comportamento de herbicidas em plantas · transporte: apoplasto ... hídrico de plantas, proteção...

COMPORTAMENTO DE HERBICIDAS EM PLANTAS

Arthur Arrobas Martins BarrosoPhD Weed Science - 2018

Por onde o herbicida pode ser absorvido ?

Folha

Caule

Flores

Frutos

Raízes

Rizomas

Estolões

Tubérculos

FOLHA

Disposição

Estrutura física

Estrutura química

ESPÉCIE

Hábito crescimento

Área foliar

Equipamento

Temperatura

Vento

UR

Orvalho

Precipitação

Estágio vegetativo

PLANTA AMBIENTE

HERBICIDAFormulação

Dose

O que modifica essa absorção ?

CONTATOSuperfície x Tempo

Absorção Foliar

LixiviaçãoVolatilizaçãoCristalização

Perdas

Anatomia Foliar

Aonde o herbicida deve chegar ?

FOLHA

CÉLULA VEGETAL

FOLHA

CUTÍCULA – EPIDERME (PAREDE CELULAR) – MEMBRANA PLASMÁTICA

BARREIRAS:

TRANSPORTE:

APOPLASTOSIMPLASTO – Tem que ocorrer(efeito do herbicida na célula)

0,1 a 13 µm espessuraCamada predominante lipídica, cobre epiderme.Barreira mecânica à patógenos e insetos, preservação balanço hídrico de plantas, proteção radiação, etc.

Matriz de Cutina + Ceras Cuticulares + Ceras Epicuticulares

Chenopodium album

1ª Barreira – CUTÍCULA

PENETRAÇÃO CUTICULAR - CUTINA

CUTINA – Parte HIDROFÍLICAS + Parte LIPOFÍLICA

Entre a cutina e a parede pode estar presente a pectina e cerasPECTINA - Altamente HIDROFÍLICACERAS – Altamente HIDROFÓBICAS+ Ácidos graxos – Com água, se dissociam e ficam negativos

Herbicidas:

Maioria polar e aplicado em solução aquosaPortanto maioria dos problemas de controle relacionado a planta:

Presença da camada de cera (Hidrofóbica e apolar)

• LIPOFÍLICAS E APOLARES:

• Epicuticulares ou incorporadas *

• * Rota de absorção para compostos apolares

PENETRAÇÃO CUTICULAR - CERA

Pectina ligada a parede celular

COMPONENTES DA CERA

• Alteram com a espécie

Vão alterar o molhamento foliarEx: Cetonas e Alcanos – Menor molhamento

• Alteram com a idade planta

Vão alterar o molhamento foliarEx: Brunnichia ovata hidrófila para hidrofóbia

• Alteram com o ambiente

PONTO CHAVE = DISTRIBUIÇÃO

Espécie

TRICOMAS

ENTRADA DE HERBICIDAS:

Poros de passagem de água

RETENÇÃO DE HERBICIDAS:

Barreira física do contato célula-herbicida

ESTÔMATOS

ABSORÇÃO:

Abertura intracelular ?

Tensão superficial ?

Adjuvantes ?

Condição Ambiental ?

CÉLULAS-GUARDA:

Camada cuticular menos espessa

Maior hidratação – mais permeável

2ª Barreira - PAREDE CELULAR

PAREDE CELULAR – CELULOSE - HIDROFÍLICA

Muito porosaPassagem fácil de substâncias

3ª BARREIRA - MEMBRANA PLASMÁTICA

MEMBRANA PLASMÁTICA

MEMBRANA PLASMÁTICA

A - Lipofílico:Penetra facilmente

a) Moléculas neutrasDifusão Simples -- Passam muito rapidamente Diferencial de [ ], ex: Atrazina

b) Moléculas iônicasGasta ATPÁcidos fracos (pKa entre 2 e 5)Depende pH da soluçãoArmadilha de íons

pH do meio:Citoplasma – 7,5Vacúolo – 5,5

Herbicida forma neutra ( + lipofílica)Penetra na célulaPerde próton ( + hidrofílica)Não sai mais da célula

Cria-se um gradiente de [ ] Entrada do restante das moléculas

MEMBRANA PLASMÁTICA

B - HidrofílicoGasta ATPAbsorção ativa - Uso de proteínas transportadoras

http://passel.unl.edu/pages/animation.php?a=LeafCellUptake.swf&b=1028313029

ANIMAÇÃO

EFEITO UMIDADE NA ABSORÇÃO

Mais importante – Influencia outros

a) Alta umidade

Planta túrgida, maior absorção, cutícula mais fluida

b) Baixa umidade

Alta temperatura – Efeito contrário – cutícula mais espessaRápida evaporação do herbicida

TEMPERATURA

Alta temperatura

Geralmente associada a uma rápida absorçãoAlto metabolismo da planta

Limite

Fechamento estômatosSecagem da calda

CHUVA

Herbicidas de rápida absorção

Efeito pouco expressivoEx: haloxyfop

Herbicidas de baixa absorção

Chuva pode lavar as folhasEx: Atrazina

LUZ

Boa fotossíntese – metabolismo – bom transporte e absorção

Impacto negativo – Rápida metabolização herbicida

VENTO

Eleva evaporação dos herbicidas

Aspecto positivo – remove camada limítrofe dos estômatos

ABSORÇÃO DE HERBICIDAS – ESALQ - 2012

ORVALHO

Diminui evaporação

Pode causar escorrimento das gotas

ADJUVANTES

Assegurar retenção na folha

Aumentar absorção

Ex: Siliconados ( diminuem tensão superficial, elevam área contato, elevam absorção).

Herbicidas e Absorção Foliar

• Quanto de um herbicida em geral é absorvido ?

De 3 à 60%

3% Pode ter Efeito ?

Sim

• Raízes, tubérculos, bulbos, radícula e caulículo

A raíz não tem cutícula, melhor absorção herbicidaslipofílicos.

Porém todos passam pelo transporte simplásticodevido estria Caspary. Como ocorre via xilema, boascondições fisiológicas da planta são exigidas.

Radícula e caulículo sem estruturas bemdesenvolvidas, melhor absorção.

Herbicidas no solo

TRANSPORTE DE HERBICIDAS

Apoplástico - xilemaSimplástico - floemaApossimplastico – xilema e floema possuem ligaçõesAusente – exemplo Paraquat

SeletividadeClomazone pouco translocado na soja2,4-D pouco translocado gramíneasTransporte para o vacúolo

Apoplástico

Simplástico

• Detoxificação e ativação de herbicidas

Detoxificação – degrada ou inativa herbicida

Ativação – Degrada o aplicado e gera composto tóxico

• Responsável pela maioria dos casos de seletividade

Ex: Milho e sorgo – Glutationa-S-transferase, tolera aplicação de atrazina. Trigo e aveia não.

METABOLIZAÇÃO DE HERBICIDAS