Apostila Controle de Plantas Daninhas

Universidade Federal do Espírito SantoCentro de Ciências Agrárias Departamento de Produção Vegetal Guia de acompanhamento de aulas de Manejo de Plantas invasoras Prof. Marcelo Antonio Tomaz Alegre- ES - 2011 1 Introdução O controle de plantas daninhas consiste na adoção de certas práticas que resultam na redução da infestação, mas não, necessariamente, na sua completa eliminação, pois essa erradicação é difícil de ser obtida na agricultura. Para um leigo, o controle de plantas daninhas, usando métodos manuais, mecânicos ou químicos, é extremamente simples. Na verdade, é uma ciência multidisciplinar que depende de conhecimentos de botânica, biologia, mecanização agrícola, física e química do solo, química orgânica, bioquímica, fisiologia vegetal, climatologia, fitotecnia, técnicas de biologia molecular e sensoriamento remoto. Hoje muitos estudos estão sendo conduzidos em genética, visando o melhoramento de culturas para resistência a herbicidas; como exemplos, estão sendo desenvolvidos trabalhos objetivando a criação de cultivares de soja resistentes ao glyphosate; de milho, ao imazaquin; de arroz, ao amônio- glufosinato, etc. Todavia, toda e qualquer técnica de manejo de plantas daninhas somente terá sucesso se for aplicada levando-se em conta conhecimentos detalhados da biologia das plantas infestantes da área, envolvendo principalmente conhecimentos nas áreas de morfologia e fisiologia. Os novos herbicidas estão cada vez mais seguros para o ambiente e o homem, sendo mais eficientes no controle de plantas daninhas específicas e com doses cada vez mais baixas. Os estudos de ecologia e da toxicologia humana e animal são conduzidos, simultaneamente, antes do lançamento de qualquer herbicida. A demanda cada vez maior de alimentos, fibras e energia, para uma população crescente de consumidores e decrescente de produtores, destacam a importância da eficiência do controle de plantas daninhas. Cerca de 92% da população, na região produtora de alimentos do Brasil, vive hoje nas cidades, e a mão-de-obra rural existente é escassa e de baixa qualidade. Em razão disso, o produtor deve ser mais eficiente, ou seja, deve utilizar menos mão-de-obra para produção de maior quantidade de alimentos. Com relação aos gastos com defensivos agrícolas no Brasil, para o controle de pragas, doenças e plantas daninhas, cerca de 50% referem-se a gastos com herbicidas. Em termos médios, cerca de 20- 30% do custo de produção refere-se ao controle de plantas daninhas. Em algumas culturas, como soja e cana-de-açúcar, esse percentual é ainda maior. Hoje tem sido cada vez mais difícil, encontrar mão-de-obra no campo, no momento preciso e na quantidade necessária. Com isso o controle químico tem se tornado uma prática indispensável. São necessários, entretanto, cuidados técnicos para atingir a máxima eficiência, sem poluir o solo, a água e os alimentos. Deve-se ressaltar que o herbicida é considerado apenas uma ferramenta a mais no manejo de plantas daninhas, sendo recomendado sempre um programa de controle integrado. Neste programa, para se obter um controle que seja eficiente, econômico e que preserve a qualidade ambiental e a saúde do homem, associam-se os diversos métodos disponíveis (preventivo, mecânico, físico, cultural, biológico e químico), levando-se em consideração as espécies daninhas infestantes, o tipo de solo, a topografia da área, os equipamentos disponíveis na propriedade, as condições ambientais e o nível cultural do proprietário. 1 - Planta daninha A definição de planta daninha nem sempre é fácil, devido à evolução e complexidade que atualmente atingiu a Ciência das Plantas Daninhas. Entretanto, todos os conceitos baseiam-se na sua 2 indesejabilidade em relação a uma atividade humana. Uma planta pode ser daninha em determinado momento se estiver interferindo negativamente nos objetivos do homem, porém esta mesma planta pode ser útil em outra situação. Como exemplos, podem-se citar espécies altamente competidoras com culturas sendo extremamente úteis no controle da erosão, promovendo a reciclagem de nutrientes, servindo como planta medicinal, fornecendo néctar para as abelhas fabricarem o mel, etc. Uma planta cultivada também pode ser daninha se ela ocorrer numa área de outra cultura, como a presença do milho em cultura da soja e da aveia em cultura do trigo. Por este motivo, são vários os conceitos de planta daninha:  Shaw (1956) – planta daninha é qualquer planta que ocorre onde não é desejada;  Marinis (1972) – planta daninha é qualquer planta fora do lugar;  Cruz (1979) – planta sem valor econômico ou que compete, com o homem, pelo solo;  Fischer (1973) – “ plantas cujas vantagens ainda não foram descobertas” e “plantas que interferem com os objetivos do homem em determinada situação”. Uma planta só deve ser considera daninha se estiver direta ou indiretamente prejudicando uma determinada atividade humana (ex: interferência em culturas comerciais, plantas tóxicas em pastagens, etc.) Numa cultura, por exemplo, qualquer planta estranha que vier a afetar a produtividade e, ou, a qualidade do produto produzido ou interferir negativamente no processo da colheita é considerada daninha. Embora não se possa dizer que uma planta na sua essência, seja daninha, pois estas, em determinadas situações, podem ser extremamente úteis, algumas têm sido consideradas plantas daninhas comuns e outras plantas daninhas verdadeiras. Plantas daninhas comuns: são aquelas que não possuem habilidade de sobreviver em condições adversas, (não possuem dormência). Plantas daninhas verdadeiras: São aquelas que possuem características especiais que permitem fixá- las como infestantes ou daninhas. → São rústicas e crescem em condições adversas; → Produzem grande número de sementes → Apresentam dormência e germinação desuniforme; → Multiplicam-se de diversas maneiras; (sexuada e assexuadamente) (sementes, raízes, caules, tubérculos, Rizomas e Estolhões) → Tolerantes ao ataque de insetos e pragas; → Rápido crescimento inicial em relação às culturas → Habilidade em extrair mais água e nutrientes do solo. → Ciclo de vida parecido com o da cultura (Echinochloa colonum) → Grande facilidade de dispersão (deiscência explosiva de frutos) ▪ Euphorbia heterophylla 2 - 5 metros ▪ Ricinus communis > 10 metros → Capacidade de germinar a grandes profundidades ▪ Avena factua (aveia-brava) até 17 cm ▪ Ipomoea sp (corda-de-viola) 12 cm ▪ Euphorbia heterophylla (amendoim-bravo) 20 cm 2. Classificação das plantas invasoras Algumas plantas daninhas pertencem às mesmas classes, ordens, famílias, gênero e, em certos 3 casos, até a mesma espécie que algumas plantas cultivadas (ex: arroz vermelho e arroz cultivado, ambos Oryza sativa); As plantas economicamente importantes estão classificadas, com poucas exceções, dentro de duas classes: Monocotiledônea e Dicotiledônea. Outra classificação que surgiu com o aparecimento dos primeiros herbicidas orgânicos, derivados dos ácidos alifáticos e fenociacéticos, separou as PD em dois grupos – “ folhas largas” e “ folhas estreitas, devido ao fato destes produtos possuírem ação eficiente sobre gramíneas e dicotiledôneas. ► Quanto ao ciclo de desenvolvimento: a) ANUAIS: germinam, desenvolvem, florescem e produzem sementes e morrem em períodos inferiores a um ano. Constituem a grande maioria das espécies de PD no Brasil e as mais importantes têm ciclo de vida que varia entre 40 a 160 dias. Ex: Bidens pilosa, Amaranthus. b) BIANUAIS: completam seu ciclo de vida em um período superior a um ano e inferior a 2 anos. Geralmente desenvolvem vegetativamente no 1º anos e florescem e frutificam no 2º ano. c) PERENES: vivem mais de dois anos e são caracterizadas pela renovação do crescimento ano após ano a partir do mesmo sistema radicular.  perenes herbáceas simples – reproduzem por sementes e podem também reproduzir-se vegetativamente se injuriadas ou cortadas;  perenes herbáceas mais complexas -- reproduzem por sementes e por mecanismos vegetativos (Cynodon dactylon, Cyperus rotundus, Imperata brasilensis);  perenes lenhosas – caules com crescimento secundário, com incremento anual (Senna obtusifolia). Para facilitar a correta identificação da espécie, deve-se primeiramente conhecer se a planta é mono ou dicotiledônea, se as pétalas estão ausentes ou presentes, livres ou unidas, a posição do ovário (inferior ou superior), o número de estames ou pétalas, a simetria das pétalas, o tipo de fruto, etc. Caso a planta esteja sem sementes, há uma lista enorme de características vegetativas que levam às famílias. 2.1. Características práticas para reconhecimento das principais famílias de plantas daninhas  Graminae - talo cilíndrico, com nós e entrenós; entrenós com talo oco; bainha normalmente aberta; lígula normalmente presente. Exemplos: Digitaria sanguinalis, Eleusine indica, Echinocloa crusgalli, Echinocloa cruspavonis e Bracharia plantaginea.  Compositae - Inflorescência em capítulo (flores muito pequenas e em dois tipos: tubulares e ligulares); estames livres e anteras unidas; cálice transformado em papus, fruto em aquênio; etc. Exemplos: Bidens pilosa, Acanthospermum australe, Ageratum conyzoides, Melampodium perfoliatum, Sonchus oleraceus e Xanthium cavanillesii.  Cyperaceae - talo triangular sem nós; bainha fechada sem lígula. Exemplos: Cyperus esculentus e Cyperus rotundus.  Polygonaceae - presença de serocina; nós dos talos inchados ou protuberantes; seiva ácida e penetrante. Exemplos: Rumex crispus - língua-de-vaca. 4  Amaranthaceae - flores muito pequenas e de cor verde; brácteas espinhosas; inflorescências condensadas. Exemplos: Amaranthus hybridus e Amaranthus viridis.  Cruciferae - estames tetradínamos (quatro comprimidos para dentro e quatro curvados para fora); o fruto é uma síliqua, dividido em dois lóculos. Exemplos: Brassica rapa, Raphanus raphanistrum e Lepidium virginicum.  Leguminosae - é subdividida em subfamílias: Subfamília I - Mimosaceae - corola actinomorfa; estames quatro a infinito; folhas bipenadas ou penadas. Exemplo: Mimosa e Acácia. Subfamíla II - Cesalpinaceae - corola irregular com estandarte interno; estames 3-12 inseridos no cálice; em geral as folhas são penadas. Exemplos: Senna obtusifolia. Subfamília III - Papilionaceae - corola com estandarte interno; estames 10 (em geral 9+1), inseridos na corola; folhas nunca bipenadas. Exemplos: Desmodium e Phaseolus.  Convolvulaceae - trepadoras com folhas alternadas e sem estípulas; corola em forma de tubo; flores vistosas, hermafroditas e actinomorfas; cinco estames de tamanho desigual; estames inseridos no fundo do tubo polínico; o fruto é uma capsula. Exemplos: Ipomoea sp., Convolvulus arvensis e Cuscuta sp.  Chenopodiaceae - folhas de disposição alternadas, sem estípulas; flores muito pequenas e de cor verde; talo estriado; planta com escamas. Exemplo: Chenopodium album.  Malvaceae - flores vistosas com cálice e corola pentâmeros, usualmente anuais, com seiva mucilaginosa e talos fibrosos, com muitos estames em androceu tubular; o fruto muitas vezes é uma capsula ou um policoco. Exemplos: Sida spp.  Solanaceae - possuem cinco estames; anteras agrupadas ao redor do estilete; folhas e caules, muitas vezes, com odor forte e característico; folhas irregularmente recortadas; talos e folhas muitas vezes com espinho. Exemplos: Solanum, Physalis e Datura. 3. Prejuízos, agressividade e utilidades das plantas daninhas 3.1. Prejuízos diretos Em média, cerca de 20-30% do custo de produção de uma lavoura se deve ao custo do controle das plantas daninhas. Esses valores tornam-se ainda mais significativos na agricultura moderna, onde é exigido perfeito controle das plantas para melhor eficiência das máquinas colheitadeiras. Além da redução da produtividade das culturas, as plantas daninhas causam outros prejuízos diretos, por exemplo: a) Reduzem a qualidade do produto comercial. Ex: a presença de sementes de picão-preto (Bidens pilosa) junto ao capulho do algodão, sementes de capim-carrapicho (Cenchrus echinatus) junto ao feno, sementes de carrapicho-de-carneiro (Acanthospermum hispidum) aderidas à lã, etc. b) São responsáveis pela não-certificação das sementes de culturas, quando estas são colhidas junto com sementes de determinadas espécies de plantas daninhas proibidas, como leiteiro (Euphorbia heterophylla), arroz-vermelho (Oryza sativa), capim-massambará (Sorghum halepense) e feijão-miúdo (Vigna ungiculata). É comum, também, impedirem a certificação de mudas em torrão, como é o caso de mudas cítricas produzidas em viveiro infestado com tiririca (Cyperus rotundus). c) Podem intoxicar animais domésticos, quando presentes em pastagens. Por exemplo: cafezinho 5 (Palicourea marcgravii), flor-das-almas (Senecio brasiliensis), samambaia (Pteridium aquilinium), algodo-eiro-bravo (Ipomoea fistulosa), chibata (Arrabidae bilabiata) e outras que podem causar a morte de animais. d) Algumas espécies exercem o parasitismo em citros, milho e plantas ornamentais. São exemplos a erva-de-passarinho (Phoradendron rubrum) em citros e a erva-de-bruxa (Striga lutea) em milho. Esta última é a pior invasora para milho, ainda não introduzida no Brasil. Ela produz cerca de 5.000 sementes por planta, que germinam e parasitam as raízes do milho; dois meses mais tarde as plantas aparecem na superfície do solo, florescem rapidamente e iniciam novamente o ciclo parasitário. 3.2. Prejuízos indiretos As plantas daninhas podem ser hospedeiras alternativas de pragas e doenças, como o mosaico- dourado do feijoeiro, causado por um vírus à cultura do feijão, que é transmitido pela mosca-branca após ter se “alimentado” de espécies do gênero Sida (Sida rhombifolia, Sida glaziovii, Sida micrantha, Sida santaremnensis, Sida cordifolia etc.); os nematóides: 57 espécies de plantas daninhas hospedam Meloydogyne javanica e, por isso, a rotação de cultura não é satisfatória para seu controle. Recentemente, foi introduzido no Brasil o gênero Heterodera (nematóide-do-cisto da soja), também hospedado por diversas espécies de plantas daninhas. Outro exemplo é o capim-massambará (Sorghum halepense), que é hospedeiro do vírus do mosaico da cana-de-açúcar. Algumas espécies, além dos prejuízos diretos que causam às culturas, podem, ainda, prejudicar ou mesmo até impedir a realização de certas práticas culturais e a colheita. São exemplos destas espécies a corda-de-viola (Ipomoea grandifolia, Ipomoea aristolochiaefolia, Ipomoea purpurea e outras desse gênero). Estas diminuem a eficiência das máquinas e aumentam as perdas durante a operação da colheita até mesmo quando em infestação moderada nas lavouras. Capim-carrapicho (Cenchrus echinatus), carrapicho-de-carneiro (Acathospermum hispidum), arranha-gato (Acassia plumosa) e outras plantas espinhosas podem até impedir a colheita manual das culturas. Outro exemplo de espécie de planta daninha que causa prejuízos diretos e indiretos é a Mucuna pruriens, infestante comum em lavouras de milho, feijão e cana-de-açúcar; esta espécie daninha dificulta tremendamente a colheita manual, pois, durante a operação da colheita, os tricomas de suas folhas se rompem a um leve contato e liberam toxinas que causam inflamação na pele do trabalhador. As plantas daninhas, também, podem ser altamente inconvenientes em áreas não cultivadas: áreas industriais, vias públicas, ferrovias, refinarias de petróleo. Nestas áreas não é desejável a presença de plantas daninhas vivas ou mortas. Causam, também, problemas sérios em ambientes aquáticos, onde podem dificultar o manejo da água, aumentando o custo da irrigação, prejudicando a pesca, dificultando a manutenção de represas, o funcionamento de usinas hidrelétricas, etc. Exemplos: taboa (Typha angustifolia) e aguapé (Eichornia crassipes) etc. Outras espécies de plantas daninhas podem ainda reduzir o valor da terra, como a tiririca (Cyperus rotundus) e a losna-brava (Artemisia verlotorum). Estas, quando presentes em áreas com culturas que apresentam pequena capacidade competitiva, como as olerícolas de modo geral, os parques e os jardins, têm o custo de controle muito elevado, tornando-se inviável economicamente. 3.3. Características de agressividade das plantas daninhas 6 As características das plantas daninhas verdadeiras fazem com que estas sejam mais agressivas em termos de desenvolvimento e ocupação rápida do solo; com isso, dominam as plantas cultivadas, caso o homem não interfira, usando os métodos de controle disponíveis. Estas características de agressividade são: a) Elevada capacidade de produção de dissemínulos (sementes, bulbos, tubérculos, rizomas, estolões, etc.). Exemplos: Amaranthus retroflexus 117.400 sementes por planta; Artemisia biennis: 107.500 sementes por planta; Cyperus rotundus; apenas um tubérculo, em 60 dias, produz 126 tubérculos, e cada tubérculo possui cerca de dez gemas que, quando separadas, cortadas, no momento do cultivo do solo, podem gerar mais dez plantas; além de tudo isso, esta planta produz centenas de sementes viáveis. b) Manutenção da viabilidade mesmo em condições desfavorá-veis. Exemplo: Convolvulus arvensis, cujas sementes permanecem viáveis mesmo após 54 meses, submersas em água ou após passarem pelo aparelho digestivo do porco ou boi; e mantém alguma viabilidade após passarem pelo aparelho digestivo de ovinos e eqüinos e só perdem o poder germinativo passando pelo aparelho digestivo das aves. c) Capacidade de germinar e emergir a grandes profundidades. Exemplos: Avena fatua (aveia- brava) germina até a 17 cm; Ipomoea sp. (corda-de-viola), a 12 cm; e Euphorbia heterophylla (amendoim-bravo), a 20 cm. Esta característica, muitas vezes, é a causa do insucesso dos herbicidas aplicados ao solo. d) Grande desuniformidade no processo germinativo. Isto ocorre devido aos inúmeros e complexos processos de dormência, sendo uma das estratégias de sobrevivência das plantas daninhas. e) Mecanismos alternativos de reprodução. Muitas plantas daninhas apresentam mais de um mecanismo de reprodução. Exemplos: Sorghum halepense (capim-massambará): reproduz por sementes e rizomas; Cynodon dactylon (grama-seda): por sementes e estolões; e Cyperus rotundus (tiririca), por sementes e tubérculos. f) Facilidade de distribuição dos propágulos a grandes distâncias. Isto ocorre pela ação de água, vento, animais, homem, máquinas etc. Há duas situações distintas: 1) Disseminação auxócora (externa): Acanthospermum australe (carrapicho-de-carneiro) - adere à lã das ovelhas, e este foi o motivo de sua introdução no Brasil pela importação de animais ou lã; Echinoclhoa crusgali (capim-arroz) foi introduzido junto com as sementes importadas; e Bidens pilosa (picão-preto) é transportado a longas distâncias nos pêlos de animais ou roupas dos operadores de máquinas etc. 2) Disseminação zoócora (interna): as sementes ingeridas pelos animais passam pelo intestino e, através das fezes, são distribuídas em outras áreas. Exemplos: Phoradendron rubrum (erva-de-passarinho), Momordica charantia (melão-de-são-caetano) e Paspalum notatum (grama-batatais). g) Rápido desenvolvimento e crescimento inicial. Muitas plantas daninhas crescem e desenvolvem mais rápido que muitas culturas. Na cultura da cebola, por exemplo, as plantas daninhas germinam e crescem muito mais rápido, dominando facilmente a cultura, quando esta é conduzida por semeadura direta. Em soja, a Brachiaria plantaginea tem grande facilidade para dominar a área quando o controle não é efetuado no momento oportuno. h) Grande longevidade dos dissemínulos. Observações com 107 espécies de plantas daninhas, cujas sementes foram enterradas em cápsulas porosas, a 20-100 cm de profundidade, mostraram que 71 delas estavam viáveis um ano após, 68 após 10 anos, 57 após 20 anos, 44 7 após 30 anos e 36 após 38 anos, nestas condições (Klingman et al., 1982). Observações usando 14 C mostraram que a semente do lótus da índia pode ser viável por 1.040 anos, e a da ançarinha-branca, por 1.700 anos. Esta grande longevidade se deve a inúmeros e complexos processos de dormência. 3.4. Utilidades das plantas daninhas As plantas daninhas podem ser importantes na cobertura do solo contra a erosão, no fornecimento de matéria orgânica, na reciclagem de nutrientes, na alimentação para aves e animais silvestres, na manutenção da estabilidade térmica e da umidade do solo, etc. Elas podem ainda promover o impedimento da germinação e, ou o desenvolvimento de outras espécies de plantas daninhas (alelopatia), favorecendo o manejo de culturas, principalmente no sistema de Plantio Direto. Muitas, ainda, são plantas medicinais; outras são importantes na produção de mel pelas abelhas, na alimentação alternativa do homem, etc. Além disso, muitas vezes as plantas daninhas podem ser úteis apenas em determinadas situações, como: (a) em determinado espaço de tempo, (b) em determinada fase de seu desenvolvimento, (c) dentro de certos limites de população e (d) dentro de certos limites do número de indivíduos presentes na área. 4. Dormência e Alelopatia 4.1 Dormência Qualquer estágio no ciclo da vida no qual o crescimento ativo é suspenso por um período de tempo. Segundo diversos autores, podem ser várias as causas da dormência: embrião imaturo; tegumento da semente impermeável à água e, ou, ao oxigênio; e presença de algum inibidor fisiológico. Os diversos tipos de dormência podem ser agrupados em: a) “Dormência primária”, também chamada de dormência inata, endógena, inerente ou natural; seria aquela que a semente adquire quando ainda está ligada à planta-mãe, durante o processo de maturação, e persiste por longo tempo depois de completada a maturação. b) “Dormência secundária”, também chamada de induzida; seria aquela que a semente adquire devido ao ambiente desfavorável. No retorno ao ambiente favorável, a semente permanece dormente (sementes com tegumento impermeável, por exemplo), requerendo condição especial para quebra da dormência. A dormência, nas várias formas, é um dos mais importantes mecanismos indiretos de dispersão, sendo um meio necessário de sobrevivência entre as plantas daninhas. Através deste mecanismo a espécie consegue sobreviver em estações desfavoráveis, aumentando a sua população quando as condições retornam à sua normalidade. Como a dormência não é a mesma em todas as sementes de uma planta, pode ocorrer germinação durante meses ou até anos, garantindo a perpetuação da espécie. O amplo conhecimento da dormência poderá, no futuro, contribuir para o desenvolvimento de métodos mais eficientes de controle de plantas daninhas. Como exemplos de espécies de plantas daninhas que apresentam mecanismos de dormência podem-se citar: a) erva-formigueira (Chenopodium album): produz sementes com tegumentos normal e duro. Por esta razão mesmo sob intenso controle sempre haverá no solo sementes desta espécie. Acredita-se que muitas outras espécies de plantas daninhas apresentam mecanismos semelhantes; b) língua-de-vaca (Rumex cryspus): germina melhor na presença de luz; e c) quinquilho (Datura stramonium): germina melhor no escuro. O leiteiro (Euphorbia 8 heterophylla), por ser indiferente à luz, é capaz de germinar até a profundidade de 25 cm no solo (Vargas et al., 1998). O solo agrícola é um banco de sementes de plantas daninhas contendo entre 2.000 e 50.000 sementes/m 2 /10 cm de profundidade. Do total destas sementes, em um dado período, apenas 2 a 5% germinam; as demais permanecem dormentes. Por isso, uma avaliação da composição florística de uma área em uma única época do ano não representa o potencial de infestação desta área. Certas espécies necessitam de condições especiais para germinarem. Isto pode ocorrer pela simples movimentação do solo, que pode expor as sementes à luz (mesmo por frações de segundos), provocar mudança nos teores de umidade, na temperatura e na composição atmosférica do solo ou até mesmo acelerar a liberação de compostos estimulantes da germinação, como os nitratos. A maior germinação foi observada (Quadro 1) no tratamento com (aração + enxada rotativa + ligeira compactação do solo), possivelmente pelo maior teor de umidade junto às sementes (maior contato entre as sementes e o solo). Isto pode ser observado facilmente em condições de campo, onde no rastro da roda do trator observa-se cerca de 10% a mais de emergência de plantas daninhas. Outro fator extremamente importante na germinação das sementes é a profundidade em que elas se encontram no solo. Espécies que produzem sementes grandes, como as dos gêneros Ipomoea e Euphorbia, podem germinar até a profundidades superiores a 15 e 25 cm, respectivamente (Vargas et al., 1998); entretanto, espécies que produzem sementes pequenas, como Eleusine indica, somente germinam quando estão até a profundidade de 1,0 cm, sem o revolvimento do solo. Quadro 1 - Influência do tipo do preparo do solo na germinação de sementes de plantas daninhas Tipo de Preparo do Solo N o de Sementes Emergidas/m 2 1. Uma Aração 103 2. Uma Aração + Uma Gradagem 134 3. Uma Aração + Enxada Rotativa 206 4. Uma Aração + E. Rotativa + Compactação 328 5. Sem Cultivo 80 4.2. Alelopatia As plantas superiores desenvolveram notável capacidade de sintetizar, acumular e secretar uma grande variedade de metabólitos secundários, denominados aleloquímicos, que não parecem relacionados diretamente com nenhuma função do metabolismo primário, mas provavelmente estão associados com mecanismos ou estratégias químicas de adaptação às condições ambientais. Os aleloquímicos, quando lançados no ambiente, promovem uma interação bioquímica entre plantas, incluindo microrganismos. Os efeitos podem ser deletérios ou benéficos sobre outra planta, sobre a própria planta ou microrganismos ou vice-versa. O mecanismo de ação dos aleloquímicos não está ainda bem esclarecido. Os principais processos vitais afetados, segundo Almeida (1988), são: assimilação de nutrientes, crescimento, fotossíntese, respiração, síntese de proteínas, permeabilidade da membrana celular, atividade enzimática, etc. A interferência que as plantas daninhas causam sobre as culturas é decorrente da competição pelos fatores comuns (água, nutrientes, luz, espaço físico, CO 2 , etc.) e dos efeitos das substâncias alelopáticas que estas produzem. O capim-marmelada (Brachiaria plantaginea) afeta o desenvolvimento da soja tanto no crescimento quanto na capacidade de nodulação (Almeida, 1988). O 9 desenvolvimento do tomateiro foi afetado por extratos de várias plantas daninhas, como tiririca, capim-massambará, grama-seda, etc. O efeito alelopático das culturas sobre plantas daninhas é menos comum, e esta deficiência de defesa das plantas cultivadas é atribuída à seleção a que estas têm sido submetidas ao longo do tempo, para outras características que não as de agressividade para com outras plantas. Por exemplo, ao melhorar o paladar e diminuir a toxicidade, foram eliminados genótipos possuidores de substâncias alelopáticas, como taninos, alcalóides, etc. Restos culturais de algumas culturas, como nabo forrageiro, colza, aveia e centeio, apresentam razoável efeito alelopático, reduzindo a intensidade de infestação de algumas plantas daninhas, como Brachiaria plantaginea, Cenchrus echinatus e Euphorbia heterophylla, na cultura seguinte. 4.2.1. Alelopatia entre culturas A possibilidade de se desenvolverem efeitos alelopáticos benéficos ou maléficos entre culturas tem interesse agronômico, especialmente no que diz respeito às técnicas de rotação e consorciação. A colza, por exemplo, provoca redução do estande da cultura da soja plantada imediatamente após a sua colheita, o que tem contribuído para que os agricultores do sul deixem de cultivar colza. Segundo Barbosa (1996), exudato radicular proveniente de plantas de sorgo reduziu a área foliar de plantas de alface em 68,4%, quando cultivadas em casa de vegetação, usando solução nutritiva circulante entre os vasos de sorgo e alface. Quanto a possíveis efeitos alelopáticos do material incorporado ao solo, sabe-se que o processo de decomposição do material vegetal varia com a qualidade dos tecidos, os tipos de solo e as condições climáticas, podendo os resíduos de plantas de mesma espécie dar origem a compostos diferentes, com efeitos biológicos e toxicidade diversos. Por isso, os efeitos alelopáticos provocados pela incorporação de resíduos vegetais no solo são muitos variáveis. Normalmente, o material fresco, como as adubações verdes, provoca efeitos alelopáticos pouco acentuados e por períodos curtos, inferiores a 25 dias. Em condições de baixas temperaturas, os resíduos secos podem causar fitotoxicidade mais severa. Os efeitos alelopáticos são transitórios; por isso, a incorporação dos resíduos deve ser feita com certa antecedência da semeadura das culturas. 4.2.2. Alelopatia das coberturas mortas No plantio direto, a cobertura morta pode prevenir a germinação, reduzir o vigor vegetativo e provocar amarelecimento e clorose das folhas, redução do perfilhamento e até morte de plantas daninhas durante a fase inicial de desenvolvimento. Esta cobertura é essencial para o sucesso do plantio direto, hoje disseminado no Brasil por todos estados produtores de grãos. A cobertura morta da cultura do inverno, normalmente de cereais, forma-se no final desta estação ou início da primavera, quando começa a época chuvosa. A taxa de decomposição é alta e a liberação dos compostos alelopáticos é, conseqüentemente, também rápida. Se a cultura de verão for implantada com algum intervalo após a colheita desta cultura de inverno, possivelmente não ocorrerão problemas de fitotoxicidade. Nas culturas de verão, os resíduos no solo são escassos e a temperatura e umidade no solo é suficiente para manter a atividade microbiana alta, degradando os aleloquímicos. Atualmente, várias pesquisas estão sendo conduzidas visando identificar os compostos alelopáticos, a fim de avaliar suas atividades sobre as diferentes espécies de plantas daninhas. Estes estudos irão contribuir de maneira decisiva para o manejo de plantas daninhas no sistema de plantio direto, assim como poderá ser um ponto de partida para síntese de novos compostos com atividade 10 herbicida. Outros pesquisadores avaliam e colecionam germoplasmas de plantas alelopáticas, objetivando o melhoramento genético. No futuro, o controle biológico de plantas daninhas também poderá ser uma opção no manejo integrado, e, para o sucesso deste método, o conhecimento das propriedades alelopáticas das plantas será fundamental. 5. Interferência e período crítico de competição Para germinar, crescer e reproduzir-se, completando seu ciclo de vida, toda planta necessita de água, luz, temperatura, gás carbônico e oxigênio em quantidades adequadas. À medida que a planta se desenvolve, esses fatores do ambiente tornam-se limitados, podendo ser agravados pela presença de outras plantas no mesmo espaço, que também lutam pelos mesmos fatores de crescimento, gerando, assim, uma relação de competição entre plantas vizinhas, seja da mesma espécie ou de espécies diferentes. A competição entre plantas é diferente daquela que ocorre entre animais. Devido à falta de mobilidade dos vegetais, a competição entre eles é de natureza aparentemente passiva, não sendo visível no início do seu desenvolvimento. Sabe-se, entretanto, que as plantas cultivadas, devido ao refinamento genético a que foram e ainda são submetidas, não apresentam, em sua maioria, capacidade de competir vantajosamente com as plantas daninhas verdadeiras. Com base nos estudos sobre competição entre plantas daninhas e culturas, várias generalizações podem ser inferidas: a) A competição é mais séria quando a cultura está na fase jovem, isto é, nas primeiras seis a oito semanas após sua emergência, no caso das culturas anuais. b) As espécies daninhas de morfologia e desenvolvimento semelhantes ao da cultura, comumente, são mais competitivas se comparadas com aquelas que apresentam desenvolvimento diferente. c) A competição ocorre por água, luz, Co2, nutrientes e espaço, e as plantas daninhas e cultivadas podem, ainda, liberar aleloquímicos no solo, que podem inibir a germinação e, ou, o desenvolvimento de outras plantas. d) Uma infestação moderada de plantas daninhas em lavouras pode ser tão danosa quanto uma infestação pesada, dependendo da época de seu estabelecimento. As características que fazem com que uma espécie de planta daninha seja mais competitiva do que uma espécie cultivada são as seguintes:  Ciclo de vida semelhante ao da cultura.  Desenvolvimento inicial rápido das raízes e, ou, parte aérea.  Plasticidade fenotípica e populacional.  Germinação desuniforme no tempo e no espaço (presença de dormência).  Produção e liberação, no solo, de substâncias alelopáticas.  Produção de elevado número de propágulos por planta.  Adaptação às variadas condições ambientais. De acordo com Pitelli (1985), os efeitos negativos observados no crescimento, no desenvolvimento e na produtividade de uma cultura, devidos à presença de plantas daninhas, não devem ser atribuídos exclusivamente à competição imposta por estas, mas resultante das pressões ambientais de ação direta (competição, alelopatia, interferência na colheita e outras). A este efeito global denominou-se “interferência”, referindo-se, portanto, ao conjunto de ações que recebe uma determinada cultura em decorrência da presença da comunidade infestante num determinado local. De 11 maneira geral, pode-se dizer que, quanto maior for o período de convivência múltipla (cultura-plantas daninhas), maior será o grau de interferência. No entanto, isto não é totalmente válido, porque dependerá da época e do ciclo da cultura em que este período ocorrer. O grau de interferência entre plantas cultivadas e comunidades infestantes depende das manifestações de fatores ligados à comunidade infestante (composição específica, densidade e distribuição), à própria cultura (espécie ou variedade, espaçamento e densidade de plantio) e à época e extensão da convivência, podendo ser alterado pelas condições de solo, clima e manejo. O manejo de plantas daninhas altera a cronologia natural dos eventos, favorecendo a utilização de recursos pela planta cultivada, gerando menor intensidade de interferência na produtividade econômica. Geralmente, quanto menor o período de convivência entre cultura e plantas daninhas, menor será o grau de interferência. Porém, uma infestação moderada de plantas daninhas poderá ser tão danosa à cultura quanto uma infestação pesada, dependendo da época de seu estabelecimento, entre outros fatores. Este fato justifica, portanto, o estudo da época ideal de controle de plantas daninhas em cada cultura, visando o mínimo possível de redução na produtividade, mas sem prejudicar também o ambiente. Pitelli e Durigan (1984) sugeriram terminologia para períodos de convivência de plantas daninhas em culturas:  PTPI - “Período total de prevenção da interferência” é o período, a partir do plantio ou da emergência, em que a cultura deve ser mantida livre da interferência de plantas daninhas, para que a produção não seja afetada quantitativa e, ou, qualitativamente. Na prática, este deve ser o período que as capinas ou o poder residual dos herbicidas devem cobrir. É importante esclarecer o significado deste período em termos de competição: as espécies daninhas que emergirem neste período, em determinada época do ciclo da cultura, terão atingido tal estádio de desenvolvimento que promoverão uma interferência, sobre a espécie cultivada, capaz de reduzir significativamente sua produtividade econômica. Após este período, a própria cultura, através, principalmente, do sombreamento, impede o desenvolvimento das plantas daninhas. Desse modo, toda e qualquer prática cultural que incremente o crescimento inicial da cultura pode contribuir para um decréscimo no período total de prevenção da interferência, permitindo menos cultivos ou o uso de herbicidas de menor poder residual.  PAI - “período anterior à interferência”, é aquele espaço de tempo, após a semeadura ou o plantio, em que a cultura pode conviver com a comunidade de plantas daninhas, antes que a interferência se instale de maneira definitiva e reduza significativamente a produtividade da lavoura.O limite superior deste período indica a época em que a interferência compromete irreversivelmente a produtividade econômica da cultura. A aplicação de certas práticas culturais contribui para diminuição deste período. Por exemplo, a fertilização incrementa o crescimento inicial da cultura e das plantas daninhas, permitindo que a competição por recursos outros que não a adubação se instale de maneira mais rápida. Teoricamente, o final do período anterior à interferência seria a época ideal para o primeiro controle da vegetação infestante, pois a comunidade teria acumulado energia e matéria orgânica que retornariam ao solo, contribuindo para o próprio desenvolvimento da cultura. Mas, na prática este limite não pode ser considerado, pois a cultura e, ou, as plantas daninhas podem ter atingido um estádio tal de desenvolvimento que inviabilize o uso de práticas mecânicas ou o controle químico. 12  PCPI - “período crítico de prevenção da interferência” do ponto de vista prático, a cultura deverá ser mantida livre das plantas daninhas no período compreendido entre o final do PAI até o momento em que as plantas daninhas que vierem a emergir não mais irão interferir na produtividade da cultura. Alguns trabalhos visando avaliar os efeitos da interferência de plantas daninhas em culturas estão no Quadro 2. Quadro 2 - Períodos de convivência e de controle de plantas daninhas em diversas culturas anuais e bianuais Culturas Dias Após Semeadura ou Plantio (d) Fonte PTPI PAI PCPI Algodão 35 d --- --- Blanco e Oliveira (1976) 42 d 28 d 28 - 42 d Laca Buendia et al. (1979) Alho 80 d --- --- Souza et al. (1981) 100 d 20 d 20 –100 d Mascarenhas et al. (1980) Arroz de sequeiro 40 d 30 d 30 - 40 d Alcântara et al. (1982) 60 d 45 d 45 - 60 d Oliveira e Almeida (1982) Arroz de várzea 32 d --- --- Deuber e Foster (1972) 45 d 15 d 15 - 45 d Ishy e Lovato (1974) Cana-de-açúcar 66 d 18 d 18 - 66 d Blanco et al. (1979) ( plantio de ano ) 90 d 30 d 30 - 90 d Rolin e Cristofolleti (1982) Cana-de-açúcar) 90 d 60 d 60 – 90 Colleti et al. (1980) (plantio de ano e meio) 60 d 30 d 30 - 60 d Blanco et al. (1982) Feijão 30 d --- --- Vieira (1970) 35 d 21 d 21 - 35 d Willian (1973) Milho 45 d 15 d 15 - 46 d Blanco et al. (1976) 40 d 20 d 20 - 40 d Repnnings et al. 1976) Soja 40 d 20 d 20 - 40 d Durigan et al. (1983) 30 d 20 d 20 - 30 d Garcia et al. (1981) Fonte: Adaptado de Pitelli (1985). Considerando a diversidade de fatores que influenciam o grau e os períodos de interferência apresentados, torna-se extremamente importante a pesquisa nesta área, nas diferentes condições envolvendo solo, clima, espécies daninhas e culturas, visando realizar com eficiência o manejo integrado das plantas daninhas. 6. Métodos de controle de plantas daninhas A redução da interferência das plantas daninhas, considerando uma cultura, deve ser feita até um nível no qual as perdas pela interferência sejam iguais ao incremento no custo do controle, ou seja, que não interfiram na produção econômica da cultura. Um bom programa de manejo de plantas daninhas pode ser resumido em três situações básicas: máxima produção no menor espaço de tempo e máxima sustentatibilidade de produção com mínimo risco. Dez palavras-chave descrevem os processos recomendados, e elas são um bom guia para o programa de manejo: 1. Monitorar sementes e espécies da área de produção. 2. Identificar as espécies-problema e suas densidades. 13 3. Estudar os métodos usados na propriedade. 4. Conhecer as espécies dominantes e suas interações. 5. Prever populações e mudanças de populações de plantas daninhas. 6. Decidir quando o controle deve ser feito. 7. Escolher a tecnologia de controle compatível com sistema. 8. Considerar os recursos e as necessidades do fazendeiro. 9. Integrar os processos com as medidas de proteção das culturas. 10. Avaliar os impactos ambientais, sociais e econômicos em longo prazo. O nível de controle das plantas daninhas, obtido em uma lavoura, dependerá da espécie infestante, da capacidade competitiva da cultura, do período crítico de competição, dos métodos empregados, das condições ambientais etc. Muitas vezes faz-se necessária a associação de dois ou mais métodos para se atingir o nível desejado, constituindo-se, esse fato, no controle integrado. Os métodos de controle podem ser: preventivo, cultural, mecânico ou físico, biológico e químico. 6.1. Controle preventivo O controle preventivo de plantas daninhas consiste no uso de práticas que visam prevenir a introdução, o estabelecimento e, ou, a disseminação de determinadas espécies-problema em áreas ainda por elas não infestadas. Estas áreas podem ser um país, um estado, um município ou uma gleba de terra na propriedade. Há legislações federais e estaduais que regulamentam a entrada de sementes no país ou estado e sua comercialização interna, determinando os limites toleráveis de semente de cada espécie de planta daninha e também a lista de sementes proibidas por cultura ou grupo de culturas. Algumas medidas podem evitar a introdução da espécie daninha na região: utilizar sementes de elevada pureza; limpar cuidadosamente máquinas, grades e colheitadeiras; inspecionar cuidadosamente mudas adquiridas com torrão e também toda matéria orgânica (esterco e composto) proveniente de outras áreas; limpar canais de irrigação; quarentena de animais introduzidos; etc. A falta destes cuidados tem causado ampla disseminação das mais diversas espécies. Como exemplo, a tiririca (Cyperus rotundus), que possui sementes muito pequenas e tubérculos que infestam novas áreas com grande facilidade, por meio de estercos, mudas com torrão, etc., o picão-preto (Bidens pilosa) e o capim-carrapicho (Cenchrus echinatus), além de outras espécies, se espalham por novas áreas por meio de roupas e sapatos dos operadores, pêlos de animais, etc. Já o capim-arroz (Echinochloa sp.) e o arroz-vermelho (Oryza sativa) são distribuídos junto com as sementes de arroz. 6.2. Controle cultural Este método consiste no uso de práticas comuns ao bom manejo da água e do solo, como rotação de cultura, variação do espaçamento da cultura, uso de coberturas verdes, etc. Essas práticas contribuem para impedir o aumento exagerado de determinadas plantas daninhas. Consiste, então, em usar as próprias características ecológicas das culturas e plantas daninhas, visando beneficiar o estabelecimento e desenvolvimento das culturas. ►Rotação de culturas: cada cultura agrícola geralmente é infestada por espécies daninhas que possuem exigências semelhantes às da cultura ou apresentam os mesmos hábitos de crescimento; exemplos: capim-arroz (Echinoclhoa sp.) em lavouras de arroz; apaga-fogo (Alternanthera tenella), em lavouras de milho; mostarda, em lavouras de trigo; e caruru-rasteiro (Amarantus deflexus), em cana-de-açúcar. Quando são aplicadas as mesmas técnicas culturais seguidamente, ano após ano, no mesmo solo, a 14 interferência destas plantas daninhas aumenta muito. Quando o principal objetivo é o controle de plantas daninhas, a escolha da cultura em rotação deve recair sobre plantas com habito de crescimento e características culturais bem contrastantes. ►Variação do espaçamento: a variação do espaçamento entre linhas ou da densidade de plantas na linha pode contribuir para a redução da interferência das plantas daninhas sobre a cultura, dependendo da arquitetura das plantas cultivadas e das espécies infestantes. A redução entre linhas geralmente proporciona vantagem competitiva à maioria das culturas sobre as plantas daninhas sensíveis ao sombreamento. ►Coberturas verdes: são culturas geralmente muito competitivas com as plantas daninhas. Tremoço, ervilhaca, azevém anual, nabo, aveia e centeio são usadas na região Sul do Brasil. Nas regiões subtropicais predominam mucuna-preta, crotalárias, guandu, feijão-de-porco e lab-lab. O principal efeito é a melhoria das condições físico-químicas do solo. Entretanto, estas plantas possuem também poder inibitório sobre outras e podem reduzir as infestações de algumas daninhas após serem dessecadas e incorporadas ao solo, devendo ser bem escolhidas pra cada caso. A cobertura morta cria condições para a instalação de uma densa e diversificada microbiota no solo, principalmente na camada superficial com elevada quantidade de microrganismos responsáveis pela eliminação de sementes dormentes por meio da deterioração e perda da viabilidade. 6.3. Controle mecânico São métodos mecânicos de controle de plantas daninhas o arranque manual, a capina manual, a roçada, a inundação, a queima, a cobertura morta e o cultivo mecanizado. O arranque manual, ou monda, é o método mais antigo de controle de plantas daninhas. Ainda hoje, é usado para o controle em hortas caseiras, jardins e na remoção de plantas daninhas entre as plantas das culturas em linha, quando o principal método de controle é o uso de enxada. A capina manual feita com enxada é muito eficaz e ainda muito utilizada na nossa agricultura, principalmente em regiões montanhosas, onde há agricultura de subsistência, e para muitas famílias, esta é a única fonte de trabalho. Porém, numa agricultura mais intensiva, em áreas maiores, o alto custo da mão-de-obra e a dificuldade de encontrar operários no momento necessário e na quantidade desejada fazem com que este método seja apenas complementar a outros métodos, devendo ser realizado quando as plantas daninhas estiverem ainda jovens e o solo não estiver muito úmido. Em pomares e cafezais, a roçada manual ou mecânica é um método muito importante para controlar plantas daninhas, principalmente em terrenos declivosos, onde o controle da erosão é fundamental. O espaço das entrelinhas é mantido roçado e, por meio de outros métodos de controle, a fileira de plantas, em nível, é mantida no limpo. Também em terrenos baldios, beiras de estradas e pastagens a roçada é um método de controle de plantas daninhas dos mais importantes. O cultivo mecanizado, feito por cultivadores tracionados por animais ou tratores, é de larga aceitação na agricultura brasileira, sendo um dos principais métodos de controle de plantas daninhas em propriedades com menores áreas plantadas. As principais limitações deste método são: a) dificuldade de controle de plantas daninhas na linha da cultura; e b) baixa eficiência: quando realizado em condições de chuva (solo molhado), é ineficiente para controlar plantas daninhas que se reproduzem por partes vegetativas. No entanto, todas as espécies anuais, quando jovens (2-4 pares de folhas), são facilmente controladas em condições de calor e solo seco. O cultivo quebra a relação íntima que existe entre raiz e solo, suspende a absorção de água e expõe a raiz às condições ambientais desfavoráveis. Dependendo do tamanho relativo das plantas cultivadas e daninhas, o deslocamento do 15 solo sobre a linha, através de enxadas cultivadoras especiais, pode causar o enterrio das pequenas plântulas e, com isso, promover o controle das plantas daninhas na linha. 6.4. Controle Físico Em solos planos e nivelados, a inundação é um efetivo método de controle de plantas daninhas, como nos tabuleiros de arroz. Espécies perenes de difícil controle, como a tiririca (Cyperus rotundus), a grama-seda (Cynodon dactylon), o capim-kikuio (Penisetum clandestinum)), além de muitas plantas daninhas anuais, são totalmente erradicadas sob inundação prolongada, apenas não apresentando efeito sobre as plantas daninhas que se desenvolvem em solos encharcados, como o capim-arroz (Echinochloa sp.), bem como sobre as plantas aquáticas. A inundação mata as plantas sensíveis, em virtude da suspensão do fornecimento de oxigênio para suas raízes. Os fatores limitantes deste método, na maioria dos casos, são o custo do nivelamento do solo e a grande quantidade de água necessária para sua implantação. A cobertura do solo com restos vegetais em camada espessa ou com lâmina de polietileno é um meio físico-mecânico de controle das plantas daninhas. É restrito a pequenas áreas de hortaliças. No plantio direto, é de grande utilidade a cobertura do solo com restos vegetais da cultura anterior. Este sistema de plantio é usado em extensas áreas de plantio de soja, milho e trigo. A cobertura provoca menor amplitude nas variações e no grau de umidade e da temperatura da superfície do solo, estimulando a germinação das sementes das plantas daninhas da camada superficial de solo, que são posteriormente mortas devido à impossibilidade de emergência. A cobertura morta ainda pode apresentar efeitos alelopáticos úteis no controle de certas espécies daninhas, além de outros efeitos importantes sobre as culturas implantadas na área. Outra técnica é a solarização, que é um processo caro e inviável em grandes áreas. Esta deve ser feita 60 a 75 dias antes do plantio, nos meses mais quentes do ano, utilizando filme de polietileno sobre a superfície do solo. Provoca aumento de temperatura e, por isso, em solo úmido, as sementes das plantas daninhas germinam e morrem em seguida, devido ao calor excessivo principalmente em profundidade de 5 cm. Quanto à queima das plantas daninhas com lança-chamas, esta técnica é de uso limitado no Brasil, em razão do custo do combustível. Todavia, já foi utilizada em algodão, através de adaptação de queimadores especiais em cultivadores tratorizados, para uso dirigido nesta cultura. 6.5. - Controle biológico O controle biológico consiste no uso de inimigos naturais (fungos, bactérias, vírus, insetos, aves, peixes, etc.) capazes de reduzir a população das plantas daninhas, reduzindo sua capacidade de competir. Isto é mantido por meio do equilíbrio populacional entre o inimigo natural e a planta hospedeira. Deve também ser considerada como controle biológico a inibição alelopática de plantas daninhas exercida por outras plantas, daninhas ou não (este assunto já foi discutido em módulo à parte). No Brasil, o controle biológico de plantas daninhas com inimigos naturais não tem sido, até o momento, praticado com fins econômicos. Para que este tipo de controle seja eficiente, o parasita deve ser altamente específico, ou seja, uma vez eliminado o hospedeiro, ele não deve parasitar outras espécies. De modo geral, a eficiência do controle biológico é duvidosa quando ele é usado isoladamente, porque pode controlar uma espécie e uma outra ser favorecida, o que é uma tendência normal em condições de campo. 16 Deve também ser considerada como controle biológico a inibição alelopática de plantas daninhas. Entre os diversos exemplos de controle biológico no mundo, podem-se citar: na Austrália, o controle do cactus ou figo-da-índia (Opuntia spp.) com as larvas do inseto Cactoblastis cactorum; e no Havaí o cambará-de-espinho (Lantana camara) foi controlado pelos insetos Agromisa lantanae e Crocidosema lantanae. Nos Estados Unidos, o fungo Coletotrichum gloeosporeoides pode ser usado para controlar o angiquinho (Aeschynomene virginica) em soja e milho; o herbicida natural é registrado como Collego. E nos pomares de citros, para controlar Morrenia odorata, já foi usado o fungo Phythophthora palmivora, com o nome de Devine. No Brasil, isolados de Fusarium graminearum vêm sendo estudados como agente de controle biológico de Egeria densa e de Egeria najas, plantas aquáticas que causam problemas em reservatórios de hidrelétricas. Alguns produtores têm usado carneiros para controlar plantas daninhas em lavouras de café. No, entanto, algumas espécies não possuem boa palatabilidade, sendo recusadas durante o pastejo. Tilápias, carpas e outros peixes herbívoros tem sido usados também para controle de certas plantas aquáticas. 6.6. Controle químico O objetivo das pesquisas em nível mundial é obter herbicidas mais eficazes com doses menores, mais seguros para o homem e para o ambiente. Também são áreas de interesse, dentre outras, o controle biológico, a alelopatia, bem como a tecnologia de aplicação de herbicidas, que tem evoluído muito nos últimos anos. O controle químico de plantas daninhas, então, é um tipo de controle no qual são usados produtos químicos (herbicidas) que, em concentrações convenientes, têm a finalidade de inibir o desenvolvimento ou provocar a morte das plantas daninhas. As vantagens do uso do controle químico podem ser enumeradas: menor dependência da mão-de- obra, que é cada vez mais cara, difícil de ser encontrada no momento certo e na quantidade necessária; mesmo em épocas chuvosas, o controle é mais eficiente; é eficiente no controle de plantas daninhas na linha de plantio e não afeta o sistema radicular das culturas; permite o cultivo mínimo ou plantio direto das culturas; pode controlar plantas daninhas de propagação vegetativa;permite o plantio a lanço e, ou, alteração no espaçamento, quando for necessário. Todo herbicida é uma molécula química que tem que ser manuseada com cuidado, havendo perigo de intoxicação do aplicador, principalmente. Pode ocorrer também poluição do ambiente: água (rios, lagos e água subterrânea), solo e alimentos, quando manuseados incorretamente. Há necessidade de mão-de-obra especializada para aplicação dos herbicidas. Isto é a causa de cerca de 80% dos problemas encontrados na prática. O conhecimento da fisiologia das plantas, dos grupos aos quais pertencem os herbicidas e da tecnologia de aplicação é fundamental para o sucesso do controle químico das plantas daninhas. O controle químico de plantas daninhas deve ser feito apenas como auxiliar. É de maior importância o controle cultural, uma vez que este possibilita as melhores condições de desenvolvimento e permanência das culturas. O controle químico como único método pode levar ao desequilíbrio do sistema de produção. Portanto, o herbicida é uma ferramenta muito importante no manejo integrado de plantas daninhas, dede que utilizado no momento adequado e de forma correta. 17 6.7. Manejo integrado de plantas daninhas O cultivo integrado, que considera todos os fatores que podem proporcionar à planta maior e melhor produção permite o aproveitamento eficiente dos recursos do meio. Nesse contexto, insere-se também o manejo integrado das plantas daninhas (MIPD). Esse sistema de produção integrada, cada vez mais, vem ganhando espaço em todos os setores agrícolas. As estratégias para manejo integrado de diferentes espécies vegetais daninhas são de curto ou de longo prazo. Capina e emprego direto de herbicidas (controle químico) podem ser considerados medidas de curta duração, pois seu efeito é apenas temporário. Medidas consideradas de longo prazo, o emprego de práticas culturais e de controle por agentes biológicos tem caráter permanente e levam em conta mudanças mais pronunciadas nas diferentes práticas agronômicas. Disso resulta o manejo integrado, que une prevenção e outros métodos de controle a curto (métodos mecânicos e químicos), a médio e a longo prazos (métodos cultural e biológico). Algumas espécies, como a tiririca (Cyperus rotundus), em condições tropicais, infestam rapidamente grande parte dos solos agrícolas. Áreas com alta incidência dessa espécie podem se tornar desvalorizadas, devido ao elevado custo para o seu controle. Um exemplo de manejo da tiririca é a utilização do plantio direto do milho e do feijão. Estas duas culturas promovem rápida cobertura do solo exercendo forte sombreamento nas plantas de tiririca (possuem metabolismo “C4” e são exigentes em luz). No plantio direto, usando herbicidas sistêmicos como dessecantes e não revolvendo o solo, independente se para produzir milho em grão ou para silagem, há relatos de excelente resultados no manejo da tiririca. Em dois anos com esse sistema, é possível obter a redução dos níveis populacionais da tiririca a favor do plantio direto, em relação ao plantio convencional, tanto para cultura do milho quanto para o feijoeiro, da ordem de 90 a 95%. Em três anos, a redução do banco de tubérculos no solo pode chegar a mais de 90%. Os maiores benefícios do sistema de plantio direto no manejo integrado da tiririca são obtidos por meio do controle químico proporcionado pelo uso do herbicida sistêmico para dessecação da vegetação em pré-plantio; do controle cultural exercido pela falta de revolvimento do solo e conseqüente ausência de fragmentação das estruturas vegetativas da tiririca; e da adoção de culturas altamente competitivas, principalmente por luminosidade, como a cultura do milho e feijão. Outro exemplo de manejo integrado de plantas daninhas tem sido praticado em diversas regiões do Brasil quando se adota o sistema agricultura-pecuária. Nesse sistema, a forrageira cultivada em consórcio com a cultura principal reduz a interferência de muitas espécies de plantas daninhas, tornando o sistema menos dependente do controle químico e também mais estável no ambiente. É fundamental que se conheça a capacidade da espécie infestante, em relação à cultura, de competir por água, luz e nutrientes, que são os fatores responsáveis pela redução da produtividade. Além disso, não se pode desprezar a capacidade que determinadas espécies daninhas têm de dificultar ou impedir a colheita, reduzir a qualidade do produto a ser colhido e hospedar pragas e vetores de doenças e de inimigos naturais. Torna-se necessário também conhecer os tipos de relacionamentos entre plantas cultivadas e infestantes que permitem sua convivência passiva. É mais compreensível a idéia de manejo integrado quando as plantas daninhas são tratadas não como um alvo direto que deve ser “exterminado”, mas sim como parte de um ecossistema no qual está diretamente envolvida, entre outras funções, a ciclagem de nutrientes no solo. Essas plantas formam complexas interações com microrganismos e, por meio dessas associações, garantem as características agronômicas que conferem ao solo maior capacidade para suportar um cultivo sustentável. 18 7. HERBICIDAS: Classificação e Mecanismo de Ação 7.1. - Quanto à seletividade 7.1.1. Herbicidas seletivos São aqueles que, dentro de determinadas condições, são mais tolerados por uma determinada espécie ou variedade de plantas do que por outras. Como exemplo, tem-se 2,4-D para a cana-de- açúcar; atrazine, para o milho; fomesafen, para o feijão; imazethapyr, para a soja; etc. Todavia, a seletividade é sempre relativa, pois depende do estádio de desenvolvimento das plantas, das condições climáticas, do tipo de solo, da dose aplicada, etc. Para soja, por exemplo, o metribuzin é seletivo apenas quando aplicado em pré-emergência, e mesmo assim a dose tolerada é dependente das condições edafoclimáticas. 7.1.2. Herbicidas Não-seletivos São aqueles que atuam indiscriminadamente sobre todas as espécies de plantas. Normalmente são recomendados para uso como dessecantes ou em aplicações dirigidas. Exemplos: diquat, paraquat, glyphosate, sulfosate etc. 7.2. - Quanto à época de aplicação 7.2.1. Pré-plantio São herbicidas aplicados antes do plantio e podem ser incorporados ou não. Quando o herbicidas é muito volátil, de solubilidade muito baixa em água e, ou, fotodegradável, ele necessita ser incorporados ao solo; por esta razão, deve ser aplicado antes do plantio, como é o caso do trifluralin. Quando aplicado após o preparo do solo e incorporado a este antes do plantio, diz-se que este herbicida é aplicado em PPI, ou seja, aplicado em pré-plantio e incorporado. No sistema de plantio direto (cultivo mínimo), alguns herbicidas devem ser aplicados antes do plantio. Esses herbicidas normalmente são não-seletivos, não apresentam efeito residual e quase sempre são utilizados como dessecantes, visando facilitar o plantio e promover cobertura morta do solo; exemplos: glyphosate, sulfosate e paraquat. 7.2.2. Pós-plantio São herbicidas que dependendo da atividade sobre as plantas, eles devem ser aplicados em pré ou em pós-emergência das culturas ou das plantas daninhas. Quando são absorvidos apenas pelas folhas, eles somente devem ser aplicados em pós-emergência das plantas daninhas, pois estes, muitas vezes, quando caem no solo, são desativados (adsorvidos). Estes produtos podem, ainda, ser não- seletivos para a cultura e, neste caso, devem ser aplicados antes da emergência (pré-emergência) desta, como é o caso do glyphosate e paraquat aplicados no plantio direto de milho, trigo, feijão, etc. Entretanto, se o herbicida é seletivo para a cultura, ele pode ser aplicado em pós-emergência de ambas (plantas daninhas e culturas); exemplo: sethoxydim em tomate, feijão e soja. No entanto, se o herbicida é absorvido pelas folhas e raízes, a sua aplicação em pré ou pós- emergência vai depender da tolerância da cultura e, também, das condições nas quais ele apresenta melhor desempenho, como é o caso do metribuzin, que pode ser usado em tomate em pré e em pós- emergência tardia ou após o tranplante. Todavia, na cultura da soja somente pode ser usado em pré- emergência, pois em pós-emergência, até mesmo em subdoses ele é muito tóxico à soja. 19 7.3. - Quanto a translocação Os herbicidas podem ser de contato ou sistêmicos. O simples fato de um herbicida entrar em contato com a planta não é suficiente para que ele exerça sua ação tóxica. Ele terá necessariamente que penetrar no tecido da planta, atingir a célula e posteriormente a organela, onde atuará para que seus efeitos possam ser observados. Contato: atua próximo ou no local onde ele penetra na planta; exemplos: paraquat, diquat, lactofen, etc. Sistêmicos: são aqueles que translocam a grandes distâncias na planta, como é o caso de 2,4-D, glyphosate, imazethapyr, flazasulfuron, nicosulfuron, etc. Herbicidas sistêmicos, translocados via simplasto, quando usados em doses muito elevada, podem apresentar ação de contato. Neste caso, a ação do produto pode ser mais rápida, porém com efeito final menor, porque a morte rápida do tecido condutor (floema) limita a chegada de dose letal do herbicida a algumas estruturas reprodutivas das plantas. OBS: o conhecimento acerca dos mecanismos de ação do herbicidas é fundamental para o estudo de plantas daninhas resistentes ►Resistência: “é a capacidade herdável de uma planta sobreviver e reproduzir após à exposição a um herbicida, que normalmente seria letal para a população original” Resistência cruzada:  Resistência a diferentes herbicidas que têm o mesmo sítio de ação e/ou mecanismo de ação;  Geralmente o mecanismo de resistência é resultante de uma alteração no sítio de ação do herbicida. Resistência múltipla:  Refere-se a situações nas quais a resistência das plantas acontece em relação a dois ou mais mecanismos de ação distintos.  Geralmente o mecanismo de resistência é via metabolismo 7.4. - Quanto aos mecanismos de ação É interessante que se faça uma distinção entre os termos usados rotineiramente, quando se refere a herbicidas: “modo e mecanismo de ação de herbicidas”. “Modo de ação” refere-se à seqüência completa de todas as reações que ocorrem desde o contato do produto com a planta até a sua morte ou ação final do produto; já a primeira lesão bioquímica ou biofísica que resulta na morte ou ação final do produto é considerada “mecanismo de ação”. É importante lembrar que um mesmo herbicida pode influenciar vários processos metabólicos na planta, entretanto a primeira lesão que ele causa na planta pode caracterizar o seu mecanismo de ação. Quanto ao mecanismo de ação, os herbicidas podem ser classificados em: auxínicos, inibidores do fotossistema II, inibidores da PROTOX, inibidores do arranjo dos microtúbulos, inibidores do fotossistema I, inibidores da ALS, inibidores da EPSPs, inibidores da ACCase, inibidores da síntese de carotenóides etc. 7.4.1. - Herbicidas auxínicos ou mimetizadores de auxina A classe deste herbicidas é uma das mais importantes em todo o mundo, sendo alguns extensivamente utilizados em culturas de arroz, milho, trigo e cana-de-açúcar e em pastagens. Historicamente, o 2,4-D e o MCPA são os importantes, porque eles marcaram o início do desenvolvimento de nossa indústria química. 20 Os herbicidas auxínicos, quando aplicados em plantas sensíveis, induzem mudanças metabólicas e bioquímicas nestas, podendo levá-las à morte. Estudos sugerem que o metabolismo de ácidos nucléicos e os aspectos metabólicos da plasticidade da parede celular são seriamente afetados. Estes herbicidas induzem intensa proliferação celular em tecidos, causando epinastia de folhas e caule, além de interrupção do floema, impedindo o movimento dos fotoassimilados das folhas para o sistema radicular. Esse alongamento celular parece estar relacionado com a diminuição do potencial osmótico das células, provocado pelo acúmulo de proteínas e, também, mais especificamente, pelo efeito destes produtos sobre o afrouxamento das paredes celulares. Essa perda da rigidez das paredes celulares é provocada pelo incremento na síntese da enzima celulase. Após aplicações de herbicidas auxínicos, em plantas sensíveis, verificam-se rapidamente aumentos significativos da enzima celulase, especialmente da Carboximetilcelulase (CMC), notadamente nas raízes. Por esse motivo, as espécies sensíveis têm seu sistema radicular rapidamente destruído. Em conseqüência dos efeitos destes herbicidas, verifica- se crescimento desorganizado que leva estas espécies a sofrer, rapidamente, epinastia das folhas e retorcimento do caule, engrossamento das gemas terminais e morte da planta, em poucos dias ou semanas. ►Seletividade a) Arranjamento do tecido vascular em feixes dispersos, sendo estes protegidos pelo esclerênquima em gramíneas (monocotiledôneas). Esta característica especial das monocotiledôneas pode prevenir a destruição do floema pelo crescimento desorganizado das células, causado pela ação de herbicidas auxínicos. b) Aril hidroxilação do 2,4-D para 2,5 dicloro-4 hidroxifenoxiacético e 2,3-D-4-OH, sendo esta a principal rota para o metabolismo do 2,4-D. É comum a aril hidroxilação resultar na perda da capacidade auxínica destes herbicidas, além de facilitar a sua conjugação com aminoácidos e outros constituintes da planta. c) Algumas espécies de plantas podem excretar estes herbicidas para o solo através de seu sistema radicular (exsudação radicular). d) Estádio de desenvolvimento das plantas: arroz e trigo (após o perfilhamento e antes do emborrachamento) e milho (4-6 folhas, em aplicação dirigida). ► Grupos químicos e herbicidas Grupo químico Nome comum Nome comercial Ác. Benzóico Dicamba Banvel Ác. Carboxílico Fluoxypir-MHE, triclopyr Picloram, Starane, Garlon, Padron Ác. Fenoxicarboxílico 2,4-D Amino, Capri, Deferon, DMA- 806, Esteron, Herbi-D, Tento 867 Àc. Quinolino carboxílico quinclorac 21 ► Medidas para reduzir problemas com a utilização destes herbicidas: a) Evitar o uso de formulações voláteis, principalmente em aplicações aéreas. b) Usar maior tamanho de gotas, se praticável. c) Usar baixa pressão para aplicação. d) Evitar a aplicação quando o vento estiver em direção às culturas. e) Tomar cuidado especial com a lavagem do pulverizador após as aplicações. Usar, além de detergente, amoníaco ou carvão ativado. ►Caracterização de alguns herbicidas auxínicos Ester e ácida: facilmente absorvidas pelas folhas, são mais voláteis e pouca movimentação no solo; Sal: rapidamente absorvido pelo sistema radicular, são menos voláteis e mais solúveis podendo lixiviar mais facilmente; O (2,4-D) foi o primeiro herbicida seletivo descoberto para o controle de plantas daninhas latifoliadas anuais e perenes, incluindo arbustos. É recomendado para pastagens, gramados e culturas gramíneas (arroz, cana-de-açúcar, milho, trigo etc.). As formulações ésteres e ácidas são prontamente absorvidas pelas folhas, e aquelas à base de sal são rapidamente absorvidas pelo sistema radicular das plantas. Apresenta persistência curta a média nos solos. Em doses normais, a atividade residual não excede a quatro semanas em solos argilosos e clima quente. Em solos secos e frios, a decomposição é consideravelmente reduzida. Movimenta-se pelo floema e, ou, xilema, acumulando-se nas regiões meristemáticas dos pontos de crescimento. Transloca-se com grande eficiência em plantas com elevada atividade metabólica, sendo esta a condição para ótima atividade do produto. Em geral, plantas ganham maior tolerância com a idade; entretanto, durante o florescimento, a resistência a estes herbicidas hormonais é reduzida. É muito utilizado em misturas com inibidores da fotossíntese na cultura da cana-de-açúcar, e com glyphosate e sulfosate, para uso no plantio direto e em aplicações dirigidas, em lavouras frutíferas e de café.  Dicamba É facilmente translocado pelas plantas via floema e, ou, xilema. Apresenta maior efeito sobre dicotiledôneas, sendo recomendado de modo semelhante ao 2,4-D para o controle de plantas em culturas de cana-de-açúcar, de milho e trigo e em pastagens. É muito utilizado para controlar algumas espécies de dicotiledôneas tolerantes ao 2,4-D, como o cipó-de-veado (Polygonum convolvulus L.), comuns em lavouras de trigo, na região Sul do Brasil.  Picloram É um produto extremamente ativo sobre dicotiledôneas, sendo muito utilizado em misturas com o 2,4-D, formando o Tordon 101 ou Tordon 2,4-D, e também com outros compostos, para controlar arbustos e árvores. É fracamente adsorvido pela matéria orgânica ou argila. Apresenta longa  2,4-D  Sal ou éster 22 persistência e fácil mobilidade no solo, podendo se acumular no lençol freático raso, em solos de textura arenosa. Também, em razão de sua longa persistência no solo (dois a três anos), pode permanecer ativo na matéria orgânica proveniente de pastagens tratadas com este produto (Rodrigues e Almeida, 1998). Deve ser observado o período residual para o cultivo de espécies altamente sensíveis (videira, fumo, tomate, pimentão, algodão, etc.), que podem apresentar severos sintomas de toxicidade, até mesmo quando cultivadas em solos adubados com esterco proveniente de pastagens tratadas com picloram e pastoreadas logo após. 7.4.2. - Herbicidas inibidores do fotossistema II São de grande importância na agricultura brasileira e mundial, sendo largamente utilizados nas culturas de grande interesse econômico, como milho, cana-de-açúcar, soja, fruteiras, hortaliças, entre outras. o Controlam muitas folhas espécies de folhas largas e algumas gramíneas; o São largamente utilizados na cultura do milho, cana-de-açúcar, soja, fruteiras, hortaliças, entre outras; o Taxa de CO2 declina poucas horas após o tratamento; o Podem ser absorvidos via radicular; o A velocidade de absorção foliar é diferente para cada produto deste grupo; o Apresentam difícil penetração foliar e não são sistêmicos; o Translocam basicamente via xilema; o Quando utilizados em pós-emergência, necessitam de boa cobertura foliar da planta e, ainda, de adição de adjuvantes; o O movimento no solo vai de baixo a moderado. A persistência é extremamente variável, podendo variar de alguns dias até mais de um ano. o O herbicida pode perder seletividade quando misturados com outros herbicidas, inseticidas ou fungicidas inibidores da colinesterase. ► Mecanismo de ação Os pigmentos, as proteínas, e as outras substâncias químicas envolvidas na reação da fotossíntese estão localizados nos cloroplastos. Nas condições normais, sem a interferência de inibidores do fotossistemoa II, durante a fase luminosa da fotossíntese, a energia luminosa capturada pelos pigmentos (clorofila e carotenóides) é transferida para um “centro de reação” especial (P680), gerando um elétron “excitado”. Este elétron é transferido para uma molécula de plastoquinona presa a uma membrana do cloroplasto (Qa). A molécula da plastoquinona “Qa” transfere o elétron, por sua vez, para uma outra molécula de plastoquinona, chamada “Qb”, também presa na proteína. Quando um segundo elétron é transferido para a plastoquinona “Qb”, a quinona reduzida torna-se protonada (dois íons de hidrogênio são adicionados), formando uma plastohidroquinona (QbH 2 ), com baixa afinidade para se prender na proteína. Muitos herbicidas inibidores do fotossistema II (derivados das triazinas, das uréias substituídas, dos fenóis, etc.) causam essa inibição prendendo-se na proteína, no sítio onde se prende a plastoquinona “Qb”. Essa proteína é chamada D-1, sendo conhecida também como proteína 32 kilodaltons. Estes herbicidas competem com a plastoquinona “Qb” parcialmente reduzida (QbH) pelo sítio na proteína D-1, ocasionando a saída da plastoquinona e interrompendo o fluxo de elétrons entre os fotossistemas. 23 ► Mecanismo de seletividade Alguns herbicidas deste grupo apresentam seletividade “toponômica” ou seletividade por posição. Como exemplo, tem-se a seletividade do diuron para a cultura do algodão. Na realidade, o diuron não causa toxicidade à cultura do algodão, porque este produto é muito pouco móvel no perfil do solo, não atingindo o local de sua absorção pela planta (sistema radicular). Todavia, se o diuron for incorporado mecanicamente ao solo, ou se for aplicado em solo de textura arenosa e com baixo teor de matéria orgânica, ele poderá causar severa toxicidade à cultura do algodão, podendo levá-la à morte. Absorção diferencial por folhas e raízes - este fato pode ser devido à anatomia e, ou, morfologia das folhas e raízes e, também, ao tipo de formulação utilizado, podendo garantir a seletividade de determinadas espécies. Translocação diferencial das raízes para as folhas - isto ocorre devido à presença de glândulas localizadas nas raízes e ao longo do xilema, que adsorvem estes produtos, impedindo que sejam translocados até seus sítios de ação, localizados nos cloroplastos. Metabolismo diferencial - algumas espécies de plantas, em suas raízes ou em outras partes, metabolizam as moléculas destes herbicidas, transformando-os rapidamente em produtos não-tóxicos para as plantas. Como exemplo, pode-se citar o milho (Zea mays), que apresenta em suas raízes elevado teor de benzoxazinona, a qual promove rápida hidroxilação da molécula de atrazine, tornando esta cultura tolerante a este herbicida. ►Caracterização de alguns herbicidas inibidores do fotossistema II ♦ Atrazine (triazinas) – Gesaprim, Atrasine Nortox o É adsorvido pelos colóides de argila e da matéria orgânica, portanto M.º, CTC, pH e textura vão influenciar na dose do produto; o Persistência no solo varia de 5 a 12 meses; o recomendado principalmente para Milho e Sorgo; o pincipalmente dicotiledôneas; o Muito usado em pré-emergência com Metolachor formando o Primestra; o Muito usado em pós-emergência precoce com óleos minerais formando o Primóleo; ♦ Ametryne (triazinas) – Gesapax, Metrimex o Recomendado para cana-de-açúcar, banana, café, abacaxi, citros, milho e videira; o sua adsorção é muito influenciada pelo pH; o controla mono e dicotiledônea; o pouco móvel no solo; o usado em mistura com 2,4-D (muito bom). 24 ♦ Prometryne (triazinas) – Gesagard o Recomendado para quiabo, aipo, cenoura, alho, salsa, cebola, ervilha . o cebola apresenta maior tolerância quando este é aplicado antes do transplante; o não apresenta seletividade para cebola em semeadura direta. ♦ Metribuisin (triazianas) – Sencor o Muito dependente das condições edafoclimáticas para bom funcionamento; o quando aplicado em superfície do solo seco e persistir por 7 dias o produto é desativado por fotodegradação; o não deve ser aplicado em solo arenoso (muito lixiviado); o usado em pré-emergência (batata, tomate e soja); o pode ser usado em pós-emergência para tomate até 10 dias após transplantio das mudas; o muito usado em misturas com trifluralin e metalachlor em soja; o controla bem dicotiledôneas e algumas gramíneas; ♦ Diuron (uréias) – Diuron o Muito adsorvido pelos colóides orgânicos e minerais, sendo sua atividade altamente influenciada pelas características físico-químicas do solo; o pouco móvel no perfil do solo; o Seletividade “toponômica” para algodão; o textura arenosa pode atingir o sistema radicular das culturas sensíveis; o recomendado para algodão, cana-de-açúcar, citros, abacaxi, mandioca, seringueira, pimenta-do- reino, cacau, etc; o muito usado em misturas com paraquat, 2,4-D, Atrazine, etc; o controla gramíneas e dicotiledôneas. ♦ Tebuthiuron (uréias) – Perflan, Combine  Grande persistência no solo;  usado para cana-de-açúcar, pastagens e áreas não cultivadas;  largo espectro de ação em dicotiledôneas e monocotiledôneas anuais e perenes. ♦ Bentazon (Benzotiadiaziana) – Basagran o Rápido processo de degradação no solo; o baixa lixiviação; o usado exclusivamente em pós-emergência, devido a baixa absorção radicular; o maior eficácia a temperaturas elevadas, portanto no inverno o uso de óleo mineral torna-se mais necessário; o registrado para feijão, soja, milho e arroz; o controla diversas espécies de folhas largas anuais, entre elas Acanthospermum australe, Bidens pilosa, Ipomoea grandifolia, Rhaphanus raphanistrum, Commelina benghalensis; 25 o não atua sobre gramíneas. ♦ Propanil (Propanil) o Persistência de mais ou menos 3 dias no solo; o misturas com fungicidas, inseticidas e fertilizantes foliares quebram a seletividade do produto para o arroz; o não usar em lavouras cujas sementes foram tratadas com carbofuran; o muito usado para a cultura do arroz; o controla gramíneas, dicotiledôneas e ciperáceas; o deve-se evitar períodos de estiagem, horas de calor, UR inferior a 70% e excesso de chuva; o requer 6 horas sem chuva para ação do produto. 7.4.3 - Herbicidas inibidores da Protox Podem ser absorvidos pelas raízes, caule ou pelas folhas de plantas novas. Apresentam pouca ou nenhuma translocação nas plantas tratadas. As necroses foliares têm o formato e a intensidade das gotículas de pulverização. É preciso que haja boa cobertura da planta, para que ela seja efetivamente controlada. A atividade herbicida acontece na presença da luz. As partes tratadas da planta que são expostas à luz morrem rapidamente (dentro de um a dois dias). São fortemente adsorvidos pela matéria orgânica do solo e são muito pouco lixiviados. Por causa da baixa lixiviação, os herbicidas oxyfluorfen e sulfentrazone, quando aplicados em pré-emergência, a ação destes herbicidas se dá próximo da superfície do solo, durante a emergência das plântulas. A incorporação ao solo diminui grandemente a ação destes herbicidas, em razão da maior adsorção destes. A persistência no solo varia consideravelmente entre os herbicidas deste grupo. Todavia, os danos causados em culturas sucedâneas não têm sido significativos a ponto de reduzir a produção.A toxicidade para pássaros e mamíferos é baixa, enquanto para peixes ela varia de baixa a moderada. ► Mecanismo de ação São herbicidas cujo mecanismo de ação inibe a atuação da enzima protoporfirinogênio oxidase. A atividade destes herbicidas é expressa por necrose foliar da planta tratada em pós-emergência, após 4-6 horas de luz solar. Os primeiros sintomas são de manchas verde-escuras nas folhas, dando a impressão de que estão encharcadas pelo rompimento da membrana celular e derramamento de líquido citoplasmático nos intervalos celulares. A estes sintomas iniciais segue-se a necrose. Quando estes herbicidas são usados em pré-emergência, o tecido é danificado por contato com o herbicida, no momento em que a plântula emerge. Similarmente à aplicação pós-emergência, o sintoma característico é a necrose do tecido que entrou em contato com o herbicida. O protoporfirinogênio IX, precursor da protoporfirina IX, sai do centro de reação do cloroplasto quando a protox é inibida e se acumula no citoplasma. A oxidação enzimática ocorre então no citoplasma, e o produto formado não serve de substrato para a enzima Mg-quelatase, responsável pela formação da Mg-protoporfirina IX. A protoporfirina IX formada no citoplasma, sem Mg, interage com o oxigênio e a luz para formar o oxigênio singleto („O 2 ) e iniciar o processo de peroxidação dos lipídios da plasmalema. Uma explicação final deve ser dada sobre o fato de que a protoporfirina IX se acumula muito rapidamente em células de plantas tratadas com um difeniléter ou oxadiazon, daí o aparecimento de 26 necroses de forma tão rápida (4-6 horas). A acumulação rápida da protoporfirina IX sugere um descontrole na rota metabólica de síntese desta. A explicação mais plausível é a inibição da síntese do grupo heme, precursor na planta dos citocromos, que é sintetizado a partir da protoporfirina IX com a interferência da Fe quelatase. O grupo heme é conhecido pela ação de controle na síntese do ácido aminolevulínico (ALA), a partir do glutamato. Com a inibição da protox no cloroplasto, a síntese de heme é também inibida, deixando de haver o controle sobre a síntese de ALA. As conseqüências do descontrole são o aumento rápido do protoporfirinogênio IX, a saída para o citoplasma, a oxidação pela protox no citoplasma, a formação da protoporfirina IX, o aparecimento do oxigênio singleto (formas reativas do oxigênnio) e a peroxidação dos ácidos graxos insaturados da plasmalema (Warren e Hess, 1995). Vale a pena salientar que a enzima protoporfirinogênio oxidase (protox) ocorre também nos mitocôndrios de células animais e que a enzima encontrada nos mitocôndrios é mais sensível aos herbicidas difeniléteres do que a enzima encontrada nos cloroplastos. A acumulação de protoporfirina em células humanas é conhecida por estar associada com algumas doenças, como a protoporfiria. Oxadiazon, por exemplo, quando adicionado na dieta de ratos, provoca níveis elevados de porfirina. O padrão de acumulação é o mesmo observado na doença Porfiria variegata. Esse fato sugere um manuseio bem cuidadoso desses herbicidas. ► Alguns Herbicidas inibidores da protox ♦ Fomesafen – Flex Grande persistência no solo, observar intervalo de 150 dias para plantio de milho e sorgo. Registrado para soja e feijão.Controla folhas largas anuais Amaranthus hybridus, Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa, Ipomoea grandifolia, etc.;É recomendado para uso em pós-emergência das invasoras, no estádio de 2 a 4 folhas; na aplicação deve-se evitar períodos de estiagem, horas de muito calor e UR inferior a 60%; requer uma hora sem chuva após a aplicação. Adcionar à calda o adjuvante recomendado pelo fabricante. ♦ Lactofen – Cobra É fortemente adsorvido pelos colóides orgânicos e minerais, apresentando baixa lixiviação no perfil no solo. É dissipado no solo em menos de 7 dias e perde sua atividade em menos de 3 semanas, não afetando as culturas em sucessão.Controla folhas largas incluindo Euphorbia heterophila, Commelina benghalensis. É no Brasil para a cultura da soja , arroz, amendoim. É recomendado para uso em pós- emergência das plantas daninhas, no estádio de 2 a 4 folhas. Pode causar toxidade na soja, com clorose e necrose foliar e redução de crescimento no entanto a cultura se recupera; É usado em misturas com outros herbicidas. ♦ Oxyfluorfen (éter bifenílico) – Goal É Fortemente adsorvido pelos colóides orgânicos e minerais; resistentes a lixiviação no perfil do solo; Sua degradação no solo é essencialmente por fotólise e insignificante por microorganismo Apresenta persistência média no solo e meia-vida de 30 a 40 dias. Sua atividade residual faz-se sentir 27 até seis meses depois da aplicação, sendo ainda maior em viveiros, devido às condições de umidade e sombreamento. Este produto é registrado no Brasil para as culturas de algodão, café, arroz, cana- de-açúcar, citros, eucalipto e pinho, sendo utilizado em outros países, também, nas culturas de nogueira, videira, milho e amendoim. É utilizado em pré e pós-emergência precoce, dependendo da exigência da cultura. Controla as gramíneas e algumas espécies de dicotiledôneas, ambas anuais. Em razão da alta sensibilidade à fotodecomposição, exige umidade no solo para penetrar neste, quando usado em pré- emergência, evitando a ação dos raios solares. Quando utilizado em pós-emergência, recomenda-se usar adjuvantes na calda. Em algodão, é usado quando a cultura atinge desenvolvimento superior a 50 cm de altura, em jato dirigido, de forma a não atingir o algodoeiro. Usar, se necessário, protetores de bicos. Atua unicamente na parte aérea da PD. ♦ Oxadiazon - Ronstar É fortemente adsorvido pelos colóides orgânicos e minerais do solo; Possui baixa solubilidade em água, apresenta baixa lixiviação. Sua persistência no solo é de dois a seis meses, dependendo da dose aplicada, do tipo de solo e das condições climáticas. É recomendado seu uso para as culturas de arroz, alho, cebola, tabaco, algodão, cana-de-açúcar, café e citros. Na cultura do arroz, preferencialmente, é utilizado em pré-emergência das ervas. Em algodão e cenoura, deve ser aplicado logo após a semeadura, antes da emergência das ervas, em solo úmido. O alho e a cebola e, de maneira geral, as culturas que se reproduzem por bulbo são bastante tolerantes ao oxadiazon. Em tabaco, é utilizado em área total, em pré-emergência das ervas, imediatamente antes do transplantio, em cana-de-açúcar, aplica-se logo após o plantio, com as ervas ainda não germinadas, na cana soca, logo após o corte, também em pré-emergência das infestantes; Em plantações de café e de citros, dever ser utilizado também em pré-emergência das ervas, depois da esparramação ou arruação, no caso do café e de cultivos em citros; É comum aplicar o oxadiazon em misturas com herbicidas residuais (diuron, ametryne, simazine, etc.) nas culturas de cana-de-açúcar, café e citros. 7.4.4 - Herbicidas inibidores do arranjo dos microtúbulos  Estes herbicidas interruptores da mitose pertencem ao grupo das dinitroanilinas (trifluralin, pendimethalin e oryzalin);  Paralisam o crescimento das raízes;  possuem pouca ou nenhuma atividade foliar;  apresentam de moderada a muito baixa movimentação no solo;  repetidas aplicações não resultam na maior degradação microbiológica, e sim permitem o aparecimento de biótipos de plantas daninhas resistentes a estes herbicidas;  todos os herbicidas deste grupo apresentam de moderada a baixa toxicidade para mamíferos;  apresentam ótima ação no controle de gramíneas. 28 ►Mecanismo de ação Estes herbicidas interruptores da mitose pertencem ao grupo das dinitroanilinas (trifluralin, pendimethalin e oryzalin). Interferem em uma das fases da mitose, que corresponde à migração dos cromossomas da parte equatorial para os pólos das células. Todos estes compostos (grupo das dinitroanilinas) interferem no movimento normal dos cromossomas durante a seqüência mitótica. O fuso cromático é formado por proteínas microtubulares denominadas tubulinas. Estas proteínas são contráteis, semelhantemente à actimiosina encontrada nos músculos dos animais, e responsáveis pela movimentação dos cromossomas nas várias fases da mitose. As dinitroanilinas inibem a polimerização destas proteínas e, conseqüentemente, a formação do fuso cromático e movimentação dos cromossomas nas fases da mitose. O efeito direto é sobre a divisão celular, tendo como conseqüência o aparecimento de células multinucleadas (aberrações). Estes herbicidas inibem o crescimento da radícula e a formação das raízes secundárias. São eficientes apenas quando usados em pré-emergência, porque a sua ação principal se manifesta pelo impedimento da formação do sistema radicular das plantas. Estes herbicidas provocam a ruptura da seqüência mitótica (prófase > metáfase > anáfase > telófase) já iniciada. Mitose interrompida pela ação de herbicidas derivados das dininito-anilinas. ► Alguns Herbicidas inibidores dos microtúbulos (Inibidores de crescimento de raízes) ♦ Trifluralin --- (Novolate) É um herbicida que apresenta excelente ação sobre as gramíneas anuais e perenes oriundas de sementes. Este produto é recomendado para as culturas de soja, algodão, feijão, ervilha, alfafa, quiabo, cucurbitáceas, brássicas, tomate, pimentão, alho, cebola, beterraba, e outras. Por ser um produto volátil, sensível a luz e solubilidade em água muito baixa, necessita ser 29 incorporado mecanicamente ao solo logo após a sua aplicação. É fortemente adsorvido pelos colóides da matéria orgânica; em solos ricos em matéria orgânica, a forte adsorção pode impedir a absorção de trifluralin pelas raízes das plantas, motivo pelo qual não é aconselhável seu uso nestas condições. A dose varia com as condições físico-químicas do solo; apresenta degradação lenta no entanto deve-se ter o cuidado em rotação com culturas de feijão/milho pois podem provocar inibição do crescimento radicular do milho. ♦ Pendimethalin ---- (Herbadox 500 CE) É registrado no Brasil para controle de gramíneas nas seguintes culturas: algodão, alho, amendoim, arroz, café, cana-de-açúcar, cebola, feijão, milho, soja, tabaco e trigo. É recomendado para uso em pré-emergência da planta daninha e da cultura ou em PPI. É um herbicida de média volatilidade, sensível à luz e pouco móvel no solo. Sua lixiviação é muito baixa e as doses recomendadas se dão em função das características físico-químicas do solo. Sua persistência no solo varia de 3 a 6 meses. 7.4.5. Herbicidas inibidores da síntese de ácidos graxos de cadeias muito longas As cloroacetanilidas têm sido um dos grupos de herbicidas mais usados no mundo. Desde o lançamento do primeiro herbicida desse grupo, em 1954 (CDAA), o uso de cloroacetanilidas está sempre aumentando. Nos Estados Unidos da América do Norte, é hoje o grupo de herbicidas mais utilizado, por causa do uso extensivo em soja e milho. Apesar do uso contínuo por tantos anos, não existem ainda relatos do aparecimento de gramíneas que tenham adquirido resistência a esses herbicidas. Não há relatórios também sobre aumento de biodegradação no solo. Controlam plântulas de muitas gramíneas anuais e algumas dicotiledôneas antes da emergência ou mesmo plantinhas, logo após a emergência. Em áreas tratadas com cloroacetanilidas, as sementes iniciam o processo de germinação, mas não chegam a emergir, e, quando o fazem, exibem crescimento anormal. Em combinação com outros herbicidas, as cloroacetanilidas podem auxiliar no controle de dicotiledôneas, porém, isoladamente, o controle não é consistente. O maior uso das cloroacetanilidas está ligado ao controle, em pré-emergência, de plantas daninhas gramíneas e comelináceas. Gramíneas mostram inibição da emergência da primeira folha do coleóptilo; ciperáceas mostram inibição da parte aérea; em dicotiledôneas (por exemplo, o algodoeiro), o efeito inibitório causado pelo alachlor é maior sobre as raízes. A mobilidade no solo varia entre os herbicidas deste grupo e depende das condições de umidade e do teor de matéria orgânica do solo. A toxicidade das cloroacetanilidas a peixes, pássaros e mamíferos é muito baixa. ► Mecanismo de ação das cloroacetanilidas Apesar de ter sido estudado extensivamente, o mecanismo bioquímico primário de ação das cloroacetanilidas ainda não é bem conhecido. A hipótese mais aceita atualmente é a inibição de ácidos graxos de cadeias muito longas. Muitos efeitos diferentes sobre vários processos bioquímicos já foram mostrados. As cloroacetanilidas estão relacionadas com a inibição da síntese de lipídios, ácidos graxos, terpenos, ceras da camada cuticular de folhas, flavonóides e proteínas. Há relatórios que as relacionam com a inibição da divisão celular e interferência com controle hormonal (Slife, 1995). 30 ► Alguns Herbicidas inibidores da síntese de ácidos graxos de cadeias muito longas ( Inibidor de crescimento do caule) ♦ Alachlor ---- (Alachlor Nortox, Laço CE) É recomendado para controle de diversas espécies de gramíneas e comelináceas, sendo usado em pré-emergência, logo após a semeadura da cultura, estando o solo com boas condições de umidade. Em solo seco a eficácia do produto reduz se não chover em 5 dias; usado em café, algodão, girassol, amendoim. Em café aplicar após arruação ou esparramação, antes da emergência das PD; ♦ Metolachlor --- (Dual 960 CE) É registrado no Brasil para cana-de-açúcar, feijão, milho e soja, sendo usado em outros países, também, para culturas de amendoim, batata, girassol, sorgo e plantas ornamentais. Controla, essencialmente, gramíneas anuais e algumas perenes de reprodução seminal, as comelíneas e um número reduzido de latifoliadas. Para aumentar o espectro de ação sobre estas espécies, é comum misturá-lo com latifolicidas, como atrazine, cyanazine, metribuzin, etc. Em razão de sua absorção foliar ser quase nula, é utilizado apenas em pré-emergência das plantas daninhas. Pelo fato de sua absorção ser quase total pelo coleóptilo das gramíneas e pelo epicótilo das dicotiledôneas, é essencial que sua aplicação seja feita antes da completa emergência das plantas. ♦ Acetochlor --- (Kadett) É recomendado para uso em pré-emergência das plantas daninhas, devendo ser aplicado em seguida à semeadura, mas no prazo máximo de três dias após a ultima gradagem. A terra deve estar bem preparada, livre de torrões, restos de culturas e em boas condições de umidade. Utilizado em café, milho, soja, cana-de-açúcar. Em cana-de-açúcar (cana-planta) -- usa-se logo depois do plantio, antes da emergência das plantas daninhas e da cultura. Em soja aplica-se logo após a semeadura antes da emergência das PD e da cultura. Apresenta persistência de 8 a 12 semanas, dependendo da dose utilizada, das condições climáticas e do tipo de solo. Em milho recomenda-se sua aplicação logo após a semeadura, podendo ser misturado com atrazine ou cyanazine. Em café aplica-se após a arruação e, ou, esparramação. 7.4.6. Herbicidas inibidores do fotossistema I São herbicidas derivados da amônia quaternária (paraquat e diquat), sendo largamente utilizados como dessecantes no “plantio direto”, em aplicações dirigidas em diversas culturas, em várias partes do mundo e, também, como dessecantes, em pré-colheita para diversas culturas. o São solúveis em água e, por isso, formulados em solução aquosa. o São cátions fortes. o São rapidamente adsorvidos e inativados pelos colóides do solo. o São rapidamente absorvidos pelas folhas; chuvas após 30 minutos de sua aplicação não mais influenciam a eficiência de controle das plantas daninhas. o A ação destes herbicidas é muito mais rápida na presença da luz do que no escuro. o Usualmente, a morte das plantas devido à ação destes herbicidas é tão rápida na presença da luz 31 que não dá tempo de eles se translocarem na planta. o A toxicidade do diquat é alta e a do paraquat é muito alta, para mamíferos. ►Mecanismo de ação Verifica-se, poucas horas após a aplicação destes herbicidas, na presença de luz, severa injúria nas folhas das plantas tratadas (necrose do limbo foliar). Estes compostos possuem a capacidade de captar elétrons provenientes da fotossíntese (no fotossistema I) e formar radicais altamente tóxicos. O sítio de ação do paraquat e do diquat (captura dos elétrons) está próximo ao da ferredoxina. Vale ressaltar que este não é o único sítio de ação destes herbicidas, porque pequena fitotoxicidade destes produtos é observada, também, no escuro. Nesta condição, estes herbicidas capturam os elétrons provenientes da respiração, para formarem os radicais tóxicos. Os radicais livres do paraquat e do diquat não são os agentes responsáveis pelos sintomas de fitotoxicidade observados. Estes radicais são instáveis e rapidamente sofrem a auto-oxidação. Durante o processo de auto-oxidação são produzidos radicais de superóxidos. Estes superóxidos sofrem o processo de dismutação, para formarem o peróxido de hidrogênio. Este composto e os superóxidos, na presença de Mg, reagem, produzindo radicais hidroxil. Esta substância promovem a degradação rápida das membranas (peroxidação de lipídios), ocasionando o vazamento do conteúdo celular e a morte do tecido (Weller e Warren, 1995a). ►Principal Herbicida inibidor do FS I ----------- formador de radical livre ♦ Paraquat (bipirídios) Gramoxone Herbicida totalmente solúvel em água; Inativado ao entrar em contato com a terra, por completa adsorção do cátion à argila;usado como dessecante em plantio direto; muito usado em misturas com diuron formando o gramocil; usado em pré-emergência de cultura e pós-emergência das plantas daninhas; realizado aplicações dirigidas em milho, algodão, café e fruteiras; dessecante em pré-colheita para diversas culturas; usado para limpeza de áreas não cultivadas; atua próximo ao local de penetração (contato); quando usado com inibidores da fotossíntese tem maior efeito de profundidade. 7.4.7. Herbicidas inibidores da Acetolactato Sintase – ALS Derivados da sulfoniluréias e Imidazolinonas Os herbicidas derivados das sulfoniluréias, comercializados pela primeira vez em 1982, apresentam alto nível de atividade em doses muito pequenas. Atualmente, há vários herbicidas deste grupo no mercado. Através de pequenas modificações na estrutura química, a seletividade pode ser alterada de uma cultura para outra. Exemplos de culturas que são tolerantes a um ou mais herbicidas desse grupo químico são trigo, pequenos cereais, soja, arroz, milho, batata, beterraba, algodão, coníferas, etc. As sulfoniluréias inibem a síntese dos chamados aminoácidos ramificados (leucina, isoleucina e valina), através da inibição da enzima Aceto Lactato Sintase (ALS); esta inibição interrompe a síntese protéica, que, por sua vez, interfere na síntese do DNA e no crescimento celular. As plantas sensíveis tornam-se cloróticas, definham e morrem, no prazo de 7 a 14 dias após o tratamento. Essa enzima é inibida, também, pelos herbicidas dos grupos químicos imidazolinonas, triazolopyrimidines ou sulfonamidas e pyrimidinyl-oxybenzoatos (Thill, 1995). Apesar do pouco 32 tempo de uso, a literatura já registra diversas espécies de plantas daninhas que desenvolveram resistência aos inibidores da ALS. As principais características das sulfoniluréias são:  Alguns são ativos em doses extremamente baixas. O metsulfuron apresenta atividade na dose de 2 g/ha do i.a.  Apresentam bom controle de muitas espécies de folhas largas (dicotiledôneas), e alguns, mais recentes, possuem boa atividade contra gramíneas.  As sulfoniluréias são ativas tanto em aplicações foliares quanto em aplicações no solo.  Apesar de quimicamente diferentes, as imidazolinonas têm o mesmo mecanismo de ação das sulfoniluréias, ou seja, inibem a enzima AHAS ou ALS. As principais características das imidazolinonas são:  recomendadas para controle em pré-emergência e em pós-emergência de muitas folhas largas e gramíneas em cereais, soja e em áreas não-agrícolas.  potentes inibidores do crescimento vegetal. Plantas tratadas param de crescer quase que imediatamente após a aplicação. De dois a quatro dias, o ponto de crescimento (meristema apical) torna-se clorótico e, depois, necrótico. A morte começa pela gema apical e depois se espalha pela planta toda. De sete a dez dias após o tratamento, toda a planta se torna clorótica e morre. Plantas de maior porte podem levar mais tempo para morrer, mas a paralisação do crescimento é imediata.  Todos estes herbicidas são sistêmicos, ou seja, translocam pelo floema. Uma vez dentro do floema, por causa do pH alcalino, estes herbicidas, que são ácidos fracos, se dissociam e os ânions têm dificuldade para deixar o floema.  apresentam persistência de moderada a longa no solo. Maior adsorção e, conseqüentemente, maior persistência ocorre quando decrescem a umidade do solo, o pH e a temperatura e, também, quando o teor de matéria orgânica aumenta.  A dissipação no solo é, via de regra, por meio da degradação microbiana. Em condições de solo mais seco, mais herbicida é preso nos colóides do solo e menos produto é disponível para biodegra- dação ou absorção pelas plantas, o que implica maior persistência.  As imidazolinonas são sensíveis à fotólise, mas esse processo de dissipação não é importante no solo. A fotólise é mais importante no meio aquático.  Pouca lixiviação tem sido reportada em condições de campo, apesar de os estudos de laboratório indicarem mobilidade moderada destes herbicidas no solo.  As imidazolinonas apresentam muito baixa ou nenhuma toxicidade para mamíferos. Esta toxicidade baixa pode ser explicada pela enzima-alvo, que não ocorre em animais, e também pelo fato de a excreção desses herbicidas ser muito rápida em animais-teste. Além das sulfoniluréias e das imidazolinonas, outros herbicidas, de grupos químicos diferentes, apresentam o mesmo mecanismo de ação, ou seja, inibem a enzima ALS ou AHAS e, com isso, paralisam o crescimento das plantas (Hess, 1995c). Entre esses grupos químicos pode-se destacar as triazolopirimidinas, ou sulfonamidas, e os piridinil-oxibenzoatos. 33 ►Alguns herbicidas inibidores da Acetolactato Sintase - ALS Flumetsulan Diclosulan  Ação pré-emergente --- amplo espectro sobre folhas largas;  As gramíneas --- são resistentes devido ao metabolismo mais rápido;  Entre as culturas de folhas largas, a soja é tolerante;  Absorção radicular, mas a translocação é sistêmica ---- tanto pelo floema quanto pelo xilema;  A adsorção no solo e a persistência aumentam quando o pH decresce e quando a matéria orgânica aumenta;  A dissipação no solo é devida ao ataque de microrganismos;  Possuem mobilidade no solo moderada, não se antevendo problemas de contaminação de depósitos subterrâneos de água. Nicosulfuron Quanto à sua persistência em condições de Brasil, sabe-se que culturas como a de soja, girassol, algodão e feijão poderão ser semeados 30 dias após a aplicação do nicosulfuron; trigo, arroz e batata, 45 dias após a aplicação; e tomate, 60 dias (Rodrigues e Almeida, 1998). No Brasil, está registrado IMIDAZOLINONAS imazapyr - Arsenal imazaquin - Scepter imazethapyr - Pivot imazamox - Sweeper TRIAZOLOPIRIMIDINAS flumetsulam - Scorpion diclosulam - Spider cloransulam - Pacto SULFONILURÉIAS chlorimuron - Classic hlosulfuron - Oust metsulfuron - Ally nicosulfuron - Sanson pirazosulfuron – Sirius oxasulfuron – Chart flazasulfuron - Katana PYRIMIDINYLBENZOATES pyrithiobac - Staple bispyribac - Nominee Glicose (2) Piruvato Acetolactato Valina Leucina Mecanismo de ação ← Acetolactato Sintase (ALS) → Glicólise Treonina Piruvato + Cetobutirato Isoleucina 34 para a cultura do milho, sendo utilizado em pós-emergência em área total. Controla gramíneas, inclusive o capim-massambará (Sorghum halepense), e diversas espécies de dicotiledôneas. No momento da aplicação, as plantas de milho devem estar com duas a seis folhas; as plantas daninhas dicotiledôneas, com duas a seis folhas; e as gramíneas, com até dois perfilhos. A aplicação deve ser feita estando o solo úmido e com as plantas daninhas em pleno vigor vegetativo. A ocorrência de chuvas uma hora após a aplicação não afeta a eficiência deste herbicida. Este produto quando misturado no tanque com atrazine aumenta significativamente o espectro de controle de plantas daninhas. Imazaquin - Scepter É fracamente adsorvido em solo com pH alto, porém esta adsorção aumenta em pH baixo. Sua persistência no solo é alta (meia-vida de sete meses), podendo afetar culturas de inverno que seguem à soja tratada com o produto (Silva et al., 1998). O milho é muito sensível a resíduos de imazaquin no solo, exigindo intervalo de segurança acima de 180 dias após sua aplicação, não sendo recomendável cultivá-lo na modalidade de “milho safrinha” no mesmo ano agrícola da soja, em alguns tipos de solo. É registrado no Brasil para a cultura da soja, sendo utilizado em pré-plantio incorporado ou em pré-emergência das plantas daninhas. Controla essencialmente plantas daninhas dicotiledôneas, entre as quais Euphorbia heterophylla, Ipomoea grandifolia, Sida rhombifolia, além de outras. Imazethapyr - Pivot É fracamente adsorvido em solo com pH alto, mas esta adsorção aumenta em pH baixo, sendo, também, pouco lixiviado (Rodrigues e Almeida, 1998). Apresenta lenta degradação no solo (meia-vida de 60 dias), podendo causar toxicidade a algumas culturas de inverno que forem cultivadas em sucessão à soja tratada com este herbicida (Silva et al., 1999). O milho e o sorgo são muito sensíveis a resíduos de imazethapyr no solo. É registrado no Brasil para uso exclusivo na cultura da soja. Recomenda-se a aplicação em pós-emergência precoce, estando as dicotiledôneas, no estádio cotiledonar, com até quatro folhas, e as monocotiledôneas, entre uma e quatro folhas, o que geralmente acontece entre 5 e 15 dias após a semeadura da soja. Controla com eficiência diversas espécies de plantas daninhas: Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa, Hyptis suaveolens, Ipomoea grandifolia, além de outras. 7.4.8. Herbicidas inibidores da EPSPs – (glyphosate e sulfosate)  Apresentam espectro de controle muito amplo; praticamente não há seletividade;  A morte da planta ocorre lentamente: de 7 a 14 dias após a aplicação, em plantas anuais;  Baixa vazão e menores gotículas são mais eficientes do que alta vazão e gotículas grandes.  A translocação é facilitada em condições de alta intensidade luminosa;  Não apresentam atividade no solo;  Através da engenharia genética, já foram obtidas culturas resistentes a glyphosate, como a soja e o algodão;  Como a enzima afetada é exclusiva de plantas, apresentam, de maneira geral, muito pouca toxicidade para animais; 35  Formulações usadas no meio aquático não contêm surfactantes, para não causar problemas de toxicidade para peixes;  A ocorrência de chuva em intervalo de tempo menor que 4-6 horas pode reduzir a eficiência destes herbicidas;  São recomendadas: o para controle de plantas daninhas em áreas não-cultivadas; o Como dessecante no plantio direto, para diversas culturas; o Para aplicações dirigidas em culturas perenes (café, fruteiras, reflorestamento e outras); o O glyphosate tem sido utilizado, também, para o controle de plantas daninhas aquáticas e como regulador de florescimento em cana-de-açúcar. ►Mecanismo de ação Logo após a aplicação, plantas tratadas com estes herbicidas param de crescer. Há redução acentuada, nas plantas tratadas, nos níveis desses aminoácidos aromáticos (fenilalanina, tirosina e triptofano). Por outro lado, foi observado aumento acentuado na concentração de shikimato, precursor comum na rota metabólica dos três aminoácidos aromáticos. Verificou-se, então, que o ponto de ação era a enzima EPSP sintase (5 enolpiruvilshikimato-3-fosfato sintase). Glyphosate inibe a EPSP sintase por competição com o substrato PEP (fosfoenolpiruvato), evitando a transformação do shikimato em corismato. A enzima EPSP sintase é sintetizada no citoplasma e transportada para dentro do cloroplasto onde atua. Alguns autores acreditam que a desregulação da rota do ácido shikímico resulta na perda de carbonos disponíveis para outras reações celulares na planta, uma vez que 20% do carbono das plantas é utilizado nesta rota metabólica, pois Fenilalanina, Tirosina e Tryptofano são precursores da maioria dos compostos aromáticos nas plantas. Fotossíntese Fosfoenolpiruvato Eritrose 4-P Shiquimato Shiqumato 3-P 5 enolpiruvilshiquimato 3-P Corismato Arogenato Triptofano Fenilalanina Tirosina Mecanismo de ação Herbicida Enol piruvil shiquimato fosfato sintase (EPSPs) 36 ►Principais Herbicidas inibidores da EPSPs 7.4.9. Herbicidas inibidores da Acetil CoA Carboxilase (ACCase)  São utilizados exclusivamente em pós-emergência, para controle de gramíneas anuais e perenes;  As espécies não-gramíneas são todas tolerantes;  São prontamente absorvidos pela folhagem das plantas;  A morte das gramíneas suscetíveis é lenta, requerendo uma semana ou mais para a morte completa;  Os sintomas incluem rápida parada do crescimento das raízes e da parte aérea e troca de pigmento nas folhas dentro de dois a quatro dias, seguida de necrose, a qual começa nas regiões meristemáticas e se espalha pela planta toda;  Misturas no tanque desses graminicidas específicos com latifolicidas têm trazido uma série de problemas de antagonismo;  Sem atividade no solo;  Apesar do pouco tempo de uso, já existem plantas daninhas que adquiriram resistência aos inibidores da biossíntese de lipídios;  A enzima afetada por estes herbicidas ocorre também nas células animais; por isso, de maneira geral, eles são tóxicos para mamíferos (classe toxicológica de I a III, predominância da classe II) e, também, para peixes.  A inibição da ACCase explica perfeitamente a redução no crescimento, o aumento na permeabilidade de membrana e os efeitos ultra-estruturais observados nas células; ►Mecanismo de ação da Acetil CoA Carboxilase (ACCase) A inibição da ACCase explica perfeitamente a redução no crescimento, o aumento na permeabilidade de membrana e os efeitos ultra-estruturais observados nas células. Foi descoberto, em 1987, que a ação dos graminicidas específicos era sobre a enzima Acetil Coenzima-A Carboxilase (ACCase). Esta enzima, encontrada no estroma de plastídios, converte o Acetil Coenzima A (Acetil- Sulfosate Glyphosate Acetil-CoA + CO 2 Malonil-CoA Lipídios Membranas Celulares Mecanismo de ação Acetil CoA Carboxilase (ACCase) A falta de lipídios provoca despolarização da membrana celular • A inibição da ACCase explica perfeitamente a redução no crescimento 37 CoA) em Malonil Coenzima A (Malonil-CoA) pela adição de uma molécula de CO 2 ao Acetil-CoA. Esta é uma reação-chave no início da biossíntese de lipídios, e muitos autores julgam ser esta reação a que dosa o ritmo da biossíntese de lipídios. ► Alguns herbicidas inibidores da Acetil CoA Carboxilase (ACCase) ♦ Fluazifop-p-butil O produto não apresenta mobilidade no solo, e tem uma uma persistência média de 30 dias (Rodrigues e Almeida, 1998). Ele é registrado no Brasil para as culturas de alface, algodão, cebola, cenoura, soja, tabaco, tomate, café, eucalipto, citros, pinho e roseira. Controla grande número de espécies de gramíneas anuais no estádio de até 4 perfilhos e algumas perenes. Também é recomendado para uso em pós-emergência, devendo ser aplicado no início do desenvolvimento das plantas daninhas. Este produto deve ser aplicado com as plantas em bom estado de vigor vegetativo, evitando os períodos de estiagem, horas de muito calor e umidade relativa do ar inferior a 70%. Ele não deve ser misturado com herbicidas os que controlam as dicotiledôneas, a não ser o fomesafen, por incompatibilidade fisiológica, devendo ser utilizado seqüencialmente, com intervalo superior a cinco dias. ♦ Sethoxydim Tem uma meia-vida no solo de 4 a 11 dias, dependendo das condições climáticas e do tipo de solo. Não prejudica as culturas suscetíveis que sejam instaladas no terreno 30 dias após o tratamento. É um herbicida registrado no Brasil para algodão, eucalipto, feijão, girassol, gladíolo, soja e tabaco; encontra-se em fase de registro para abacaxi, cenoura, linho e mandioca. Em outros países, é recomendado, também, para as culturas de alfafa, amendoim, colza, gergelim, café, banana, citros, macieira e em hortícolas (batata, melancia, melão e morango). Supõe-se que seja seletivo para todas as culturas que não são gramíneas. Controla as gramíneas anuais e algumas perenes, como Cynodon dactylon. Deve ser aplicado em pós-emergência das plantas daninhas, por ser a foliar a principal via de absorção do produto. É necessário adicioná-lo à calda adjuvante, o que acelera sua absorção, não sendo prejudicada a ação do sethoxydim por uma chuva que ocorra uma hora depois de sua aplicação. Apresenta curta persistência no solo, não prejudicando culturas sensíveis que sejam instaladas no terreno um mês após o tratamento. 7.4.10. Herbicidas inibidores da carotenóides Os grupos químicos izoxazolidinona e piridazinonas compõem a classe de herbicidas chamados inibidores de carotenoides. As plantas suscetíveis a estes herbicidas perdem a cor verde após o tratamento com estes herbicidas. O sintoma evidenciado pelas plantas tratadas com herbicidas inibidores de pigmentos é a produção de tecidos novos totalmente brancos (albinos), algumas vezes rosados ou violáceos. Estes tecidos são normais, exceto pela falta de pigmentos verdes (clorofila) e amarelos (Ross e Childs, 1998). 38 Os herbicidas inibidores destes pigmentos agem na rota de biossíntese de carotenóides, resultando no acúmulo de phytoeno e phytoflueno, com predomínio do phytoeno, que são dois precursores, sem cor, do caroteno (Moreland, 1980). A produção dos novos tecidos albinos, pelas plantas tratadas, não implica que estes herbicidas inibam diretamente a síntese de clorofila. A perda da clorofila é resultado da sua oxidação pela luz (foto-oxidação), devido à falta de carotenóides que a protegem da foto-oxidação. Após a síntese da clorofila, esta se torna funcional e absorve energia, passando do estado singlet para o estado triplet, mais reativo. Em condições normais, a energia oriunda da forma triplet é dissipada através dos carotenóides. Assim, quando os caratenóides não estão presentes, a clorofila que está no estado triplet não dissipa energia e inicia reações de degradação, nas quais ela é destruída. A inibição da síntese de carotenóides leva à decomposição da clorofila pela luz, como resultado da perda da fotoproteção fornecida pelos carotenóides à clorofila. Devido a este processo, a clorofila não se mantém sem a presença dos carotenóides, que a protegem, dissipando o excesso de energia. O crescimento da planta continua por um certo tempo; contudo, devido à falta de clorofila, ela não consegue se manter. Assim, o crescimento cessa e começam a surgir manchas necróticas. É importante salientar que estes herbicidas não têm efeito sobre carotenóides sintetizados antes da sua aplicação. Desse modo, tecidos formados antes da aplicação do herbicida não se mostram brancos imediatamente, porém, devido à necessidade de renovação dos carotenóides, eles desenvolvem manchas cloróticas que progridem para necrose. Os herbicidas inibidores de pigmento são usados para controle seletivo de plantas daninhas gramíneas, anuais e perenes, e de folhas largas nas culturas de algodão, arroz, cana-de-açúcar, fumo e soja. Também são empregados em plantas daninhas aquáticas e no controle total da vegetação. No Brasil, são mais comercializados: o clomazone (Gamit) e o norflurazon (Zorial). O clomazone apresenta alta solubilidade; assim, quando aplicado sobre a superfície do solo, pode lixiviar e atingir camadas profundas, chegando às raízes das culturas, causando danos naquelas sensíveis. Dessa forma, a dose recomendada varia com o tipo de solo. Esta classe herbicida apresenta baixa toxicidade para animais, e não existem casos registrados de plantas daninhas resistentes (Abernathy, 1994). A seletividade às culturas se dá pela translocação reduzida e a destoxificação das moléculas herbicidas. A seletividade do clomazone ao algodão pode ser aumentada com adição de um inseticida organofosforado. Clomazone Norflurazon 39 8. HERBICIDAS: ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO 8.1. Absorção de herbicidas O simples fato de um herbicida atingir as folhas da planta e, ou, ser aplicado no solo onde se desenvolve esta planta não é suficiente para que ele exerça a sua ação. Há necessidade de que ele penetre na planta, transloque e atinja a organela onde irá atuar. A atrazina, por exemplo, quando aplicada ao solo, penetra pelas raízes, transloca até as folhas e, aí, atinge e penetra nos cloroplastos, onde atua, destruindo-os. Por outro lado, o 2,4 DB precisa ser absorvido, translocado e, ainda, metabolizado para exercer sua ação herbicida. Os herbicidas podem penetrar nas plantas através das suas estruturas aéreas (folhas, caules, flores e frutos) e subterrâneas (raízes, rizomas, estolões, tubérculos, etc.), de estruturas jovens como radículas e caulículo e, também, pelas sementes. A principal via de penetração dos herbicidas na planta é função de uma série de fatores intrínsecos e extrínsecos (ambientais). Quando os herbicidas são aplicados diretamente na parte aérea da planta (pós-emergência), as folhas são a principal via de penetração. Por outro lado, as raízes, as estruturas jovens das plântulas (radícula e caulículo) e as sementes são as vias de penetração mais importantes para os herbicidas aplicados e, ou, incorporados ao solo. O caule (casca) de árvores ou arbustos pode também ser uma via de penetração de herbicidas, principalmente quando se deseja controlar apenas algumas plantas, dentro de uma população mista, ou quando, em um reflorestamento, se deseja que as cepas não rebrotem após a derrubada das árvores. A absorção de herbicidas pelas raízes ou pelas folhas é influenciada pela disponibilidade dos produtos nos locais de absorção e com fatores ambientais (temperatura, luz, umidade relativa do ar e umidade do solo), que influenciam também a translocação destes até o sítio de ação. 8.1.1. Absorção pela folha A absorção foliar de um herbicida requer que o produto seja depositado sobre a folha e permaneça ali por um período de tempo suficiente, até ser absorvido. A interceptação da gota pulverizada é função do método de aplicação e da distância entre o alvo e o bico do pulverizador, que serão discutidos no item referente à tecnologia de aplicação. Também a morfologia da planta e as condições ambientais exercem grande influência. A morfologia da planta influencia a quantidade de herbicida interceptada e retida. Dentre os aspectos relacionados com a morfologia da planta destacam-se o estádio de desenvolvimento (idade da planta), a forma e a área do limbo foliar, o ângulo ou a orientação das folhas em relação ao jato de pulverização e as estruturas especializadas, como tricomas (pêlos). Também o número e a abertura dos estômatos exercem pequena influência sobre a penetração dos herbicidas. Após a interceptação, para cada herbicida, deve haver um período crítico de sem ocorrência de chuvas até que ocorra absorção de quantidade suficiente deste. A perda do herbicida ou de sua atividade depende da ocorrência de chuva (intensidade e duração) neste intervalo, do método e da tecnologia de aplicação e das espécies de plantas envolvidas. A influência da chuva sobre a eficiência dos herbicidas está também relacionada à formulação. Por exemplo, 2,4-D amina requer um período muito mais longo sem chuva do que o 2,4-D ester para causar a mesma toxicidade em várias espécies sensíveis (Behrens e Elakkad, 1981). A chuva pode causar perdas consideráveis de herbicidas das folhas das plantas. Sais aniônicos (cargas negativas), por exemplo sais de sódio, não penetram 40 rapidamente, não são absorvidos pela superfície da cultícula e são solúveis em água e podem ser lavados caso ocorra chuva até mais de 24 horas após. Sais catiônicos (carregados positivamente), como o paraquat, são solúveis em água, mas são rapidamente absorvidos e, por isso, menos sujeitos a lavagem pela chuva. Herbicidas lipofílicos (usualmente formulados como CE ou flowable) são pouco solúveis em água, porém são rapidamente absorvidos nos lipídios da cutícula e são pouco lavados pela chuva. As folhas, como todas as estruturas aéreas das plantas, são recobertas por uma camada morta (não-celular), lipofílica, denominada cutícula. Embora em menor proporção, esta existe também nas raízes, razão pela qual muitos fatores influenciam, igualmente, tanto a penetração dos herbicidas pelas folhas quanto pelas raízes. Existe uma interação bastante complexa entre a natureza química do produto aplicado e a superfície foliar. Existem dois tipos principais de superfícies: uma facilmente molhável (rica em álcoois) e outra de molhagem mais difícil (rica em alcanos). As características da solução aplicada, a polaridade do composto, a tensão superficial da calda, etc. são importantes nessa interação. As folhas das plantas apresentam muitas barreiras à penetração dos herbicidas, tanto aos polares quanto aos não-polares. Apesar das barreiras existentes (como a camada cuticular), tanto os herbicidas polares quanto os não-polares penetram nas folhas das plantas. A camada cuticular funciona como uma barreira à perda de água e também como uma barreira à entrada de pesticidas e microrganismos na planta. O processo de absorção de um herbicida é complicado em razão da espessura, composição química e permeabilidade da cutícula, que variam em função da espécie, da idade da folha e do ambiente sob o qual a folha se desenvolve. Todos esses fatores podem influenciar a absorção de herbicidas. A passagem de uma molécula de herbicida através da camada cuticular é um processo físico que pode ser influenciado por uma série de fatores, como: potencial hidrogeniônico (pH), fatores ambientais (luz, temperatura, umidade relativa), tamanho da partícula e concentração do herbicida, espessura da cutícula, cerosidade e pilosidade da folha, uso de agentes ativadores de superfícies (surfactantes) e outros. Para os herbicidas orgânicos, derivados de ácidos fracos, o pH mais baixo aumenta a absorção do herbicida, porque reduz sua polaridade. Para os herbicidas não dissociáveis (amidas, ésteres, etc.), o pH da solução tem pouco ou nenhum efeito sobre a penetração. Os fatores ambientais, em conjunto, como temperatura do ar, umidade relativa, luz e teores de umidade no solo e na planta influenciam a atividade dos herbicidas nos aspectos de absorção, translocação e grau de detoxificação. É difícil ou mesmo impossível afirmar qual dos processos é mais influenciado pelas mudanças nas condições do ambiente. Condições de alta temperatura e luminosidade, ou baixa umidade relativa do ar e umidade do solo, geralmente promovem a formação de cutículas mais impermeáveis. O grau de impermeabilidade pode ser atribuído ao incremento da espessura da cutícula, à alteração na composição das ceras ou ao aumento na formação de ceras epicuticulares (Hull et al., 1975). A umidade relativa do ar tem efeito mais consistente sobre absorção de herbicidas, havendo maior absorção dos produtos polares com aumento da umidade (Hess, 1995). A elevação da umidade relativa aumenta o tempo de evaporação da gotícula pulverizada, aumenta a hidratação da cutícula, favorece a abertura dos estômatos e pode aumentar o transporte de solutos na planta. A temperatura pode melhorar a absorção, por provocar maior fluidez dos lipídios da camada cuticular e da membrana celular e, consequentemente mais rápida absorção do herbicida. Pode, porém, 41 apresentar efeitos negativos devido à maior rapidez do secamento da gota pulverizada, provocando a cristalização do herbicida na superfície foliar. Os estômatos podem potencialmente estar envolvidos, de duas formas, com a penetração de herbicidas nas folhas. Primeiro, a cutícula sobre as células-guarda parece mais fina e mais permeável a substâncias do que a cutícula sobre outras células epidérmicas. Em segundo lugar, a solução pulverizada poderia, em tese, mover-se através do poro de um estômato aberto para dentro da câmara subestomática, e daí para o citoplasma das células do parênquima foliar. Finalmente, a absorção de um herbicida pode ser influenciada pela presença de outro herbicida misturado na calda. A estimulação da absorção pode ser causada pelo surfactante adicional ou por outros aditivos presentes nas duas formulações misturadas. Também podem ocorrer interações negativas entre os dois herbicidas. 8.1.2. Penetração pelo caule Os herbicidas podem ser absorvidos pelo caule das plantas jovens (durante emergência) e das adultas. Nas plantas jovens, é um sítio de entrada importante para muitos herbicidas aplicados ao solo que são ativos em sementes e durante a germinação e na emergência das plântulas . A parte aérea (caule), durante a emergência, tem uma cutícula muito pouco desenvolvida, desprovida da camada de cera, tornando-a mais permeável aos herbicidas, sendo esta uma rota de entrada de herbicidas em muitas espécies de gramíneas. Além do mais, a barreira que a estria de Gaspary representa na raiz não está presente nestes tecidos. 8.1.3. Penetração pelas raízes Vários herbicidas aplicados no solo são absorvidos pelas raízes. A entrada dos herbicidas pelas raízes não é tão limitada quanto pelas folhas, uma vez que nenhuma camada significativa de cera ou cutícula está presente nos locais onde a maior parte de absorção ocorre. A rota mais importante de entrada é a passagem do herbicida junto com a água através dos pêlos radiculares nas extremidades das raízes. Os pêlos radiculares são responsáveis por aumento significativo da área disponível para a absorção de água e de herbicidas. A disponibilidade dos herbicidas para as raízes é função das propriedades físico-químicas dos herbicidas e do solo e da distribuição espacial dos herbicidas e das raízes no solo. Os herbicidas têm que entrar em contato com a raiz, o que pode ocorrer pelo crescimento desta ou pela difusão do herbicida no estado gasoso e, ou, em solução com a água, até a zona de absorção das raízes. Muitos herbicidas com diversas estruturas moleculares, tamanho e solubilidade são prontamente absorvidos pelas raízes. 8.1.3.1. fatores que influenciam a absorção através das raízes A absorção de herbicidas pelas raízes é caracterizada por uma fase inicial de elevada taxa de absorção durante os 30 primeiros minutos até 2 horas, seguida por uma fase de absorção mais lenta. Por exemplo, para o 2,4-D, a taxa de absorção aumenta rapidamente logo após a aplicação e, depois, ocorre um decréscimo nesta taxa até ela se tornar nula, passando em seguida a negativa (perda por exsudação). Tem sido observado decréscimo na taxa de absorção de herbicidas devido ao abaixamento da temperatura. Este fenômeno pode, em grande parte, estar relacionado com a viscosidade da água (sob condições de baixa temperatura) e com reações químicas (absorção ativa). 42 Também a concentração hidrogeniônica, próxima à zona de absorção radicular, pode influenciar a absorção de herbicidas pelas raízes, principalmente quando o composto é sujeito à ionização. Se o herbicida for absorvido em solução com a água, o pH que aumenta a sua polaridade beneficia também a sua absorção e penetração pelas raízes. Quanto à concentração do herbicida, dentro de determinados limites, existe uma relação linear entre a concentração do produto disponível e a sua penetração pela raiz. A linearidade é perdida quando o herbicida exerce efeito tóxico sobre a planta. Embora alguns trabalhos demonstrem uma estreita relação entre transpiração e absorção, há evidências contrárias. A absorção de herbicidas pela raiz também pode ser limitada por ligações ou adsorção do herbicida nos componentes celulares. Atrazine e uréias, por exemplo, podem ser adsorvidos, em parte, pelas raízes (Grover e Hance, 1969). A correlação entre transpiração e absorção é válida para os herbicidas polares, entretanto, existem herbicidas não-polares que são, também, prontamente absorvidos pelas raízes. Para os herbicidas polares, translocados via xilema, a corrente transpiratória correlaciona-se com o transporte destes para a parte aérea da planta, estabelecendo um gradiente de concentração entre a parte externa da raiz (solução do solo) e a interna da planta (corrente de assimilados). Alta temperatura e irradiância, baixa umidade relativa do ar, alta temperatura do solo e alto potencial de água no solo são condições que favorecem a transpiração e, conseqüentemente, a absorção de herbicidas. 8.2. Translocação de herbicidas Há várias razões pelas quais é importante o estudo de translocação de herbicidas. Plantas jovens que não são capazes de se regenerar através de seus órgãos subterrâneos, podem ser mortas por herbicidas de contato, quando ocorre uma completa cobertura da parte aérea pela calda herbicida pulverizada. Entretanto, aquelas plantas que são capazes de se regenerar através de bulbos, rizomas, estolons, tubérculos etc, necessitam que uma determinada quantidade do produto seja capaz de translocar e atingir estes órgãos de recuperação, para que produza um controle eficiente. Por outro lado, considerando que não é fácil atingir toda a superfície foliar de uma planta, principalmente de arbustos e árvores, e tendo em vista que há diferença de penetração de herbicida nas diferentes posições da parte aérea da planta, o aumento na translocação de um produto aumentará a sua eficiência. Para a maioria dos herbicidas aplicados ao solo, a translocação é também de grande importância. Muitos herbicidas são absorvidos pelas raízes ou pelas partes subterrâneas do caule e são translocados para outras áreas, como ponto de crescimento, cloroplastos, etc., para exercerem a sua efetiva ação herbicida. Se a translocação de um herbicida pode ser aumentada, então as doses aplicadas deste produto podem ser reduzidas; conseqüentemente, menores serão os custos de aplicação e os riscos de causar prejuízos ao meio ambiente. 8.2.1. Movimento simplástico e apoplático Simplástico - Íons e moléculas podem movimentar-se de célula para célula, através de estruturas (plasmodesmos), até atingirem as células companheiras, de onde são transpostos para o floema, sem atravessar as barreiras à permeabilidade, que são as membranas citoplasmáticas. O floema é o principal componente do simplasto. 43 Apoplástico - contrariamente ao simplasto, é formado pelo conjunto de células mortas, incluindo as paredes celulares, os espaços intercelulares e o xilema, os quais formam um sistema contínuo no qual a água e os solutos se movimentam livremente. O movimento de solutos e assimilados no interior das plantas superiores pode ser definido, basicamente, em dois sentidos, como visto a seguir. 8.2.2. Translocação de alguns herbicidas Dicamba - é altamente móvel na planta. Aplicado nas raízes ou nas folhas, ele se acumula nos pontos de crescimento. Pequena acumulação ocorre nas raízes, apesar de ser bastante móvel no sentido basípeto da planta. Exsuda-se, em grande proporção, pelas raízes, podendo causar danos às plantas adjacentes às tratadas. A presença de folhas jovens na planta aumenta a translocação do produto para as raízes. A morte ou injúria das raízes reduz a sua exsudação, indicando ser este um processo que requer energia. A adição do ácido 2-cloroetil-fosfônico (ethrel) ao dicamba aumenta a sua translocação, no sentido descendente. Derivados do ácido fenóxico - os representantes deste grupo translocam-se pelo floema e, ou, xilema e acumulam-se nos pontos de crescimento (tecido meristemático). Apesar de se translocarem no sentido descendente, não se acumulam na raiz por causa do fenômeno da exsudação. O 2,4-D move-se do floema para o xilema e retorna à folha tratada espalhando-se rapidamente por toda a planta. A elevação da umidade relativa pode aumentar o movimento descendente do 2,4-D, talvez por inibir o movimento junto à corrente transpiratória. Picloram - quando aplicado em solução nutritiva, é rapidamente absorvido e translocado para todas as partes da planta. Ele transloca-se, principalmente, para folhas e pontos de crescimento da planta. Se a planta é retirada da solução com herbicida e colocada numa solução sem herbicida, a concentração do produto diminui nas raízes e nas folhas fotossintetizadoras e se concentra nas regiões meristemáticas desta. Se o produto é aplicado nas folhas, também ocorre acumulação nas folhas jovens, nos pontos de crescimento e nas raízes. A sua pequena acumulação nas raízes está, até certo ponto, relacionada com sua exsudação por elas. Apesar de apresentar pequena acumulação na raiz, semelhante ao 2,4-D, o picloram é, aproximadamente, 10 vezes mais tóxico às raízes que o 2,4-D. O uso deste herbicida no raleamento de floresta, visando reduzir o sombreamento de culturas como o cacau, pode danificar a cultura quando ele for injetado em algumas espécies que são capazes de excretá-lo através de suas raízes. Triazinas - a maioria das triazinas são mais facilmente absorvidas pelas raízes, sendo todas elas translocadas exclusivamente via xilema. Algumas, como metribuzin, prometrina, ametrina e atrazina, são também absorvidas pelas folhas, porém se translocam apenas do ponto de aplicação para as extremidades da parte da planta onde foram aplicadas. Quando aplicadas às raízes das plantas, em solução nutritiva, dentro de 30 minutos elas podem ser detectadas no topo da planta. A taxa de absorção decresce algum tempo após a aplicação, por causa do fechamento dos estômatos (redução na taxa de transpiração). Os estômatos fecham-se porque o herbicida, ao inibir a fotossíntese, promove o acúmulo de CO 2 na câmara subestomática. As triazinas também se acumulam em glândulas ricas em óleos, em plantas de algodão, atingindo, em menor proporção, os cloroplastos. Imidazolinonas - estes herbicidas são absorvidos por folhas, caules e raízes e se translocam via floema ou xilema até os pontos de crescimento, onde inibem a síntese de aminoácidos. O sítio de ação dos herbicidas deste grupo é a enzima AHAS (ácido aceto hidroxi sintase), que é concentrada nos tecidos meristemáticos. A translocação das raízes para os caules parece estar relacionada com a 44 lipofilicidade das imidazolinonas. Assim, quanto mais lipofílica for a imidazolinona, mais rápida é absorvida pelas raízes e mais rápida é a translocação para o caule. Entretanto, a translocação da folha para o caule parece não estar relacionada com a lipofilicidade. A diferença de translocação do imazaquin pode ser a causa das diferenças na susceptibilidade entre as espécies. Imazaquin é muito ativo no milho, mas pouco ativo em Avena fatua. Ocorre paralisação da translocação em aveia uma hora após o tratamento, enquanto a translocação no milho continua por muito tempo. 8.3. Fatores relacionados à planta, ao clima, ao solo e ao herbicida que podem afetar a eficiência de um herbicida aplicado em pós-emergência das plantas daninhas.  Planta: saber se esta permite ser controlada com eficiência em pós-emergência, o estádio de desenvolvimento da planta e se está ou não em condições de estresse. Se estiver a eficiência do produto será reduzida.  Clima: Verificar umidade relativa (UR), temperatura (T), vento (V) e chuvas (C); UR baixa e T alta favorecem o secamento mais rápido do herbicida e diminuem a sua eficiência, V muito forte além de gerar deriva seca mais rapidamente o herbicida e não permite atingir o alvo e C que ocorrem logo depois da aplicação podem lavar o produto.  Solo: solo muito úmido pode permitir dificuldade de tráfego na área a ser aplicada e reduzir a eficiência do produto.  Herbicida: verificar se o herbicida controla tais plantas daninhas presentes em pós-emergência, a dosagem correta a ser aplicada, a maneira correta de aplicar o herbicida. 9. COMPORTAMENTO DOS HERBICIDAS NO SOLO Quando os herbicidas atingem o solo, inicia-se o processo de redistribuição e degradação, que pode ser extremamente curto, como o que ocorre com algumas moléculas simples e não-persistentes, ou perdurar por meses ou anos com compostos altamente persistentes. O seu tempo de permanência no ambiente depende, entre outros fatores, da capacidade de sorção do solo, da dinâmica do fluxo hídrico e do transporte de solutos, além da sua taxa de degradação. O estudo do comportamento de herbicidas no solo e no ambiente é importante para se atingir pelo menos dois objetivos principais: primeiro, descobrir todos os fatores do ambiente, além do próprio herbicida, que afetam direta ou indiretamente a eficiência no controle de uma planta daninha; segundo, uma vez que o herbicida é uma substância exógena ao meio, procura-se descobrir as interações do herbicida com os componentes do solo, de modo a minimizar os eventuais efeitos negativos que a sua presença possa causar ao ambiente. Em virtude do exposto, o herbicida ideal seria aquele que efetuasse o controle de plantas daninhas com a maior eficiência possível e logo depois se dissipasse sem deixar vestígios e sem ocasionar nenhum dano ao ambiente, cumprindo assim, também, o segundo objetivo. Atualmente, o estudo do comportamento de herbicidas no ambiente tem sido realizado através de estimativas das tendências a que estes estão sujeitos em função de três processos principais: retenção, transporte e transformação (Figura 1). 45 Figura 1 - Representação esquemática da interação entre processos de retenção, transporte e transformação de um herbicida aplicado ao solo 9.1. Processos de retenção A retenção refere-se à habilidade do solo de reter um pesticida ou outra molécula orgânica, evitando que ela se mova tanto dentro como para fora da matriz do solo. Dessa forma, retenção refere- se principalmente ao processo de sorção, mas também inclui absorção na matriz e na fração biológica do solo, de plantas e microrganismos. A retenção controla, e por sua vez é controlada, os processos de transformação química e biológica e influencia de maneira pronunciada o transporte de pesticidas para a atmosfera e para o meio aquático, tanto superficial quanto subterrâneo. Obviamente, a retenção também é o fator primário que influencia a eficácia de herbicidas aplicados ao solo. Adsorção é geralmente o termo usado em referência a um processo reversível, envolvendo a atração e retenção de uma substância química à superfície de uma partícula de solo por um período de tempo que depende da afinidade entre ambas. A distinção entre adsorção verdadeira (na qual camadas moleculares se formam na superfície de uma partícula de solo), precipitação (na qual tanto uma fase sólida separada se forma nas superfícies sólidas como ligações covalentes com a superfície da partícula de solo acontecem) e absorção nas partículas de solo e organismos é difícil. Na prática, a adsorção é usualmente determinada apenas através do desaparecimento da substância química da solução do solo; em razão disso, o termo adsorção é normalmente substituído por um outro mais geral, sorção (Koskinen e Harper, 1990). Sorção: refere-se, a um processo geral, sem distinção entre os processos específicos de adsorção, absorção e precipitação. O processo individual de sorção é profundamente complexo, em virtude da heterogeneidade do solo e da sua continuidade com sistemas biológicos, atmosféricos e aquáticos. A avaliação da sorção é realizada normalmente por meio da estimativa de coeficientes, denominados coeficientes de partição, coeficientes de partição solo-água, coeficientes de sorção ou constantes de adsorção. 46 De um modo geral, a sorção de herbicidas ao solo aumenta com o incremento da CTC (capacidade de troca catiônica), da superfície total disponível para o processo nas partículas da fração argila e, principalmente, dos teores de carbono orgânico do solo. No entanto, em certos casos, o pH exerce também efeito de grande importância na sorção, assim como a mineralogia do solo em questão. A. - Matéria orgânica O teor de matéria orgânica do solo é o fator isolado mais importante na determinação da sorção de herbicidas não-iônicos. Entretanto, na maioria dos estudos realizados, o comportamento dos herbicidas no solo tem sido relacionado aos teores de carbono orgânico, sendo esse parâmetro usado como referencial dos teores de matéria orgânica do solo. No caso dos solos brasileiros, as propriedades do solo que mais se correlacionam com a sorção de herbicidas básicos e não-iônicos são a CTC e o teor de carbono orgânico (Oliveira JR. et al., 1999). Uma vez que a maior parte da CTC nos nossos solos está relacionada à matéria orgânica, na verdade essa característica isoladamente é a mais importante para esses herbicidas. B. - Textura e mineralogia Atualmente, a recomendação de doses de herbicidas aplicados em pré-emergência ou pré-plantio incorporado é feita basicamente em função da textura do solo. Esse conceito parece estar relacionado à correlação existente entre teores de argila e de carbono orgânico. Em certos casos, no entanto, a recomendação de doses com base na textura parece ser incoerente, uma vez que não se observa correlação entre o comportamento de herbicidas no solo e os teores de argila, como no caso de herbicidas ácidos ou de solos com teores elevados de carbono orgânico (Oliveira Jr., 1998). Com relação à natureza das argilas, sabe-se que aquelas de maior expansividade, como a montmorilonita e a vermiculita, apresentam maior capacidade de troca catiônica e maior área específica; essas propriedades originam forças de atração de grande intensidade, contribuindo significativamente para o aumento da capacidade de sorção. C. - Óxidos de ferro e alumínio Os óxidos de ferro e alumínio são os sítios primários de ligação de herbicidas aniônicos, como as imidazolinonas, no solo. Sabe-se que esses hidróxidos podem sorver uma considerável quantidade de imidazolinonas e que os hidróxidos de ferro sorvem mais herbicidas que os hidróxidos de alumínio. Nos solos tropicais, esses óxidos apresentam contribuição maior em relação à capacidade sortiva, em função da limitada área específica dos minerais de argila constituintes do solo. D. pH O pH influencia especialmente o comportamento dos herbicidas que se ionizam quando em solução. A forma iônica que predomina em determinada faixa de pH depende basicamente da estrutura química do composto. A princípio, os herbicidas podem ser divididos em três grupos: os que se comportam como ácidos fracos, aqueles que se comportam como bases fracas e os que não se ionizam. Herbicidas com características de ácidos fracos: com relação aos herbicidas ácidos, o pH é o fator determinante no comportamento desses produtos no solo, uma vez que determina a forma iônica predominante na solução do solo. Quando o pH do solo tende à neutralidade, a sorção diminui, e, então, outros fatores como o teor de matéria orgânica e a textura podem se tornar relativamente mais importantes. 47 Quadro 1 - Sorção de imazaquin sob diferentes pHs de dois solos Tipo de solo pH Sorção (%) Franco-arenoso 5,6 53 6,3 53 6,6 0 Franco-siltoso 4,7 62 5,2 40 5,5 25 Fonte: Goetz (1986). Herbicidas com características de bases fracas: os herbicidas, como o atrazine, podem atrair íons hidrogênio em uma solução ácida, passando a apresentar uma carga líquida positiva. Alguns herbicidas reagem como atrazine são simazine, cyanazine (Pires et al., 1995) e hexazinone. Existe ainda um outro grupo de herbicidas tão básicos que possuir cargas positivas em virtualmente todos os valores de pH do solo (Leavitt, 1980). O paraquat e o diquat estão nessa categoria. Herbicidas não iônicos: os herbicidas não-iônicos não reagem com a água e não carregam uma carga elétrica líquida. Entre esses herbicidas estão incluídos trifluralin, alachlor, metolachlor, EPTC e diuron. Embora sejam não-iônicos, muitos deles podem ser polares e, em função dessa condição, serem afetados pelo pH do solo; porém estes efeitos são geralmente de menor intensidade, comparativamente aos herbicidas iônicos. O pH pode influenciar diversos outros processos envolvidos na degradação dos herbicidas no solo: a lixiviação de chlorsulfuron, por exemplo, é maior em solos com pH alto e baixo teor de matéria orgânica. Já a degradação do referido produto no solo é mais rápida em solos ácidos (Gomez De Barreda et al., 1993). 9.2. Processos de transporte 9.2.1. Escorrimento superficial O movimento dos herbicidas na superfície do solo de áreas tratadas para áreas não-tratadas, junto com partículas de solo após chuvas pesadas, é chamado de escorrimento superficial ou “runoff”. O escorrimento superficial pode ser influenciado por práticas culturais, natureza e dose das aplicações e declividade do local de aplicação, além, é claro, do tipo de solo em questão. O maior potencial de movimento de herbicidas por escorrimento superficial ocorre logo após a aplicação, especialmente no caso de herbicidas aplicados em pré-emergência. A intensidade de perdas depende muito do sistema de plantio adotado. Em certas situações, as perdas podem ser altas, como no caso do metolachlor (Buttle, 1990); neste trabalho, foi encontrada uma perda de herbicida aderida aos sedimentos carregados pela água variando entre 9 e 58% do total aplicado ao solo. 9.2.2. Volatilização É o processo pelo qual o herbicida presente na solução do solo passa para a forma de vapor, podendo se perder para a atmosfera por evaporação. 48 O potencial de volatilização de um herbicida geralmente pode ser estimado indiretamente por meio de suas propriedades químicas, como a estrutura, o peso molecular e, principalmente, a pressão de vapor (PV). Perdas por volatilização são muito variáveis, podendo ser de 10 a 90%, comparada com uma perda típica de 0 a 4% por lixiviação e 0-10% por escorrimento superficial (Graveel e Turco, 1994). 9.2.2.1. Fatores que influenciam a volatilização Vários fatores influenciam diretamente a volatilização de pesticidas presentes no solo, mas, de modo geral, a volatilização é aumentada por: a) Elevação da temperatura: a temperatura do solo afeta a volatilização de produtos em função da alteração da pressão de vapor. É por isso que, para efeito de comparação da PV de dois produtos distintos, os valores devem ser determinados à mesma temperatura. b) Aumento da umidade do solo: o aumento da disponibilidade de água no solo facilita a perda de vapor; solos úmidos volatilizarão mais herbicida que um solo seco, já que a água funciona como uma interfase entre a molécula e as partículas de solo. Em solos secos, existe maior probabilidade de o herbicida ser sorvido diretamente às partículas de solo. A volatilização pode ser tão significativa para alguns produtos que, depois de sua aplicação, eles precisam ser incorporados imediatamente ao solo para que não haja redução substancial de sua eficiência, o que, sem dúvida, é a conseqüência de maior importância imediata da volatilização no que diz respeito às atividades agrícolas. Existem, no entanto, algumas alternativas que podem reduzir a volatilização e manter a eficiência desses herbicidas: a) Incorporação de herbicidas ao solo: a incorporação pode ser feita tanto com implementos quanto pelo uso de irrigação após a aplicação do herbicida. A escolha da forma de incorporação depende, neste caso, principalmente da solubilidade do composto em questão. Herbicidas mais solúveis, podem ser incorporados com uma irrigação adequada, ao passo que os herbicidas menos solúveis, necessitam ser mecanicamente incorporados ao solo. b) Formulação do produto: para muitos herbicidas com maior potencial de volatilização têm sido desenvolvidas novas formulações com adjuvantes, com a função de reduzir a evaporação. Além disso, o uso de formulações granuladas em vez de formulações líquidas pode contribuir para diminuir as perdas por volatilização. 9.2.3. Solubilidade A solubilidade (S) de um herbicida em água é, por definição, a quantidade máxima de herbicida que se dissolve em água pura a uma determinada temperatura. Acima desta concentração, duas fases distintas existirão, dependendo de o herbicida ser um sólido ou um líquido na temperatura do sistema: uma fase saturada de solução aquosa e uma fase líquida ou sólida do herbicida (Lavorenti, 1996). A solubilidade em água é um reflexo da polaridade da substância química. Quanto mais polar, mais solúvel em água. De modo geral, a solubilidade de um pesticida e sua sorção no solo estão inversamente correlacionadas, isto é, maior solubilidade resulta em menor sorção. Em geral, quanto 49 mais iônico, mais provável que o composto em questão seja solúvel. Por outro lado, o aumento no peso molecular diminui a solubilidade; moléculas orgânicas grandes, sem carga, são, portanto, pouco ou não solúveis. 9.2.4. Absorção pelas plantas A porcentagem de herbicida que a planta absorve do solo é difícil de ser medida. Experimentos em vaso demonstraram que as plantas podem absorver de 1 a 10% do total de herbicida disponível, dependendo da densidade de plantas, do volume de solo, etc. Trabalhos feitos com outros herbicidas no campo mostram que as plantas podem remover de 2 a 5% do total de herbicida no solo (Shaner, 1989). Portanto, a absorção pelas plantas participa com uma pequena porcentagem na remoção do total das imidazolinonas presentes no solo. 9.2.5. Lixiviação O destino de herbicidas aplicados ao solo depende muito das propriedades químicas da substância em questão. As duas propriedades mais importantes no que diz respeito ao processo de lixiviação são a sorção e a persistência do produto. A sorção regula o potencial de um herbicida ser perdido com sedimentos ou por lixiviação. A solubilidade é de importância secundária, embora solubilidades muito baixas possam limitar o transporte com a água. 9.3. processos de transformação 9.3.1. Persistência De forma prática, considera-se que resíduos de herbicidas no solo sejam quaisquer substâncias resultantes da sua aplicação. Estas substâncias podem incluir produtos de degradação (metabólitos), além da própria molécula do herbicida. A persistência é normalmente medida pela meia-vida (t 1/2 ) do composto, a qual pode ser definida como o período de tempo necessário para que 50% da concentração inicial presente no solo desapareça. A persistência de um herbicida depende basicamente de quatro tipos de fatores: solo (teor de carbono orgânico, pH e textura), população de microrganismos presentes, ambiente (temperatura e precipitação) e práticas culturais (sistema de plantio e doses aplicadas). No entanto, a classificação de um herbicida como “persistente” ou “não-persistente” varia de acordo com o propósito da classificação. Na Quadro 2 encontram-se exemplos de classificações adotadas na Inglaterra e no Brasil. Quadro 2 - Exemplos de classificações de herbicidas quanto à persistência Inglaterra Brasil (IBAMA) Classe t 1/2 (dias) Classe t 1/2 (dias) Não-persistente <5 Não persistente <30 Levemente persistente 5-21 Medianamente persistente 30-180 Moderadamente persistente 22-60 Persistente 180-360 Muito persistente >60 Altamente persistente >360 Fonte: Adaptado de Roberts (1996) e Foloni (1997). 50 9.3.2. Fotodecomposição ou fotólise A radiação solar na faixa do ultravioleta (290-450 nm) contém energia suficiente para causar transformações químicas dos herbicidas, as quais podem levar à sua inativação. Apenas aqueles herbicidas na ou próximos à superfície do solo serão passíveis de sofrerem fotodecomposição, uma vez que a penetração de luz UV no solo é bastante limitada. Exemplos de herbicidas que sofrem fotodecomposição incluem o trifluralin, paraquat, diquat, clethodim, bentazon e atrazine em solução aquosa. O processo de fotodecomposição, ou decomposição pela luz, começa quando a molécula do herbicida absorve a energia luminosa; isto causa a excitação de elétrons e pode resultar na quebra ou na formação de ligações químicas. 9.3.3. Dissipação 9.3.3.1. Degradação química Com relação à hidrólise química, as imidazolinonas são extremamente estáveis nas faixas de pH normalmente encontradas no solo. A meia-vida desses compostos é normalmente maior do que seis meses. A estabilidade desses herbicidas sugere que a hidrólise química não é um mecanismo importante na degradação desses herbicidas no solo (Shaner, 1989). De fato, para a grande maioria dos herbicidas aplicados ao solo, os processos de degradação mediados por microrganismos do solo são os mais importantes. 9.3.3.2. Degradação biológica O termo biodegradação refere-se à transformação biológica de um composto químico orgânico para outra forma. Esta transformação pode ser primária, envolvendo mudanças estruturais na molécula, como uma oxidação, redução ou perda de um grupo funcional. A transformação pode ser mais complexa, envolvendo várias reações seqüenciais, implicando a perda ou alteração da toxidez da molécula. Processos de biodegradação podem ocorrer em função da atuação de um ou, mais comumente, de várias espécies de microrganismos do solo. Estes microrganismos podem tanto utilizar os herbicidas como substratos, fornecendo nutrientes, ou como fonte de energia, ou, ainda, a ação microbiana pode modificar a estrutura química do produto, sem fornecimento de energia para o crescimento (Monteiro, 1996). Bactérias e fungos são considerados os principais responsáveis pela transformação dos herbicidas no solo. A contribuição da microfauna e de microalgas do solo é incerta e tem recebido pouca atenção. 51 10. TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO DE HERBICIDAS É o emprego de todos os conhecimentos científicos que proporcionem a colocação correta do produto biologicamente ativo no alvo, em quantidade necessária, de forma econômica, com o mínimo de contaminação ambiental. A utilização incorreta de defensivos agrícolas – seja pela super ou subdosagem, época inadequada, condições adversas – e o desconhecimento dos recursos do equipamento aplicador e suas limitações são fatores que contribuem para a redução da eficiência dos produtos, além de aumentar a intoxicação humana e contaminação ambiental. O crescente aumento do custo de mão-de-obra e de energia e a preocupação cada vez maior em relação à poluição ambiental têm realçado a necessidade de tecnologia mais acurada para aplicação do produto químico no alvo mais correto. Para isso, são necessários procedimentos e equipamentos mais adequados à maior proteção ao trabalhador e ao ambiente. 10.1. Alvo Biológico O defensivo agrícola deve exercer a sua ação sobre determinado organismo que se deseja controlar. Portanto, o alvo a ser atingido é esse organismo, seja ele planta daninha, fungo ou bactéria Qualquer quantidade de produto aplicado, que não atinge o alvo, não terá qualquer eficácia e estará representando uma forma de perda. No caso específico da disciplina “Biologia e Controle das Plantas Daninhas” os defensivos agrícolas a serem aplicados serão os herbicidas e os alvos a serem atingidos serão são as plantas daninhas. Considerando os herbicidas aplicados em pós-emergência, o alvo será as folhas das plantas daninhas ou os caules. Para os produtos aplicados em pré-emergência o alvo passa ser as sementes, as raízes ou os caulículos. Percebe-se que, tanto na aplicação em pós quanto em pré-emergência, boa parte dos herbicidas aplicados não atingem o alvo correto. Segundo Himel (1974), em média, 30% do produto aplicado visando a folha atinge o solo no momento da aplicação. O alvo é um local eleito para ser atingido, direta ou indiretamente, pelo processo de aplicação. Diretamente, quando se coloca o produto em contato com o alvo no momento da aplicação e indiretamente pelo processo de redistribuição. Essa redistribuição poderá se dar por meio da translocação sistêmica ou pelo deslocamento superficial do depósito inicial do produto. DMV= 200µm DMV= 300µm DMV= 400µm QUAL O TAMANHO DE GOTA IDEAL DA PULVERIZAÇÃO ? Pequena o suficiente para produzir boa cobertura. Grande o necessário para provocar menor perda por deriva e evaporação. Volume 2X 258 gotas/cm 2 Volume 2X 76 gotas/cm 2 Volume 2X 32 gotas/cm 2 52 10.2 - Tamanho das gotas Uma ponta de pulverização não produz um único tamanho de gota. Dessa forma, o tamanho utilizado na classificação da pulverização (fina, média ou grossa), será o diâmetro da gota que divide o volume pulverizado em duas partes iguais, denominado de Diâmetro Mediano Volumétrico (DMV). Numa aplicação correta, o tamanho das gotas é muito importante para se atingir o alvo desejado. a) Gotas grandes (> 400 µm): são menos arrastadas pela deriva e apresentam menores problemas com a evaporação no trajeto da ponta ao alvo. Por outro lado, proporcionam menor cobertura da superfície a ser tratada e concentração de gotas por cm², possuem baixa capacidade de penetração na cultura e elevam a possibilidade de escorrimento do produto nas folhas. b) Gotas médias (200-400 µm): possuem características intermediárias entre as grandes e as pequenas. Se não houver qualquer indicação na bula do produto fitossanitário, deve-se utilizar gotas de tamanho médio, com o objetivo de reduzir a probabilidade de erros na aplicação. c) Gotas pequenas (<200 µm): são mais arrastadas pela deriva e apresentam grandes problemas com evaporação durante a aplicação. Porém, proporcionam cobertura do alvo e quantidade de gotas por cm² normalmente altas (sob condições climáticas adequadas), possuem também alta capacidade de penetração na cultura e reduzem a possibilidade de escorrimento do produto nas folhas. Importante: Em toda pulverização, seja ela classificada como fina, média ou grossa, existirão gotas pequenas, médias e grandes, variando-se apenas a proporção entre elas. 10.2.1. Classificação do tamanho de gotas segundo norma da ASAE (Associação dos engenheiros Agrícolas Americanos) Categoria Cor DMV (m) aproximado Risco de Deriva/evaporação Aplicações Agrícolas Muito fina Vermelho < 100 Muito alto Não recomendado Fina Laranja 100 --- 175 Muito alto Fungicida de contato Média Amarelo 175 --- 250 Alto Inseticidas e herbicidas de contato Grossa Azul 250 --- 375 Médio Herbicidas sistêmico e pré- emergentes Muito grossa Verde 375 --- 450 Baixo Herbicidas sistêmico e pré- emergentes Extr. grossa Branco > 450 Baixo Herbicidas sistêmico e pré- emergentes DMV = diâmetro mediano volumétrico 10.3. Formulação de Defensivos Agrícolas Formular um herbicida consiste em preparar seu ingrediente ativo na concentração adequada, adicionando substâncias coadjuvantes, tendo em vista que o produto final deve ser usado em determinadas condições técnicas de aplicação, para poder cumprir eficazmente sua finalidade biológica, mantendo essas condições durante o armazenamento e transporte. Sobre os produtos fitossanitários na legislação federal no Brasil, ingrediente ativo é o composto com atividade biológica, e os ingredientes inertes são os outros compostos adicionados na formulação. 53 No entanto, qualquer substância ou composto sem propriedade fitossanitária, exceto água, que é acrescido na preparação de defensivos para facilitar a aplicação, aumentar a eficiência ou diminuir os riscos é classificado como adjuvante. Entre as classes de adjuvantes, podem-se citar: emulsificantes (compatibilizam frações polares e apolares); dispersantes (impedem a aglomeração de partículas); espessantes (aumentam a viscosidade); solventes (dissolvem o ingrediente ativo); molhantes (permitem rápida umectação do produto em contato com a água); quelatizantes (tiram reatividade de moléculas e íons); tamponantes (deixam o pH dentro de uma faixa desejada); corantes (dão coloração ao produto formulado); adesivos (melhoram a aderência do produto com a superfície tratada); e surfactantes (agentes ativadores de superfície). Os óleos não-fitotóxicos também têm grande uso como adjuvante, seja como molhantes, espalhantes, penetrantes, antievaporantes e, ou, adesivos, e podem ser minerais ou vegetais. A escolha da formulação a ser utilizada baseia-se nas características físicase biológicas da planta daninha – alvo, equipamento de aplicação disponível, perigo de deriva e lixiviação, possível injúria na cultura, custo, necessidade de armazenagem e tipo de ambiente em que a aplicação é feita. Considera-se uma formulação de herbicida de boa qualidade se for letal à planta daninha ou, no mínimo, danosa a ela, e não afetar os microrganismos benéficos e nem a cultura. Além disso, deve-se espalhar bem, ter boa retenção na superfície da folha e penetração foliar eficiente.  Formulações sólidas  Pó molhável (PM) É uma formulação sólida de pó, para aplicação, sob a forma de suspensão, após dispersão em água e posteriormente aplicação. Muito utilizada para fungicidas (esmagadora maioria), herbicidas e inseticidas. Está sendo substituída gradualmente pela formulação suspensão concentrada; é obtida pela moagem do ingrediente ativo absorvido em material inerte (sílica, vermiculita, etc); adiciona-se geralmente uma substância dispersante, para evitar floculação e aumentar a establilidade da suspensão. Durante a aplicação, precisa-se de uma agitação contínua no tanque. Geralmente, possui 50 a 80% de ingrediente ativo (ex. Sencor BR, 700 g de metribuzim por quilo).  Pó solúvel (PS) É uma formulação sólida destinada à diluição em água e posterior aplicação via liquida, sem necessidade de agitação no tanque do pulverizador;  Grânulos dispersíveis em água (GRDA) São formulações granuladas para serem diluídas em água. Essa formulação em contato com a água se dissolve prontamente formando solução, estável. É formulação de desenvolvimento recente e está se popularizando bastante. Algumas podem ser embaladas em saquinhos solúveis e, assim, podem ser colocadas no tanque do pulverizador sem oferecer risco ao operador. Por outro lado, o pacote fica praticamente livre de contaminação, facilitando o seu descarte. Entretanto, nem todos os ingredientes ativos podem ser embalados em filmes solúveis, pois existem problemas de incompatibilidade entre os compostos. 54  Granulados (GR) É formulação de pronto uso, para aplicação via sólida, predomina os inseticidas sistêmicos, sendo mais raros os fungicidas e herbicidas; os grânulos são constituídos de veículos minerais, como a vermiculita, e de princípio ativo, cuja concentração varia de 2 a 20%. Em geral, dispensam o uso da água, têm maior custo e dependem de equipamentos adequados para aplicação e de umidade no solo para liberar o ingrediente ativo (ex.: Ordran 200 GR, 200 g de molinate por quilo).  Pellets ou pastilhas Possuem ampla similaridade com os granulados, diferindo-se por possuírem partículas de maior tamanho.  Formulações líquidas  Soluções (S) Esta mistura é de natureza homogênea, composta do soluto, que é o ingrediente ativo, e do solvente, que pode ser água, álcool, acetona, etc; Devido à sua pouca penetração foliar, adiciona-se geralmente um surfactante (ex.: DMA 806 BR, 670 g de 2, 4-D por litro).  Concentrado emulsionável (CE) É uma formulação liquida destinada à aplicação via liquida, quando em mistura com a água forma uma emulsão de aspecto leitoso, cuja estabilidade da calda é muito melhor que a da suspensão, portanto a necessidade de agitação não é tão crítica. É bastante comum para inseticidas e herbicidas; Possui maior penetração foliar, permanece por longos períodos em suspensão (mistura mais homogênea) e provoca menos desgaste nos bicos (ex.: Dual 960 CE, 960 g de metolachlor por litro).  Suspensão concentrada (SC ou “flowable”) Formulação constituída por uma suspensão estável de ingrediente ativo num veículo líquido, que pode conter outro ingrediente ativo dissolvido, para aplicação após diluição em água. Neste tipo de formulação, o princípio ativo sólido (micropartículas) é mantido suspenso em água. Como vantagens, estão a ausência do pó, a baixa toxicidade e o fácil manuseio (ex.: Karmex 500 SC, 500 g de diuron por litro).  Emulsões concentradas Esta formulação é uma emulsão de ingrediente ativo de baixo ponto de fusão ou líquido, sendo uma alternativa ao concentrado emulsionável (ex.: Podium, 110 g de fenoxaprop-p-ethyl por litro).  Microemulsão É um caso específico de emulsão; contém as fases „oleosa‟ (contendo o ingrediente ativo e o solvente orgânico surfactante) e „aquosa‟ (que também pode conter ingrediente ativo solúvel em água, além de surfactante); a aparência é de um líquido transparente, homogêneo (ex.: Robust: 200 g de fluazifop-p-butil + 250 g de fomesafen por litro). 55 10.4. Métodos de Aplicação de Defensivos Os métodos de aplicação atualmente em uso podem ser basicamente agrupados em aplicações via sólida, via líquida ou via gasosa, em função do estado físico do material a ser aplicado. Dentre esses, a aplicação via líquida, com o emprego de água como diluente, é, de longe, o método predominante. Entretanto, em algumas condições, as dificuldades na obtenção e no transporte de água podem conduzir à adoção de alternativas, tais como a aplicação via líquida sem o uso de água ou aplicação via sólida. A aplicação via gasosa é bastante restrita devido às dificuldades associadas ao processo. 10.4.1. Aplicação via líquida O veículo mais importante para diluir formulações de produtos fitossanitários a serem aplicados por pulverização ou imersão é a água, que deve ser de boa qualidade. Argilas e compostos orgânicos em suspensão na água podem absorver alguns tipos de ingredientes ativos, tornando-os indisponíveis. Um exemplo claro disso ocorre com os compostos catiônicos (paraquat e diquat), que são inativados parcial ou totalmente. A água quase sempre apresenta sais em dissolução, especialmente os de Ca +2 e Mg +2 , que são os principais causadores de sua dureza. Deve-se salientar que essa dureza é calculada em função do teor de CaCO 3 de acordo com o quadro 1. Quadro 1. Classe de dureza da água Apesar da água ser o principal diluente ou veículo de aplicação para a via líquida por ser de fácil obtenção, de baixo custo e por contar com ampla opção de formulações compatíveis, apresenta algumas limitações como: alta tensão superficial (gotas depositadas permanecem na forma esférica diminuindo a superfície de contato e alta pressão de vapor (alta capacidade e evaporação). A aplicação é na forma de gotas (pulverização); filetes líquidos (rega ou injeção) e de gotas diminutas, formando neblina (nebulização). Segundo Matthews (1979), existem cinco categorias de volume de aplicação para culturas de campo: Designação Volume (L/ha) Volume Alto > 600 Volume Médio 200 – 600 Volume Baixo 50 – 200 Volume muito baixo 5 – 50 Volume ultra baixo <5 OBS: No caso da aplicação a alto volume, a dose é dada por concentração do produto na calda (gramas/100L). Para os demais casos, a dose é recomendada em L ou kg/ha. Classe ppm de CaCO 3 Água muito branda 71,2 Água branda 71,2 – 142,4 Água semidura 142,4 – 320,4 Água dura 320,4 – 534,0 Água muito dura > 534,0 56 10.5. Qualidade de distribuição da pulverização Para apresentar boa eficiência, um defensivo agrícola, deve ser depositado no alvo na quantidade correta, com o tamanho de gota que produza menores perdas por deriva e evaporação, desde que a eficiência biológica seja mantida. Além disso, deve-se distribuir o produto o mais uniformemente na faixa tratada. Um dos fatores mais dominantes que podem influenciar drasticamente a eficiência de um herbicida ou qualquer outro defensivo agrícola é a distribuição da pulverização. A uniformidade de distribuição da pulverização, ao longo da barra ou faixa de aplicação, é um componente essencial para atingir a máxima eficiência do produto com um mínimo de custo e de contaminação fora do alvo. Os principais fatores que afetam a distribuição da calda pulverizada são: a) Bicos – Tipo, pressão, espaçamento, ângulo de pulverização, ângulo de desvio, desgaste, entupimento e vazão. b) - Barra - altura (barra acima da altura recomendada propicia deriva e abaixo não permite uniformidade no padrão de deposição, ficando pontos com excesso de gotas e outros com falta); estabilidade da barra movimento vertical (inclinação) e movimento lateral (guinada); c) - Perdas de pressão; d) - Filtros obstruídos; e) – Problemas de tubulação influenciando a turbulência do líquido; f) – Condições ambientais – velocidade e direção do vento; g) - Velocidade do pulverizador e a turbulência resultante. 10.6. Deriva O controle da deriva é dever de todo agricultor visto que, além de representar uma fonte considerável de prejuízos, é a responsável pela contaminação do trabalhador e do ambiente. Na aplicação de defensivos agrícolas a deriva de pulverização é o termo usado para aquelas gotas que não foram depositadas na área alvo. Estas gotas provavelmente são gotas muito pequenas, com diâmetro menor que 150 μm e facilmente movidas para fora do alvo pela ação do vento associado a outras condições climáticas. Para se fazer um controle efetivo, no entanto, é necessário conhecer pelo menos alguns dos princípios básicos da Tecnologia de Aplicação de Produtos Fitossanitários. Vários são os fatores não controláveis nesse processo, mas também vários são aqueles passíveis de serem adequados, para que as perdas se situem dentro de um mínimo aceitável, não interferindo na eficiência dos produtos utilizados. A deriva pode causar a deposição de produtos químicos em áreas não desejadas com sérias conseqüências tais como: a) Danos nos cultivos sensíveis que ficam em áreas adjacentes; b) Contaminação de reservatórios e cursos de água; c) Riscos à saúde de animais e pessoas. As causas da deriva são muitas e estão relacionadas com os equipamentos de aplicação, formulações e com as condições meteorológicas. As principais são: 57 a) Tamanho da gota – Quanto menor a abertura do orifício do bico e maior pressão, menores serão as gotas produzidas e, portanto, maior o número delas serão derivadas. Gotas menores que 150 μm são facilmente derivadas; b) Altura da ponta de pulverização – À medida que aumenta a distância entre a ponta de pulverização e área alvo, maior será a influência da velocidade do vento sobre a deriva; c) Velocidade de operação – Velocidade mais alta contribui para que as gotas sejam arrastadas para trás e levadas pela corrente de vento ascendente, formando um turbilhão sobre o pulverizador, arrastando as gotas pequenas aumentando a deriva; d) Velocidade do vento – é o fator de maior impacto entre os fatores meteorológicos. O aumento da velocidade do vento aumenta a deriva, portanto as pulverizações devem ser preferencialmente, realizadas em horários de menores ventos, geralmente no início da manhã e início da noite; e) Temperatura e umidade do ar – Temperaturas ambientes acima de 25 o C, com baixa umidade relativa às gotas pequenas são especialmente propensas a deriva devido ao efeito da volatilização. Em determinadas situações (temperatura muito alta) deve-se aumentar o tamanho da gota ou suspender a aplicação, para evitar grandes perdas por deriva; f) Volume de aplicação – Quando se utiliza volume de aplicação muito pequeno, geralmente utilizam- se gotas pequenas, facilitando a deriva; g) Formulação utilizada – Se esta apresentar alta pressão de vapor, deve tomar todas as medidas possíveis para minimizar a volatilização (ex: menor temperatura e maior umidade relativa do ar diminuem a evaporação). 58 10.7. Influência das condições climáticas Fatores climáticos podem determinar a interrupção da pulverização.  Correntes de vento podem arrastar as gotas numa maior ou menor distância em função de seu tamanho ou peso.  A temperatura e, principalmente, a umidade relativa do ar contribuem para a evaporação rápida das gotas. o As condições limites para uma pulverização são: - umidade relativa do ar: mínima de 55%; - velocidade do vento: 3 a 10 km/h; - temperatura: abaixo de 30º C.  Há necessidade de um mínimo de vento = turbulência → correntes de ar → desvio das folhas superiores. o Gotas maiores (+energia cinética) nas folhas superiores; o Gotas menores, pela turbulência desviam das superiores 10.8. Equipamentos e técnicas para aplicação via líquida Os Equipamentos para aplicação de líquidos podem ser divididos em injetores, pulverizadores e nebulizadores. Os injetores aplicam um filete líquido (sem fragmentação em gotas); os pulverizadores, gotas; e os nebulizadores, neblina. A aplicação de herbicidas, na sua grande maioria, é feita através da pulverização. 10.8.1. Tipos de pulverizadores A classificação mais comum de pulverizadores leva em consideração o tipo de energia utilizado no processo de produção de gotas. Eles podem ser: a) Energia hidráulica ou de pressão: são os mais utilizados, devido à grande facilidade de adaptação dos bicos de pulverização, proporcionando grande faixa de vazão, tamanhos de gotas e formas de jato para diversos tipos de aplicação. b) Energia centrífuga: são os pulverizadores portáteis de disco e os aviões agrícolas quando operando com bicos rotativos de tela ou de disco tipo aeroturbo. c) Energia pneumática d) Energia térmica e) Energia elétrica Outra maneira de classificar os pulverizadores é quanto à pressão e quanto a forma de direcionar as gotas (quanto ao jato): 1 - Quanto a Pressão :  Baixa pressão - até 4 bar  Média Pressão - 4 a 20 bar  Alta Pressão - até 70 bar 59 2 – Quanto ao Jato : a) Pulverizador de Jato Lançado: Quando as gotas atingem o alvo levadas pela energia cinética gerada na formação da pulverização, como é o caso dos pulverizadores costais manual e o pulverizador de barras comuns e adaptações destes. b) Pulverizador de Jato Arrastado ou Assistido: Quando as gotas são levadas até o alvo por uma corrente de ar gerada pela própria máquina. Como exemplos podem ser citados os turbos pulverizadores utilizados em cafeicultura e fruticultura e os equipamentos com barra do tipo Vortex. 10.9 - Calibração do pulverizador costal (manual) a) Demarque uma área de 10 m x 10 m (100 m2 ) na cultura. Baixa Pressão Baixa e Média Pressão Turbo - atomizadores Média e Alta Pressão Turbo - pulverizadores Média e Alta Pressão 60 b) Abasteça o pulverizador somente com água e marque o nível no tanque. c) Coloque o pulverizador nas costas e ajuste as alças. d) Pulverize a área marcada a uma velocidade confortável e que seja sustentável nas condições normais da área que será pulverizada (subida, descida, evitando obstáculos etc.) no período de trabalho normal. e) Retire o pulverizador das costas. f) Meça a quantidade de água necessária para reabastecer o tanque do pulverizador até a marca feita anteriormente, com recipiente graduado. g) Repita essa operação por mais duas vezes e calcule a média do gasto de água. h) Para determinar o volume de aplicação em 1 hectare, multiplique por 100 o volume aplicado em 100 m 2 . i) Leia a bula do produto para verificar se este volume está dentro dos limites recomendados. Se o volume obtido for superior ou inferior a 10% do volume recomendado na bula, mude a ponta para uma de vazão maior ou menor, conforme o caso. Caso haja necessidade da troca das pontas, o procedimento de calibração deve ser repetido.  Nos casos onde a dosagem do produto é recomendada em concentração (ex: 150 mL/100 L de água), o volume adequado pode ser visualizado através do início do escorrimento da calda, no caso de folhagens, ou da obtenção da concentração de gotas desejada. j) Calcule o número de tanques que serão gastos em um hectare, dividindo a quantidade de água gasta por hectare pelo volume do tanque do pulverizador. k) Leia a bula do produto para identificar a dosagem recomendada.  Se a dosagem estiver recomendada por hectare (ex: 2,0 L/ha), calcule a quantidade de produto a ser colocada no tanque a cada reabastecimento em função do número de tanques por hectare. Por exemplo, se a capacidade do tanque é de 20 L e a taxa de aplicação de 200 L/ha, a quantidade de produto a ser colocada a cada reabastecimento será (20 ÷ 200) x 2,0 = 0,2 litros de produto por tanque.  Se a dosagem estiver recomendada em concentração (ex: 150 mL/100 L de água), calcule a quantidade de produto a ser colocada no tanque a cada reabastecimento em função da capacidade do tanque. Por exemplo, se a capacidade do tanque é de 20 L, a quantidade de produto a ser colocada a cada reabastecimento será (20 ÷ 100) x 150 = 30 mL de produto por tanque. 10.10. Componentes básicos dos pulverizadores hidráulicos Existe grande variedade de pulverizadores. A seguir serão apresentados os pulverizadores tratorizados que são os que apresentam o circuito hidráulico mais complexo. Porém se comparados, o pulverizador costal e os equipamentos mais sofisticados, como autopropelidos ou aviões, não existem diferenças nos princípios de funcionamento dos mesmos. Entre as principais partes dos pulverizadores podem ser citadas: depósito, agitadores de tanque, registros, filtros, bomba, câmara de compressão, regulador de pressão, manômetro, registro ou válvulas direcionais, barra, bicos ou pontas de pulverização. 61 a) Tanque ou depósito do pulverizador Não pode conter vazamentos, ter boa capacidade de agitação da calda (mecânico ou hidráulico), permitir total esvaziamento da calda. b) Agitadores de tanque Devem permitir boa agitação para que a calda seja pulverizada em concentração homogênea até o final. c) Registros Não devem apresentar vazamentos para se evitar perdas e contaminação ambiental no momento da limpeza de filtros ou na manutenção de outras partes do sistema, quando o tanque estiver carregado. d) Filtros Devem ser colocados na boca do tanque, antes da bomba, na linha de pulverização e nos bicos, totalizando de 3 a 6 filtros por pulverizador, apresentam 4 funções muito importantes:  Garantir maior uniformidade nas aplicações, não permitindo que entupimento das pontas de pulverizações venha causar a distribuição desuniforme da calda;  Garantir maior capacidade operacional dos pulverizadores, diminuindo o tempo parado para desentupir as pontas de pulverização, tratando assim maior área por dia;  Garantir segurança ao trabalhador, não o expondo ao trabalho de desentupir os bicos, evitando-se assim o contato direto com a calda, ficando o trabalhador com a função de apenas conduzir o conjunto pulverizador;  Garantir maior durabilidade às pontas pulverizadoras, diminuindo as impurezas e, assim, a abrasão nos bicos, além de evitar o uso de material não recomendado, como arame para desentupir os bicos. As malhas dos filtros devem ser escolhidas em função da formulação do herbicida e do modelo e tamanho das pontas de pulverização. e) Bomba Tem a função de pressionar a calda, colocando no sistema energia que será usada para fazer a pulverização. Existem vários tipos de bombas como de pistão, de diafragma, de roletes, de engrenagens e centrífuga. f) Câmara de Compensação Tem a função de eliminar as pulsações de pressão nas bombas de pistão. É instalada no circuito após a bomba. Bombas centrífugas ou bombas com mais de três pistões não necessitam da câmara de compressão. g) Regulador de Pressão Basicamente é um divisor de volume no qual uma parte da calda vai para os bicos e a outra parte retorna ao tanque. Essa peça contém uma entrada que recebe a calda (líquido) que vem do tanque e duas saídas, uma que comunica com os bicos e a outra que leva o excesso de calda ao tanque. Para variar a proporção do liquido que vai para os bicos e a que retorna ao tanque, basta girar um parafuso 62 que comprime uma mola que comanda a passagem para o retorno. Quanto mais se comprime essa mola, mais difícil será o retorno e mais líquido será enviado aos bicos. Como a saída dos bicos é pequena, a pressão nessa parte do circuito se elevará até que os bicos permitam a vazão desejada, por isso é chamado de regulador de pressão. h) Manômetro Tem a função de medir a energia do sistema para pulverizar (lb/pol 2 ou kg/cm 2 ). Os manômetros com banho de glicerina têm durabilidade maior, entretanto não suportam as árduas condições de trabalho no campo. Os manômetros devem ser usados apenas no momento da calibração, depois devem ser desligados ou retirados dos circuitos. i) Registros ou Válvulas Direcionais Depois do regulador de pressão e manômetro é necessário registros para que o operador possa comandar (abrir ou fechar) a passagem da calda para os bicos. O número de registros varia de acordo com o número de seções da barra. Ao fechar uma das seções da barra, nos comandos mais simples a pressão do sistema aumenta, aumentando a vazão dos bicos em funcionamento. j) Barra O comprimento da barra varia conforme o modelo do pulverizador. Quanto mais comprida maior a capacidade operacional, embora também aumente a oscilação e a heterogeneidade da aplicação. Tanto as oscilações verticais, quanto horizontais, influenciam na uniformidade de deposição da calda pulverizada. O sistema de barra auto-estáveis, tornando a barra independente da estrutura do trator, com molas e amortecedores para absorver os impactos provenientes das irregularidades do terreno, possibilitou a construção de barras bastante longas (27 m), sem grandes problemas de oscilações, com sistema de nivelamento individualizado para cada barra, mantendo a altura (0,50 a 1,80 m). k) Bicos É todo o conjunto e suas estruturas de fixação na barra (corpo, capa, ponta, filtro, adaptador, etc). A ponta de pulverização é o componente responsável pela formação e distribuição adequada das gotas na pulverização. Segundo Matthews (1979) as pontas podem ser classificadas de acordo com a forma de energia utilizada na formação das gotas em: energia gasosa, centrífuga, cinética, térmica, elétrica, hidráulica ou combinada. Dentre esses diferentes tipos de pontas de pulverização as de energia hidráulica ainda são a esmagadora maioria para a aplicação dos produtos fitossanitários entre eles os herbicidas, por isso apenas essas serão discutidas a seguir. As pontas de energia hidráulica de pulverização na agricultura têm três funções muito importantes e suas relações são:  Determinar a vazão = função (tamanho do orifício, pressão e característica do líquido);  Distribuição = função (modelo da ponta, pressão e característica do líquido);  Tamanho da gota = função (modelo da ponta, pressão e característica do líquido). É importante observar que todas as funções da ponta de pulverização dependem da pressão, que é a fonte de energia para formação da gota. A unidade internacionalmente usada é o bar, porém a mais comum é “libras” (lb/pol 2 ). 63 Veja a seguir outras unidades e as relações entre as mesmas: 1 bar = 14,22 lb/pol 2 ; 1 kg/cm 2 =14,56 lb/pol 2 ; 1 bar = 100 kPa A vazão de uma ponta de pulverização depende do tamanho do orifício de saída, da pressão de trabalho e da densidade e viscosidade do líquido. Para cada um desses fatores, é possível utilizar fórmulas e tabelas de correção, para determinar a vazão correta dos mesmos. Entretanto as variáveis mais importantes são a pressão e densidade. 10.10.1. Estudo de um bico de pulverização P P a a r r t t e e s s : : 1 1 - - A Ab br ra aç ça ad de ei ir ra a 2 2 - - C Co or rp po o 3 3 - - F Fi il lt tr ro o 4 4 - - P Po on nt ta a 5 5 – – C Ca ap pa a 1 10 0. .1 10 0. .2 2. . C Cl la as ss si if fi ic ca aç çã ão o d do os s b bi ic co os s  Cônico cheio – normalmente produzem as maiores gostas, seguidos pelos bicos de jato plano. Classifica Classificaç ção quanto ão quanto a forma do jato a forma do jato Cônicos Cone cheio Cone cheio Flooding ou deflector (TK) Flooding ou deflector (TK) Jato Plano Jato Plano Cônico vazio Cônico vazio Leques • •D De et te er rm mi in na a a a V Va az zã ão o • •P Pr ro od du uz z a as s G Go ot ta as s • •D Di is st tr ri ib bu ui i a a P Pu ul lv ve er ri iz za aç çã ão o Múltiplo Antigotejamento 64 Características: • Gotas finas com melhor cobertura; • Ângulo do jato 80º; • Disponível em Aço inox e Cerâmica. Aplicação: • Produtos de contato - Pós emergência; • Aplicações em faixas; • Aplicações em Culturas Perenes onde se necessita boa cobertura. Características: • Jato duplo - ângulo de ataque; • Melhor penetração ; • Gotas menores com melhor cobertura; • Melhor distribuição na barra; • Angulo 80º ou 110º. Aplicações: • Situações que necessitam de boa cobertura • Contato • Áreas com alta densidade de plantas daninhas XR Teejet - XR Características: • Excelente distribuição tanto em alta como baixa pressão; • Baixa deriva a baixas pressões; • Polímero, aço inox e cerâmica. Aplicações: • Herbicidas pré e pós-emergentes; • Sistêmicos e de Contato; • Fungicidas e Inseticidas. Conejet - TX Ponta de Jato Cônico Vazio Conejet - TX Ponta de Jato Cônico Vazio Twinjet - TJ 60 Ponta Jato Plano Duplo Twinjet - TJ 60 Ponta Jato Plano Duplo Ponta Jato plano Uso Ampliado Ponta Jato plano Uso Ampliado Ponta Jato plano Uso Ampliado Ponta Jato plano Uso Ampliado Ponta Jato plano Uso Ampliado Ponta Jato plano Uso Ampliado 65 Características: • Tem um pré-orifício que ajuda na redução da deriva; • As gotas são maiores; • Grande Uniformidade de Distribuição. Aplicações: • Herbicidas Pré-emergentes; • Herbicidas pós-emergentes sistêmicos. Características: • Jato Plano de Grande ângulo; • Tem menos problema com entupimento; • Excelente vida útil; • Gotas maiores - menor deriva; • Maior faixa de Pressão (1 a 6 bar); Características: • Produção de gotas grandes - inclusão de ar • Gotas grandes - menor deriva • Perfil de deposição normal - bicos de jato plano • Altura ótima de Pulverização - 50 cm • Inserto de saída em aço inox • Código de cores • Adaptável em qualquer porta-bico padrão • Faixa de pressão de trabalho 3 a 8 bar Aplicações: • Herbicidas pós-emergentes sistêmicos • Herbicidas pré-emergentes DG Teejet® Drift Guard -Ponta de Jato Plano de deriva reduzida Drift Guard -Ponta de Jato Plano de deriva reduzida Ponta Turbo Teejet® - TT Air Induction - AI Teejet® • Ponta de Indução de Ar Anti-Deriva • Tipo Venturi ou “Bico Espuma” 66 Quadro 5 - Guia de seleção de pontas para pulverização com herbicida, em área total, em função do tipo de aplicação. Ponta de pulverização Incorporado ao solo Pré-emergência Pós-emergência Contato Sistêmico XR Teejet excelente excelente Excelente excelente Teejet Boa Boa Boa boa DG Teejet excelente excelente Boa excelente Turbo Teejet excelente excelente Boa Excelente AI Teejet excelente excelente Boa excelente Twinjet - - excelente - Turbo Floodjet excelente excelente - excelente Fulljet excelente excelente - excelente Fonte: Spraying Systems CO. (1999) Figura 1. Faixa de deposição do volume pulverizado – pulverizador de barra. 10.11. Etapas para uma boa regulagem do pulverizador 1 - Definição do tipo de ponta de pulverização a ser usado; 2 - Definição da pressão de trabalho; 3 – Verificação do funcionamento do pulverizador; 4 - Verificação do espaçamento entre bicos; 5 - Definição da velocidade de trabalho; 6 - Determinação do volume de calda; 7 - Determinação da quantidade de produto a ser colocado no tanque. Boa distribuição  Boa relação espaçamento e altura;  Pontas novas;  Pouca oscilação da barra. Distribuição Irregular  Barra muito alta;  Espaçamento entre bicos variados;  Pontas desgastadas. Distribuição muito irregular  Pontas diferentes;  Pontas danificadas;  Grandes oscilações na altura da barra. 67 11. Exercícios 1. Determinar a quantidade de produto a ser colocado no tanque de pulverizador de 20 L, sendo que o volume de calda recomendado é 80 L/ha, e o produto comercial utilizado é o Roundup a 4,0 L/ha. 2. Qual a quantidade do produto comercial Scepter a ser colocado no tanque de 200 litros, sabendo que o volume de calda gasto é de 400 L/ha, e a recomendação para a cultura é de 150 g/ha de Imazaquin. Scepeter tem 15% de imazaquin. 3. Deseja-se aplicar um herbicida na cultura do milho em área total cuja dose recomendada do produto comercial é de 1,5 l/ha. Será utilizado um pulverizador costal de 20 L cuja barra tem um bico. Para medir a vazão do mesmo mediu-se uma área de 100 m 2 , encheu-se o depósito do pulverizador e no final desta aplicação restaram12 litros. a) Qual será o volume de calda para fazer a aplicação de 3 ha de milho? b) Qual a quantidade de produto comercial a ser colocada no depósito do pulverizador? 4. O produtor Cláudio Cunha quer aplicar um herbicida na cultura do feijão cuja dose recomendada é de 1,2 L/ha. O pulverizador tem um tanque de 400 litros com uma barra com 18 bicos espaçados entre si de 50 cm com faixa de aplicação de 9 metros. A média de cada bico é de 0,7 L/minuto. O trator gasta 1 minuto para caminhar 60 metros. a) Qual será o volume de calda para fazer uma aplicação de 20 ha. ? b) Indique a quantidade de herbicida a ser colocado no tanque de 400 litros. 5. Analise a situação: um agricultor está aplicando 2,4-D em cana-de-açúcar próxima a uma área de algodão, com equipamentos nas seguintes condições: barra de 10 metros de largura com 20 bicos 110.01 e a uma altura do alvo de 80 cm. A pressão de trabalho registrada no manômetro é de 90 lb pol -2 ; a velocidade do trator é de 8km/h, a do vento de 10 km/h; e a temperatura, de 35º C. Dê sua opinião técnica sobre essa aplicação. 6. Em uma lavoura de café com 80.000 plantas, no espaçamento de 2 x 4 m, deseja-se realizar aplicação em pós-emergência de Roundup (360g L -1 de glyphosate) na dose de 720 g equivalente ácido (e.a.) ha -1 . Sabendo-se que o diâmetro médio das plantas é de 1,6 m e que o consumo de água na calibração foi de 10 litros na área-teste (fora do cafezal) de 400 m 2 . Calcular: a) Quantidade do produto comercial a ser colocado no depósito de 20 litros do pulverizador costal. b) Tempo gasto na aplicação total, sabendo-se que cada carga e aplicação (20 L) leva 30 minutos c) A quantidade de Roundup a ser comprada. 7. Em uma lavoura de citrus com 2.000 plantas, no espaçamento de 5 x 3 m, deseja-se fazer aplicação em pós emergência de Glyphosate na dose de 720 g equivalente ácido (a.a) ha -1 . Sabendo que o diâmetro médio das plantas é de 1,8 m e que o consumo de água na calibração foi de 12 litros (teste branco) em 400 m 2 . OBS: Roundup tem 360 g L -1 de Glyphosate. Calcular: 68 a) Quantidade do produto comercial a ser colocado no depósito de 20 litros do pulverizador costal. b) Tempo gasto em horas na aplicação total, sabendo-se que cada carga e aplicação (pulverizador de 20 L) leva 30 minutos. c) A quantidade de Roundup a ser comprada para aplicar em toda lavoura. 8. Descreva a importância da altura da barra de pulverização para aplicações de herbicidas. 9. Quais os fatores (relacionados à planta, ao clima, ao solo e ao herbicida) que podem afetar a eficiência de um herbicida aplicado em pós-emergência das plantas daninhas? Discutir resumidamente cada um deles. 10. Na cultura do milho os herbicidas Gesaprim 500 (50% de i.a. atrasine) e Sanson 40 SC (4% do i.a. nicosulfuron) são bastante utilizados em mistura para o controle de plantas daninhas decotiledôneas e gramíneas. As doses recomendadas são de 2,0 kg/ha de atrasine e 40 g/ha de nicosulfuron. Considerando uma aplicação em área total, qual será a quantidade de cada produto comercial necessário para pulverizar 10 ha. de milho? 11. Explique que fatores podem afetar a absorção do herbicida pela folhas. 12. Explique que fatores podem afetar a absorção do herbicida pela raiz. 13. Estudando o comportamento do herbicida no solo, explique qual pode ser o seu destino após aplicação. 14. Quais fatores podem influenciar na persistência de um herbicida no solo? 15. Explique quais podem ser as causas e as conseqüências da deriva. 16. Explique a via líquida de aplicação de defensivos. 17. Uma maneira de classificar os pulverizadores é quanto a forma de direcionar as gotas (quanto ao jato). Explique como são os pulverizadores de jato lançado e jato arrastado. Dê um exemplo de cada um. 18. Cite as etapas para uma boa regulagem do pulverizador. 19. Explique quais são as funções das pontas hidráulicas de pulverização para a agricultura. 20. Faça uma explanação sobre pontas de bico jato plano e pontas de jato cônico.