Herbicidas alternativos para o controle de Conyza sumatrensis (Retz.) E. H. Walker resistentes aos inibidores da ALS e EPSPs ¹

Alternative herbicides to control Conyza sumatrensis (Retz.) E. H. Walker resistant to and EPSPs inhibitors

RESUMO

A buva (Conyza sumatrensis), uma das principais plantas daninhas já identificadas no sul do Brasil, vem apresentando controle insatisfatório, em resposta à aplicação dos herbicidas chlorimuron-ethyl e glyphosate. Por esta razão, o objetivo deste estudo foi avaliar herbicidas alternativos, visando ao controle de biótipos de C. sumatrensis, com resistência de nível baixo ao herbicida chlorimuron-ethyl e resistentes ao herbicida glyphosate. O experimento foi realizado em casa de vegetação, entre abril e agosto de 2012, no município de Passo Fundo, RS. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições, sendo avaliados 15 tratamentos com herbicidas, além de uma testemunha sem aplicação. As variáveis consideradas foram controle percentual, aos 14, 21 e 28 dias após a aplicação dos tratamentos (DAT) e a matéria seca da parte aérea, aos 28 DAT. Como resultados, observou-se que os biótipos foram 100% controlados, aos 28 DAT, pelos tratamentos alternativos de paraquat + diuron; ammonium glufosinate; glyphosate + 2,4-D; glyphosate + ammonium glufosinate; 2,4-D; tembotrione e tembotrione + atrazine. O biótipo 17 evidenciou menor sensibilidade aos herbicidas inibidores da ALS e os biótipos 05, 17 e 20 não foram controlados pelo herbicida glyphosate.

Palavras-chave:
Conyza sumatrensis; Chlorimuron-ethyl; Glyphosate

ABSTRACT

Horseweed (Conyza sumatrensis), the major weed already identified in southern Brazil come presenting unsatisfactory control in response to application of herbicide chlorimuron-ethyl and glyphosate. In this context, the aim of this study was evaluating alternative herbicides for control of biotypes of C. sumatrensis with low-level resistance to the herbicide chlorimuron-ethyl and glyphosate-resistant. The experiment was carried out in a greenhouse, in a period during the interval April to August 2012, in Passo Fundo / RS. The experimental design was the completely randomized with four replications, with 15 herbicide treatments, plus an untreated control. The variables evaluated were percent control at 14, 21 and 28 days after treatment (DAT) and dry weight of shoot at 28 DAT. The results showed that the biotypes were 100% controlled at 28 DAT for alternative treatments of paraquat + diuron, ammonium glufosinate, glyphosate + 2,4-D, glyphosate and ammonium glufosinate; 2,4-D; tembotrione and tembotrione + atrazine. The biotype 17 showed less sensitivity to ALS-inhibiting herbicides, and biotypes 05, 17 and 20 were not controlled by glyphosate.

Key words:
Conyza sumatrensis; Chlorimuron-ethyl; Glyphosate

Introdução

O uso de novas tecnologias na agricultura aumentou, notavelmente, a produção de alimentos em todo o mundo. Segundo Powles & Yu (2010), o aumento da produção de alimentos está associado ao maior uso de agroquímicos na agricultura, em especial os herbicidas. Contudo, a aplicação sucessiva do mesmo herbicida ou de herbicidas diferentes, mas com o mesmo mecanismo de ação, pode selecionar plantas daninhas resistentes. Conforme Uizurrun & Leaden (2012), o uso de tecnologias recentes, como a soja resistente ao glyphosate, não melhorou o manejo de plantas daninhas e, ainda, contribuiu para o surgimento de resistência aos herbicidas mais utilizados.

As diferenças de sensibilidade das plantas daninhas aos herbicidas podem caracterizar resistência de nível baixo. Isso ocorre quando existe diferença no controle entre biótipos resistente e susceptível, em doses abaixo da dose registrada. Entretanto, na dose de registro do herbicida os biótipos são controlados. O que ocorre na prática é redução da sensibilidade dos biótipos aos herbicidas, mas eles continuam sendo controlados com a dose registrada (indicada na bula), não sendo, assim, classificados como resistentes. Nestes casos, pode-se considerar a possibilidade de que os biótipos estão evoluindo para resistência (Santos et al., 2014).

No sul do Brasil, a produção de soja é destaque na agricultura e tem como uma das principais plantas daninhas a buva (Conyza spp.). A seleção dessa planta daninha, na cultura, ocorreu pela introdução da soja Roundup Ready (RR), que aumentou a pressão de seleção pelo uso do glyphosate. Esse herbicida age inibindo a 5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase (EPSPs), que é a enzima responsável pela reação da biossíntese de aminoácidos aromáticos, como triptofano, tirosina e fenilalanina (Moreira et al., 2007). Já foram identificados no sul do Brasil biótipos de C. bonariensis (Moreira et al., 2007; Vargas et al., 2007), C. canadenses (Moreira et al., 2007; Lamego & Vidal, 2008) e C. sumatrensis (Retz.) E.Walker (Heap, 2013) resistentes ao herbicida glyphosate.

Com a comprovação da resistência ao herbicida glyphosate em biótipos Conyza spp., na região Sul, outros herbicidas passaram a ser utilizados para controlar a buva, entre eles o chlorimuron-ethyl. Esse herbicida atua na inibição da acetolactato sintase (ALS), interrompe a síntese de proteína, que por sua vez interfere na síntese de DNA e no crescimento celular (Rodrigues & Almeida, 2011). Contudo, foram identificados biótopos de C. sumatrensis (Retz.) E.Walker com resistência múltipla aos herbicidas chlorimuron-ethyl e glyphosate (Heap, 2013).

Para Boerboom (1999), o aspecto mais importante da prevenção e manejo da resistência é a recomendação de práticas e sistemas de produção em que a pressão de seleção de biótipos resistentes à determinado herbicida seja reduzida. Além disso, podem evitar a seleção de novos biótipos resistentes, sendo também ferramenta fundamental no controle de espécies já resistentes (Oliveira Neto et al., 2010).

O uso de misturas formuladas ou aplicações sequenciais de herbicidas para manejo e prevenção de biótipos resistentes está fundamentado no fato de que os ingredientes ativos controlam, eficientemente, os dois biótipos da mesma espécie, ou seja, o biótipo resistente a um dos herbicidas é controlado pelo outro ingrediente ativo da mistura (Powles & Holtum, 1994). Assim, o estudo de alternativas de controle é fundamental para o adequado manejo dos biótipos resistentes (López-Ovejero et al., 2006).

Objetivou-se com este estudo avaliar herbicidas alternativos para o controle de biótipos de C. sumatrensis, com resistência de nível baixo ao herbicida chlorimuron-ethyl e resistentes ao herbicida glyphosate.

Material e Métodos

Os experimentos foram conduzidos em condições de casa de vegetação da Embrapa Trigo, em Passo Fundo, RS (28º15'46" S e 52º24'24" W, a 684 m de altitude). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Foram selecionados quatro biótipos de C. sumatrensis (2, 5, 17 e 20), identificados na Tabela 1. Os biótipos selecionados foram identificados no Departamento de Biologia da Universidade Federal de Santa Maria, como Conyza sumatrensis (Retz.) E. Walker (Teles et al., 2013) e depositados no herbário, sob os números SMDM 13950, SMDM 13951, SMDM 13952 e SMDM 13953.

Tabela 1:
Identificação do município, das coordenadas do local de coleta dos biótipos de C. sumatrensis e a resposta desses biótipos à aplicação dos herbicidas chlorimuron-ethyl e glyphosate, avaliados no primeiro experimento realizado em 2011

• S=Susceptível; R=Resistente e MS=Menor Sensibilidade.

As unidades experimentais foram compostas de copos plásticos com capacidade para 500 mL, preenchidos com substrato, composto de turfa de produção da Florestal S.A. (Gardem Plus Turfa Fértil) e calcário calcítico ativado com minerais (N = 0,02%; P₂O₅ = 0,08% e K₂O=0,04%). Após a emergência, foi realizado desbaste, deixando-se três plantas por copo.

Foram avaliados 15 herbicidas para o controle dos quatro biótipos de buva, além de uma testemunha, sem aplicação de herbicida (Tabela 2). A aplicação dos herbicidas foi realizada quando os biótipos atingiram o estádio fenológico de sete a oito folhas e, ou, 5 a 7 cm de altura, com pulverizador costal pressurizado por CO₂ equipado com pontas do tipo leque Teejet XR 115.02, espaçadas em 0,5 m, e volume de calda de 150 L ha^-1, utilizando-se pressão de trabalho de 1,62 kgf cm^-2.

Tabela 2:
Tratamentos aplicados no estádio fenológico de 7 a 8 folhas e, ou, 5 a 7 cm de altura dos biótipos de C. sumatrensis 2, 5, 17 e 20. Embrapa Trigo, 2012

• ^1/Ingrediente ativo; ^2/produto comercial; ^3/Adição de adjuvante Lauril éter sulfato de sódio 279 g L^-1 (Hoefix^(r)) a 0,25% vv^-1; ^4/Adição de adjuvante a base de hidrocarbonetos alifáticos 756 g L^-1 (Assist^(r)) a 0,05% v v^-1.

As variáveis avaliadas foram controle (%) e matéria seca (g ha^-1) da parte aérea da planta, em relação à das plantas não tratadas. As avaliações de controle foram realizadas visualmente, por dois avaliadores, aos 14, 21 e 28 DAT (dias após a aplicação dos tratamentos), utilizando-se escala percentual, em que zero representou ausência de sintomas e cem a morte das plantas (Frans et al., 1986). Após a última avaliação, realizou-se a colheita das plantas para determinar a produção de matéria seca da parte aérea. Para isso, submeteu-se o material vegetal à secagem em estufa de circulação forçada de ar, à 60 ºC, até se obter a massa constante, quando foi pesado o material. Transformaram-se os valores de peso para valores percentuais, comparando-se a matéria seca obtida nos tratamentos que receberam herbicida com a matéria seca média obtida na testemunha, considerada 100%.

Os dados foram verificados quanto à homogeneidade da variância e, posteriormente, submetidos à ANOVA (p ≤ 0,05), utilizando-se o software "ASSISTAT 7.6 BETA" (Silva & Azevedo, 2009) e, verificando-se efeito significativo para alguma variável-resposta, suas médias foram comparadas pelo teste de agrupamento de médias de Scott-Knott (p < 0,05).

Na segunda etapa do trabalho, foi avaliada a capacidade dos biótipos 2, 5, 17 e 20 de metabolizarem o herbicida chlorimuron-ethyl, na presença de dois inibidores do citocromo P450 monoxigenase, butóxido de piperonila (Singh et al., 1998) e malation (Yu et al., 2004). O delineamento e as unidades experimentais foram iguais aos descritos anteriormente.

Os tratamentos avaliados foram: butóxido de piperonila (2100 g ha^-1) e malation (1000 g ha^-1), aplicados 60 e 30 min., respectivamente, antes do herbicida chlorimuron-ethyl, além de uma testemunha, sem aplicação dos inibidores. Foram avaliadas quatro doses do herbicida chlorimuron-ethyl (0, 10, 20 e 40 g ha^-1), na presença dos inibidores. A aplicação dos tratamentos foi realizada em 11/07/2013, quando as plantas de buva atingiram estádio de oito a dez folhas, com uso de pulverizador costal pressurizado por CO₂, equipado com pontas do tipo leque Teejet XR 115.02, espaçadas em 0,5 m, e volume de calda de 150 L ha^-1, pressão de trabalho de 1,62 kgf cm^-2. Foram realizadas avaliações de percentagem de controle aos 7, 14, 21 e 42 DAT.

Resultados e Discussão

O resultado da análise da variância indicou interação significativa, entre tratamentos e biótipos de C. sumatrensis, em todas as variáveis analisadas, quando se aplicaram os herbicidas alternativos. Na primeira avaliação, realizada aos 14 DAT, observa-se maior nível de controle do tratamento com paraquat + diuron (98%) sobre os biótipos 2, 5, 17 e 20 (Tabela 3). Observou-se controle de 95% para todos os biótipos, quando se utilizaram os tratamentos ammonium glufosinate e glyphosate + ammonium glufosinate (Tabela 3). Os biótipos 2 e 20 foram mais sensíveis ao tratamento glyphosate + chlorimuron-ethyl, com 80% de controle, enquanto os biótipos 5 e 17 evidenciaram controles de 75 e 76,2%, respectivamente (Tabela 3). A aplicação isolada do glyphosate proporcionou controle de 75% para o biótipo 2, porém, para os biótipos 5, 17 e 20 os controles foram de 15, 30 e 25%, respectivamente (Tabela 3). Os demais tratamentos evidenciaram controles inferiores a 60%, para os biótipos (Tabela 3).

Tabela 3:
Controle percentual de biótipos de C. sumatrensis 2, 5, 17 e 20, no estádio fenológico de 7 a 8 folhas e, ou, 5 a 7 cm de altura, 14 dias após o tratamento (DAT) com 15 herbicidas e uma testemunha, sem aplicação de herbicida. Embrapa Trigo, 2013

• ^1/Ingrediente ativo; ^2/Adição de adjuvante Lauril éter sulfato de sódio 279 g L^-1 (Hoefix^(r)) a 0,25% v v^-1;
• ^3/Adição de adjuvante hidrocarbonetos alifáticos 756 g L^-1 (Assist^(r)) a 0,05% vv^-1; ^4/ Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, e maiúsculas, nas linhas, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Scott-Knott (p < 0,05).

Aos 21 DAT, o maior nível de controle dos biótipos foi, novamente, observado no tratamento com paraquat + diuron (acima de 98,5%) (Tabela 4). Contudo, os tratamentos com ammonium glufosinate, glyphosate + 2,4-D e glyphosate + ammonium glufosinate não apresentaram diferença significativa do tratamento paraquat + diuron, com controles entre 95,3 e 99% (Tabela 4). As aplicações de glyphosate + chlorimuron-ethyl, tembotrione + atrazine e 2,4-D apresentaram controles entre 81,2 e 93,7%, porém, o biótipo 17 foi menos sensível ao tratamento com glyphosate + chlorimuron-ethyl, com controle de 86,2%, comparado com os demais biótipos (Tabela 4). No tratamento com metsulfuron-methyl, o biótipo 2 evidenciou a maior sensibilidade (85%), não diferindo dos controles com glyphosate + chlorimuron-ethyl, tembotrione + atrazine e 2,4-D (Tabela 4). Os demais tratamentos apresentaram níveis de controle abaixo de 80% (Tabela 4).

Tabela 4:
Controle percentual dos biótipos de C. sumatrensis 2, 5, 17 e 20, no estádio fenológico de 7 a 8 folhas e, ou, 5 a 7 cm de altura, 21 dias após a o tratamento (DAT) com 15 herbicidas e uma testemunha, sem aplicação de herbicida

• ^1/Ingrediente ativo; ^2/Adição de adjuvante Lauril éter sulfato de sódio 279 g L^-1 (Hoefix^(r)) a 0,25% vv^-1;
• ^3/Adição de adjuvante hidrocarbonetos alifáticos 756 g L^-1 (Assist^(r)) a 0,05% v v^-1; ^/4 Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, e maiúsculas, nas linhas, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Scott-Knott (p < 0,05).

Na última avaliação de controle, realizada aos 28 DAT, o maior nível de controle dos biótipos (100%), novamente, foi observado nos tratamentos paraquat + diuron; ammonium glufosinate; glyphosate + 2,4-D e glyphosate + ammonium glufosinate, além dos tratamentos com 2,4-D, tembotrione e tembotrione + atrazine (Tabela 5). Trabalhos realizados com a aplicação de paraquat + diuron (Vargas et al., 2007) e de glyphosate + 2,4-D (Oliveira Neto et al., 2010), também evidenciaram 100% de controle em buvas resistentes ao glyphosate. Todavia, Moreira et al. (2010), testando a aplicação de ammonium glufosinate e glyphosate + ammonium glufosinate encontraram controles intermediários em biótipos de Conyza spp. resistentes ao glyphosate no estádio fenológico de dez folhas.

Tabela 5:
Controle percentual dos biótipos de C. sumatrensis 2, 5, 17 e 20, no estádio fenológico de 7 a 8 folhas e, ou, 5 a 7 cm de altura, 28 dias após a o tratamento (DAT) com 15 herbicidas e uma testemunha, sem aplicação de herbicida. Embrapa Trigo, 2013

• ^1/Ingrediente ativo; ^2/Adição de adjuvante Lauril éter sulfato de sódio 279 g L^-1 (Hoefix^(r)) a 0,25% vv^-1;
• ^3/Adição de adjuvante hidrocarbonetos alifáticos 756 g L^-1 (Assist^(r)) a 0,05% vv^-1; ^/4 Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, e maiúsculas, nas linhas, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Scott-Knott (p < 0,05).

Os resultados mostram que o herbicida ammonium glufosinate, sozinho e em associação com o glyphosate, foi eficiente no controle dos biótipos avaliados, porém, o estádio fenológico dos biótipos foi de oito a dez folhas e, ou, 5 a 7 cm de altura. Contudo, existem relatos na literatura sobre a influência do estádio de desenvolvimento na eficiência do ammonium glufosinate, no controle de buva resistente ao glyphosate (Talbert et al., 2004; Moreira et al., 2010).

A aplicação do herbicida glyphosate aos 28 DAT evidenciou diferenças no controle entre os biótipos avaliados; o biótipo 2 apresentou o maior nível de controle com a aplicação do glyphosate (80%), enquanto os demais biótipos não foram controlados, evidenciando-se menor sensibilidade e, ou, resistência ao herbicida (Tabela 5). Já, para o tratamento chlorimuron-ethyl aos 28 DAT, também se constatou diferença no controle entre os biótipos avaliados, sendo que a maior e a menor sensibilidade ao chlorimuron foram observadas para os biótipos 5 (100%) e 17 (45%), respectivamente, e os biótipo 2 e 20 tiveram taxas de controle semelhantes (Tabela 5). Contudo, fazendo-se a associação do glyphosate com o chlorimuron-ethyl, o biótipo 17 permaneceu com a menor sensibilidade, 73,7%; já os demais biótipos foram eficientemente controlados (100%) (Tabela 5). Os resultados acima evidenciam a dificuldade de controle do biótipo 17 com uso de chlorimuron-ethyl, e dos biótipos 5, 17 e 20, com uso de glyphosate, inclusive com controle insatisfatório (73,7%) dos herbicidas em associação sobre o biótipo 17 (Tabela 5).

A aplicação de nicosulfurom + atrazine controlou em 100% os biótipos 2 e 5, não havendo diferença entre os tratamentos com maior nível de controle aos 28 DAT. No entanto, os biótipos 17 e 20 mostram menor sensibilidade à associação de nicosulfurom + atrazine, com níveis de controle de 90 e 82,5%, respectivamente (Tabela 5). No tratamento com metsulfuron-methyl, o biótipo 2 evidenciou a maior sensibilidade (85%), entre os biótipos avaliados e não apresentou diferença do controle com o chlorimuron-ethyl (Tabela 5). O biótipo 17 apresentou a menor sensibilidade ao metsulfuron-methyl, entre os biótipos avaliados, com controle de 45% e, também, não diferiu dos controles com iodosulfuron-methyl sodium e chlorimuron-ethyl. Os demais tratamentos nos biótipos ficaram com controles abaixo de 75% (Tabela 5).

De forma geral, os resultados indicam que o biótipo 17 apresenta menor sensibilidade aos herbicidas inibidores da enzima ALS (chlorimuron-ethyl, nicosulfurom, iodosulfuron-methyl sodium e metsulfuron-methyl). Porém, Vargas et al. (2007) identificaram os herbicidas chlorimuron-ethyl e metsulfuron-methyl como eficientes no controle de buva resistente ao glyphosate. Portanto, a buva apresentou-se sensível aos herbicidas inibidores da ALS. Contudo, podem ter ocorrido modificações morfofisiológicas na planta de buva que resultaram em resistência de nível baixo a esses herbicidas. O mecanismo mais comum de sobrevivência das espécies aos herbicidas inibidores da ALS é a capacidade da planta de metabolizar a molécula herbicida (Sweester et al., 1982). Entre as reações metabólicas mais comuns, envolvidas na seletividade das espécies aos inibidores da ALS, estão a hidroxilação do anel aromático, a hidroxilação alifática, a desalquilação, a desesterificação e a conjugação. A enzima citocromo P-450 mono-oxigenase está, muitas vezes, associada com reações de hidroxilação das moléculas de herbicida (Vidal, 2002). No entanto, na segunda etapa do trabalho, a aplicação dos inibidores do citocromo P450 monoxigenase, butóxido de piperonila e malation, não aumentou a fitotoxicidade do herbicida chlorimuron-ethyl sobre os biótipos de buva no estádio fenológico de oito a dez folhas (Tabela 6). Esse resultado indica que os biótipos de buva não metabolizam o chlorimuron-ethyl e que a sobrevivência dos biótipos nesse estádio está relacionada com outro mecanismo.

Tabela 6:
Controle percentual dos biótipos de C. sumatrensis 2, 5, 17 e 20, no estádio fenológico de 8 a 10 folhas e, ou 6 a 8 cm de altura, 42 dias após o tratamento com doses crescentes de chlorimuron-ethyl, na presença de dois inibidores do citocromo P450 monoxigenase. Embrapa Trigo, 2013

• ^1/Ingrediente ativo; ^2/ Butóxido de piperonila; ^3/ Coeficiente de Variação; ^4/ Médias seguidas de mesma letra minúscula nas colunas e maiúsculas nas linhas, por biótipos, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Scott-Knott (p < 0,05).

No controle com o herbicida glyphosate, somente o biótipo 2 demonstrou sensibilidade, já os demais biótipos não foram controlados pelo herbicida, evidenciando a menor sensibilidade e, ou, a resistência dos biótipos ao glyphosate. A resistência de biótipos de Conyza spp. ao herbicida glyphosate já foi identificada no Rio Grande do Sul (Vargas et al., 2007; Lamego & Vidal, 2008). A partir dessa identificação, a incidência de biótipos de buva com resistência e, ou, com menor sensibilidade ao glyphosate tem aumentado no Estado. No entanto, mesmo fazendo a associação do herbicida chlorimuron-ethyl ao glyphosate, o biótipo 17 evidenciou menor sensibilidade. Essa menor sensibilidade à associação de produtos pode evoluir para um biótipo com resistência múltipla aos herbicidas, dificultando o seu controle. Os demais biótipos (2, 17 e 20) foram eficientemente controlados pela associação de chlorimuron-ethyl + glyphosate.

Na Tabela 7, são apresentadas as percentagens de redução da matéria seca por meio da aplicação dos tratamentos herbicidas, aos 28 DAT, confirmando os resultados de controle dos biótipos com o uso dos herbicidas paraquat + diuron, ammonium glufosinate, glyphosate + 2,4-D e glyphosate + ammonium glufosinate. Os demais resultados também seguem a mesma tendência dos resultados de controle aos 28 DAT.

Tabela 7:
Percentual da matéria seca da parte aérea dos biótipos de C. sumatrensis 2, 5, 17 e 20, no estádio fenológico de 7 a 8 folhas e, ou, 5 a 7 cm de altura, 28 dias após a o tratamento (DAT) com 15 herbicidas e uma testemunha, sem aplicação

• ^1/Ingrediente ativo; ^2/Adição de adjuvante Lauril éter sulfato de sódio 279 g L^-1 (Hoefix^(r)) a 0,25% vv^-1;
• ^3/Adição de adjuvante hidrocarbonetos alifáticos 756 g L^-1 (Assist^(r)) a 0,05% vv^-1; ^/4 Médias seguidas de mesma letra minúscula, nas colunas, e maiúsculas, nas linhas, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Scott-Knott (p < 0,05).

Conclusões

O biótipo 17 evidenciou menor sensibilidade aos herbicidas inibidores da ALS e os biótipos 05, 17 e 20 não foram controlados pelo herbicida glyphosate. Os tratamentos alternativos avaliados controlam todos os biótipos de C. sumatrensis.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Dez 2015

Histórico

• Recebido
  13 Nov 2013
• Aceito
  24 Ago 2015