O uso de herbicidas na agricultura para controle de plantas daninhas pode causar efeitos nocivos sobre processos biológicos do solo e organismos nãoalvo. O glifosato é um herbicida sistêmico, pós-emergente, não-seletivo do grupo dos organofosforados, sendo amplamente usado em diversas culturas agrícolas e em áreas não cultivadas, podendo causar consequências negativas para microrganismos benéficos do solo. O objetivo desse trabalho foi analizar o impacto causado à microbiota pela adição de glifosato aos solos cultivados com macieira e isolar, selecionar e identificar bactérias destes solos historicamente expostos ao glifosato, com capacidade de biodegradar o herbicida. A biodegradação do glifosato foi avaliada monitorando a liberação de CO2 pelos microrganismos durante 32 dias. Foram quantificados resíduos de glifosato e seu metabólito ácido aminometilfosfônico (AMPA) no início e no final do período através de extração seguida de análise por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Foram avaliadas a atividade microbiana e a quantidade de bactérias ao longo deste período. As bactérias isoladas foram selecionadas e submetidas à avaliação da biodegradação em biorreatores. Identificação das cepas selecionadas foi feita através da amplificação do gene 16S rDNA. Os resultados mostraram que o glifosato foi degradado pelos microrganismos do solo durante o período avaliado com formação do metabólito AMPA. O glifosato diminuiu o número de bactérias e aumentou a atividade microbiana. As bactérias selecionadas que apresentaram capacidade de degradar até 99,9% deste herbicida foram identificadas como Microbacterium sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp. e Arthrobacter sp. / The use of herbicides in agriculture to control weeds can cause harmful effects on soil biological processes and non-target organisms. Glyphosate is a systemic herbicide, post-emergent, non-selective group of organophosphate, widely used in various agricultural crops and uncultivated areas, it may cause negative consequences for beneficial soil microorganisms. The aim of this study was to analyze the impact of the microbiota by the addition of glyphosate to soils planted with apple and isolate, select and identify bacteria of soils historically exposed to glyphosate, with the ability to biodegrade the herbicide. Glyphosate biodegradation was evaluated by monitoring the release of CO2 by microorganisms for 32 days. We quantified residues of glyphosate and its metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) at the beginning and end of the period by extraction followed by analysis by high performance liquid chromatography (HPLC). We evaluated the microbial activity and the amount of bacteria over this period. Bacterial isolates were selected and subjected to assessment of biodegradation in bioreactors. Identification of selected strains was performed by amplification of 16S rDNA. The results showed that glyphosate was degraded by soil microorganisms during the study period with the formation of AMPA. Glyphosate reduced the number of bacteria and increased microbial activity. The bacteria selected that showed ability to degrade this herbicide to 99,9 % were identified as Microbacterium sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp. and Arthrobacter sp.

O uso de herbicidas na agricultura para controle de plantas daninhas pode causar efeitos nocivos sobre processos biológicos do solo e organismos nãoalvo. O glifosato é um herbicida sistêmico, pós-emergente, não-seletivo do grupo dos organofosforados, sendo amplamente usado em diversas culturas agrícolas e em áreas não cultivadas, podendo causar consequências negativas para microrganismos benéficos do solo. O objetivo desse trabalho foi analizar o impacto causado à microbiota pela adição de glifosato aos solos cultivados com macieira e isolar, selecionar e identificar bactérias destes solos historicamente expostos ao glifosato, com capacidade de biodegradar o herbicida. A biodegradação do glifosato foi avaliada monitorando a liberação de CO2 pelos microrganismos durante 32 dias. Foram quantificados resíduos de glifosato e seu metabólito ácido aminometilfosfônico (AMPA) no início e no final do período através de extração seguida de análise por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Foram avaliadas a atividade microbiana e a quantidade de bactérias ao longo deste período. As bactérias isoladas foram selecionadas e submetidas à avaliação da biodegradação em biorreatores. Identificação das cepas selecionadas foi feita através da amplificação do gene 16S rDNA. Os resultados mostraram que o glifosato foi degradado pelos microrganismos do solo durante o período avaliado com formação do metabólito AMPA. O glifosato diminuiu o número de bactérias e aumentou a atividade microbiana. As bactérias selecionadas que apresentaram capacidade de degradar até 99,9% deste herbicida foram identificadas como Microbacterium sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp. e Arthrobacter sp. / The use of herbicides in agriculture to control weeds can cause harmful effects on soil biological processes and non-target organisms. Glyphosate is a systemic herbicide, post-emergent, non-selective group of organophosphate, widely used in various agricultural crops and uncultivated areas, it may cause negative consequences for beneficial soil microorganisms. The aim of this study was to analyze the impact of the microbiota by the addition of glyphosate to soils planted with apple and isolate, select and identify bacteria of soils historically exposed to glyphosate, with the ability to biodegrade the herbicide. Glyphosate biodegradation was evaluated by monitoring the release of CO2 by microorganisms for 32 days. We quantified residues of glyphosate and its metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) at the beginning and end of the period by extraction followed by analysis by high performance liquid chromatography (HPLC). We evaluated the microbial activity and the amount of bacteria over this period. Bacterial isolates were selected and subjected to assessment of biodegradation in bioreactors. Identification of selected strains was performed by amplification of 16S rDNA. The results showed that glyphosate was degraded by soil microorganisms during the study period with the formation of AMPA. Glyphosate reduced the number of bacteria and increased microbial activity. The bacteria selected that showed ability to degrade this herbicide to 99,9 % were identified as Microbacterium sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas aeruginosa, Serratia sp. and Arthrobacter sp.

Orientadores: Denis Miguel Roston, Jose Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:04:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ludovice_MariaTerezaFalsetti_D.pdf: 710492 bytes, checksum: fc5aa5e03f96728e4531e82e3fd614c8 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Luiz Lonardoni Foloni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-24T22:22:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AntonioFranciscode_M.pdf: 5648978 bytes, checksum: a59f6117464c82c01afea5e7ba8e71cc (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho, foi realizado um estudo com a finalidade de viabilizar a aplicação de herbicida não seletivo em pós-emergência em cultura de cana-de-açúcar com até 100 dias de desenvolvimento, para o controle de plantas daninhas ein áreas de escape. O herbicida utilizado foi o Roundup (Glyphosate, 360 g/l de i.a.). O trabalho se desenvolveu em três etapas. Na primeira, foram selecionadas pontas disponíveis no mercado indicadas para aplicações com mínima deriva. As pontas selecionadas foram: Turbofloodjet TF - YS2; Floodjet TKSS.'SO; TT YP 11002; XR teejet 11002vs; XR teejet 11003YS; Descentrado OC-04; Twinjet TJ-60 11006YS; DG Teejet 11002vs; DG Teejet l1003vs. Posteriormente, se tez uma análise do comportamento das mesmas quanto aos seguintes parâmetros: padrão de distribuição, densidade, DMY, área molhada. Foi também analisada a interferência da velocidade na aplicação. Observou-se que a velocidade interfere significativamente na área molhada, sendo que um incremento da velocidade reduz a área molhada por unidade de área. Na segunda etapa, foram analisadas diversas possibilidades de disposições das pontas, de forma a obter um padrão de distribuição onde 80 % do volume pulverizado concentrasse na entrelinha e 20 % na linha da cultura, para um spaçamento de 1.40m. Para obter o padrão de distribuição com as características citadas, além das variáveis altura e espaçamento, manipulou-se também o ângulo do bico em relação ao plano horizontal. Na terceira etapa, com os parâmetros obtidos nas etapas anteriores, construiu-se uma barra com proteção lateral, para aplicação em jato dirigido, com possibilidade de diversas regulagens, de forma a se obter o perfil de distribuição segundo o requerimento da aplicação. Após sua construção, a barra foi testada no controle de plantas daninhas em cultura de canade-açúcar com 90 dias de desenvolvimento, apresentando resultados bastante satisfàtório, com 90 % de controle das plantas daninhas instaladas tanto na entrelinha, como na linha da cultura, c"com um nível de fi~otoxicidade praticamente nulo na cultura, segundo a escala EWRC / Abstract: This work reports a study developed to permit the use of non-selective herbicide in postemergence application on reinfcsted areas of sugarcane crops for weeds control. The research was developed in three stages. In the tirst ç)l1e,the available nozzles in the market which are indicated for minimum dritl applications were chosen. The sclected nozzles were: Turbof1oodjet Tf- Ys2; Floodjet Tkss.50; TT VP 11002; XI' teejet 11002bs; XR teejet 11003YS); Off-center Oc-04; Twinjet Tj-60 l1006vs; DG Teejet 11002vs; DG Teejet 11003vs. Afterwards it was done an analysisof the individualnozzles behavior based on the following parameters: deposition patterns, density,VMD and wet area. Abo the efl'ect of the equipment speed during the application was analyzed. lt was observed that at higher speed the wet area decreased. On the second stage, several nozzles combinationswere analyzed,by considering a deposition pattern, where 80% of the sprayed volume must be applied in the inter-rows and 20% on the rows of the crop for a spacing of 1,40m. To obtain the deposition pattern with this characteristics, the angle of the nozzle in relation to the horizontal plan was also changed, beyond the variable height and spacing. On the third stage, a bar with lateral protection was constructed tal' application in directed spray using the parameters obtained in the previous stages. The bar could be regulated by severalway for obtainingthe desired deposition pattern. The concept of adjustment devcloped to bar in directed spray is the innovationon form apply non-sclective herbicide in several crop. Over and above that, her construction price is insignificant and your coupling is made in conventional sprayer. The device was tcsted in the field for weeds controlling on a 90 days sugar cane crop. The herbicide used was the Roundup (Glyphosate, 360 g/I ofi.e.). The results showed a good control as in the inter-row as in the row of the crop. Ninety percent of ali weeds were controlled. The phitotoxi~y on the crop was practically null levei according to the EWRC scale / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador : Paulo Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-15T18:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sakata_RoselyTiemi_M.pdf: 4113935 bytes, checksum: 8e42d8011dd8727f1bd8af11c150c3cc (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: O uso de produtos químicos para o controle de ervas daninhas é uma técnica bastante aplicada na agricultura. Para muitas culturas ainda não há um herbicida seletivo adequado, duas alternativas têm sido utilizadas para solucionar este problema. A primeira é o desenvolvimento de um herbicida seletivo ou de uma nova formulação para um já existente. Esse processo, entretanto é prolongado e caro, pois o desenvolvimento de um produto novo requer testes sofisticados de milhares de compostos. A segunda alternativa é a seleção de plantas tolerantes a um determinado produto químico já existente, que possa ser utilizado como herbicida não seletivo. O estudo da tolerância ¿in vivo¿ para caracterização e isolamento dos produtos metabólicos de plantas inteiras, após a aplicação do herbicida, é dificultado, pois este sofre influência de várias funções fisiológicas (absorção, translocação, tempo, etc.) que devem ser considerados. Uma alternativa é a utilização de técnicas de cultura de células e tecidos, as quais possibilitam uma melhor identificação e seleção de genótipos tolerantes a herbicidas. Além disso, estas técnicas permitem o estudo de sistemas enzimáticos, fornecendo desta forma dados sobre o sítio primário de ação herbicida. O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito de um herbicida não seletivo, o glifosato, em cultura de tecidos de milho. O glifosato tem sido largamente utilizado como um herbicida não seletivo. É rapidamente translocado nas plantas e é biodegradado por microrganismos do solo. Atua ao nível molecular através da inibição da biossíntese dos aminoácidos aromáticos, interferindo na atividade da enzima 5-enolpiruvil shiquimato 3-fosfato sintetase (EPSPs). Para o estudo do glifosato fora utilizados calos embriogênicos friáveis das linhagens de milho Cat100-1, Cat100-6 e TuxMo-1 (Banco de Germoplasma da UNICAMP. Depto. de Genética e Evolução). A escolha da concentração subletal do glifosato a ser utilizada para a seleção produziu um decréscimo na taxa de crescimento dos calos, entre 70-90%, quando submetidos a um gradiente de concentração de glifosato variando de 0 a 2,4 mM. De acordo com os resultados obtidos, os calos das linhagens Cat100-1, Cati00-6 e TuxMo-1 foram selecionados na concentração de 0,6; 2,4 e 0.3mM respectivamente. Foram realizadas 10 subculturas na presença das dosagens subletais para cada linhagem. Os calos selecionados bem como os controles foram submetidos a uma série de 10 subculturas na ausência de glifosato e a seguir foram novamente submetidos a um gradiente de concentração de glifosato variando de 0 a 4,8mM. Os calos selecionados e controles para cada linhagem apresentaram diferenças significativas com respeito à taxa de crescimento. A comparação do efeito de glifosato em calos embriogênicos friáveis das três linhagens de milho apresentou uma resposta de tolerância diferencial entre as linhagens estudadas, onde a linhagem Cat100-6 demonstrou uma maior tolerância nos testes utilizados e a linhagem TuxMo-1 foi a que apresentou uma maior redução no crescimento na presença do herbicida. Plântulas de milho das mesmas linhagens dos calos foram cultivadas em solução nutritiva contendo diferentes concentrações do herbicida glifosato. Considerando os parâmetros analisados (comprimento da radícula, peso seco da parte aérea e peso seco da raiz), verificou-se que a linhagem Cat100-6 é a mais tolerante ao herbicida glifosato do que as linhagens Cat100-1 e TuxMo-1, que apresentaram comportamento semelhante. Estes resultados demonstraram que a utilização da técnica de cultura de tecidos para a seleção ¿in vitro¿ de mutantes tolerantes ao glifosato mostrou ser eficiente na seleção de calos de milho. Os mesmos apresentaram uma boa repetibilidade na resposta ao herbicida quando plântulas das mesmas linhagens de calos foram submetidas ao tratamento com glifosato. Isto demonstrou que os dois sistemas são capazes de discriminar genótipos quanto suscetibilidade/tolerância ao glifosato. Foram realizados estudos quanto à capacidade de absorção do glifosato e também quanto às propriedades da enzima alvo (EPSPs). Calos controles e tolerantes de cada linhagem apresentaram uma rápida absorção do herbicida após uma hora de incubação em meio contendo glifosato-C, atingindo um pico a 1,5 horas, diminuindo em seguida. Os resultados obtidos sugerem que não houve alteração no mecanismo de absorção entre as subpopulações controle e tolerantes das três linhagens. A atividade da enzima alvo do glifosato, 5-enolpiruvil shiquimato 3-fosfato sintetase (EPSPs), foi determinada para as subpopulações controles e tolerantes das três linhagens de calos através do método de liberação de Pi e pelo método de Cromatografia líquida de alta resolução (HPLC). Somente o método de HPLC demonstrou uma diferença da atividade específica da EPSPs de 2,08X para a subpopulação tolerante da linhagem Cat100-6. 1,4X para os calos tolerantes da linhagem TuxMo-1. Não foi observado diferenças na atividade da enzima entre os calos tolerantes e controles da linhagem Cat100-1. Com os resultados bioquímicos realizados não foi possível determinar com precisão o mecanismo de tolerância dos calos selecionados / Abstract: The use of chemical products for weed control is a widely employed technique in agriculture. In the case of many cultures there is not an adequate selective herbicide yet. However, there are two alternatives that can be used to solve this problem. The first one is the development of a selective herbicide or a new composition for a already existing herbicide, but this process takes a long time and is expensive since the development of a new products requires sophisticated tests of many compounds. The second alternative is the selection of plants that are tolerant to a certain already know chemical product that could be used as non-selective herbicide. The study of "in vivo" tolerance for characterization and isolation of metabolic products from whole plants, after the use of the herbicide, is difficult because of the influence of many physiological functions (absorption. translocation, time, etc.) that have be considered. One alternative is the use of tissue and cell culture techniques that allow the study of enzymatic system, which supplies information about primary target of the herbicide action. The objective of the present study is to gather data on the effect of non-selective herbicide, glyphosate, in maize tissue culture. Glyphosate has been largely employed as a non-selective herbicide. It is quickly translocated in the plants and is biodegradated by the soil microorganisms. It acts at the molecular level by the inhibition of the aromatic amino acids biosynthesis and interferes with the activity of the 5-enolpyruvil shikimate 3-phosphate synthase (EPSPs) enzyme. Friable embryogenic calli from the maize inbred line Cat100-1, Cat100-6 and tuxMo-1 were used in the study of the glyphosate effect. The maize inbred lines were obtained from the Maize Genetics Laboratory - UNICAMP. The sublethal concentration of the herbicide to be used for selection was determined as the one that permitted 70-90% gradient concentrations from 0 to 2,4 mM. According to the obtained results, calli from inbred lines Cat100-1, cat100-6 and TuxMo-1 were selected for the herbicide concentrations of 0,6, 2,4 and 0,3 mM respectively. Ten subcultures were done in the presence of sublethal dosages for each inbred line. The selected calli, as well as the controls, were submitted to a series of ten subcultures in the absence of glyphosate. Afterwards, they were submitted once again to a glyphosate gradient which concentration varied from 0 to 4.8 m. The selected calli and the controls of each inbred lines used. The inbred line Cat100-6 was the most tolerant one and the inbred line TuxMo-1 was the one that presented the biggest growth reduction in the herbicide presence. Maize seedlings from Cat100-1, Cat100-6 and TuxMo-1 were cultivated in nutritive solution containing different glyphosate concentrations. Considering the analysed parameters (root length, root dry weight and leaves dry weight), it was observed that the inbred line Cat100-6 is the more tolerant to glyphosate than the inbred lines Cat100-1 and TuxMo-1, which showed similar behavior. These results demonstrated that the use of tissue culture techniques for the ¿in vitro¿ selection of glyphosate tolerant mutants is efficient for the selection of maize calli. The maize calli showed a good repetitiveness response to the herbicide when seedlings of the same inbred lines as the calli were submitted to glyphosate treatment. This results demonstrated that the differences found among the inbred lines should be due to genetic: factors. Studies regarding the glyphosate absorption capacity and the EPSP synthase target enzyme properties were performed. Control and tolerant calli from each line presented a rapid herbicide absorption after one hour of incubation in medium containing glyphosate - C. The peak was achieved within one hou and a half, falling afterwards. This behavior was observed for the inbred lines (controI and tolerant calli). The results showed that there was no alteration in the absorption mecanism among the control and tolerant subpopulations of the three inbred lines. The activity of the glyphosate target enzyme EPSP synthase was determined for the control and tolerant subpopulations of the three inbred lines. The methods used were Pi liberation and HPLC. Only the HPLC method showed a difference in the EPSP synthase activity of 2.08x for the tolerant subpopulation of the inbred line Cat100-6 and of 1.4x for the tolerant calli of the inbred line TuxMo-1. It was not observed differences in the enzyme activity fot the tolerant and control calli of the inbred line Cat100-1. Biochemical studies did not determine with precision the tolerance mecanism of the selected calli / Mestrado / Genetica / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador : Nelson Eduardo Duran Caballero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-17T07:22:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_CesarVitorio_M.pdf: 3946089 bytes, checksum: a0f72b9fdf7adcab4491ff5e7a8fba63 (MD5) Previous issue date: 1979 / Mestrado

La atrazina es uno de los herbicidas más utilizados en el Perú; y el más usado en el mundo. Por su persistencia y su baja tasa de biodegradación en el medio ambiente es un contaminante de aguas superficiales y subterráneas. Ciertas investigaciones han demostrado que genera efectos tóxicos en algas, plantas acuáticas, insectos acuáticos, peces, anfibios y mamíferos; y ha sido clasificado como disruptor del sistema endocrino en humanos y animales. En la presente investigación se evalúo la capacidad de degradación de la atrazina, que se encuentra bajo la presentación comercial de Gesaprim 90 WG con un 90% de pureza, por consorcios microbianos aislados de suelos agrícolas, para lo cual se utilizó el medio de cultivo MS (De Souza et al., 1998; Tafoya, 2008) con atrazina como única fuente de nitrógeno y de carbono. Para la obtención de los consorcios y la cepa bacteriana, se tomó 11 muestras de suelos de 50 gr, que fueron sembradas al 1% en 100 mL de medio líquido MS con 4 traspasos sucesivos de 7 días de intervalo. De los medios que presentaron aclaramiento fueron seleccionados consorcios para determinar la cinética de aclaramiento del medio líquido MS con atrazina a 100 mg/L, cultivado a 28°C, en agitación y; la cuantificación se realizó por espectrofotometría (600 nm). El consorcio MIG-AI generó un aclaramiento en 2 días, mientras que MIG-E, MIG-DI, MIG-AS en 3 días, los MIG-BS, MIG-F en 4 días, y MIG-G en 5 días. Estos resultados fueron corroborados con la formación de halos de biodegradación, al sembrar los consorcios, por moteado, en placas con MS cubierto con atrazina. Las áreas de aclaramiento surgieron para el consorcio MIG-G en 3 días, MIG-AI en 4 días, MIG-BS, DI, AS en 7 días, y MIG-E, MIG-F en 9 días. El consorcio MIG-AI fue seleccionado por su rápido aclaramiento y formación de halos de degradación. El consorcio MIG-AI presenta una fase exponencial entre las 0 y 48 horas en su cinética de crecimiento. Del primer aislamiento se obtuvo las cepas MIG-AI/1, MIG-AI/2, MIG-AI/4G y MIG-AI/5, y del segundo aislamiento se obtuvo las cepas MIG-AI/24A, MIG-AI/24C, MIG-AI/120A, MIG-AI/120B. Se extrajo DNA de la cepa MIG-AI/2 y se amplificó el gen rRNA 16S, que permitió obtener una identidad del 99% y similitud del 100% por BlastN 2.0 con las cepas Stenotrophomonas maltophilia. El consorcio MIG-AI presentó una velocidad específica de crecimiento de 0.31 h-1 a 100 mg/L de concentración de atrazina, alcanzando la fase exponencial entre 24 y 72 horas que coincide con la mayor actividad de degradación de la atrazina. La formación de ácido cianúrico presentó una fase logarítmica entre las 48 y 96 horas, disminuyendo pasado las 120 horas. En conclusión, estos resultados demuestran la presencia de consorcios microbianos con capacidad eficiente para degradar atrazina, en suelos agrícolas de nuestro medio. / Tesis

Euphorbia davidii, es una maleza anual de ciclo primavero – estival presente en los cultivos de verano en el centro y sudeste de la provincia de Buenos Aires. Para su estudio se abordaron aspectos relativos a su dinámica poblacional y se analizaron factores que pueden afectar su control con glifosato. A partir de los resultados obtenidos se confirmó que E. davidii desarrolla bancos de semillas persistentes, con una abundancia de más de 11000 semillas m-² en lotes muestreados en la localidad de Olavarría y más de 20000 semillas m-² en los correspondientes a Azul. Con respecto a la distribución vertical de las mismas, se pudo apreciar que, bajo sistemas de siembra directa continua, cerca del 80% de las semillas se encontraban en el estrato superficial (0 a 5 cm), mientras que por efecto de labranza ese porcentaje se redujo hasta el 50% aproximadamente. La viabilidad de los propágulos en el estrato superficial fue superior al 70% y se redujo hasta un 50% en el estrato más profundo. La germinación mostró una marcada variabilidad y se manifestó claramente un efecto de dormición de las semillas. Refiriéndose a aspectos demográficos, se detectaron tres cohortes que en promedio totalizaron 1500 plantas m-², la primera emergió a mediados de octubre, la segunda a principios de noviembre, y la última entre finales de noviembre y principios de enero. Más del 80% de las emergencias registradas pertenecieron a la primera y segunda cohorte. Los requerimientos de tiempo térmico calculados para alcanzar los estadios de 2-4 hojas, 6-8 hojas, ramificación y floración fueron 192, 370, 515 y 1155 °Cd, respectivamente. La producción promedio de semillas en la primera, segunda y tercera cohorte fue de 5700, 6400 y 1900 semillas m-², determinando un número total de las tres cohortes de aproximadamente 14000 semillas m-². Para comparar la sensibilidad a glifosato de diferentes poblaciones de E. davidii, se emplearon dos técnicas: bioensayo con semillas y determinación de shikimato sobre plantas tratadas con glifosato. La población más sensible fue la de Espartillar, con una CE50 (concentración efectiva media) de 4 g e.a. l-¹. En base a este valor, se determinaron los índices de resistencia que fueron de 1,76; 2,39 y 2,48 para Azul, Olavarría y Barrow respectivamente. Mediante la determinación de shikimato, sólo se manifestó un incremento significativo de la concentración de este metabolito en la población de Espartillar. En las otras poblaciones no se detectó acumulación de shikimato lo que evidencia una sensibilidad diferencial a glifosato de las poblaciones estudiadas. En evaluaciones de control químico con glifosato bajo diferente contenido de nutrientes en el suelo (fósforo y azufre) se observaron diferencias significativas en el peso seco entre las dosis aplicadas solamente en niveles bajos de fósforo. Con respecto a la fitotoxicidad final, solo se manifestaron diferencias significativas entre dosis aplicadas en niveles bajos y altos de azufre. Además, se observaron diferencias en la velocidad de manifestación de síntomas en varios niveles de ambos nutrientes. Los conocimientos ecofisiológicos sobre E. davidii aportados en este trabajo de tesis contribuirán a la implementación de planes de manejo integrados de malezas más eficientes. / Euphorbia davidii, is a summer annual weed present in the center and southeast of the Buenos Aires province crops. Aspects related to its population dynamics and factors that can affect the control obtained with glyphosate were analyzed. From these studies, it was confirmed that E. davidii develops persistent seed banks, with an abundance of more than 11,000 seeds m-² in lots sampled at Olavarría district and more than 20,000 seeds m-² in those corresponding to Azul district. In regard to the vertical distribution of seeds, it was possible to appreciate that under continuous no-till seeding systems, about 80% of the seeds were found in the superficial layer (0 to 5 cm), while by tillage effect that percentage was reduced up to 50% approximately. The viability of the propagules in the superficial layer was greater than 70% and was reduced to 50% in the deepest layer. The germination showed a significant variance and a noticeable effect of dormancy was manifested. Concerning demographic aspects, three cohorts were detected that averaged 1,500 plants m-², the first emerged in mid-October, the second in the beginning of November, and the last between the end of November and the beginning of January. More than 80% of registered seedlings belonged to the first and second cohorts. Thermal time requirements calculated to reach 2-4 leaves, 6-8 leaves, branching and flowering stages were 192, 370, 515 and 1155 ºCd, respectively. Average seed production in the first, second and third cohorts was 5,700, 6,400 and 1,900 seeds m-², determining an overall from the three cohorts of about 14,000 seeds m-². Glyphosate sensitivity comparison of different populations of E. davidii was made by two techniques: seeds bioassay and shikimate determination from whole plants treated with glyphosate. The most sensitive population was Espartillar, with an EC50 (mean effective concentration) of 4 g a.e. l-¹. Based on this value, resistance indexes of 1,76; 2,39 and 2,48 for Azul, Olavarría and Barrow were established respectively. Shikimate determinations, only registered a significant increase in this metabolite concentration in the Espartillar population. In the other populations no shikimate accumulation was detected, showing differential glyphosate sensitivity between the studied populations. Chemical control with glyphosate under different nutrient content in soil (phosphorus and sulfur), only evidenced significant differences in dry weight between the diverse doses applied under low phosphorus levels. Phytotoxicity at the ends of trials, only manifested significant differences between applied doses in both low and high sulfur levels. In addition, symptoms manifestation had different speeds in various levels of both nutrients evaluated. The ecophysiological knowledge of E. davidii provided by the present thesis work, will contribute to the implementation of more efficient integrated weed management plans.

El uso intensivo de herbicidas en suelos de la región Pampeana plantea una preocupante situacióon ambiental. Sin embargo, no hay información sobre los efectos adversos de estos agroquímicos sobre los procesos biológicos del suelo en los agroecosistemas de la región. En esta tesis se evaluaron los impactos de tres herbicidas de uso extendido (glifosato, ácido 2,4-diclorofenoxiacetico [2,4-D] y metsulfuron-metil) sobre las comunidades microbianas de suelos, con un enfoque metodológico integrador. Se recolectaron tres diferentes tipos de suelos (Haplustol tıpico, Paleustol petrocálcico, Argiudol típico) en establecimientos agrícolas ubicados en el sur de la provincia de Buenos Aires, con historia de exposición a los herbicidas. Se estudiaron los efectos de corto plazo sobre la microbiota tras la aplicación de diferentes dosis de herbicidas en microcosmos de suelo. La actividad microbiana se evaluó midiendo la liberación de CO2 del suelo y actividades enzimáticas (deshidrogenasas [DHA] e hidrólisis de fluoresceína [FDA]). También se determinó número de bacterias (bacterias aerobias heterótrofas cultivables [AHB]), biomasa activa (respiración inducida por sustrato [SIR]) y riqueza funcional (utilizacion de sustratos carbonados). El metsulfurón-metil tuvo efectos mínimos sobre la comunidad microbiana, afectando solo la respiración en un suelo con pH ligeramente alcalino. Con las dosis mas bajas utilizadas de glifosato y 2,4-D se observaron efectos agudos, transitorios y reversibles, sobre la actividad microbiana, la biomasa activa, la abundancia de bacterias y la riqueza metabólica. Las técnicas actuales para obtener un rápido patron de utilización de sustratos carbonados de las comunidades microbianas de suelos (i.e., community-level physiological profiling o CLPP) dan una visión limitada y parcial de la estructura de las comunidades, con escasa relación con las actividades que estas llevan a cabo in situ. En esta Tesis se optimizó un método alternativo de CLPP, basado en la detección fluorométrica de consumo de oxígeno en el sistema de microplaca BD Oxygen Biosensor System (BDOBS). Este dispositivo permite la incubación de suspensiones de suelo densas y ofrece la capacidad de manipular los factores experimentales (i.e. adicion de nutrientes y sustratos, agregado de inhibidores selectivos, etc.). El análisis BDOBS-CLPP de microcosmos de suelos tratados con 2,4-D y glifosato mostro cambios mínimos en la utilización de sustratos en las comunidades microbianas. Con el sistema BDOBS se detecto la degradación aeróbica del 2,4-D en un suelo tratado experimentalmente, mientras que en los microcosmos tratados con glifosato no se verificó degradación. El análisis de tolerancia de la comunidad microbiana inducida por polución (PICT) en un suelo con historia de exposición al 2,4-D revelo que este suelo alberga una microbiota tolerante al herbicida. En consecuencia, la población degradadora aumento luego de la adición del herbicida al suelo y se aislaron bacterias degradadoras capaces de utilizar el herbicida como unica fuente de carbono y energía. Estos aislamientos se identificaron como Cupriavidus necator, portadores de genes de degradación posiblemente homólogos a los encontrados en C. necator JMP134, el organismo en el que mas se ha estudiado la degradación del 2,4-D. En conclusión, estos herbicidas no tuvieron efectos considerables sobre la microbiota de suelos agrícolas que han tenido una exposición previa a los agroquímicos. / The intensive use of herbicides in agricultural soils of the Pampas region is a matter of environmental concern. However, information on the side-effects of agrochemicals on biological processes is scarce. This thesis dealt with the impacts of three widely used, post-emergence herbicides (glyphosate, 2,4dichlorophenoxyacetic acid (2,4D) and metsulfuron-methyl) on soil microbial communities, by an integrated methodological approach. Three different types of soils (Typic Haplustoll, Petrocalcic Paleustoll, Typic Argiudoll) were collected from agricultural fields located in the south of the province of Buenos Aires, with reported history of herbicide application. Short-term effects on microbial communities after treatment with different doses of the herbicides were studied in soil microcosms. Microbial activity was examined by CO2-evolution and enzyme activities (dehydrogenase activity [DHA] and fluorescein diacetate [FDA] hydrolysis); bacterial numbers (culturable aerobic heterotrophic bacterial [AHB]), active biomass (substrateinduced respiration (SIR)) and functional richness (carbon sources utilization) were also assessed. Metsulfuron-methyl had the least pronounced effects on soil microbial community, with only minor detectable effects on CO2 evolution in a soil with relatively high pH. Short-term, reversible effects on microbial activity, active biomass, bacterial abundance and functional richness were observed with low rates of 2,4D and glyphosate. Current approaches for rapid assessment of carbon source utilization by whole soil communities (i.e., community-level physiological profiling or CLPP) provide a limited, biased view of microbial community structure with little connection to in situ activities. In this Thesis an alternative CLPP approach based upon fluorometric detection of oxygen consumption in the microtiter platform BD Oxygen Biosensor System (BDOBS) was optimized. This tool allows the incubation of thick soil suspensions together with flexible manipulation of experimental factors (i.e. nutrient and substrates amendments, selective inhibitors, etc.). The BDOBS-CLPP of soil microcosms treated with low rates of 2,4-D and glyphosate showed minor changes in substrates utilization by microbial communities. Significant aerobic degradation was detected in 2,4-D-treated soils with the BDOBS, but not in glyphosate-amended microcosms. Pollution-induced community tolerance (PICT) testing of a soil with history of exposure to 2,4-D revealed that this soil harbors an herbicidetolerant microbial community. Accordingly, the 2,4-D-degrader population increased after herbicide addition to soil, and degrading bacteria were isolated that used it as the only C and energy source. These isolates were identified as Cupriavidus necator, carrying degrading genes most likely homologous to the ones found in C. necator JMP134, the model organism for 2,4-D degradation. To conclude, these herbicides exerted no major effects on microbial communities of agricultural soils that had been previously exposed to these agrochemicals.

Orientador: Edivaldo Domingues Velini / Resumo: Esta pesquisa foi realizada em Campinas SP/Brasil e teve como o objetivo estudar a persistência do herbicida sulfentrazone em solos cultivados com cana-deaçúcar e soja, e nesta, os efeitos da toxicidade do resíduo do herbicida nas culturas sucedâneas de milheto, girassol, aveia, trigo e feijão. Os solos dos ensaios com a soja e a cana-de-açúcar tiveram as seguintes características, respectivamente, 46% e 23% da argila; 12% e 13% do silte; 42% e 64% da areia 4% e 1% de MO e com pHs de 5,.8 e 6,4. As experiências foram projetadas em blocos ao acaso com 5 repetições. As amostras do solo foram coletadas na profundidade de 0-10cm, de 0-704 DAT (23 amostras) e de 0-539 DAT (24 amostras) nos experimentos de cana-de-açúcar e soja, respectivamente. A persistência do sulfentrazone foi avaliada por bioensaios usando a beterraba como a planta do teste. No ensaio com a cana-deaçúcar, os efeitos do sulfentrazone na beterraba foram detectados até 601 e 704 DAT para 0,6 e 1,2 kg a.i./ha, respectivamente. No ensaio com a soja, foram observados, os efeitos das mesmas doses até 376 e 539 DAT. Pelas análises das diversas características de desenvolvimento nas nas culturas que sucederam a soja, foi demonstrado que o resíduo do sulfentrazone afetou crescimento e o rendimento das culturas de milheto e aveia; por outro lado, o girassol e o feijão não foram afetados; o trigo foi afetado, somente, pela dose mais elevada. / Abstract: This research was carried out in Campinas - SP / Brazil and had as objective to study the residual effects and persistence of sulfentrazone in sugarcane and soybean ecosystems and the toxicity of the residues of this herbicide to millet, sunflower, oats, wheat and beans cultivated in succession to soybean. The soils of the soybean and sugarcane fields had, respectively, 46% and 23% of clay; 12% and 13% of silt; 42% and 64% of sand 4% and y% of OM and pHs of 5,8 and 1,1.The experiments were designed in randomized blocks with 5 replications. Soil samples were collected at the depth of 0-10cm, from 0-704 DAT (23 timings) and from 0-539 DAT (24 timings) in sugarcane and soybean experiments, respectively. The persistence of sulfentrazone was evaluated by bioassay using sugar beet as test plant. In sugarcane field, the effects of sulfentrazone on sugar beet were detected up to 601 and 704 DAT for 0,6 and 1,2 kg a.i./ha, respectively. In soybean field the effects of the same rates were noticed up to 376 and 539 DAT. Concerning to the crops in succession to soybeans, the residues of sulfentrazone affected the growth and yield of millet and oats; sunflower and beans were not affected; wheat was affected by the higher rate, only. / Doutor