Método alternativo de avaliação da absorção de atrazine por plantas de Brachiaria plantaginea

Alternative method for evaluation of atrazine asorption by Brachiaria plantaginea plants

Resumos

Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação da Universidade Estadual de Maringá-PR, objetivando desenvolver metodologia alternativa para avaliar a absorção foliar e radicular de herbicidas. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com 11 e 5 tratamentos para os solos arenoso e argiloso, respectivamente, ambos os experimentos com quatro repetições, constituídos por plantas de B. plantaginea em dois estádios. O herbicida atrazine foi aplicado nas doses de 2,5 e 3,0 kg ha¹ em solos arenoso e argiloso, utilizando um pulverizador costal pressurizado por CO2. Os tratamentos foram constituídos por plantas protegidas com canudos plásticos em solo descoberto e plantas desprotegidas em solo coberto com papel-alumínio, associadas a condições de solo seco e úmido, ou em ambas as condições, acrescidas de irrigação de 20 mm apenas ao solo após aplicação. A absorção foliar da atrazine foi eficiente no controle de B. plantaginea com duas a três folhas em solo arenoso e argiloso, ao contrário do estádio de quatro a cinco folhas, onde houve necessidade de associar os efeitos da absorção foliar e radicular para se obter controle satisfatório. A irrigação de 20 mm ampliou o controle da absorção radicular de B. plantaginea em diferentes estádios de plantas, solo e umidade do solo. A metodologia apresentou-se viável como ferramenta alternativa para avaliação da absorção foliar e radicular de herbicidas, no controle de gramíneas em estádio inicial de desenvolvimento.

herbicida; metodologia; planta daninha; pós-emergência inicial

ARTIGOS

Método alternativo de avaliação da absorção de atrazine por plantas de Brachiaria plantaginea

Alternative method for evaluation of atrazine asorption by Brachiaria plantaginea plants

Maciel, C.D.G.^I; Constantin, J.^II; Oliveira Jr., R.S.^II; Farias, A.^III

^IDoutorando em Agricultura do DPV/FCA/UNESP, Fazenda Lageado. Caixa Postal 237, 18603-970 Botucatu-SP

^IIProfessor Dr. do Dep. de Agronomia da Universidade Estadual de Maringá - UEM, Av. Colombo, 5790, 87020-900 Maringá-PR

^IIIEngenheiro-Agrônomo da Syngenta do Brasil S/A

RESUMO

Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação da Universidade Estadual de Maringá-PR, objetivando desenvolver metodologia alternativa para avaliar a absorção foliar e radicular de herbicidas. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com 11 e 5 tratamentos para os solos arenoso e argiloso, respectivamente, ambos os experimentos com quatro repetições, constituídos por plantas de B. plantaginea em dois estádios. O herbicida atrazine foi aplicado nas doses de 2,5 e 3,0 kg ha¹ em solos arenoso e argiloso, utilizando um pulverizador costal pressurizado por CO₂. Os tratamentos foram constituídos por plantas protegidas com canudos plásticos em solo descoberto e plantas desprotegidas em solo coberto com papel-alumínio, associadas a condições de solo seco e úmido, ou em ambas as condições, acrescidas de irrigação de 20 mm apenas ao solo após aplicação. A absorção foliar da atrazine foi eficiente no controle de B. plantaginea com duas a três folhas em solo arenoso e argiloso, ao contrário do estádio de quatro a cinco folhas, onde houve necessidade de associar os efeitos da absorção foliar e radicular para se obter controle satisfatório. A irrigação de 20 mm ampliou o controle da absorção radicular de B. plantaginea em diferentes estádios de plantas, solo e umidade do solo. A metodologia apresentou-se viável como ferramenta alternativa para avaliação da absorção foliar e radicular de herbicidas, no controle de gramíneas em estádio inicial de desenvolvimento.

Palavras-chave: herbicida, metodologia, planta daninha, pós-emergência inicial.

ABSTRACT

Two trials were carried out at the Universidade Estadual de Maringá, PR-Brazil, to develop an alternative method to evaluate foliar and root absorption of herbicides. A random experimental design was arranged, with eleven or five treatments, for sandy or clay soils, respectively,both with four replicates. Atrazine was applied at rates of 2.5 or 3.0 kg ha^-1 in sandy or clay soil samples, respectively, with a CO₂-pressured sprayer. Treatments included: plants protected with plastic covers, on uncovered soil and uncovered plants on aluminum-covered soil, combined with protected soil moisture conditions: dry, humid or under both conditions, supplied by extra 20 mm soil irrigation after application. Atrazine foliar absorption was efficient to controlB. plantaginea at two- to three-leaf stage, both in sandy and clay soils. For efficient control at four- to five-leaf stage, the association of foliar and root absorption was necessary to attain satisfactory control. Irrigation of 20 mm increased the level of control provided by root absorption of B. plantaginea, under different plant stages, soils or moisture levels. The method was found to be a feasible alternative to evaluate foliar and root absorption of herbicides used to control early-stage grass weeds.

Key words: herbicide, methodology, weeds, early post-emergence.

INTRODUÇÃO

A utilização do atrazine como herbicida na agricultura já é consagrada no mundo inteiro, inclusive pela versatilidade de ser empregada em culturas perenes e anuais. Na cultura do milho, é aplicada isoladamente ou em mistura com outros herbicidas, nas modalidades de pré e pós-emergência inicial para o controle de plantas daninhas dicotiledôneas anuais e algumas gramíneas (Rodrigues & Almeida, 1998).

Algumas publicações relatam a utilização da atrazine no controle de Brachiaria plantaginea, assim como de outras plantas daninhas, através de aplicações em pré e pós-emergência inicial, evidenciando a possibilidade de a absorção acontecer conjuntamente pelas vias radicular e foliar das plantas (Santos & Rozanski, 1979; Silva & Ueda, 1986; Almeida, 1989; Velini et al., 1993). Apesar de as recomendações técnicas priorizarem a aplicação do atrazine em pré-emergência, devido à melhor performance de controle e absorção pela via radicular, as aplicações em pós-emergência inicial, além de apresentarem considerável absorção foliar, também possibilitam disponibilizar parte da pulverização em efeito residual, minimizando o surgimento de plantas daninhas ainda durante o período crítico de prevenção de interferência (PCPI).

Das plantas daninhas consideradas problemáticas, B. plantaginea é a gramínea de maior ocorrência na região Centro-Sul do Brasil, estando presente em diferentes sistemas produtivos de países do Mercosul, como a Argentina e o Paraguai (Kissmann, 1991, 2000; Lorenzi, 2000). Esta espécie é bastante competitiva, principalmente em culturas anuais, como soja e milho, provocando prejuízos consideráveis ao rendimento e à qualidade da produção (Kissmann, 1991; Martins, 1994; Fleck, 1995; Souza et al., 1996; Merotto Jr. et al., 1997; Spacer & Vidal, 2000). Dessa forma, a importância de B. plantaginea, bem como de outras gramíneas infestantes em sistemas produtivos, justifica o desenvolvimento de metodologias eficientes, simples e economicamente viáveis para avaliações mais rigorosas da eficiência de herbicidas com ampla possibilidade de absorção. O desenvolvimento de metodologias alternativas e de baixo custo de análise para estudar as vias de absorção de herbicidas, além de permitir maior compreensão do comportamento da molécula avaliada, possibilita a adequação de tecnologias de aplicação distintas para diferentes formulações e situações nas quais são utilizadas.

Um grande número de técnicas pode ser usado para estudar a absorção foliar de herbicidas, e a escolha da mais adequada depende dos objetivos experimentais, da facilidade do procedimento e da disponibilidade de instrumentalização especializada (Devine et al., 1993). A absorção foliar é comumente medida pela aplicação de gotículas de herbicidas radiomarcados nas folhas, medindo-se a radiação remanescente na superfície foliar em vários intervalos de tempo após a aplicação por meio da lavagem da folha (Al Khatib et al., 1992; Gaskin & Holloway, 1992; Green et al., 1992; Roggenbuck et al., 1994; Hsiao et al., 1996; Wahlers et al., 1997; Sprague et al., 1999). Um cuidado importante nessa técnica envolve a escolha do solvente para lavagem da superfície foliar. Eles variam na sua habilidade em dissolver os depósitos de herbicidas nas folhas (Devine et al., 1984), ou seja, é extremamente difícil que um determinado procedimento de lavagem da folha remova apenas o herbicida depositado na superfície e não aquele que já penetrou a camada cuticular.

Bioensaios também podem ser usados para medir a penetração nas folhas (Devine et al., 1993). Por exemplo, mudanças na fluorescência da clorofila podem ser usadas para monitorar a penetração de inibidores fotossintéticos nas folhas. Uma desvantagem desses métodos é que eles não proporcionam estimativas quantitativas da penetração dos herbicidas, a menos que curvas-padrão sejam geradas, relacionando a absorção e o parâmetro fisiológico que está sendo medido.

A absorção radicular de herbicidas pelas plantas é normalmente estudada usando pedaços de tecidos, células isoladas ou protoplastos. O uso de pequenos pedaços de tecidos imersos numa solução tamponada contendo o herbicida cria um sistema experimental simples, nos quais vários fatores (pH, concentração do herbicida, temperatura) podem ser facilmente manipulados (Peterson & Edgington, 1976; Lichtner, 1983; Devine et al., 1987).

Todas as técnicas mencionadas, no entanto, demandam a intensa utilização de equipamentos, instalações e procedimentos altamente especializados, o que, normalmente, implica alto custo.

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um método alternativo para avaliação da absorção foliar e radicular de atrazine em plantas de B. plantaginea após aplicações em pós-emergência inicial.

MATERIAL E MÉTODOS

Dois experimentos foram desenvolvidos em casa de vegetação, nas dependências da Universidade Estadual de Maringá, Maringá-PR, durante os anos agrícolas de 1995/96 e 1996/97. Como substratos foram utilizados um solo classificado como Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico, textura arenosa, constituído por 69,0% de areia, 17,0% de argila, 14,0% de silte e 1,0% de matéria orgânica (experimento 1), e um Latossolo Vermelho Distroférrico, textura argilosa, contendo 9,0% de areia, 61,0% de argila, 30,0% de silte e 2,3% de matéria orgânica (experimento 2).

O delineamento experimental utilizado nos experimentos foi o inteiramente casualizado com quatro repetições, constituídas por unidades experimentais representadas por vasos com 3,5 kg de solo, nos quais foram uniformemente distribuídas sementes de B. plantaginea a 0,5 cm de profundidade, para posterior desbaste das plantas. Na aplicação dos tratamentos, as unidades experimentais encontravam-se com dez plantas e foram separadas em estádios de desenvolvimento de duas a três folhas e quatro a cinco folhas no experimento 1, e duas a três folhas no experimento 2. A adoção de dez plantas de B. plantaginea por unidade experimental simulou uma população de aproximadamente 200 plantas m^-2, uma vez que a campo este nível de infestação é bastante comum para a espécie estudada.

A configuração dos tratamentos nos experimentos foi constituída pela ausência ou presença de proteção das plantas ou do solo, proporcionando isolamento e/ou exposição à deposição da pulverização. Os tratamentos foram constituídos por duas principais variáveis: plantas protegidas com canudos plásticos em solo descoberto e plantas desprotegidas em solo coberto com papel-alumínio, associadas a condições de solo seco e úmido, ou a ambas, acrescidas de irrigação de 20 mm aplicada ao solo após aplicação. O isolamento da parte aérea das plantas de B. plantaginea foi feito utilizando-se canudos plásticos com aproximadamente 1,0 cm de diâmetro. As folhas das plantas foram cuidadosamente unidas e cobertas pelos canudos com a extremidade superior fechada, impossibilitando o contato e a absorção do herbicida pela parte aérea e, conseqüentemente, limitando a absorção apenas às raízes. Para os tratamentos com isolamento do solo, utilizou-se papel-alumínio fixado com fita adesiva, protegendo toda a superfície do solo das unidades experimentais, expondo exclusivamente apenas a parte aérea das plantas ao jato da pulverização.

Após aplicação do herbicida, os canudos plásticos e os papéis-alumínio foram cuidadosamente removidos, e em alguns tratamentos específicos foi adicionada irrigação superficial de 20 mm, direcionada ao solo. Aproximadamente 36 horas após a pulverização de atrazine, todas as unidades experimentais foram irrigadas por subsuperfície, colocandoas em bandejas com lâmina d'água, onde o umedecimento uniforme do solo procedeu-se por capilaridade através de furos nos fundos das unidades. Esse procedimento foi adotado para evitar uma possível distorção dos dados, pois irrigações superficiais certamente poderiam provocar movimentação do atrazine no solo e, dessa forma, haveria modificação da condição inicial de solo seco ou úmido. Assim, a irrigação subsuperficial evitou o estresse hídrico da planta daninha, assim como a movimentação pronunciada de atrazine no solo devido à condição de irrigação superficial.

O herbicida atrazine, na formulação comercial Atrazinax 500 SC, foi aplicado nas doses de 2,5 e 3,0 kg ha^-1, acrescidas de óleo mineral Assist a 0,5% de v/v, para os solos arenoso e argiloso, respectivamente. Utilizou-se um pulverizador costal de CO₂ com bicos XR 110 SF 02, mantido à pressão de trabalho de 2,0 kgf cm^-2, regulado para um consumo de calda de 200 L ha^-1. Por ocasião das pulverizações, as condições climáticas de temperatura e umidade relativa do ar dos experimentos 1 e 2 foram de 25,0 ºC e 79,0% e 28,0 ºC e 68,0%, respectivamente, com ausência de ventos em ambos os experimentos.

As avaliações de controle da B. plantaginea foram efetuadas aos 8 e 16 dias após a aplicação (DAA), utilizando-se notas visuais de porcentagem de controle, em que se comparou o efeito do herbicida com o das testemunhas sem aplicação - 0% correspondeu à ausência de controle e 100% ao controle total da planta daninha (SBCPD, 1995). Considerou-se eficiente o tratamento que apresentou porcentagem de controle superior a 80,0%. Ao final do período experimental, as partes aéreas das plantas foram devidamente identificadas por tratamento em sacos de papel e acondicionadas em estufa de secagem com aeração forçada à temperatura de 60 ºC, por um período de três dias, para determinação da quantidade de matéria seca.

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F e as suas médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As porcentagens de controle de Brachiaria plantaginea aos 8 e 16 DAA em solo arenoso, referentes ao experimento 1, estão representadas na Tabela 1. Por esta tabela pode-se constatar que aos 8 DAA a absorção exclusivamente foliar de atrazine proporcionou controle satisfatório (85,0 e 85,7%) da infestante no estádio de 2 a 3 folhas, independentemente da condição de umidade do solo. Entretanto, para plantas no estádio de 4 a 5 folhas, a absorção foliar de atrazine proporcionou controle insatisfatório aos 8 e 16 DAA (< 42,5%), sendo esse efeito ainda mais evidente quando o herbicida foi aplicado em condição de solo seco. O controle aos 8 DAA, no estádio de 2 a 3 folhas, demonstrou que a absorção foliar de atrazine em solo arenoso seco ou úmido foi superior à absorção radicular, proporcionando aumentos de eficiência no controle de 49,4 e 92,0%, respectivamente. Para o mesmo período de avaliação, no estádio de 4 a 5 folhas, essa superioridade atingiu níveis de 78,6 e 100,0%, respectivamente, em solo arenoso seco ou úmido, apesar de o controle de B. plantaginea ter sido ineficiente em ambas as situações.

Para a condição em que apenas a absorção radicular foi possível, sem irrigação suplementar (tratamentos 3 e 4 - Tabela 1), o controle de B. plantaginea, independentemente do estádio de desenvolvimento, apresentou-se insatisfatório (< 43,0%) aos 8 e 16 DAA, mostrando maior deficiência de controle para a condição de solo seco. Entretanto, os tratamentos que receberam irrigação de 20 mm após a aplicação de atrazine apresentaram controles significativamente superiores aos tratamentos não-irrigados, como também àqueles somente submetidos à absorção foliar. Para as plantas com 2 a 3 folhas, em que os tratamentos receberam incremento de irrigação de 20 mm após a aplicação, aumentos significativos nos níveis de controle foram obtidos na ordem de 56,5 e 91,5% aos 8 DAA, em relação às condições previamente definidas de solo úmido e seco, respectivamente. De forma semelhante, para plantas em estádio de 4 a 5 folhas, irrigadas logo após aplicação, também se observou aumento médio significativo no controle da infestante aos 8 e 16 DAA de 60,5 e 35,6%, respectivamente, em relação às condições de solo úmido e seco.

Resultados semelhantes foram observados para o solo argiloso do experimento 2 (Tabela 3), sendo também constatada influência do incremento da irrigação de 20 mm logo após a aplicação para plantas de B. plantaginea com 2 a 3 folhas, a qual ampliou a eficiência de controle em 64,8 e 60,0% aos 8 DAA, em razão da melhor absorção radicular em relação às condições de solo úmido ou seco, respectivamente. De forma geral, pode-se concluir que o incremento de água foi um fator benéfico no controle de B. plantaginea via absorção radicular para os dois tipos de solo e estádios de desenvolvimento de plantas estudados, independentemente da condição de umidade do solo no momento da aplicação do herbicida. Rodrigues & Almeida (1998) recomendam para aplicações em pós-emergência um período mínimo de seis horas sem chuva, a fim de assegurar a absorção de atrazine pela parte aérea das plantas. No entanto, os resultados obtidos sugerem que em campo a ocorrência de chuva ou irrigação logo após a aplicação não é necessariamente prejudicial à ação herbicida de atrazine, pois, mesmo ocorrendo a lavagem do produto das folhas de B. plantaginea, ainda obter-se-á controle eficiente da infestante via absorção radicular.

É importante ressaltar que, nos tratamentos em que foi possibilitada a absorção de atrazine pela associação das vias foliar e radicular, o incremento da irrigação de 20 mm ampliou significativamente o controle de B. plantaginea, principalmente para plantas em estádio de desenvolvimento mais avançado. Plantas mais desenvolvidas normalmente são menos suscetíveis ao controle via absorção foliar dos herbicidas em pós-emergência, uma vez que elas apresentam cutícula mais grossa e menor atividade metabólica (Ahmadi et al., 1980; Durigan, 1992; Fleck et al., 1997). Outros fatores de complicação a serem considerados como limitantes da absorção foliar são as maiores quantidades de ceras cuticulares na superfície adaxial da epiderme de diferentes espécies da família Poaceae, assim como a presença de tricomas, pelo fato de estes proporcionarem menor área de molhamento da superfície adaxial em relação à abaxial (Harr et al., 1991; Mendonça, 2000).

A relação entre dose do herbicida e estádio de crescimento de espécies gramíneas também não pode ser desconsiderada. Pesquisas com compostos graminicidas de pós-emergência em B. plantaginea, Eleusine indica e Setaria geniculata mostraram que o controle foi mais eficiente quando os indivíduos se encontravam em estádio de crescimento variável de plantas recém-emergidas e até o início de afilhamento; a partir deste a eficácia do controle diminuiu sensivelmente (Chernicky et al., 1984; Deer et al., 1985; Pinto & Fleck, 1990; Fleck, 1994). Dessa forma, os resultados obtidos no trabalho evidenciam maior segurança no controle de B. plantaginea nos estádios de desenvolvimento estudados, devido à menor possibilidade de falhas nas aplicações de atrazine em pós-emergência, mesmo quando ocorreram chuvas durante ou imediatamente após a aplicação do produto.

Nas Tabelas 2 e 3 estão representados os valores médios de biomassa seca da parte aérea das plantas estudadas nos experimentos 1 e 2, os quais ratificam os dados anteriores em relação ao controle de B. plantaginea, uma vez que, de forma geral, as quantidades de matéria seca apresentaram-se coerentes com os níveis de controle obtidos para os diferentes tratamentos.

Com relação à metodologia utilizada para isolamento das plantas e do solo, destacam-se o baixo custo e a praticidade na execução, além da versatilidade com relação à possibilidade de utilizar diferentes espécies gramíneas. Esse método possibilita, ainda, contrastar a velocidade de absorção em resposta ao efeito de controle para herbicidas absorvidos tanto pelas raízes como pelas folhas, sem necessitar de instalações e equipamentos sofisticados, apesar de estar limitada a espécies gramíneas entre os estádios de plantas recém-emergidas até antes do início de perfilhamento. Dentre outros pontos limitantes, ressaltam-se a necessidade de disponibilidade de mão-de-obra, o cuidado no manuseio das plantas durante os procedimentos de cobertura de planta e solo e a limitação do método, por ele ser indireto, isto é, medir apenas os efeitos da absorção sobre a espécie-teste.

Os resultados da avaliação foliar e radicular obtidos com o uso da metodologia alternativa proposta mostraram que:

- A absorção foliar de atrazine (2,5 e 3,0 kg ha^-1) em solo seco e úmido apresentou controle superior ao da absorção radicular de B. plantaginea em estádio de 2 a 3 folhas.

- Para plantas de B. plantaginea com 23 folhas, a absorção radicular eficiente de atrazine, independentemente da absorção foliar, foi o bastante para um eficiente controle, diferentemente do estádio de 4 a 5 folhas, em que houve necessidade da absorção foliar e radicular para se obter controle satisfatório.

- A irrigação de 20 mm diretamente ao solo logo após a aplicação ampliou o controle da absorção radicular para B. plantaginea em diferentes condições de estádio de plantas, tipo de solo e umidade no solo.

- A metodologia proposta apresentou-se viável como ferramenta alternativa para avaliação da absorção foliar e radicular de herbicidas, no controle de gramíneas em estádio inicial de desenvolvimento.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em 1/3/2002 e na forma revisada em 9/12/2002.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Set 2009
• Data do Fascículo
  Dez 2002

Histórico

• Aceito
  09 Dez 2002
• Recebido
  01 Mar 2002