30/9/2010

1

Herbicidas

Eng. Agr. M.Sc. Ana Carolina Ribeiro Dias

Doutoranda em Fitotecnia

ESALQ-USP

1)Introdução;

2)Mercado de herbicidas no Brasil;

3) Nova geração de defensivos agrícolas e consciência ambiental

4) Plantas daninhas;

5) Resistência de plantas daninhas;

6) Propriedades físico-químicas dos Herbicidas;

Tópicos da palestra

Atualmente, há produção em larga escala sem aplicação de herbicidas?

1) INTRODUÇÃO

Em 2050, qual será o número de

habitantes em nossa planeta?

9,1 bilhões de pessoas!

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2

Solução: conhecer para usar corretamente!

Pré-emergência

PPI

Pós-emergência

N N

N

Cl

NHCH2CH3(CH3)2CHNH

N N

N

Cl

NHCH2CH3(CH3)2CHNH

Destino dos herbicidas no ambiente

Herbicidas

-60 a 70% dos pesticidas

não atingem o alvo

(Law, 2001)

- Outros destinos que não

o alvo... solo.

Pós-emergência em

jato dirigido (PÓSd)

30/9/2010 7

Atmosfera

Solo

Alvo / Biota

Água

Perdas totais máximas de pesticidas, sob condições agrícolas

normais

Processos Perdas totaismáximas (%)

Volatilização 10 a 90 (40 a 80)

Lixiviação 0 a 4 (1)

Esc. superficial 0 a 10 (5)

Absorção 1 a 10 (2 a 5)

Fonte: Oliveira Júnior (2002), Plimmer (1992). Valores entre

parênteses representam a média.

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3

Fontes de entrada de herbicidas no ambiente

Aplicação intencional (direta)

Plantas cultivadas Solo

Fontes de entrada de pesticidas no ambiente

Aplicação intencional (direta)

Uso domissanitário

Deriva de herbicidas

Contaminação não-intencional (indireta)

Mercado

de

herbicidas

no Brasil

2) Mercado de herbicidas no Brasil

30/9/2010

4

“Entre os 10 maiores consumidores de pesticidas com mais de 250 ativos registrados”

(Correia & Langenbach, 2006)

MERCADO NO BRASIL E NO MUNDO

SOJA e MILHO: expansão da área cultivada e incremento de tecnologia

CANA-DE-AÇÚCAR: grande alavanca aumento da área

Glyphosate:

> 25% das vendas

Herbicidas:

US$ 400 mil (1965)

US$ 4.380 milhões (2007)

US$ 5.764 milhões (2008)Silva et al. (2005); SINDAG (2009)

100 mil ton (2009) - IBAMA

MERCADO DE HERBICIDAS

- agregação de novas áreas produtivas- aumento de tecnificação - menor dependência de mão-de-obra

- produtos + econômicos- produtos + eficazes- não danosos ao ambiente

DESENVOLVIMENTO

CONHECIMENTO

MERCADO NO BRASIL E NO MUNDO

VENDAS ANUAIS DE AGROTÓXICOS NO BRASIL

Fonte: SINDAG (2007)

(x10

00 U

S$)

CRESCIMENTO DO CONSUMO DE DEFENSIVOS AGRÍCOLAS (I.A. POR

CLASSES) NO BRASIL: 1999 – 2007 US$ 1.000

*Outros: antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhanteadesivo.

Fonte: Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para DefesaAgrícola/SINDAG.

Herbicidas 2,304,062

43%

Fungicidas 1,264,416

23%

Inseticidas 1,537,390

29%

Acaricidas 92,136 2%

Outras 173,961

3%

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5

Fonte: Dados obtidos junto ao Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG

CRESCIMENTO DO CONSUMO DE DEFENSIVOS AGRÍCOLAS (por Estado) NO BRASIL: 1999 - 2007

Vendas - Estados - 2007 - US$ Milhões

SP

992,9

(18,5%)

MT

905,6

(16,9%)

PR

806,4

(15,0%)

RS

629

(11,7%)

GO

468,6

(8,7%)

Os demais

439,3

(8,2%)

MG

449,6

(8,4%)

BA

288,5

(5,4%)

SC

132,6

(2,5%)

MS

259

(4,8%)

Brasil: consumo por classe de defensivos agrícolas, 2003-2007 (em t de ingrediente ativo)

Classes 2003 2004 2005 2006 2007

Herbicidas 110.215 124.060 136.853 144.968 189.101

Fungicidas 19.363 25.631 26.999 24.707 27.734

Inseticidas 24.422 33.291 36.347 33.750 42.838

Acaricidas 9.627 9.901 7.416 11.685 14.583

Outros* 18.819 21.842 24.617 23.588 29.775

Total 182.446 214.725 232.232 238.716 304.031

*Outros = antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhante adesivo.

Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.

Brasil: consumo por classe de defensivos agrícolas, 2003-2007 (em % relativo ao total em t de ingrediente ativo)

*Outros = antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhanteadesivo.

Fonte: Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversosanos.

Classes 2003 2004 2005 2006 2007

Herbicidas 60.4% 57.8% 59% 60.7% 62.2%

Fungicidas 10.6% 11.9% 11.6% 10.3% 9.1%

Inseticidas 13.4% 15.5% 15.6% 14.2% 14.1%

Acaricidas 5.3% 4.6% 3.2% 4.9% 4.8%

Outros* 10.3% 10.2% 10.6% 9.9% 9.8%

Brasil: dispêndio por classe de defensivos agrícolas, 2003-2007 (em US$ milhão)

*Outros = antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhante adesivo.

Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.

Classes 2003 2004 2005 2006 2007

Herbicidas 1.523,7 1.830,7 1.735,8 1.674,3 2.304,1

Fungicidas 713,5 1.388,2 1.089,5 917,4 1.264,4

Inseticidas 725,2 1.066,6 1.180,7 1.128,9 1.537,4

Acaricidas 80,0 78,0 82,8 70,4 92,1

Outros 93,8 131,5 155,0 128,8 174,0

Total 3.136,3 4.494,9 4.234,7 3.919,8 5.372,0

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6

Brasil: dispêndio por classe de defensivos agrícolas, 2003-2007 (em % do total em US$ milhão)

*Outros = antibrotantes, reguladores de crescimento, óleo mineral e espalhante adesivo.

Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.

Classes 2003 2004 2005 2006 2007

Herbicidas 48.6% 40.7% 41% 42.7% 43%

Fungicidas 22.8% 30.9% 25.7% 23.4% 23.5%

Inseticidas 23.1% 23.7% 27.8% 28.8% 28.6%

Acaricidas 2.5% 1.7% 1.9% 1.8% 1.7%

Outros* 3% 2.9% 3.6% 3.3% 3.2%

Demanda por defensivos agrícolas pelas principais culturas, 2003-2007 (em t de ingrediente ativo)

Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.

Cultura 2003 2004 2005 2006 2007

Soja 75.966 96.554 102.231 97.602 130.733

Milho 25.336 26.801 28.128 28.017 41.433

Citros 16.820 17.488 19.123 24.749 26.600

Cana-de-açúcar 13.713 15.425 16.605 22.851 28.578

Algodão 11.956 15.005 14.567 16.619 19.879

Café 6.121 7.081 8.292 9.272 8.098

Trigo 4.136 6.354 5.061 4.527 5.032

Batata Inglesa 4.005 4.078 4.514 4.763 4.135

Arroz Irrigado 3.899 4.207 4.050 3.711 5.585

Feijão 3.749 4.108 3.772 4.198 5.647

Outras culturas 16.745 17.624 25.889 22.407 28.311

Total 182.446 214.725 232.232 238.716 304.031

Demanda por defensivos agrícolas pelas principais culturas, 2003-2007 (em % do total em t de ingrediente ativo)

Fonte: Elaborada a partir de dados do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.

Classes 2003 2004 2005 2006 2007

Soja 41.6% 45% 44% 40.9% 43%

Milho 13.9% 12.5% 12.1% 11.7% 13.6%

Citros 9.2% 8.1% 8.2% 10.4% 8.7%

Cana de Açúcar 7.5% 7.2% 7.1% 9.6% 9.4%

Algodão 6.5% 7.0% 6.3% 7% 6.5%

Café 3.4% 3.3% 3.6% 3.9% 2.7%

Trigo 2.3% 3.0% 2.2% 1.9% 1.6%

Batata Inglesa 2.2% 1.9% 1.9% 2% 1.4%

Arroz Irrigado 2.1% 1.9% 1.7% 1.5% 1.8%

Feijão 2% 1.9% 1.6% 1.7% 1.8%

Outras Culturas 9.3% 8.2% 11.1% 9.4% 9.3%

Dispêndios com defensivos agrícolas pelas principais culturas, 2003-2007 (em US$ mil)

Fonte: Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.

Culturas 2003 2004 2005 2006 2007

Soja 1.386.967 2.221.691 1.872.575 1.508.956 2.152.029

Milho 264.976 308.365 310.434 294.204 512.579

Citros 133.141 144.370 162.318 163.791 203.477

Cana-de-açúcar 250.921 292.934 362.230 493.705 667.969

Algodão 324.631 471.386 436.157 405.383 511.050

Café 88.463 134.523 188.663 191.648 233.530

Trigo 106.817 156.050 108.373 74.710 108.606

Batata Inglesa 56.769 68.362 83.650 82.864 83.796

Arroz Irrigado 70.499 88.669 73.218 61.477 95.853

Feijão 84.420 95.381 84.590 101.184 89.078

Outras culturas 368.738 513.217 561.540 541.919 713.998

Total 3.136.342 4.494.948 4.243.748 3.919.841 5.371.965

30/9/2010

7

Dispêndios com defensivos agrícolas pelas principais culturas, 2003-2007 (em % do total em US$ mil)

Fonte: Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Agrícola/SINDAG, diversos anos.

Culturas 2003 2004 2005 2006 2007

Soja 44,2% 49,4% 44,1% 38,5% 40,0%

Milho 8,4% 6,8% 7,3% 7,5 9,5%

Citros 4,2% 3,2% 3,8% 4,2% 3,8%

Cana de Açúcar 8,0% 6,5% 8,5% 12,6% 12,4%

Algodão 10,3% 10,5% 10,3% 10,3% 9,5%

Café 2,8% 3,0% 4,4% 4,9% 4,3%

Trigo 3,4% 3,5% 2,5% 1,9% 2,0%

Batata Inglesa 1,8% 1,5% 1,9% 2,1% 1,5%

Arroz Irrigado 2,2% 2,0% 1,7% 1,6% 1,8%

Feijão 2,7% 2,1% 2,0% 2,6% 1,6%

Outras Culturas 11,7% 11,4% 13,2% 13,8% 13,3%

3) Nova

geração de

defensivos

agrícolas e

consciência

ambiental

Associação Nacional de Defesa VegetalEMPRESAS NO SETORDEFENSIVOS AGRÍCOLAS – EVOLUÇÃO / BRASIL

Década

2097

1315

371242

0

500

1000

1500

2000

2500

1960 1970 1980 1990

Doses (g i.a/ha)

Herbicidas: Redução de Dose

Redução de 88,4% em

30 anos

30/9/2010

8

IMPORTÂNCIA DE NOVOS DEFENSIVOS

AGRÍCOLAS

REDUÇÃO DAS DOSES

CLASSES %

Herbicidas 88,4

Inseticidas 93,6

Fungicidas 86,7

1950 1970 1990

Toxicidade Aguda

Ensaios

de 30 a 90 días

Toxicidade Aguda

90 dias ratos (fem)

90 dias cães

2 anos, ratos (fem)

1 ano, cães

Reprodução3 gerações ratos (fem)

Teratogenicidaderatos (fem)

Avaliação geral

Toxicidade Aguda 90 dias ratos (f)

90 dias cãesToxicidade crônica -Carcinogenicidade

1 ano, cães

Teratogenicidaderatos (f) / coelhos

Reprodução2 gerações ratos (f.)

Toxicidade de metabolitos

Carcinogenicidade

ratos (machos)

Estudos ecotoxicológicos

Efeitos mutagênicos- Mutagênesis- Mutación puntual- Danos cromosomas

Efeitos tóxicos cumulativos

28 dias

Avaliação Geral

Aumento dos requisitos toxicológicos para Registro

Mercado Brasileiro de Defensivos Agrícolas

MODERNIZAÇÃO DOS NOVOS DEFENSIVOS AGRÍCOLAS

Estudos físico-químicos, entre eles, solubilidade, impurezas, hidrólise, fotólise, pH.

Estudos referentes ao transporte do produto no solo, adsorção, dessorção e mobilidade

Biodegradabilidade

Estudos referentes à toxicidade aos organismos não-alvo: algas, microcrustáceos, peixes;

Toxicidade para animais superiores, incluindo o potencial Genotóxico, embriofetotóxico e

carcinogênico

Toxicidade a organismos de solo envolvidos nos processos de ciclagem de carbono e nitrogênio

Toxicidade a minhoca

Toxicidade a abelhas e aves

Avaliação do Potencial de Periculosidade Ambiental

Estudos e informações requeridas:Dissipação / degradação em solos

Mobilidade em solos

- Estudos de mobilidade e adsorção/dessorção

Comportamento no Solo

30/9/2010

9

Testes de avaliação da Toxicidade para organismos não-alvo

Daphnia similis

Toxicidade para peixes

Toxicidade para microcrustáceos

Toxicidade para algas

Toxicidade para minhocas

Toxicidade para abelhas

Toxicidade para aves

Toxicidade para microorganismos do solo

Toxicidade para animais superiores

F.1.1.1 – Aguda para ratos

F.1.1.2 – Aguda para ratos doses repetidas

F.1.2 – Curto prazo para ratos (condicionalmente

requerido quando a DL50 oral for < ou = 50 mg/Kg para

sólidos ou < ou = 200 mg/Kg para líquidos

F.1.3 – Curto prazo para cães

F.1.5 – Metabolismo e via de excreção

F.2 – Toxicidade inalatória aguda para ratos

F.3.1 – Toxicidade cutânea aguda para ratos

F.3.4 – Irritação cutânea primária

F.4 – Irritação ocular a curto prazo para coelhos

Classificação toxicológica

DL50 oral aguda

DL50 dérmica aguda

Irritabilidade ocular

Irritabilidade

Sensibilidade dérmica

CL50 inalatório

Sistema de Destinação Final

de Embalagens Vazias de Fitossanitários:

Brasil – Referência Mundial

30/9/2010

10

Elos da Cadeia

BRASIL: Líder Mundial na Devolução de

Embalagens Vazias de Agrotóxicos

Embalagens Vazias Recicladas

BRASIL: Líder Mundial na Devolução de

Embalagens Vazias de Agrotóxicos

Fonte: INPEV

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

30 países Brasil

Tons

14824500560860601272

BRASILAUSTRALIAAMÉRICA

DO NORTE

EUROPAAMÉRICA

LATINA

14824500560860601272

BRASILAUSTRALIAAMÉRICA

DO NORTE

EUROPAAMÉRICA

LATINA

130.000 m2 - Área construída840.000 m2 - TerrenoMais de 2.500 Distribuidores e Cooperativas envolvidos25 Estados

Unidades de Recebimento

Centrais 111Postos 244Total 355

30/9/2010

11

Descarte de Embalagens Vazias A partir das embalagens vazias de defensivos agrícolas

Produtos Reciclados

O que é uma planta daninha?

WSSA: qualquer planta

que esteja interferindo

com as atividades ou

bem estar do homem.

4) Plantas Daninhas As plantas daninhas surgiram com a agricultura

há mais de 10.000 anos

- Theophrastus (pai da botânica)

- Citações bíblicas:

parábola do semeador - (Mt 13:4-9)

parábola da cizânia - (Mt 13:25-30)

gênisis - (Ge 3:17-18)

A história da Ciência das Plantas Daninhas

coincide com a história dos herbicidas

- 1900 - controle com sais orgânicos

- 1945 - 2,4-D - herbicida orgânico

- 1961 - monuron - uréia substituída

30/9/2010

12

evitar perdas devidas à interferência;

favorecer a condição de colheita;

evitar o aumento do banco de sementes;

evitar problemas de seleção/resistência e;

evitar a contaminação do meio ambiente (redução da quantidade aplicada e resíduo no solo).

Objetivos almejados no controle de plantas daninhas

5) RESISTÊNCIA DE PLANTAS DANINHAS

Resistência de plantas daninhas a herbicidas

Plantas resistentes ocorrem naturalmente em

baixa freqüência

A pressão de seleção exercida pelo herbicida

aumenta a freqüência das plantas resistentes

“é a capacidade herdável de uma planta sobreviver ereproduzir a aplicações de herbicida na dose recomendada,que normalmente seria letal para a população original(suscetível)”

Definições

A tolerância é uma característica inata da espécie emsobreviver a aplicações de herbicida na dose recomendada,que seria letal a outras espécies, sem alterações marcantes emseu crescimento e desenvolvimento.

Tolerância de plantas daninhas a herbicidas

30/9/2010

13

Padrão de ocorrência de plantas daninhas

resistentes a herbicidas no campo

Falha do herbicida devida a resistência:

manchas com alta densidade no centro diminuindo para fora

escapes em diferentes direções sem padrão definido na gleba

sempre se tratando da mesma planta daninha.

Picão-preto resistente aos herbicidas inibidores da ALS em soja

Observação de padrões de ocorrência de plantas daninhas

resistentes a herbicidas no campo

Plantas mortas ao lado de vivas após a aplicação

Exemplo de glifosato em citrus

Foto: CHRISTOFFOLETI, P.J.

51

Buva resistente x buva suscetível ao glyphosate

Foto: CHRISTOFFOLETI, P.J.

9/30/201052

Foto: CHRISTOFFOLETI, P.J.

30/9/2010

14

Planta resistente

Área de dessecação com glyphosate

Planta suscetível

RESISTÊNCIA

n. Espécies Nome vulgar Ano Mecanismo de ação Cultura

1 Bidens pilosaPicão-preto

1993

Inibidores da ALS

Soja

2 Bidens subalternans 1996 Soja

3 Cyperus difornis Junquinho 2000 Arroz

4 Bidens subalternansPicão-preto

2006 Inibidores da ALS

Fotossístema II

Soja

5 Euphorbia heterophylla

Amendoim-bravo

1992 Inibidores da ALS Soja

6 Euphorbia heterophylla 2004Inibidores da ALS e

Inibidores da ProtoxSoja

7 Fimbristilis miliacea Fimbristilis 2001

Inibidores da ALS

Arroz

8 Parthenium hysterophorus Losna-branca 2004 Soja

9 Raphanus sativus Nabiça 2001 Soja

10 Sagitaria montevidensis Sagitária 1999 Arroz

11 Echilochola crus-galiCapim-arroz

2006 Inibidores da ALS

Síntese de auxinas

Arroz

12 Conyza bonariensis

Buva

2005

Inibidores da EPSPs

Soja

13 Conyza bonariensis 2005 Citrus

14 Conyza canadensis 2005 Soja

15 Conyza canadensis 2006 Citrus

16 Euphorbia heterophylla Amendoim-bravo 2005 Soja

17 Lolium multiflorum Azevém 2003 Soja/Maçã

18 Digitaria insularis Capim-amargoso 2008 Citrus

19 Echinochloa crus-galliCapim-arroz

1999Hormonais

Arroz

20 Echinochloa crus-pavonis 1999 Arroz

21 Eleusine indica Capim-pé-de-galinha 2003

Inibidores da ACCase

Soja

22 Brachiaria plantaginea Capim-marmelada 1997 Soja

23 Digitaria ciliaris Capim-colchão 2002 Soja

Registro de casos de resistência de plantas daninhas no Brasil

Hea

p 2

010 -

ww

w.w

eed

scie

nce.o

rgMecanismos de Ação

N. de espécies resistentes

No Brasil No mundo

Inibidores da ALS 9 95

Inibidores da ACCase 3 35

Hormonais 2 25

Inibidores da Protox 1 3

Inibidores da EPSPs 5 13

Comparação entre o número de casos de resistência no Brasil e no

mundo

Heap 2010 - www.weedscience.org

Distribuição das espécies resistentes - ALS

9 casos Bidens pilosaPicão-preto

Bidens subalternans

Cyperus difornis Junquinho

Euphorbia heterophylla Amendoim-bravo

Fimbristilis miliacea Fimbristilis

Parthenium hysterophorus Losna-branca

Raphanus sativus Nabiça

Sagitaria montevidensis Sagitária

Echilochola crus-gali Capim-arroz

30/9/2010

15

Distribuição das espécies resistentes - ACCase

3 casos

Eleusine indica Capim-pé-de-galinha 2003

Brachiaria plantaginea Capim-marmelada 1997

Digitaria ciliaris Capim-colchão 2002

58

Lolium, Conyza, P.lanceolata

África do Sul

Lolium - Espanha, França

Conyza – Espanha, Israel

Conyza, Ambrosia, Lolium, Amaranthus

EUA

Lolium rigidum,

E. crus-galli

Austrália

Eleusine indica

Taiwan

Malásia

Conyza, Calystegia

China

C. canadensis, C. bonariensis, Lolium, Digitaria

insularis, Euphorbia heterophyllaBrasil

Lolium

Chile

Sorghum halepense

Argentina

Distribuição das espécies resistentes - Glyphosate

Fatores ligados a biologia e genética da planta daninha selecionada

Densidade populacional da planta daninha

Freqüência natural da população resistente

Potencial de dormência das sementes de plantas daninhas

Fatores ligados ao sistema de produção adotado

Uso freqüente do mesmo mecanismo de ação

Uso exclusivo de herbicidas como método de controle

Ausência de rotação de culturas ou diversidade de cultivos

Resistência de plantas daninhas a herbicidas

Análise de risco de seleção de plantas daninhas resistentes

Opções de manejoRisco de Resistência

Baixo Moderado Alto

Misturas ou rotação de herbicidas > 2 mecanismos de ação 2 mecanismos de ação 1 mecanismo de ação

Métodos de controle utilizados Cultural, mecânico e químico Cultural e químico Químico apenas

Mesmo mecanismo de ação/cultivo Uma vez Duas vezes > duas vezes

Tipo de sistema de produção Rotação plena Rotação limitada Monocultivo

Relatos de resistência para o herbicida Desconhecido Limitado Comum

Infestação da planta daninha baixa Moderada Alta

Controle nos últimos três anos Mantém-se satisfatório Vem Declinando Não controla mais

Sistemas de produção x seleção de resistência

30/9/2010

16

Service (2007)

ESPÉCIES

Lolium rigidum

Lolium multiflorum

Ambrosia artemisifolia

Conyza canadensis

Conyza bonariensis

Amaranthus palmeri

Plantago laceolata

Sorghum halepense

Eleusine indica

Digitaria insularis

Nú

mer

o d

e es

pé

cie

s

Ano

Casos de resistênciaGLYPHOSATE

RESISTÊNCIA AO GLYPHOSATE

0

100

200

300

400

atr

azin

e (

PS

II)

fluazifop (

AC

Case)

chlo

rsulfuro

n (

ALS

)

imazapyr

(ALS

)

2,4

-D (

auxin

)

pendim

eth

alin (

DN

A)

GLY

PH

OS

AT

E

dic

am

ba (

auxin

)

lacto

fen (

PP

O)

glu

fosin

ate

-NH

4 (

GS

)

isoxafluto

le (

HP

PD

)

aceto

chlo

r (C

l-am

ide)

Herbicides (MOA)

# W

eed

sp

ecie

s c

on

tro

lled

0

20

40

60

80

% R

esis

tan

t sp

ecie

s

# Labeled species

% Resistant species

RESISTÊNCIA AO GLYPHOSATE

Não apresenta residual no solo (controle apenas do primeiro fluxo);

Baixa freqüência inicial de plantas resistentes;

Ausência de outros herbicidas com o mesmo mecanismo de ação;

Ausência na natureza de espécies de plantas que degradam quantidades significativas de glyphosate.

Razões p/ baixa resistência de PD ao glyphosate

RESISTÊNCIA AO GLYPHOSATE

S

R

Dis

trib

uiç

ão d

e gl

yph

osa

te%

da

do

se a

plic

ada

Folha Tratada Folhas Caule Raízes

Feng et al. (2004)

Compartimentalização e translocação diferenciada de glyphosate em Conyza canadensis

Compartimentalização

Maior translocação para as raízes emplantas suscetíveis

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** Valor significativo a 1% de probabilidade. Médias seguidas por letras iguais nas colunas nãodiferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

HATFolhas tratadas Parte aérea Raiz

R S R S R S% da radioatividade absorvida

4 97,57a 95,57a 0,73b 1,17c 1,70b 3,30c8 94,87ab 92,03a 1,23b 1,77bc 3,90b 6,20c

24 87,10b 88,03ab 3,0b 2,07abc 9,90b 9,67bc48 73,27c 64,63c 5,1b 4,73ab 21,60a 30,60a72 68,77c 68,70bc 9,7a 5,23a 21,60a 36,07a

DMS 8,50 21,09 4,54 3,23 9,87 17,88F 49,51** 9,82** 13,94** 7,13** 20,07** 10,32**

Porcentagem de radioatividade absorvida em C. bonariensis resistente e suscetível nos diferentes tempos de coleta

Translocação diferenciada de glyphosate em Conyza bonariensis

Cardinali (2009) R – 72 HATR – 4 HAT

S – 4 HAT S – 72 HAT

Auto-Radiografia das plantas14c

Translocação diferenciada de glyphosate em Conyza bonariensis

Cardinali (2009)

R1 - Matão – SP

¼ D1/8 D D½ D 4 D2 D 8 DTestemunha

720 g e.a./haS – Piracicaba - SP

Exemplo de ensaio em casa-de-vegetação - curva de dose-resposta

para o glyphosate em Conyza canadensis

Translocação diferenciada de glyphosate em Lolium multiflorum

Sem herbicida5 DAT

Com herbicida5 DAT

SS R

R

Ferreira et al (2006)

Raízes

R

S

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Conyza canadensis

Inibidores da EPSPs

Conyza canadensis

Conyza bonariensis

Inibidores da EPSPs Fotos: CARDINALI, V.C.B. (2009)

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Conyza bonariensis Conyza canadensis

Bidens pilosa

Inibidores da ALS

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Capítulo (“flor’): radiado com floresliguladas brancas (pétalas).

Planta com muitos ramosdesde a sua base

Frutos: possuem quase sempre 3 aristas,bem abertas entre si (o ângulo entre elas e ocorpo do fruto é de cerca de 135°); asuperfície desses frutos apresenta pequenasprotuberâncias em toda sua extensão, dasquais se originam pêlos.

Fotos: Guaratini & Vitta

Bidens pilosa – picão-preto

Chlorimuron – 50 g/ha

População suscetível

Chlorimuron – 50 g/ha

6 anos de seleção

Chlorimuron – 50 g/ha

10 anos de seleção

Exemplo de evolução da resistência de picão-preto aos

inibidores da ALS

Bidens subalternans

Inibidores da ALS

Fotossístema II

Capítulo (“flor’) radiado com flores liguladas (pétalas) de coramarelada ou creme.

Frutos: possuem quase sempre 4 aristas, poucodivergentes entre si (o ângulo entre elas e o corpo dofruto é de cerca de 180°);Na superfície desses frutos não são encontradosprotuberâncias e os pêlos estão presentes somente noápice.

Planta sem ramos na sua base

Fotos: Guaratini & Vitta

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Euphorbia heterophylla

Inibidores da ALS

Inibidores da Protox

Inibidores da EPSPs

Euphorbia heterophylla

Digitaria insularis

Inibidores da EPSPs

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Parthenium hysterophorus

Inibidores da ALS

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6) Propriedades físico-químicas

dos Herbicidas que influenciam no seu comportamento no

solo

Solução do Solo

Águas Subsuperficiais

Absorção

Colóide

DESTINO DOS PESTICIDAS NO AMBIENTE

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

APLICAÇÃO NO

ALVO

Sorção NCl CO2H

ClCl

NH2

Dessorção

NCl CO2H

ClCl

NH2

Resíduo LigadoNCl CO

2H

ClCl

NH2

Remobilização

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

Lixiviação

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

NCl CO2H

ClCl

NH2

Volatilização

NCl CO2H

ClCl

NH2

“Run-off”

NCl CO2H

ClCl

NH2

Absorção

Degradação

CO2+ H2O + íons

metabólitos

Então o destino dos herbicidas vai depender dos seguintes fatores...

Fatores

Propriedades físicas, químicas

e biológicas do solo

-M.O./Minerais Argila

-Textura/estrutura/relevo - pH/CTC/CTA

-Umidade

-Comunidade microbiana

Condições

Ambientais

-Temperatura

-Pluviosidade-Luminosidade

-UR (%) do ar

-Vento

Propriedades físico-químicas

do herbicida

-Sw

-pKa/pkb

-Kow

-T1/2

- P

• Pressão de vapor (P)

• Solubilidade em água (Sw)

• Coeficiente de partição octanol-água (Kow)

• Constante de dissociação ácido (pka)

• Meia vida ou reatividade (T1/2)

Propriedades físico-químicas do pesticida

30/9/2010

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• Grau de volatilização da molécula

(Sua tendência de se perder para a atmosfera na forma

de gás)

Pressão de vapor (P)

Classificação Categoria Pressão de vapor

(mm Hg) (Pa) Pascal

1 Não volátil < 10-8 < 10-6

2 Pouco volátil 10-7 – 10-5 10-5 – 10-3

3 Mediamente volátil 10-4 – 10-3 10-2 – 10-1

4 Muito volátil > 10-2 >1

Categorias de volatilização em função da pressão de vapor (P)

A volatilidade dos herbicidas em condições de T°C e UR do ar. Portanto,estas condições são impróprias para a aplicação de herbicidas classificados nacategorias de voláteis.

• Apresentam baixa solubilidade em água e tem baixa tendência à

adsorção;

• Menos propensos a se transportarem em solos e águas;

• Menos prováveis à sofrerem biodegradação ou hidrolise;

• Candidatos preferíveis à fotólise

Moléculas com elevada pressão de vapor:

Moléculas com baixa pressão de vapor são:

Pressão de vapor (P)

•Elevada adsorptividade aos sólidos ou elevada solubilidade em água.

• Menos propensos a se vaporizarem.

•Alta persistência.

Relacionada à:

• Adsorção/dessorção

• Mobilidade no solo (lixiviação)

• Absorção

• Taxa de transformação

Solubilidade em água (Sw)

Quantidade de herbicida que é disponibilizado na

solução do solo.

Sw = Sorção Lixiviação+

Sw = Sorção Lixiviação+

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Resumo do destino de pesticidas no solo

ou

Alta solubilidade

Baixa solubilidade

Possibilidade de

volatilização

Alta sorção aos

colóides do solo

Movimentação

com a água do

solo / absorção

Classificação Categoria de solubilidade Valores (ppm)

1 Insolúvel <1

2 Muito baixa 1- 10

3 Baixa 11- 50

4 Média 51- 150

5 Alta 151- 500

6 Muito alta 500- 5000

7 Extremamente alta >5000

Significado dos valores de S dos herbicidas em água

Pesticidas com baixa solubilidade em água tem maior probabilidade em apresentar:

:

Maior retenção Menor transporte

Menor transformação

maior sorção

menor dessorção

menor mobilidade

menor lixiviação

menor degradação

maior persistência

maior bioacumulação

maior degradação

menor persistência

menor bioacumulação

Pesticidas com alta solubilidade em água tem maior probabilidade em apresentar:

Menor retenção Maior transporte

Maior transformação

menor sorção

maior dessorção

maior mobilidade

maior lixiviação

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Pressão de Vapor e solubilidade afetam a volatilização

Alta solubilidade

Baixa solubilidade

Pressão de vapor

Perdas por

volatilizaçãoTrifluralina

Clomazone

P = Perda por volatilização

Fotodegradação ou degradação fotoquímica

- faixas de radiação solar é absorvida pelo herbicida,

gerando energia que desfazem as ligações da molécula

- é problema maior para herbicidas com picos de

absorção > 295 nm (ex. trifluralina absorve luz 360 nm).

- herbicida na superfície do solo maior fotodegradação,

agravada em solo seco

É uma medida da lipofilicidade pode predizer a bioacumulação

Concentração na fase n-octanol (apolar)

Concentração na fase aquosa (polar)Kow =

Normalmente expresso em Log

Kow

(> Kow > sorção > persistência )

Log KOW Lipofilicidade

< 0,1 Hidrofílico

0,1 a 1 Medianamente hidrofílico

1 a 2 Lipofílico

2 a 3 Muito lipofílico

> 3 Extremamente lipofílico

Coeficiente de distribuição entre octanol-água(kow)

(< Kow < sorção > lixiviação)

100Kow = 0,01óleo

água

1 Herbicida aquoso (hidrofílico)

“amigo da água”

1001

Kow = 100óleo

água

Herbicida oleoso (lipofílico)

“amigo do óleo”

Alta adsortividade à M.O.S. (interações hidrofóbicas)

Baixa adsortividade à M.O.S. (alta solubilidade em água)

Coeficiente de distribuição entre octanol-água(kow)

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Valor de pH do solo no qual 50 % das moléculas seencontram na forma molecular e 50 % na formaionizada.

Constante de ionização (pka/pkb)

Tendência de ionização em uma determinada faixade pH

Herbicidas ácidos – aniônicos:

Herb-COOH ↔ H+ + Herb-COO-

Forma

Molecular

Forma

aniônica

Herbicidas básicos – catiônicos:

Herb-NH2 ↔ H+ + Herb-NH3+

Forma

Molecular não

protonada

Forma

molecular

protonada

Moléculas ionizáveis

Imazaquin

pKa = 3,8 -

+ H3O+

+ H2O

Moléculas ácidas

Herbicida ácido na forma aniônica – mais disponível na solução do solo.

pH solo > pKa

Moléculas ionizáveis

Moléculas básicas

Ametrina

+ H2O

2CH(CH3)2

+

+ OH-

pKa = 4,1

Herbicida básico na forma protonada – mais retido no solo.

pH solo > pKa

Herbicidas

pKaIngrediente ativo Produto comercial

Imazapic Plateau 3,9

Imazapyr Contain 1,9 e 2,6

Oxyfluorfen Goal 0,0

Sulfentrazone Boral 6,56

Ametrina Gesapax 4,1

Diuron Karmex 0,0

Metribuzin Sencor -

Tebuthiuron Combine 0,0

Isoxaflutole/IFT Provence 4,3/1,1

Clomazone Gamit 0,0

Pendimethalin Herbadox 0,0

pKa dos principais herbicidas de cana-de-açúcar

30/9/2010

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Reatividade ou meia vida (t1/2)

Tempo, em dias, necessário para que 50% das moléculas

do herbicida sejam dissipadas.

Dissipação abrange a fração do produto que sofreu

processos de degradação, absorção, metabolização e

formação de resíduo ligado.

Termos práticos: T1/2 indica o período de eficácia de

controle de plantas daninhas (residual).

Conhecimento do T1/2 é fundamental para evitar

fitointoxicação de cultivos subsequentes.

PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DOS PESTICIDAS E

COMPORTAMENTO NO AMBIENTE

HerbicidasParâmetros físico-químicos

S P pka Kow Koc T1/2

Imazapic 2150 <1,0x10-7 - - - > 180

Imazapyr 11272 <1,0x10-7 3,6 - - -

Oxyfluorfen <0,1 2,0x10-6 0 29.400 105 30 - 40

Sulfentrazone 0,1 1,0 x 10-6 6,56 - - 180

Ametrina 200 8,4x10-7 4,1 427 30 >60

Diuron 42 6,9x10-8 - 589 480 90

Metribuzin 1100 1,2x10-7 - 44 60 30 - 60

Tebuthiuron 2500 1,0x10-7 - 63 80 450

Isoxaflutole 6 7,5x10-9 - - - 20-38

Clomazone 1100 1,4x10-4 0 350 300 56

Pendimethalin 0,3 3,0 x 10-5 - 152.000 17.200 90-180

Características dos herbicidas utilizadosem cana-de-açúcar Considerações Finais

O destino final dos herbicidas na maioria das vezes

será o solo o que justifica os estudos de

comportamento ambiental destes produtos

O comportamento dos herbicidas no ambiente é

bastante dinâmico sendo em função de fatores

relacionados às condições edafo-climáticas e

propriedades físico-químicas do herbicida.

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KISSMANN, K.G. Plantas infestantes e nocivas - Tomo I: Plantas inferiores e monocotiledôneas. São Bernardo do Campo: BASF, 1997. 824 p.

KISSMANN, K.G.; GROTH, D. Plantas infestantes e nocivas - Tomo II: Plantas superiores e dicotiledôneas. 2.ed. São Bernardo do Campo: BASF, 1997. 978 p.

LORENZI, H. Manual de identificação e de controle de plantas daninhas: plantio direto e convencional. 6.ed. Nova Odessa: Instituto Plantarum, 2006. 339 p.

www.plantasdaninhasonline.com.br

Literatura consultada Informações mais detalhadas…

Eng. Agr. M.Sc. Ana Carolina Ribeiro Dias

Doutoranda em Fitotecnia - ESALQ-USP

Área de Biologia e Manejo de Plantas Daninhas

E-mail: anacarolina.r.dias@gmail.com

Obrigado pela atenção!