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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2024.tde-05062024-153659
Document
Author
Full name
Maíra Paes Lacerda
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2024
Supervisor
Committee
Dourado Neto, Durval (President)
Carbonari, Caio Antonio
Ono, Elizabeth Orika
Title in Portuguese
Plantas daninhas da família Poaceae em pastagens tropicais no Brasil: manejo e caracterização fisiológica após aplicação de Imidazolinonas
Keywords in Portuguese
Panicum maximum
Paspalum virgatum
Sporobolus indicus
Urochloa brizantha
Deposição
Estresse oxidativo
Glutationa-S-transferase
Imazapic
Imazapir
Abstract in Portuguese
Para caracterizar os efeitos da aplicação de herbicidas a base de Imidazolinonas em diferentes plantas da família Poaceae, entre elas plantas daninhas (Paspalum virgatum e Sporobolus indicus) e forrrageiras (Urochloa decumbens, Urochloa brizantha e Panicum maximum), foram conduzidos experimentos em três etapas: (Etapa I) em áreas de pastagens já estabelecidas (campo) abordando a eficácia de controle de diferentes herbicidas e doses, entre eles Imazapic + Imazapir (300, 350 e 400 g [p.c.] ha-1), Imazetapir e Atrazina, além da seletividade em diferentes condições de manejo (roçagem anterior à aplicação) e épocas de aplicação; (Etapa II): avaliação da deposição e absorção de herbicida a base de Imazapic + Imazapir (400 g [p.c.] ha-1); e (Etapa III): caracterização fisiológica, envolvendo metabolização do mesmo herbicida e dose avaliada na etapa anterior, estresse oxidativo e fotossíntense das forrageiras e plantas daninhas em condições controladas (casa-de-vegetação). Os resultados obtidos na Etapa I apontaram diferentes níveis de tolerância a herbicidas inibidores da ALS, de modo que Paspalum virgatum foi a planta mais susceptível ao herbicida, com valores máximos de eficácia de controle de 75,4% para (Imazapic + Imazapir 400 g [p.c.] ha-1) 120 dias após a aplicação, desconsiderando-se tipo de manejo ou época de aplicação. As forrageiras U. brizantha e P. maximum se apresentaram mais tolerantes a todos os herbicidas. A roçagem anterior à aplicação dos tratamentos químicos reduziu a ação dos herbicidas em forrageiras e plantas daninhas e a última época de aplicação também influenciou negativamente os resultados (menor eficácia de controle nas plantas daninhas e maior injúria nas forrageiras). S. indicus não apresentou eficácia de controle satisfatória em nenhuma condição, com nenhum dos herbicidas. Estas diferenças, sobretudo para S. indicus, são explicadas pela deposição e absorção, observadas por intermédio dos resutados obtidos na Etapa II, na qual esta espécie apresentou redução significativa na absorção e deposição em relação às demais. Por outro lado, o Paspalum virgatum não se diferenciou das forrageiras em absorção ou depósito, o que indica que alguma diferença metabólica explique a maior sensibilidade ao herbicida. Nos estudos da etapa III, as principais diferenças são, de fato, observadas entre P. virgatum e P. maximum 24 horas após a aplicação, no que diz respeito à atividade das enzimas glutationa-S-transferase (GST), peroxidase (POD), e superóxido dismutase (SOD). P. maximum apresentou atividade superior destas enzimas nas plantas tratadas em relaçao à testemunha, o que não foi observado para a planta daninha P. virgatum, que, além da menor atividade enzimática, apresentou valores de peroxidação lipídica superiores à testemunha. P. virgatum apresentou, entre todas as espécies, a maior redução de massa de matéria seca de parte aérea relativa à testemunha, enquanto a redução relativa para raízes foi maior em U. decumbens, seguida novamente por P. virgatum, confirmando a susceptibilidade destas espécies ao herbicida.
Title in English
Weeds of the Poaceae family in tropical pastures in Brazil: management and physiologic characterization after Imidazolinone application
Keywords in English
Panicum maximum
Paspalum virgatum
Sporobolus indicus
Urochloa brizantha
Deposition
Glutathione S-transferase
Imazapic
Imazapyr
Oxidative stress
Abstract in English
To characterize the effects of Imidazolinone-based herbicide application on different plants of the Poaceae family, including weeds (Paspalum virgatum and Sporobolus indicus) and forages (Urochloa decumbens, Urochloa brizantha, and Panicum maximum), experiments were conducted in three stages: (Stage I) in established pasture areas (field) to assess the efficacy of different herbicides and rates, including Imazapic + Imazapyr (300, 350, and 400 g [c.p.] ha-1), Imazethapyr, and Atrazine, as well as selectivity under different management conditions (mowing) and application timings; (Stage II): evaluation of deposition and absorption of Imazapic + Imazapyr herbicide at 400 g [c.p.] ha-1; (Stage III): physiological characterization involving same herbicide from Stage II metabolism, oxidative stress, and photosynthesis of forages and weeds under controlled conditions (greenhouse). Results from the first stage indicated varying levels of tolerance to ALS-inhibiting herbicides, with Paspalum virgatum being the most susceptible plant, showing maximum control efficacy values of 75.4% for Imazapic + Imazapyr at 400 g [c.p.] ha-1 120 days after application, regardless of management type or application timing. Forages U. brizantha and P. maximum exhibited greater tolerance to all herbicides. Mowing before chemical treatments reduced herbicide action on forages and weeds, and the late application timing also negatively influenced results (lower weed control efficacy and increased injury to forages). Sporobolus indicus did not show satisfactory control efficacy under any condition. These differences, especially for S. indicus, are explained by deposition and absorption, as these species had lower values than others in Stage II. On the other hand, Paspalum virgatum did not show a reduction in absorption or deposition compared to forages. In Stage III studies, the main differences were observed between P. virgatum and P. maximum 24 hours after application regarding the activity of glutathione S-transferase (GST), peroxidase (POD), and superoxide dismutase (SOD) enzymes. The forage exhibited higher enzyme activity in treated plants compared to the control, which was not observed for the weed P. virgatum, showing higher values of lipid peroxidation than the control. P. virgatum had the highest reduction in canopy dry matter relative to the control among all species. The relative reduction for roots dry matter was higher in U. decumbens, followed again by P. virgatum, confirming the high susceptibility of these species to the herbicide.
 
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Publishing Date
2024-06-05
 
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