Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2003.tde-26112003-152341
Document
Auteur
Nom complet
Patrícia Andréa Monquero
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2003
Directeur
Jury
Christoffoleti, Pedro Jacob (Président)
Alves, Pedro Luis da Costa Aguiar
Lavorenti, Arquimedes
Rolim, Jose Carlos
Victoria Filho, Ricardo
Titre en portugais
Dinâmica populacional e mecanismos de tolerância de espécies de plantas daninhas ao herbicida Glyphosate.
Mots-clés en portugais
banco de semente
dinâmica populacional
plantas daninhas
tolerância ao herbicida.
Resumé en portugais
Aplicações repetitivas do herbicida glyphosate podem resultar em
mudanças nas populações de plantas daninhas, devido a uma pressão seleção
sobre espécies de plantas daninhas tolerantes ao herbicida. No entanto, os
mecanismos de tolerância dessas espécies não estão completamente
compreendidos, e a elucidação desses mecanismos é fundamental nas
recomendações de estratégias para o manejo de plantas daninhas tolerantes ao
glyphosate. Sendo assim, os objetivos desta pesquisa foram: (i) avaliar a
dinâmica do banco de sementes das espécies de plantas daninhas Commelina
benghalensis L., Ipomoea grandifolia (Dammer) ODon e Richardia brasiliensis
Gomez (tolerantes), Amaranthus hybridus L. e Galinsoga parviflora Cav.
(suscetíveis), em áreas tratadas intensivamente com doses de glyphosate por
dois anos consecutivos, (ii) caracterizar os mecanismos de tolerância C.
benghalensis e I. grandifolia ao herbicida glyphosate e (iii) estudar a eficácia de controle sobre as plantas daninhas tolerantes por
herbicidas alternativos isolados e em mistura com glyphosate. Nos estudos de
dinâmica do banco de sementes foram coletadas periodicamente amostras de
solos de uma área com aplicação repetitiva do glyphosate para analise
quantitativa e qualitativa através de extração das sementes e de germinação de
sementes em casa-de-vegetação. Na caracterização dos mecanismos de
tolerância, experimentos foram instalados para quantificar a absorção e a
translocação de 14 C glyphosate pelas plantas C. benghalensis, I. grandifolia, A.
hybridus e Glycine max resistente (R) e suscetível (S) ao glyphosate, às 2, 4, 8,
12, 24, 48 e 72 horas após tratamento (HAT); analisando-se, ainda, o
metabolismo do glyphosate pelas plantas daninhas a 72 HAT. Cromatografia
de camada delgada foi utilizada para determinar à composição química das
ceras epicuticulares e microscopia eletrônica de varredura para a
caracterização da superfície foliar das plantas daninhas. Experimento em casa
de vegetação com os herbicidas alternativos carfentrazone, flumioxazin,
sulfentrazone, chlorimuron-ethyl e bentazon foi conduzido para testar as
interações aditivas, sinergísticas ou antagônicas com glyphosate no controle de
plantas daninhas tolerantes. Os resultados foram: Ao final de dois anos de
aplicação repetitiva de glyphosate houve um acréscimo do banco de sementes
das plantas daninhas tolerantes, e um decréscimo no banco de sementes das
plantas daninhas sensíveis ao glyphosate. A taxa de absorção e translocação
do 14 C glyphosate em A. hybridus e Glycine max R e S foi maior que das
demais plantas estudadas; I. grandifolia apresentou excelente taxa de
absorção, entretanto, a translocação desta espécie foi reduzida. Em C.
benghalensis a taxa de absorção foliar do glyphosate foi baixa, porém, não
houve impedimento a translocação. Em C. benghalensis foi encontrado, além
de glyphosate, o metabólito ácido aminometilfosfônico (AMPA). As ceras da
cutícula foliar de A. hybridus e I. grandifolia apresentaram características
predominantemente hidrofílicas, e a superfície foliar não apresentou tricomas,
sendo observado uma grande quantidade de estômatos. As ceras epicuticulares destas duas espécies de plantas daninhas apresentaram forma cristalina
apenas em A. hybridus. Em C. benghalensis as ceras são relativamente mais
hidrofóbicas, o que pode ter influenciado na menor penetração de glyphosate;
sendo que, a superfície foliar apresenta tricomas e um número menor de
estômatos, e estes estão recobertos por cera epicuticular.
Titre en anglais
Population dynamic and tolerance mechanisms of weed species to the glyphosate herbicide.
Mots-clés en anglais
herbicide tolerance.
population dynamic
seed bank
weeds
Resumé en anglais
Intensive applications of the herbicide glyphosate for weed control may
result in the weed population changes, through selection pressure of the
glyphosate tolerant weed species. However, the glyphosate tolerance
mechanisms of these species are not completely understood, and the
elucidation of these mechanisms is fundamental to the recommendations of
alternative herbicides to glyphosate tolerant weed management. Therefore, the
objectives of this research were: (i) to evaluate the weed seed bank dynamic of
the species Commelina benghalensis L., Ipomoea grandifolia (Dammer) ODon
and Richardia brasiliensis Gomez (tolerants to glyphosate), Amaranthus
hybridus L. and Galinsoga parviflora Cav. (susceptibles to glyphosate), in areas
that had been intensively treated with glyphosate rates for two consecutive
years; (ii) to characterize the glyphosate tolerance mechanisms of C.
benghalensis and I. grandifolia, and (iii) to study the efficacy of alternative
herbicides in mixture with glyphosate in the control of tolerant weeds. The weed
seed bank dynamic was evaluated through soil samples collected periodically, and analysed quantitative and qualitativelly by greenhouse germination test and
seeds counting. Experiments were conducted to caracterize the absorption and
translocation of 14 C glyphosate by C. benghalensis, I. grandifolia, A. hybridus
and Glycine max resistant (R) and susceptible (S) to glyphosate, at 2, 4, 8, 12,
24, 48 and 72 hours after treatment (HAT); and analysing the glyphosate
metabolism by the weeds at 72 HAT. Thin layer chromatography was used to
determine the chemical composition of the epicuticular layers and eletronic
microscopy to caracterize the foliar surface of the weeds. Greenhouse
experiment with the alternative herbicides carfentrazone, flumioxazin,
sulfentrazone, chlorimuron-ethyl and bentazon were conducted to test aditive,
sinergistic or antagonic interactions with glyphosate on the control of the tolerant
weeds. After two years of repetitive glyphosate application there was an
increase in the weed seed bank of the tolerant species, and a decrease of the
weed seed bank of the susceptible species to glyphosate. The rate of absorption
and translocation of the 14 C glyphosate by A. hybridus and Glycine max R and S
was higher than the other studied plants, likewise I. grandifolia presented an
excelent rate of absorption, even tough, the translocation of this species was
reduced. In C. benghalensis the glyphosate rate of foliar absorption was low,
however, there was a free translocation of the herbicide. No glyphosate
metabolites were observed in I. grandifolia and A. hybridus, however, in C.
benghalensis it was found, besides glyphosate, the aminophosphonic acid
(AMPA) metabolite. The cuticle waxes of A. hybridus and I. grandifolia
presented predominantly hydrophilic characteristics, and the foliar surface did
not present tricomes, being observed a great amount of stomata. The
epicuticular waxes of this two weed species presented crystal form only in A.
hybridus. In C. benghalensis the waxes were relatively more hidrofobics, which
could be influenced on lower penetration of glyphosate; the foliar surface
present tricomes and fewer stomata, and these are recovered by epicuticular
wax.
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Date de Publication
2003-11-28
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