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4821 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 Safeners: impacto dos fatores ambientais, genéticos e interações entre agrotóxicos na fisiologia de sementes tratadas Safeners: impact of environmental, genetic factors, and interactions among pesticides on the physiology of treated seeds DOI: 10.55905/revconv.17n.1-289 Recebimento dos originais: 15/12/2023 Aceitação para publicação: 16/01/2024 Felipe de Oliveira Matzenbacher Mestre em Fitotecnia Instituição: Sementes Condessa Endereço: Mostardas – Rio Grande do Sul, Brasil E-mail: felipematzembauer@gmail.com Guilherme Ávila Soares Graduando em Agronomia Instituição: Universidade Federal de Pelotas - campus Capão do Leão Endereço: Pelotas - Rio Grande do Sul, Brasil E-mail: guilhermeavilasoares2@gmail.com Roberto Fachinello Graduando em Agronomia Instituição: Universidade Federal de Pelotas - campus Capão do Leão Endereço: Pelotas - Rio Grande do Sul, Brasil E-mail: betokf@gmail.com Victor Mouzinho Spinelli Doutor em Fisiologia Vegetal Instituição: Universidade Federal de Rondônia (UNIR) Endereço: Porto Velho - Rondônia, Brasil E-mail: spininellivm@gmail.com Deivid Araújo Magano Doutor em Engenharia Agrícola Instituição: Universidade Regional do Noroeste do Rio Grande do Sul Endereço: Ijui - Rio Grande do Sul, Brasil E-mail: deivid.magano@unijui.edu.br Ivan Ricardo Carvalho Doutor em Agronomia Instituição: Universidade Regional do Noroeste do Rio Grande do Sul Endereço: Ijui - Rio Grande do Sul, Brasil E-mail: ivan.carvalho@unijui.edu.br mailto:felipematzembauer@gmail.com mailto:guilhermeavilasoares2@gmail.com mailto:betokf@gmail.com mailto:spininellivm@gmail.com mailto:maganodeiv@gmail.com mailto:ivan.carvalho@unijui.edu.br 4822 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 José Antônio Gonzales da Silva Doutor em Agronomia Instituição: Universidade Regional do Noroeste do Rio Grande do Sul Endereço: Ijui - Rio Grande do Sul, Brasil E-mail: jose.gonzales@unijui.edu.br Luís Eduardo Panozzo Doutor em Fitotecnia Instituição: Universidade Federal de Pelotas - campus Capão do Leão Endereço: Pelotas - Rio Grande do Sul, Brasil E-mail: lepanozzo@ufpel.edu.br RESUMO O sucesso no controle de plantas daninhas evoluiu com o desenvolvimento de safeners ou protetores. O tratamento de sementes com esses produtos químicos facilitou o manejo de herbicidas e reduziu a interferência no estabelecimento da lavoura. Porém, em algumas situações, esse tratamento de sementes proporciona interferências negativas nos atributos fisiológicos de sementes. Dessa forma, os objetivos desta revisão são identificar e descrever fatores que podem interferir na ação dos safeners em função de questões ambientais, com interação entre diferentes classes de defensivos vegetais ou fertilizantes e qual o efeito genético em aspectos fisiológicos de espécies cultivadas. Inúmeros mecanismos de ação dos safeners e diferentes interações com moléculas de herbicidas influenciam processos fisiológicos das plantas. Todas estas interações estão sob influência de muitos fatores que podem proporcionar variações de eficiência dos safeners. Respostas variáveis na fisiologia de sementes e na seletividade de herbicidas foram observadas em função de diferenças de temperatura e tipo de solo, conforme misturas no tratamento de sementes com fungicidas, inseticidas e fertilizantes e conforme características fisiologias e genéticas da espécie e variedade cultivadas. Dessa forma, mais estudos são necessários para se compreender melhor essas dinâmicas e facilitar o controle de plantas daninhas sem causar redução da qualidade de sementes e plântulas. Essas variáveis, se conhecidas, podem agregar no manejo das culturas e garantir que as sementes gerem plantas com boa capacidade produtiva. Palavras-chave: herbicidas, germinação, vigor, sinergismo, antagonismo. ABSTRACT Success in weed control has evolved with the development of safeners or protectors. Seed treatment with these chemicals facilitated the management of herbicides and reduced interference in the establishment of crops. However, in some situations, this seed treatment provides negative interference in the physiological attributes of seeds. Thus, the objectives of this review are to identify and describe factors that may interfere with the action of safeners due to environmental issues, with interaction between different classes of pesticides or fertilizers and what is the genetic effect on physiological aspects of cultivated species. Numerous mechanisms of action of safeners and different interactions with herbicide molecules influence the physiological processes of plants. All of these interactions are under the influence of many factors that can provide variations in efficiency of the safeners. Variable responses in seed physiology and herbicide selectivity were observed due to differences in temperature and soil type, according to mixtures in the treatment of seeds with fungicides, insecticides and fertilizers and according to mailto:Jose.gonzales@unijui.edu.br mailto:lepanozzo@ufpel.edu.br 4823 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 the physiological and genetic characteristics of the species and variety cultivated. Thus, further studies are needed to better understand these dynamics and facilitate weed control without causing a reduction in the quality of seeds and seedlings. These variables, if known, can add to crop management and ensure that seeds generate plants with good productive capacity. Keywords: herbicides, germination, vigor, synergism, antagonism. 1 INTRODUÇÃO O crescimento da população mundial eleva a demanda por alimentos. Além do aumento do potencial produtivo das culturas, via melhoramento genético e biotecnologia, mitigar as perdas de produtividade é extremamente importante para isso. Dentre as classes de pragas, as maiores perdas potenciais são causadas por plantas daninhas, chegando a cerca de 34%, contra 18 e 16% de insetos e doenças, respectivamente (Oerke, 2006). Herbicidas são mundialmente usados em culturas de interesse econômico com o objetivo de reduzir a interferência de plantas daninhas e, assim, evitar a redução de produtividade e qualidade de grãos e sementes. Esses, para serem eficientes no propósito de eliminar a interferência com a cultura, após a aspersão, têm que serem absorvidos, translocados, não metabolizados, e chegar ao local de ação em dose letal (Vidal, 2002). Além disso, para terem sucesso, esses não podem matar ou causar injúrias significativas a cultura de interesse econômico. Os safeners surgiram com propósito de proteger a cultura da toxicidade dos herbicidas (Rosinger, 2014). Dessa forma, a dose aspergida a campo pode ser elevada ao ponto de controlar plantas daninhas e não causar injúrias irreversíveis a cultura de interesse econômico. O uso comercial dos safeners, também chamados protetores, antídotos ou antagonistas, iniciou-se em 1971 com o desenvolvimento do composto anidro 1,8 naftálico, aplicado em sementes de milho, para agir contra ação de herbicidas tiocarbamato (Hoffman, 1969). A partir disso, outros compostos além do anidro naftálico começaram a ser produzidos e aplicados no tratamento de sementes ou em formulações comerciais, podendo conter um ou mais herbicidas e adjuvantes, aplicados diretamente ao solo, em pré ou pós-emergência (Hatzios & Hoagland, 1989; Davies et al.,1999). Safeners são compostos dos grupos químicos como naftopiranonas (anidro naftálico), dicloroacetamidas (diclormida, benoxacor, BAS-145138), derivados de éter de oxima 4824 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais,v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 (oxabetrinil e flufenim), triazois (flurazol), diclorometildioxolanos (MG- 191), fenilpirimidinas (fenclorim), carboxilatos de triazol (fenclorazoletil e quinolinoxiacetatos (CGA-185072) (Hatzios et al., 1991). Nas culturas de sorgo, milho, arroz, fumo, algodão e cereais de inverno os safeners são aplicados contra efeitos dos herbicidas dos grupos chloroacetanilidas, tiocarbamatos, chloroacetamidas, sulfoniluréias e ariloxifenoxipropionatos e isoxazolidinonas (Galon et al. 2011). Contudo, ainda se busca o desenvolvimento de safeners para ampliar seu uso para outras culturas de interesse econômico, que sejam eficientes e possibilitem diferentes modos de aplicação, como no caso de cereais de inverno em relação a preferência por aplicação de produtos pós- emergentes (Silva, 2007). A descoberta desta ação antagônica foi um grande avanço para o manejo de plantas invasoras e trouxe vantagens como: o controle químico seletivo de plantas daninhas em plantações botanicamente similares; uso de herbicidas não seletivos para o controle seletivo de ervas daninhas; viabilização de herbicidas com mecanismos de ação alternativos e de menor custo; a neutralização da atividade residual de herbicidas persistentes aplicados no solo; como as triazinas, em sistemas de rotação de culturas;; o aumento da dosagem do herbicida, e, consequentemente maior eficiência no controle de daninhas, protegendo a cultura dos danos do herbicida (Jablonkai et al., 2013;; Davies et al.,1999). Contudo, os safeners não tem o efeito de reverter injúrias causadas pelos herbicidas, por isso devem ser aplicados simultaneamente ou antes da aplicação do herbicida (Hatzios, 1983). De acordo com Hatzios et al. (1991), os safeners são mais eficazes quando aplicados antes ou simultaneamente com os herbicidas. Eles apresentam alto grau de especificidade e protegem apenas certas espécies de gramíneas contra danos causados por herbicidas específicos, sendo estas culturas moderadamente tolerantes aos herbicidas antagonizados. No entanto, segundo dados mais recentes de Abu-Qare & Duncan (2002), os protetores disponíveis caracterizam-se pela alta especificidade para culturas de monocotiledôneas com tolerância moderada à herbicidas e seletividade química para tiocarbamatos e chloroacetanilidas. Os safeners são caracterizados pela especificidade em níveis botânico, morfofisiológico e químico das plantas. Mesmo assim, ainda hoje está especificidade botânica para um grupo de espécies e suas interações não está completamente elucidada. Em geral, autores consideram que seu modo de ação resulta em uma série de múltiplas interações entre o safener e o herbicida e 4825 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 que estão relacionadas com funções bioquímicas e moleculares (Ezra et al. 1983). Compreender o mecanismo dos protetores auxilia na escolha do produto, na melhor época e modo de aplicação para determinada cultura. Autores descrevem os possíveis modos de ação dos safeners, o qual podem variar com o composto químico, a espécie da planta e as condições de aplicação. As interações que ocorrem nas plantas dependem, entre outros fatores, das características e dos processos fisiológicos da semente, podendo haver interferência na absorção e translocação do herbicida, alteração no metabolismo do herbicida e competição no seu local de ação, e assim podendo aumentar a tolerância da cultura a herbicidas não seletivos (Abu-Qare & Duncan, 2002; Sivey et al., 2015). A similaridade entre os locais de ação e absorção de ambos protetores e herbicidas na região do coleóptilo da planta sugere que estes podem neutralizar herbicidas no local de absorção ou ação (Gray & Grenn, 1982). O safener desenvolvido para o cloroacetamida metolacloro em milho, aumentou o metabolismo de metolacloro mediado pela enzima glutationa (GSH), principalmente em coleóptilos de milho, onde é o principal local de ação de muitos grupos de herbicidas (Riechers et al.,2010). Essas interferências ocorrem por meio de interrupção bioquímica e fisiológica nos processos metabólicos como biossíntese de lipídeos, síntese de ácidos graxos, ácidos graxos de cadeia longa, síntese de proteínas e permeabilidade de membrana (Abu-Qare & Duncan, 2002). Ainda assim, uma das principais reações estudadas para o metabolismo de herbicidas é devido a sua catalisação por enzimas do grupo P-450. Um dos mecanismos descritos por Riechers et al. (2010) é através do aumento a expressão de genes que codificam enzimas metabolizadoras de herbicidas, como as glutationa S-transferases (GSTs), citocromo P450 monooxigenases (P-450s), entre outras. Segundo os autores, isto sugere que os safeners utilizam uma via de sinalização preexistente para desintoxicação de toxinas endógenas ou de xenobióticos. O processo de desintoxicação do herbicida em plantas tratadas por safeners ainda parece ser o principal mecanismo envolvido na ação dos safeners atualmente desenvolvidos. Hatzios (1991) explica que protetores aumentam a conjugação da enzima glutationa dos herbicidas, elevando os níveis da glutationa reduzida (GSH) ou outras enzimas dependentes da glutationa. Os safeners também podem causar aumento da atividade de outras enzimas degradativas, como oxidases dependente do citocromo P-450 e UDP-glucosil transferases, importantes para a proteção das culturas de gramíneas contra danos causados por herbicidas do grupo ariloxifenoxipropionato, sulfonilureia e imidazolinona. A glutationa, encontrada principalmente 4826 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 em sua forma reduzida (GSH), atua nos principais processos metabólicos como síntese de proteínas, proteção das membranas de cloroplastos contra danos peroxidativos e desintoxicação de herbicidas selecionados. Sendo assim, os safeners são capazes de estimular a produção da glutationa reduzida. Os efeitos benéficos proporcionados pela associação de protetores e herbicidas em sementes já são conhecidos, pois são globalmente utilizados. O herbicida pré-emergente clomazone, por exemplo, é capaz de oxidar e produzir o metabólito 5-keto clomazone. Nos casos associados a este herbicida, o safener reduz a degradação do clomazone para 5-keto clomazone, composto de ação herbicida (Ferhatoglu & Barrett, 2006; Ferhatoglu et al., 2005). Em lavouras de arroz irrigado, o composto dietholate pode ser usado no tratamento de semente para reduzir a ativação do clomazone em 5-keto clomazone, aumentando assim a tolerância da cultura a doses maiores do herbicida (Sanchotene et al., 2010a, b). O tratamento de sementes de arroz com phorate possibilitou aumento significativo da dose de clomazone com menores intoxicações das plantas de arroz (Busi et al., 2017). Em trigo, o uso de fluxofenim como protetor proporcionou maior tolerância ao herbicida S-metolachlor na cultivar Ônix (Silva et al., 2011). Em híbridos de milho, o tratamento de sementes com anidrido naftálico aumentou a tolerância ao herbicida isoxaflutole (Maciel et al., 2012). Inúmeros estudos mostram que tratamento de sementes com protetores propiciam aumento de dose do herbicida e, por consequência, maior eficácia de controle. No entanto, poucos estudos avaliem o uso isolado dos protetores sob diferentes condições ambientais e de aplicação, pois pode ocorrer interferências negativas em sementes tratadas com os mesmos em relação à fisiologia de sementes e plântulas. Um melhor entendimento sobre seus efeitos permitirá resultados mais positivos, no sentido de aumentar o número de possibilidades em que os safeners podem ser usados com herbicidas. Pesquisas mostram que o tratamento com dietholate pode reduzir atributos fisiológicos de sementes. Em arroz, o tratamento de sementes com o protetorreduziu a germinação e inibiu o crescimento de plântulas em comparação ao controle sem protetor (Mistura et al., 2008). Em feijoeiro, por exemplo, o aumento de dose de dietholate no tratamento de sementes levou à redução da velocidade de emergência, independente da variedade testada (Takano, et al., 2012). Usualmente, safeners podem ser aplicados a sementes de diferentes culturas em associação com diferentes classes de produtos. Em situações de campo, misturas de protetores 4827 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 com inseticidas e fungicidas são aplicados sobre sementes com o intuito de proteger do ataque de fungos, insetos e, ainda, possibilitar o uso de doses superiores de herbicidas pré-emergentes. Contudo, essa interação pode causar variações na eficácia de cada produto isolado ou mudanças fisiológicas de sementes. Assim, o objetivo desta revisão foi identificar e descrever fatores que podem interferir na ação dos safeners em função de questões ambientais, com interação entre diferentes classes de defensivos vegetais ou fertilizantes e qual o efeito genético e aspectos fisiológicos são observados nas espécies cultivadas. 2 METODOLOGIA O presente trabalho é uma revisão bibliográfica que tem como base para sua construção a pesquisa em trabalhos acadêmicos. Quanto aos meios de investigação, optou-se pela pesquisa bibliográfica. A pesquisa bibliográfica foi efetuada com base em artigos científicos, dissertações e livros, com vistas a contextualizar a temática em estudo. A busca dos trabalhos científicos foi realizada nas plataformas Google Acadêmico®, Scielo Brasil®, periódicos CAPES, sites especializados e governamentais, além de trabalhos de conclusão de curso, dissertações e teses no período de 2006 a 2023. As palavras-chave usadas na busca foram: fertilizante foliar, micronutrientes, molibdênio, cobalto, boro, Glycine max, qualidade de sementes. A revisão bibliográfica consistiu na análise de trabalhos científicos já desenvolvidos com a finalidade de descrever os possíveis avanços ocorridos dentro da temática em questão. 3 FATORES AMBIENTAIS O processo de semeadura de culturas de estação estival e hibernal é um dos momentos mais críticos para alcançar altos patamares produtivos. Nesse momento, inúmeras variações ambientais podem ocorrer. Diferenças de temperatura, umidade e tipos de solo são frequentes entre regiões e até mesmo dentro da mesma propriedade. Uma das hipóteses desse trabalho é que essas variações ambientais podem gerar mudanças em relação à interação entre safeners e sementes, interferindo em atributos fisiológicos das mesmas. Dietholate é um safener conhecido por proteger sementes de arroz contra o clomazone. O tratamento de sementes com esse composto permite o uso de altas dosagens do herbicida, pois age na inibição da enzima citocromo P450 mono-oxigenase, inativando a ação do clomazone 4828 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 (Ferhatoglu et al., 2005). A temperatura é um dos principais fatores ambientais que influencia o manejo do período de semeadura do arroz, uma vez que a cultura é sensível ao frio. Rosa et al (2017) avaliaram o efeito do tratamento de dietholate contra fungicida e inseticida em diferentes temperaturas. Os autores observaram variações em relação a germinação de sementes de arroz sob temperaturas de 25 e 17°C quando tratadas com dietholate isolado ou em associação com Fipronil + Carboxina + Tiram. Sob a temperatura de 25°C, considerada ideal para a cultura, o tratamento com dietholate isolado reduziu a taxa de germinação, ao contrário do observado no tratamento combinado de dietholate + Fipronil + Carboxina + Tiram, com maior percentual de plântulas normais. Embora todos os tratamentos resultaram em menor valores, quando submetidos aos 17°C as sementes tratadas com dietholate foram as que apresentaram a menor taxa de germinação em comparação com o tratamento combinado e o controle. Os autores observaram resultados similares aos descritos para os testes de envelhecimento acelerado. Esses resultados demostram que a interferência negativa do tratamento com safeners pode variar com diferentes temperaturas, consequentemente, com a condição e a época de semeadura da cultura do arroz. Embora os autores não discutam as causas da resposta variável em função da temperatura, uma possível causa pode estar relacionado à atividade de enzimas metabólicas, como as P450, por exemplo. Essas estão relacionadas à síntese e ao metabolismo de uma série de componentes celulares e também ativação de clomazone. As P450s que são inibidas pelo dietholate esse complexo enzimático pode proporcionar respostas variáveis sob diferentes temperaturas. Características e condições do solo também são fatores ambientais analisados em alguns estudos. Assim como o tipo de solo pode interferir na seletividade de herbicidas é possível que também ele possa ocasionar variabilidade na eficiência do uso de safeners. Lee et al. (2004) discutem que a matéria orgânica em solos argilosos pode levar a maior adsorção de clomazone. Essa maior adsorção faz com que este se torne menos disponível e, assim, diminuindo seu efeito sob as plantas e tornando ineficiente o controle de plantas daninhas. Fato esse que corrobora com estudo de Culmming et al. (2002) em que a toxicidade de clomazone em plantas de arroz está, também, relacionada à umidade e textura do solo. No trabalho de Sanchotene et al. (2010), os autores observaram que em solo arenoso houve maior toxicidade de clomazone nas plantas de arroz comparado com o mesmo tratamento em solo argiloso. Quando as sementes foram tratadas com dietholate, a produção de massa verde 4829 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 e seca de plantas foi menos afetada em solo argiloso em comparação com arenoso. Eles relacionam o fato de que a matéria orgânica e a textura do solo argiloso podem tornar o clomazone menos disponível devido a sua maior adsorção de suas partículas. Além disso, sugerem que em solos argilosos o tratamento com o protetor em sementes de arroz é desnecessário para obter seletividade similar à obtida em solos arenosos. No entanto, mesmo em solos argilosos, é necessário aumentar ainda mais a dosagem para obter o mesmo nível de controle. Assim, é necessário utilizar o protetor dietholate para aumentar a seletividade do clomazone em doses elevadas. Por outro lado, Rosinger (2014) observou a diferença no efeito do safener anidrido naftálico contra herbicida thiocarbamate (EPTC) sendo menor em solos arenosos ou siltosos em comparação com solo franco-argiloso. Outros fatores como incorporação no solo, modo de semeadura e o comportamento do herbicida, como taxas de lixiviação e decomposição podem influenciar tanto o efeito do safener quando do herbicida (Buzio & Burt,1980). Dependendo, também, das características de solubilidade de cada um, como por exemplo entre thiocarbamate e diclormida a lixiviação pode ocorrer em diferentes taxas, causando a perda dos dois produtos químicos da zona tratada (Abu- Qare & Duncan, 2002). Estudos consideram que sementes de sorgo foram expostas a ação do herbicida devido ao fato das condições do solo favorecer a decomposição dos protetores oxabetrinil e ciometrinil (Yenne & Hatzios, 1990). Os resultados descritos acima mostram que pode haver variações na eficiência do protetor e na resposta dos atributos fisiológicos das culturas tratadas em relação à temperatura, ao tipo de solo e a natureza do composto químico utilizado. Conhecer com maiores detalhes essas variáveis pode auxiliar no manejo de aplicação dos safeners a fim de evitar perdas do efeito de protetores, mitigar danos no estabelecimento da cultura de interesseeconômico e favorecer o controle de plantas daninhas. 3.1 INTERAÇÃO ENTRE CLASSES DE DEFENSIVOS VEGETAIS O tratamento de semente é uma prática corriqueira na maioria das culturas de interesse econômico. Usualmente, inseticidas, fungicidas, micronutrientes e bioestimuladores, entre outros, são adicionados a semente com o intuito de proteger de ataque de insetos, fungos e nematoides de e potencializar o estabelecimento das culturas. Safeners, em muitas situações, são adicionadas as sementes para facilitar o manejo de plantas daninhas. No entanto, interações entre 4830 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 essas classes de produtos químicos podem ocorrer e prejudicar atributos fisiológicos de sementes. Assim, uma das hipóteses desse trabalho é que misturas de safeners com diferentes classes de defensivos pode interferir no vigor e germinação de sementes. Trabalhos avaliando a interação entre o tratamento de sementes composto pela combinação de fungicidas e inseticidas e o protetor dietholate identificaram que a associação destes produtos afetou tanto o desempenho das sementes quanto o desenvolvimento de plantas de arroz irrigado (Cereza et al.,2019). Os autores compararam uma série de combinações de inseticidas e fungicidas com o uso de dietholate. O maior impacto negativo na germinação foi observado na combinação de dietholate, carboxin e thiram. Neste caso, foi observado maior redução de germinação de sementes tratadas com dietholate quando comparado com não tratadas. Isto mostrou o efeito de antagonismo entre os compostos, o qual deve ser evitado. Estes autores concluíram que em geral a adição de dietholate aos tratamentos combinados reduziu a germinação e vigor e afetou a fase inicial do desenvolvimento das sementes, em que o principal efeito do dietholate foi atribuído à interação com outros produtos, como o fungicida thiram. Esse fato confirma que a associação foi prejudicial à viabilidade da semente de arroz. O efeito do tratamento de sementes com o safener dietholate e o bioestimulante Awaken®, de modo isolado e associado, com a aplicação de clomazone em pré-emergência no cultivo adensado foi avaliado em algodoeiro (Inoue et al., 2012). Nesse trabalho, o tratamento de sementes com dietholate em associação com um bioestimulante proporcionou maior vigor inicial em relação ao tratamento somente com safener. Neste caso, mostrando o efeito do bioestimulante sem interferência do dietholate. Além disso, o bioestimulante não interferiu no efeito do protetor na redução da fitointoxicação quando aplicado o clomazone, e ainda melhorou atributos fisiológicos da cultura. Contudo, mesmo no tratamento com dietholate e clomazone aplicado após semeadura, os autores observaram injúrias iniciais na cultura. Plantas provenientes de sementes tratadas com bioestimulante + dietholate + clomazone foram superiores às tratadas com dietholate + clomazone em relação à altura das plantas e massa seca da parte aérea. Em estudo sobre a influência do protetor de sementes dietil fenil fosforotioato sobre plântulas de arroz, Mistura et al. (2008) encontraram maior porcentagem de plântulas com injúrias a partir de sementes tratadas com o safener, em relação às plântulas do tratamento controle. O trabalho explica que porcentagem de plântulas com injúrias obtida foi, possivelmente, devido a existência de sensibilidade das sementes de arroz ao protetor estudado, ou devido a um 4831 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 efeito de interferência no crescimento do eixo embrionário, impedindo que o processo de germinação ocorresse de maneira eficiente. Resultado semelhante foi obtido por Takano et al. (2012a) que relacionam a interação clomazone em pré-emergência e dietholate no tratamento de sementes a causa do efeito fitotóxico em feijão, em que foi observado a redução do crescimento das plantas. Considerando que interações safeners/herbicida podem ser interpretadas como situação de estresse para a planta, este efeito pode ser explicado pelo fato de que a competição de protetores por sítios de ligação de herbicidas não explica a capacidade das moléculas de protetores de fornecer proteção contra um herbicida específico, ou a capacidade de um único protetor evitar lesões por herbicidas com modos diferentes de ação. Além disso, teoricamente, os safeners podem reagir com moléculas de herbicidas para formar um complexo inativo ou imóvel impedindo de causar danos. No entanto, havendo danos às sementes, é possível que essa reação não tenha levado à inibição do herbicida. Outra hipótese é de que com a combinação dos produtos pode ocorrer alterações no metabolismo durante a germinação das sementes tratadas e o recobrimento destas pode ter desacelerado a absorção de água e levando alterações nos processos metabólicos e bioquímicos (Davies & Caseley, 1999;; Ferhatoglu et al., 2005). Foi observado que a combinação de produtos químicos pode interferir na fisiologia e, consequentemente no desenvolvimento de sementes. Quando aplicado em pré ou em pós- emergência ou mesmo em mistura com a semente o efeito dos safeners pode apresentar características distintas (Goulart et al., 2012). Pois a combinação entre protetor e herbicida está relacionada ao mecanismo de ação de cada protetor. Desse modo, faz-se necessário mais estudos que possam clarear os efeitos da aplicação de cada produto sob as sementes e o melhor uso dos safeners. Assim, será possível identificar e escolher tanto o método como o período mais eficiente para aplicação do controle, já que modo de ação é bastante específico e pode variar com substância química e características da cultura. 3.2 FATORES GENÉTICOS Em condições de campo, variações de seletividade a herbicidas, resistência a moléstias e diferenças de vigor e velocidade de germinação normalmente são identificados entre espécies e até mesmo entre variedades da mesma espécie. Essa variabilidade natural entre biótipos é causa 4832 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 do melhoramento genético ou da evolução em diferentes ambientes e pode influenciar também em práticas de manejo, como a resposta ao tratamento com safeners, por exemplo. Assim, uma das hipóteses desse trabalho é que diferenças botânicas, entre espécies ou cultivares, podem interferir no efeito de safeners em aspectos fisiológicos de sementes e plantas e favorecer ou prejudicar o manejo de lavouras. A seletividade do clomazone aplicado em pré-emergência foi avaliada cinco variedades de feijoeiro (Takano et al. 2012b). Os autores observaram diferenças no teor de clorofila, massa seca e taxa de crescimento com o aumento da dose do herbicida. Essa resposta variável a fitointoxicação pelo herbicida mostra que existe variabilidade genética em relação a metabolização de herbicidas, mesmo na mesma espécie. Em outro trabalho dos mesmos autores, variedades de feijão responderam diferentemente também ao tratamento de sementes com dietholate (Takano et al. 2012a). Dentre seis variedades avaliadas, três mostraram menor crescimento inicial de plântulas de feijão mesmo sob o tratamento de dietholate. Além disso, verificaram ainda o impacto mais acentuado no crescimento quando aplicado doses mais elevadas. De acordo com os autores isto pode estar relacionado aos efeitos do produto na velocidade de emergência e de que as sementes de feijão possuem algum grau de sensibilidade ao dietholate. Embora não observaram redução no total de plantas emergidas, visto que, não ouve diferença no número inicial e final de plantas por vaso em todos os tratamentos, as variedades de feijoeiro também apresentaram comportamento diferente em relação a massa seca de folhas conformeas sementes foram tratadas com dose crescente do protetor. Fato esse corrobora com Dockhorn (2015), que também verificou redução do índice de velocidade de germinação da cultivar IRGA 424, porém o mesmo não ocorreu com híbrido QM 1010. No entanto, houve interferência negativa no comprimento médio da parte aérea de arroz com o aumento da dose de protetor dietil fenil fosforotioato para ambos as cultivares. Trabalhos com inseticida malathion aplicado como protetor também identificaram redução dos atributos fisiológicos da cultivar IRGA 424 (Gularte, et al., 2018). Considerando que os inseticidas do grupo químico dos organofosforados são capazes de inibir a enzima citocromo P-450 mono-oxigenase, constituindo o mesmo modo de ação de protetores como dietholate que evita a ação de herbicidas, o malathion foi utilizado com o intuito de proteger contra herbicida clomazone. Em outros trabalhos com uso de protetores em sementes de espécies forrageiras para 4833 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 aspersão de clomazone, o autor observou efeito protetor até 1200 ml/100kg de semente tratadas com dietholate para as espécies para espécies de Brachiaria (Urocloa brizantha cv. Marandú, Urocloa humidicola e Urocloa ruziziensis) e não para espécies de Panicum. Já, quanto doses acima de 800 ml/100kg de semente, afetaram negativamente os parâmetros de germinação somente para sementes das espécies de Panicum (Megathyrsus maximum cv. Mombaça e Megathyrsus maximum cv Massai (Passos, 2017). Embora os trabalhos mencionados acima não discutam em detalhes fatores de o porquê cultivares da mesma espécie podem apresentar diferentes respostas de tolerância sob tratamento de safeners, deve-se buscar compreender estas diferenças através das informações relacionadas sobre como estes produtos podem agir e alterar sua fisiologia através de interferências genéticas. Como citado inicialmente neste trabalho, os safeners são caracterizados pela sua especificidade e são eficientes, predominantemente, para culturas do grupo botânico monocotiledôneas, como gramíneas. Embora ainda não muito bem esclarecido, sugere-se que as reações fisiológicas e bioquímicas, envolvidas na defesa contra os herbicidas, podem ser únicas para este grupo plantas. Pois, possivelmente esses sistemas não estão presentes ou não são afetados da mesma maneira por herbicidas e protetores em outras culturas (Abu-qare et al.,2002). A capacidade das plantas de desintoxicar certos herbicidas por reações bioquímicas específicas há muito tempo é reconhecido como um processo importante para a seletividade dos herbicidas, mas não é ampliado para várias espécies de plantas (Hatzios 1991). Apesar dos safeners não serem eficientes na tolerância a em plantas dicotiledôneas, como em soja, é possível se basear na resposta do protetor em monocotiledôneas para as dicotiledôneas. Embora, as dicotiledôneas não respondam aos safeners no nível de planta inteira, é relatado que há aumentos significativos na expressão de enzimas GST e proteínas do grupo MRP (Multi-Drug Resistance-Associated Protein) envolvidas no metabolismo de herbicidas, indicando que os processos podem ser semelhantes (Riechers et al., 2010). A alteração estrutural, regulação e amplificação de genes são fatores genéticos que explicam processos de resposta de tolerância ou resistência das plantas frente aos herbicidas. Considerando que os protetores agem em um nível transcricional de DNA regulando a expressão de genes de plantas, então seu mecanismo de ação molecular deve incluir uma indução de mRNA, que é muito específica. A primeira evidência do safener para a regulação de expressão da enzima glutationa S-transferases (GSTs) no nível transcricional foi demonstrada em um estudo com o 4834 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 safener flurazol na indução de um transcrito de GST em milho (Persans et al., 2001). Para Riechers et al. (2010) existem várias hipóteses para a falta de resposta das dicotiledôneas aos protetores para melhorar a tolerância ao herbicida, incluindo a falta de isoenzimas GST metabolizadoras de herbicida com especificidade ação, falta da expressão adequada de tecido específico de enzimas desintoxicantes de herbicida, defeito em algum outro aspecto da via geral de desintoxicação do herbicida, ou alguma combinação desses componentes. Possivelmente, a ação de cada um destes fatores leva a diferentes respostas das plantas e isso pode auxiliar a compreender o porquê plantas da mesma família ou espécie reagem de maneira distinta. Se, no entanto, a resposta do protetor pudesse ser projetada em culturas de dicotiledôneas, isso ofereceria novas opções de manejo de ervas daninhas, melhorando a margem de seletividade de herbicida entre culturas de dicotiledôneas e espécies de ervas daninhas alvo, bem como fornecendo novas opções de controle químico para o manejo de plantas daninhas resistentes a herbicidas. E importante destacar que ao avaliar a seletividade ou toxicidade de um herbicida, o mesmo valendo para os safeners, deve-se levar em conta não apenas as injúrias causadas de acordo com o produto aplicado, mas também seu efeito sob a qualidade da planta, ou seja, não prejudicando os componentes de rendimento da cultura. O efeito de protetores no aumento da seletividade de herbicidas e em atributos fisiológicos necessita de maior investigação acadêmica. Visto que, em alguns casos, respostas mudam conforme a espécie e as variedades semeadas. Fato esse que aumenta a complexidade da aplicabilidade dos safeners e de manejo a campo. 3.3 IMPLICAÇÕES DO MANEJO COM PROTETORES Ao longo desse trabalho foram apresentadas pesquisas abordando aspectos negativos no vigor e germinação de sementes com doses superiores de safeners no tratamento de sementes (Dockhorn, 2015; Takano et al., 2012a; Passos, 2017). A complexidade aumenta com a grande variabilidade de respostas a questões climáticas, tipo de solo e interação entre produtos químicos no tratamento de sementes. Uma possibilidade de minimizar esses danos fisiológicos de sementes é trabalhar com os limites inferiores da dose recomendada pelo fabricante. Embora essa prática de manejo limite parcialmente a dose do herbicida aspergida a campo, provavelmente os possíveis danos fisiológicos das sementes tratadas também são minimizados. 4835 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 Interações antagônicas de safeners com diferentes classes de inseticidas e fungicidas e sinérgicas com bioestimulantes também foram abordadas ao longo desse trabalho (Cereza et al., 2019; Inoue et al., 2012). No primeiro caso, embora a maioria dos fungicidas e inseticidas avaliados em mistura com o safener causou antagonismo e comprometeu a germinação e o vigor das sementes, existe diferença significativa entre os ingredientes ativos. Nesse caso, a associação com carboxin + tiram proporcionou danos superiores ao demais tratamentos e deve ser evitada. Também no trabalho de Cereza et al (2019) foi evidenciado maiores danos com o passar do tempo após o tratamento. Assim, quando menor for o tempo entre o tratamento e a semeadura, menor é o dano possível às sementes. No segundo caso, o sinergismo entre safeners e bioestimulantes foi discutido por Inuoe et al. (2012) e é uma prática corriqueira em lavouras de arroz irrigado no Sul do Brasil. É comum a associação de dietholate com essa classe de produtos e as observações empíricas comprovam o efeito sinérgico a campo. Mais pesquisa são necessárias para consolidar essas informações e identificar quais produtos apresentam respostas fisiológicas superiores. Variações entre espécies e entre variedades também foram apresentados (Dockhorn, 2015; Takanoet al., 2012a; Passos, 2017). Visando minimizar os danos a campo, mais pesquisas são necessárias para identificar os biótipos com maiores suscetibilidades. Uma alternativa possível é aumentar de 5 a 10% a densidade de semeadura para compensar os malefícios do safener em relação à germinação e ao vigor de sementes tratadas. 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS Inúmeros trabalhos demonstraram a importância do tratamento de sementes com safeners com o intuito de facilitar o manejo de herbicidas e o controle de plantas daninhas sem injúria da cultura. No entanto, foi observado que esse tratamento pode propiciar alterações de atributos fisiológicos de sementes tratadas. Também foram apresentados trabalhos que mostram variações da eficiência de proteção. Essas alterações não são lineares, podendo variar conforme fatores ambientais, como temperatura e tipo de solo, conforme a associação com fungicidas ou inseticidas no tratamento de semente e, também, conforme a espécie e a variedade observada. Embora muitos ainda não completamente esclarecidos, existem diversos possíveis mecanismos de ação dos safeners e diferentes interações com moléculas de herbicidas de diferentes grupos que causam efeitos nos processos fisiológicos das plantas. Todas estas interações, como foi discutido neste trabalho, estão sob influência de muitos fatores variáveis 4836 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 que podem levar a redução da eficiência dos safeners, como temperatura e tipo de solo, associação com fungicidas ou inseticidas no tratamento de semente e método de aplicação (mistura, pré ou pós-emergência), doses tanto do herbicida quanto do safeners e características fisiologias e genéticas da espécie e variedade cultivada. Dessa forma, mais estudos são necessários para se compreender melhor essas dinâmicas e facilitar o controle de plantas daninhas sem causar redução da qualidade de sementes e plântulas. 4837 Contribuciones a Las Ciencias Sociales, São José dos Pinhais, v.17, n.1, p. 4821-4839, 2024 jan. 2021 REFERÊNCIAS ABU-QARE, A. W., DUNCAN, H. J. Herbicide safeners: uses, limitations, metabolism, and mechanisms of action. Chemosphere, v. 48, n. 9, p. 965-974, 2002. BURT, G. W. Factors affecting thiocarbamate injury to corn II. Soil incorporation, seed placement, cultivar, leaching, and breakdown. Weed Science, p. 327-330, 1976. BUZIO, C. A. & BURT, G. W. Leaching of EPTC and R-25788 in soil. Weed Science, p. 241- 245, 1980. BUSI, R. NGUYEN, N. K., CHAUHAN, B. S., VIDOTTO, F., TABACCHI, M., POWLES, S. B. Can herbicide safeners allow selective control of weedy rice infesting rice crops?. Competência: Pest Management Science;; v. 73: 71–77, 2017. CEREZA, T. V., CARLOS, F. S., OGOSHI, C., TOMITA, F. 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