). A meia vida do
clomazone pode variar de 5 a 117 dias e é menor em solos arenosos do que em
argilosos. Sua degradação é mais rápida em condições anaeróbicas do que
aeróbicas (SENSEMAN, 2007). Nas áreas de arroz irrigado a aplicação do herbicida
é seguida da inundação de forma que os herbicidas, entre eles o clomazone, podem
persistir por mais tempo ainda na lavoura ou mesmo ser conduzido para fora da
área, contaminando os manciais lindeiros a jusante da lavoura. As plantas daninhas
que são sistematicamente controladas por um só herbicida, pela pressão de
seleção, acabam resistentes a esse herbicida, tendo o agricultor, a necessidade de
aumentar para doses que se tornam fitotóxica, inclusive para a própria cultura do
arroz. Para que a seletividade do arroz continue ao herbicida clomazone tem-se
utilizado o protetor de sementes dietholate, pois esse produto inibe a enzima
citocromo
P-450
mono-oxigenase
responsável
pela
ativação
do
herbicida
(FERHATOGLU et al., 2005). Tem sido observado a campo, mas não relatado que o
10
dietholate como protetor de sementes aumenta a seletividade da cultura do arroz,
mas provoca atraso na emergência das plantas.
Visando esclarecer a interferência ou não do protetor de sementes dietholate
no desenvolvimento de arroz, foram realizados tratamentos de sementes com
diferentes
dosagens
do
protetor.
Foram
avaliados
os
componentes
do
desenvolvimento inicial das plântulas, tais como: índice de germinação, comprimento
de raiz, comprimento de parte aérea e biomassa seca.
11
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Caracterização botânica e morfológica do arroz
O arroz (Oryza sativa) é uma gramínea anual, classificada no grupo de
plantas C-3, adaptada a ambientes aquáticos, esta adaptação é devido à presença
de aerênquima no colmo e nas raízes das plantas, possibilitando a passagem de
oxigênio do ar para a camada da rizosfera (SOSBAI, 2005). Para expressão de seu
potencial produtivo, a cultura requer temperatura ao redor de 24 a 30°C e radiação
solar elevada (SOSBAI, 2005).
Botanicamente o grão de arroz é um fruto, denominado cariopse, em que o
pericarpo está fundido com o tegumento da semente propriamente dita. Este está
envolvido pela casca (lema e pálea) (SINDARROZ - SC, 2007).
O arroz possui casca, germe, película e endosperma. Os nutrientes como
vitaminas e minerais ficam concentrados no germe e na película. O endosperma é
fonte de amido (EMBRAPA, 2005).
2.1.1. Ciclo de desenvolvimento do arroz
Segundo Oliveira et al. (1995), o ciclo em que se desenvolve a cultura do
arroz compreende três períodos:
Período vegetativo: Compreende o período que vai da germinação da semente
(Figura 1) à diferenciação do primórdio floral (DPF). Neste período observa-se: a
emergência da planta, o desenvolvimento de sua estrutura foliar, a emissão de
perfilhos. É quando a planta diferencia o número total de folhas, que ocorre uma
mudança brusca e rápida na função do ponto de crescimento que se diferencia
numa minúscula panícula, diz-se então, que a planta atingiu o estágio de
diferenciação do primórdio floral. É nesse estágio que se considera que a planta
concluiu o período vegetativo e está iniciando o período reprodutivo.
Período reprodutivo: Compreende o período entre a diferenciação do primórdio
floral e o florescimento. A sua duração varia de três a cinco semanas. Após a
12
diferenciação do primórdio floral a panícula cresce a taxas elevadas estando
envolvida
pelas
bainhas
das
folhas.
Este
período
é
denominado
de
emborrachamento.
Por ocasião do florescimento, a planta de arroz atinge sua máxima estatura e
área foliar. Durante o período de 20 dias antes há 20 dias após o florescimento,
condições de plena radiação solar fazem com que a planta utilize mais
eficientemente o nitrogênio disponível no solo. Ao final do período reprodutivo está
determinado o número de grãos por panícula.
Formação e enchimento de grãos: A duração do período que vai do florescimento à
maturação fisiológica varia de 30 a 40 dias, em função principalmente das condições
de temperatura do ar. Logo após a formação, os grãos passam pelas fases de grãos
leitosos, grãos pastosos e grãos em massa dura até atingirem a maturação
fisiológica. Teoricamente, o arroz poderia ser colhido nesta fase, desde que fossem
dadas condições de secagem imediata, uma vez que a umidade do grão ainda é
elevada, na faixa de 30 a 40%. Na maturação fisiológica já está determinado o peso
dos grãos. Deficiência nutricional ou ocorrência de pragas ou doenças durante o
período de formação e enchimento de grãos reflete-se em menor peso de grãos.
Após a maturação fisiológica, a planta pode levar de uma a duas semanas até
atingir condições para ser colhida.
Figura 1 - Estádios de desenvolvimento da plântula com identificadores morfológicos.
Fonte: EMBRAPA, 2007.
13
Figura 2 - Escala fenológica da cultura do arroz.
Fonte: Nunes (2010).
2.2. Visão geral sobre defensivos agrícolas
Segundo a legislação brasileira, lei 7802/89, defensivos agrícolas ou
agrotóxicos são os produtos e os agentes de processos físicos, químicos ou
biológicos, destinados ao uso nos setores de produção, no armazenamento e
beneficiamento de produtos agrícolas, nas pastagens, na proteção de florestas,
nativas ou implantadas, e de outros ecossistemas e também de ambientes urbanos,
hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a composição da flora ou da fauna,
a fim de preservá-las da ação danosa de seres vivos considerados nocivos
(Ministério do Meio Ambiente).
O uso de defensivos agrícolas hoje em dia é o principal meio para conter as
pragas e doenças em uma plantação comercial, sem a sua utilização é praticamente
inviável um aumento de produção. Os defensivos agrícolas são divididos em:
herbicidas; fungicidas; inseticidas e nematicidas.
14
2.2.1. Herbicidas
Para a obtenção de altos rendimentos em plantações comerciais, o controle
de plantas daninhas é de extrema importância. As plantas daninhas constituem-se
em um grande problema para qualquer cultivo, pois elas competem por água,
nutrientes e luz solar. Os métodos de controle de plantas daninhas são: mecânico,
cultural e químico (EMBRAPA, 2004).
O uso de herbicidas para controle de plantas daninhas é prática comum na
agricultura, pois é um método altamente eficiente e tem um custo compensador.
Além de ser um método menos trabalhoso e o seu uso estar profissionalmente
desenvolvido (AGOSTINETO; VARGAS, 2009).
2.2.2. Mecanismos de ação de herbicidas
Os herbicidas podem agir em um ou mais locais dentro da planta. Os locais
onde os herbicidas agem são enzimas, proteínas ou outro local em que o herbicida
interfere e prejudica o funcionamento normal da planta (CHRISTOFFOLETI, 2004).
A seqüência de eventos desencadeados no contato do herbicida com a planta
até o resultado final, que pode ser de morte ou desativação da planta, é denominada
modo de ação. O mecanismo de ação diz respeito à forma específica pela qual um
herbicida interfere nos processos biológicos da planta. O sítio de ação é o lugar
exato onde o agente ativo do herbicida exerce a sua ação (KISSMANN, 1996).
2.2.2.1. Herbicidas inibidores da ACCase
Os herbicidas desse grupo apresentam como mecanismo de ação a inibição
da ACCase (Acetil Coa carboxilase), que é uma das enzimas responsáveis pela
síntese de ácidos graxos, que são constituintes dos lipídios que ocorrem nas
membranas de células e organelas. Esses lipídios regulam a permeabilidade seletiva
das membranas (KISSMANN, 2003). Os herbicidas deste grupo são inibidores
reversíveis e não competitivos da enzima ACCase (VIDAL; MEROTTO, 2001).
15
2.2.2.2. Herbicidas inibidores da ALS
Sulfoniluréias (chlorimuron, halosulfuron, metsulfuron, nicosulfuron etc.) e
imidazolinonas (imazapyr, imazapic, imazaquin, imazethapyr, imazamoz, etc.).
Causam inibição da síntese dos aminoácidos ramificados (leucina, isoleucina e
valina), através da inibição da enzima Aceto Lacto Sintase (ALS), interrompendo a
síntese protéica, que, por sua vez, interfere na síntese do DNA e no crescimento
celular (FERREIRA et al., 2005).
A partir do momento em que o herbicida penetra na célula, ocorre a inibição
não competitiva pelo herbicida com o substrato, desse modo não ocorre a produção
do acetolactato, fundamental para o desdobramento das outras reações que
formaram os aminoácidos. Com a interrupção da síntese de aminoácidos a divisão
celular e o crescimento da planta também param (KISSMANN, 2003).
2.2.2.3. Herbicidas inibidores do Fotossistema II
Esses herbicidas atuam na membrana do cloroplasto, onde ocorre a fase
luminosa da fotossíntese, interferem mais especificamente no transporte de elétrons
(CHRISTOFFOLETI, 1997).
A energia é transferida para o centro de reação chamado de P680, criando
um elétron em estado excitado. Esse elétron passa por um percurso, primeiro para a
feofitina e então, para uma molécula chamada plastoquinona (QA) ligada a uma
proteína (D1). Essa molécula passa o elétron para outra plastoquinona (QB) (ROSS;
CHILDS, 1996). A QB é um receptor de dois elétrons que, quando encaixada no local
apropriado em D1, recebe os dois elétrons de QA. Ao receber o primeiro elétron fica
reduzida (VIDAL, 1997). Quando o segundo elétron passa de QA para QB, a quinona
reduzida se torna protonada, formando uma plastohidroquinona ligada (QBH2). A
função da QBH2 é a de transferir elétrons entre o FSII e um citocromo que, por sua
vez, transfere elétrons para o FSI via plastocianina (ROSS; CHILDS, 1996).
Os herbicidas desse grupo também conseguem se encaixar no mesmo local
de ligação da quinona QB. As plantas são afetadas apenas quando emergem e
começam a fazer fotossíntese. O herbicida obstrui a ligação e consequentemente o
processo de transferência fotossintética de elétrons é afetado (MARKWELL et al.,
1995).
16
As plantas morrem por outros motivos além da falta de carboidratos, em
decorrência da interrupção da fotossíntese. Os herbicidas com esse mecanismo de
ação são mais eficientes quando as plantas, depois de pulverizadas, são expostas à
luz. A clorofila é fotoxidada e ocorrem rompimentos na membrana citoplasmática
celular devido à peroxidação de lipídios causada pela atuação dos radicais tóxicos
(FERREIRA et al., 2005).
2.2.2.4. Herbicidas inibidores do Fotossistema I
São herbicidas degradadores de membrana, que não se translocam na planta
e atuam na fase luminosa da fotossíntese. Estes herbicidas provocam a formação de
compostos altamente reativos em um curto espaço de tempo (PETERSON et al.,
2001).
Paraquat e diquat são representantes desse grupo, do tipo bipiridiluns. O local
de ação é a membrana do cloroplasto, responsável pela fase luminosa da
fotossíntese. Durante a ação desse tipo de herbicida ocorre a formação de água
oxigenada (H2O2) através de reações de redução do herbicida. A água oxigenada é
um potente destruidor da membrana, através da peroxidação dos lipídios
(CHRISTOFFOLETI, 1997).
2.2.2.5. Herbicidas inibidores da Protox
A Protox é uma enzima presente na rota de síntese da clorofila e de
citocromos. Esta rota metabólica é responsável pela síntese de porfirinas (VIDAL;
MEROTTO, 2001). Através de reações de oxidação das enzimas presentes no
plasmídeos forma-se oxigênio “singlet”, que é um radial livre altamente reativo, que
provoca a peroxidação dos lipídeos das membranas, destruindo a célula
(CHRISTOFFOLETI, 2004).
2.2.2.6. Herbicidas inibidores da Biossíntese de caroteno
O caroteno tem como umas funções proteger a clorofila da foto-oxidação. Os
herbicidas desse grupo inibem a síntese de carotenóides e provocam um estresse
17
oxidativo, com posterior destruição das membranas das células (CHRISTOFFOLETI,
2004).
2.2.2.7. Herbicidas inibidores da EPSPs
O glifosato é o herbicida representante desse grupo. Ele inibe a síntese da
enol-piruvil-shikimato-fosfato sintetase (EPSPs), que é responsável pela formação
de aminoácidos aromáticos como triptofano, fenilanina e tirosina, esses aminoácidos
são essenciais para a produção de proteínas necessárias para o crescimento da
planta. Essas proteínas são responsáveis pela formação de hormônios e
flavonóides. Quando a síntese da EPSPs é interrompida, a formação desses
compostos fica inviável na planta, o quê causa a sua morte (ROSS; CHILDS, 1996).
2.2.2.8. Herbicidas inibidores da Glutamina Sintetase
O amônio-glufosinato é um derivado de ácidos fosfínicos, pois contém fósforo
(KISSMANN, 2003). Segundo Christoffoleti et al. (2001) seu mecanismo de ação é
através da inibição do metabolismo do nitrogênio, a incorporação do nitrato ao
glutamato para transformar-se em glutamina é interrompida, pois o amônio
glufosinato inibe a glutamina.
2.2.2.9. Herbicidas inibidores da divisão celular
O mecanismo de ação desses herbicidas é a inibição da divisão celular, eles
impedem a formação de microtúbulos na formação do fuso de divisão celular. Esses
herbicidas
inibem
o
crescimento
da
radícula
e
das
raízes
secundárias
(CHRISTOFFOLETI et al., 2001)
2.2.2.10. Herbicidas mimetizadores das auxinas
Esse é o grupo dos reguladores de crescimento, dentre eles destaca-se o 2,4D, primeiro composto orgânico sintetizado e utilizado como herbicida (OLIVEIRA
JUNIOR; CONSTANTI, 2001). Mesmo o amplo tempo de uso do 2,4-D o mecanismo
de
ação
desse
herbicida
ainda
não
é
completamente
conhecido
18
(CHRISTOFFOLETI, 2004). Dentre as ações desencadeadas pelo herbicida
destaca-se a inibição da ACC sintase, uma enzima responsável pela síntese de
etileno. O herbicida também age sobre a dinâmica do cálcio na planta, alterando a
capacidade de expansão e elasticidade da parede celular (CHRISTOFFOLETI,
2004).
2.2.2.11. Herbicidas inibidores da síntese de lipídios
Os herbicidas que tem esse mecanismo de ação causam a paralisação da
biossíntese de lipídios, nos meristemas das raízes e parte aérea, onde as novas
células são formadas. A paralisação da produção de lipídios interrompe a formação
de novas células (ROSS; CHILDS, 1996).
2.3. Resistência de plantas daninhas a herbicidas
Segundo Kissmann (1996) a resistência de plantas daninhas a herbicidas é
definida como “Habilidade hereditária de ocorrência natural, de certos biótipos de
plantas de resistir a um tratamento que, em condições normais de uso, controla
efetivamente a população de uma espécie”.
Para ocorrer o aparecimento de biótipos de plantas daninhas resistentes aos
herbicidas é necessário que ocorram mudanças genéticas na população, causada
pela pressão de seleção, devido ao uso repetitivo do herbicida na dose
recomendada (CHRISTOFFOLETI, 2004). Na Tabela 1 pode-se ter uma idéia do
período de tempo em que aparecem plantas resistentes em um determinado local
em que se usou repetidas vezes herbicidas com o mesmo mecanismo de ação.
19
Tabela 1 – Ano de introdução de alguns herbicidas e ano da constatação do primeiro
caso de resistência de um biótipo de uma espécie antes bem controlada
Os herbicidas inibidores da ALS são os que apresentam maiores problemas
com plantas daninhas resistentes, devido ao pouco tempo em que estas aparecem.
Uma das hipóteses para o rápido surgimento de biótipos resistentes é a elevada
taxa de mutações que os inibidores de ALS causam isso favoreceria o aparecimento
de plantas resistentes (VIDAL; WINKLER, 2002)
A resistência pode apresentar-se em níveis variados. Quando um biótipo
resiste ao dobro (ou mais) da dose usual, para plantas suscetíveis, é considerado
resistente. Normalmente o aumento da dose do herbicida “quebra” a resistência
(LACERDA; FILHO, 2004).
2.4. Plantas daninhas resistentes a herbicidas no Brasil
Nos últimos anos têm aparecido vários casos de biótipos de plantas
resistentes, tais casos são fáceis de explicar: os biótipos resistentes existem
naturalmente em uma determinada população de plantas, a freqüência inicial varia
para alguns herbicidas, indo de 10-6 (uma planta a cada 1.000.000 hectares) a 10-20
planta por hectare (Gressel, 1991). Com esses dados podemos constatar que o
aparecimento de plantas resistentes leva vários anos, juntamente com o uso
prolongado de herbicidas com o mesmo mecanismo de ação.
20
Tabela 2 – Espécies de plantas daninhas resistentes a herbicidas de ocorrência no
Brasil
GÊNERO/ESPÉCIE
NOME COMUM
Euphorbia heterophylla
Leiteiro
Bidens pilosa
Picão-preto
Bidens subaltermans
Picão-preto
Brachiaria plantaginea
Capim-marmelada
Echinochloa crus-galli
Capim-arroz
Echinochloa crus-pavonis
Capim-arroz
Sagittaria montevidensis
Aguapé
Cyperus difformis
Junquinho
Fimbristylis miliacea
Junquinho
Raphanus sativus
Nabiça
Digitaria ciliaris
Capim-colchão
Eleusine indica
Capim-pé-de-galinha
Lolium multiflorum
Azevém
Euphorbia heterophylla
Leiteiro
(Resistência múltipla)
Parthenium
Losna-branca
hysterophorus
Conyza bonariensis
Buva
Conyza canadensis
Buva
Bidens subalternans
Picão-preto
(Resistência múltipla)
Euphorbia heterophylla
Leiteiro
Euphorbia heterophylla
Leiteiro
(Resistência múltipla)
Oryza sativa
Arroz vermelho
Digitaria insularis
Capim-colchão
Echinochloa crus-galli
Capim-arroz
(Resistência múltipla)
Fonte: www.diadecampo.com.br
ANO
MODO DE AÇÃO
1992
1993
1996
1997
1999
1999
1999
2000
2001
2001
2002
2003
2003
2004
Inibidor de ALS
Inibidor de ALS
Inibidor de ALS
Inibidor de ACCase
Auxina Sintética
Auxina Sintética
Inibidor de ALS
Inibidor de ALS
Inibidor de ALS
Inibidor de ALS
Inibidor de ACCase
Inibidor de ACCase
Glifosato
Inibidor de ALS/Inibidor
PPO
Inibidor de ALS
2005
2005
2005
2006
2006
2006
2006
2008
2009
Glifosato
Glifosato
Inibidor de ALS/Inibidor
Fotossistema II
Inibidor de ALS
Inibidor de
ALS/Glifosato
Inibidor de ALS
Glifosato
Inibidor de ALS/Auxina
Sintética
2.5. Seletividade de herbicidas
A seletividade de um herbicida depende de vários fatores, como
características do produto, características das plantas e método de aplicação
(OLIVEIRA JR., 2001 apud KARAM, 2003), sendo determinante para a seletividade
a tolerância que as plantas apresentam à ação do composto, a existência de
obstáculos à entrada do herbicida no sistema, tempo e exposição da planta ao
herbicida e também diferenças na metabolização do produto (DEUBER, 1992 apud
KARAM, 2003).
21
Alguns herbicidas além de afetar as plantas daninhas também podem afetar
as plantas cultivadas, ou seja, causam fitotoxidade às plantas cultivadas. O
clomazone é um herbicida que devido às suas características físico químicas tem a
sua seletividade limitada ao arroz irrigado, em função da dose aplicada e do cultivar
semeado (SHERDER et al., 2004 apud SANCHOTENE et al., 2010).
2.6. Protetores de plantas ou safeners
Protetores de plantas ou safeners são produtos químicos, usados nas plantas
cultivadas, para promover uma proteção contra fitotoxidade, sem reduzir a eficiência
no controle de plantas daninhas. Através do uso de protetores há um aumento na
seletividade do herbicida usado (SANCHOTENE et al., 2010).
Segundo Karam et al. (2003) o tratamento de sementes com dietholate 0,0diethyl 0 phenyl phosphorothioate) confere às plantas delas originadas tolerância a
maiores doses de clomazone.
Acredita-se que os protetores de plantas, como o dietholate, atuem inibindo a
enzima citocromo P-450 mono-oxigenase, que é responsável pela ativação do
herbicida na planta, através da sua oxidação (FERHATOGLU et al., 2005 apud
SANCHOTENE et al., 2010).
2.7. Herbicidas e segurança alimentar
Com o aumento dos casos de resistência as doses de herbicida são cada vez
maiores para controlar as plantas daninhas, isso leva a maiores resíduos do produto
no grão final. Em 2002 a FAO (Food and Agriculture Organization) divulgou os
limites máximos de resíduos de agrotóxicos em arroz que são seguros para a saúde
humana (Tabela 3).
22
Tabela 3 – Limites máximos de resíduos (LMR) de agrotóxicos em arroz, conforme o
Codex Alimentarius
Nome Técnico
LMR (MG. kg-1)
2,4 - D
0,05
Bentazone
0,1
Cabaryl
5,0
Chlorpyrifos
0,1
Chlorpyrifos-Methyl
0,1
Diquat
10
Disulfoton
0,5
Endosulfan
0,1
Fetin
0,1
Glifosate
0,1
Paraquat
10
Fonte: FAO, 2002.
Toda nova forma de tecnologia que ajude a diminuir a dose de agrotóxicos
utilizada na produção agrícola é um grande avanço para alcançarem-se alimentos
mais seguros para consumo e diminuição dos impactos causados ao meio ambiente.
23
3. MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram realizados no Laboratório de Genética Vegetal do
Departamento de Biologia, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em
Santa Maria, Rio Grande do Sul, durante o ano de 2011. Foram feitos cinco
tratamentos diferentes, o delineamento experimental foi inteiramente casualizado,
com seis repetições para cada tratamento, as médias foram comparadas pelo teste
de Tukey a 5% de probabilidade.
Os tratamentos avaliaram 360 sementes de arroz Puitá INTA CL cada um
(sendo que foram distribuídas 60 sementes por repetição) e foram tratados com o
protetor dietholate (0,0-diethyl 0 phenyl phosphorothioate), pertencente ao grupo
químico éster do ácido fosfórico.
3.1. Tratamentos utilizados e aplicação do produto
Os cinco tratamentos consistiram do controle sem o protetor, apenas água
(D0); dose 50% menor que a recomendada (D0,5); dose comercialmente
recomendada de 600 ml de dietholate/500 ml de água pura para 100 kg de semente
(D1); dose 50% maior que a recomendada (D1,5) e o dobro da dose recomendada
(D2). A aplicação do produto, por motivos de segurança foi feita em local aberto e
arejado, através de sacos plásticos, onde foi feita a mistura com as sementes e a
água pura.
3.2. Avaliação da germinação
Após a aplicação do protetor as sementes foram semeadas em papel
Germitest® e acondicionadas em câmara de desenvolvimento biológico com
temperatura constante de 25 °C. No laboratório foi verificada a velocidade de
germinação das sementes, para tanto foram contadas diariamente a germinação das
sementes de arroz até que esse número ficasse constante. Esses dados foram
aplicados na fórmula: V.G. = (G1 – G0)/N1 + (G2 – G1)/N2 + ... +(Gn – Gn-1)/NN onde
G0 é a contagem no primeiro dia das sementes germinadas; G1 no segundo dia; Gn
24
no enésimo dia; N1 é o primeiro dia após semeadura; N2 o segundo dia; Nn o
enésimo dia.
3.3. Avaliação de comprimento e biomassa seca
Após o período de 14 dias, que durou a avaliação da germinação, foram
selecionadas aleatoriamente 10 plântulas de cada repetição e foi feita a medida da
parte aérea e raiz de cada plântula de arroz. Depois do teste de germinação e da
avaliação do comprimento de parte aérea e raiz as plântulas foram colocadas para
secar durante 14 dias, depois desse período avaliou-se o peso da biomassa seca de
cada tratamento. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade.
25
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Avaliação da germinação
Na figura 1 estão descritos os efeitos das concentrações do dietholate em
sementes de arroz Puitá INTA CL após 7 dias da semeadura. Observa-se que houve
efeito significativo de todas das concentrações com referência a testemunha até o
terceiro dia após semeadura (DAS). O dietholate promoveu atraso na germinação.
Todavia verifica-se que após o quarto DAS não houve diferença significativa entre as
concentrações.
Sementes germinadas
60
50
40
30
20
10
0
1
2
3
4
5
6
7
Velocidade de germinação (dias)
DOSE 0
DOSE 0,5
DOSE 1,0
DOSE 1,5
DOSE 2,0
FIGURA 3 – Efeito das concentrações 0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 da dose recomendada de
dietholate na velocidade germinação de sementes de arroz Puitá INTA CL.
No segundo dia de avaliação D0 apresentou germinação de 77,77%; D0,5
apresentou germinação de 54,72%; D1 55% de germinação; D1,5 40,55% de
germinação e a germinação de D2 no segundo dia foi de 45%. No terceiro dia D0,5;
D1; D1,5 e D2 não tiveram diferença significativa entre si, ficando ao redor de 76%
de germinação, já D0 apresentou 83,61% de germinação. No 4° dia após a
semeadura a porcentagem de germinação não teve diferença significativa entre os
tratamentos, todos ficaram ao redor de 85%. Ao final do 14° dia os tratamentos não
diferiram significativamente entre si no parâmetro germinação, os cinco ficaram
26
próximos de 90%. O atraso inicial na germinação promovido pelo tratamento com
dietholate é significativo, pois poderá resultar em perdas de produção devido ao
maior período de tempo exigido para a germinação e estabelecimento da cultura.
Efeitos de atraso na germinação de sementes de arroz com o protetor
dietholate ainda não foram relatadas. Entretanto, há na literatura trabalhos que
relatam tão somente o uso e o mecanismo de ação nas culturas de milho e algodão,
mas nenhum deles refere-se a atraso de germinação.
4.2. Avaliação do comprimento da parte aérea e da raiz
Na figura 2 está representados o comprimento de parte aérea e de raiz das
plântulas de arroz Puitá INTA CL que foram coletadas no final do teste de
germinação (14 dias). Verifica-se que a parte aérea não apresentou diferença
significativa com relação ao aumento da dose de dietholate. Entretanto, o
comprimento
da
raiz
foi
que
apresentou
significância
principalmente
na
concentração 2,0 da dose recomendada. Nessa concentração houve uma redução
no comprimento da raiz. Observa-se igualmente que após a concentração 1,0 o
comprimento da raiz está sendo reduzido.
Comp. raiz e parte aérea (cm)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
0,5
1
1,5
2
Dose do dietholate (mL/L)
Raiz
Parte aérea
FIGURA 4 – Efeito das concentrações 0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 da dose recomendada de
dietholate no comprimento da parte aérea e da raiz das plântulas de arroz Puitá INTA CL.
27
O comprimento da parte aérea não apresentou diferença significativa com
relação às diferentes doses de dietholate, a dose (0) (testemunha) teve em média
7,8 cm de comprimento; dose (0,5) – 8 cm; dose (1) – 7,8 cm; dose (1,5) – 8 cm e
dose (2) – 8 cm. Entretanto, o comprimento da raiz foi que apresentou significância,
a dose (0) teve 6,81 cm em média; dose (0,5) – 6,74 cm; dose (1) – 7,5 cm,
observou-se que após a dose (1) houve uma redução no comprimento da raiz, dose
(1,5) – 6,66 cm; dose (2,0) – 5,5 cm. A raiz na cultura do arroz é de forma
fasciculada e permite que haja o perfilhamento da planta a nível de campo. A sua
redução provoca dificuldade no perfilhamento, assim como na absorção de
nutrientes do solo, reduzindo como conseqüência a produtividade na lavoura.
4.3. Avaliação da biomassa seca
Na figura 3 estão representados os efeitos do dietholate sobre a biomassa seca
da parte aérea e da raiz das plântulas de arroz obtidas após a conclusão do teste de
germinação (14 dias). Nesse caso verifica-se que tanto a parte aérea como a raiz
não apresentaram diferença significativa com relação a biomassa seca, apesar de
que a parte aérea apresentou pequena redução na concentração 2,0 da dose
recomendada. Quanto a raiz observa-se igualmente que houve pequena redução em
relação à testemunha, entretanto não significativa.
Não há relatos de redução da parte aérea e da raiz com relação ao uso do
dietholate em plântulas de arroz. Porém, verifica-se que o herbicida clomazone
reduz significativamente as plântulas quando são usadas doses elevadas para
controle de plantas daninhas que apresentam certa resistência (Concenço et al.,
2006).
28
Biomassa raiz e p. aérea (mg)
25
20
15
10
5
0
0
0,5
1
1,5
2
Dose do dietholate (mL/L)
Raiz
Parte aérea
FIGURA 5 – Efeito das concentrações 0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 da dose recomendada de
dietholate na biomassa seca da parte aérea e da raiz das plântulas de arroz Puitá INTA CL.
Na avaliação da biomassa seca foi constatado que tanto a raiz como a parte
aérea não apresentaram diferença significativa, apesar de que a parte aérea
apresentou pequena redução na dose (2). Os resultados da pesagem da biomassa
seca da parte aérea foram: dose (0) – 0,223667g; dose (0,5) – 0,227833g; dose (1) –
0,235333g; dose (1,5) – 0,221667g; dose (2) – 0,209333. Para o peso de biomassa
seca da raiz obteve-se: dose (0) – 0,2085g; dose (0,5) – 0,195667g; dose (1) –
0,188667g; dose (1,5) – 0,1985g; dose (2) – 0,189g. Quanto à raiz observa-se
igualmente que houve pequena redução em relação à testemunha, entretanto não
significativa.
29
5. CONCLUSÕES
O dietholate provoca atraso na germinação de sementes de arroz Puitá INTA
CL até o 4º DAS.
O comprimento da raiz é afetado pela ação do dietholate, mas o comprimento
da parte aérea não é afetado.
A biomassa seca da raiz e da parte aérea não é afetada pela ação do
dietholate.
30
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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