Water pollution via natural and anthropogenic activities has become a global problem, which can lead to short and long-term impacts on humans' health and the ecosystems. Substantial amounts of individual or mixtures of organic pollutants move into the surface water via point and non-point source contamination. Some of these compounds are known to be toxic and difficult to remove from water sources, thus affecting their quality. Moreover, environmental regulations in high-income countries have become very strict for drinking water treatment over the past decades, especially regarding pesticides. This study aimed to evaluate the efficiency of different residential water treatments to remove 13 pesticides with distinct physicochemical characteristics from the drinking water. Nine water treatments were used: four membrane filters, an activated carbon filter, ultraviolet radiation, reverse osmosis, ion exchange resins, and ozonation. The trial was performed with tap water contaminated with an environmental concentration of 13 pesticides. According to the results, activated carbon and reverse osmosis were 100% efficient for pesticide removal, followed by ion exchange resins and ultraviolet radiation. Membrane filters, in general, showed low efficiency and should, therefore, not be used for this purpose.
Drinking Water , Pesticides , Water Pollutants, Chemical , Water Purification , Humans , Charcoal , Ecosystem , Ultraviolet Rays , Water Purification/methods , Ion Exchange Resins
BACKGROUND: Crop yields have been affected by many different biotic and abiotic factors. Generally, plants experience more than one stress during their life cycle, and plants can tolerate multiple stresses and develop cross-tolerance. The expected rise in atmospheric CO2 concentration ([CO2]) can contribute to cross-tolerance. Priming is a strategy to increase yield or to maintain yield under stress conditions. Thus, our objective was to evaluate if priming the rice plants with water deficit during the vegetative stage can induce tolerance to heat stress at anthesis and to evaluate the contribution of e[CO2]. METHODS: The experiment was arranged in a completely randomized design in a factorial arrangement. Factor A consisted of the following treatments: water deficit at four-leaf stage (no-stress, and drought stress), heat at anthesis (normal temperature, high temperature), and priming with water deficit at four-leaf stage and heat stress at anthesis; and Factor B was two [CO2] treatments: a[CO2] = 400 ± 40 µmol mol-1 and e[CO2] = 700 ± 40 µmol mol-1. We assessed the effect of the treatments on plant growth, yield, biochemical, and transcriptome alterations. RESULTS: Although e[CO2] affected rice growth parameters, it did not affect the priming effect. Primed plants showed an increase in yield and number of panicles per plant. Primed plants showed upregulation of OsHSP16.9A, OsHSP70.1, and OsHSP70.6. These results showed induced cross-tolerance. CONCLUSIONS: Water deficit at the rice vegetative stage reduces the effect of heat stress at the reproductive stage. Water deficit at the vegetative stage can be used, after further testing in field conditions, to reduce the effect of heat stress during flowering in rice.
The differential growth and yield response of plant species to rising carbon dioxide concentrations and climatic change may alter species diversity within biomes. The Pampa Biome in South America is an important grassland biome of agronomic and environmental importance. Acanthostyles buniifolius (Chirca) is one of the most important weeds in natural pasture areas widely distributed in southern South America and can adversely affect livestock production. The current study was designed to identify possible responses of Chirca to CO2 concentration ([CO2]) and drought that would indicate higher adaptation and potential proliferation within the Pampa Biome. Chirca plants were cultivated at two CO2 concentrations (400 (a[CO2]) and 700 (e[CO2]) µmol mol-1) and two water conditions (under water restriction-15% of the pot capacity; and plants without water restriction-pot capacity). Besides growth parameters, we also determined water potential (ѱw), relative water contents (RWC), proline, glycine betaine, total soluble sugars, hydrogen peroxide, lipid peroxidation, superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) activity, chlorophyll A and B, carotenoids and root dry mass (RDM). Plants exposed to e[CO2] are more efficient in water use and have a greater increase in root dry mass, enabling greater adaptation to climate-induced droughts. Among the biochemical changes observed in the plants under drought stress, the accumulation of proline, glycine betaine, and total soluble sugars were the most evident mechanisms allowing plants to tolerate drought stress by osmotic adjustment.
The present study aimed to evaluate the Strata-X® sorbent, commonly used in cartridges, through analysis by high-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry. Due to the different physical-chemical characteristics of the compounds, different conditions of chromatography and mass analysis were necessary. The developed methods were validated in terms of selectivity, linear range, linearity (coefficient of determination, r2), the limit of detection (LOD), the limit of quantification (LOQ), accuracy (recovery, %), and precision (RSD, %). The results allowed us to select efficient extraction methods, using methanol acidified to pH 2 with formic acid, to elute the herbicides 2,4-D and dicamba in both sorbent materials. Besides, the Strata-X® sorbent was efficient in the sorption of analytes; thus, we indicate it for potential use in air sampling as an alternative to XAD-2.
Dicamba , Herbicides , 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid , Chromatography, High Pressure Liquid , Dicamba/analysis , Herbicides/analysis , Limit of Detection
The phytostimulation is a phytoremediation technique that can be used to remediate area contaminated with herbicides. It is necessary to select plants with high capacity to stimulate soil microbial activity. The present work aimed at evaluating seven plant species regarding their ability to phytostimulate soil and enhance the degradation of the herbicides imazethapyr, imazapic and imazapyr in a lowland soil. An Alfisol Albaqualf was cultivated with the following species, Canavalia ensiformis, Glycine max, Oryza sativa cultivar PUITÁ INTA CL, Lolium multiflorum, Vicia sativa and consortium Lotus corniculatus + Trifolium repens. The rhizosphere of these plants and non-rhizospheric (uncultivated soil) as a control were contaminated in laboratory with analytical standart of the three herbicides, at rates of 0, 150, 300 and 750 g a.i. ha-1, in separate assays. Biodegradation was estimated by quantifying C-CO2 production and through analysis of herbicides residues in soil using liquid chromatography. Results show that biodegradation of herbicides imazethapyr, imazapic and imazapyr was higher in vegetated soil than in unvegetated soil. The leguminous species Canavalia ensiformis, Glycine max, Vicia sativa and consortium of Lotus corniculatus + Trifolium repens showed a great capacity to promote soil microbial, resulting in average biodegradation rates of 91, 92 and 93% for herbicides imazethapyr, imazapic and imazapyr in soil, respectively.
Herbicides , Oryza , Soil Pollutants , Biodegradation, Environmental , Soil
ABSTRACT: The use of imidazolinone-tolerant rice cultivars allows selective control of weedy rice and barnyardgrass. However, in many situations, there is a need to add herbicides from other chemical groups to increase the spectrum of weed control. In this sense, saflufenacil has the potential to be used in mixture with imidazolinone herbicides. This study aimed to evaluate the interaction effects of the imazapyr+imazapic and saflufenacil herbicides in weedy rice and barnyardgrass and to investigate their impacts on the yield of the irrigated rice cultivar Puitá INTA CL. To reach these aims, greenhouse and field experiments were carried out during two growing seasons, with herbicide treatments sprayed separately and in mixtures of saflufenacil with imazapyr+imazapic. Results showed that saflufenacil did not interfere with control of weedy rice and barnyardgrass obtained with imazapyr+imazapic. The D50 values of imazapyr+imazapic for weedy rice control were 14.5+5, 9.1+3 and 12.5+4.2 g ha-1of imazapyr+imazapic for combinations with 0, 3.06 and 6.12 g ha-1of saflufenacil, respectively. In the field experiments, all doses of imazapyr+imazapic applied isolated or in mixture with saflufenacil provided control levels barnyardgrass above 90% at 28 days after herbicides application. Furthermore, saflufenacil did not cause damage or loss in the yield of the rice crop when mixed with imazapyr+imazapic. The Puitá INTA CL rice cultivar was tolerant of the tested herbicides, whether applied alone or in mixture, reaching grain yield of 9.987 kg ha-1 when applied 42 g ha-1 of saflufenacil plus 147+49 g ha-1 of imazapyr+imazapic.
RESUMO: A utilização de cultivares de arroz tolerantes às imidazolinonas possibilita um controle seletivo de arroz-daninho. No entanto, em muitas situações existe a necessidade de adição de herbicidas de outros grupos químicos para aumentar o espectro de controle de plantas daninhas. Neste sentido, saflufenacil apresenta potencial para ser utilizado em mistura com herbicidas imidazolinonas. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da interação dos herbicidas imazapyr+imazapic e saflufenacil em arroz-daninho e capim-arroz; e averiguar os impactos sobre a produtividade do cultivar de arroz irrigado Puitá INTA CL. Para alcançar esses objetivos, foram realizados experimentos em casa de vegetação e a campo em duas estações de cultivo, com os tratamentos herbicidas aplicados separadamente e em misturas de saflufenacil com imazapyr+imazapic. Os resultados mostraram que a adição de saflufenacil não interferiu no controle de arroz-daninho e capim-arroz obtido com imazapyr+imazapic. Os valores D50 de imazapyr+imazapic para o controle de arroz-daninho foram 14,5+5; 9,1+3 e 12,5+4,2 g ha-1 de imazapyr+imazapic para combinações com 0; 3,06 e 6,12 g ha-1 de saflufenacil. No experimento de campo todas doses de imazapyr+imazapic, aplicadas isoladas ou em mistura, proveram níveis de controle de capim-arroz superiores a 90% aos 28 dias após a aplicação dos herbicidas. Além disso, saflufenacil não causou injúrias ou perda de rendimento da cultura do arroz quando misturado com imazapyr+imazapic. O cultivar Puitá INTA CL foi tolerante aos herbicidas testados, sejam aplicados isolados ou em mistura, atingindo uma produtividade de 9.987 Kg ha-1 quando aplicado 42 g ha-1 de saflufenacil mais 147+49 g ha-1 de imazapyr+imazapic.
ABSTRACT: Herbicides used in the Clearfield® rice (Oryza sativa L.) production system have a potential for leaching. This can result in contamination of underground water resources and cause injury to not tolerant crops that are sown in a succession and/or crop rotation. The objective of this study was to determine the leaching potential and the residual activity of the herbicides used in the Clearfield® rice system. The experiment was conducted over a period of two years and consisted of conducting a field test to be followed by two bioassays with a year of difference between their implementation. Initially an experiment was conducted in lowland area where it was planted the cultivar of rice ‘PUITA INTA CL’. Approximately one and two years thereafter, soil samples from each plot were collected at intervals of 5cm to a depth of 30cm (B factor) for the bioassay to evaluate persistence of herbicides. Factor A was composed of mixtures formulated of imazethapyr + imazapic (75 + 25g a.i. L-1), imazapyr + imazapic (525 + 175g a.i. kg-1) in two doses, imazethapyr (100g a.i. L-1) and treatment control without application. Basing on results, it was concluded that the mixtures imazethapyr + imazapic, imazapyr + imazapic and imazethapyr leached into the soil, reaching depths of up to 25cm in lowland soil. Imidazolinone herbicides used today in the irrigated rice Clearfield® system are persistent in soil, and their phytotoxic activity can be observed up to two years after application.
RESUMO: Os herbicidas utilizados no sistema Clearfield® de produção de arroz irrigado (Oryza sativa L.) apresentam potencial de lixiviação. Isso pode causar contaminação de mananciais hídricos subterrâneos e fitotoxicidade as culturas não tolerantes semeadas em sucessão e/ou rotação. O objetivo deste trabalho foi determinar o potencial de lixiviação e o efeito residual dos herbicidas utilizados no sistema Clearfield® de arroz irrigado. O experimento foi conduzido durante dois anos e consistiu da realização de dois bioensaio com diferença de um ano entre a implantação dos mesmos. Inicialmente foi instalado o experimento em área de várzea onde foi semeada a cultivar de arroz ‘Puitá INTA CL’ em área de várzea. Aproximadamente um e dois anos após, foram coletadas amostras de solo de cada parcela, em intervalos de 5cm até a profundidade de 30cm (fator B) para a realização do bioensaio a fim de avaliar persistência dos herbicidas. O fator A foi constituído pelas misturas formuladas imazethapyr + imazapic (75 + 25g i.a. L-1), imazapyr + imazapic (525 + 175g i.a. kg-1) em duas doses, imazethapyr (100g i.a. L-1) e um tratamento testemunha sem aplicação. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que as misturas imazethapyr + imazapic, imazapyr + imazapic e imazethapyr lixiviam no solo, atingindo profundidades de até 25cm em solo de várzea. Os herbicidas imidazolinonas, hoje utilizados no sistema Clearfiel® de arroz irrigado, são persistentes no solo podendo seus efeitos fitotóxicos serem observados até dois anos após sua aplicação.
ABSTRACT: Despite all advances obtained with the pesticide use worldwide and in Brazilian agriculture, there is still a lack of technologies for agricultural aircrafts. The objective of this study was to evaluate the drift produced by the use of conical nozzles and electrostatic system in aircraft application. The experimental design was completely randomized with a factorial arrangement and four replications. Treatments included two spraying equipment: electrostatic system with 5L ha-1 of spray volume and conical nozzle with 15 and 20L ha-1. In all treatments, azoxystrobin fungicide was used at a dose of 100g a.i. ha-1 and paraffinic mineral oil at a dose of 0.5% v.v. Volume median diameter (VMD) and droplet density were estimated using water sensitive paper. Evaluations of drift distance were performed with glass collectors distributed horizontally on the soil surface, 50m before the application band, at the application site and 12,5, 25, 50, 75, 100, 150, 200 and 300m after the application site, along the wind direction. Azoxystrobin concentration in glasses were quantified by UHPLC-MS/MS. Results indicated that the drift distance can reach more than 300 meters away from the application site, with variable concentrations according to the equipment used. Electrostatic system reduced drift when compared to hydraulic conical nozzles.
RESUMO: Apesar dos avanços obtidos no uso de agrotóxicos na agricultura mundial e brasileira, ainda existe carência em tecnologias voltadas para aviação agrícola. O objetivo deste estudo foi avaliar a deriva ocorrida com a utilização de bicos hidráulicos com pontas cônicas e sistema eletrostático em aplicação aérea. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado com quatro repetições. Os tratamentos foram compostos por dois equipamentos de pulverização: sistema eletrostático com volume de aplicação de 5L ha-1 e bicos hidráulicos com pontas cônicas, utilizando volumes de aplicação de 15 e 20L ha-1. Em todos os tratamentos, foi utilizado o fungicida azoxistrobina na dose de 100g i.a. ha-1 e óleo mineral parafínico na dose de 0,5% v.v. As avaliações de diâmetro mediano volumétrico e densidade de gotas foram realizadas através de papéis hidrossensíveis na faixa de aplicação. As avaliações de distância de deriva foram realizadas com coletores de vidro distribuídos horizontalmente sobre a superfície do solo, 50m antes da faixa, na faixa de aplicação e aos 12,5, 25, 50, 75, 100, 150, 200 e 300m após a faixa de aplicação, no sentido da direção de vento. Azoxistrobina foi quantificada por UHPLC-MS/MS. Os resultados indicam que a distância de deriva pode alcançar mais de 300 metros do local de aplicação, com concentrações variáveis de acordo com o equipamento utilizado. O sistema eletrostático reduz a deriva, quando comparado aos bicos hidráulicos com pontas cônicas.
Weeds cause reduction in the rice yield. Little is known about the competitive ability of yellow nutsedge (Cyperus esculentus) with rice and the extent of the economic threshold (ET). The aim of this study was to determine the fit of the regression model to estimate hyperbolic yield losses and ET of yellow nutsedge in rice due to the cycle of cultivars (BRS Querência - Early cycle and IRGA 424 - mid cycle). For this, a field study of competition in the agricultural year 2010/11 was conducted. Yield losses and ET of yellow nutsedge in rice crop is function on the competitive ability of rice cultivar used. The use of rice cultivar with early cycle, BRS Querência, increases the ETs of weed in rice crops compared to the use of IRGA 424, mid-cycle. The hyperbola satisfactorily estimated yield losses that yellow nutsedge causes in rice crops. The explanatory variable, population of yellow nutsedge, was the best fitted to the model. Increases in yield, price paid for rice and control efficiency promoted by the herbicide and decreased cost of weed control, promote ET reduction in yellow nutsedge in rice crops, justifying the adoption of control measures of smaller populations of the weed.
As Plantas daninhas causam redução da produtividade do arroz. Pouco se conhece sobre a habilidade competitiva da tiririca-amarela (Cyperus esculentus) com o arroz e qual seu nível de dano na cultura (NDE). O objetivo desse estudo foi determinar o ajuste do modelo hiperbólico estimando perdas de produtividade e NDEs de tiriricaamarela no arroz em função do ciclo das cultivares (BRS Querência ciclo precoce e IRGA 424 ciclo médio). Para tal, foi conduzido estudo de competição a campo no ano agrícola 2010/11. Perdas de produtividade e NDE de tiririca-amarela no arroz variam em função da habilidade competitiva da cultivar utilizada. O uso da cultivar de ciclo precoce, BRS Querência, aumenta os NDE da infestante no arroz quando comparada ao uso da IRGA 424, de ciclo médio. A hipérbole estima satisfatoriamente as perdas de produtividade que a tiririca-amarela causa à cultura do arroz. A variável explicativa população de tiririca-amarela é a que mais se ajustou ao modelo. Aumentos da produtividade, do preço pago pelo arroz e da eficiência de controle promovido pelo herbicida e a diminuição do custo de controle da planta daninha, promovem redução nos NDE de tiririca-amarela no arroz, justificando adoção de medidas de controle sob menor população da planta daninha.
Oryza , Cyperus , Plant Weeds
RESUMO: O objetivo deste estudo foi determinar a suficiência amostral para estudos de impacto ambiental sobre a comunidade de macroinvertebrados bentônicos em arrozais irrigados (Oryza sativa L.). Amostragens de solo foram realizadas com auxílio de coletor cilíndrico, nos anos agrícolas 2007/08 e 2012/13. As amostras foram triadas e os espécimes identificados até o nível de família. Os dados foram submetidos à análise da curva do coletor e os índices de diversidade de Shannon e equabilidade de Pielou foram calculados para o total de amostras e o número de amostras definido pela curva do coletor, em cada ano amostral. Considerando o método de amostragem verificado no presente trabalho, indica-se um mínimo de 12 réplicas para se obter o maior número de famílias sem perda de informação, quando em estudos de impacto ambiental sobre a comunidade de macroinvertebrados bentônicos em área de cultivo de arroz irrigado.
ABSTRACT: The objective of this study was to determine the sample sufficiency in environmental impact studies on the benthic macroinvertebrate community in irrigated rice fields (Oryza sativa L.). Soil samplings were conducted with a cylindrical collector in the agricultural years of 2007/08 and 2012/13. Individuals were sorted out and identified up to family level. Data were analyzed through the collector curve, Shannon's Diversity and Pielou's Evenness Index were calculated for the total number of samples and the number of samples defined by the collector curve in each year. Considering the results observed in this study, we indicate a minimum of 12 replicates to obtain the largest number of families without loss of information, in environmental impact studies on benthic macroinvertebrate community in irrigated rice fields.
Dose-response experiments were carried out to evaluate the sensitivity of imidazolinone-resistant red rice to nonselective herbicides currently used in rice-soybean rotation in Rio Grande do Sul. Two red rice biotypes previously identified as resistant and susceptible to the imidazolinone herbicides were treated with imazapic plus imazapic, glyphosate and glufosinate under nine herbicide rates. A non-linear log-logistic analysis was used to estimate the herbicide rate that provided 50% red rice control and dry weight reduction (GR50). Imidazolinone-resistant red rice exhibited greater GR50 values than imidazolinone-susceptible biotype for imazapyr plus imazapic. In contrast, both imidazolinone-resistant and susceptible red rice showed similar GR50values for glyphosate and glufosinate. These results indicate that glyphosate and glufosinate effectively control imidazolinone-resistant red rice at similar herbicide rates used to control imidazolinone-susceptible; however, integrated weed management practices must be adopted in rice-soybean rotation to delay resistance evolution of red rice populations to glyphosate and glufosinate
.Curvas de dose-resposta foram conduzidas para avaliar a sensibilidade de arroz-vermelho resistente às imidazolinonas para herbicidas não-seletivos, comumente utilizados em áreas de rotação soja-arroz irrigado no Rio Grande do Sul. Dois biótipos de arroz-vermelho, previamente identificados como suscetível e resistente às imidazolinonas, foram aspergidos com imazapyr+imazapic, glyphosate e glufosinate sob nove concentrações herbicidas. Utilizou-se análise de regressão não linear do tipo log-logística para estimar a concentração herbicida que proporcionou 50% de controle e redução na massa de matéria seca da parte aérea (GR50) de arroz-vermelho. O biótipo de arroz-vermelho resistente às imidazolinonas demonstrou maior GR50, quando comparado ao biótipo suscetível para imazapyr+imazapic. Valores similares de GR50 foram observados para ambos os biótipos tratados com glyphosate e glufosinate. Esses resultados indicam que os herbicidas glyphosate e glufosinate controlam efetivamente biótipos de arroz-vermelho resistente às imidazolinonas em doses recomendadas para controlar biótipos suscetíveis às imidazolinonas. No entanto, práticas integradas de manejo devem ser utilizadas para retardar a evolução da resistência de arroz-vermelho aos herbicidas glyphosate e glufosinate na rotação soja-arroz irrigado
.Os herbicidas utilizados no Sistema Clearfield(r) de produção de arroz irrigado caracterizam-se por serem móveis no solo. Tal mobilidade contribui para a contaminação ambiental e intensificação do residual no solo. A irrigação por inundação utilizada na lavoura arrozeira é uma das principais causas de livixiação de imidazolinonas, contudo, manejos alternativos de irrigação podem contribuir para sua diminuição. Assim, o objetivo do trabalho foi estimar, através de bioensaio, a lixiviação de imidazolinonas frente a diferentes manejos de irrigação. Para isso, foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação e em colunas de solo. Em ambos, foram testados três manejos de irrigação, sendo eles: contínuo, intermitente e capacidade de campo. Os herbicidas foram aplicados na superfície do solo e, após 48 horas, iniciou-se a irrigação. Aos 45 e 90 dias de irrigação, para o primeiro e segundo experimentos, respectivamente, as colunas de solo foram cortadas longitudinalmente e realizou-se bioensaio utilizando solo das diferentes profundidades. Os resultados permitem concluir que a mistura formulada imazapic + imazapyr apresenta maior lixiviação. Para os herbicidas testados isoladamente, o imazapic lixivia mais, seguido do imazethapyr e imazapyr. Os manejos de irrigação contínuo e intermitente não diferem entre si e promovem maior lixiviação dos herbicidas, quando comparado ao solo na capacidade de campo.
Herbicides used in Clearfield(r) rice system are characterized to be mobile in soil. This mobility contributes to environmental contamination and intensifies the residual in the soil, due to the upward movement during the off-season. The flooded irrigation used on rice crops is the main cause of imidazolinones leaching. However, alternative practices can be used to minimize leaching of herbicides. This research aimed to evaluate the effects of different irrigation management on leaching of imidazolinone herbicides. For this, two experiments were conducted using soil columns in a greenhouse and testing three irrigation managements: continuous, intermittent and field capacity. The herbicides were applied to soil surface and after 48 hours irrigation started. At 45 and 90 days of irrigation for the first and second trials, respectively, bioassay was carried out using different soil layers. Results showed that the formulated mixture of imazapyr + imazapic showed the greatest leaching potential. For individually herbicides tested, imazapic was the most leached one, followed by imazethapyr and imazapyr. Continuous and intermittent irrigation managements did not differ and promoted greater leaching potential of herbicides compared to soil at field capacity.
Os herbicidas do grupo das imidazolinonas são amplamente utilizados no cultivo de arroz irrigado para o controle das principais plantas daninhas. Esses herbicidas comportam-se como ácidos ou bases fracas, dependendo do pH, podendo, dessa forma, influenciar na sua lixiviação. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da elevação do pH, através da calagem, na lixiviação de imazethapyr e imazapyr em solo de cultivo de arroz irrigado. Foram coletadas amostras indeformadas de solo com pH natural próximo a 4,8 em uma lavoura de arroz irrigado sem histórico de aplicação de imidazolinonas. As colunas de solo foram coletadas utilizando-se um extrator e constituíram-se nas unidades experimentais da primeira fase do experimento. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, arranjado em esquema fatorial, sendo o fator A constituído por solo com pH natural e solo com calagem. O fator B foi constituído pelos herbicidas imazethapyr e imazapyr (todos a 100g i.a. ha-1), aplicados sobre a superfície das colunas de solo. O fator C foi constituído das profundidades de amostragem (5 em 5cm). Os resultados mostram que a alteração do pH influencia na lixiviação dos herbicidas testados, quando aplicados em solo de cultivo de arroz irrigado. O solo calcareado apresenta maior lixiviação dos herbicidas imazapyr e imazethapyr.
Imidazolinone herbicides are widely used in rice for the control of major weeds. These herbicides behave as weak acids or bases, depending on the pH which may affect leaching. The objective of this study was to evaluate the effect of liming on imazethapyr and imazapyr leaching. Undisturbed soil samples (pH 4.8) were collected in a rice paddy field without history imidazolinone application. The soil columns, that constituted the experiment units, were collected using a soil extractor constituting. The experiment was conducted in a greenhouse, arranged in a factorial design, begin the factor A included of soil with natural pH and limed soil. Factor B was included the herbicides imazethapyr and imazapyr (all at 100g a.i. ha-1) applied to the surface of the soil columns. Factor C included of sampling depths at the end of the experiment to evaluate leaching (5 by 5cm). The results showed that enhanced pH cause by liming affect herbicide leaching in rice paddy soil. Soil liming enhance imazethapyr and imazapic leaching.
A utilização do herbicida glyphosate para o controle químico das espécies de gramas-boiadeiras nas lavouras orizícolas não tem se mostrado eficiente. Nesse contexto, a investigação do controle dessas espécies com o glyphosate torna-se de fundamental importância, uma vez que não estão disponíveis no mercado herbicidas seletivos para o controle dessas em pós-emergência na cultura do arroz irrigado. Em vista do exposto, o objetivo do presente estudo foi avaliar a suscetibilidade das gramas-boiadeiras a diferentes formulações de glyphosate. Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação em esquema fatorial. No primeiro experimento, o fator A constituiu-se de duas formulações de glyphosate (sal potássico e isopropilamina) e o fator B de nove doses dos herbicidas (zero; 175; 350; 700; 1400; 2800; 5600; 11200; 22400g e.a. ha-1). No segundo experimento, o fator A constituiu-se de duas espécies de gramas-boiadeiras (Leersia hexandra e Luziola peruviana), o fator B de três formulações do glyphosate (sal amônio, potássico e isopropilamina) e o fator C de nove doses dos herbicidas (zero; 87,5; 175; 350; 700; 1400; 2800; 5600; 11200g e.a. ha-1). Com base nos resultados obtidos, foi possível observar que as espécies apresentaram diferença de suscetibilidade ao herbicida glyphosate. Além disso, Leersia hexandra foi mais sensível em comparação a Luziola peruviana. As formulações de glyphosate influenciaram na suscetibilidade das espécies ao controle, sendo que, Roundup Transorb R® e Roundup Ultra® proporcionam melhor controle das espécies de gramas-boiadeiras.
The use of glyphosate to chemical control of Cutgrass and Peruvian Watergrass with the use of non-selective herbicides has not been efficient. In this context, the investigation of chemical control of these species to glyphosate is very important, since there are not available commercially selective herbicides to control these species in post-emergence of irrigated rice. Therefore, the objective of this study was to evaluate the susceptibility of Cutgrass and Peruvian Watergrass to different formulations of glyphosate. Two factorial experiments were conducted in a greenhouse, in the first the A factor were two formulations of glyhposate (potassium and isopropylamine salt) and the B factor were nine doses of the herbicide (zero; 175; 350; 700; 1400; 2800; 5600; 11200; 22400g a.e. ha-1). In the second experiment, the A factor were two species (Leersia hexandra and Luziola peruviana), the B factor were three formulations of glyphosate (amoniun, potassium e isopropylamine salt) and the C factor were nine doses of herbicides (zero; 87,5; 175; 350; 700; 1400; 2800; 5600; 11200g a.e. ha-1). Based on the results obtained, it was observed that these species exhibit differential susceptibility to glyphosate. Moreover, Leersia hexandra was more sensitive when compared to Luziola peruviana. Glyphosate formulation influenced control efficiency, where Transorb Roundup R® and Roundup Ultra® provided the best control of the two species.
A volatilização representa um processo importante no deslocamento de agrotóxicos para o ambiente. As características físico-químicas da molécula do clomazone indicam que este possui potencial de volatilização. Em vista do exposto, para a realização deste estudo, foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a suscetibilidade das espécies: pepino, melão, milho, sorgo e arroz a diferentes formulações do herbicida clomazone na fase vapor. Para isso, foram utilizadas caixas de vidro hermeticamente fechadas, com a presença de diferentes formulações de clomazone e as espécies vegetais. As formulações utilizadas foram Gamit 360 CS®, Gamit 500 EC® e Gamit Star®. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que, dentre as espécies avaliadas, independente da formulação utilizada, a de menor tolerância ao herbicida clomazone na fase vapor foi o sorgo, seguido do milho e do arroz.
Volatilization represents an important transport process of pesticides for the environment. The clomazone physico-chemical properties indicate that molecule has the potential of volatilization. Therefore, for this study two experiments were carried with the objective of evaluating the species susceptibility: cucumber, melon, corn, sorghum and rice to different formulations of the herbicide clomazone in the vapor-phase. Glass boxes were used with the presence of clomazone formulations and plant species. The formulations used were Gamit 360 CS®, Gamit 500 EC® and Gamit Star®. As a main result it was conclude that among the species that were tested, independent of the formulation used, the lowest tolerance to clomazone herbicide in the vapor phase was sorghum, followed by corn and rice.
A fitoestimulação é uma das técnicas de fitorremediação que pode ser utilizada para a redução da concentração dos herbicidas no solo. Para tanto é necessário a seleção de plantas que estimulem a atividade dos microrganismos degradadores da rizosfera. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biodegradação de cinco doses do herbicida composto pela mistura formulada de imazetapir+imazapique (75 + 25 g e.a. L-1) em solo rizosférico proveniente de seis espécies vegetais com potencial para a fitoestimulação. A biodegradação do herbicida nas doses de 0, 250, 500, 1.000 e 4.000mL ha-1 no solo rizosférico de Canavalia ensiformis, Glycine max, Lolium multiflorum, Lotus corniculatus, Stizolobium aterrimum, Vicia sativa e no solo sem cultivo foi avaliada através da quantificação da produção de C-CO2 do solo e da degradação do herbicida no solo por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa. A produção de C-CO2 do solo após a contaminação com a mistura de imazetapir+imazapique foi maior nos solos rizosféricos das seis espécies vegetais se comparado ao solo não cultivado. O solo rizosférico de Stizolobium aterrimum apresentou a maior degradação do herbicida imazetapir nas maiores doses avaliadas, sendo uma espécie promissora para a fitoestimulação.
Phytostimulation is a technique of phytoremediation that can be used to reduce the concentration of herbicides in the soil. It is necessary to select plants that stimulate the activity of the rizosphere degrading microorganism. The aim of this study was to evaluate the activity of the biodegradation of the herbicide compound formulated mixture of imazethapyr + imazapic (75 + and 25 g L-1) in rhizosphere soil from six plant species with potential for phytostimulation. Biodegradation of the herbicide in the rhizosphere soil of Canavalia ensiformis, Glycine max, Lolium multiflorum, Lotus corniculatus, Stizolobium aterrimum and Vicia sativa, and a control (soil without plant) was evaluated at doses of 0, 250, 500, 1.000 and 4.000mL 1 ha, by quantifying the production of C-CO2 of the soil and the degradation of the herbicide from the soil by liquid chromatography coupled to mass spectrometry. The production of C-CO2 of the soil after the contamination with the mixture imazethapyr + imazapic was higher in the rhizosphere soil of the six plant species when compared to soil not cultivated. The rhizospheric soil from Stizolobium aterrimum shouwed the highest degradation of the herbicide imazetapyr on the highest doses evaluated, being a promising specie for phytostimulation.
Os herbicidas usados na cultura do arroz Clearfield® podem persistir no ambiente e causar danos no arroz não tolerante, cultivado em sucessão. Esse dano pode ser de intensidade variável, dependendo, dentre outros fatores, do movimento ascendente do herbicida para região de absorção do sistema radicular das plantas. O objetivo desta pesquisa foi verificar o efeito da altura do lençol freático no movimento ascendente do herbicida composto pela mistura formulada de imazethapyr e imazapic. Para isso, foram coletados lisímetros de solo com auxílio de tubos de PVC (15x30cm). O herbicida foi aplicado na superfície inferior dos lisímetros, onde foram simulados diferentes profundidades do lençol freático (0, 5, 10, 15 e 25cm da superfície do solo). Os lisímetros permaneceram nessa condição por período de 150 dias, quando foram cortados longitudinalmente, seccionados em porções de 5cm (0-5 a 25-30cm) e realizado bioensaio com a cultivar de arroz não tolerante, IRGA 417. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que ocorre movimento ascendente da mistura formulada dos herbicidas imazethapyr e imazapic ao longo do perfil do solo de várzea durante o período da entressafra do arroz irrigado, sendo este maior quando o lençol freático está localizado mais próximo da superfície do solo. O movimento ascendente através da diluição do herbicida na solução do solo ocorre por fluxo de massa através do arraste pela água, transportada por capilaridade para zonas mais superficiais do solo.
The herbicides that use the Clearfield Rice System can persist in the environment and damage non-tolerant rice sowing in rotation. This damage can variable in intensity, depending on, among other factors, of the upward movement of the herbicide to the absorption region of the plant root system. The aim of this research was to verify the effect of the height of the water table in upward movement of the herbicide in intact soil cores. Intact soil cores were collected with PVC tubes 15cm in diameter and 30cm deep. The herbicide was applied on the bottom of the samples, and it was simulated water table depths (0, 5, 10, 15 and 25cm of the soil surface). The intact samples remained in this condition for a period of 150 days, when they were cut into 5cm slices (0-5 a 25-30cm) and bioassay were performed with the non-tolerant rice cultivar. With the results it was conclude that there is upward movement of the formulated mixture of imazethapyr and imazapic herbicides along the paddy soil profile during the fallow and this transport is greater when the water table is located closer to the soil surface. The upward movement by dilution of the herbicide in the soil solution occurs by mass flow through the water transported by capillarity to superficial sites of soil.
A produção agrícola geralmente está associada ao uso de agrotóxicos. Suas características físico-químicas, condições do solo e do ambiente determinam seu destino, assim como o seu potencial de contaminação dos mananciais hídricos. Com o intuito de prever a contaminação do ambiente por agrotóxicos, critérios e modelos matemáticos são utilizados para avaliar o risco de contaminação das águas subterrâneas e superficiais. Diante do exposto, este trabalho teve por objetivo estimar a probabilidade de contaminação de águas subterrâneas e superficiais por agrotóxicos, baseado nas suas características físico-químicas, com auxílio de modelos e parâmetros matemáticos preexistentes. Para análise do risco de contaminação de águas superficiais, foi utilizado o método de Goss, o qual é dividido em dois grupos: potencial de transporte de agrotóxicos dissolvidos em água e adsorvido ao sedimento. Os critérios utilizados para avaliar o potencial de lixiviação foram os sugeridos pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA e pelo Índice de GUS. Os resultados obtidos neste trabalho permitem concluir que o uso de modelos de predição do comportamento de agrotóxicos é útil para se obter uma estimativa do risco de contaminação ambiental, pois alguns resultados de monitoramentos confirmam a tendência do comportamento de certos agrotóxicos no ambiente.
Agricultural production is generally associated with the use of pesticides, their physicochemical characteristics, soil conditions and the environment will determine their fate, as well as the potential for contamination of water bodies. In order to predict environmental contamination by pesticides, parameters and mathematical models are utilized to assess the risk of contamination of groundwater and surface water. For this reason, the objective of this study was estimate the probability of contamination of groundwater and surface waters by pesticides based on their physicochemical characteristics with the aid of preexisting mathematical models and parameters. To analyze the risk of surface water contamination, the Goss method was used, which as composed by two groups: pesticide potential transport dissolved in water and adsorbed to the sediment. The parameter used to evaluate the leaching potential were those suggested by the US Environmental Protection Agency (EPA) and the GUS Index. The results obtained allow to conclude that the use of models to predict the behavior of pesticides is useful to obtain an estimate of the risk of environmental contamination, as some monitoring results confirm the tendency of the behavior of certain products into the environment.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o sistema CLEARFIELD® quanto ao controle do arroz-vermelho, influência sobre a produtividade, bem como a fitotoxicidade ocasionada pelo possível residual no solo da mistura formulada de imazethapyr e imazapic em genótipo de arroz tolerante (IRGA 422CL) e não-tolerante (IRGA 417), os quais serviram como plantas indicadoras. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso em esquema bifatorial (4x3) com parcelas subdivididas, sendo as parcelas principais representadas pela rotação entre arroz tolerante (IRGA 422CL) e o arroz não-tolerante a imidazolinonas (IRGA 417). Nas sub-parcelas foram aplicados os tratamentos para o controle de arroz-vermelho em diferentes épocas de aplicação (pós-emergência (V4), pré+ pós emergência (no dia da semeadura + V4). A fitotoxicidade foi caracterizada com base na cor das folhas, largura, crescimento e desenvolvimento do limbo foliar. Observou-se que a fitotoxicidade foi maior quando o herbicida foi aplicado em pós-emergência permanecendo seus efeitos até 383 dias após a aplicação. O controle de arroz-vermelho não é eficiente com a utilização de apenas um ano agrícola do sistema CLEARFIELD® e o melhor nível de controle e produtividade foi obtido após dois ou três anos consecutivos desse sistema.
The objective of this study was to evaluate the CLEARFIELD ® system regarding the control of red rice, influences on productivity, as well as the possible phytotoxicity caused by carryover soil formulated mixture of imazethapyr and imazapic in tolerant rice genotype (IRGA 422CL) and non-tolerant (IRGA 417), which served as indicator plants. The experimental design was randomized blocks in a factorial scheme (4x3) with subplots, the main plots represented by rotating tolerant rice (IRGA 422CL) and rice not tolerant to imidazolinone (IRGA 417). In sub-plot treatments were applied to control red rice in different stages of the post-emergence (V4), pre + post emergence (day of seeding V4). Phytotoxicity was characterized based on the color of the leaves, width, growth and development of the leaf. It was observed that phytotoxicity was greater when the herbicide was applied post-emergence, effects remaining until 383 days after application. The control of red rice is not efficient with the use of only one agricultural year of CLEARFIELD® system and the best level of control and yield was obtained after two or three consecutive years of this system.
Os herbicidas imazetapir e imazapique, usados em cultivares de arroz Clearfield®, possuem alta persistência e mobilidade no solo, ocasionando danos em genótipos de arroz não resistentes cultivados em rotação. Tais herbicidas podem lixiviar e atingir maiores profundidades ao longo do perfil. Esse posicionamento em profundidade pode ser um fator de seletividade e explicar parcialmente os diferentes resultados encontrados na literatura sobre o efeito residual do herbicida no solo. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da profundidade de localização no solo e da mistura formulada pelos herbicidas imazetapir e imazapique (75 e 25g e.a. L-1) na fitotoxicidade em genótipos de arroz não resistentes. Nesse sentido, foram conduzidos dois experimentos em solo com 15 por cento de argila e 1,2 por cento de matéria orgânica, em casa-de-vegetação, no campus da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), em Pelotas, Rio Grande do Sul (RS). O experimento I consistiu de estudo preliminar visando a determinar a profundidade máxima de localização do herbicida no solo que causa danos ao arroz não resistente, e o herbicida foi alocado nas profundidades de 0, 5, 10, 20, 30, 50 e 70cm. O experimento II também consistiu na alocação do herbicida em profundidades ao longo do perfil do solo de 3, 6, 9, 12, 15 e 18cm. As variáveis analisadas foram fitotoxicidade, massa da matéria seca e estatura das plantas. O herbicida resultante da mistura formulada de imazetapir com imazapique localizado próximo à superfície do solo causa danos intensos em plantas de arroz não resistente, porém, quando alocado em profundidades maiores que 20cm da superfície do solo, não prejudica o desenvolvimento de genótipos de arroz não resistentes a essa mistura de herbicidas.
The herbicides imazethapyr and imazapic, used in Clearfield® rice, have high mobility and persistence in the soil, causing injury to non-resistant rice grown in rotation. These herbicides can leach and reach greater depths along the profile. This positioning can be a in-depth selectivity factor and partially explain the different results found in literature about carryover of imidazolines. To understand this effect, this study had the objective of to evaluate the effect of the positioning of the mixture of imazethapyr and imazapic (75g ai L-1 and 25g ai L-1) on the injury to non-resistant rice crop. Two experiments were carried out in soil with 15 percent clay and 1.2 percent organic matter in a greenhouse at the Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, RS, Brazil. Experiment I consisted of a preliminary study to verify the location depth of the herbicide in the soil profile that causes injury to rice non-tolerant rice, and the herbicides has been allocated at depths of 0, 5, 10, 20, 30, 50 e 70cm. Experiment II also consisted in the allocation of herbicide at depths in the soil profile of 3, 6, 9, 12, 15 and 18cm. The variables were visual plant injury, plant shoot dry weight and plant height. The formulated mixture of imazethapyr + imazapic located near the soil surface cause injury to non resistant rice plants but when allocated at depths greater than 20cm of the soil surface does not affect the development of non-resistant rice.
