Nome do Projeto
Capacitação de recursos humanos, geração e consolidação de ciência, tecnologia e inovação em herbologia
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/07/2021 - 30/06/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O estado do Rio Grande do Sul tem sua economia baseada na produção agrícola, principalmente na produção de culturas de verão como soja, arroz, feijão, sorgo e tabaco e na produção do trigo e outras culturas no período hibernal. Por outro lado, a produção destas culturas oferece risco ao ambiente devido ao uso de agrotóxicos, principalmente quando o uso é associado a praticas inadequadas de manejo. A qualidade da água, solo e ar são os principais efeitos do uso de agrotóxicos. Dessa forma, identificar os impactos causados pelo cultivo agrícola é uma forma de mitigar os efeitos negativos ao ambiente bem como identificar alternativas para reduzir os impactos. Ainda, entender a interação entre o uso dos agrotóxicos com as constantes alterações climáticas é de extrema importância já que auxilia no conhecimento da dinâmica de agrotóxicos no ambiente, na eficiência dos métodos de manejo e a resposta das plantas. Assim, este projeto prevê o desenvolvimento de experimentos que tem como objetivo fornecer novas informações a área de ciência de plantas daninhas em relação a eficiência de moléculas herbicidas, métodos de manejo e os efeitos dos estresses abióticos na dinâmica dos herbicidas. Além disso, promover treinamento de discentes de mestrado e doutorado, de estudantes em iniciação científica, e de produtores rurais. Os resultados obtidos nesse projeto serão aplicados no desenvolvimento de tecnologia para o setor produtivo, incremento no conhecimento em herbologia e na capacitação de recursos humanos.

Objetivo Geral

- Desenvolver trabalhos científicos nas mais diversas linhas de pesquisa em herbologia para o teste,
a melhoria e a geração de novas tecnologias e de inovação para o setor produtivo.
- Treinamento de recursos humanos dentro e fora da UFPel das novas tecnologias geradas.

Justificativa

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.

Metodologia

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.

Indicadores, Metas e Resultados

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;

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANDRINE KRUMREICH BOHLKE
Aldo Merotto Jr.
Alejandra Díaz Riaño
BIANCA CAMARGO ARANHA
BRUNA CHRISTOFARI CEOLIN
BRUNO OLIVEIRA NOVAIS ARAUJO
BRUNO OREQUES FONSECA16
CYRANO CARDOSO BUSATO
DIANA MILENA ZABALA PARDO
DIEGO MARTINS CHIAPINOTTO
DIRCEU AGOSTINETTO4
EDINALVO RABAIOLI CAMARGO24
EDUARDO HELLER
FABIANE PINTO LAMEGO
IZADORA ROVEL DA SILVEIRA
JUAN CAMILO VELASQUEZ RODRIGUEZ
José Alberto Noldin
LARIZA BENEDETTI
LUCAS DA SILVA DE BARROS
LUCAS MARQUES VIEIRA
LUIS ANTONIO DE AVILA24
MARCUS VINÍCIUS FIPKE
MATEUS VICENTE ALVES
MAURÍCIO COUTO FILES
NATÁLIA DA SILVA GARCIA
RENAN SOUZA SILVA
ROBERTA BARTZ KNEIB
ROQUE MAURICIO PALACIOS ZUÑIGA
Renato Zanella
Rubens Antonio Polito
Tamara Heck
VINICIOS HUTTNER BUBOLZ
VÍVIAN EBELING VIANA
ÂNDERSON DA ROSA FEIJÓ

Recursos Arrecadados

FonteValorAdministrador
multiplasR$ 4.920.000,00Fundação Delfim Mendes da Silveira

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339014 - Diária Pessoa CivilR$ 250.000,00
339018 - Auxílio Financeiro a EstudantesR$ 350.000,00
339020 - Auxílio Financeiro a PesquisadorR$ 500.000,00
339030 - Material de ConsumoR$ 1.400.000,00
399032 - Material de Distribuição GratuitaR$ 20.000,00
339033 - Passagens de Despesas de LocomoçãoR$ 250.000,00
339039 - Outros Serviços de Terceiro - Pessoa JurídicaR$ 587.130,00
339040 - Serviços de Tecnologia da Informação e Comunicação Pessoa JurídicaR$ 100.000,00
449052 - Equipamentos e Material PermanenteR$ 1.462.870,00

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