MOURA, Joana Gomes de. Seletividade de herbicidas e avaliação agronômica de sorgo sacarino no semiárido. 60 f. 2017. Dissertação (Mestrado em Agronomia)- Universidade Federal do Ceará, 2017 / Submitted by Weslayne Nunes de Sales (weslaynesales@ufc.br) on 2017-02-24T18:16:29Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_jgdemoura.pdf: 1220862 bytes, checksum: f136a95f61ab3f3b1947132bfa226035 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-03-23T17:57:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_jgdemoura.pdf: 1220862 bytes, checksum: f136a95f61ab3f3b1947132bfa226035 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T17:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_jgdemoura.pdf: 1220862 bytes, checksum: f136a95f61ab3f3b1947132bfa226035 (MD5) Previous issue date: 2017 / The increase in the demand for ethanol contributes to sweet sorghum emerging as an important alternative in the generation of biomass for the production of this biofuel, mainly in the sugar cane harvest. However, one of the main problems in sorghum cultivation has been the management of weeds that is hampered by the lack of selective herbicides for the crop. Therefore, the objective of this work was to evaluate the behavior of sorghum genotypes submitted to chemical weed control. The sorghum genotypes used were BRS 506, BRS 511 and SF 15, submitted to weed management, with a mixture of the following treatments: atrazine + nicosulfuron (2.500 + 50 g ha-1), (2.500 + 40 g ha-1), (2.500 + 30 g ha-1), (2.500 + 20 g ha-1), (2.500 + 10 g ha-1) and no control. The experiment was carried out in an experimental area of the Curu Valley Farm of the Federal University of Ceará, Pentecoste – CE. The experimental design was randomized blocks, in a 3 x 6 factorial scheme, with four replications. Fresh and dry biomass production (leaf, panicle and stem) and yield related traits (yield, weight, density, total soluble solids, total soluble carbohydrate content and estimated ethanol production) were evaluated. Data were submitted to analysis of variance, mean comparison test and regression. The doses of 30 and 40 g ha-1 of nicosulfuron in mixture with atrazine were selective for the crop and resulted in high yield of sweet sorghum. The results show that the genotypes BRS 506 and BRS 511 have a high potential for cultivation, due to the higher yield both in the characteristics related to the phytomass production and in the variables related to the ethanol production. / O aumento da demanda por etanol contribui para que o sorgo sacarino desponte como importante alternativa na geração de biomassa para a produção desse biocombustível, principalmente na entressafra da cana-de-açúcar. No entanto, um dos principais problemas na cultura do sorgo tem sido o manejo das plantas daninhas que é dificultado pela falta de herbicidas seletivos para a cultura. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi avaliar o comportamento de genótipos de sorgo sacarino submetidos ao controle químico de plantas daninhas. Os genótipos de sorgo utilizados foram o BRS 506, BRS 511 e SF 15, submetidos ao manejo de plantas daninhas, com mistura dos seguintes tratamentos: atrazine + nicosulfuron (2.500 + 50 g ha-1), (2.500 + 40 g ha-1), (2.500 + 30 g ha-1), (2.500 + 20 g ha-1), (2.500 + 10 g ha-1) e ausência de controle. O experimento foi realizado em uma área experimental da Fazenda Vale do Curu da Universidade Federal do Ceará, Pentecoste – CE. O delineamento experimental adotado foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 6, com quatro repetições. Foram realizadas avaliações da produção de biomassa fresca e seca (folha, panícula e colmo) e dos caracteres relacionadas ao caldo extraído do colmo (rendimento, peso, densidade, sólidos solúveis totais, conteúdo de carboidratos solúveis totais e a produção estimada de etanol). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, teste de comparação de média e regressão. As doses de 30 e 40 g ha-1 de nicosulfuron em mistura com atrazina foram seletivas para a cultura e resultaram em alta produtividade do sorgo sacarino. Os resultados evidenciam que os genótipos BRS 506 e BRS 511 têm elevado potencial para cultivo, devido ao maior rendimento tanto nas características relacionadas à produção de fitomassa quanto nas variáveis relacionadas à produção de etanol.

The mixture of herbicides is a widely used technique in weed control in several crops, including maize. However, interactions that might potentially result from mixing herbicides are a matter of constant concern and research. Soils are ideal settings to study transport and behavior of herbicides along gradients of physicochemical properties. The aim of this study was to evaluate sorption-desorption, leaching mineralization, biodegradation, and microbial respiration of mesotrione applied alone and mixed with S-metolachlor + terbuthylazine in samples from Brazilian sites cultivated with maize. The sorption-desorption of 14C-labeled [cyclohexane-2-14C] mesotrione was evaluated using the batch method, leaching was in glass columns, mineralization and degradation experiments were conducted using biometric flask, and microbial respiration was established according to the soil microorganisms: carbon transformation test with 14C-glucose solution in biometric flasks as well. Sorption of mesotrione applied alone and mixed had Kd sorption coefficient) values ranging from 0.08 to 5.05 kg L-1 and from 0.09 to 5.20 kg L-1, respectively, with similar behavior across soils. Mesotrione sorption was influenced primarily by the clay mineral (CM) content and the soil pH. Leaching of mesotrione is relatively high in the tropical soils and correlates with the pH (R2 = -0.84) and CM content (R2 = 0.75) and may pose a potential groundwater contamination risk. From the 49 d laboratory incubation data, increased mineralization half-life of mesotrione were observed for the mixture of herbicides, ranging from a 4 d increase for the sandy loam soil to a 1 d increase in the sandy clay texture soils. Mesotrione degradation rate had a 2-fold increase in the sandy loam compared to the sandy clay soil. Two metabolites can be identified from mesotrione degradation, 4-methyl-sulfonyl-2-nitrobenzoic acid (MNBA) and 2-amino-4-methylsulfonyl benzoic acid (AMBA). For unamended soil - control (without herbicide), microbial activity followed similar behavior to amended soil with herbicides in total 14CO2 released and accumulated, ranging from 23 to 27%. The mode of application of mesotrione did not influence sorption, desorption or leaching. Mesotrione sorption was relatively low in soils, which creates the high potential for leaching in maize producing areas. Thus, recommendations for mesotrione application, without the prior knowledge of the soil physical and chemical properties can result in an inefficient weed control. Mesotrione biotransformation was relatively quick, indicating this herbicide has low persistence, and consequently, low residual effect on crops and weeds when present in similar soils to this present study. Microbial respiration for all treatments was slightly higher in the sandy clay compared with sandy loam soil; although soil samples with application of herbicides (alones and in a mixture) did not have decreased basal microbial respiration or mineralization rate of glucose / A mistura de herbicidas é uma técnica amplamente utilizada no controle de plantas daninhas em diversas culturas, incluindo o milho. No entanto, as interações que podem potencialmente resultar da mistura de herbicidas são uma questão de constante preocupação e pesquisa. Os solos são os locais ideais para estudar o transporte e o comportamento de herbicidas ao longo dos gradientes de propriedades físico-químicas. O objetivo deste estudo foi avaliar a sorção-dessorção, lixiviação, mineralização, biodegradação e respiração microbiana do mesotrione aplicado isolado e misturado com S-metolachlor + terbuthylazine em amostras de locais brasileiros cultivados com milho. A sorção-dessorção do mesotrione 14C-marcado [ciclohexano-2-14C] foi avaliada utilizando o método de lote, a lixiviação foi em colunas de vidro, experimentos de mineralização e de degradação foi realizados utilizando frascos biométricos e a respiração microbiana foi estabelecida de acordo com os microorganismos do solo: teste de transformação de carbono com uma solução de 14C-glicose em frascos biométricos também. A sorção do mesotrione aplicado isolado e misturado apresentou valores de Kd (coeficiente de sorção) varando de 0,08 à 5,05 kg L-1 e de 0,09 à 5,20 kg L-1, respectivamente, com comportamento semelhante nos solos. A sorção do mesotrione foi influenciada principalmente pelo teor de argila mineral (CM) e o pH do solo. A lixiviação do mesotrione é relativamente elevada nos solos tropicais e correlaciona-se com o pH (R2 = -0,84) e teor de CM (R2 = 0,75) e pode representar um potencial risco de contaminação das águas subterrâneas. A partir dos dados de laboratório de 49 dias de incubação, o aumento da meia-vida de mineralização do mesotrione foi observado para a mistura de herbicidas, variando de um aumento de 4 dias do solo franco-arenoso para um aumento de 1 dia nos solos de textura argilo-arenosa. A taxa de degradação do mesotrione apresentou um aumento de 2 vezes no franco-arenoso em relação ao solo de textura argilo-arenosa. Dois metabólitos podem ser identificados a partir de degradação do mesotrione, o ácido 4-metil-sulfonil-2-nitrobenzóico (MNBA) e 2-amino-4-metilsulfonil benzóico (AMBA). Para o solo sem alterações - controle (sem aplicação de herbicida), a atividade microbiana seguiu comportamento similar ao solo tratado com herbicidas no total de 14CO2 liberado e acumulado, variando de 23 a 27%. O modo de aplicação do mesotrione não influenciou a sorção, dessorção ou lixiviação. A sorção do mesotrione foi relativamente baixa nos solos, que gera alto potencial de lixiviação em áreas produtoras de milho. Assim, as recomendações para a aplicação do mesotrione, sem o conhecimento prévio das propriedades físicas e químicas do solo podem resultar em um ineficiente controle de plantas daninhas. A biotransformação do mesotrione foi relativamente rápida, indicando que este herbicida tem baixa persistência, e, consequentemente, baixo efeito residual sobre as culturas e plantas daninhas, quando presentes em solos semelhantes ao presente estudo. A respiração microbiana em todos os tratamentos foi ligeiramente superior no argilo-arenoso em comparação com o solo franco-arenoso; embora as amostras de solo com aplicação de herbicidas (isolados e em uma mistura) não têm diminuído a respiração microbiana basal ou a taxa de mineralização da glicose

The mixture of herbicides is a widely used technique in weed control in several crops, including maize. However, interactions that might potentially result from mixing herbicides are a matter of constant concern and research. Soils are ideal settings to study transport and behavior of herbicides along gradients of physicochemical properties. The aim of this study was to evaluate sorption-desorption, leaching mineralization, biodegradation, and microbial respiration of mesotrione applied alone and mixed with S-metolachlor + terbuthylazine in samples from Brazilian sites cultivated with maize. The sorption-desorption of 14C-labeled [cyclohexane-2-14C] mesotrione was evaluated using the batch method, leaching was in glass columns, mineralization and degradation experiments were conducted using biometric flask, and microbial respiration was established according to the soil microorganisms: carbon transformation test with 14C-glucose solution in biometric flasks as well. Sorption of mesotrione applied alone and mixed had Kd sorption coefficient) values ranging from 0.08 to 5.05 kg L-1 and from 0.09 to 5.20 kg L-1, respectively, with similar behavior across soils. Mesotrione sorption was influenced primarily by the clay mineral (CM) content and the soil pH. Leaching of mesotrione is relatively high in the tropical soils and correlates with the pH (R2 = -0.84) and CM content (R2 = 0.75) and may pose a potential groundwater contamination risk. From the 49 d laboratory incubation data, increased mineralization half-life of mesotrione were observed for the mixture of herbicides, ranging from a 4 d increase for the sandy loam soil to a 1 d increase in the sandy clay texture soils. Mesotrione degradation rate had a 2-fold increase in the sandy loam compared to the sandy clay soil. Two metabolites can be identified from mesotrione degradation, 4-methyl-sulfonyl-2-nitrobenzoic acid (MNBA) and 2-amino-4-methylsulfonyl benzoic acid (AMBA). For unamended soil - control (without herbicide), microbial activity followed similar behavior to amended soil with herbicides in total 14CO2 released and accumulated, ranging from 23 to 27%. The mode of application of mesotrione did not influence sorption, desorption or leaching. Mesotrione sorption was relatively low in soils, which creates the high potential for leaching in maize producing areas. Thus, recommendations for mesotrione application, without the prior knowledge of the soil physical and chemical properties can result in an inefficient weed control. Mesotrione biotransformation was relatively quick, indicating this herbicide has low persistence, and consequently, low residual effect on crops and weeds when present in similar soils to this present study. Microbial respiration for all treatments was slightly higher in the sandy clay compared with sandy loam soil; although soil samples with application of herbicides (alones and in a mixture) did not have decreased basal microbial respiration or mineralization rate of glucose / A mistura de herbicidas é uma técnica amplamente utilizada no controle de plantas daninhas em diversas culturas, incluindo o milho. No entanto, as interações que podem potencialmente resultar da mistura de herbicidas são uma questão de constante preocupação e pesquisa. Os solos são os locais ideais para estudar o transporte e o comportamento de herbicidas ao longo dos gradientes de propriedades físico-químicas. O objetivo deste estudo foi avaliar a sorção-dessorção, lixiviação, mineralização, biodegradação e respiração microbiana do mesotrione aplicado isolado e misturado com S-metolachlor + terbuthylazine em amostras de locais brasileiros cultivados com milho. A sorção-dessorção do mesotrione 14C-marcado [ciclohexano-2-14C] foi avaliada utilizando o método de lote, a lixiviação foi em colunas de vidro, experimentos de mineralização e de degradação foi realizados utilizando frascos biométricos e a respiração microbiana foi estabelecida de acordo com os microorganismos do solo: teste de transformação de carbono com uma solução de 14C-glicose em frascos biométricos também. A sorção do mesotrione aplicado isolado e misturado apresentou valores de Kd (coeficiente de sorção) varando de 0,08 à 5,05 kg L-1 e de 0,09 à 5,20 kg L-1, respectivamente, com comportamento semelhante nos solos. A sorção do mesotrione foi influenciada principalmente pelo teor de argila mineral (CM) e o pH do solo. A lixiviação do mesotrione é relativamente elevada nos solos tropicais e correlaciona-se com o pH (R2 = -0,84) e teor de CM (R2 = 0,75) e pode representar um potencial risco de contaminação das águas subterrâneas. A partir dos dados de laboratório de 49 dias de incubação, o aumento da meia-vida de mineralização do mesotrione foi observado para a mistura de herbicidas, variando de um aumento de 4 dias do solo franco-arenoso para um aumento de 1 dia nos solos de textura argilo-arenosa. A taxa de degradação do mesotrione apresentou um aumento de 2 vezes no franco-arenoso em relação ao solo de textura argilo-arenosa. Dois metabólitos podem ser identificados a partir de degradação do mesotrione, o ácido 4-metil-sulfonil-2-nitrobenzóico (MNBA) e 2-amino-4-metilsulfonil benzóico (AMBA). Para o solo sem alterações - controle (sem aplicação de herbicida), a atividade microbiana seguiu comportamento similar ao solo tratado com herbicidas no total de 14CO2 liberado e acumulado, variando de 23 a 27%. O modo de aplicação do mesotrione não influenciou a sorção, dessorção ou lixiviação. A sorção do mesotrione foi relativamente baixa nos solos, que gera alto potencial de lixiviação em áreas produtoras de milho. Assim, as recomendações para a aplicação do mesotrione, sem o conhecimento prévio das propriedades físicas e químicas do solo podem resultar em um ineficiente controle de plantas daninhas. A biotransformação do mesotrione foi relativamente rápida, indicando que este herbicida tem baixa persistência, e, consequentemente, baixo efeito residual sobre as culturas e plantas daninhas, quando presentes em solos semelhantes ao presente estudo. A respiração microbiana em todos os tratamentos foi ligeiramente superior no argilo-arenoso em comparação com o solo franco-arenoso; embora as amostras de solo com aplicação de herbicidas (isolados e em uma mistura) não têm diminuído a respiração microbiana basal ou a taxa de mineralização da glicose

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV15MA174.pdf: 1010429 bytes, checksum: fe034957a32c1a3a626fd5db5aa86b68 (MD5) Previous issue date: 2015-06-18 / Weeds can cause significant yield losses in the agriculture, among them we can point out morning-glory species in many crops. To control that weed, we can use herbicides inhibiting protoporphyrinogen IX oxidase, in a selective way for a variety of crops. The objectives were: (i) to relate the response of Ipomoea hederifolia and Ipomoea quamoclit with the variation of doses of carfentrazone-ethyl and saflufenacil, of spray temperature at the moment of spraying, and of spray volume used; and (ii) to compare the efficacy of those herbicides sprayed isolately or mixed to glyphosate. Experiments were carried out from dose-response with carfentrazone-ethyl (0, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 5, 7.5, 10, 20, 35, 50, and 75 g ha-1 of the labeled herbicide Aurora®, 400 g a.i. L-1, FMC) and with saflufenacil (0, 0.125, 0.25, 0.5, 1, 2, 2.5, 5, 7.5, 10, 20, 35, and 50 g ha-1 of the labeled herbicide Heat®, 700 g a.i. kg-1, Basf), of variation of spray temperature (10 to 30 oC) and of variation of spraying volume (150 to 250 L ha-1). Evaluations were performed 14 days after spraying. In spite of showing differential response in relation to the dry mass accumulation, doses from 4 mL ha-1 of Aurora® and 5 g ha-1 of Heat® killed plants for both I. hederifolia and I. quamoclit. For carfentrazone-ethyl, increasing 10 L ha-1 in the spray volume reduced dry mass by 1.43% and 1.26% for I. hederifolia and I. quamoclit, respectively, while for saflufenacil, the reduction was by 12.73% and 11.30%, respectively for both species. For carfentrazone-ethyl, increasing 1 oC of spray temperature of reduced the dry mass by 0.22% and 0.35% for I. hederifolia and I. quamoclit, respectively, while for saflufenacil the reduction was by 0.56% and 0.30%, respectively for both species. The mix of carfentrazone-ethyl or saflufenacil with glyphosate provided a reduction by, at least, 10% greater of dry mass of I. hederifolia. We concluded that: carfentrazone-ethyl and saflufenacil are highly efficient to control I. hederifolia and I. quamoclit; increasing the spray volume and spray temperature provide greater efficacy to control both species, for both herbicides; and the mix with glyphosate improve the efficacy of controlling I. hederifolia for both herbicides / As plantas daninhas podem causar perdas significativas de produtividade na agricultura, dentre as quais se destacam as cordas-de-viola em diversos cultivos. Para seu controle podem ser utilizados herbicidas inibidores da enzima protoporfirinogênio IX oxidase, de maneira seletiva para diversos cultivos. Os objetivos foram: (i) relacionar a resposta de Ipomoea hederifolia e Ipomoea quamoclit com a variação da dose de carfentrazone-ethyl e saflufenacil, da temperatura da calda no momento da aplicação e do volume de calda aplicado; e (ii) comparar a eficácia destes herbicidas aplicados isoladamente e em mistura com glyphosate. Foram realizados experimentos de dose-resposta com carfentrazone-ethyl (0; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 5; 7,5; 10; 20; 35; 50 e 75 g ha-1 do produto comercial Aurora®, 400 g i.a. L-1, FMC) e com saflufenacil (0; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 2,5; 5; 7,5; 10; 20; 35 e 50 g ha-1 do produto comercial Heat®, 700 g i.a. kg-1, Basf), de variação de temperatura de calda (10 a 30 oC) e de variação de volume de calda (150 a 250 L ha-1). Avaliações de massa seca foram efetuadas 14 dias após a aplicação. Apesar de apresentarem resposta diferenciada quanto ao acúmulo de massa seca, doses a partir de 4 mL ha-1 de Aurora® e 5 g ha-1 de Heat® causaram a morte de plantas de I. hederifolia e I. quamoclit. Para carfentrazone-ethyl, o aumento de cada 10 L ha-1 no volume de calda aplicado reduziu a massa seca em 1,43% e 1,26% para I. hederifolia e I. quamoclit, respectivamente; enquanto para saflufenacil, a redução foi de 12,73% e 11,30%, respectivamente para essas espécies. Para carfentrazone-ethyl, o aumento de cada 1 oC na temperatura da calda reduziu a massa seca em 0,22% e 0,35% para I. hederifolia e I. quamoclit, respectivamente, enquanto para saflufenacil a redução foi de 0,56% e 0,30%, respectivamente para essas espécies. A mistura de carfentrazone-ethyl ou saflufenacil com glyphosate proporcionou redução de no mínimo 10% maior na massa seca de I. hederifolia. Conclui-se que: carfentrazone-ethyl e saflufenacil são altamente eficazes no controle de I. hederifolia e I. quamoclit; o aumento no volume de calda e na temperatura da calda proporcionam maior eficácia de controle dessas espécies, para ambos os herbicidas; e a mistura com glyphosate aumenta a eficácia de controle de I. hederifolia para ambos os herbicidas