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Plantas daninhas são um dos maiores estresses bióticos que afetam a produtividade das culturas. O controle químico é uma das principais ferramentas para o controle de plantas daninhas. Nesse sentido, a avaliação de moléculas herbicidas, bem como sua interação com estresses abióticos, é importante para conhecimento da seletividade dos cultivos. Além disso, o conhecimento das moléculas herbicidas auxilia na dinâmica dessas moléculas no ambiente de forma que é possível ajustar a quantidade utilizada e minimizar potenciais impactos ambientais. Sendo assim este projeto visa elucidar estes problemas de controle de plantas daninhas e a dinâmica com o ambiente.

Linha de Pesquisa 1 – Eficiência Agronômica de herbicidas em cultivos agrícolas
-Manejo de plantas daninhas nas grandes culturas: Será avaliado a eficiência dos métodos de manejo e herbicidas sobre a infestação de plantas daninhas, o estádio de desenvolvimento das plantas daninhas e da cultura ideal para controle. Será também estimado o período anterior a interferência, o custo por unidade de área, o efeito residual para culturas em rotação, a adequação ao sistema de plantio adotado na propriedade e o potencial de seleção de biótipos de plantas daninhas resistentes aos herbicidas.
-Competição de plantas daninhas em cultivos agrícolas: Será avaliado o efeito competitivo das principais plantas daninhas detectadas nas culturas, bem como o potencial de redução de produtividade nas culturas.
-Toxicidade em culturas resistentes a herbicidas e eficiência de herbicidas no controle de plantas daninhas: Serão testadas as novas tecnologias de soja resistentes a herbicidas auxinicos, RR2, novos herbicidas, formulações e adjuvantes quanto ao efeito toxicidade, controle de plantas daninhas e produtividade final.

Linha de Pesquisa 2 – Fisiologia de herbicidas e estresses abióticos
–Efeito dos estresses abióticos sobre o crescimento e desenvolvimento das culturas: Será avaliado o efeito do estresse por baixas temperaturas sobre o crescimento e desenvolvimento das culturas e a seletividade de herbicidas e as respostas de defesa das plantas. Serão analisados os teores de compostos fenólicos individuais, os teores de clorofilas e de carotenóides totais, determinada a enzima nitrato redutase, glutamina sintetase, a atividade da enzima catalase, ascorbato peroxidase, superóxido dismutase e o conteúdo de H2O2. Será verificado o efeito da baixa temperatura em semeadura precoce, sobre a seletividade de herbicidas sobre as culturas em campo.
–Efeitos dos estresses abióticos sobre a persistência, seletividade e eficiência de herbicidas em plantas daninhas e cultivadas: Será avaliado o desenvolvimento de cultivares de arroz irrigado submetido a diferentes períodos de estresse por submersão e a seletividade de arroz a diferentes herbicidas. Será avaliado o controle de plantas daninhas com diferentes herbicidas submetidos a estresse por submersão e a seletividade de herbicidas submetido a estresse por submersão sob condições de elevada e baixa luminosidade. Após será avaliado o efeito da umidade do solo e do histórico de aplicação na degradação de herbicidas

Linha de Pesquisa 3 – Dinâmica no ambiente e impacto ambiental de herbicidas
-Impacto ambiental da agricultura: Será identificado a ocorrência de agrotóxicos recomendados para as culturas no solo, na água e no ar na região sul do Brasil. Após será avaliado o efeito do sistema de manejo de irrigação e da época de semeadura das culturas sobre a eficiência do uso de água e a dinâmica de agrotóxicos bem como o efeito da temperatura e umidade do solo na persistência de herbicidas. Serão avaliados os efeitos de diferentes níveis pluviométricos no escoamento superficial de herbicidas, o efeito da temperatura e do nível de umidade do solo sobre a volatilização de agrotóxicos.
-Dinâmica ambiental de herbicidas em áreas agrícolas do Rio Grande do Sul: Será determinada a persistência, meia vida e resíduos de herbicidas em plantas. Será identificado espécies sensíveis a subdoses de herbicidas que possam ser usadas a campo no monitoramento da presença do herbicida no ar e diferentes materiais sorbentes que possam ser utilizados a campo para monitoramento da presença de herbicidas em suspensão no ar.
-Transporte de agrotóxicos no ambiente: Será determinado o efeito de diferentes manejos da água de irrigação do arroz irrigado na lixiviação de agrotóxicos no solo e avaliado o efeito do tipo de solo na lixiviação de herbicidas para estabelecer os ambientes (tipos de solo) de risco de aplicação de herbicidas, buscando-se produtos para cada tipo de solo. Será avaliado o efeito do pH do solo na lixiviação dos principais herbicidas usados nas culturas e o efeito da temperatura e umidade do solo na persistência desses herbicidas.
- Redução da contaminação ambiental e remediação de solo, água e ar contaminado com agrotóxicos: Será avaliado a eficiência do tratamento industrial pela companhia de água municipal e de filtros e ozonizadores residenciais na redução da contaminação da água potável por agrotóxicos e o efeito de concentração de ozônio e do tempo de ozonização na degradação de agrotóxicos em caldas de pulverização. Será determinado a eficiência da foto-oxidação e da combinação de fotooxidação e ozonização na degradação de agrotóxicos em água contaminada com agrotóxicos e a eficiência de diferentes microrganismos na redução de agrotóxicos na fase-vapor através da biofiltração.
Será avaliado a eficiência do tipo de vegetação empregada na composição das FRF na redução do fluxo de escoamento superficial, e na redução na concentração e massa transportada de agrotóxicos. Será determinado a eficiência das VFS na redução da lixiviação e os processos de adsorção e desorção desses herbicidas em solos provenientes de faixas de retenção filtro. Será determinado o efeito de presença e tipo de faixa de retenção filtro na população microbiana do solo e o efeito de presença e tipo de faixa de retenção filtro na atividade enzimática dos microorganismos do solo.

Linha de Pesquisa 4 – Mudanças climáticas e herbologia
-Adaptação de cultivos a ambientes com altas concentrações de CO2: Será feito avaliação e prospecção de fonte de resposta positiva ao aumento da concentração de CO2 atmosférico. Serão avaliados a taxa fotossintética da folha bandeira, fluorescência da clorofila a, atividade de enzimas, espessura da epiderme, mesofilo e diâmetro dos feixes vasculares, densidade e abertura estomática, avaliações morfológicas como estatura de plantas e taxa de perfilhamento e aspectos do rendimento. Será feito cruzamentos de cultivares e linhagens-elite com fontes responsivas ao aumento de CO2 e então condução e seleção em gerações segregantes F2 a Fn.
Os genótipos das culturas tolerantes a altas concentrações de ozônio na troposfera serão selecionados e será avaliado o estádio de desenvolvimento, a estatura, o SPAD e a toxicidade das plantas. Será feita a avaliação fenotipicamente, no campo e em câmara de crescimento de cultivares e desenvolvimento de linhagens de culturas tolerantes a estresses causados por eventos extremos de temperatura. A temperatura mínima crítica na germinação, estabelecimento da cultura e fase reprodutiva será determinada. Da mesma forma será feito para altas temperaturas.
–Aspectos bioquímicos, fisiológicos, de expressão gênica e de produtividade das culturas em face às mudanças climáticas:
As culturas serão cultivadas sob condições controladas de luz e temperatura, em duas concentrações de CO2 e duas concentrações de nitrogênio. Serão coletadas amostras de raízes e de folhas em três estádios de desenvolvimento (plântula, florescimento e enchimento de grão). Será realizado a avaliação da atividade enzimática e dosagens e aminoácidos e proteínas totais e seiva do xilema para avaliação do teor e composição.
O efeito fisiológico e molecular da alta temperatura em culturas e plantas daninhas com via fotossintética C3 e C4 serão avaliadas em cada uma das épocas de coleta: fotossíntese líquida, taxa de transpiração, condutância estomática e concentração de CO2 subestomática, usando analisador de gás infravermelho. Serão calculadas a eficiência da carboxilação e eficiência instantânea do uso da água. Será determinado compostos fenólicos totais, teores de clorofilas e de carotenoides, os danos celulares nos tecidos, o dano oxidativo em proteínas, os teores de prolina, a atividade das enzimas antioxidantes. Para a análise de expressão gênica, serão utilizados oligonucleotídeos correspondentes aos genes alvo (envolvidos nas respostas ao estresse por altas temperaturas) e genes de referência (com base na literatura). A expressão do gene alvo será obtida através de PCR quantitativo em tempo real do transcrito reverso (qRT-PCR). Será feito uma modelagem do impacto das mudanças climáticas globais na produtividade das culturas nas principais regiões produtivas do Rio Grande do Sul.
–Proteção de culturas face às mudanças climáticas: Será avaliado a influência do aumento da concentração de CO2 na seletividade de herbicidas e seu efeito secundário nas culturas e a influência de diferentes concentrações de CO2 na eficiência do controle químico de plantas daninhas. Será verificado a absorção, translocação e metabolismo de herbicidas em plantas daninhas e cultivadas em resposta a elevação de CO2 e a incidência de doenças nas culturas.

Linha de Pesquisa 5 – Tecnologia de aplicação de herbicidas
Será avaliado o efeito do equipamento empregado na aplicação aérea, bem como do volume de aplicação na deriva de agrotóxicos para o ambiente. Será avaliado a utilização de diferentes adjuvantes e diferentes pontas de pulverização na redução de deriva das aplicações de agrotóxicos.

6 Eventos e treinamentos
Mini-cursos, palestras e materiais de divulgação serão desenvolvidos para fornecer treinamento de produtores rurais e treinamento adicional aos discentes. O tema fornecido para o treinamento será articulado com as atividades de pesquisa desenvolvidas neste projeto. Serão convidados os discentes, docentes, pesquisadores associados ao projeto bem como pesquisadores de outras instituições que possam fornecer o treinamento.

7 Gerência das aquisições e dos custos do projeto
A aquisição de recursos será realizada mediante ao financiamento de projetos. Os projetos serão criados em função das linhas de pesquisa e visam a prospecção de recursos para o desenvolvimento de tecnologias e treinamento de pessoal. Os recursos serão administrados pela Fundação Delfim Mendes da Silveira em articulação com coordenadores e colaboradores do projeto. A gerência dos recursos será realizada de forma a atender as demandas do projeto.

Metas a serem alcançadas
- Desenvolver tecnologias e serviços inovadores para o setor produtivo;
- Contribuir com novos conhecimentos para a ciência de plantas daninhas;
- Treinar alunos em nível de mestrado, doutorado e iniciação científica nas áreas de pesquisa, ensino e extensão;
- Promover treinamento de produtores a partir de palestras e mini- cursos para produtores rurais, técnicos, consultores e profissionais da área a partir das informações geradas;
- Desenvolver material de treinamento para o setor produtivo;