Processos a que estão sujeitos herbicidas aplicados ao solo - So Sorç rção ão DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
- Lix Lixiv iviaç iação ão - Fotod Fotodecom ecomposi posição ção - Eva Evapor poraçã açãoo - Degra Degradaçã daçãoo Químic Químicaa - Degra Degradaçã daçãoo Microbiana Microbiana
Coeficiente de Partição
Características dos herbicidas
K
oa
K
ou
Quantidade do Herbicida no Octanol ow =
Quantidade do Herbicida na Água
Koa Normalmente situa-se entre 0,01 e 1.000.000
Coeficiente ente de partição partição octanol / água. - Coefici - Constante de dissociação do herbicida.
Koa = 100 Facilidade máxima para cruzar a plasmalema; máxima facilidade de transporte para a parte aérea. Mímimaa transl Mímim translocação ocação quand quando o o herbic herbicida ida é aplicad aplicado o às folhas das plantas. Koa entre 10 e 30 máxima absorção pelas raízes. Koa = 10 máxima absorção pelas folhas.
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CONSTANTE DE IONIZAÇÃO
ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS
pKa é igual o valor do do pH onde onde 50% das das moléculas moléculas do herbicida estão dissociadas e 50% não estão.
Para que possam ser metabolizadas, as substâncias precisam ser absorvidas a nível de membrana plasmática (plasmalema). As principais rotas de absorção de herbicidas são raízes e folhas. Os caminhos de absorção são os mesmos usados por outras substâncias ( nutrientes ).
ABSORÇÃO RADICULAR Primeira Primei ra condição – transpi transpiração ração Fase Passiva Fluxo de Mas Fluxo Massa sa – pri princi ncipal pal tran transpo sporte rte de de substâncias substân cias aplicadas aplicadas até a raíz. Para que ocorre ocorre há necessi necessidade dade de presença presença de solução de de solo (água (água – umidad umidade) e)
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ABSORÇÃO RADICULAR Primeira Primei ra condição – transpi transpiração ração Fase Passiva
ABSORÇÃO RADICULAR
Difusão Troca Iônica
Via Apoplasto
Equilíbrio de Donnan
Via Simplasto Via Apo-Simplasto
Fase Ativa Contra um gradiente de concentração e com gasto de energia energia - Carread Carreador or
ESTRIA DE CASPARY – CASPARY – são isolantes isolantes lipofíl lipofílicos icos (deposição de suberina) que revestem a parede celular da endoderme e tem a função de protegerr o interior da raíz protege raíz da livre passagem passagem de substâncias presentes no meio externo. Principal barreira para herbicidas via sistema radicular.
Via Simplasto
Via Apoplasto
Via Apo-Simplasto
Plasmodesmos Plasmod esmos – ligação entre células células..
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ROTAS DA ABSORÇÃO RADICULAR
FATORES QUE PODEM AFETAR A ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS VIA RAÍZ
EPIDERME EPIDERME DA RAÍZ - PELOS PAREDES CELULARES (APO)
PLASMALEMA (SIM)
ESPAÇOS INTERCEL (APO)
CITOPLASMA (SIM)
ESTRIA DE CASPARY (SIM) CITOPLASMA (SIM) XILEMA (APO)
ESTRIA DE CASPARY (SIM) CITOPLASMA (SIM)
Fatores relacionados a transpiração - Tempera Temperatura tura do Ar Ar - Umidad Umidadee Relativa Relativa do Ar Ar - Umi Umidad dadee do Solo - Aber Abertura tura Estomát Estomática ica
XILEMA (APO)
Herbicidas aplicados ao solo e absorvidos pelas raízes são eficientemente eficie ntemente translocados translocados pelos vasos do xilema. -Tubos de diâmetros finos - Paredes espessas Distribuição buição - sistema foliar foliar - Distri Teoria Tensão-Coesão-Adesão Teoria Pressão de raíz
A absorção pelas raízes, combinada com a trans tr anslo locaç cação ão pel pelo o xi xile lema ma,, é par parti ticu cula larm rmen ente te importante para os herbicidas inibidores da fotossí foto ssíntes ntesee – Flux Fluxo o de Elé Elétro trons ns no no PSII. PSII. Tria Tr iazi zina nass (atr (a traz azin ina, a, simaz sim azin ina, a, ametr ame trin ina, a, metribuzin), e uréias (diuron, tebuthiuron). De modo geral, o mecanismo de ação tem pouca importância quando se pensa em região de absorção.
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ABSORÇÃO FOLIAR Absorção Caulinar – imp import ortant antee para para alg alguns uns gramin gra minici icidas das como EPTC EPTC (Tioc (Tiocarba arbamat matos) os) e Triflu Tri flural ralina ina (Di (Dinit nitroan roanili ilinas nas)) – Pro Problem blemaa é bai baixa xa superfície específica para absorção quando comparado às raízes. Absorção sementes – dif difíci ícill de ser verific verificada ada,, mas herbici herbicida da entra entra durante durante a embebição embebição da semente – Inibid Inibidores ores de crescimento crescimento e divisão divisão celu ce lula larr – di dini nitr troa oani nili lina nas, s, ti tioc ocar arba bama mato toss e acetanilidas acetani lidas (Dual e Laço). Pequena quantidade. quantidade.
ROTAS DE ABSORÇÃO FOLIAR FOLHA – CUTÍCULA CUTÍCULA Rota Polar (Pectinas)
Rota Apolar (cutina e ceras)
Paredes celulares (Apoplasto) Plasmalema Protoplasma (Simplasto) Floema (Translocação)
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Duas rotas de absorção
ABSORÇÃO FOLIAR - Maior barreira barreira existente existente para herbicidas herbicidas aplicados aplicad os na folha folha é a cutícula.
ROTA POLAR
ROTA APOLAR
- A cutícula cutícula é fundamen fundamental tal para para a manutenç manutenção ão de elevados teores e umidade dentro da folha mesmo quando a umidade umidade relativa relativa do ar é bem baixa. baixa. - Os principais principais constituintes constituintes da cutícula cutícula são as ceras, cutina, pectina e celulose.
COMPOSIÇÃO DA CUTÍCULA DE ALGUMAS PLANTAS DANINHAS E pH NA SUPERFÍCIE DA FOLHA (MÉDIA DE 20 MIN. DE LEITURA PARA pH). Espécie
Não polares (%)
Polares (%)
pH
Cyperus rotundus
82,0
17,0
7,2
B. plantaginea
17,0
82,0
7,0
Cynodon dactylon
12,0
88,0
6,4
Digitaria sanguinalis
37,0
62,0
7,0
Echinochloa crusgali
27,0
72,0
6,8
Sorghum halepense
6,0
93,0
7,0
Amaranthus retroflexus
44,0
55,0
8,0
Ipomoea purpurea
32,0
68,0
8,2
Portulaca oleracea
37,0
63,0
6,6
Solanum nigrum
88,0
11,0
8,4
FONTE: SANDOZ AGRO, 1991.
Superfície foliar adaxial – Euphorbia heterophyla – – Leiteiro Leiteiro
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Superfície foliar abaxial – Emilia sonchifolia – – Falsa serralha serralha
Superfície Superfície foliar foliar abaxial abaxial - Leonotis Leonotis nepetifolia nepetifolia – cordão cordão de frade
ABSORÇÃO FOLIAR - Estômatos correspondem a aproximadamente 1% da superfície foliarr – Pouc folia Poucaa importância importância prática prática
Superfície foliar abaxial – Sida glaziovii – – Guanxuma Guanxuma
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Fatores que afetam a absorção
ABSORÇÃO FOLIAR Estômatos As paredes dos estômatos são recobertas por cutina e as câmaras estomáticas contém gases, o que dificulta a penetração e a absorção de líquidos
Inerentes Inerentes à folha: folha: Estrutura Cutículas finas, alta alta frequência frequência de estômatos, número elevado de ectodesmos favorecem a absorção de solutos.
Fatores que afetam a absorção
Fatores que afetam a absorção
Inerentes Inerentes à folha: folha:
Inerentes Inerentes à folha: folha:
Estado de Hidratação
Idade da folha
Cutículas hidratadas podem ser mais permeáveis, pois a pectina expande e afasta as placas de cera da cutícula aumentando os espaços de absorção de soluções aquosas.
Absorção maior em folhas novas, pois estas apresentam cutículas menos espessas e apresentam alta atividade metabólica.
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Fatores que afetam a absorção foliar
Fatores que afetam a absorção
Fatores externos:
Fatores externos: - Concentração da Solução – Solução – Equil Equilíbrio íbrio após após evaporar - Aeração Aeração – – Dis Disp. p. de de O 2 -
Resp. - Energia Metabólica
- Temperatura Temperatura – – De Dent ntro ro dos dos lim limit ites es - En Ener erg. g. Met Metabó aból. l. - U.R. e Dispon. de água – água – Vel Vel.. secame secamento nto da gota gota - Luz Luz – – Fot Fotoss ossínt íntese ese - Ass Assimi imilad lados os - Ene Energi rgiaa - Modo de aplicação – aplicação – Pulver Pulverização ização correta
Temperatura A influência da temperatura na absorção é relativamente pequena, mas aumento na temperatura até certos limites limites podem podem aumentar a absorção
contato – Soluç Solução ão adequad adequadaa - Ângulo de contato –
Fatores que afetam a absorção
Fatores que afetam a absorção
Fatores externos:
Fatores externos:
Umidade Relativa
Disponibilidade Disponibilid ade de água no solo
Umidade e temperatura afetam a velocidade de secamento da solução aplicada e a, possibilidade de estabelecimento de uma película líquida na superfície da folha formada pela água transpirada
Planta com boa disponibilidade de água no solo mantém túrgidas as células e a boa hidratação na cutícula favorece a penetração foliar.
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ABSORÇÃO FOLIAR - Uso de surfatantes – re redu duto tore ress de de tensão superficial de soluções de pulverização.
Tensão Superficial: forças atuantes nas moléculas da superfície de um líquido que as atraem para o centro do mesmo, dando o formato esférico característico das gotas.
Ângulo de Contato: Dependente da tensão superficial e reflete diretamente na área de molhamento da gota sobre a superfície foliar.
ÂNGULO DE CONTATO DE GOTAS DE SOLUÇÕES DE ÁGUA E ÁGUA ADICIONADAS DO SURFATANTE SANDOVIT DA SANDOZ AGRO NA SUPERFÍCIE DE ALGUMAS PLANTAS DANINHAS
Espécies
H2O - 72mN/m 72mN/m Sandov Sandovit it - 30mN/m 30mN/m
Amaranthu Amaranthuss retroflexu retroflexuss
71°
54°
Portulaca Portulaca oleracea oleracea
78°
58°
B. plantaginea
REP
79°
Cynodon Cynodon dactylon dactylon
REP
77°
Digitaria sanguinalis
REP
73°
Echinochl Echinochloa oa crusgali crusgali
REP
82°
Sorghum Sorghum halepense halepense
REP
74°
10
CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA (CMC) 80
VARIAÇÃO DA TENSÃO SUPERFICIAL DE SOLULÇÕES DE ROUND UP COM DIFERENTES SURFATANTES
T.S. (mN/m) Tensão Superficial (mN/m)
60
Round Up H2O Dest. Extravon Aterbane
40 20 0 0
1
2
3
4
5
Concentração (%)
Aditivos: - Uréia: Difusão Difusão Facilitada Facilitada – passagem do apoplast apoplasto o para o simplasto. Pode promover rompimento de ligações da cutina, aumentando o espaço de entrada de soluções. Pesquisa: Pesquisa: 0,1 a 0,5%. Translocaçã Translocação o normalmente normalmente não é afetada. Elemento Elemento Tempo Tempo para ocorrer ocorrer 50% da absorção absorção N - uréia
0,5 - 2,0 horas
P
5 - 10 dias
K
10 - 24 horas
Ca
10 - 94 horas
Mg
10 - 24 horas
S
5 - 10adias
Fe
10 - 20 dias
Mn
1 - 2 dias
Mo
10 - 20 dias
Zn
1 - 2 dias
Silwet Silwet L-77
%
---
0,10%
0,20%
0,05%
0,10%
0,20%
0,0
72,6
30,79
33,83
18,83
18,77
18,63
1,0
48,88
41,69
31,07
24,98
22,23
20,15
2,0
46,62
43,2
33,95
26,46
23,63
21,45
3,5
45,68
44,01
36,77
28,53
25,68
23,33
5,0
45,82
44,37
37,87
30,65
27,45
24,76
- Sulfato e Nitrato Nitrato de Amônio Amônio e Ácido Fosfórico: Mecanismos desconhecidos e diferentes de difusão facilitada Dependente do pH: faixa de 4 a 6 melhor funcionamento Hipóteses: Diminui cristalização do produto na superfície da planta – umectante umectante Precipitação de cátions da calda que poderiam diminuir diminuir a eficiência eficiência dos produtos. – Sequestrantes Sequestrantes..
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QUALIDADE DA ÁGUA DE PULVERIZAÇÃO - Dureza da da água – principalmen principalmente te Cálcio, Cálcio, Magnésio Magnésio e Ferro. Classe
ppm CaCO3
água muito branda
70
água branda
QUALIDADE DA ÁGUA DE PULVERIZAÇÃO - Colóides de argila e matéria orgânica em suspensão = adsorção = inativação. Soluções:
70 -140
água semi dura
140 - 320
- se possível analisar a água utilizada,
água dura
320 - 530
- redução do volume de aplicação,
água muito dura
> 530
- utilizar um sequestrante:
- Produtos Produtos já estudados: estudados: GLYPHOSA GLYPHOSATE, TE, 2,4 D, Bentazon, acifluorfen, imazethapur, Setoxydhin, Fenaxaprop-eth Fenaxaprop-ethilil e Fluazifop-but Fluazifop-buthyl. hyl.
pH pode variar para diferentes produtos.
sulfato de amônio EDTA
Estabilidade de alguns produtos podem variar com pH. Prod Produt uto o
Produto a 1%
pH
Ba sa gra n
7,6
Dim ili m
5
Poa st
4,5
Sa nson
5,5
U 46 D
Captan
4
Mancoz eb
Sethoxydim
pH da cal calda
meia meia vida vida
9
12 min.
7
8 horas
5
37 horas
9 7 5
34 horas 17 horas 20 horas
5 7 8,6
9 dias 155 dias 284 dias
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TRANSLOCAÇÃO VIA FLOEMA
TRANSLOCAÇÃO TRANSLOCAÇÃ O NO FLOEMA MOLÉCULAS NÃO IONIZÁVEIS
TEORIA MAIS ACEITA FLUXO DE PRESSÃO SISTEMA FONTE DRENO
TUBOS CRIVADOS CÉLULAS COMPANHEIRAS
- QUANTO MAIOR A FACILIDADE PARA ENTRAR NO FLOEMA, MENOR A DISTÂNCIA TRANSLOCADA, POIS TAMBÉM TAMB ÉM TEM FACILIDA FACILIDADE DE DE SAIR – Kao = 100. - PRODU PRODUTOS TOS COM GRANDE GRANDE LIPOFILICIDA LIPOFILICIDADE DE Koa = 1000 PODEM SER AMPLAMENTE TRANSLOCADOS, MAS NORMALMENTE SÃO ADSORVIDOS NAS MEMBRANAS. - MÁXIMAS DISTRIBUIÇÃO SÃO OBSERVADAS PARA PRODUTOS COM CARACTERÍSTICAS HIDROFÍLICAS E Kao Ka o = 10. 10.
TRANSLOCAÇÃO TRANSLOCAÇÃ O NO FLOEMA
TRANSLOCAÇÃO TRANSLOCAÇÃ O NO FLOEMA
MOLÉCULAS IONIZÁVEIS
MOLÉCULAS IONIZÁVEIS
- TEORIA DA ARMADILHA IÔNICA: ESPERA SE ELEVADA CAPACIDADE DE TRANSLOCAÇÃO PARA SUBSTÂNCIAS QUE SE APRESENTEM NA FORMA MENOS IONIZADA A PH 5 E MAIS IONIZADA A PH 8, DIFICULTANDO ASSIM A FACILIDADE DE ATRAVESSAR A MEMBRANA DOS VASOS CONDUTORES.
Glyphosa Glyph osate te – qu quan anto to mai maior or o pH pH,, mais mais ion ioniz izad ado o e hidrofílico. Mesofilo
Floema
Fonte pH – 5
-MÁXIMA CAPACIDADE DE TRANSPORTE SÃO OBSERVADOS PARA COMPOSTOS ÁCIDOS FRACOS (SOFRA (SO FRAM M TRANSFO TRANSFORMA RMAÇÕE ÇÕES S ENTRE ENTRE pHs pHs 5 - 8) – Ex: Glyphosate Glyph osate e 2,4D. 2,4D.
Floema
Raízes Dreno
pH – 8
Plasmalema
pH – 5
pH - 5
Plasmalema
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FATORES QUE PODEM AFETAR A TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS NO FLOEMA - Te Temp mpera eratu tura ra do Ar Ar – 20 a 30°C – tr tran ansl sloc ocaçã ação o - Met Metabol abolism ismo o – Fon Fonte te e Dreno Dreno - In Inib ibid idor ores es Me Meta tabó bólic licos os – tr trans anslo loca cação ção - Defici Deficiência ência Mineral Mineral – Influe Influenciam nciam metaboli metabolismo smo - Luz – Fot Fotossí ossíntes ntesee – Pro Produç dução ão de Assimi Assimilado ladoss - Gradie Gradiente nte de Concentr Concentração ação – Fonte x Dreno
Classificação dos herbicidas quanto a mobilidade na translocação 12 0 10 2
Ótima mobilidade no floema
48
pKa 6
Glyphosate Gly phosate
Triazinonas
84
Dinitroanilinas Triazinas e Uréias Triazinas substituídas
10 2 12 0
0,001
Aryloxifenox
Fenoxiacéticos Sulfuniluréias Imidazolinonas
Móveis no xilema e floema
0,01
0,1
Paraquat Não móveis
Móveis no xilema
1
10 Koa
100
1000
10000 100000
- imóveis, móveis no xilema, móveis móveis no floema e móveis no xilema e floema
TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS - Herbic Herbicidas idas aplicados aplicados no solo e na folha folha podem ser transloca translocados dos tanto pelo xilema quanto pelo floema. A translocaçã translocação o pelos dois sistemas sistemas não garante aumento de eficiência de translocação. - A condição primordia primordiall para uma boa translocação translocação é que o herbicida herbicida não não danifique danifique imediatame imediatamente nte o vaso por onde é transl translocado ocado (floem (floema). a). - A ausência ausência de movimentação movimentação de um determinad determinado o herbicida nas plantas tem como principal consequência consequ ência a necessidade necessidade de boa cobertura cobertura das folhas no momento da aplicação.
ABSORÇÃO DE HERBICIDAS - Est Estria ria de Caspa Caspary ry nas raíze raízess - Cutícu Cutícula la nas folhas - Est Estôma ômatos tos - Sur Surfat fatante antess
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Tebut, diuron, linuron Dinitroanilinas Triazinas
Glyphosate 2,4 D, Imidazol, Sulfuniluréias Paraquat
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