RESUMO: A persistência de um herbicida é definida como a habilidade para manter a integridade da molécula e suas propriedades químicas, físicas e fitotóxicas no ambiente onde ele foi aplicado. O conhecimento da persistência tem implicações tanto sobre a toxicidade gerada sobre espécies cultivadas em sucessão quanto sobre o período em que o herbicida exerce controle de plantas daninhas. O objetivo deste estudo foi avaliar a persistência do herbicida saflufenacil em Latossolo Vermelho distroférrico por meio de bioensaios. Dois experimentos com aplicação de 29,4 g ha-1 de saflufenacil foram realizados em campo: o primeiro na safra 2011/2012 e o segundo na safra 2012/2013, de onde foram coletadas amostras de solo na profundidade de até 10 cm, em períodos distintos após a aplicação. Posteriormente, foram realizados dois bioensaios em casa de vegetação, utilizando as plantas bioindicadoras de beterraba (Beta vulgaris L.) e pepino (Cucumis sativus L.). Os estudos foram efetuados em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos pelos períodos de tempo após a aplicação de saflufenacil (0, 5, 10, 15, 25, 35, 50 e 100 dias). Considerou-se também a espécie como fator. Foram avaliados o estande de plantas, a altura e fitotoxicidade aos 14, 21 e 28 dias após a semeadura (DAS) e a massa da parte aérea das plantas verdes (MPAV) e secas (MPAS) aos 28 DAS, em ambas as safras. De forma geral, a persistência do herbicida saflufenacil situou-se entre 25 e 35 dias. A beterraba foi mais sensível à presença de saflufenacil no solo do que o pepino. Os efeitos do herbicida foram superiores na safra de 2012/2013, em comparação à de 2011/2012.

ABSTRACT: Persistence of an herbicide is defined as the ability to maintain the integrity of its molecule and chemical, physical, and phytotoxic properties in the environment where it was applied. Knowledge of persistence has implications both for the toxicity generated on species grown in succession and for the period in which the herbicide controls weeds. This study aimed to assess the persistence of the herbicide saflufenacil in an Oxisol by means of bioassays. Two experiments with the application of 29.4 g ha-1 of saflufenacil were carried out under field conditions: the first in the 2011/2012 season and the second in the 2012/2013 season. Soil samples were collected at depths of up to 10 cm at different times after application. Subsequently, two bioassays were carried out in a greenhouse by using beet (Beta vulgaris L.) and cucumber (Cucumis sativus L.) as bioindicators. The studies were carried out in a completely randomized design with four replications. Treatments consisted of periods after saflufenacil application (0, 5, 10, 15, 25, 35, 50, and 100 days). The crop was also considered as a factor. Stand, height, and phytotoxicity of plants were assessed in both agricultural seasons at 14, 21, and 28 days after sowing (DAS), as well as shoot fresh (SFM) and dry matter (SDM) at 28 DAS. In general, saflufenacil persistence was between 25 and 35 days. Beet was more sensitive to the presence of saflufenacil in the soil when compared to cucumber. Herbicide effects were higher in the 2012/2013 season when compared to the 2011/2012 season.

RESUMO: Glyphosate é um dos principais herbicidas utilizados controle de azevém. O objetivo desta pesquisa foi avaliar como a curva de resposta à dose de glyphosate é afetada por densidade populacional de azevém e estádio de desenvolvimento das plantas. Para atender este objetivo foram realizados dois experimentos em casa de vegetação (um com Lolium multiflorum e outro com Lolium rigidum) e dois experimentos em campo. Nos experimentos em casa de vegetação, o delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatoral; o fator A foi a densidade de plantas, e o fator B, doses de glyphosate. Em campo, foram realizados dois experimentos em blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas. As parcelas foram constituídas de doses de glyphosate (0, 40, 80, 120, 160, 250 e 350 g ha-1), e as subparcelas, por três densidades de azevém (8 plantas m-²; 140 plantas m-² com desbaste antes da aplicação; e 140 plantas m-2 com desbaste depois da aplicação do herbicida). Em um experimento a aplicação de glyphosate foi realizada aos 28 dias após a emergência (DAE), e em outro, aos 51 DAE. As plantas de azevém em alta densidade necessitaram de uma dose maior do herbicida para se obter o mesmo nível de controle que as plantas sob baixa densidade. Além do efeito da densidade, na aplicação tardia houve necessidade de maior dose de glyphosate para se obter o mesmo nível de controle, em comparação à aplicação em estádio inicial. A eficácia de herbicida foi afetada pela densidade populacional e pelo estádio de desenvolvimento das plantas.

ABSTRACT : Glyphosate is one of the main herbicides used to control ryegrass. The objective of this research was to evaluated whether the glyphosate dose-response curve is affected by density of ryegrass plants in two phenological growth stages. To attend this objective, two experiments were carried out in greenhouse (one with Lolium multiflorum and another with Lolium rigidum) and two under field conditions. In the greenhouse experiments, the experimental design was a completely randomized design in a factorial scheme, with factor A as plant density and factor B as glyphosate doses. In the field, two experiments were carried out in a randomized block design in a split-plot scheme. Plots consisted of glyphosate doses (0, 40, 80, 120, 160, 250, and 350 g ha-1), and the subplots consisted of three ryegrass densities (8 plants m-2, 140 plants m-2 with thinning before herbicide application, and 140 plants m-2 with thinning after herbicide application). In one experiment, glyphosate was sprayed at 28 days after emergence (DAE), whereas in another the application was carried out at 51 DAE. High-density ryegrass plants required a higher herbicide dose to obtain the same level of control of low-density plants. In addition to the density effect, an increased glyphosate dose was necessary for the late application to obtain the same level of control when compared to the initial application. Herbicide effectiveness was affected by population density and plant development stage.

RESUMO: As características da resistência múltipla em biótipos de Euphorbia heterophylla a herbicidas inibidores da ALS (acetolactato sintase) e da PPO (Protoporfirinogênio oxidase) e os mecanismos responsáveis ainda não estão completamente elucidados. Os objetivos deste estudo foram identificar a existência de resistência cruzada a herbicidas de diferentes grupos químicos de inibidores da ALS (imidazolinonas, sulfonilureias, pirimidil-benzoatos e sulfonanilidas) e também de inibidores da PPO (difeniléteres, ftalamidas, oxadiazoles, triazolinonas e pirimidinedionas) em biótipos de E. heterophylla com resistência múltipla a esses herbicidas; analisar se as enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD) e peroxidase (POD) constituem mecanismos responsáveis pela resistência a inibidores da PPO. Inicialmente, foi determinada a resposta a doses de herbicidas desses diferentes grupos químicos, utilizando doses abaixo e acima da recomendada para a espécie. O controle de E. heterophylla foi determinado, estimando-se as doses necessárias para redução de 50 e 80% de controle, e calcularam-se os fatores de resistência. Foram determinadas também as atividades constitutivas e induzidas das enzimas SOD e POD. Os resultados confirmaram a resistência cruzada a todos os grupos químicos de inibidores da ALS e da PPO nos biótipos Bom Sucesso do Sul e Vitorino. As atividades constitutivas e induzidas das enzimas SOD e POD foram superiores nas plantas dos biótipos de E. heterophylla Vitorino e Bom Sucesso do Sul, contribuindo para sua resistência aos herbicidas inibidores da PPO.

ABSTRACT: The characteristics of multiple resistance in Euphorbia heterophylla biotypes to herbicides that are inhibitors of ALS (Acetolactate synthase) and PPO (Protoporphyrinogen oxidase) and their responsible mechanisms are still not completely elucidated. The objectives of this study were to identify cross-resistance to herbicides from different chemical groups of ALS inhibitors (imidazolinones, sulfonylureas, pyrimidyl benzoates and sulfonanilides) and also PPO inhibitors (diphenylethers, phthalamides, oxadiazoles, triazolinones and pyrimidinediones) in E. heterophylla biotypes with multiple resistance to these herbicides; to analyze whether the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) constitute mechanisms that are responsible for the resistance to PPO inhibitors. Initially, the response to doses of herbicides from these different chemical groups was determined, using doses below and above the one recommended for the species. The control of E. heterophylla was determined, estimating the required doses for a 50 and 80% control reduction and calculating the resistance factors. The constitutive and induced activities of the SOD and POD enzymes were also determined. The results confirmed cross-resistance for all chemical groups of ALS and PPO inhibitors in the Bom Sucesso do Sul and Vitorino biotypes. The constitutive and induced activities of the SOD and POD enzymes were superior in plants from the E. heterophylla biotypes Vitorino and Bom Sucesso do Sul, contributing to their resistance to PPO inhibiting herbicides.

RESUMO: Na literatura, são poucos trabalhos que avaliam a resposta de diferentes cultivares de feijão a herbicidas, principalmente aos inibidores da enzima ALS. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a seletividade de cultivares de feijão comum ao herbicida ethoxysulfuron e selecionar cultivares mais tolerantes ao herbicida. Um experimento foi conduzido em casa de vegetação em delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro repetições. Os fatores foram constituídos por 20 cultivares de feijão (IPR Eldorado, IPR Siriri, IPR Gralha, IPR 81, IPR Uirapuru, IPR Colibri, IPR Tuiuiú, BRS Esplendor, IPR Tangará, IPR Juriti, IPR Corujinha, IPR Andorinha, IPR Curió, BRS Campeiro, BRS Pérola, BRS Notável, BRS Estilo, UTF 3, UTF 5 e UTF 6) e quatro doses de ethoxysulfuron (0, 50, 100 e 200 g ha-1). Na dose de 200 g ha-1 a redução da massa da parte aérea seca das plantas variou entre 30 e 80%, indicando que ocorreu elevada variabilidade na resposta dos cultivares de feijão ao herbicida. Os cultivares de feijão classificados como mais tolerantes ao ethoxysulfuron foram: IPR 81, IPR Uirapuru, BRS Estilo, IPR Gralha e BRS Pérola, enquanto os cultivares menos tolerantes foram: IPR Eldorado, IPR Tuiuiú, IPR Tangará, IPR Curió, UTF 3, UTF 5 e BRS Esplendor.

ABSTRACT: In literature, there are few studies evaluating the response of different bean cultivars to herbicides, particularly the ALS enzyme inhibitors. The objective of this study was to evaluate the selectivity of common bean cultivars to the herbicide ethoxysulfuron and to select cultivars that are more tolerant to it. An experiment was conducted in a greenhouse, in a completely randomized experimental design with four replications. Factors consisted in 20 bean cultivars (IPR Eldorado, IPR Siriri, IPR Gralha, IPR 81, IPR Uirapuru, IPR Colibri, IPR Tuiuiú, BRS Esplendor, IPR Tangará, IPR Juriti, IPR Corujinha, IPR Andorinha, IPR Curió, BRS Campeiro, BRS Pérola, BRS Notável, BRS Estilo, UTF 3, UTF 5 e UTF 6), and four doses of ethoxysulfuron (0, 50, 100 and 200 g ha-1) were used. At the dose of 200 g ha-1, the reduction of the shoot dry matter of plants ranged from 30 to 80%, indicating that there was high variability in the response of bean cultivars to the herbicide. The bean cultivars classified as more tolerant to ethoxysulfuron are: IPR 81, IPR Uirapuru, BRS Estilo, IPR Gralha and BRS Pérola, while the less tolerant cultivars are: IPR Eldorado, IPR Tuiuiú, IPR Tangará, IPR Curió, UTF 3, UTF 5 and BRS Esplendor.

ABSTRACT Mansoa hirsuta (Bignoniaceae) is a native plant from caatinga in Brazilian semiarid. This plant has been locally used as antimicrobial and hypoglycemiant agents, but their action mechanisms and toxicity remain largely unknown. Therefore, we evaluated the composition and antioxidant, cytoprotective and hypoglycemiant effects of raw extract, fractions and compounds from leaves of M. hirsuta. The cytogenotoxic effects of ursolic and oleanolic acids, the main phytotherapic components of this plant, were assessed. The raw extract and fractions presented steroids, saponins, flavonols, flavanonols, flavanones, xanthones, phenols, tannins, anthocyanins, anthocyanidins and flavonoids. The ethyl acetate fraction inhibited efficiently the cascade of lipid peroxidation while the hydroalcoholic fraction was richer in total phenols and more efficient in capturing 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (·DPPH) and 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS·+) radicals. The isolated fraction of M. hirsuta also inhibited the α-amylase activity. Cytotoxic effects were absent in both raw extract and fractions while ursolic+oleanolic acids were efficient in protecting cells after exposure to hydrogen peroxide. Moreover, this mixture of acid shad no significant interference on the mitotic index and frequency of nuclear and/or chromosomal abnormalities in Allium cepa test. Therefore, M. hirsuta represents a potential source of phytochemicals against inflammatory and oxidative pathologies, including diabetes.

RESUMO Gramíneas são infestantes comuns nos cultivos de verão e causam grande prejuízo à cultura do feijão. O horário de aplicação do herbicida influencia nas condições ambientais, alterando o desempenho do produto. Este trabalho teve como objetivos identificar o horário de aplicação de fluazifop-p-butyl (fluazifop) que confere melhor desempenho ao herbicida no controle de gramíneas na cultura do feijão e elucidar as variáveis ambientais mais importantes para a eficácia desse herbicida. Foi conduzido um experimento em campo envolvendo cinco horários de aplicação (2h, 6h, 11h, 16h e 21h) e cinco doses de fluazifop (80, 110, 140, 170 e 200 g ha-1), com acréscimo de testemunhas sem aplicação do herbicida. Avaliaram-se temperatura do ar, umidade relativa do ar, radiação fotossinteticamente ativa e ângulo foliar no momento da aplicação e a massa seca das gramíneas aos 20 dias após o tratamento (DAT). A eficácia no controle das gramíneas com fluazifop foi dependente da dose do herbicida e do horário do dia em que o produto foi aplicado. O horário matutino (6h) apresentou melhor eficácia no controle das gramíneas em relação aos horários com condições mais quentes do dia (11h e 16h). A aplicação noturna de fluazifop foi mais eficaz no controle das infestantes do que quando as aspersões foram realizadas à tarde. As variáveis ambientais medidas correlacionaram-se com o ângulo foliar, o qual se correlacionou com a eficácia do herbicida.

ABSTRACT Grass weeds are common in summer crops and strongly decreases the grain yield of the common bean crop. The time of herbicide application influences the variability of environmental conditions and affects the product performance. The objectives of this work were to identify the time of fluazifop-p-butyl (fluazifop) application which gives best grass weed control in the common bean crop and to elucidate the environmental variables most important for the efficacy of this herbicide. Field experiments were conducted involving five application times (2 a.m., 6 a.m., 11 a.m., 4 p.m. and 9 p.m.) and five doses of fluazifop (80, 110, 140, 170 and 200 g ha-1), with additional no-herbicide control. At the time of the herbicide application it was determined the air temperature, relative humidity, the photosynthetically active radiation (PAR) and the leaf angle, whereas the weed control and the dry mass of the weed Urochloa plantaginea was assessed at 20 days after treatment (DAT). Efficacy on grass control with fluazifop was dependent on the herbicide dose and on the time of day that the product was applied. Spray at early morning hours (6 a.m.) showed better efficacy on weed control in relation to periods during warmer conditions of the day (11 a.m. and 4 p.m.). Nocturnal fluazifop application had better weed control when compared to herbicide sprayed in the afternoon. The air temperature, relative humidity and PAR were correlated to weed leaf angle, which correlated the most with fluazifop performance.

RESUMO A tolerância, também referida como resistência natural, é uma característica existente na planta mesmo antes da aplicação do herbicida em uma área. As espécies de corda-de-viola I. grandifolia, I. indivisa e I. purpurea estão entre as espécies tolerantes ao glyphosate mais comumente encontradas em lavouras do Sul do Brasil. Hipotetiza-se que o uso intensivo de glyphosate incrementa os níveis de tolerância e, consequentemente, acentua a variabilidade de resposta ao herbicida em populações da mesma espécie de Ipomoea. Os objetivos deste trabalho foram identificar variações de tolerância ao glyphosate entre as espécies de corda-de-viola I. grandifolia, I. indivisa e I. purpurea e entre populações dentro de cada uma dessas espécies. Em lavouras das regiões Sudoeste do Paraná e Oeste de Santa Catarina foram coletados 31 biótipos (20 de I. grandifolia, 7 de I. indivisa e 4 de I. purpurea), nas quais foram aplicados 0, 216, 432, 864, 1.296, 1.728 e 2.160 g e.a. ha-1de glyphosate e foi determinada a dose necessária para redução de 50% da matéria seca da parte aérea (GR50). Plantas dos biótipos das três espécies de Ipomoea apresentaram variabilidade na tolerância ao glyphosate. Os fatores de tolerância apresentaram maior amplitude entre biótipos nas espécies I. grandifolia e I. indivisa (entre 1,7 e 33,6 e entre 3,3 e 34,2, respectivamente) do que em I. purpurea (entre 3,7 e 4,9). Especialmente nas espécies I. grandifolia e I. indivisa, alguns biótipos necessitaram de dose muito superior à recomendada para o controle do biótipo selvagem, indicando evolução no nível de resistência natural ao herbicida glyphosate, o que comprova a hipótese deste trabalho.

ABSTRACT Tolerance, also referred to as natural resistance, is a feature that exists in the plant even before herbicide application in an area. I. grandifolia, I. indivisa and I. purpurea are among the tolerant species most commonly found over fields in southern Brazil. We hypothesized that the intensive use of glyphosate results in increasing levels of tolerance to glyphosate, and in pronounced response variability in populations of the same Ipomoea species. This study aimed at identifying tolerance variations to glyphosate among I. grandifolia, I.indivisa and I. purpurea morning glory species and among populations of these species. In crops over Paraná and Santa Catarina states (Brazil) 31 biotypes were collected (20I. grandifolia, 7I.indivisa and 4I. purpurea), on which were applied 0, 216, 432, 864, 1,296, 1,728 and 2,160 g a.e. ha-1 of glyphosate and the dose required to reduce 50% of dry matter (GR50) was determined. Biotypes of all tested Ipomoea species showed variability of glyphosate tolerance. Tolerance factors had greater amplitude among biotypes of I. gradifolia and I. indivisa species (between 1.7 and 33.6 and between 3.3 and 34.2, respectively) than in I. purpurea (between 3.7 and 4.9). Especially within I. gradifolia e I. indivisa species, some biotypes required a much higher dose than the recommended one to control the wild biotype, indicating progress in the level of glyphosate tolerance; this proves the initial hypothesis of this work.

RESUMO A temperatura impacta a seletividade de herbicidas em pós-emergência de forma complexa. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método para estimar o impacto da temperatura na seletividade de herbicida, utilizando aveia cultivada (Avena sativa) e iodosulfuron-methyl como modelos de estudo. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação/câmaras de crescimento, utilizando-se delineamento inteiramente casualizado, com os tratamentos arranjados como bifatorial, com três repetições. O primeiro fator consistiu de seis temperaturas (10, 15, 20, 24, 28 e 32 oC), a que foram submetidas as plantas durante uma semana após a pulverização. O segundo fator correspondeu a sete doses de iodosulfuron (0; 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 5; e 20 g ha-1). Para cada temperatura, curvas de regressão foram ajustadas aos dados de dose-resposta. A taxa de eficácia do herbicida foi calculada por método inovador aqui descrito. A tolerância da cultura ao herbicida aumentou proporcionalmente com a temperatura, sugerindoque a detoxificação do produto está beneficiando a seletividade. Em termos práticos, espera-se que a tolerância das culturas de aveia-branca ao herbicida iodosulfuron seja acentuada em regiões do mundo com temperaturas elevadas. O método desenvolvido aqui pode ser usado para determinar o efeito da temperatura na eficácia de herbicidas em plantas daninhas.

ABSTRACT Temperature affects the selectivity of post-emergence herbicides in a complex manner. The objective of this work was to develop a method to estimate the impact of temperature on herbicide selectivity using the white oat (Avena sativa) crop and iodosulfuron-methyl as study models. Greenhouse/growth-chamber experiments were conducted using a completely randomized design with the treatments arranged as a bi-factorial, with three repetitions. The first factor consisted of six temperatures (10, 15, 20, 24, 28 and 32 oC) to which the plants were submitted during one week after the herbicide spray. The second factor corresponded to seven doses of iodosulfuron-methyl (0, 0.2, 0.4, 0.8, 1.2, 5 and 20 g ha-1). For each temperature, regression curves were fitted to the dose-response data. The rate of herbicide efficacy was computed through the method first proposed in this study. The crop tolerance to the herbicide increased proportionally to the temperature, suggesting the product detoxification is improving crop selectivity. In practical terms, it is predicted that white oat crop tolerance to iodosulfuron-methyl increases in regions of the world with high temperatures. The method developed here also can be used to understand the effect of temperature on herbicide efficacy on weeds.

RESUMO As plantas daninhas estão entre os principais problemas para o alto rendimento de grãos em aveia hexaploide (Avena sativa), mas existem poucos herbicidas registrados para o controle de plantas daninhas nessa cultura de cereais. Os objetivos deste estudo foram avaliar o impacto do iodosulfuron-methyl no rendimento de grãos de cultivares de aveia elite e investigar o mecanismo de tolerância de aveia a esse herbicida. Um experimento de campo, realizado em 2012, demonstrou que não houve diferença no rendimento de grãos entre os cultivares URS Guará e URS Guria quando iodosulfuron-methyl foi utilizado até 4,5 g ha-1. Da mesma forma, experimentos realizados em 2013 demonstraram que iodosulfuron-methyl, na dose de 5 g ha-1, não afetou o rendimento de grãos de aveia do genótipo UFRGS 14, porém o fez nos cultivares URS Guará e URS Guria. Em 2014, o rendimento de grãos de aveia de cinco cultivares, incluindo URS Guará, URS Guria e UFRGS 14, foi reduzido em iodosulfuron-methyl mesmo com apenas 2,5 g ha-1. A atividade da enzima ALS, extraída a partir de plantas de aveia, era sensível a iodosulfuron-methyl. O incremento do efeito do iodosulfuron-methyl em plantas de aveia tratada com inibidores de herbicida de desintoxicação (malathion + chlorpyrifos) ou a redução da eficácia do herbicida em plantas pulverizadas com o estimulador de desintoxicação (mefenpyr-diethyl) sugerem que a degradação de iodosulfuron-methyl é o mecanismo envolvido na sua seletividade em plantas de aveia.

ABSTRACT Weeds are among the main constraints to high grain yield on hexaploid oat (Avena sativa), but there are few herbicides registered for weed control on this cereal crop. The objectives of this study were to evaluate the impact of the iodosulfuron-methyl on grain yield of elite oat cultivars and investigate the mechanism of oat tolerance to this herbicide. A field experiment conducted in 2012 demonstrated there was no difference on grain yield between cultivars URS Guará and URS Guria, when iodosulfuron-methyl was used up to 4.5 g ha-1. Likewise, experiments from 2013 have demonstrated that iodosulfuron-methyl, at 5 g ha-1, did not affect the oat grain yield of the genotype UFRGS 14, but affected it on the cultivars URS Guará and URS Guria. In 2014, the oat grain yield of five cultivars, including URS Guará, URS Guria and UFRGS 14 was reduced by iodosulfuron-methyl even at only 2.5 g ha-1. The activity of the ALS enzyme, extracted from oat plants, was sensitive to iodosulfuron-methyl. The increment of the iodosulfuron-methyl effect on oat plants treated with herbicide-detoxification inhibitors (malathion + chlorpyrifos), or the reduction of the herbicide efficacy in plants sprayed with the stimulator of detoxification (mefenpyr-diethyl), suggest that iodosulfuron-methyl degradation is the mechanism involved on its selectivity to oat plants.

RESUMO Os objetivos deste trabalho foram determinar o efeito do herbicida ethoxysulfuron sobre o desenvolvimento do feijoeiro (Phaseolus vulgaris), avaliar o impacto do herbicida sobre o rendimento de grãos e determinar o mecanismo de tolerância do feijoeiro ao ethoxysulfuron. Em campo, foram realizados dois experimentos com doses crescentes de ethoxysulfuron, a fim de determinar o seu efeito sobre o desenvolvimento e o rendimento de grãos de dois cultivares (cvs.) de feijão (IPR Andorinha e IPR Tangará). O mecanismo de tolerância das plantas foi determinado através da análise de sensibilidade da enzima ALS ao herbicida, do uso de inseticidas inibidores da P450 (malathion + chlorpyrifos) e do uso de antídoto (mefenpyr-diethyl). Quando a dose de ethoxysulfuron foi de 83,2 g ha-1, as perdas de rendimento de grãos atingiram 25% (IPR Tangará) e 35% (IPR Andorinha). A atividade da enzima ALS foi severamente reduzida mesmo em baixas concentrações (1μM) de ethoxysulfuron, sugerindo que o mecanismo de tolerância não é a insensibilidade da enzima alvo do herbicida. Os inibidores da degradação aumentaram a sensibilidade das plantas de feijão ao ethoxysulfuron, e o antídoto (estimulador da detoxificação) mitigou o efeito herbicida. Esses resultados suportam a hipótese de que o mecanismo de tolerância das plantas de feijoeiro ao herbicida ethoxysulfuron é a metabolização das moléculas.

ABSTRACT The objectives of this study were to determine the effect of herbicide ethoxysulfuron on the development of commom bean (Phaseolus vulgaris), to evaluate the impact of the herbicide on the crop grain yield and to determine the mechanism of tolerance of common bean to ethoxysulfuron. Field experiments were carried out with several doses of ethoxysulfuron to determine its effect on the grain yield of two varieties of common bean ("IPR Andorinha", "IPR Tangará"). The mechanism of plant tolerance was evaluated through several methods, including the analysis of the ALS enzyme sensitivity to herbicide and the use of P450 inhibitors (the insecticides malathion + chlorpyrifos) and the use of antidote (mefenpyr-diethyl). When the rate of ethoxysulfuron was 83.2 g ha-1, the grain yield loss reached 25% (IPR Tangará) and 35% (IPR Andorinha). The ALS enzyme activity was severely reduced even at low concentrations ethoxysulfuron (1 μM), indicating that the mechanism of tolerance is not the insensitivity of the herbicide target enzyme. The inhibitors of herbicide detoxification increased the sensitivity of the bean plants to ethoxysulfuron, and the antidote (stimulator of herbicide degradation) mitigated the herbicidal effect. These results strongly support the hypothesis that the mechanism of tolerance of common bean plants to ethoxysulfuron is enhanced herbicide detoxification.

RESUMO O quinclorac é um herbicida sistêmico absorvido por sementes em germinação, raízes e folhas de plântulas. Ele é um produto seletivo para as culturas de arroz, canola, cevada, milho, pastagens e sorgo. Ele pode ser utilizado no controle de diversas plantas daninhas dicotiledôneas e monocotiledôneas. O funcionamento bioquímico desse herbicida na planta tem intrigado os cientistas por quase duas décadas. Os objetivos desta revisão foram apresentar evidências de três hipóteses sobre o funcionamento bioquímico do quinclorac e, a partir das evidências existentes, propor um modo de ação integrador. A primeira teoria sobre o modo de ação do quinclorac é apoiada por evidências de inibição da incorporação de glicose em celulose e em hemiceluloses, afetando assim a síntese de parede celular. A segunda hipótese sugere que o quinclorac atua como auxina sintética em espécies dicotiledôneas. Em espécies gramíneas, todavia, sua ação parece envolver o estímulo da atividade da enzima ácido 1-carboxílico-1-aminociclopropano sintase e o aumento posterior da produção de etileno e, principalmente, cianeto em níveis fitotóxicos. Uma terceira hipótese evidencia que a ação do quinclorac em algumas espécies depende da formação de espécies reativas de oxigênio (ROS). Aparentemente esses processos não são excludentes, por isso é proposta uma teoria integradora para ação do quinclorac. Teoriza-se que as atividades bioquímicas citadas constituem o fundamento da ação desse herbicida e que a manifestação de determinada rota depende das espécies vegetais e dos estágios de desenvolvimento da planta, entre outros fatores.

ABSTRACT Quinclorac is a systemic herbicide absorbed by germinating seeds, roots and leaves of seedlings. It is a selective compound for crops such as rice, canola, barley, corn, sorghum, and pasture. Quinclorac can be used to control various monocots and dicotyledonous weed species. The biochemical function of this herbicide in the plant has intrigued scientists for nearly four decades. The objectives of this review are to present evidence of three hypotheses on the biochemical functioning of quinclorac and to propose an integrative mode of action. The first theory on the mode of action of quinclorac is supported by evidence of inhibition of incorporation of C14-glucose into cellulose and hemicellulose, thus, affecting the cell wall synthesis. The second hypothesis suggests that quinclorac acts as an auxin in broadleaved weed species. In grass species, however, this herbicide appears to stimulate the activity of the 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase enzyme and, subsequently, to increase the ethylene production; also, it seems to increase the cyanide acid content to phytotoxic levels. A third hypothesis to explain the harmful effect in some plant species is the formation of reactive oxygen species (ROS). Apparently, these processes are not mutually exclusive; therefore, an integrative theory for the action of quinclorac is suggested. It is theorized that the aforementioned biochemical activities are interconnected and can be the phytotoxic backbone to explain the herbicidal effect depending on the plant species and the plant growth stage, among other factors.

RESUMO Cinco experimentos foram conduzidos para avaliar a hipótese de que a densidade de Solanum americanum e o tempo de convivência podem alterar a qualidade dos frutos do tomate para a indústria. O tomate foi cultivado usando-se o plantio direto ou a técnica de transplante. Os fatores avaliados consistiram da densidade de plantas daninhas (de 0 até 6 plantas m-2) e do tempo de interferência delas (fases de pré-florada, pleno florescimento, enchimento de frutos e colheita). Os efeitos da interferência sobre a qualidade dos frutos do tomateiro foram analisados utilizando um modelo múltiplo. As variáveis de tomate avaliadas foram tipos de fruta para indústria (em função da maturação e infecção da doença) e teor de sólidos solúveis (obrix). A qualidade dos frutos de tomate é dependente dos fatores testados. Sob baixa densidade (<6 plantas m-2) de S. americanum, houve reduzido impacto sobre a qualidade dos frutos do tomateiro. A porcentagem de frutos tipo A (fruta madura, com cor vermelha e sem infecção por patógeno) é a variável mais afetada pela interferência das plantas daninhas. O impacto das variáveis independentes sobre a porcentagem de frutos tipo C (verde e/ou com mais de 15% de infecção da doença) foi de baixa magnitude e com tendência inversa ao observado para a classe A. O nível de sólidos solúveis foi influenciado pela interferência das plantas daninhas em apenas dois experimentos, mas o impacto foi de pequena magnitude. Discute-se neste estudo o impacto dos resultados sobre as práticas de manejo de culturas atuais e futuras.

ABSTRACT Five experiments were conducted to evaluate the hypothesis that Solanum americanum density and time of coexistence affect the quality of processing tomato fruit. The tomato crop was established using either the direct drilling or the transplanting technique. The factors evaluated consisted of weed density (from 0 up to 6 plants m-2) and time of weed interference (early bloom stage, full flowering stage, fruit filling, and harvest time). The effects of competition on tomato fruit quality were analysed using a multiple model. Tomato variables evaluated included industrial fruit types (which depended on ripeness and disease infection) and soluble solids level(obrix). Tomato fruit quality is dependent on the factors tested. Under low densities (< 6 plants m-2) of S. americanum there was a small impact on the quality of the tomato fruits. The percentage of grade A (mature fruit with red color and without pathogen infection) tomato fruits is the variable most affect by the independent variables. The impact of these independent variables on the percentage of grade C (green and/or with more than 15% disease infection) tomato yield was of smaller magnitude and in an inverse trend as the observed for grade A. The level of soluble solids was influenced by the weed interference on only two experiments, but the impact was of small magnitude. The impact of the results on current and future crop management practices is discussed.

A mobilidade da atrazina no solo tem contribuído para que níveis acima do limite permitido sejam frequentemente detectados em águas de superfície e subterrâneas na Europa e nos Estados Unidos. O uso de formulações mais adequadas pode reduzir ou minimizar os impactos provocados pelo intenso uso desse herbicida no Brasil, principalmente em regiões com agricultura mais intensiva. O objetivo do presente trabalho foi comparar a lixiviação de uma formulação de atrazina comercial (WG) com uma formulação de liberação controlada (xerogel), através da análise por bioensaio e por método cromatográfico. O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com quatro repetições, em um esquema (2 x 6) + 1. Nas parcelas principais foram locadas as formulações de atrazina (WG e xerogel), e nas subparcelas, as concentrações dos herbicidas (0, 3200, 3600, 4200, 5400 e 8000 g de atrazina ha-1). A determinação da lixiviação foi efetuada de forma comparativa, através de bioensaios com aveia e análises cromatográficas. As análises cromatográficas demonstraram que na camada superficial do solo (0 a 4 cm) ocorreu maior concentração de atrazina no tratamento com a formulação xerogel, em comparação à formulação comercial, resultado que contrasta com a análise realizada pelo bioensaio, provavelmente porque a quantidade de herbicida disponível para absorção pelas plantas na formulação xerogel é inferior à disponível na formulação WG.

Mobility of atrazine in soil has contributed to the detection of levels above the legal limit in surface water and groundwater in Europe and the United States. The use of new formulations can reduce or minimize the impacts caused by the intensive use of this herbicide in Brazil, mainly in regions with higher agricultural intensification. The objective of this study was to compare the leaching of a commercial formulation of atrazine (WG) with a controlled release formulation (xerogel) using bioassay and chromatographic methods of analysis. The experiment was a split plot randomized block design with four replications, in a (2 x 6) + 1 arrangement. The main formulations of atrazine (WG and xerogel) were allocated in the plots, and the herbicide concentrations (0, 3200, 3600, 4200, 5400 and 8000 g ha-1), in the subplots. Leaching was determined comparatively by using bioassays with oat and chromatographic analysis. The results showed a greater concentration of the herbicide in the topsoil (0-4 cm) in the treatment with the xerogel formulation in comparison with the commercial formulation, which contradicts the results obtained with bioassays, probably because the amount of herbicide available for uptake by plants in the xerogel formulation is less than that available in the WG formulation.

O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto da interferência de Euphorbia heterophylla (EPHHL) em diferentes densidades e épocas de semeadura sobre o rendimento do feijoeiro e seus componentes e o nível de dano econômico (NDE). O experimento foi conduzido em campo em delineamento de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. Nas parcelas principais foram alocadas oito densidades de EPHHL (0, 6, 10, 17, 29, 49, 83 e 142 pl m-2) e, nas subparcelas, duas épocas de semeadura da infestante (12 dias antes da semeadura do feijoeiro e simultaneamente à cultura). As perdas de rendimento da cultura do feijão foram diretamente proporcionais à densidade de plantas de EPHHL. A implantação simultânea das espécies cultivada e daninha resultou em perda máxima de 48% no rendimento de grãos de feijão, enquanto a semeadura de EPHHL 12 dias antes do feijoeiro resultou em perda de 60% no rendimento de grãos. O número de legumes por planta foi o principal componente do rendimento afetado pela competição. Cada planta de EPHHL reduziu em 2,4 e 5,5% o rendimento de grãos de feijoeiro, para as situações de implantação simultânea e 12 dias antes da semeadura da cultura, respectivamente. Análise de sensibilidade indicou que os valores de NDE dependeram da época de implantação da planta daninha, da expectativa de rendimento da cultura, da eficiência do herbicida, do valor do produto colhido e do custo do controle. Entretanto, em todas as simulações, o NDE foi muito baixo (<3,3 plantas m-2), enfatizando a necessidade de herbicidas residuais para evitar perdas econômicas na cultura.

This study aimed to assess the impact of Euphorbia heterophylla(EPHHL) interference at different densities and sowing dates on common bean grain yield and its components, and to determine crop weed economic threshold (WET). The field experiment consisted of a randomized block design in a split plot arrangement of the treatments, with four replicates. On the main plots, eight densities of EPHHL (0, 6, 10, 17, 29, 49, 83 and 142 pl m-2) were allocated; and on the subplots, there were two sowings of weeds (12 days before and simultaneous to the bean crop sowing). The common bean grain yield losses were directly proportional to weed density. Simultaneous employment of crop and weed resulted in the maximum 48% of bean grain yield loss. The sowing of EPHHL 12 days before bean reduced crop grain yield in 60%. The number of pods per plant was the main yield component affected by weed interference. Each EPHHL plant has reduced from 2.4 to 5.5% the common bean grain yield, when sowed simultaneous and 12 days prior to the crop, respectively. Sensitivity analysis indicate that the WET depended on the crop grain yield potential, the efficiency of the herbicide, the crop value, and the cost of EPHHL control. However, in all the simulations, the WET was very low (< 3.3 plants m-2), which emphasizes the need of residual herbicides to avoid crop economic losses.

O composto diclorofenoxiacetato (2,4-D) foi o primeiro herbicida orgânico, sistêmico, seletivo e de aplicação em pós-emergência desenvolvido no mundo. Juntamente com a revolução verde, ele contribuiu para elevar a produção dos cereais nas décadas posteriores a 1950. Esse produto é uma auxina sintética que pode ser utilizada como regulador do crescimento vegetal ou, ainda, como herbicida para o controle de espécies daninhas dicotiledôneas. Várias espécies infestantes dicotiledôneas que apresentam dificuldade de controle com outros herbicidas são suscetíveis ao 2,4-D. Contudo, a utilização desse herbicida fica restrita pela falta de seletividade em algumas culturas agrícolas. Nas últimas décadas, a descoberta de genes relacionados à tolerância ao 2,4-D em bactérias encontradas no solo e a sua transferência para culturas possibilitaram o desenvolvimento de linhagens tolerantes ao produto. Os objetivos desta revisão de literatura foram apresentar os genes e a atividade das enzimas responsáveis pela tolerância ao herbicida 2,4-D; ilustrar os mecanismos envolvidos na seletividade ao 2,4-D e a outros herbicidas; e equacionar algumas implicações para o manejo de plantas daninhas. O primeiro gene de tolerância ao 2,4-D descoberto foi o tfdA, encontrado no plasmídeo pJP4 da bactéria Cupriavidus necator. Este gene codifica a enzima 2,4-D/oxoglutarato dioxigenase, a qual realiza a conversão do 2,4-D em 2,4-diclorofenol e glioxilato. No final da década de 1980, foi realizada a primeira inserção do gene tfdA em plantas de Nicotiana tabacum, mediada por Agrobacterium tumefaciens. Isso conferiu tolerância de plantas de fumo ao 2,4-D. Resultados similares foram obtidos com inserções posteriores deste gene em plantas de Gossypium hirsutum, Brassica juncea e Vitis vinifera. Com a continuidade dos estudos de bactérias de solo, identificaram-se outros dois genes: o gene rdpA de Sphingobium herbicidivorans MH, que codifica a enzima ariloxialcanoato dioxigenase-1 (AAD-1); e o sdpA de Delftia acidovorans MC1, que codifica a enzima ariloxialcanoato dioxigenase-1(AAD-12). Essas duas enzimas são similares, mas têm cinética enzimática diferenciada e são capazes de degradar o 2,4-D e outros herbicidas. A enzima AAD-1 degrada o 2,4-D e, surpreendentemente, alguns herbicidas inibidores da acetil-CoA carboxilase (ACCase) do grupo dos ariloxifenoxipropionatos (FOPs). A enzima AAD-12 apresenta alta afinidade de ligação com os auxínicos 2,4-D, MCPA, triclopyr e fluroxypyr. Atualmente os genes que codificam estas enzimas estão sendo utilizados para o desenvolvimento de cultivares de soja, algodão e milho tolerantes ao 2,4-D e FOPs. Plantas de soja com o transgene sdpA se mostraram tolerantes ao 2,4-D. Plantas de milho contendo o gene rdpA também são tolerantes aos herbicidas FOPs. Trabalhos realizados com as espécies daninhas Conyza bonariensis, Conyza canadensis e Amaranthus palmeri resistentes ao herbicida glyphosate têm mostrado controle adequado com o 2,4-D. Portanto, os genes sdpA e rdpA são bons candidatos no desenvolvimento de culturas tolerantes ao 2,4-D e deverão ampliar as opções de controle de espécies daninhas de difícil manejo com outros herbicidas.

The compound dichlorophenoxyacetate (2,4-D) was the first organic, systemic, selective herbicide, and for post-emergence application to be developed in the world. Along with the green revolution, this herbicide has helped to increase the cereal production on the decades after 1950. This product is a synthetic auxin that can be used as a plant growth regulator or as an herbicide for the control of broad-leaved weeds. Several broad-leaved weed species that have proved difficult to control with other herbicides are susceptible to 2,4-D. However, the use of this herbicide is restricted due to the lack of selectivity in certain crops. In recent decades, the discovery of genes related to 2,4-D tolerance in soil bacteria and its transfer to crops enabled the development of tolerance to the herbicide. The objectives of this literature review are to describe the enzymes and genes responsible for 2,4-D tolerance; to illustrate the mechanisms involved in the selectivity to 2,4-D and to other herbicides; and to analyze some of the implications for weed management. The first 2,4-D tolerance gene to be discovered was tfdA, which was found in the plasmid pJP4 from the bacterium Cupriavidus necator. This gene encodes for the 2,4 D/oxoglutarate dioxygenase enzyme, which catalyzes the conversion of 2,4-D to 2,4 dichlorophenol and glyoxylate. During the late 1980s occurred the first insertion of the tfdA gene in plants of Nicotiana tabacum via Agrobacterium tumefaciens. This conferred tolerance of tobacco plants to 2,4-D. Similar results were obtained with insertion of this gene into plants from several crops, such as Gossypium hirsutum, Vitis vinifera, and Brassica juncea. Studies on soil bacteria have identified two other genes, the rdpA gene from Sphingobium herbicidivorans MH, which encodes the enzyme ariloxyalkanoate-dioxygenase-1 (AAD-1); and the sdpA gene from Delftia acidovorans MC1, which encodes the enzyme ariloxyalkanoate-dioxygenase-12 (AAD-12). These two enzymes are similar, but have different enzyme kinetics and are able to degrade 2,4-D and other herbicides. The AAD-1 enzyme degrades 2,4-D and, surprisingly, the ariloxyphenoxypropionate (AAPP) herbicides, which inhibit acetyl-CoA carboxylase (ACCase). The AAD-12 enzyme has a high binding affinity with the auxins 2,4-D, MCPA, triclopyr, fluroxypyr. Currently, the genes encoding these enzymes are being used for the development of soybean, cotton, and corn tolerant to 2,4-D and AAPP. Soybean plants with the gene sdpA are highly tolerant to 2,4-D. Corn plants containing the gene rdpA are also tolerant to AAPP. Work carried out with the glyphosate resistant weeds Conyza bonariensis, Conyza canadensis, and Amaranthus palmeri have shown adequate control with 2,4-D. Therefore, the sdpA and rdpA genes are good candidates to develop 2,4-D tolerant crops and should expand the options to control weeds resistant to other herbicides.