DINÂMICA FISIOLÓGICA DOS HERBICIDAS. INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2018)

Transcrição

1 DINÂMICA FISIOLÓGICA DOS HERBICIDAS

2 DEFINIÇÃO dinâmica fisiológica dos herbicidas

3 Dinâmica fisiológica de herbicidas Processos que envolvem a absorção e a translocação dos herbicidas nas plantas, assim como as características anato-morfológicas e fisiológicas envolvidas. Processo pelo qual o herbicida passa do substrato (solo ou solução do solo) ou folha para uma parte qualquer da célula (parede, citossol, vacúolo) Transferência do herbicida, em forma igual ou diferente da absorvida, do primeiro local da absorção para outro qualquer

4 Dinâmica fisiológica de herbicidas ABSORÇÃO raízes folhas Translocação via simplasto Translocação via apoplasto Translocação via simplasto Translocação via apoplasto

5 CONTATO DO HERBICIDA COM AS PLANTAS - ABSORÇÃO VIA SOLO-

6 Dinâmica fisiológica de herbicidas ABSORÇÃO raízes folhas Translocação via simplasto Translocação via apoplasto Translocação via simplasto Translocação via apoplasto

7 O contato herbicida para com a RAIZ se faz por: fluxo de massa difusão interceptação radicular

8 O contato herbicida para com a raiz se faz por: fluxo de massa difusão interceptação radicular H H H H H H H

9 O contato herbicida para com a raiz se faz por: fluxo de massa difusão interceptação radicular H H H H H

10 O contato herbicida para com a raiz se faz por: fluxo de massa difusão interceptação radicular H H H H H

11 ABSORÇÃO absorção: raízes Herbicida incorporado (PPI): Herbicida sobre o solo (PRÉ): sementes ou tubérculos, pelos absorventes (raízes). INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

12 ABSORÇÃO PELAS RAÍZES (herbicidas pré-emergência) A absorção dos herbicidas VIA RAIZ ocorre como para aos nutrientes, principalmente via pêlos absorventes. A passagem do herbicida do solo para o interior da planta ocorre principalmente via passiva (difusão), sendo facilitada pelo transporte em fluxo de massa (herbicidas transportados de longas distâncias até próximo as raízes) e interceptação radicular (crescimento dos pêlos absorventes e o encontro com o herbicida). A forma ativa mais rara.

13 ABSORÇÃO PELAS RAÍZES (herbicidas pré-emergência) Absorção ativa (gasto energia): 1) troca de íons entre o meio externo e interno (planta). A planta (célula) descarta um íon abundante no citossol e absorve um íon (meio externo) menos abundante no citossol. 2) absorção do íon adsorvido diretamente do coloide do solo (dessorção forçada). Forma menos comum Absorção passiva (sem gasto energético): a entrada no herbicida ocorre pela diferença de potencial de concentração de íons entre o interior (menor potencial) e exterior da planta (maior potencial). Essa troca é realizada com o herbicida presente na solução do solo. Forma mais comum

14 HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES ABSORÇÃO Herbicidas no solo: Água disponível no solo permite maior solubilização dos herbicidas e conseqüentemente maior contato das moléculas com os pêlos radiculares. Água no solo acrescida de >UR favorece a absorção pelo transporte ativo, devido a menor diferença entre o gradiente de concentração do interior da planta e o solo. Água no solo acrescida de <UR favorece a transpiração e a retomada de diferença de concentração entre o interior da planta e o solo, favorecendo o transporte passivo. No interior da planta, os íons absorvidos do meio externo (via passiva ou ativa) são transportados VIA APOPLASTO E SIMPLASTO. Durante a translocação os íons (herbicidas) são absorvidos pelas células, via passiva ou ativa.

15 Dinâmica fisiológica de herbicidas ABSORÇÃO raízes folhas Translocação via apoplasto Translocação via simplasto Translocação via simplasto Translocação via apoplasto

16 HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTAS No primeiro momento da absorção, NA RAIZ, todas as moléculas herbicidas absorvidas do solo preenchem o apoplasto (espaço extracelular + parede celular)

17 1. MOVIMENTAÇÃO OU TRANSLOCAÇÃO VIA APOPLASTO (ENTRE OS ESPAÇOS CELULARES)

18 HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTAS Herbicidas lipofílicos são transportados mais via simplasto (de citossol para citossol), ou seja, de célula em célula. Geralmente são herbicidas com kow maiores Herbicidas hidrofílicos são transportados mais via apoplasto, ou seja, espaço extracelular + parede celular. Geralmente são herbicidas com kow menores. Via simplasto ou apoplasto, as moléculas herbicidas caminham até o xilema INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

19 No aploplasto, os herbicidas encontram uma barreira antes de entrarem no xilema: a estria de CAPERY INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

20 INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

21 HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTAS Os herbicidas hidrofílicos (kow <) possuem menos afinidade com os constituintes da parede celular. No transporte de herbicidas via apoplasto as moléculas herbicidas hidrofílicas são transportadas para o interior da raiz de forma passiva. A primeira barreira a ser rompida é a parede celular (Estria de Caspery). O transporte desses herbicidas pelo interior da raiz é passivo, via apoplasto até a molécula atingir as Estrias de Caspery, próximas ao xilema. Nessa ocasião, a molécula hidrofílica é forçada a entrar no simplasto celular e depois que atinge o xilema a molécula herbicida retoma ao apoplasto (forma ativa). O transporte continua até as células da folha da planta. INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

22 Dinâmica fisiológica de herbicidas ABSORÇÃO raízes folhas Translocação via apoplasto Translocação via simplasto Translocação via simplasto Translocação via apoplasto

23 1. MOVIMENTAÇÃO OU TRANSLOCAÇÃO VIA SIMPLASTO (ENTRE OS PLASMODESMAS)

24 SUBSTÂNCIAS TRANSPORTADAS VIA APOPLASTO (ENTRE CÉLULAS), OU SEJA, QUE ESTÃO NO MEIO EXTERNO ÀS CÉLULAS PRECISAM ATRAVESSAR A PAREDE CELULAR E A MEMBRANA PLASMÁTICA. Entre a parede celular, o transporte é simples porque a parede é permeável, por ser constituído de material não vivo (celuloses, hemiceluloses e lignina). Entre a membrana plasmática, o transporte pode ser: 1.passivo (sem gasto de energia) e ocorre quando a concentração de soluto no interior da célula é menor que o exterior. As substâncias são transportadas por diferença de concentração (do maior para o menor potencial). Explicar os tipos de difusão 2. 3.ativo (com gasto de ATP) e ocorre contra o gradiente de concentração, ou seja, quando há maior quantidade de dado soluto no interior da célula e menor fora da célula. Para isso, há proteínas inseridas na membrana e com função de enzimas (por ex ATPase). Essas enzimas giram entre a membrana e transportam o elemento que está em maior quantidade no citosol para o exterior celular e traz, do exterior, o elemento que está em menor quantidade no citosol. Ex: sai um Na e entra um K (bomba sódio-potássio). Como a proteína se movimenta na membrana, há o gasto de energia.

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26 HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTAS Os herbicidas lipofílicos (kow >) possuem mais afinidade com os constituintes da parede celular. Qdo a planta encontra-se em condições ambientais desfavoráveis o herbicida necessita de um carregador (C) para atingir o interior celular. No transporte ativo, nas células mais próximas a epiderme radicular, as moléculas herbicidas são transportadas do apoplasto para o interior celular por carregadores (enzimas) fosforilados e ao chegar no citosol celular ocorre uma desfoforilação e o carreador retoma no estado inicial para retomar o transporte de outras moléculas. O transporte continua pelos plasmodemos, citoplasma a citoplasma, até atingir os vasos condutores (floema). No transporte de herbicidas via simplasto as moléculas herbicidas lipofílicas podem ser transportadas para o interior da célula de forma ativa. A primeira barreira a ser rompida é a parede celular. INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

27 HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTAS Os herbicidas lipofílicos (kow >) possuem mais afinidade com os constituintes da parede celular. Qdo a planta encontra-se em condições ambientais favoráveis a diferença de concentração entre o espaço inter e extra celular permite o transporte passivo do herbicida ao interior celular. No transporte de herbicidas via simplasto as moléculas herbicidas lipofílicas podem ser transportadas para o interior da célula de forma ativa. A primeira barreira a ser rompida é a parede celular. No transporte passivo, nas células mais próximas a epiderme radicular, as moléculas herbicidas também podem ser transportadas do apoplasto para o interior celular pelas diferenças de ph do apoplasto (4,5 a 5,5) e citossol (7,0 a 7.5). Em ph ácido (apoplasto) as moléculas ficam não dissociadas, garantindo a característica lipofílica, então, passam pela membrana, no citossol (simplasto) tornam-se dissociadas devido ao ph básico e menos lipofílicas e não retomam ao citossol. O transporte continua pelos plasmodemos, citoplasma a citoplasma, até atingir os vasos condutores (floema). INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

28 Herbicidas lipofílicos transportados via simplasto ou herbicidas hidrofícos transportados via apoplasto quando no interior do xilema o transporte é unicamente via apoplasto, devido ao material amorfo que forma o xilema

29 CONTATO DO HERBICIDA COM AS PLANTAS - VIA FOLHA-

30 Dinâmica fisiológica de herbicidas ABSORÇÃO raízes folhas Translocação via apoplasto Translocação via simplasto Translocação via apoplasto Translocação via simplasto

31 ABSORÇÃO PÓS: folhas, pecíolos, gemas apicais, caules, ramos verdes, plântula (cotilédones, hipocótilos, epicótilos) > absorção: folhas INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

32 HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES ABSORÇÃO PELAS FOLHAS turma308-cilonrosa.blogspot.com Os herbicidas hidro ou lipofílificos penetram a camada de cera epicuticular e a cuticula das folhas e ao atingir o espaço extracelular e difundem-se via apoplasto. Por terem afinidade lipídica, parte das moléculas absorvidas penetram pela membrana plasmática das células e difunde-se também via simplasto, interrompendo os processos bioquímicos, de acordo com o mecanismo de ação, até a morte das plantas. INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

33 HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES ABSORÇÃO PELAS FOLHAS turma308-cilonrosa.blogspot.com Os herbicidas hidro ou lipofílificos também podem penetrar pelas folhas e atingir o espaço intercelular através dos estômatos, porém, é menor esse tipo de absorção. INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

34 HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES ABSORÇÃO PELAS FOLHAS Herbicidas lipofílicos: A difusão através das ceras e posteriormente pela cutícula é facilitada devido a afinidade da molécula com os constituintes (pécticos) das ceras e cutina. As temperaturas elevadas podem favorecer a difusão pela cutina devido as alterações sobre o estado de viscosidade das substâncias graxas e cerosas. INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

35 Herbicidas hidrofílicos: A difusão através das ceras e posteriormente pela cutícula é dificultada devido a não afinidade da molécula com os constituintes (pécticos) das ceras e cutina. Esses herbicidas dependem dos fatores externos. >UR e/ou umidade no solo permitem a hidratação das células da epiderme e a conseqüente ruptura da cutícula, permitindo a entrada dos herbicidas. Condições de estresse hídrico não favorecem a hidratação da cutícula e posteriormente a difusão dos herbicidas é dificultada. Necessidade de adjuvantes e surfactantes para auxílio da molécula ao vencer a barreira imposta pela cutícula. INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

36 HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES ABSORÇÃO PELAS FOLHAS Outros fatores: Plantas jovens possuem cera e cutículas em camadas densas, facilitando a absorção dos herbicidas. menos A uniformidade no momento da aplicação e o máximo molhamento das folhas favorecerão a distribuição dos herbicidas no interior das plantas. Uso de surfactantes. INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

37 HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES EFEITO NAS FOLHAS INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

38 OBRIGADO!!! INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)