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O arroz é um alimento básico na dieta da população de muitas nações do mundo. Com a expectativa do aumento populacional, o arroz se tornará ainda mais importante. Globalmente, essa cultura pode ser produzida em uma ampla gama de ambientes, sendo cultivado em 167 milhões de hectares ao redor do mundo e em 1,66 milhões no Brasil. Os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina são responsáveis por 65% da produção do país, em sua maioria irrigada (ALEXANDRATOS; BRUINSMA, 2012; MOHANTY et al., 2013; CONAB, 2021; EPAGRI, 2021; IRGA, 2021).
Dentre as principais lacunas de produtividade que desafiam produtores e técnicos envolvidos no cultivo de arroz no RS, o manejo de plantas daninhas apresenta importância destacada. Uma vez estabelecidas, estas competem com a cultura por espaço e recursos do ambiente, como água, luz e nutrientes. Esta competição durante o ciclo produtivo ocasiona perdas diretas e indiretas, que são refletidas na produtividade e na qualidade de grãos e sementes (RICHTER et al., 2019). Uma série de espécies está associada a produção de arroz irrigado nas terras baixas do RS, desde o período de preparo das áreas para a semeadura da cultura, até o momento de sua colheita. As responsáveis pelos maiores prejuízos são o arroz-daninho (Oryza sativa) e o capim-arroz (complexo Echinochloa) (FRUET et al., 2019).
No caso do arroz-daninho, a proximidade genética entre os biótipos da planta daninha com a planta cultivada e algumas vantagens adaptativas torna seu manejo extremamente complicado, existindo ainda biótipos resistentes aos herbicidas do grupo químico das imidazolinonas presentes em uma grande porcentagem das lavouras do RS (AGOSTINETTO et al., 2001; MENEZES et al., 2009; GOULART et al., 2014; MEROTTO et al., 2016). Dentre estas estratégias estão o degrane antecipado, a dormência e a longevidade de suas sementes (BAEK; CHUNG, 2012; NUNES et al., 2013; ZISKA et al., 2015).
Já o capim-arroz, tem características ecofisiológicas que o torna altamente competitivo no ambiente em que o arroz é cultivado e é tolerante a alguns métodos de controle utilizados na cultura. Por se tratar de espécies com metabolismo fotossintético C4, o capim-arroz é naturalmente mais eficiente no aproveitamento dos recursos disponíveis no ambiente do que o arroz cultivado (GIBSON et al., 2002; ZHANG et al., 2017).
Assim, percebe-se que o banco de sementes apresenta papel central no manejo destas duas espécies, já que este é a fonte de novas infestações. Uma vez que a dinâmica populacional das plantas daninhas é alterada pelas ações e a interferência provocadas pelo homem ao adotar práticas agrícolas que modificam a temperatura, a umidade, a incidência de luminosidade e a profundidade das sementes no solo, fatores que são determinantes nos processos que definem o destino das sementes no banco (COUNSENS; MORTIMER, 2004).
Nesse contexto os orizicultores do RS têm adotado diversos métodos de controle visando desenvolver estratégias de manejo integrado destas plantas daninhas, sendo os mais utilizados o mecânico, cultural, físico e químico. Como as principais vantagens adaptativas do arroz-daninho e do capim-arroz são relacionadas a suas sementes, a utilização do método mecânico, integrado aos métodos cultural e químico, durante as operações de preparo do solo estão entre as principais estratégias de manejo destas espécies.
Os sistemas de cultivo e de produção do arroz irrigado no estado são muito variáveis e apresentam muitas variações em relação aos implementos utilizados, quanto ao momento de sua atuação, da integração com a pecuária e da rotação com culturas (RIGATTO; STÜLP, 1996; VERNETTI JR.; GOMES, 2006; FOUTOURA JR. et al., 2020). Associadas a essas práticas de controle mecânicas, físicas e culturais algumas estratégias químicas como a dessecação pré-semeadura, a dessecação no ponto-de-agulha e a utilização impreterível de pré-emergentes (NEVES et al., 1998; ANDRES et al., 2013; MENEZES et al., 2013).
Com isto exposto, mostram-se importantes estudos que visem entender a dinâmica populacional destas espécies nos sistemas de produção orizícolas do RS. Estes modelos de previsão de emergência e da dinâmica populacional já foram desenvolvidos para populações de arroz-daninho, capim-arroz e de diversas espécies em outros países (VIDOTTO et al., 2001; COLBACH et al., 2006a; COLBACH et al., 2006b; SINGH et al., 2015). Estudando os aspectos citados anteriormente nas diversas populações destas espécies que existem no RS, pode-se desenvolver softwares e tecnologias visando facilitar o acesso à essas tecnologias aos produtores, visando melhorar a rentabilidade, a eficiência e a sustentabilidade de suas estratégias de manejo.
Assim o objetivo, deste projeto é identificar os fatores que influenciam o início do fluxo de emergência de Oryza sativa e Echinochloa spp. em função das práticas de manejo adotadas e do sistema de produção de arroz irrigado para desenvolver ferramentas de previsão do fluxo de emergência e da dinâmica populacional destas espécies.

As atividades de pesquisa serão desenvolvidas em laboratório, casa-de-vegetação e em campo experimental. Para isso o trabalho foi dividido em quatro estudos.
ESTUDO I. Determinação da temperatura e da umidade base para germinação de populações de arroz-daninho e capim-arroz e caracterização do fotoblastismo das sementes.
Este estudo será composto por três experimentos realizados em laboratório.
Experimento 1. Determinação da temperatura base para germinação de populações de arroz-daninho e capim-arroz.
Visando obter a temperatura base, ótima, sub- e supra-ótima para a germinação de sementes das populações de cada espécie estudada, parâmetros necessários para construção de um modelo de previsão de emergência, será realizado experimento avaliando o efeito de oito temperaturas constantes na germinação destas espécies. Este será conduzido em BOD com condições controladas de fotoperíodo (14 horas dia/10 horas noite), em delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. As temperaturas constantes testadas serão 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0; 35,0; e 40,0°C, semelhantes às que ocorrem nos ambientes e na época de produção de arroz irrigado no RS.
Experimento 2. Determinação do potencial hídrico base para germinação de arroz-daninho e capim-arroz.
O segundo experimento terá por objetivo determinar o potencial hídrico base para germinação de sementes das populações de cada espécie estudada, mais um dos parâmetros necessários para a elaboração de um modelo de previsão de emergência, será realizado experimento avaliando o efeito de oito potenciais hídricos na germinação destas espécies. Este será conduzido em BOD com condições controladas de fotoperíodo (14 horas dia/10 horas noite), em delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os potenciais hídricos testados serão 0, -0.03, -0.06, -0.1, -0.2, -0.4, -0.6 e -0,9 MPa.
Experimento 3. Caracterização do fotoblastismo de sementes de arroz-daninho e capim-arroz.
Com a temperatura ótima determinada no Experimento 1 deste estudo, será conduzido um experimento para avaliar o efeito da luz na germinação das sementes das populações de cada espécie estudada em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Os tratamentos constarão de fotoperíodo de 14 horas de luz fluorescente branca 320 µW.cm-2 e 10 horas de escuro e outro por escuro constante por 14 dias. Nos tratamentos de escuro, as caixas plásticas serão envolvidas com papel alumínio, sendo as observações feitas sob luz verde em ambiente fechado. Será considerada germinada as sementes que ocorrer a protrusão da radícula ≥ 2,0 mm (BRASIL, 2009).

ESTUDO II. Determinação do tempo de emergência de populações de arroz-daninho e capim-arroz em diferentes profundidades no solo com e sem lâmina d’água.
Os níveis do Fator A serão constituídos pela semeadura de sementes pré-germinadas (nas condições ideais determinadas no Estudo I) de arroz-daninho e capim-arroz nas profundidades de 0,0; 2,0; 4,0 e 8,0 cm, enquanto os níveis do Fator B será constituído pela presença ou não de lâmina d’água.
As unidades experimentais serão compostas por copos de 700 mL, preenchidas com 700 g de solo coletado na Estação Experimental Terras Baixas da Embrapa Clima Temperado, em área livre da infestação das espécies em estudo. Para cada tratamento serão utilizadas 15 sementes semeadas nas suas respectivas profundidades. Durante a condução do experimento a umidade do solo será mantida em capacidade de campo determinada preliminarmente pela metodologia proposta por Casaroli & Lier, (2008). Além disso, serão monitoradas as temperaturas mínimas, máxima e média e a umidade relativa do ar dentro da casa-de-vegetação pelo Sistema de Monitoramento Integrado Barros Eletromotores.

ESTUDO III. Fluxo de emergência de arroz-daninho e capim-arroz em diferentes épocas de semeadura da cultura do arroz irrigado em função do manejo de herbicidas.
Inicialmente, o banco de sementes da área será aferido para determinação do potencial de infestação das espécies em estudo, utilizando trado cilíndrico (15 x 10 cm) com posterior lavagem das amostras em água corrente através de conjunto de peneiras 10, 18 e 20 mesh. As sementes encontradas serão submetidas ao teste de germinação e de tetrazólio, conforme descrito no Estudo I.
Experimento 1. Efeito de herbicidas pré-emergentes no fluxo de emergência de arroz-daninho e capim-arroz em diferentes épocas de semeadura da cultura do arroz irrigado.
Visando monitorar o fluxo de emergência das espécies em estudo em diferentes épocas de semeadura quando são utilizados diferentes herbicidas pré-emergentes, será conduzido experimento em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições e tratamentos arranjados em esquema bifatorial, onde o Fator A será constituído por três épocas de semeadura do arroz irrigado (segunda quinzena de setembro, primeira quinzena de outubro e primeira quinzena de novembro) e o Fator B será constituído por sete herbicidas pré-emergentes (imazapyr + imazapic, imazethapyr, penoxsulam, oxadiazon, clomazone, pendimethalin e quinclorac) e uma testemunha sem aplicação de herbicidas.
O fluxo de emergência das espécies em estudo será monitorado em dois quadros com dimensões de 0,25 x 0,25 cm por unidade experimental, em posições previamente definidas e demarcadas, a cada dois dias até o início da irrigação da cultura, quando a emergência de novas plântulas deve cessar. Será considerada emergida toda plântula que emitir no mínimo um centímetro de parte aérea acima do solo e não apresentar sintomas de controle total proporcionado pelos herbicidas pré-emergentes.
Experimento 2. Efeito do momento de dessecação pós-plantio no fluxo de emergência de arroz daninho e capim-arroz em diferentes épocas de semeadura da cultura do arroz irrigado.
O segundo experimento terá por objetivo determinar qual o momento ideal para dessecação pós-plantio do arroz irrigado, para promover a maior redução do fluxo de emergência de plantas daninhas simultaneamente a emergência da cultura em diferentes épocas de semeadura. Para isso será conduzido experimento em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições e tratamentos arranjados em esquema bifatorial, onde o Fator A será constituído por três épocas de semeadura do arroz irrigado (segunda quinzena de setembro, primeira quinzena de outubro e primeira quinzena de novembro) e o Fator B será constituído por sete momentos de dessecação (0, 1, 2, 5, 7, 10 e 15 dias após a semeadura da cultura) e uma testemunha sem aplicação de herbicidas.

ESTUDO IV. Dinâmica populacional e do banco de sementes de arroz-daninho e capim-arroz em função de diferentes sistemas de manejo do solo e da rotação com a soja.
O Fator A será constituído por sistemas de manejo do solo (preparo de inverno, preparo pós-colheita, cultivo mínimo e integração com pecuária) e o Fator B pela rotação ou não do arroz irrigado com a soja. As faixas terão as dimensões de 55,1 m de comprimento por 15,25 m de largura, totalizando área de 840 m².
Nesta primeira safra a população de plantas de arroz-daninho e capim-arroz será originada do banco de sementes e da semeadura artificial realizada próxima a semeadura da cultura. A partir do segundo ano a população será originada apenas do banco de sementes do solo.
A cultura do arroz será semeada em todos as safras seguintes até o dia 10 de outubro utilizando 100 kg de sementes ha-1 e 400 kg de adubo formulado 5-20-20 (N-P2O5-K2O) em semeadora com 13 linhas espaçadas 17,5 cm entre si e a cultura da soja até o dia 15 de novembro utilizando 13 sementes por metro linear e 400 kg de adubo formulado 2-25-25 (N-P2O5-K2O) em semeadora com 5 linhas espaçadas 45 cm entre si.
A dinâmica populacional das espécies em estudo será avaliada através do monitoramento da emergência a cada quinze dias ao longo de todo o período de condução do estudo em dez quadros de 0,25 m² demarcados em posições fixas previamente em cada faixa, considerando emergida toda planta daninha que emitir o coleóptilo com no mínimo um centímetro de parte aérea acima do solo. Na pré-colheita das culturas, será contabilizado o número de sementes produzidas pelas plantas daninhas presentes em cada quadro e quantas sementes viáveis já sofreram degrane e chegaram ao solo, visando determinar o potencial de incremento do banco de sementes. As sementes coletadas serão submetidas ao teste de germinação e de tetrazólio, conforme descrito no Estudo I.
Os dados obtidos serão analisados quanto à normalidade (teste de Shapiro Wilk) e homocedasticidade (teste de Hartley) e, posteriormente, submetido s à análise de variância (p≤0,05) e sendo constatada significância, terão suas médias compradas pelo Teste de Tukey (p≤0,05) na função “Data Analysis” do software SigmaPlot 12.5 (SIGMAPLOT, 2011).

Promover conhecimento acerca da dinâmica populacional e do fluxo de emergência de plantas daninhas na cultura do arroz irrigado, quando submetidas a diferentes condições de temperatura, umidade do solo e práticas culturais;
Desenvolver estratégias que permitam prever a época do fluxo de emergência de plantas daninhas para aprimorar a eficiência de métodos de controle empregados na cultura;
Disponibilizar aplicativo ou página na web que auxilie o produtor a planejar as práticas de manejo focadas no controle das espécies em estudo.
Aperfeiçoamento técnico científico dos alunos pós-graduação e graduação da Universidade Federal de Pelotas, na área de ecofisiologia de plantas daninhas;
Produção bibliográfica, na forma de artigos, resumos e comunicados técnicos, visando à utilização destes pela comunidade científica, acadêmica e assistência técnica.