conceitos e mecanismos de ação
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Herbicidas: Conceitos e Mecanismos de Ação
Profa. Dra. Naiara Guerra
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Ementa
• Introdução ao uso de herbicidas
• Classificações
- Quanto a seletividade
- Quanto a época de aplicação
- Quanto a translocação
- Quanto ao mecanismo de ação
Inibidores de ALS
Inibidores de EPSPs
Inibidores da GS
Inibidores de ACCase
Inibidores do Fotossistema I
Inibidores do Fotossistema II
Inibidores de Protox
Inibidores da Biossíntese de Carotenóides
Mimetizadores de Auxinas (auxinas sintéticas)
Inibidores da formação de ácidos graxos de cadeia longa
Inibidores da Polimerização de Tubulina
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Herbicidas
São agentes biológicos ou substâncias químicas capazes de matar ou suprimir o crescimento de espécies específicas de plantas.
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Dados sobre os herbicidas
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Consumo de agrotóxicos - Brasil
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Mercado de herbicidas por atividade agrícola
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Produção x Consumo
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Custo para desenvolvimento de nova molécula
•US$ 200 -300 milhões
• Brasil
- Novo: US$ 40-50 milhões
- Formulação - US$ 60 mil
- Extensão de uso - US$ 30 mil
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Para que pode ser usado?
• Controle de plantas daninhas (herbicidas)
• Controle de vegetação de cobertura (dessecação pré-semeadura)
• Desfolhar culturas - dessecação pré-colheita (desfolhantes)
• Uniformizar a maturação da cultura (maturadores)
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Aspectos positivos
• Previne a interferência precoce
• Controle efetivo nas linhas de semeadura
• Flexibilidade quanto a época de aplicação – áreas extensas
• Redução do tráfego de máquinas
• Rendimento operacional elevado
• Menor necessidade de mão de obra
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Limitações
• Toxicidade para homens e animais
• Necessidade de equipamentos adequados de aplicação e proteção, além de operador treinado
• Resíduos para plantas cultivadas em sucessão – “carryover”
• Resíduos nas plantas utilizadas para a alimentação, tornando-as imprópria para o consumo
• Problemas ambientais – 2,4-D –Paraná
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Limitações
• Resistência
• Danos a cultura
• Eficiência depende de fatores externos
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Aspectos a considerar na escolha do herbicida
• Registro do herbicida para uso na cultura
• Eficiência sobre a infestação predominante da área
• Estádio de desenvolvimento das plantas daninhas
• Estimar período necessário de controle
• Custo por unidade de área
• Disponibilidade para aquisição no mercado
• Menor toxicidade ao homem e ao ambiente
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• Efeito residual para culturas em rotação “carryover”
• Menor potencial de contaminação ambiental (deriva, lixiviação, runoff)
• Adequação do equipamento disponível para aplicação
• Maior flexibilidade quanto à época de aplicação
• Adequação ao sistema de plantio adotado na propriedade (direto/convencional)
• Potencial de seleção de biótipos de plantas daninhas resistentes aos herbicidas
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Formas de classificação
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• Quanto a seletividade
• Quanto a época de aplicação
• Quanto a translocação
• Quanto ao mecanismo de ação
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Nomenclatura
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Quanto a seletividade • Herbicidas seletivos – são tolerados pela cultura em
determinada situação
- Seletividade genuína: sob determinadas condições os herbicidas são tolerados pela cultura (seletividade biológica ou fisiológica)
- É relativa, pois depende do estádio de desenvolvimento das plantas, das condições climáticas, do tipo de solo, da dose aplicada, etc.
Ex. 2,4-D (cana), atrazina (milho), imazethapyr (soja)
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TESTEMUNHA 2,4-D (1,0 L ha-1)
2,4-D (4,5 L ha-1) 2,4-D (9,0 L ha-1)
DMA 806
Oliveira Neto, 2007
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- Seletividade adquirida: seletivos por transgenia,
inserção de um gene que garante a tolerância a
determinado herbicida
Ex.
Glyphosate (soja, milho, algodão - Roundup Ready - RR)
Glufosinate (milho, soja, trigo, algodão - Liberty Link – LL)
Imazepyr + Imazapic (Onduty) (soja - Soyvance)
Imazapic + Imazethapyr (Only) (arroz irrigado - Clearfield)
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• Herbicidas não seletivos
- Apresentam amplo espectro de ação, capazes de matar ou
causar injúrias à maior parte das plantas quando aplicados
na dose recomendada
- Ex.: glyphosate, paraquat, diquat, glufosinate
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• Seletividade por posição
- Seletivos por não entrarem em contato com as plantas
- Espaço físico separa os tecidos sensíveis da planta e
doses tóxicas do herbicida
• Jato dirigido (POS): herbicidas não seletivos aplicados na
entrelinha da cultura (paraquat, glyphosate)
• Toponômica (PRE): pedimenthalin no solo para o milho (o
herbicida é aplicado no solo e não incorporado, dessa
forma não entra em contato com as sementes do milho)
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Jato dirigido
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Christofoletti, 2015
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Seletividade toponômica
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Quanto a época de aplicação
• Pré-Plantio Incorporado (PPI) - Herbicidas que são aplicados ao solo e posteriormente precisam
de incorporação mecânica ou por meio de irrigação
- Mecanismo de ação requer contato entre herbicida e plântulas
antes ou durante a emergência
- Baixa solubilidade em água
- Fotodegradação
- Volatilidade (Elevada pressão de vapor)
- Ex: trifluralin (Premerlin)
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• Pré-emergência (PRÉ)
- Aplicação realizada após a semeadura e antes da
emergência da cultura e das plantas daninhas
- Algodão – pré das plantas daninhas e pós da cultura
- Eficácia depende de disponibilidade de água no solo
- Imazaquin (Scepter), Diclosulan (Spider), alachlor, diuron
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• Pós-emergência (PÓS)
- As plantas daninhas encontram-se emergidas, mas a
cultura nem sempre
- Ex. Dessecação antes da semeadura
- Absorção foliar do herbicida
- Requer que a cultura seja tolerante ao herbicida
- Aplicação em fases precoces
3 – 4 folhas – dicotiledôneas
Antes ou até o perfilhamento - gramíneas
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• 3-4 folhas – dicotiledôneas
• Antes ou até o perfilhamento - gramíneas
B. decumbens Eleusine indica D. insularis
B. pilosa I. grandifolia Conyza spp.
![Page 35: Conceitos e Mecanismos de Ação](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052206/586692bb1a28abfd408b7e8b/html5/thumbnails/35.jpg)
Quanto a translocação
• Herbicidas com ação de contato
- Não se transloca ou se transloca de forma muito limitada
- Só causa danos nas partes que entraram em contato direto
com os tecidos da planta
- Necessitam de boa cobertura
- Efeito rápido, podendo se manifestar em questão de horas
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Ação de contato
Ex. Paraquat (Gramoxone), Lactofen (Cobra), Fomesafen (Flex), Bentazon (Basagran)
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• Herbicidas com ação sistêmica
- Após absorvidos são capazes de translocar para o local de ação
- Translocação via xilema, floema ou ambos
- Efeito mais demorado
- Controle de plantas perenes e que se multiplicam assexuadamente
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Ex. 2,4-D, glyphosate, clethodin (Select), etc
Ação de Sistêmica
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- Simplasto - células vivas (Floema) – Folhas PÓS
- Apoplasto – células mortas (Xilema) - Solo PRÉ
- Aposimplasto (Xilema e Floema) - Folhas PÓS
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Quanto ao mecanismo de ação
• Modo de ação: Conjunto de eventos metabólicos que resultam na expressão final do herbicida sobre as plantas, incluindo os sintomas visíveis (engloba o mecanismo de ação) – ABSORÇÃO - MORTE
• Mecanismo de ação: Primeiro evento metabólico (bioquímica) (sítio de ação) das plantas onde o herbicida atua
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Modo de ação do glyphosate
![Page 42: Conceitos e Mecanismos de Ação](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052206/586692bb1a28abfd408b7e8b/html5/thumbnails/42.jpg)
• Inibidores de ALS
• Inibidores de EPSPs
• Inibidores da GS
• Inibidores de ACCase
• Inibidores do Fotossistema I
• Inibidores do Fotossistema II
• Inibidores de Protox
• Inibidores da Biossíntese de Carotenóides
Inibem a síntese de
aminoácidos
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Fora do cloroplasto
• Mimetizadores de Auxinas (auxinas sintéticas)
• Inibidores da formação de ácidos graxos de cadeia longa
• Inibidores da Polimerização de Tubulina
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Características Gerais • Atuam semelhante ao AIA (reguladores de crescimento) - Controlam a divisão e crescimento celular
• Herbicida mais antigo (2,4-D)
• Recomendado para o controle de FOLHAS LARGAS - anuais ou perenes
• Seletivo para gramíneas em geral
• Doses muito baixas podem ocasionar sintomas (Deriva)
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• Usado nas culturas do arroz, milho, trigo, pastagens e cana-de-açúcar
• Quando associado ao glyphosate é utilizado na dessecação pré-semeadura
• Possuem atividade no solo dependendo da formulação (picloram, aminocyclopyrachlor – ainda não possui registro no Brasil)
• Não deve ser associados com inibidores da ACCase, pois podem neutralizar os graminicidas
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• ABSORÇÃO: Folhas, ramos e raízes
• TRANSLOCAÇÃO: Ascendente (xilema) e descendente (floema), atingindo inclusive as raízes e demais estruturas de espécies perenes
• Acumulam se nos meristemas, afetando o crescimento das plantas
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Modo de ação
Acidificação da
parede celular
Aumento da atividade de
enzimas responsáveis pelo
afrouxamento celular
Elongação celular
Estímulo à produção de RNA e
DNA
Síntese de auxina e
giberelina
Divisão e alongamento celular
acelerado e desordenado
Epinastia (crescimento
desordenado) e esgotamento de
reservas
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Maciel, 2002
Sintomas
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Epinastia generalizada
SOJA
Clorose
Intervalo de segurança entre a aplicação do 2,4-D e a semeadura da soja de 7 dias
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Epinastia nas folhas novas e
abortamento das vagens
FEIJÃO
Clorose
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MANDIOCA - AIPIM
Necrose Epinastia nas folhas novas
MAMONA
Epinastia nas folhas e caule
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Vídeo 2,4-D
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Seletividade
Gramíneas
• Penetração muito baixa
• Translocação pelo floema é limitada, devido a presença de nós e meristemas intercalares.
• Metabolização e exudação via sistema radicular
Arroz e trigo – após perfilhamento e antes do emborrachamento
Milho – Deve apresentar no máximo 4 folhas (V4)
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TESTEMUNHA 2,4-D (1,0 L ha-1)
2,4-D (4,5 L ha-1) 2,4-D (9,0 L ha-1)
DMA 806
Oliveira Neto, 2007
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Controle de Plantas Daninhas Perenes
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Herbicida Cultura recomendada
2,4-D
(DMA 806 BR
Aminamar, etc)
Trigo, Aveia, Milho
Cana-de-açúcar
Arroz
Pastagens
Dessecação pré semeadura da soja
Dicamba Áreas não agrícolas e trigo
Picloram
(Padron)
Pastagem
Quinclorac
(Facet)
Arroz irrigado (0,75 kg ha-1)
Picloran + 2,4-D
(Tordon, Arena, Dontor, etc...)
Pastagem
Fluroxypir + Picloran
(Plenum)
Pastagem
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![Page 59: Conceitos e Mecanismos de Ação](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022052206/586692bb1a28abfd408b7e8b/html5/thumbnails/59.jpg)
Características Gerais
• São também conhecidos como inibidores da síntese de Hill
• Controle de MUITAS FOLHAS LARGAS E ALGUMAS GRAMÍNEAS
• Amplo espectro de ação, sendo usado em diversas culturas
•Aplicados em pré ou pós-emergência inicial
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•ABSORÇÃO: Raízes (todas) e folhas (maioria das moléculas)
•TRANSLOCAÇÃO: Basicamente VIA XILEMA, tendem a mover-se junto ao fluxo de água, acumulando-se nas bordas das folhas, onde os sintomas são visualizados primeiramente.
• Aplicações em pós necessitam de adjuvantes para melhor cobertura
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Modo de ação
Inibição da fotossíntese
Ligação dos herbicidas
Sítio de ligação da Qb na proteína D1 do FSII
(localizado na membrana do tilacóide do cloroplasto
Bloqueio do transporte de elétrons
da Qa para Qb
Fixação de CO2; produção de ATP e NADPH2
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Inibidor do FSII
Roman et al. (2007)
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Roman et al. (2007)
Inibidor do FSII
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Interrupção do fluxo de elétrons da Qa para a Qb
Clorofila triplet
Fase fotoquímica
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Visualização dos sítios de ligação de alguns herbicidas inibidores
do FS II ao complexo protéico QB nas membranas dos tilacóides
dos cloroplastos
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Radicais livres lipídicos
Oxigênio singlet
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Sintomas
• Clorose internerval e das bordas das folhas, que progridem para necrose generalizada
• Sintomas inicialmente observados nas bordas das folhas e em folhas mais velhas
• Sintomas desenvolvem-se rapidamente e necessitam de luz para se desenvolver
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Amicarbazone (Dinamic)
Oliveira Neto, 2007
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Atrazina
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Atividade no solo
• Bentazon (Basagran): não possui atividade no solo (não sistêmico – Contato)
• Atrazina e metribuzin (Sencor): podem ser absorvidos pelas raízes e proporcionar controle residual em algumas planta
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Seletividade
• Dentro deste mecanismo de ação existem moléculas seletivas e não seletivas
• Diuron (Volcano, Karmex): não seletivos
• Atrazina: seletivo para o milho
• Metribuzin (Sencor): seletivo para a soja
• Diuron em algodão: seletividade toponômica, por ser pouco móvel no perfil do solo não atinge o sistema radicular da cultura, desta forma não é absorvido.
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Fatores que afetam a seletividade
• Localização no solo (seletividade por posição)
• Aplicação dirigida
• Absorção diferencial por raízes e folhas
• Translocação diferencial das raízes para as folhas
• Sorção em sítios inativos na planta
• Dentro de uma mesma variedade, sementes maiores tem maior tolerância
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TESTEMUNHA Atrazina (3,0 Lha-1)
Atrazina (6,0 L ha-1) Atrazina (12,0 L ha-1)
ATRAZINA 500SC
Oliveira Neto, 2007
Metabolização do atrazine absorvido, transformando em
compostos não tóxicos, devido as enzimas
benzoxazinonas
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Herbicida Cultura recomendada
Propanil Arroz
Bentazon (Basagran) Feijão, soja
Atrazina (Primóleo, Posmil, etc) Milho, sorgo, cana-de-açúcar
Ametrina (Gesaprim) Cana-de-açúcar , milho, café, mandioca
Prometrine (Gesagard) Algodão, alho, cebola, cenoura
Hexazinona (Broker, Style) Cana-de-açúcar
Metribuzin (Sencor) Cana-de-açúcar, café, mandioca, trigo, soja
Amicarbazone (Dinamic) Cana-de-açúcar
Diuron (Cention, Karmex) Algodão, mandioca, batata
Tebuthiuron (Combine, Lava) Cana-de-açúcar
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Principais misturas formuladas
Herbicida Cultura recomendada
Ametrina + clomazone (Sinerge) Cana-de-açúcar, algodão e Mandioca
Ametrina +trifloxysulfuron (Krismat) Cana-de-açúcar
Diuron + hexazinona
(Velpar, Advance)
Cana-de-açúcar