Nome do Projeto
Caracterização de resistência múltipla aos herbicidas inibidores da ALS e da EPSPs e controle alternativo em Amaranthus retroflexus
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
10/04/2020 - 09/04/2022
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O Amarantus retreoflexus é uma planta daninha de difícil controle que se encontra em plantações de soja brasileiras, aliados a aspectos intrínsecos de competitividade da espécie, e a ocorrência de biótipos resistentes. Recentemente técnicos e produtores vem constatando controle insatisfatório dessa planta daninha com a utilização de glifosato (inibidores da EPSPs) e imazetapir (inibidores da ALS). Devido a este cenário, o presente trabalho objetivou-se avaliar o nível de resistência do biótipo de A. retroflexus e o mecanismo que confere a resistência múltipla aos herbicidas glifosato e imazetapir. Para a confirmação dos estudos, serão realizados cinco experimentos, implantando-os em casa de vegetação, a campo e em laboratórios da Universidade Federal de Pelotas. Para confirmação e nível de resistência será realizado o experimento de curva dose resposta. Para elucidar os mecanismos de resistência envolvidos, será realizada as avaliações de acumulo de ácido chiquímico; atividade da enzima ALS; superexpressão das enzimas EPSPs; absorção e translocação dos herbicidas resistentes. Além disso, será avaliado métodos alternativos de controle da espécie de Amaranthus retroflexus na cultura da soja.

Objetivo Geral

Caracterização os mecanismos de resistência aos herbicidas inibidores da ALS e da EPSPs em Amaranthus retroflexus, buscar identificar o valor adaptativos desse biótipo e buscar encontrar controle alternativos para essa planta daninha para a cultura da soja.

Justificativa

A soja foi introduzida no Brasil pela região sul, e hoje é cultivada em todas partes do país. Sendo umas das culturas mais produzidas no mundo, no entanto, ela é a mais importantes para a economia Brasileira e mundial. É uma cultura de vastas utilizações nas agroindústrias, fabricando a partir dela, óleos, ração animal, alimentação humana, entre outros. Em virtude de sua grande diversidade do uso dessa oleaginosa, a área destinada ao cultivo de soja vem crescendo ano após ano.
Na última safra, 2018/2019, a soja apresentou uma área plantada de 2% maior em relação à safra passada, correspondendo ao plantio de 35,9 milhões de hectares. A perspectiva da produção nacional é de atingir 115 milhões de toneladas, batendo o recorde consecutivo pelo 2 ano (CONAB, 2019). Na região sul houve aumento na área plantada de 0,4% em relação ao observado no ano anterior. No entanto, a produção deva cair 2,1% por consequência de interferências climáticas (CONAB, 2019). Para o Rio Grande do Sul a área plantada foi 1,5%, maior que a safra 2017/18. A produtividade alcançando os 3.321 kg ha-1. Sendo a segunda maior produtividade da série histórica e, totalizando com uma produção de 19.187,1 mil toneladas, a maior já verificada no estado e 11,9% superior à safra anterior (CONAB, 2019).
Com o melhoramento da cultura da soja, tem se selecionado plantas cada vez mais produtivas, buscando incrementar a produção sem aumentar a área planta, com o intuito de diminuir impactos ambientais, e foi o que possibilitou a expansão da cultura para outras regiões agrícolas do Brasil. Vinculado a alta produtividade, se selecionou plantas mais exigentes com relação aos ambientes que será cultivado. Uma das principais interferências que a soja sofre é a competição com infestações de plantas daninhas principalmente nos primeiros estágios de desenvolvimento, acarretando em perdas, que podem chegar a 80%, ou em alguns casos, condenar o cultivo. (AGOSTINETTO, et al., 20015; GAZZIERO, et al., 2004). Quando infestam áreas de produção de grãos, as plantas daninhas competem com as culturas por água, luz e nutrientes, reduzem a quantidade e a qualidade do produto colhido, e interferem nos procedimentos de colheita (ROWLAND, et al., 1999).
Atualmente, o método mais utilizado para o controle de plantas daninhas em culturas da soja é o químico, onde, se é realizado com aplicação de herbicidas em pré ou pós-emergência das plantas daninhas e/ou das culturas (CARVALHO, et al., 2010). Contudo, é importante salientar, que deve se cuidar para realizar a escolha do herbicida corretamente, levando em consideração que algumas plantas toleram, apresentam resistência, ou são de difícil controle por alguns mecanismos de ação (AGOSTINETTO, et al., 2015).
Entre as plantas daninhas infestantes na cultura da soja, está a família Amarantaceae, família é composta por cerca de 60 espécies, no entanto, são aproximadamente 10 espécies que causam prejuízo por infestarem áreas agrícolas brasileiras (CARVALHO, et al., 2010). Os Amaranthus estão presentes em grande parte dos capôs de produção de grãos do país. Dentre as espécies mais comuns, podem-se destacar: A. deflexus (caruru-rasteiro), A. hybridus (caruru-roxo), A. lividus (caruru-folha-de-cuia), A. retroflexus (caruru-gigante), A. spinosus (caruru-de-espinho) e A. viridis (caruru-de-mancha) (CARVALHO, et al., 2010).
Particularmente para a família Amaranthaceae, em poucos casos o controle é realizado sobre plantas identificadas corretamente. Isso se deve a dificuldade de diferenciação das plantas jovens, em geral, as diferentes espécies dessas plantas daninhas são generalizadas simplesmente como “carurus” (CARVALHO, et al., 2010).
O Amaranthus retroflexus, é uma espécie herbácea anual, que se desenvolve em todo o país, ocupadas áreas de lavouras, frequentemente é encontrada em campos de soja, milho, batata, amendoim, entre outros cultivos. Considera-se um forte concorrente inicial e um eficiente produtor de sementes (CARVALHO, et al., 2010; MOREIRA; BRAGANÇA, 2011). Atualmente vem se tendo registro de produtores e técnicos, devido à dificuldade de manejo dessa espécies em áreas de cultivo de soja no sul do Rio Grande do Sul, aos grupos de inibidores da EPSPs, tendo como ingrediente ativo principal o glifosato, e ao imazetapir, produto que pertence aos inibidores da ALS.
O primeiro caso de resistência de plantas daninha na cultura da soja foi relatado em 1975, no Estados Unidos, a espécie que se registrou foi a Eleusine indica resistente a inibidores de microtúbulos. Dentro das Amaranthaceae, o primeiro caso nessa cultura foi presenciado na espécie Amaranthus palmeri, igualmente encontrado nos estados unidos em 1989, resistente ao mesmo grupo da anterior. A espécie, Amaranthus retroflexus, se é registrado resistência aos mecanismos de ação de inibidores da ALS, PPO e fotossistema II, na cultura da soja. No Brasil se tem registros de resistência a inibidores da ALS e fotossistema II (Heap, I., 2019). Para a espécie de A. retroflexus não é encontrado registos até o presente momento de resistência ao grupo dos inibidores da EPSPs.
De acordo com o exposto, a identificação e confirmação da resistência múltipla de biótipos de A. retroflexus aos herbicidas inibidores da ALS e EPSPs, é de grande importância para que se realize controle eficiente de plantas daninhas em áreas infestadas por essas plantas. Para isso, o presente trabalho buscara responder qual o nível de resistência encontrado em esses biótipos e determinar qual o mecanismo de resistência adquirido por esses. Também será buscado encontras métodos alternativos de controle de A. retroflexus com resistência múltipla a inibidores da ALS e EPSPs.

Metodologia

Os biótipos utilizados para o experimento, foram previamente coletados em campos de produção de soja no município de Dom Pedrito/RS, e identificados no laboratório de botânica da Universidade Federal de Pelotas (UFPel). Os biótipos foram testados no parental f2 para assegurar a herdabilidade da resistência. Outro biótipo foi coletado no Municípios de Pedro Osório, em compro de produção de soja que também apresentavam suspeita de resistência aos herbicidas dos grupos ALS e EPSPs.
O projeto será dividido em cinco capítulos, sendo eles, curva dose resposta, identificação do mecanismo de ação, controle alternativo, valor adaptativo, e construção de prime de diferenciação de espécies de Amaranthus.

Capitulo 1. Curva Dose Resposta no Parental f2 para os Herbicidas dos Grupos Inibidores da EPSPs e Inibidores da ALS
Serão semeados superficialmente em bandejas com uma mistura de solo e substrato, sementes do biótipo resistente (R) e biótipos suscetíveis (s) de Amaranthus retroflexus, em bandejas separadas, posteriormente será transplantado para vasos de 5L, contendo mistura igual a utilizada nas bandeiras, a irrigação ocorrera sempre quando necessária.
Os tratamentos serão realizados com glyphosate e imazethapyr, sendo utilizado como produto comercial Glizmax® Prime e Vezir®, respectivamente. Para a aplicação dos tratamentos será utilizado pulverizador costal pressurizado com CO2, contendo 4 bico XR 110.02, espaçamento de 0,5m entre si, na pressão de trabalho de 2,15 kg cm-2, consumo de calda de 180 L ha-1 e, em condições climáticas adequadas e monitoradas na hora da aplicação.
O experimento será realizado em delineamento inteiramente casualizado, composto por oito tratamentos (doses) e quatro repetições para cada biótipo utilizado. As plantas serão submetidas a avaliações visuais de controle das plantas aos 21 dias após a aplicação (DAA), segundo escala percentual, em que 0 (zero) corresponde a nenhum controle e 100 (cem) significa a morte das plantas (SBCPD, 1995). Também aos 21 DAA se coletara as plantas para avaliação de massa seca, para isso a parte aérea será cortada e seca em estufa de circulação forçada de ar a uma temperatura de 600C até que a massa se mantenha constante, posteriormente, realizara a pesagem em balança de precisão.
Os dados serão submetidos à análise de variância pelo teste de F, quando significativos, se construirá as curvas de dose-resposta para os dois herbicidas estudados. Para isso os dados serão ajustados ao modelo de regressão não-linear log-logístico proposto por Seefeldt et al. (1995).

Capitulo 2. Identificação dos Mecanismos de Resistência a inibidores da ALS e inibidores EPSPs
A condução do experimento iniciara em casa de vegetação com a produção de material vegetal dos biótipos estudados. Posteriormente serão realizadas as análises em nos laboratórios pertencentes ao Centro de Estudos em Herbologia (CEHERB). Serão determinados:
- Acúmulo do Ácido Chiquímico
- Atividade da Enzima ALS
- Superexpressão da Enzimas EPSPs
- Absorção e Translocação da Molécula Herbicida no Biótipo Resistente

Capitulo 3. Controle Alternativo para Biótipos de Amaranthus retroflexus Resistentes aos Herbicidas Inibidores da ALS e Inibidores da EPSPs
O experimento será montado em blocos com três linhas de um metro e meio, cada linha será uma unidade experimental. Haverá espelhamento dos blocos com relação aos tratamentos, onde em um dos lados será implantado a cultura da soja e do outro lado será implantado a planta daninha (Amaranthus retroflexus).
O experimento será conduzido em sistema de plantio direto, e livre da presença de plantas daninhas. A área será dividida em três partes, na primeira área, terá uma testemunha, sem aplicação de herbicidas e outros 4 tratamentos, com a aplicação de pré-emergentes para a cultura da soja; na segunda área, terá 8 tratamentos de pós-emergências; e na terceira, serão implantados 7 tratamentos de associação de herbicida. Entre os tratamentos também haverá a modificação de cultivares resistentes aos herbicidas indicados para o controle de A. retroflexus.
Os tratamentos serão aplicados com um pulverizador costal, pressurizado com CO2, munido com pontas tipo leque 110.015, e volume de calda equivalente a 150L ha-1. A primeira aplicação será realizado no início do mês de outubro, assim sendo, 60 (DAS) dias antes da semeadura da soja. Posteriormente serão realizadas mais duas aplicações dos tratamentos antes das semeaduras, uma aos 15 e a outra aos 7 DAS. Os demais tratamentos serão implantados posteriormente a implantação da cultura.

Capitulo 4. Valor Adaptativo “Fitnes”
O experimento será realizado para comparas se o biótipo de A. retroflexus resistente teve alguma perda ou ganho em desenvolvimento, comparado com o biótipo suscetível. Para isso, serão realizadas avaliações temporais, realizadas a cada 10 dias subsequentes.
As variáveis avaliadas, em cada época, serão: área foliar (AF) altura de plantas (AP), comprimento de raiz (CR) e massa seca da parte aérea (MSPA). A AF será determinada com auxílio de medidor de área foliar de bancada (modelo LI 3100C). AP e o CR serão determinada com auxílio de régua graduada, para AP será medindo o comprimento desde o nível do solo até o ápice da planta, com o limbo foliar distendido, e para CR será medido o comprimento desde o nível do solo até o final da maior raiz; a MSPA será obtida através do material que será corte das plantas rente ao solo e posterior realizado a secagem em estufa com circulação forçada de ar, à temperatura de 600C, até o material obter massa constante, por fim, determinado a MSPA com o auxílio de uma balança de precisão.
A partir desses dados será possível calcular a taxa de crescimento da cultura (TCC); área foliar específica (AFE); e o índice de área foliar (IAF).
Os resultados médios obtidos, serão submetidos à análise de variância pelo teste F, em havendo significância serão comparados pelo teste de Tukey ambos a 5 % de probabilidade. Caso haja significância estatística para as variáveis (TCC, AFE, IAF, e CA) será realizado análise de regressão, utilizando-se o software SigmaPlot 12.0 (SIGMAPLOT, 2012).

Indicadores, Metas e Resultados

Encontrar os níveis de resistência dos biotipos de Amaranthus retroflexus através da curva dose resposta para os herbicidas do grupo inibidores da EPSPs e inibidores ALS.
Produzir conhecimento sobre o mecanismo que conferem resistência aos biótipos de Amaranthus retroflexus provenientes do municio de Dom Pedrito/RS.
Propor alternativas de manejo viáveis e eficazes no controle da espécie resistente na cultura da soja, no intuito de reverter as perdas causadas pela convivência das plantas de Amaranthus retroflexus no campo.
Aperfeiçoamento técnico-científico dos alunos de pós-graduação e graduação da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel - UFPel, na área de ecofisiologia e controle de plantas daninhas;
Produção de materiais técnicos científicos, buscando compartilhas informações importantes sobre no controle de plantas daninhas na cultura da soja, uma das principais commodities nacionais, para a comunidade científica, acadêmica e assistência técnica.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ADRIANA ALMEIDA DO AMARANTE
DIRCEU AGOSTINETTO2
EDINALVO RABAIOLI CAMARGO1
JAQUELINE SCHMITT
LEANDRO DE SOUZA BARBOSA
LUIS ANTONIO DE AVILA1
Leandro Vargas
MAICON FERNANDO SCHMITZ
RENAN RICARDO ZANDONÁ2
RICHARD EDELCIO RODRIGUES QUEVEDO
TULIO ALLAN BARBOSA DAHMER

Página gerada em 03/07/2022 04:53:42 (consulta levou 0.086294s)