Avaliação da intoxicação de cultivares de cana-de-açúcar e I. grandifolia ao amicarbazone

Avaliação da intoxicação de cultivares de cana-de-açúcar ... 869 AVALIAÇÃO DA INTOXICAÇÃO DE CULTIVARES DE CANA-DE-AÇÚCAR E I. grandifolia AO AMICARBAZONE1 Evaluation of Intoxication of Sugarcane Cultivars and I. grandifolia by Amicarbazone ARALDI, R.2, VELINI, E.D.3, GIROTTO, M.2, CARBONARI, C.A.4, GOMES, G.L.G.C.2 e TRINDADE, M.L.B.4 RESUMO - O objetivo deste trabalho foi avaliar a intoxicação de planta daninha e cultivares de cana-de-açúcar ao amicarbazone. Para isso, utilizou-se Ipomoea grandifolia como planta daninha representante e os cultivares de cana-de-açúcar PO8862, SP80 3280 e RB83 5486, caracterizados como sensível, intermediário e tolerante aos herbicidas, respectivamente. Foi verificado o consumo de água e quantificada a concentração do amicarbazone em seiva de xilema dos três cultivares de cana-de-açúcar e de I. grandifolia por meio da bomba de Schollander e da cromatografia e espectrometria de massas (LC-MS). A intoxicação das plantas foi verificada através de leituras da fluorescência, com auxílio do fluorômetro portátil, que permitiu a correlação da taxa de transporte de elétrons (ETR) com a concentração de amicarbazone absorvido pelos cultivares de cana-de-açúcar e por I. grandifolia. Verificou-se, através do experimento, que a redução dos valores da ETR pode ser utilizada para indicar o nível de intoxicação de I. grandifolia e de plantas de cana-de-açúcar ao amicarbazone. I. grandifolia destacou-se em relação à cana-de-açúcar pela maior sensibilidade ao amicarbazone. A suscetibilidade diferencial dos cultivares de cana-de-açúcar PO8862, SP80 3280 e RB83 5486 pode ser justificada, possivelmente, pela absorção diferencial do amicarbazone entre os cultivares. Palavras-chave: seletividade, fotossíntese, fluorescência, fluorômetro. ABSTRACT - The objective of this work was to evaluate the intoxication of weeds and sugarcane cultivars by amicarbazone. Ipomoea grandifolia was used as weed representative and the sugarcane cultivars PO8862, SP80 3280, and RB835486, characterized as sensitive, intermediate and tolerant to herbicides, respectively. Water consumption was verified and amicarbazone concentration quantified in the xylem sap of the three sugarcane cultivars and of I. grandifolia, using the Schollander pump and chromatography and mass spectrometry (LC-MS). Plant intoxication was verified by fluorescence readings with the aid of portable fluorometer, which allowed the correlation of the electron transport rate (ETR) with the concentration of amicarbazone absorbed by the sugarcane cultivars and I. grandifolia. Thus, it could be verified through experiments that the reduction of ETR values may be used to indicate the level of intoxication of I. grandifolia, and sugarcane plants by amicarbazone. I. grandifolia was more sensitive to amicarbazone than sugarcane. The differential susceptibility of the sugarcane varieties PO8862, SP80 3280, and RB83 5486 can be justified possibly by the differential absorption of amicarbazone among cultivars. Keywords: selectivity, photosynthesis, fluorescence, fluorometer. 1 Recebido para publicação em 1o.12.2010 e aprovado em 17.2.2011. Pós-Graduação em Agronomia pela Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho – FCA/UNESP, Campus de Botucatu, Fazenda Experimental Lageado, Caixa Postal 237, 18603-970 Botucatu-SP, <>; 3 Professor, Dr., Dep. de Agricultura, FCA/UNESP, 4 Doutores, FCA/UNESP, Núcleo de Pesquisa Avançada em Matologia – NUPAM. 2 Planta Daninha, Viçosa-MG, v. 29, n. 4, p. 869-875, 2011 870 INTRODUÇÃO Para controlar as plantas daninhas e evitar os possíveis prejuízos à cultura da cana-deaçúcar, muitos herbicidas com diferentes ingredientes ativos e formulações estão registrados para uso no Brasil. Dos herbicidas registrados para cana-de-açúcar, o amicarbazone é um dos mais importantes para o controle das plantas daninhas (Toledo et al., 2004). Para que ocorra o efetivo controle das plantas daninhas com a aplicação de herbicidas, é preciso que o herbicida aplicado, além de ser absorvido, translocado e redistribuído pelas plantas, chegue até o sítio de ação em quantidade suficiente para ser fitotóxico, ou seja, uma vez presente na célula, interfira nos processos vitais específicos da planta. Como o amicarbazone é um herbicida inibidor da fotossíntese, torna-se necessário que ele alcance os cloroplastos das células das folhas para atuar em seu sítio de ligação no fotossistema II. O herbicida amicarbazone como inibidor da fotossíntese liga-se à proteína D1, não permitindo a transferência de elétrons entre as QA e QB no fotossistema II. Uma vez ligado o herbicida à proteína e estando a planta submetida a elevadas taxas de radiação fotossinteticamente ativa, ocorre a formação de radicais livres, os quais promovem a peroxidação de membranas, além do aumento da emissão de fluorescência pelo aparato fotossintético (Yamamoto, 2001). A emissão de fluorescência fornece informações sobre os processos fotoquímicos do PSII em plantas. Sob condição de baixa luz, em torno de 95% dos fótons absorvidos são usados na fase fotoquímica, 4,5% são transformados em calor e 0,5% é reemitido como luz fluorescente. Se todos os centros de reação do PSII estiveram fechados por um bloqueio da fotossíntese, 95-97% da energia pode ser dissipada como calor e 2,5-5,0% dissipada via fluorescência (Bolhàr-Nordenkampf & Oquist, 1993). A análise cinética da fluorescência oferece muitas vantagens como instrumento qualitativo para o estudo do transporte de elétrons durante a fotossíntese, visto que o processo de obtenção de medidas da fluorescência da clorofila é rápido, específico e não destrutivo (Mohanty & Govindjee, 1974). Com um Planta Daninha, Viçosa-MG, v. 29, n. 4, p. 869-875, 2011 ARALDI, R. et al. fluorômetro, é possível registrar o comportamento da fase inicial da fotossíntese, que é o transporte de elétrons no PSII, sendo este o sítio de ação do amicarbazone. Van Oorschot & van Leeuwen (1992) conduziram experimento com folhas destacadas de Alopecurus myosuroides suscetíveis e resistentes ao chlortoluron. As folhas das plantas resistentes mostraram parcial a completa recuperação da inibição do transporte de elétrons, enquanto as plantas suscetíveis não mostraram qualquer recuperação do transporte de elétrons no PSII. Em trabalho desenvolvido por Dayan et al. (2009), foi monitorada a taxa de transporte de elétron do fotossistema II (ETR) em plantas de milho, Digitaria sanguinalis e Abutilon theophrasti, quando submetidas à aplicação de amicarbazone e atrazine. A taxa de transporte de elétrons para Digitaria sanguinalis e Abutilon theophrasti foi completamente inibida oito horas após a aplicação do herbicida, enquanto o milho manteve redução de aproximadamente 70 e 30% do ETR fotossintético com 24 horas após a aplicação do amicarbazone e atrazine, respectivamente; o milho foi mais tolerante aos herbicidas testados, quando comparado às plantas daninhas. Para o sucesso no controle químico d (...truncated)