COMPORTAMENTO DE HERBICIDAS EM PLANTAS
Arthur Arrobas Martins BarrosoPhD Weed Science - 2018
Por onde o herbicida pode ser absorvido ?
Folha
Caule
Flores
Frutos
Raízes
Rizomas
Estolões
Tubérculos
FOLHA
Disposição
Estrutura física
Estrutura química
ESPÉCIE
Hábito crescimento
Área foliar
Equipamento
Temperatura
Vento
UR
Orvalho
Precipitação
Estágio vegetativo
PLANTA AMBIENTE
HERBICIDAFormulação
Dose
O que modifica essa absorção ?
CONTATOSuperfície x Tempo
Absorção Foliar
LixiviaçãoVolatilizaçãoCristalização
Perdas
Anatomia Foliar
Aonde o herbicida deve chegar ?
FOLHA
CÉLULA VEGETAL
FOLHA
CUTÍCULA – EPIDERME (PAREDE CELULAR) – MEMBRANA PLASMÁTICA
BARREIRAS:
TRANSPORTE:
APOPLASTOSIMPLASTO – Tem que ocorrer(efeito do herbicida na célula)
0,1 a 13 µm espessuraCamada predominante lipídica, cobre epiderme.Barreira mecânica à patógenos e insetos, preservação balanço hídrico de plantas, proteção radiação, etc.
Matriz de Cutina + Ceras Cuticulares + Ceras Epicuticulares
Chenopodium album
1ª Barreira – CUTÍCULA
PENETRAÇÃO CUTICULAR - CUTINA
CUTINA – Parte HIDROFÍLICAS + Parte LIPOFÍLICA
Entre a cutina e a parede pode estar presente a pectina e cerasPECTINA - Altamente HIDROFÍLICACERAS – Altamente HIDROFÓBICAS+ Ácidos graxos – Com água, se dissociam e ficam negativos
Herbicidas:
Maioria polar e aplicado em solução aquosaPortanto maioria dos problemas de controle relacionado a planta:
Presença da camada de cera (Hidrofóbica e apolar)
• LIPOFÍLICAS E APOLARES:
• Epicuticulares ou incorporadas *
• * Rota de absorção para compostos apolares
PENETRAÇÃO CUTICULAR - CERA
Pectina ligada a parede celular
COMPONENTES DA CERA
• Alteram com a espécie
Vão alterar o molhamento foliarEx: Cetonas e Alcanos – Menor molhamento
• Alteram com a idade planta
Vão alterar o molhamento foliarEx: Brunnichia ovata hidrófila para hidrofóbia
• Alteram com o ambiente
PONTO CHAVE = DISTRIBUIÇÃO
Espécie
TRICOMAS
ENTRADA DE HERBICIDAS:
Poros de passagem de água
RETENÇÃO DE HERBICIDAS:
Barreira física do contato célula-herbicida
ESTÔMATOS
ABSORÇÃO:
Abertura intracelular ?
Tensão superficial ?
Adjuvantes ?
Condição Ambiental ?
CÉLULAS-GUARDA:
Camada cuticular menos espessa
Maior hidratação – mais permeável
2ª Barreira - PAREDE CELULAR
PAREDE CELULAR – CELULOSE - HIDROFÍLICA
Muito porosaPassagem fácil de substâncias
3ª BARREIRA - MEMBRANA PLASMÁTICA
MEMBRANA PLASMÁTICA
MEMBRANA PLASMÁTICA
A - Lipofílico:Penetra facilmente
a) Moléculas neutrasDifusão Simples -- Passam muito rapidamente Diferencial de [ ], ex: Atrazina
b) Moléculas iônicasGasta ATPÁcidos fracos (pKa entre 2 e 5)Depende pH da soluçãoArmadilha de íons
pH do meio:Citoplasma – 7,5Vacúolo – 5,5
Herbicida forma neutra ( + lipofílica)Penetra na célulaPerde próton ( + hidrofílica)Não sai mais da célula
Cria-se um gradiente de [ ] Entrada do restante das moléculas
MEMBRANA PLASMÁTICA
B - HidrofílicoGasta ATPAbsorção ativa - Uso de proteínas transportadoras
http://passel.unl.edu/pages/animation.php?a=LeafCellUptake.swf&b=1028313029
ANIMAÇÃO
EFEITO UMIDADE NA ABSORÇÃO
Mais importante – Influencia outros
a) Alta umidade
Planta túrgida, maior absorção, cutícula mais fluida
b) Baixa umidade
Alta temperatura – Efeito contrário – cutícula mais espessaRápida evaporação do herbicida
TEMPERATURA
Alta temperatura
Geralmente associada a uma rápida absorçãoAlto metabolismo da planta
Limite
Fechamento estômatosSecagem da calda
CHUVA
Herbicidas de rápida absorção
Efeito pouco expressivoEx: haloxyfop
Herbicidas de baixa absorção
Chuva pode lavar as folhasEx: Atrazina
LUZ
Boa fotossíntese – metabolismo – bom transporte e absorção
Impacto negativo – Rápida metabolização herbicida
VENTO
Eleva evaporação dos herbicidas
Aspecto positivo – remove camada limítrofe dos estômatos
ABSORÇÃO DE HERBICIDAS – ESALQ - 2012
ORVALHO
Diminui evaporação
Pode causar escorrimento das gotas
ADJUVANTES
Assegurar retenção na folha
Aumentar absorção
Ex: Siliconados ( diminuem tensão superficial, elevam área contato, elevam absorção).
Herbicidas e Absorção Foliar
• Quanto de um herbicida em geral é absorvido ?
De 3 à 60%
3% Pode ter Efeito ?
Sim
• Raízes, tubérculos, bulbos, radícula e caulículo
A raíz não tem cutícula, melhor absorção herbicidaslipofílicos.
Porém todos passam pelo transporte simplásticodevido estria Caspary. Como ocorre via xilema, boascondições fisiológicas da planta são exigidas.
Radícula e caulículo sem estruturas bemdesenvolvidas, melhor absorção.
Herbicidas no solo
TRANSPORTE DE HERBICIDAS
Apoplástico - xilemaSimplástico - floemaApossimplastico – xilema e floema possuem ligaçõesAusente – exemplo Paraquat
SeletividadeClomazone pouco translocado na soja2,4-D pouco translocado gramíneasTransporte para o vacúolo
Apoplástico
Simplástico
• Detoxificação e ativação de herbicidas
Detoxificação – degrada ou inativa herbicida
Ativação – Degrada o aplicado e gera composto tóxico
• Responsável pela maioria dos casos de seletividade
Ex: Milho e sorgo – Glutationa-S-transferase, tolera aplicação de atrazina. Trigo e aveia não.
METABOLIZAÇÃO DE HERBICIDAS