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PROF. ISAAC LUCENA DE AMORIM CONTROLE DE PLANTAS INVASORAS 4ª AULA 1 Absorção e translocação de herbicidas 1 INTRODUÇÃO 1.1 Vias de entrada: Folhas – epiderme, estômatos, pêlos Cotilédones - epiderme Ramos diferenciados - lenticelas Ramos verdes – epiderme, estômatos Hipocótilo - epiderme Pêlos absorventes 1 INTRODUÇÃO 1.2 Vias de translocação: Célula a célula (via membrana ou plasmodesmos) Vasos condutores Xilema (corrente transpiratória) Floema (translocação) Parênquimas 2 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS AO SOLO 2.1 Sementes germinando e plântulas: Entradas: radícula, caulículo e cotilédones 2 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS AO SOLO 2.1 Sementes germinando e plântulas: Entradas: radícula, caulículo e cotilédones Cutícula (cobertura de cera) muito pouco desenvolvida Anatomia da folha 11 2 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS AO SOLO 2.1 Sementes germinando e plântulas: Entradas: radícula, caulículo e cotilédones Cutícula (cobertura de cera) muito pouco desenvolvida Ausência da faixa de Caspary 2 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS AO SOLO 2.1 Sementes germinando e plântulas: Entradas: radícula, caulículo e cotilédones Cutícula (cobertura de cera) muito pouco desenvolvida Ausência da faixa de Caspary Gramíneas são mais sensíveis que dicotiledôneas: forma de germinação (hipógea) Distribuição dos vasos condutores Diferença morfológica das plântulas de mono e dicotiledôneas Distribuição dos vasos condutores em mono e dicotiledôneas 2 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS AO SOLO 2.1 Sementes germinando e plântulas: Entradas: radícula, caulículo e cotilédones Cutícula (cobertura de cera) muito pouco desenvolvida Ausência da faixa de Caspary Gramíneas são mais sensíveis que dicotiledôneas: forma de germinação (hipógea) Distribuição dos vasos condutores Herbicidas com alta pressão de vapor são mais eficientes para penetrarem 2 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS AO SOLO 2.1 Sementes germinando e plântulas: 2.1.1 Entrada pela radícula Menos limitada que pelas folhas (ausência de cutícula ou cera nos pêlos absorventes) Os pêlos radiculares e a absorção da água. (A) Pêlos radiculares do rabanete (Raphanus sativus); (B) Os pêlos radiculares aumentam a absorção da água pela capacidade de penetrar nos espaços capilares cheios de água entre as partículas de solo; (C) Os pêlos radiculares aumentam várias vezes o volume do solo a partir no qual uma raiz pode extrair água. 2 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS AO SOLO 2.1 Sementes germinando e plântulas: 2.1.1 Entrada pela radícula Menos limitada que pelas folhas (ausência de cutícula ou cera nos pêlos absorventes) A faixa de Caspary ainda não está formada 22 2 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS AO SOLO 2.1 Sementes germinando e plântulas: 2.1.1 Entrada pela radícula Menos limitada que pelas folhas (ausência de cutícula ou cera nos pêlos absorventes) A faixa de Caspary ainda não está formada Formas de contato com o herbicida Difusão Fluxo de massa Interceptação Vias de entrada Vias de entrada de água na raiz Via Apoplástica: parede celular, entre as células (VIA MAIS RÁPIDA) Via Simplástica: de célula a célula pelos plasmodesmos Via Transmembrana: de célula a célula pela membrana (seletividade) 2 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS AO SOLO 2.1 Sementes germinando e plântulas: 2.1.1 Entrada pela radícula Penetração no simplasto (células vivas) Rota Passiva: osmose (substâncias apolares, lipossolúveis) Rota Ativa: gasto de energia metabólica (proteínas atuam como bombas iônicas, carregadores ou canais) Rota passiva de penetração de substâncias na célula (OSMOSE) Rota ativa de penetração de substâncias na célula (AÇÃO DE PROTEÍNAS) BOMBAS IÔNICAS (proteína H+ -ATPase) CARREGADORES CANAIS Grupamentos polares – dificuldade de romper o ambiente hidrofílico do interior da bicamada lipídica Obs: Binding = ligação, reação com GASTO DE ENERGIA - ATP Rota ativa de penetração de substâncias na célula (AÇÃO DE PROTEÍNAS) BOMBAS IÔNICAS (proteína H+ -ATPase) CARREGADORES CANAIS Sistema de transporte primário: expulsão de H+ forma potencial elétrico negativo na membrana Sistema de transporte secundário: funcionam a partir do potencial negativo criado pelas bombas iônicas Apenas transporte de íons Transporte de íons ou moléculas orgânicas Rota ativa de penetração de substâncias na célula (AÇÃO DE PROTEÍNAS) Apenas 3 herbicidas movem-se através da membrana plasmática: Paraquat 2,4-D Glyphosate 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS Pontos de entrada: Pela cutícula (camada lipídica) Pelos estômatos Pelo plasmalema (membrana celular) 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.1 Pela cutícula: Barreira de cutina ou cera (camada lipídica) Camada muito fina (espessura de 0,1 a 10 mm) que recobre as partes aéreas não suberizadas dos vegetais. O corpo da cutícula consiste de cutina, que é composto basicamente de ácidos graxos. 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.1 Ação da cutícula: Barreira de cutina ou cera (camada lipídica) Favorece a penetração de herbicidas lipossolúveis (compostos apolares) Dificulta a penetração de herbicidas hidrossolúveis (compostos polares) POLARIDADE – é a formação de um pólo positivo e um pólo negativo na molécula. Ex: molécula de água Estrutura molecular da água POLO NEGATIVO POLO POSITIVO VOCÊ SABIA? Enrique Cavendish foi quem descobriu que a água era constituída por duas partes de hidrogênio (H) e uma de oxigênio (O), chegando assim à fórmula da água (H2O). Polaridade e solubilidade: Substância polar dissolve substância polar e não dissolve substância apolar. Substância apolar dissolve substância apolar e não dissolve substância polar. A polaridade de uma molécula refere-se às concentrações de cargas da nuvem eletrônica em volta da molécula. É possível uma divisão em duas classes distintas: moléculas polares e apolares. Moléculas polares possuem maior concentração de carga negativa numa parte da nuvem e maior concentração positiva em outro extremo. Nas moléculas apolares, a carga eletrônica está uniformemente distribuída, ou seja, não há concentração. 36 Orientação das moléculas de água em relação às superfícies polares e apolares Molécula Adsorvida Molécula escorre 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.1 Pela Cutícula 3.1.1 - HERBICIDAS LIPOSSOLÚVEIS: São compostos apolares Penetram por difusão, através de ceras em estado amorfo ou em áreas onde a cutícula é fina (base pêlos e células guardas). ESTÔMATO PÊLOS 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.1 Pela cutícula: 3.1.2 HERBICIDAS HIDROSSOLÚVEIS: Compostos polares Baixa permeabilidade dentro da cutícula Taxa de movimento através da cutícula é menor que os lipossolúveis Fatores que ajudam na absorção de herbicidas hidrossolúveis através da cutícula: Componentes hidrofílicos presentes na cutina Interrupções na camada cuticular causada por chuvas, insetos, ventos, etc. 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.1 Pela cutícula: 3.1.2 HERBICIDAS HIDROSSOLÚVEIS: Atua melhor em folhas com superfície polares 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.1 Pela cutícula: 3.1.2 HERBICIDAS HIDROSSOLÚVEIS: Atua melhor em folhas com superfície polares Em folhas com superfície apolar devemos adicionar aditivos ao herbicida hidrossolúvel ADITIVOS: qualquer substância adicionada a calda dos defensivos agrícolas para melhorar a sua ação, durabilidade ou estabilidade. AÇÃO DOS SURFACTANTES 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.2 Pelos estômatos: envolvido de duas formas: Pelas células guardas, cuja cutícula é bem fina Pelos Ostíolos (abertura do estômato) Células guarda Ostíolo Obs.: Mesmo após a infiltração estomática,o herbicida tem ainda que penetrar uma camada fina de cutícula que existe na superfície das células da cavidade estomática. 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.2 Pelos estômatos: envolvido de duas formas: Pelas células guardas, cuja cutícula é bem fina Pelos Ostíolos (abertura do estômato) IMPORTANTE: A penetração pelos poros só pode ocorrer se a tensão superficial da solução pulverizada for menor do que a tensão crítica da superfície da folha. Surfactantes reduzem a tensão superficial da solução pulverizada aumentam a penetração cuticular 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.2 Pelos estômatos Estudos têm demonstrado uma correlação direta entre freqüência estomática e sensibilidade. Monocotiledôneas, com estômatos nas duas faces foliares, são mais sensíveis. 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.3 Pelo plasmalema (membrana celular) Ocorre em superfícies onde a camada de cutina é bastante fina como na base dos pêlos 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.4 FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR: Tensão superficial da solução pulverizada: quanto menor melhor → facilita entrada (através de fluxo de massa) pelo ostíolo (abertura do estômato) Lipossolubilidade: facilita a entrada (por difusão) através da cutícula Interceptação: quanto maior a área foliar interceptando o produto aplicado, maior a chance dele ser absorvido 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.4 FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR: Retenção (molhabilidade) – determinada pela: cerosidade, estrutura física da cutícula (textura:lisa, enrugada,etc) e pilosidade da superfície foliar 3 ABSORÇÃO DE HERBICIDAS APLICADOS NAS FOLHAS 3.4 FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO FOLIAR: Concentração da gota pulverizada – Em geral gotas menores e concentradas tendem a ser melhor absorvidas Fatores ambientais – Estresses ambientais (antes ou depois da aplicação) induzem mudanças na composição e estrutura da cutícula que podem influenciar a penetração do herbicida 4 TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS 4.1 Via Xilema: Herbicidas aplicados no solo (PPI) 4.2 VIA FLOEMA: herbicidas aplicados na parte aérea Atrazine Imazaquin Clomazone Picloran Diuron Terbacil 2,4D Imazaquin Amitrolate Picloran Glyphosate sulfometuron SISTEMA DE TRANSPORTE DAS PLANTAS PX = parênquima xilemático; VL= vaso lenhoso; PF= parênquima floemático; TC= tubo crivoso; CIT= citoplasma; PP= pontuações de plasmalemas 4 TRANSLOCAÇÃO DE HERBICIDAS FLOEMA
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