RESUMO: O surgimento de cultivares de soja tolerante a herbicidas do grupo das imidazolinonas possibilita a rotação de culturas com arroz irrigado, cultivado em sistema Clearfield®. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações morfológicas e metabólicas de cultivares de soja contendo as tecnologias Cultivance® (CV), que é tolerante às imidazolinonas, tolerância às sulfonilureias (STS), e Roundup Ready® (RR), que é tolerante ao glyphosate, frente ao resíduo de doses crescentes da mistura dos herbicidas imazapyr e imazapic, aplicados no manejo da cultura do arroz irrigado. Para isso, foram realizados experimentos em campo e em casa de vegetação, onde foram avaliadas a fitotoxicidade, estatura, área foliar, massa da matéria seca da parte aérea, além de variáveis relacionadas ao metabolismo secundário das plantas, como teor de clorofilas e carotenoides, teor de peróxido de hidrogênio, peroxidação lipídica e extravasamento de eletrólitos. Os cultivares de soja RR e STS são suscetíveis ao resíduo da mistura dos herbicidas imazapyr e imazapic aplicado no manejo da cultura do arroz irrigado, enquanto o cultivar CV é resistente. A elevação da dose do resíduo do herbicida aumenta a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) em plantas de soja. O cultivar RR, em geral, apresenta maior produção de EROs, comparado aos demais.

ABSTRACT: The appearance of soybean cultivars that are tolerant to herbicides from the imidazolinone group enables irrigated rice rotation conducted on Clearfield® system. The objective of this work was to evaluate the morphological and metabolic changes of soybean cultivars containing Cultivance® (CV), which is tolerant to imidazolinone, sulphonylurea toletant (STS) and Roundup Ready® (RR), which is tolerant to glyphosate as affected by carryover of increasing doses of imazapyr and imazapic herbicides mixture, applied in the management of irrigated rice crop. Thus, experiments were conducted on the field and in greenhouse, evaluating phytotoxicity, height, leaf area, shoot dry matter, as well as variables related to the secondary metabolism of plants like chlorophyll, carotenoids, hydrogen peroxide, lipid peroxidation and electrolytes leakage. Soybean cultivars RR and STS are susceptibles to the carryover of imazapyr and imazapic mixture applied in the management of irrigated rice crop, whereas the CV cultivar is resistant. The rise in the herbicide carryover dose increases the reactive oxygen species (ROS) production in soybean plants. The RR cultivar, in general, shows higher ROS production compared to the other soybean cultivars.

RESUMO O capim-pé-de-galinha (Eleusine indica) é infestante de diversos cultivos, sendo relatado como resistente de nível baixo (RNB) ao herbicida glyphosate. Os objetivos deste trabalho foram avaliar mecanismos de resistência de capim-pé-de-galinha ao glyphosate, por meio de metabolização do herbicida pelo complexo cyt-P450, alterações na anatomia foliar e acúmulo de chiquimato nos biótipos suscetível e com RNB. A metabolização foi avaliada mediante a aplicação do inibidor de cyt-P450 malathion 30 min antes do herbicida. A análise da anatomia foliar constou da caracterização de cortes anatômicos e avaliação do efeito do glyphosate na epiderme foliar e nos vasos condutores. Para avaliar o acúmulo de chiquimato, foi coletado tecido vegetal 24 horas após tratamento (HAT) da curva de dose-resposta. O biótipo RNB não evidenciou metabolismo do glyphosate pela aplicação prévia de malathion, não diferindo do tratamento somente com o herbicida. Não existem evidências anatômicas que determinem a absorção diferencial do herbicida glyphosate pelo biótipo RNB. Entretanto, o biótipo RNB apresentou diâmetro do floema de 0,027 mm e densidade de estômatos de 91,23 mm-2, valores inferiores aos observados no biótipo suscetível, levando a indícios de menor absorção e translocação de glyphosate nesse biótipo. O biótipo suscetível apresentou acúmulo de chiquimato 17% superior, comparado ao biótipo RNB, na dose de 1.080 g a.e. ha-1, permitindo inferir que o mecanismo de resistência seja relacionado à insensibilidade da enzima-alvo ao herbicida, o que possibilita o uso de práticas de manejo adequadas para o controle dessa planta daninha.

ABSTRACT Goosegrass (Eleusine indica) infests various crops, being reported as low-level resistant (LLR) to glyphosate. The objectives of this study were to evaluate the mechanisms of resistance to glyphosate in goosegrass by the cyt-P450 complex to identify changes in leaf anatomy of these plants and quantify the accumulation of shikimate in biotypes susceptible and with LLR. The metabolic rate was assessed by applying the cyt-P450 malathion inhibitor 30 minutes before the herbicide application. The analysis of the leaf anatomy consisted of a characterization of anatomic cross-sections and evaluation of the effect of glyphosate on the leaf epidermis and the conducting vessels. Plant tissue was collected 24 hours after treatment (HAT) of the dose-response curve to evaluate the accumulation of shikimate. The LLR biotype has not shown glyphosate metabolism by the early application of malathion due to the control of about 65% with or without applying the inhibitor. There is no anatomical evidence to determine the differential absorption of glyphosate by LLR biotypes. However, there is evidence of lower absorption and translocation of glyphosate in this biotype by lower stomatal density and a smaller diameter of the phloem. However, the LLR biotype presents diameter of phloem of 0.027 mm and stomatal density of 91.23 mm-2, values which are below the observed ones on the susceptible biotype. The susceptible biotype presents shikimate accumulation 17% higher compared to the biotype with LLR at a dose of 1,080 g e.a. ha-1, allowing to infer that the resistance mechanism is related to the enzyme insensitivity to the herbicide, which enables the use of appropriate management practices to control this weed.

RESUMO As plantas competem por recursos presentes abaixo e acima da superfície do solo. O objetivo deste trabalho foi separar os efeitos individuais da competição por recursos entre a soja e o milho como planta competidora. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em 2014/15. Os tratamentos consistiram de cultivares de soja (TEC 5718 e TEC 6029) sob condições de competição com milho (ausência de competição, competição por recursos do solo, competição por radiação solar e competição total). As variáveis avaliadas foram estatura de plantas, aos 7, 14, 21, 28, 35 e 42 dias após a emergência (DAE), diâmetro do caule/colmo, área foliar, massa seca da parte aérea, massa seca radicular e índice de clorofila, aos 42 DAE. A competição por recursos do solo entre a soja e o milho é pronunciada, sendo que cultivares de baixa estatura e de hábito de crescimento determinado, como TEC 5718, investem mais em biomassa de raízes, área foliar específica e razão de área foliar quando em competição. Os cultivares de soja não suprimem o milho, e sim permitem que este se beneficie quando associado ao seu sistema radicular, aumentando a massa seca da parte aérea e radicular, a área foliar e o índice de clorofila.

ABSTRACT Plants compete for resources present below and above the soil surface. The objective of this work was to separate the individual effects of the competition for resources between soybean and corn as competitor plants. The experiment was conducted in a greenhouse, in 2014/2015. The treatments consisted of soybean cultivars (TEC 5718 and TEC 6029) in competition conditions with corn (no competition, competition for soil resources, competition for solar radiation and total competition). The variables evaluated were plant height at 7, 14, 21, 28, 35 and 42 days after emergence (DAE), stem/culm diameter, leaf area, shoot dry mass, root dry mass and the chlorophyll index, at 42 (DAE). The competition for soil resources between soybean and corn is pronounced, being that short cultivars with determinate growth habit, such as TEC 5718, invest more in root biomass, specific leaf area and leaf area ratio when in competition. The soybean cultivars do not suppress corn, but allow it to benefit when associated to its root system, increasing the shoot and root dry mass, leaf area and chlorophyll index.

RESUMO A aplicação de herbicidas, mesmo seletivos às culturas, podem causar alterações bioquímicas e fisiológicas, acarretando estresse oxidativo. Esse estresse é proveniente do acúmulo de espécies reativas de oxigênio produzidas em função da exposição ao herbicida. No entanto, as plantas evoluíram com estratégias de defesa, sendo estas enzimáticas ou não enzimáticas. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações morfológicas e metabólicas, como os parâmetros fotossintéticos, danos oxidativos e atividade das enzimas antioxidantes, de plantas de arroz após a aplicação de herbicidas. Para isso, foi realizado um estudo em casa de vegetação e laboratório, e os tratamentos foram compostos pela aplicação de imazapic + imazapyr, quinclorac, bentazon, cyhalofop-butyl, penoxsulan, bispyribac-sodium e carfentrazone-ethyl, além da testemunha sem herbicida. A fitotoxicidade nas plantas foi acentuada, bem como ocorreu redução na fotossíntese, condutância estomática e eficiência do uso da água nas plantas tratadas com carfentrazone-ethyl. Além disso, a aplicação deste herbicida resultou em menor teor de clorofilas e carotenoides, maior peroxidação lipídica e acúmulo de prolina. Alterações na atividade das enzimas pertencentes ao sistema antioxidante também foram verificadas em função da aplicação dos herbicidas. A aplicação de herbicidas altera a fisiologia das plantas de arroz, desencadeando respostas como estresse oxidativo, sendo estas mais acentuadas quando utilizado carfentrazone-ethyl.

ABSTRACT The application of herbicides, even if selective, can cause biochemical and physiological changes, resulting in oxidative stress. This stress comes from the accumulation of reactive oxygen species produced due to exposure to the herbicide. However, plants have developed defense strategies, which can be enzymatic or non-enzymatic. The objective of this study was to evaluate the morphological and metabolic changes such as photosynthetic parameters, oxidative damage and antioxidant enzyme activity of rice plants after applying herbicides. For this, a study was conducted in a greenhouse and laboratory and the treatments consisted of application of imazapic + imazapyr, quinclorac, bentazon, cyhalofop-butyl, penoxsulan, bispyribac-sodium and carfentrazone-ethyl, in addition to control without herbicide. The phytotoxicity in plants was strong and there was a reduction in photosynthesis, stomatal conductance and efficiency of water use in plants treated with carfentrazone-ethyl. Furthermore, the application of carfentrazone-ethyl resulted in lower chlorophylls and carotenoids and increased lipid peroxidation and proline accumulation. Changes in the activity of enzymes belonging to the antioxidant system were inspected by applying herbicides. The application of herbicide alters the physiology of rice plants, triggering responses to oxidative stress, which are more pronounced when used carfentrazone-ethyl.