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30/9/2010
1
Herbicidas
Eng. Agr. M.Sc. Ana Carolina Ribeiro Dias
Doutoranda em Fitotecnia
ESALQ-USP
1)Introdução;
2)Mercado de herbicidas no Brasil;
3) Nova geração de defensivos agrícolas e consciência ambiental
4) Plantas daninhas;
5) Resistência de plantas daninhas;
6) Propriedades físico-químicas dos Herbicidas;
Tópicos da palestra
Atualmente, há produção em larga escala sem aplicação de herbicidas?
1) INTRODUÇÃO
Em 2050, qual será o número de
habitantes em nossa planeta?
9,1 bilhões de pessoas!
30/9/2010
2
Solução: conhecer para usar corretamente!
Pré-emergência
PPI
Pós-emergência
N N
N
Cl
NHCH2CH3(CH3)2CHNH
N N
N
Cl
NHCH2CH3(CH3)2CHNH
Destino dos herbicidas no ambiente
Herbicidas
-60 a 70% dos pesticidas
não atingem o alvo
(Law, 2001)
- Outros destinos que não
o alvo... solo.
Pós-emergência em
jato dirigido (PÓSd)
30/9/2010 7
Atmosfera
Solo
Alvo / Biota
Água
Perdas totais máximas de pesticidas, sob condições agrícolas
normais
Processos Perdas totaismáximas (%)
Volatilização 10 a 90 (40 a 80)
Lixiviação 0 a 4 (1)
Esc. superficial 0 a 10 (5)
Absorção 1 a 10 (2 a 5)
Fonte: Oliveira Júnior (2002), Plimmer (1992). Valores entre
parênteses representam a média.
30/9/2010
3
Fontes de entrada de herbicidas no ambiente
Aplicação intencional (direta)
Plantas cultivadas Solo
Fontes de entrada de pesticidas no ambiente
Aplicação intencional (direta)
Uso domissanitário
Deriva de herbicidas
Contaminação não-intencional (indireta)
Mercado
de
herbicidas
no Brasil
2) Mercado de herbicidas no Brasil
30/9/2010
4
“Entre os 10 maiores consumidores de pesticidas com mais de 250 ativos registrados”
(Correia & Langenbach, 2006)
MERCADO NO BRASIL E NO MUNDO
SOJA e MILHO: expansão da área cultivada e incremento de tecnologia
CANA-DE-AÇÚCAR: grande alavanca aumento da área
Glyphosate:
> 25% das vendas
Herbicidas:
US$ 400 mil (1965)
US$ 4.380 milhões (2007)
US$ 5.764 milhões (2008)Silva et al. (2005); SINDAG (2009)
100 mil ton (2009) - IBAMA
MERCADO DE HERBICIDAS
- agregação de novas áreas produtivas- aumento de tecnificação - menor dependência de mão-de-obra
- produtos + econômicos- produtos + eficazes- não danosos ao ambiente
DESENVOLVIMENTO
CONHECIMENTO
MERCADO NO BRASIL E NO MUNDO
VENDAS ANUAIS DE AGROTÓXICOS NO BRASIL
Fonte: SINDAG (2007)
(x10
00 U
S$)
CRESCIMENTO DO CONSUMO DE DEFENSIVOS AGRÍCOLAS (I.A. POR
CLASSES) NO BRASIL: 1999 – 2007 US$ 1.000
*Outros: antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhanteadesivo.
Fonte: Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para DefesaAgrícola/SINDAG.
Herbicidas 2,304,062
43%
Fungicidas 1,264,416
23%
Inseticidas 1,537,390
29%
Acaricidas 92,136 2%
Outras 173,961
3%
30/9/2010
5
Fonte: Dados obtidos junto ao Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG
CRESCIMENTO DO CONSUMO DE DEFENSIVOS AGRÍCOLAS (por Estado) NO BRASIL: 1999 - 2007
Vendas - Estados - 2007 - US$ Milhões
SP
992,9
(18,5%)
MT
905,6
(16,9%)
PR
806,4
(15,0%)
RS
629
(11,7%)
GO
468,6
(8,7%)
Os demais
439,3
(8,2%)
MG
449,6
(8,4%)
BA
288,5
(5,4%)
SC
132,6
(2,5%)
MS
259
(4,8%)
Brasil: consumo por classe de defensivos agrícolas, 2003-2007 (em t de ingrediente ativo)
Classes 2003 2004 2005 2006 2007
Herbicidas 110.215 124.060 136.853 144.968 189.101
Fungicidas 19.363 25.631 26.999 24.707 27.734
Inseticidas 24.422 33.291 36.347 33.750 42.838
Acaricidas 9.627 9.901 7.416 11.685 14.583
Outros* 18.819 21.842 24.617 23.588 29.775
Total 182.446 214.725 232.232 238.716 304.031
*Outros = antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhante adesivo.
Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.
Brasil: consumo por classe de defensivos agrícolas, 2003-2007 (em % relativo ao total em t de ingrediente ativo)
*Outros = antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhanteadesivo.
Fonte: Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversosanos.
Classes 2003 2004 2005 2006 2007
Herbicidas 60.4% 57.8% 59% 60.7% 62.2%
Fungicidas 10.6% 11.9% 11.6% 10.3% 9.1%
Inseticidas 13.4% 15.5% 15.6% 14.2% 14.1%
Acaricidas 5.3% 4.6% 3.2% 4.9% 4.8%
Outros* 10.3% 10.2% 10.6% 9.9% 9.8%
Brasil: dispêndio por classe de defensivos agrícolas, 2003-2007 (em US$ milhão)
*Outros = antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhante adesivo.
Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.
Classes 2003 2004 2005 2006 2007
Herbicidas 1.523,7 1.830,7 1.735,8 1.674,3 2.304,1
Fungicidas 713,5 1.388,2 1.089,5 917,4 1.264,4
Inseticidas 725,2 1.066,6 1.180,7 1.128,9 1.537,4
Acaricidas 80,0 78,0 82,8 70,4 92,1
Outros 93,8 131,5 155,0 128,8 174,0
Total 3.136,3 4.494,9 4.234,7 3.919,8 5.372,0
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Brasil: dispêndio por classe de defensivos agrícolas, 2003-2007 (em % do total em US$ milhão)
*Outros = antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhante adesivo.
Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.
Classes 2003 2004 2005 2006 2007
Herbicidas 48.6% 40.7% 41% 42.7% 43%
Fungicidas 22.8% 30.9% 25.7% 23.4% 23.5%
Inseticidas 23.1% 23.7% 27.8% 28.8% 28.6%
Acaricidas 2.5% 1.7% 1.9% 1.8% 1.7%
Outros* 3% 2.9% 3.6% 3.3% 3.2%
Demanda por defensivos agrícolas pelas principais culturas, 2003-2007 (em t de ingrediente ativo)
Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.
Cultura 2003 2004 2005 2006 2007
Soja 75.966 96.554 102.231 97.602 130.733
Milho 25.336 26.801 28.128 28.017 41.433
Citros 16.820 17.488 19.123 24.749 26.600
Cana-de-açúcar 13.713 15.425 16.605 22.851 28.578
Algodão 11.956 15.005 14.567 16.619 19.879
Café 6.121 7.081 8.292 9.272 8.098
Trigo 4.136 6.354 5.061 4.527 5.032
Batata Inglesa 4.005 4.078 4.514 4.763 4.135
Arroz Irrigado 3.899 4.207 4.050 3.711 5.585
Feijão 3.749 4.108 3.772 4.198 5.647
Outras culturas 16.745 17.624 25.889 22.407 28.311
Total 182.446 214.725 232.232 238.716 304.031
Demanda por defensivos agrícolas pelas principais culturas, 2003-2007 (em % do total em t de ingrediente ativo)
Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.
Classes 2003 2004 2005 2006 2007
Soja 41.6% 45% 44% 40.9% 43%
Milho 13.9% 12.5% 12.1% 11.7% 13.6%
Citros 9.2% 8.1% 8.2% 10.4% 8.7%
Cana de Açúcar 7.5% 7.2% 7.1% 9.6% 9.4%
Algodão 6.5% 7.0% 6.3% 7% 6.5%
Café 3.4% 3.3% 3.6% 3.9% 2.7%
Trigo 2.3% 3.0% 2.2% 1.9% 1.6%
Batata Inglesa 2.2% 1.9% 1.9% 2% 1.4%
Arroz Irrigado 2.1% 1.9% 1.7% 1.5% 1.8%
Feijão 2% 1.9% 1.6% 1.7% 1.8%
Outras Culturas 9.3% 8.2% 11.1% 9.4% 9.3%
Dispêndios com defensivos agrícolas pelas principais culturas, 2003-2007 (em US$ mil)
Fonte: Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.
Culturas 2003 2004 2005 2006 2007
Soja 1.386.967 2.221.691 1.872.575 1.508.956 2.152.029
Milho 264.976 308.365 310.434 294.204 512.579
Citros 133.141 144.370 162.318 163.791 203.477
Cana-de-açúcar 250.921 292.934 362.230 493.705 667.969
Algodão 324.631 471.386 436.157 405.383 511.050
Café 88.463 134.523 188.663 191.648 233.530
Trigo 106.817 156.050 108.373 74.710 108.606
Batata Inglesa 56.769 68.362 83.650 82.864 83.796
Arroz Irrigado 70.499 88.669 73.218 61.477 95.853
Feijão 84.420 95.381 84.590 101.184 89.078
Outras culturas 368.738 513.217 561.540 541.919 713.998
Total 3.136.342 4.494.948 4.243.748 3.919.841 5.371.965
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Dispêndios com defensivos agrícolas pelas principais culturas, 2003-2007 (em % do total em US$ mil)
Fonte: Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.
Culturas 2003 2004 2005 2006 2007
Soja 44,2% 49,4% 44,1% 38,5% 40,0%
Milho 8,4% 6,8% 7,3% 7,5 9,5%
Citros 4,2% 3,2% 3,8% 4,2% 3,8%
Cana de Açúcar 8,0% 6,5% 8,5% 12,6% 12,4%
Algodão 10,3% 10,5% 10,3% 10,3% 9,5%
Café 2,8% 3,0% 4,4% 4,9% 4,3%
Trigo 3,4% 3,5% 2,5% 1,9% 2,0%
Batata Inglesa 1,8% 1,5% 1,9% 2,1% 1,5%
Arroz Irrigado 2,2% 2,0% 1,7% 1,6% 1,8%
Feijão 2,7% 2,1% 2,0% 2,6% 1,6%
Outras Culturas 11,7% 11,4% 13,2% 13,8% 13,3%
3) Nova
geração de
defensivos
agrícolas e
consciência
ambiental
Associação Nacional de Defesa VegetalEMPRESAS NO SETORDEFENSIVOS AGRÍCOLAS – EVOLUÇÃO / BRASIL
Década
2097
1315
371242
0
500
1000
1500
2000
2500
1960 1970 1980 1990
Doses (g i.a/ha)
Herbicidas: Redução de Dose
Redução de 88,4% em
30 anos
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IMPORTÂNCIA DE NOVOS DEFENSIVOS
AGRÍCOLAS
REDUÇÃO DAS DOSES
CLASSES %
Herbicidas 88,4
Inseticidas 93,6
Fungicidas 86,7
1950 1970 1990
Toxicidade Aguda
Ensaios
de 30 a 90 días
Toxicidade Aguda
90 dias ratos (fem)
90 dias cães
2 anos, ratos (fem)
1 ano, cães
Reprodução3 gerações ratos (fem)
Teratogenicidaderatos (fem)
Avaliação geral
Toxicidade Aguda 90 dias ratos (f)
90 dias cãesToxicidade crônica -Carcinogenicidade
1 ano, cães
Teratogenicidaderatos (f) / coelhos
Reprodução2 gerações ratos (f.)
Toxicidade de metabolitos
Carcinogenicidade
ratos (machos)
Estudos ecotoxicológicos
Efeitos mutagênicos- Mutagênesis- Mutación puntual- Danos cromosomas
Efeitos tóxicos cumulativos
28 dias
Avaliação Geral
Aumento dos requisitos toxicológicos para Registro
Mercado Brasileiro de Defensivos Agrícolas
MODERNIZAÇÃO DOS NOVOS DEFENSIVOS AGRÍCOLAS
Estudos físico-químicos, entre eles, solubilidade, impurezas, hidrólise, fotólise, pH.
Estudos referentes ao transporte do produto no solo, adsorção, dessorção e mobilidade
Biodegradabilidade
Estudos referentes à toxicidade aos organismos não-alvo: algas, microcrustáceos, peixes;
Toxicidade para animais superiores, incluindo o potencial Genotóxico, embriofetotóxico e
carcinogênico
Toxicidade a organismos de solo envolvidos nos processos de ciclagem de carbono e nitrogênio
Toxicidade a minhoca
Toxicidade a abelhas e aves
Avaliação do Potencial de Periculosidade Ambiental
Estudos e informações requeridas:Dissipação / degradação em solos
Mobilidade em solos
- Estudos de mobilidade e adsorção/dessorção
Comportamento no Solo
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Testes de avaliação da Toxicidade para organismos não-alvo
Daphnia similis
Toxicidade para peixes
Toxicidade para microcrustáceos
Toxicidade para algas
Toxicidade para minhocas
Toxicidade para abelhas
Toxicidade para aves
Toxicidade para microorganismos do solo
Toxicidade para animais superiores
F.1.1.1 – Aguda para ratos
F.1.1.2 – Aguda para ratos doses repetidas
F.1.2 – Curto prazo para ratos (condicionalmente
requerido quando a DL50 oral for < ou = 50 mg/Kg para
sólidos ou < ou = 200 mg/Kg para líquidos
F.1.3 – Curto prazo para cães
F.1.5 – Metabolismo e via de excreção
F.2 – Toxicidade inalatória aguda para ratos
F.3.1 – Toxicidade cutânea aguda para ratos
F.3.4 – Irritação cutânea primária
F.4 – Irritação ocular a curto prazo para coelhos
Classificação toxicológica
DL50 oral aguda
DL50 dérmica aguda
Irritabilidade ocular
Irritabilidade
Sensibilidade dérmica
CL50 inalatório
Sistema de Destinação Final
de Embalagens Vazias de Fitossanitários:
Brasil – Referência Mundial
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10
Elos da Cadeia
BRASIL: Líder Mundial na Devolução de
Embalagens Vazias de Agrotóxicos
Embalagens Vazias Recicladas
BRASIL: Líder Mundial na Devolução de
Embalagens Vazias de Agrotóxicos
Fonte: INPEV
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
30 países Brasil
Tons
14824500560860601272
BRASILAUSTRALIAAMÉRICA
DO NORTE
EUROPAAMÉRICA
LATINA
14824500560860601272
BRASILAUSTRALIAAMÉRICA
DO NORTE
EUROPAAMÉRICA
LATINA
130.000 m2 - Área construída840.000 m2 - TerrenoMais de 2.500 Distribuidores e Cooperativas envolvidos25 Estados
Unidades de Recebimento
Centrais 111Postos 244Total 355
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Descarte de Embalagens Vazias A partir das embalagens vazias de defensivos agrícolas
Produtos Reciclados
O que é uma planta daninha?
WSSA: qualquer planta
que esteja interferindo
com as atividades ou
bem estar do homem.
4) Plantas Daninhas As plantas daninhas surgiram com a agricultura
há mais de 10.000 anos
- Theophrastus (pai da botânica)
- Citações bíblicas:
parábola do semeador - (Mt 13:4-9)
parábola da cizânia - (Mt 13:25-30)
gênisis - (Ge 3:17-18)
A história da Ciência das Plantas Daninhas
coincide com a história dos herbicidas
- 1900 - controle com sais orgânicos
- 1945 - 2,4-D - herbicida orgânico
- 1961 - monuron - uréia substituída
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evitar perdas devidas à interferência;
favorecer a condição de colheita;
evitar o aumento do banco de sementes;
evitar problemas de seleção/resistência e;
evitar a contaminação do meio ambiente (redução da quantidade aplicada e resíduo no solo).
Objetivos almejados no controle de plantas daninhas
5) RESISTÊNCIA DE PLANTAS DANINHAS
Resistência de plantas daninhas a herbicidas
Plantas resistentes ocorrem naturalmente em
baixa freqüência
A pressão de seleção exercida pelo herbicida
aumenta a freqüência das plantas resistentes
“é a capacidade herdável de uma planta sobreviver ereproduzir a aplicações de herbicida na dose recomendada,que normalmente seria letal para a população original(suscetível)”
Definições
A tolerância é uma característica inata da espécie emsobreviver a aplicações de herbicida na dose recomendada,que seria letal a outras espécies, sem alterações marcantes emseu crescimento e desenvolvimento.
Tolerância de plantas daninhas a herbicidas
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13
Padrão de ocorrência de plantas daninhas
resistentes a herbicidas no campo
Falha do herbicida devida a resistência:
manchas com alta densidade no centro diminuindo para fora
escapes em diferentes direções sem padrão definido na gleba
sempre se tratando da mesma planta daninha.
Picão-preto resistente aos herbicidas inibidores da ALS em soja
Observação de padrões de ocorrência de plantas daninhas
resistentes a herbicidas no campo
Plantas mortas ao lado de vivas após a aplicação
Exemplo de glifosato em citrus
Foto: CHRISTOFFOLETI, P.J.
51
Buva resistente x buva suscetível ao glyphosate
Foto: CHRISTOFFOLETI, P.J.
9/30/201052
Foto: CHRISTOFFOLETI, P.J.
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Planta resistente
Área de dessecação com glyphosate
Planta suscetível
RESISTÊNCIA
n. Espécies Nome vulgar Ano Mecanismo de ação Cultura
1 Bidens pilosaPicão-preto
1993
Inibidores da ALS
Soja
2 Bidens subalternans 1996 Soja
3 Cyperus difornis Junquinho 2000 Arroz
4 Bidens subalternansPicão-preto
2006 Inibidores da ALS
Fotossístema II
Soja
5 Euphorbia heterophylla
Amendoim-bravo
1992 Inibidores da ALS Soja
6 Euphorbia heterophylla 2004Inibidores da ALS e
Inibidores da ProtoxSoja
7 Fimbristilis miliacea Fimbristilis 2001
Inibidores da ALS
Arroz
8 Parthenium hysterophorus Losna-branca 2004 Soja
9 Raphanus sativus Nabiça 2001 Soja
10 Sagitaria montevidensis Sagitária 1999 Arroz
11 Echilochola crus-galiCapim-arroz
2006 Inibidores da ALS
Síntese de auxinas
Arroz
12 Conyza bonariensis
Buva
2005
Inibidores da EPSPs
Soja
13 Conyza bonariensis 2005 Citrus
14 Conyza canadensis 2005 Soja
15 Conyza canadensis 2006 Citrus
16 Euphorbia heterophylla Amendoim-bravo 2005 Soja
17 Lolium multiflorum Azevém 2003 Soja/Maçã
18 Digitaria insularis Capim-amargoso 2008 Citrus
19 Echinochloa crus-galliCapim-arroz
1999Hormonais
Arroz
20 Echinochloa crus-pavonis 1999 Arroz
21 Eleusine indica Capim-pé-de-galinha 2003
Inibidores da ACCase
Soja
22 Brachiaria plantaginea Capim-marmelada 1997 Soja
23 Digitaria ciliaris Capim-colchão 2002 Soja
Registro de casos de resistência de plantas daninhas no Brasil
Hea
p 2
010 -
ww
w.w
eed
scie
nce.o
rgMecanismos de Ação
N. de espécies resistentes
No Brasil No mundo
Inibidores da ALS 9 95
Inibidores da ACCase 3 35
Hormonais 2 25
Inibidores da Protox 1 3
Inibidores da EPSPs 5 13
Comparação entre o número de casos de resistência no Brasil e no
mundo
Heap 2010 - www.weedscience.org
Distribuição das espécies resistentes - ALS
9 casos Bidens pilosaPicão-preto
Bidens subalternans
Cyperus difornis Junquinho
Euphorbia heterophylla Amendoim-bravo
Fimbristilis miliacea Fimbristilis
Parthenium hysterophorus Losna-branca
Raphanus sativus Nabiça
Sagitaria montevidensis Sagitária
Echilochola crus-gali Capim-arroz
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Distribuição das espécies resistentes - ACCase
3 casos
Eleusine indica Capim-pé-de-galinha 2003
Brachiaria plantaginea Capim-marmelada 1997
Digitaria ciliaris Capim-colchão 2002
58
Lolium, Conyza, P.lanceolata
África do Sul
Lolium - Espanha, França
Conyza – Espanha, Israel
Conyza, Ambrosia, Lolium, Amaranthus
EUA
Lolium rigidum,
E. crus-galli
Austrália
Eleusine indica
Taiwan
Malásia
Conyza, Calystegia
China
C. canadensis, C. bonariensis, Lolium, Digitaria
insularis, Euphorbia heterophyllaBrasil
Lolium
Chile
Sorghum halepense
Argentina
Distribuição das espécies resistentes - Glyphosate
Fatores ligados a biologia e genética da planta daninha selecionada
Densidade populacional da planta daninha
Freqüência natural da população resistente
Potencial de dormência das sementes de plantas daninhas
Fatores ligados ao sistema de produção adotado
Uso freqüente do mesmo mecanismo de ação
Uso exclusivo de herbicidas como método de controle
Ausência de rotação de culturas ou diversidade de cultivos
Resistência de plantas daninhas a herbicidas
Análise de risco de seleção de plantas daninhas resistentes
Opções de manejoRisco de Resistência
Baixo Moderado Alto
Misturas ou rotação de herbicidas > 2 mecanismos de ação 2 mecanismos de ação 1 mecanismo de ação
Métodos de controle utilizados Cultural, mecânico e químico Cultural e químico Químico apenas
Mesmo mecanismo de ação/cultivo Uma vez Duas vezes > duas vezes
Tipo de sistema de produção Rotação plena Rotação limitada Monocultivo
Relatos de resistência para o herbicida Desconhecido Limitado Comum
Infestação da planta daninha baixa Moderada Alta
Controle nos últimos três anos Mantém-se satisfatório Vem Declinando Não controla mais
Sistemas de produção x seleção de resistência
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Service (2007)
ESPÉCIES
Lolium rigidum
Lolium multiflorum
Ambrosia artemisifolia
Conyza canadensis
Conyza bonariensis
Amaranthus palmeri
Plantago laceolata
Sorghum halepense
Eleusine indica
Digitaria insularis
Nú
mer
o d
e es
pé
cie
s
Ano
Casos de resistênciaGLYPHOSATE
RESISTÊNCIA AO GLYPHOSATE
0
100
200
300
400
atr
azin
e (
PS
II)
fluazifop (
AC
Case)
chlo
rsulfuro
n (
ALS
)
imazapyr
(ALS
)
2,4
-D (
auxin
)
pendim
eth
alin (
DN
A)
GLY
PH
OS
AT
E
dic
am
ba (
auxin
)
lacto
fen (
PP
O)
glu
fosin
ate
-NH
4 (
GS
)
isoxafluto
le (
HP
PD
)
aceto
chlo
r (C
l-am
ide)
Herbicides (MOA)
# W
eed
sp
ecie
s c
on
tro
lled
0
20
40
60
80
% R
esis
tan
t sp
ecie
s
# Labeled species
% Resistant species
RESISTÊNCIA AO GLYPHOSATE
Não apresenta residual no solo (controle apenas do primeiro fluxo);
Baixa freqüência inicial de plantas resistentes;
Ausência de outros herbicidas com o mesmo mecanismo de ação;
Ausência na natureza de espécies de plantas que degradam quantidades significativas de glyphosate.
Razões p/ baixa resistência de PD ao glyphosate
RESISTÊNCIA AO GLYPHOSATE
S
R
Dis
trib
uiç
ão d
e gl
yph
osa
te%
da
do
se a
plic
ada
Folha Tratada Folhas Caule Raízes
Feng et al. (2004)
Compartimentalização e translocação diferenciada de glyphosate em Conyza canadensis
Compartimentalização
Maior translocação para as raízes emplantas suscetíveis
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** Valor significativo a 1% de probabilidade. Médias seguidas por letras iguais nas colunas nãodiferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
HATFolhas tratadas Parte aérea Raiz
R S R S R S% da radioatividade absorvida
4 97,57a 95,57a 0,73b 1,17c 1,70b 3,30c8 94,87ab 92,03a 1,23b 1,77bc 3,90b 6,20c
24 87,10b 88,03ab 3,0b 2,07abc 9,90b 9,67bc48 73,27c 64,63c 5,1b 4,73ab 21,60a 30,60a72 68,77c 68,70bc 9,7a 5,23a 21,60a 36,07a
DMS 8,50 21,09 4,54 3,23 9,87 17,88F 49,51** 9,82** 13,94** 7,13** 20,07** 10,32**
Porcentagem de radioatividade absorvida em C. bonariensis resistente e suscetível nos diferentes tempos de coleta
Translocação diferenciada de glyphosate em Conyza bonariensis
Cardinali (2009) R – 72 HATR – 4 HAT
S – 4 HAT S – 72 HAT
Auto-Radiografia das plantas14c
Translocação diferenciada de glyphosate em Conyza bonariensis
Cardinali (2009)
R1 - Matão – SP
¼ D1/8 D D½ D 4 D2 D 8 DTestemunha
720 g e.a./haS – Piracicaba - SP
Exemplo de ensaio em casa-de-vegetação - curva de dose-resposta
para o glyphosate em Conyza canadensis
Translocação diferenciada de glyphosate em Lolium multiflorum
Sem herbicida5 DAT
Com herbicida5 DAT
SS R
R
Ferreira et al (2006)
Raízes
R
S
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Conyza canadensis
Inibidores da EPSPs
Conyza canadensis
Conyza bonariensis
Inibidores da EPSPs Fotos: CARDINALI, V.C.B. (2009)
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Conyza bonariensis Conyza canadensis
Bidens pilosa
Inibidores da ALS
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Capítulo (“flor’): radiado com floresliguladas brancas (pétalas).
Planta com muitos ramosdesde a sua base
Frutos: possuem quase sempre 3 aristas,bem abertas entre si (o ângulo entre elas e ocorpo do fruto é de cerca de 135°); asuperfície desses frutos apresenta pequenasprotuberâncias em toda sua extensão, dasquais se originam pêlos.
Fotos: Guaratini & Vitta
Bidens pilosa – picão-preto
Chlorimuron – 50 g/ha
População suscetível
Chlorimuron – 50 g/ha
6 anos de seleção
Chlorimuron – 50 g/ha
10 anos de seleção
Exemplo de evolução da resistência de picão-preto aos
inibidores da ALS
Bidens subalternans
Inibidores da ALS
Fotossístema II
Capítulo (“flor’) radiado com flores liguladas (pétalas) de coramarelada ou creme.
Frutos: possuem quase sempre 4 aristas, poucodivergentes entre si (o ângulo entre elas e o corpo dofruto é de cerca de 180°);Na superfície desses frutos não são encontradosprotuberâncias e os pêlos estão presentes somente noápice.
Planta sem ramos na sua base
Fotos: Guaratini & Vitta
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Euphorbia heterophylla
Inibidores da ALS
Inibidores da Protox
Inibidores da EPSPs
Euphorbia heterophylla
Digitaria insularis
Inibidores da EPSPs
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Parthenium hysterophorus
Inibidores da ALS
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6) Propriedades físico-químicas
dos Herbicidas que influenciam no seu comportamento no
solo
Solução do Solo
Águas Subsuperficiais
Absorção
Colóide
DESTINO DOS PESTICIDAS NO AMBIENTE
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
APLICAÇÃO NO
ALVO
Sorção NCl CO2H
ClCl
NH2
Dessorção
NCl CO2H
ClCl
NH2
Resíduo LigadoNCl CO
2H
ClCl
NH2
Remobilização
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
Lixiviação
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
NCl CO2H
ClCl
NH2
Volatilização
NCl CO2H
ClCl
NH2
“Run-off”
NCl CO2H
ClCl
NH2
Absorção
Degradação
CO2+ H2O + íons
metabólitos
Então o destino dos herbicidas vai depender dos seguintes fatores...
Fatores
Propriedades físicas, químicas
e biológicas do solo
-M.O./Minerais Argila
-Textura/estrutura/relevo - pH/CTC/CTA
-Umidade
-Comunidade microbiana
Condições
Ambientais
-Temperatura
-Pluviosidade-Luminosidade
-UR (%) do ar
-Vento
Propriedades físico-químicas
do herbicida
-Sw
-pKa/pkb
-Kow
-T1/2
- P
• Pressão de vapor (P)
• Solubilidade em água (Sw)
• Coeficiente de partição octanol-água (Kow)
• Constante de dissociação ácido (pka)
• Meia vida ou reatividade (T1/2)
Propriedades físico-químicas do pesticida
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• Grau de volatilização da molécula
(Sua tendência de se perder para a atmosfera na forma
de gás)
Pressão de vapor (P)
Classificação Categoria Pressão de vapor
(mm Hg) (Pa) Pascal
1 Não volátil < 10-8 < 10-6
2 Pouco volátil 10-7 – 10-5 10-5 – 10-3
3 Mediamente volátil 10-4 – 10-3 10-2 – 10-1
4 Muito volátil > 10-2 >1
Categorias de volatilização em função da pressão de vapor (P)
A volatilidade dos herbicidas em condições de T°C e UR do ar. Portanto,estas condições são impróprias para a aplicação de herbicidas classificados nacategorias de voláteis.
• Apresentam baixa solubilidade em água e tem baixa tendência à
adsorção;
• Menos propensos a se transportarem em solos e águas;
• Menos prováveis à sofrerem biodegradação ou hidrolise;
• Candidatos preferíveis à fotólise
Moléculas com elevada pressão de vapor:
Moléculas com baixa pressão de vapor são:
Pressão de vapor (P)
•Elevada adsorptividade aos sólidos ou elevada solubilidade em água.
• Menos propensos a se vaporizarem.
•Alta persistência.
Relacionada à:
• Adsorção/dessorção
• Mobilidade no solo (lixiviação)
• Absorção
• Taxa de transformação
Solubilidade em água (Sw)
Quantidade de herbicida que é disponibilizado na
solução do solo.
Sw = Sorção Lixiviação+
Sw = Sorção Lixiviação+
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Resumo do destino de pesticidas no solo
ou
Alta solubilidade
Baixa solubilidade
Possibilidade de
volatilização
Alta sorção aos
colóides do solo
Movimentação
com a água do
solo / absorção
Classificação Categoria de solubilidade Valores (ppm)
1 Insolúvel <1
2 Muito baixa 1- 10
3 Baixa 11- 50
4 Média 51- 150
5 Alta 151- 500
6 Muito alta 500- 5000
7 Extremamente alta >5000
Significado dos valores de S dos herbicidas em água
Pesticidas com baixa solubilidade em água tem maior probabilidade em apresentar:
:
Maior retenção Menor transporte
Menor transformação
maior sorção
menor dessorção
menor mobilidade
menor lixiviação
menor degradação
maior persistência
maior bioacumulação
maior degradação
menor persistência
menor bioacumulação
Pesticidas com alta solubilidade em água tem maior probabilidade em apresentar:
Menor retenção Maior transporte
Maior transformação
menor sorção
maior dessorção
maior mobilidade
maior lixiviação
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Pressão de Vapor e solubilidade afetam a volatilização
Alta solubilidade
Baixa solubilidade
Pressão de vapor
Perdas por
volatilizaçãoTrifluralina
Clomazone
P = Perda por volatilização
Fotodegradação ou degradação fotoquímica
- faixas de radiação solar é absorvida pelo herbicida,
gerando energia que desfazem as ligações da molécula
- é problema maior para herbicidas com picos de
absorção > 295 nm (ex. trifluralina absorve luz 360 nm).
- herbicida na superfície do solo maior fotodegradação,
agravada em solo seco
É uma medida da lipofilicidade pode predizer a bioacumulação
Concentração na fase n-octanol (apolar)
Concentração na fase aquosa (polar)Kow =
Normalmente expresso em Log
Kow
(> Kow > sorção > persistência )
Log KOW Lipofilicidade
< 0,1 Hidrofílico
0,1 a 1 Medianamente hidrofílico
1 a 2 Lipofílico
2 a 3 Muito lipofílico
> 3 Extremamente lipofílico
Coeficiente de distribuição entre octanol-água(kow)
(< Kow < sorção > lixiviação)
100Kow = 0,01óleo
água
1 Herbicida aquoso (hidrofílico)
“amigo da água”
1001
Kow = 100óleo
água
Herbicida oleoso (lipofílico)
“amigo do óleo”
Alta adsortividade à M.O.S. (interações hidrofóbicas)
Baixa adsortividade à M.O.S. (alta solubilidade em água)
Coeficiente de distribuição entre octanol-água(kow)
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Valor de pH do solo no qual 50 % das moléculas seencontram na forma molecular e 50 % na formaionizada.
Constante de ionização (pka/pkb)
Tendência de ionização em uma determinada faixade pH
Herbicidas ácidos – aniônicos:
Herb-COOH ↔ H+ + Herb-COO-
Forma
Molecular
Forma
aniônica
Herbicidas básicos – catiônicos:
Herb-NH2 ↔ H+ + Herb-NH3+
Forma
Molecular não
protonada
Forma
molecular
protonada
Moléculas ionizáveis
Imazaquin
pKa = 3,8 -
+ H3O+
+ H2O
Moléculas ácidas
Herbicida ácido na forma aniônica – mais disponível na solução do solo.
pH solo > pKa
Moléculas ionizáveis
Moléculas básicas
Ametrina
+ H2O
2CH(CH3)2
+
+ OH-
pKa = 4,1
Herbicida básico na forma protonada – mais retido no solo.
pH solo > pKa
Herbicidas
pKaIngrediente ativo Produto comercial
Imazapic Plateau 3,9
Imazapyr Contain 1,9 e 2,6
Oxyfluorfen Goal 0,0
Sulfentrazone Boral 6,56
Ametrina Gesapax 4,1
Diuron Karmex 0,0
Metribuzin Sencor -
Tebuthiuron Combine 0,0
Isoxaflutole/IFT Provence 4,3/1,1
Clomazone Gamit 0,0
Pendimethalin Herbadox 0,0
pKa dos principais herbicidas de cana-de-açúcar
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Reatividade ou meia vida (t1/2)
Tempo, em dias, necessário para que 50% das moléculas
do herbicida sejam dissipadas.
Dissipação abrange a fração do produto que sofreu
processos de degradação, absorção, metabolização e
formação de resíduo ligado.
Termos práticos: T1/2 indica o período de eficácia de
controle de plantas daninhas (residual).
Conhecimento do T1/2 é fundamental para evitar
fitointoxicação de cultivos subsequentes.
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DOS PESTICIDAS E
COMPORTAMENTO NO AMBIENTE
HerbicidasParâmetros físico-químicos
S P pka Kow Koc T1/2
Imazapic 2150 <1,0x10-7 - - - > 180
Imazapyr 11272 <1,0x10-7 3,6 - - -
Oxyfluorfen <0,1 2,0x10-6 0 29.400 105 30 - 40
Sulfentrazone 0,1 1,0 x 10-6 6,56 - - 180
Ametrina 200 8,4x10-7 4,1 427 30 >60
Diuron 42 6,9x10-8 - 589 480 90
Metribuzin 1100 1,2x10-7 - 44 60 30 - 60
Tebuthiuron 2500 1,0x10-7 - 63 80 450
Isoxaflutole 6 7,5x10-9 - - - 20-38
Clomazone 1100 1,4x10-4 0 350 300 56
Pendimethalin 0,3 3,0 x 10-5 - 152.000 17.200 90-180
Características dos herbicidas utilizadosem cana-de-açúcar Considerações Finais
O destino final dos herbicidas na maioria das vezes
será o solo o que justifica os estudos de
comportamento ambiental destes produtos
O comportamento dos herbicidas no ambiente é
bastante dinâmico sendo em função de fatores
relacionados às condições edafo-climáticas e
propriedades físico-químicas do herbicida.
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KISSMANN, K.G. Plantas infestantes e nocivas - Tomo I: Plantas inferiores e monocotiledôneas. São Bernardo do Campo: BASF, 1997. 824 p.
KISSMANN, K.G.; GROTH, D. Plantas infestantes e nocivas - Tomo II: Plantas superiores e dicotiledôneas. 2.ed. São Bernardo do Campo: BASF, 1997. 978 p.
LORENZI, H. Manual de identificação e de controle de plantas daninhas: plantio direto e convencional. 6.ed. Nova Odessa: Instituto Plantarum, 2006. 339 p.
www.plantasdaninhasonline.com.br
Literatura consultada Informações mais detalhadas…
Eng. Agr. M.Sc. Ana Carolina Ribeiro Dias
Doutoranda em Fitotecnia - ESALQ-USP
Área de Biologia e Manejo de Plantas Daninhas
E-mail: anacarolina.r.dias@gmail.com
Obrigado pela atenção!
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