High Atmospheric CO2 Concentration Mitigates Drought Effects on Acanthostyles buniifolius an Important Grassland Weed in South America.

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.

Interaction of acetyl-CoA carboxylase enzyme inhibiting herbicides with auxin herbicides on ryegrass / Interação de herbicidas inibidores da enzima acetil-CoA carboxilase com herbicidas auxínicos sobre azevém

ABSTRACT: This study aimed to evaluate the antagonistic effect of the mixture ofacetyl coenzyme-A carboxylase (ACCase) enzyme inhibiting herbicides and auxin herbicides in Lolium multiflorum and to determine mechanisms to mitigate this possible effect. The first experiments were conducted by associating the herbicide clethodim (108 g a.i. ha−1), quizalofop-p-ethyl (54 g a.i. ha−1), and clethodim + quizalofop-p-ethyl (108+54 g a.i. ha−1) with 2,4-D (1005 g a.e. ha−1) or triclopyr (720 g a.e. ha−1), in addition to the sole application of the respective graminicides. Another experiment included clethodim (54; 81; 108; 162; 216 g a.i. ha−1), quizalofop-p-ethyl (27; 40.5; 54; 81; 108 g a.i. ha−1), and clethodim + quizalofop-p-ethyl (54+27; 81+40.5; 108+54; 162+81; 216+108 g a.i. ha−1) mixed with 2,4-D (1005 g a.e. ha−1), or triclopyr (720 g a.e. ha−1), in addition to the control treatments without herbicide application. In the second experiment, herbicides clethodim (108 g a.i. ha−1), quizalofop-p-ethyl (54 g a.i. ha−1), and clethodim + quizalofop-p-ethyl (108+54 g a.i. ha−1) in combination with the herbicides 2,4-D (1005 g a.e. ha−1) or triclopyr (720 g a.e. ha−1)had malathion (1000 g a.i. ha−1) or glyphosate (720 g a.e. ha−1) mixed, in addition to the sole applications of the graminicides. The herbicide clethodim + quizalofop-p-ethyl did not present an antagonistic interaction with the auxin herbicides, and obtained 85% weed control. To obtain control similar to the sole application of this graminicide, the dose of the herbicide clethodim needs to be increased by 20%. However, the mixture of the herbicide quizalofop-p-ethyl with 2,4-D and triclopyr affects the ryegrass control. The use of strategies that increase the absorption of ACCase herbicides or the inhibition of P450 enzymes are ways to mitigate the antagonistic effect caused by the association of the two auxin herbicides.

RESUMO: O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito antagônico da mistura de herbicidas inibidores da enzima ACCase e herbicidas auxínicos em Lolium multiflorum e determinar mecanismos de mitigação deste possível efeito. No primeiro momento foram conduzidos experimentos associando o herbicida clethodim (108 g i.a. ha-1), quizalofop-p-ethyl (54 g i.a. ha-1) e clethodim + quizalofop-p-ethyl (108 + 54 g i.a. ha-1) com 2,4-D (1005 g e.a. ha-1) ou triclopyr (720 g e.a. ha-1), além da aplicação isolada dos respectivos graminicidas. Outro experimento contou com clethodim (54; 81; 108; 162; 216 g i.a ha-1), quizalofop-p-ethyl (27; 40,50; 54; 81; 108 g i.a ha-1) e clethodim + quizalofop-p-ethyl (54 + 27; 81 + 40,50; 108 +54; 162 +81; 216 + 108 g i.a ha-1) em mistura com 2,4-D (1005 g e.a ha-1) ou triclopyr (720 g e.a. ha-1), além das testemunhas sem aplicação herbicida. No segundo momento os herbicidas clethodim (108 g i.a. ha-1), quizalofop-p-ethyl (54 g i.a. ha-1) e clethodim + quizalofop-p-ethyl (108 + 54 g i.a. ha-1) em associação com os herbicidas 2,4-D (1005 g e.a ha-1) ou triclopyr (720 g e.a. ha-1), contaram com adição de malathion (1000 g i.a. ha-1) ou glyphosate (720 g e.a. ha-1), além das aplicações isoladas dos graminicidas. O herbicida clethodim + quizalofop-p-ethyl não apresentou interação antagônica com os herbicidas auxínicos, obtendo controle de 85%. Já para o herbicida clethodim é necessário o aumento de dose em 20 % é capaz de obter controle similar a aplicação isolada deste graminicida. Porém para o herbicida quizalofop-p-ethyl a mistura com os herbicidas 2,4-D e triclopyr repercute na diminuição do controle do azevém. O uso de estratégias que aumente a absorção do herbicida inibidor de ACCase ou a inibição das enzimas P450 são formas de mitigar o efeito antagônico causado pela associação destes dois tipos de herbicidas.

Importance of sequential herbicide application in the control of Elephantopus mollis / A importância da aplicação sequencial no controle de Elephantopus mollis

RESUMO: Popularmente conhecida como pata de elefante ou sussuaiá, Elephantopus mollis, é uma espécie que recentemente surgiu como uma planta daninha em lavouras de cultivos de grãos. Objetivou-se com este estudo avaliar a sensibilidade diferencial de biótipos de E. mollis oriundos de áreas agrícolas e não agrícolas e determinar as melhores combinações de herbicidas aplicados em diferentes estádios de desenvolvimento para o controle desta espécie. Foram realizados três experimentos. No experimento de sensibilidade diferencial foram utilizados dez herbicidas em dois biótipos em duas fases de desenvolvimento. O experimento de dose resposta foi conduzido com oito doses de sete herbicidas. O experimento a campo foi realizado em uma área que apresenta problemas com a planta daninha para validar os resultados dos experimentos anteriores. O biótipo oriundo de área agrícola apresentou menor sensibilidade aos herbicidas quando comparado ao biótipo oriundo de área não agrícola. Os herbicidas de contato inicialmente apresentam controle superior, mas logo a planta apresenta rebrote em função de gemas presentes no colo da planta. A aplicação isolada de 2,4-D com doses entre 1005 e 1675 g e.a ha-1 possui controle de 25%. Quando o 2,4-D é seguido da aplicação de paraquat (400 g i.a ha-1) o controle passa a ser entre 51 e 68%. O melhor tratamento para o controle de plantas desenvolvidas é a mistura de 2,4-D + glyphosate (1340 + 1080 g e.a ha-1) com aplicação sequencial de paraquat.

ABSTRACT: Elephantopus mollis, popularly known as elephant paw or sussuaiá, is a species that has recently emerged as a weed affecting grain crops. This study aimed to evaluate the differential sensitivity of biotypes of E. mollis obtained from agricultural and nonagricultural areas and to determine the best combinations of herbicides applied at different stages of development for controlling this species. Three experiments were conducted. In the differential sensitivity experiment, 10 herbicides were used in 2 biotypes in 2 stages of development. The dose-response experiment was conducted using 8 doses of 7 herbicides. The field experiment was conducted in an area with weed issues to validate the results of previous experiments. The biotype from the agricultural area showed lower sensitivity to herbicides than the biotype from the nonagricultural area. The contact herbicides initially presented better control; however, the weed shortly showed re-growth due to the presence of buds in the plant crown. Isolated application of 2.4-D amine at doses between 1005 and 1675 g a.e. ha−1 demonstrated 25% control. When 2,4-D amine was followed by paraquat application (400 g a.i. ha−1), the control observed was between 51% and 68%. The best treatment for the control of completely developed weeds is 2,4-D amine + glyphosate mixture (1340 + 1080 g a.e. ha−1), followed by sequential paraquat application.

Glyphosate-resistant soybeans yield in function of glyphosate salts, doses and stadium phenological / Produtuvidade de cultivares de soja em função dos sais de glyphosate, doses e épocas de aplicação

Given the importance of soybean to the global economy and as a food source, improving crop management techniques is integral to obtaining higher yields. As such, this study aimed to assess the yield of soybean cultivars as a function of different glyphosate salt formulations, doses and application times. Two field experiments were conducted simultaneously using a randomized block design and 3x4x2 factorial scheme, with three repetitions. Factor A consisted of three glyphosate formulations: isopropylamine salt (Roundup Original®), ammonium salt (Roundup WG®), and potassium salt (Zapp Qi®), factor B four application times: 0, 14, 28, 42 days after planting (DAP), and factor C two doses: the recommended dose of 720 grams of acid equivalent per hectare and twice that (1440 grams of acid equivalent per hectare). There was no difference between the glyphosate salts for the BMX Ativa RR® cultivar, but yields of BMX Apolo RR® submitted to ammonium salt were 28% higher than those recorded for the other salts studied. Glyphosate potassium salt resulted in lower soybean yields. Potassium salt application between 14 and 28 DAP caused greater toxicity in both the soybean cultivars analyzed.

Diante da importância da cultura da soja tanto na economia mundial quanto para a alimentação, a melhoria das técnicas de cultivo torna-se um ponto fundamental na obtenção de maiores produtividades. Desta forma o objetivo do trabalho foi avaliar a produtividade de cultivares de soja sob a influência da aplicação de diferentes sais de glyphosate, doses e épocas de aplicação. Dois experimentos de campo foram realizados simultaneamente em delineamento de blocos casualizados com arranjo trifatorial (3x4x2) com três repetições. O fator A consistiu de três formulações de glyphosate: sal de isopropilamina (Roundup Original®), sal de amônio (Roundup WG®), sal de potássio (Zapp Qi®). O fator B consistiu de quatro épocas de aplicação: 0, 14, 28, 42 dias após a semeadura (DAS). O fator C consistiu em duas doses: a dose recomendada de 720 gramas de equivalente ácido por hectare e duas vezes a dose recomendada com 1440 gramas de equivalente ácido por hectare. Para a cultivar BMX Ativa RR® não se observou diferença quanto aos sais, porém a cultivar BMX Apolo RR® submetida a aplicação de sal de amônio demostrou uma produtividade 28% superior em relação aos demais sais. O glyphosate na formulação sal de potássio apresentou redução da produtividade da cultura da soja. Aplicações de glyphosate na formulação sal de potássio realizadas entre os 14 e 28 dias após a semeadura causam maior toxidez em ambas cultivares de soja utilizadas.

Interações entre herbicidas e protetores para o controle de capim-annoni em pastagem natural / Interactions among herbicides and safeners for the south african lovegrass control in natural grassland

A similaridade botânica do capim-annoni com as espécies forrageiras nativas ou cultivadas dificultam o seu controle em pastagens naturais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de associações entre herbicidas e protetores sobre o controle de capim-annoni e a seletividade em pastagem natural. Foram realizados dois experimentos a campo em área de pastagem natural típica do Bioma Pampa avaliando-se herbicidas aplicados em pré e pós-emergência. Outro experimento foi conduzido em casa de vegetação com as espécies capim-annoni e grama forquilha onde foram avaliados os herbicidas glufosinate-ammonium e imazethapyr. Em ambos os experimentos os herbicidas foram avaliados isolados ou em associação com os protetores anidrido naftálico, dietholate e fluxofenim. Os experimentos a campo demonstraram que os herbicidas aplicados em pré ou pós-emergência em interação com os protetores não proporcionaram controle satisfatório do capim-annoni e nem aumento da seletividade à pastagem natural. Por outro lado, o experimento em condições controladas indicou a ocorrência de sinergismo do herbicida glufosinate-ammonium em interação com os protetores anidrido naftálico, dietholate e fluxofenim sobre o capim-annoni. As diferenças relacionadas a estádio de desenvolvimento e densidade de infestação estão relacionadas as variações das respostas nos estudos a campo e em condições controladas. A utilização de herbicidas em associações com protetores apresenta potencialidade de controle seletivo de capim-annoni quando aplicado em plantas em estádios iniciais de desenvolvimento.

The botanical similarity of the invasive weed Eragrostis plana Nees (South African lovegrass) difficult its selective control in natural pastures. The aim of this study was to evaluate the effect of the association between herbicides and safeners on the control of E. plana and on the selectivity to the natural pastures. Two experiments were conducted at field conditions in area of natural grassland of the Biome Pampa where several herbicides were evaluated in pre and post-emergence. A third experiment was carried out in greenhouse evaluating the herbicides glufosinate-ammonium and imazethapyr and the species E. plana and Paspalum notatum. In both experiments, the herbicides were evaluated isolated and in association with the safeners anhydride naphtalic, dietholate and fluxofenim. The field experiments indicated that the evaluated safeners did not increase E. plana control and native grassland selectively. The greenhouse experiment indicated the occurrence of synergism on E. plana for the herbicide glufosinate-ammonium in mixture with the safeners anhydride naphtalic, dietholate and fluxofenim. The different results in the field and greenhouse experiments are related to the plant stage and density. The use of herbicides in association with safeners indicated a potentiality for selective control of E. plana when applied to plants in the early stages of development.

Isolamento do gene ALS e investigação do mecanismo de resistência a herbicidas em Sagittaria montevidensis / Isolation of the ALS gene and investigation of the mechanism of herbicide resistance in Sagittaria montevidensis

Diversos biótipos de sagitária (Sagittaria montevidensis Cham. & Schlecht) foram constatados como resistentes a herbicidas inibidores da enzima ALS no Brasil e em outros locais do mundo. Os objetivos deste trabalho foram isolar e sequenciar o gene ALS de sagitária de forma a identificar a ocorrência de mutações relacionadas ao mecanismo de resistência de insensibilidade do local da ação de herbicidas. O material vegetal consistiu de sementes de sagitária coletadas em lavouras de arroz irrigado localizadas na região Sul do Estado de Santa Catarina. Nove pares de sequências nucleotídicas iniciadoras foram desenhadas para a amplificação dos domínios C, A e D do gene ALS. As sequências nucleotídicas dos fragmentos amplificados com quatro pares de oligonucleotídeos inciadores resultaram em amplicons com 360 a 393 nucleotídeos. Essas sequências apresentaram homologia com o gene ALS padrão de Arabdopsis thaliana e arroz, possuindo apenas três mutações de ponto. Uma dessas alterações foi a mutação Pro197Phe, que é relacionada à ocorrência de resistência à herbicida em diversas espécies vegetais. As sequências obtidas evidenciaram que o gene ALS avaliado encontrava-se em heterozigose. Esses resultados sugerem a ocorrência de insensibilidade do local de ação como mecanismo de resistência a herbicidas inibidores de ALS em sagitária. A prevenção e o controle da resistência a herbicidas inibidores da ALS em sagitária devem ser fundamentados na rotação de herbicidas com diferentes mecanismos de ação.

California arrowhead (Sagittaria montevidensis Cham. & Schlecht) is an aquatic weed often found in rice paddy fields. Several biotypes of California arrowhead resistant to ALS-inhibiting herbicides were found in Brazil and in several rice fields worldwide. The objective of this study was to sequence the ALS gene of California arrowhead and to identify the occurrence of mutations related to target site insensitivity as the mechanism of herbicide resistance. The plant material consisted of seeds collected in rice paddy fields located in the state of Santa Catarina, Brazil. Nine pairs of primers were designed for the amplification of the domains C, A and D of the ALS gene. PCR reactions with four pairs of primers resulted in amplification of fragments with size close to expected, ranging from 360 to 393 nucleotides. These sequences showed high homology to the standard ALS gene Arabdopsis thaliana and rice having only three point mutations. One of these mutations was Pro197Phe that is related with herbicide resistance in several weeds. The sequences obtained indicated that the ALS gene evaluated was heterozygous. These results suggest the occurrence of insensitivity of the site of action as the mechanism of resistance to ALS-inhibitors herbicides in California arrowhead. The prevention and control of resistance to ALS-inhibitors in California arrowhead should be based on the rotation of herbicides with different mechanisms of action.

Efeito de cargas aplicadas e profundidades de semeadura no desenvolvimento da cultura do feijão em sistema plantio direto / Effect of loads applied and depths of sowing in the development of bean culture in no-tillage system

Dentre os fatores primordiais para a germinação estão a umidade, a temperatura e a aeração do solo. É importante citar que esses fatores são diretamente influenciados pelo estado de compactação do solo ao redor da semente. Objetivou-se, neste trabalho, estudar os efeitos da combinação entre profundidades de semeadura e cargas aplicadas pela roda compactadora da semeadora-adubadora sobre o desenvolvimento da cultura do feijão, em sistema plantio direto. Foi utilizado o esquema fatorial no delineamento em blocos ao acaso, composto por doze tratamentos (três profundidades de semeadura e quatro níveis de cargas aplicadas pela roda compactadora) e quatro repetições. Os resultados mostraram que a profundidade de semeadura influenciou, significativamente, o índice de velocidade de emergência, os estandes inicial e final de plantas e o rendimento da cultura. As diferentes cargas aplicadas pela roda compactadora não influenciaram significativamente as variáveis avaliadas.

Among the primordial factors for the germination are humidity, temperature, and aeration of the soil. It is important to mention that these factors are directly influenced by the soil compaction state around the seed. The present paper had the aim of studying the effects of the combination between depths of sowing and loads applied by press wheel of the seeder upon the development of bean culture, in a no-tillage system. Factor schedule was applied to the delineation in random blocks composed by twelve treatments (three depths of sowing and four levels of loads applied by the press wheel) and four replications. The results showed that depth of sowing significantly influenced the index of emergency speed, the initial and final stands of plants and yield of culture. The different loads applied for the press wheel did not significantly influence the evaluated variables.

Seleção de plantas quantificadoras de herbicidas residuais / Selection of residual herbicides quantifying plants

A determinação da concentração de compostos no solo por meio de plantas quantificadoras apresenta como principal vantagem detectar somente resíduos biologicamente ativos, não havendo necessidade de instrumentos onerosos e de prévia extração dos resíduos do solo. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo, selecionar plantas quantificadoras da presença de herbicidas residuais (pré emergentes) para o uso em bioensaios. Utilizou-se delineamento experimental completamente casualizado com arranjo bifatorial 8x6, com cinco repetições. O fator A consistiu de espécies cultiváveis e o fator B de herbicidas aplicados em pré emergência. Os resultados evidenciaram que a sensibilidade na detecção do herbicida no solo depende da espécie utilizada. A sensibilidade das espécies Lactuca sativa L. e Raphanus sativus var. sativus L. não permitiu condições de quantificar a presença dos herbicidas atrazina, cloransulam, imazaquin, metribuzin e S-metolacloro. Plantas de Curcubita pepo L. são promissoras na bioavaliação de metribuzin. A espécie Cucumis sativus L. mostrou-se potencial biondicadora de cloransulan e imazaquin. Avena sativa L. apresentou-se como potencial quantificadora de imazaquin e metribuzin, Hordeum vulgare L. pode quantificar o metribuzin e Triticum aestivum L. é promissor na detecção da biodisponibilidade de atrazina.