UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CAMPUS DE BOTUCATU AVALIAÇÃO DA ABSORÇÃO DO AMICARBAZONE E INTOXICAÇÃO EM CANA-DE-AÇÚCAR E PLANTAS DANINHAS ROSILAINE ARALDI Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP – Campus de Botucatu, para a obtenção do título de Mestre em Agronomia (Agricultura). BOTUCATU - SP (Junho 2010) UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CAMPUS DE BOTUCATU AVALIAÇÃO DA ABSORÇÃO DO AMICARBAZONE E INTOXICAÇÃO EM CANA-DE-AÇÚCAR E PLANTAS DANINHAS ROSILAINE ARALDI Orientador: Prof. Dr. Edivaldo Domingues Velini Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP – Campus de Botucatu, para a obtenção do título de Mestre em Agronomia (Agricultura). BOTUCATU – SP (Junho 2010) II DEDICO Aos meus pais, Guerino Araldi e Ercília Sardinha Araldi, Aos meus irmãos, Rosimeire, Rosiane e Rovair Araldi, Aos cunhados e sobrinhos, pelo apoio incondicional em todos os momentos, pela compreensão, amor e confiança, além dos preciosos ensinamentos. III AGRADECIMENTOS A DEUS, por permitir concluir mais uma etapa de minha formação profissional e pessoal e principalmente pela sua presença em todos os momentos da minha vida. Ao Professor Dr. Edivaldo Domingues Velini, pela orientação, dedicação, incentivo e amizade dispensada durante o período de pós-graduação. E também à Maria Lúcia Bueno Trindade, pela ajuda em todos os momentos. Aos co-orientadores Caio Antônio Carbonari e Samir Paulo Jasper pelas preciosas colaborações durante muitas etapas do experimento. Aos amigos e companheiros de trabalho: Marcelo Girotto, Giovanna L. G. C. Gomes, Marcelo Corrêa, Ilca P. F. Silva, Leandro Tropaldi, Ferdinando M. L. Silva, Elza Alves, Alcebíades R. São José, Thiago, Rodrigo Barberis e Sidney Cavalieri pelos bons momentos de convívio e valiosas colaborações durante o período do mestrado e desenvolvimento do trabalho. Aos funcionários do laboratório de Matologia José Roberto M. Silva, José Guilherme Cordeiro e Marcelo Siono. Às amigas Adriana Aki Tanaka, Juliana Campana e Tâmara L. S. Silva pela amizade, companheirismo e afeto durante o período de convívio. Aos amigos de pós-graduação: Emi Lorenzetti, Thaíse Ribeiro, Adilson Pacheco, Hélio Moreira, Thalita Sampaio, Francine Vercese, Marcela Brunelli, Rafael Christóvon, Danila Conceição, Simone Chiavatta, Andréia Carvalho, Edvar de Souza e Manoel Eusébio pelos momentos de risadas e descontrações provindos da grande e sincera amizade. Ao Programa de Pós-graduação em Agronomia/Agricultura, e à Faculdade de Ciências Agronômicas, pela oportunidade e formação. A CNPq, pela bolsa de estudos concedida. A todas as pessoas que direta e indiretamente, contribuíram na realização deste trabalho. A todos meus sinceros agradecimentos. IV SUMÁRIO 1. RESUMO ........................................................................................................................ 1 2. SUMMARY .................................................................................................................... 3 3. INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 5 4. REVISÃO DE LITERATURA ..................................................................................... 8 4.1. A cana-de-açúcar ................................................................................................... 8 4.2. Interferência das plantas daninhas na cana-de-açúcar ........................................... 9 4.3. Controle das plantas daninhas ............................................................................. 11 4.4. Absorção, translocação e redistribuição de herbicidas nas plantas ..................... 14 4.5. Atuação dos herbicidas no fotossistema II .......................................................... 18 4.5.1. Fotossistema II (PSII) ................................................................................ 19 4.5.2. Emissão de fluorescência no fotossistema II ............................................. 22 4.6. Medidor de fluorescência: Fluorômetro .............................................................. 24 4.7. Seletividade à cana-de-açúcar.............................................................................. 27 5. MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................ 30 5.1. Avaliação da taxa de transpiração em cana-de-açúcar e plantas daninhas .......... 30 5.1.1. Análise Estatística ..................................................................................... 32 5.2. Estudo da absorção de herbicidas em cana-de-açúcar e planta daninha .............. 33 5.2.1. Coleta de seiva através da bomba de Schollander ..................................... 34 5.2.2. Método de quantificação dos herbicidas ................................................... 37 5.2.3. Análise Estatística ..................................................................................... 41 5.3. Determinação da inibição do fluxo de elétrons em cana-de-açúcar e I. grandifolia ........................................................................................................................................... 41 5.3.1. Metodologia fundamentada no uso do Fluorômetro.................................. 44 5.3.2. Análise Estatística ..................................................................................... 46 5.4. Recuperação do ETR após tratamento com amicarbazone no sistema radicular de plantas daninhas ................................................................................................................. 47 5.4.1. Análise Estatística ..................................................................................... 49 6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................ 50 6.1. Avaliação da taxa de transpiração em cana-de-açúcar e plantas daninhas .......... 50 6.2. Estudo da absorção de herbicidas em cana-de-açúcar e I. grandifolia ................ 53 V 6.3. Determinação da inibição do fluxo de elétrons em cana-de-açúcar e Ipomoea grandifolia ......................................................................................................................... 55 6.4. Recuperação do ETR após tratamento com amicarbazone no sistema radicular de plantas daninhas ................................................................................................................. 61 6.5. Considerações finais ............................................................................................ 68 7. CONCLUSÃO .............................................................................................................. 69 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 70 1 AVALIAÇÃO DA ABSORÇÃO DO AMICARBAZONE E INTOXICAÇÃO EM CANA- DE-AÇÚCAR E PLANTAS DANINHAS. Botucatu, 2010. 83 p. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista. Autora: ROSILAINE ARALDI Orientador: Dr. EDIVALDO DOMINGUES VELINI 1. RESUMO Para que ocorra o efetivo controle de plantas daninhas é preciso que o herbicida além de ser absorvido, translocado e redistribuído pelas plantas, chegue até o sítio de ação em quantidade suficiente para ser fitotóxico, ou seja, uma vez presente na célula, interfira nos processos vitais específicos da planta daninha. Como o amicarbazone é um herbicida inibidor da fotossíntese torna-se necessário que alcance os cloroplastos das células das folhas para atuar em seu sítio de ligação no fotossistema II. Como conseqüência da interrupção do transporte de elétrons no fotossistema II ocorre um incremento na fluorescência produzida, além da formação de radicais livres que levam a planta à morte. Ainda para o sucesso no controle químico de plantas daninhas na produção da cana-de-açúcar é importante a seletividade da cultura aos herbicidas. Há cultivares que apresentam respostas diferenciadas aos herbicidas, tendo como conseqüências freqüentes, problemas de fitotoxicidade, podendo ocasionar redução na produtividade do canavial para as cultivares mais sensíveis. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a absorção e 2 intoxicação de plantas daninhas e diferentes cultivares de cana-de-açúcar submetidas ao amicarbazone. O trabalho foi desenvolvido em quatro experimentos, sendo que o primeiro foi a verificação do consumo de água através da pesagem diária para Digitaria horizonthalis, Panicum maximum Jacq., Ipomoea grandifolia (Dammer) O’Donell, Ipomoea hederifolia L. e Brachiaria decumbens Stapf. e para as cultivares de cana-de-açúcar PO8862, SP80 3280 e RB83 5486, caracterizadas como sensível, intermediária e tolerante ao amicarbazone respectivamente. No segundo experimento foi quantificada a concentração do amicarbazone, imazapic, tebuthiuron e hexazinone em seiva de xilema das três cultivares de cana-de-açúcar e da Ipomoea grandifolia através da bomba de schollander e da cromatografia e espectrometria de massas (LC-MS) para extração e quantificação dos compostos respectivamente. No terceiro experimento foi correlacionada a taxa de transporte de elétrons (ETR) com a concentração de amicarbazone absorvido pelas cultivares de cana-de-açúcar e pela Ipomoea grandifolia. As leituras do ETR foram realizadas com um fluorômetro portátil. E no quarto experimento foi verificada a resposta das plantas daninhas Ipomoea grandifolia, Brachiaria decumbens e Digitaria horizonthalis, em relação ao ETR, quando submetidas ao amicarbazone em solução e na seqüência à solução sem herbicida. Verificou-se através dos experimentos que a redução dos valores da ETR pode ser utilizada para indicar o nível de intoxicação de plantas daninhas e de plantas de cana-de-açúcar ao amicarbazone. A taxa de transpiração e, conseqüentemente, a taxa de consumo de água, mostraram-se determinantes da taxa de intoxicação das plantas de diferentes espécies e cultivares pelo amicarbazone. E, as concentrações de herbicidas na seiva do xilema são bastante variáveis em função do tipo de planta e do composto em contato com o sistema radicular indicando que a facilidade de absorção pelas raízes pode ser determinante para a eficácia ou seletividade de herbicidas. . Palavras - chave: transpiração, fotossíntese, fluorescência, seletividade, Schollander.