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Tipo: Tese
Título: Caracterização de biótipos de capim-arroz (Echinochloa crusgalli) resistentes e suscetíveis ao quinclorac e desenvolvimento de método para detecção rápida da resistência
Título(s) alternativo(s): Characterization of barnyardgrass (Echinochloa crusgalli) biotypes resistant and susceptible to quinclorac and development of a quick test for the identification of resistance
Autor(es): Concenço, Germani
Primeiro Orientador: Ferreira, Francisco Affonso
Primeiro coorientador: Silva, Antônio Alberto da
Segundo coorientador: Ferreira, Lino Roberto
Primeiro avaliador: Soares, Plínio Cesar
Segundo avaliador: Karam, Décio
Terceiro avaliador: Souza, Moacil Alves de
Abstract: O gênero Echinochloa é o mais importante entre as gramíneas infestantes associadas ao arroz irrigado, em função de sua adaptabilidade ao ecossistema da cultura. Dentre os herbicidas utilizados na lavoura de arroz está o quinclorac, mimetizador de auxina, que reúne flexibilidade na aplicação (pré e pós-emergência), eficiência de controle de Echinochloa spp. e Aeschynomene spp., baixa toxicidade ao homem e animais, e seletividade à cultura do arroz. Os biótipos de capim-arroz resistentes ao herbicida quinclorac estão amplamente distribuídos nas áreas arrozeiras do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, onde as práticas de manejo se caracterizam por cultivos intensivos, baseados no controle químico de plantas daninhas e ausência de rotação de culturas. Objetivou-se com estes trabalhos caracterizar biótipos de capim-arroz (Echinochloa crusgalli) resistentes e suscetíveis ao quinclorac e desenvolver método para detecção rápida da presença de resistência em biótipos desconhecidos. Todos os experimentos foram instalados em ambiente controlado. No primeiro experimento, os tratamentos constaram de densidades de plantas dos biótipos de capim- arroz comprovadamente resistente (ECH-13) e suscetível (ECH-17) ao quinclorac, oriundos da região arrozeira de Itajaí/SC. No centro da unidade experimental, uma planta do biótipo, considerado como o tratamento, foi mantida competindo com o número de plantas do biótipo oposto na periferia de acordo com o tratamento (0, 1, 2, 3, 4 ou 5 plantas por vaso). Aos 40 dias após a emergência (DAE), foi avaliada a altura de plantas, número de afilhos e de folhas, área foliar, massa fresca e seca e conteúdo de água de colmos e folhas de ambos os biótipos. No segundo experimento, os tratamentos consistiram em manter uma planta de arroz da variedade BRS Pelota no centro da unidade experimental, competindo com 0, 1, 2, 3, 4 ou 5 plantas do biótipo resistente ou suscetível na periferia. Condutância estomática de vapores de água, pressão de vapor na câmara sub-estomática, temperatura e taxa transpiratória da folha, eficiência do uso da água pela relação entre quantidade de CO2 fixado pela fotossíntese e a quantidade de água transpirada foram avaliados aos 50 DAE. No terceiro experimento, os tratamentos foram compostos por doses de quinclorac (0; 0,5; 1; 2; 4; 16 e 64 mg L-1), aplicadas na parte aérea ou raízes das plântulas dos biótipos de capim- arroz resistente e suscetível ao herbicida, dez dias após a emergência. O comprimento, massa fresca e seca da parte aérea e das raízes das plantas foram avaliados aos 40 dias após a emergência. O quarto experimento foi composto por duas fases, uma em casa de vegetação (teste padrão) e outra em laboratório (teste rápido). No ensaio em laboratório, sementes de quatro biótipos de capim-arroz, caracterizados como resistentes ou suscetíveis ao quinclorac, foram semeadas em papel germitest umedecido com soluções de 0; 3,75; 18,75; 37,5; 187,5; 375 e 1875 mg L-1 do herbicida durante 14 dias a 25 oC. Em casa de vegetação os mesmos biótipos foram cultivados em vasos com capacidade de 10 L de solo. As plantas foram submetidas a aplicação de quinclorac nas doses de 0; 5,5; 187,5; 375; 750; 1500 e 3000 g ha-1. Neste ensaio, aos 25 DAE, foram avaliadas a massa seca e altura de plantas. No ensaio em laboratório, a percentagem de sobrevivência aos 7 dias após semeadura (DAS), massa seca e o comprimento da parte aérea das plantas foram avaliadas aos 14 DAS. Os biótipos de capim- arroz resistente e suscetível ao quinclorac estudados são similares em relação ao potencial competitivo quando sob alta intensidade de competição. Entretanto, em algumas variáveis o biótipo suscetível se mostrou superior sob baixa ou moderada intensidade de competição. As plantas de arroz são afetadas de forma similar por ambos os biótipos avaliados. Comparando a produção de massa seca das diferentes partes da planta do biótipo suscetível, por local de aplicação do herbicida, verificou-se que a ação do quinclorac é maior quando aplicado às raízes das plantas. Todavia, para o biótipo resistente, em função da alta tolerância deste ao quinclorac (superior a 128 vezes a dose recomendada) não foi possível determinar a dose que causa 50% de redução no acúmulo de massa seca (GR50), nem o índice de resistência (RI) entre ambos os biótipos. Este fato evidencia que a resistência do biótipo avaliado ao quinclorac pode decorrer da alteração no local de ação do herbicida. O teste em laboratório para constatação da ocorrência da resistência é mais rápido, exige menos tempo, recursos humanos e materiais, com a mesma eficiência que o teste em casa de vegetação, e com a vantagem adicional de permitir aferições quanto ao nível de resistência entre biótipos resistentes.
The Echinochloa genus is the most important in the Poaceae family associated to the irrigated rice, due to its adaptability for the rice crop environment. The herbicide quinclorac is an auxin-mimic herbicide used in the rice culture, whose characteristics are the flexibility in relation to the mode of application (pre- and post- emergence), high efficiency in the Echinochloa spp. and Aeschynomene spp. control, low toxicity to humans and animals, and selectivity to the rice crop. The barnyardgrass (Echinochloa crusgalli) biotypes resistant to quinclorac are vastly distributed in all the rice production areas of Rio Grande do Sul and Santa Catarina states, where the management practices include intensive systems based in the chemical control of weeds and absence of crop rotation. The objectives of these works were to characterize Echinochloa biotypes resistant and susceptible to quinclorac and to develop a method for quick identification of resistance in unknown biotypes. All the trials were installed under controlled environments. In the first trial, the treatments consisted of densities of both barnyardgrass biotypes, resistant (ECH-13) or susceptible (ECH-17) to quinclorac, collected in the rice region of Itajaí/SC. At the center of the plot one plant of the biotype considered as the treatment was maintained, under competition with 0, 1, 2, 3, 4 or 5 plants of the opposite biotype at the periphery of the plot. Forty days after the emergence (DAE) the plant height, tillers and leaves number, leaf area and the fresh and dry matter of shoots were evaluated. In the second trial, the treatments consisted of one rice plant at the center of the plot surrounded by 0, 1, 2, 3, 4 or 5 barnyardgrass plants of the resistant or susceptible biotype, according to the treatment. The stomatal conductance of water vapor, substomatal water pressure, leaf temperature and transpiration rate were evaluated, being obtained yet the water use efficiency by the relation between the photosynthesis and the transpiration rates 50 DAE. In the third trial, the treatments consisted of quinclorac rates (0, 0.5, 1, 2, 4, 16 and 64 mg L-1), applied to the shoot or roots of barnyardgrass seedlings 10 DAE. Forty DAE the length, fresh and dry mass were obtained independently for the shoot and the roots of the evaluated plants. The fourth trial consisted of two phases, being the first one conducted under laboratory (quick test) and the second one under greenhouse (standard test). In the trial conducted at germination chamber, seeds of four Echinochloa biotypes, characterized as resistant or susceptible to quinclorac, were sowed under concentrations of 0, 3.75, 18.75, 37.5, 187.5, 375 and 1875 mg L-1 of quinclorac for 14 days at 25ºC. Under greenhouse conditions, the same biotypes were sowed in vases containing 10 liters of soil and treated with rates of 0, 5.5, 187.5, 375, 750, 1500 and 3000 g ha-1 of quinclorac. In this trial the dry mass and plant height were evaluated 25 DAE, and at germination chamber, the dry mass and plant height were evaluated 14 days after sowing (DAS), and the survival was evaluated 7 DAS. The barnyardgrass biotypes studied, resistant or susceptible to quinclorac, are similar in relation to the competitive ability when under high competition levels, with some advantages for the susceptible one under low or moderate competition levels. The rice plants are affected in a similar way by both biotypes. When the dry mass of the plant sections of the susceptible biotype were compared as a function of mode of quinclorac application, it was observed that the quinclorac is more effective when applied to the roots. However, for the resistant biotype, due to the high resistance level (above 128 times the recommended dose) it was not possible to determine the quinclorac dose that caused 50% of reduction in the dry mass accumulation (GR50), nor the resistance index (RI) between biotypes. According to these data, it is possible to speculate that the resistance of barnyardgrass to quinclorac may be due to an alteration at the quinclorac target site in the plant. The quick test, conducted in laboratory for resistance identification, demanded less time, human and material resources than the standard test, with the same precision. In addiction, it was possible to differ resistant biotypes in relation to their resistance level.
Palavras-chave: Arroz irrigado
Planta daninha
Resistência
Herbicidas
Irrigated rice
Weeds
Resistance
Herbicides
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Plantas daninhas, Alelopatia, Herbicidas e Resíduos; Fisiologia de culturas; Manejo pós-colheita de
Programa: Doutorado em Fitotecnia
Citação: CONCENÇO, Germani. Characterization of barnyardgrass (Echinochloa crusgalli) biotypes resistant and susceptible to quinclorac and development of a quick test for the identification of resistance. 2008. 91 f. Tese (Doutorado em Plantas daninhas, Alelopatia, Herbicidas e Resíduos; Fisiologia de culturas; Manejo pós-colheita de) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2008.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1101
Data do documento: 25-Jul-2008
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