Inibidores do FSII Inibidores da ALS Inib Polim Tubulina HERBICIDAS INTRODUÇÃO Inibidores do FS I EPSPs Inibidores da HPPD Inibidores PROTOX Aux. Sintét. Inib ACCase Professor Michelangelo Muzell Trezzi UTFPR, Campus Pato Branco Desconhecidos HERBICIDAS – HISTÓRICO HERBICIDAS – DEFINIÇÃO Herbi = erva Caedere = matar São substâncias químicas ou culturas de organismos biológicos usadas para matar ou suprimir o crescimento de plantas França (1896) – controle de míldio em videira (sulfato de Cu) = controle seletivo de PD em cereais Final do século XIX e início do século XX – uso de diversas substâncias químicas inorgânicas (soluções de ác. sulfúrico, sulfato ferroso, nitrato de Cu, nitrato de amônio e sais de K Outros exemplos: clorato de Na, bissulfureto de C, arsenito de Na 1932-1933 = uso de dinitrofenóis (primeiros herb. org.) 1 HERBICIDAS – HISTÓRICO Década de 40 – pesquisa com reguladores de crescimento 1941 = lançamento de 2,4-D = baixa dose, elevada atividade herbicida, seletividade Lançamento de MCPA HERBICIDAS – HISTÓRICO Década de 60 – lançamento do paraquat e diquat (viabilidade de plantio direto) 1974 – lançamento de glyphosate 1948 = lançamento do “Weed no more” no Brasil Década de 50 – muitos novos herbicidas lançados Década de 80 – graminicidas pós emergentes, produtos de contato como bentazon e inib. Protox 1951 = registrados 22 novos produtos comerciais no Brasil Ex: 2,4-D, 2,4,5-T, pentaclorofenol, TCA, etc. Segunda metade de 80 – imidazolinonas e sulfoniluréias HERBICIDAS – VANTAGENS Praticidade, rapidez e eficiência Evita competição desde o início Controle em época chuvosa Reduz danos à cultura (??) Reduz movimentação do solo (erosão) Permite uso de menor espaçamento Proporciona controle em condição de escassez de mão de obra Controle nas linhas de semeadura/plantio Controle de espécies perenes Antecipação da colheita HERBICIDAS – DESVANTAGENS Custo elevado (?) Impacto ambiental (lixiviação, persistência, deriva) Resíduos em alimentos Riscos na aplicação Necessidade de mão de obra especializada Pode substituir e deslocar mão de obra rural Evasão de divisas 2 CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ÉPOCA DE APLICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ÉPOCA DE APLICAÇÃO Pré-semeadura (dessecação) Exemplos: glyphosate, paraquat, diquat Pré-plantio incorporado (PPI) Exemplo: Trifluralin PS PPI Pos Jato dirig Pré PS = Pré-semeadura (dessecação) PPI = Pré-plantio incorporado Pré = Pré-emergência Pós = Pós-emergência Jato dirigido Manejo entre safras (dessecação) Manejo entre safras CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ÉPOCA DE APLICAÇÃO Pós-emergência (pós precoce e pós tardia) Exemplos pós precoce: bentazon, fomesafen, atrazine Exemplos pós tardia: imazethapyr, iodosulfuron+foramsulfuron Jato dirigido Exemplo: paraquat Manejo Entre safras Exemplo: glyphosate Pré-emergência (Pré) Exemplos: metolachlor, alachlor, sulfentrazone CLASSIFICAÇÃO QUANTO À TRANSLOCAÇÃO Herbicidas de contato - translocam muito pouco ou não translocam; - Ação rápida Exemplos: paraquat, fomesafen, bentazon Herbicidas sistêmicos - Translocam - Ação mais demorada (às vezes vários dias para matar ou inibir) Exemplos: glyphosate, 2,4-D, imazethapyr, clethodim 3 CLASSIFICAÇÃO QUANTO À TRANSLOCAÇÃO CLASSIFICAÇÃO QUANTO À SELETIVIDADE Herbicidas Seletivos 1 gota SISTÊMICO (2,4-D) 1 gota CONTATO Exemplos: trifluralin, fluazifop, lactofen Herbicidas Não Seletivos Exemplos: glyphosate, paraquat, diquat, glufosinate Inibidores do FSII Inibidores da ALS Inib Polim Tubulina CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO MECANISMO DE AÇÃO Inibidores do FS I EPSPs Inibidores da HPPD Inibidores PROTOX Aux. Sintét. Inib ACCase Desconhecidos 4 PROCESSO PARA INTRODUÇÃO DE FASES DO PROCESSO NOVOS HERBICIDAS FASE 2 = Pesquisa do seu potencial Custo = U$ 10 a 50 milhões Tempo = 7 a 10 anos FASES DO PROCESSO FASE 1 = Síntese da molécula Local: laboratório, casa de vegetação Requisitos: Eficiência para spp. de intesse; Seletividade a uma ou mais culturas; Doses mínimas; Apresentar vantagem em relação aos herbicidas já existenes. Síntese pioneira ou manipulação de molécula já existente FASES DO PROCESSO FASES DO PROCESSO FASE 3 = Estudos toxicológicos e ambientais FASE 5 = Aprovação Oficial -Toxicologia em animais (roedores, mamíferos, peixes e pássaros); - Análise de resíduos nas plantas, animais, solo, água; FASE 6 = Produção Industrial * Muitos produtos são rejeitados nessa fase (produto deve apresentar eficácia, segurança e economicidade) FASE 7 = Comercialização FASE 4 = Desenvolvimento do composto - Ampliação dos testes de campo na empresa ou fora dela, nas mais variadas condições de clima e solo. 5 Conceitos: pH, ionização e constante de equilíbrio de ionização (pk) FILME CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DOS HERBICIDAS A) Constante de equilíbrio de ionização (pk) Herbicida básico - Cujas formas moleculares (não iônicas) são capazes de receber prótons e formar cátions Pk - Equivale ao pH do meio em que 50% das moléculas estão na forma ionizada e 50% na forma não ionizada Herbicidas ácidos - Cujas formas moleculares (não iônicas) são capazes de doar prótons e formar ânions R-COOH + OH- R-NH3+ + H+ R-NH2 Exemplos: paraquat e diquat (bases fortes) atrazina e simazina (bases fracas) R-COO- Exemplos: sulfoniluréias, imidazolinonas, 2,4-D amina. 6 pH abaixo do pka Ácido forma molecular pH acima do pka pka Base dissociada (catiônica) Exemplo ácido: R-COOH Exemplo base: R-NH3+ DISSOCIAÇÃO DE HERBICIDAS ÁCIDOS FRACOS E BASES FRACAS Ácido dissociado (aniônico) Ho HERBICIDA ÁCIDO FRACO Base forma molecular R-COO- H- pH solo > pKa pH solo < pKa R-NH2 HERBICIDA BASE FRACA H+ Herbicida não iônico - Não recebem e não doam prótons Ho B) Constante de partição octanol/água (kow) É uma medida da lipofilicidade da molécula É expressa normalmente em log kow Exemplo: metolachlor, alachlor, acetochlor Log kow Kow Lipofilicidade < 0,1 <1 Hidrofílico 0,1 a 1,0 1 a 10 Median. Lipossol. 1a2 10 a 100 Lipofílico 2a3 100 a 1000 Muito lipofíl >3 > 1000 Extrem. Lipofil. 7 C) Solubilidade em água D) Pressão de Vapor É a quantidade máxima de uma molécula que se dissolve em água para uma determinada temperatura. Exemplo: mg herbicida / L água (ppm) 1 2 3 4 5 6 7 Categoria Insolúvel Solub. Muito baixa Solub. Baixa Solub. Média Solub. Alta Solub. Muito Alta Solub. Extr. Alta é a pressão da fase gasosa que está em equilíbrio com a fase sólida/líquida a uma dada temperatura. Mede a tendência de volatilização de seu estado normal puro (líquido ou sólido) Valores < 1 ppm Entre 1 e 10 ppm Entre 11 e 50 ppm Entre 51 e 150 ppm Entre 151 e 500 ppm Entre 500 e 5.000 ppm > 5.000 ppm D) Pressão de Vapor 8