Aplicação. Retenção. Absorção através da cutícula. Absorção através da planta. Movimento dentro da planta

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2 Aplicação Retenção Absorção através da cutícula Absorção através da planta Equipamento de aplicação Tipo de ponta de pulverização Tamanho de gota e distribuição Uso de adjuvantes Ceras epicuticulares Arquitetura da parte aérea Posição e ângulo das folhas Idade da folha Presença e tipo de tricomas Espessamento da cutícula Quantidade de ceras Composição e tipos de ceras Presença e número de estômatos Umidade relativa Temperatura Estresse hídrico Chuvas após a aplicação Uso de adjuvantes Movimento dentro da planta Acumulação e reação no sítio de ação

3 Epiderme superior Bainha dos feixes vasculares Cutícula Mesófilo Parênquima paliçádico Parênquima lacunoso Epiderme inferior Cutícula Xilema e Floema (feixes vasculares) Células guarda Cloroplastos Estrutura e organização dos tecidos na folha de uma dicotiledônea (Modificado de Weier et al., 1974).

4 Ceras epicuticulares Ceras embebidas na matriz de cutina CUTÍCULA Cutina semi polar Camada de pectina Microfibras de hemicelulose e celulose PAREDE CELULAR Plasmalema Citoplasma PROTOPLASMA Esquema simplificado da estrutura da cutícula da superfície foliar (Hull et al., 1982).

5 Rota de entrada polar Rota de entrada não polar Ceras epicuticulares Cutina Cutina Pectina Celulose Membrana plasmática Citolasma Rotas de absorção dos herbicidas aplicados às folhas (Modificado de Klingman & Ashton, 1982).

6 A cutícula é de natureza lipoidal, rica em ceras, e por isso, hidrorrepelente. A cutina e as ceras constituem uma via de fácil acesso às substâncias não polares. A cutícula apresenta duas rotas de entrada: a aquosa e a lipoidal. Os ectodesmas das células da epiderme.

7 Fatores que afetam a quantidade e a distribuição do herbicida na superfície foliar Tensão superficial da solução pulverizada

8 ESPALHANTES gnm gm q q x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x q = ângulo de contato da gota com a superfície foliar. gnm = gota não molhante gm = gota molhante Gota molhante (com adição de espalhante) e gota não molhante, sobre a superfície do vegetal.

9 Fatores que afetam a quantidade e a distribuição do herbicida na superfície foliar Tensão superficial da solução pulverizada Molhabilidade inerente à superfície foliar

10 Orientação da folha em relação ao ângulo de pulverização Calda de herbicida Retenção da calda Escorrimento da calda Dicotiledôneas (folhas horizontais) Gramíneas (folhas eretas)

11 Intervalo entre a pulverização e a ocorrência de chuvas 30 minutos 1 hora 2 horas 4 horas 6 horas ou mais diquat paraquat fomesafen lactofen Inibidores da ACCase Fonte: Vidal (2002) chlorimuron flazasulfuron imazethapyr acifluorfen pyrithiobac sulfosate bispiribac metsulfuron glyphosate dicamba oxadiazon oxyfluorfen MSMA glufosinate propanil bentazon Inibidores do FSII

12 Orvalho Tamanho da gota e volume aplicado

13 Fatores que afetam a atividade e a absorção do herbicida Volatilização e fotodegradação Presença de íons na água

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15 Qualidade da água Classificação CaCO 3 (ppm) Muito branda 0-15 Branda Ligeiramente branda Ligeiramente dura Dura Muito dura >400 Teores prejudiciais ao glyphosate

16 Fatores ambientais Estrutura e forma da superfície foliar

17 Características da superfície foliar e absorção do herbicida [14C]sulfentrazone em duas cultivares de soja e cinco espécies de plantas daninhas. Espécies Área foliar Presença de cera Cera [ 14 C] (cm 2 ) epicuticular (mg cm -2 ) (%) Soja cv. Hutcheson 395,0 Presente 13,7 8,5 Soja cv. Centennial 441,1 Presente 13,2 5,8 Senna obtusifolia, 74,4 Presente 18,9 - - Senna occidentali 60,2 Presente 21,9 10,4 Jacquemontia tamnifolia 121,6 Ausente 9,7 24,0 Abutilon theophrasti 88,6 Ausente 10,3 22,3 Cyperus esculentus 140,0 Ausente 13,3 17,0 Fonte: Dayan et al. (1996)

18 Características da superfície foliar e absorção do herbicida [14C]sulfentrazone em duas cultivares de soja e cinco espécies de plantas daninhas. Espécies Área foliar Presença de cera Cera [ 14 C] (cm 2 ) epicuticular (mg cm -2 ) (%) Soja cv. Hutcheson 395,0 Presente 13,7 8,5 Soja cv. Centennial 441,1 Presente 13,2 5,8 Senna obtusifolia, 74,4 Presente 18,9 - - Senna occidentali 60,2 Presente 21,9 10,4 Jacquemontia tamnifolia 121,6 Ausente 9,7 24,0 Abutilon theophrasti 88,6 Ausente 10,3 22,3 Cyperus esculentus 140,0 Ausente 13,3 17,0 Fonte: Dayan et al. (1996)

19 Coeficiente de partição octanol-água (K ow ) K ow = concentração do herbicida dissolvido no octanol concentração do herbicida dissolvido em água Medida de hidrofobicidade do composto [Lipofílicos = K ow ] [Hidrofílicos = K ow ] K ow < 10 (hidrofílicos) 10 < K ow < 1000 (intermediários) K ow > 1000 (lipofílicos)

20 Plântula de nabiça (Raphanus sativus) (Weier et al., 1974). Pêlos radiculares Zona de diferenciação Região de elongação Zona meristemática Coifa A- crescimento dos pêlos radiculares B e C- regiões de crescimento da raiz.

21 Células da epiderme e pêlos radiculares (Kramer, 1969).

22 Principal via de entrada dos herbicidas aplicados ao solo O processo de entrada Absorção a partir da solução do solo: fluxo de massa e difusão passiva

23 Apoplasto: cutícula, paredes celulares, vasos lenhosos, vacúolos Simplasto: citoplasmas, núcleos, plasmodesmas A molécula do herbicida deve atravessar a epiderme, o parênquima cortical, a endoderme e o periciclo, para então atingir o xilema As estrias de caspary

24 Estrias de Caspary Endoderme Apoplasto Simplasto Pêlo radicular Epiderme Córtex Xilema Floema Estrutura da raiz. Absorção via simplasto, apoplasto e apossimplasto (Modificado de Aldrich, 1984).

25 SUPERFÍCIE DO SOLO hipocótilo cotilédones semente radícula folhas primárias

26 SUPERFÍCIE DO SOLO coleóptilo mesocótilo semente radícula raízes seminíferas radícula

27 Fatores que afetam a absorção de herbicidas pelas raízes Condições adequadas de umidade do solo, temperatura e umidade relativa do ar Propriedades físicas e químicas dos herbicidas, especialmente polaridade e estrutura molecular

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29 Herbicidas de contato (Ex.: Ácidos, sais, etc) Herbicidas imóveis (Ex.: paraquat, fomesafen, etc)

30 Epiderme superior Bainha dos feixes vasculares Cutícula Mesófilo Parênquima paliçádico Parênquima lacunoso Epiderme inferior Cutícula Xilema e Floema (feixes vasculares) Células guarda Cloroplastos Estrutura e organização dos tecidos na folha de uma dicotiledônea (Modificado de Weier et al., 1974).

31 Ex.: paraquat, etc IMÓVEIS NA PLANTA

32 Boa cobertura do alvo: Gota fina Volume de calda ( L/ha) Adjuvantes (óleos ou surfactantes) Aplicação localizada

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34 Translocação apoplástica (pelo xilema) Anatomia do xilema e movimento de água: Função Traqueídeos e elementos de vaso Fibras e parênquima

35 ABSORÇÃO APENAS PELAS FOLHAS TRANSLOCAÇÃO APOPLÁSTICA

36 Ex.: ametryn, atrazine, etc ABSORÇÃO PELAS FOLHAS E RAÍZES TRANSLOCAÇÃO APOPLÁSTICA

37 Translocação simplástica (pelo floema ) Anatomia do floema e movimento de fotoassimilados: Função Elementos de tubo crivado Células companheiras, fibras e parênquima Teoria do fluxo de pressão

38 Fonte Dreno Modelo formado por dois osmômetros que ilustra a teoria do fluxo por pressão de Münch para o transporte de solutos no floema.

39 Direção do transporte de herbicida no floema em função do local de absorção. O herbicida absorvido pelas folhas inferiores (2, 3) movimenta-se principalmente para as raízes e estruturas subterrâneas (8). O herbicida absorvido pelas folhas superiores (4,5) movimenta-se para as folhas em expansão (6) e pontos de crescimentos (7). Folhas senescentes (1) não exportam o herbicida. (Modificado de Ross & Lembi, 1999)

40 Ex.: 2,4-D, flazasulfuron, etc TRANSLOCAÇÃO SIMPLÁSTICA

41 TRANSLOCAÇÃO APOSSIMPLÁSTICA (PELO XILEMA E FLOEMA)

42 Ex.: mesotrione, glyphosate, etc TRANSLOCAÇÃO APOSSIMPLÁSTICA

43 Ex.: mesotrione, glyphosate, etc ABSORÇÃO PELAS RAÍZES TRANSLOCAÇÃO APOSSIMPLÁSTICA

44 TRANSLOCAÇÃO APOSSIMPLÁSTICA (PELO XILEMA E FLOEMA) Compostos que tem facilidade de atravessarem a membrana celular Velocidade de condução no xilema Mecanismos para manutenção dos compostos no floema

45 Xilema (ph 5,5) RCOO - Floema (ph 7,5) RCOO - RCOOH RCOOH Representação da armadilha iônica para herbicidas ácidos (Modificado de Duke, 1985).

46 Quanto do herbicida fica retido no floema? Pka= constante de ionização ácida do composto Corresponde ao ph do meio onde 50% das moléculas estão na forma ionizada e 50% estão na forma neutra. Ex.: Herbicida A (HA) pka= 5,5 Herbicida B (HB) pka= 3,5

47 Permeabilidade polar (Hidrofílico) Log Kow - polar (Lipofílico) Relação entre lipofilicidade de compostos não ionizados e suas permeabilidades através da membrana (Modificado de Bromilow et al., 1990).

48 Pka Ótima mobilidade no floema Móveis no floema e xilema Móveis apenas no xilema Imóveis Log Kow Movimentação dos compostos não ionizados e ácidos fracos conforme suas propriedades físicoquímicas (Modificado de Bromilow et al., 1990).

49 Relação entre coeficientes de partição octanol/água (Kow) de diferentes herbicidas e sua mobilidade na planta. Mobilidade -3 a 0 (hidrofílico) Imóveis (não sistêmicos) Móveis no xilema Móveis no floema e no xilema glyphosate Log Kow 0 a 3 (intermediário) Triazinas Uréis substituídas Uracilas metribuzin Ácido fenoxiacético Imidazolinonas Ácido picolínico Ciclohexanodionas Sulfoniluréis Fonte: Modificado de Bromilow et al., a > 6 (lipofílico) trifluralin Ariloxifenoxipropionatos

50 EFEITO DO AMBIENTE NA TRANSLOCAÇÃO Translocação no xilema: umidade do solo, temperatura e umidade relativa do ar Translocação no floema: luminosidade, temperatura e umidade do solo Interação planta x ambiente x herbicida

51 CARACTERÍSTICAS VEGETAIS E TRANSLOCAÇÃO Espécie Idade ou estádio de desenvolvimento Metabolismo fotossintético

52 EFEITO DOS HERBICIDAS NA PRÓPRIA TRANSLOCAÇÃO Danos à integridade da membrana dos elementos de tubo crivado ou ao metabolismo celular Escolha da dosagem adequada Aplicação sequencial de dose parcial dos produtos