Effects on the electron transport rate of weeds after amicarbazone application

Efeitos na taxa de transporte de elétrons de plantas daninhas ... 647 EFEITOS NA TAXA DE TRANSPORTE DE ELÉTRONS DE PLANTAS DANINHAS APÓS APLICAÇÃO DE AMICARBAZONE1 Effects on the Electron Transport Rate of Weeds after Amicarbazone Application ARALDI, R.2, VELINI, E.D.3, GIROTTO, M.2, CARBONARI, C.A.4, JASPER, S.P.2 e TRINDADE, M.L.B.4 RESUMO - Entre os herbicidas registrados para cana-de-açúcar, o amicarbazone é um dos mais importantes para o controle das plantas daninhas, sendo preciso que o herbicida seja absorvido, translocado e que ele alcance os cloroplastos das células das folhas para atuar em seu sítio de ligação no fotossistema II. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação do amicarbazone na taxa de transporte de elétrons (ETR) de Ipomoea grandifolia, Brachiaria decumbens e Digitaria horizontalis. Foi verificada a resposta dessas plantas daninhas, em relação à ETR, quando submetidas ao amicarbazone em solução e na sequência à solução sem herbicida, por meio de leituras da ETR, realizadas em folhas novas e adultas com o uso de um fluorômetro portátil. Verificou-se também o consumo de água das plantas daninhas pela pesagem diária dos recipientes contendo a solução e as plantas. Assim, verificou-se por meio do experimento que a redução dos valores da ETR pode ser utilizada para indicar o nível de intoxicação nas plantas daninhas em estudo. As plantas daninhas I. grandifolia, B. decumbens e D. horizontalis apresentaram respostas diferenciadas quando submetidas a solução sem herbicida após solução com amicarbazone. I. grandifolia apresentou-se mais sensível ao amicarbazone devido à maior dificuldade em recuperar os níveis iniciais de ETR, além de apresentar alterações nas folhas novas após o termino de fornecimento do herbicida. O consumo de água pode explicar esse comportamento em I. grandifolia, visto tratar-se da espécie que mais consumiu água e, consequentemente, mais absorveu o amicarbazone. Já para B. decumbens e D. horizontalis ocorreram menores níveis de absorção de água e, por conseguinte, as folhas velhas tiveram melhor recuperação do transporte de elétrons e não houve intoxicação em folhas novas. Palavras-chave: ETR, fluorescência, fluorômetro, intoxicação. ABSTRACT - Amicarbazone is one of the most important herbicides registered for weed control in sugarcane. It must be absorbed, translocated, and reach the chloroplasts of leaf cells to act on its binding site in the photosystem II. The objective of this work was to evaluate the effects of applying amicarbazone on the electron ltransport rate (ETR) of Ipomoea grandifolia, Brachiaria decumbens and Digitaria horizontalis. The response of these weeds to ETR, was verified when submitted to amicarbazone in solution and in sequence to the solution without herbicide, by ETR readings on adult and young leaves, using a portable fluorometer. Water consumption by the weeds was also verified by daily weighing of the containers with the solution and the plants. Thus, the experiment showed that the reduction of the ETR values may be used to indicate the level of intoxication in the weeds studied. The weeds I. grandifolia, B. decumbens and D. horizontalis showed different responses when exposed to herbicide-free solution after the solution with amicarbazone. I. grandifolia was more sensitive to amicarbazone due to the greater difficulty in recovering the initial ETR values, besides showing effects on young leaves after completion of the herbicide application.. Water intake can explain this behavior of I. grandifolia, since this species 1 Recebido para publicação em 1.12.2010 e aprovado em 14.2.2011. 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 - Campus de Botucatu; 4 Doutores, FCA/UNESP Campus de Botucatu, Núcleo de Pesquisa Avançada em Matologia – NUPAM. 2 Planta Daninha, Viçosa-MG, v. 29, n. 3, p. 647-653, 2011 648 ARALDI, R. et al. consumed the most water, thus absorbing amicarbazone the most. For B. decumbens and D. horizontalis, there was less water absorption, and, consequently, the old leaves had a better electron transport recovery, and the young leaves, no intoxication. Keywords: ETR, fluorescence, fluorometer, intoxication. INTRODUÇÃO A infestação das plantas daninhas é um dos principais fatores bióticos presentes no agroecossistema da cana-de-açúcar; elas destacam-se pela rapidez e eficiência na utilização de água, luz e nutrientes do ambiente. Estima-se que existam cerca de 1.000 espécies de plantas daninhas que habitam o agroecossistema de cana-de-açúcar, distribuídas nas distintas regiões produtoras do mundo (Carvalho et al., 2005). As espécies daninhas I. grandifolia e I. hederifolia e as gramíneas Digitaria spp., P. maximum e B. decumbens têm sido identificadas, atualmente, como plantas daninhas de elevada ocorrência nas regiões Sudeste e Centro-Oeste, causando problemas na cultura de cana-de-açúcar (Victoria Filho & Christoffoleti, 2004). Para controlar essas plantas e evitar os possíveis prejuízos à cultura da cana-de-açúcar, muitos herbicidas com diferentes ingredientes ativos e formulações estão registrados para o uso no Brasil. Entre os 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, tornase 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 se liga 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 Planta Daninha, Viçosa-MG, v. 29, n. 3, p. 647-653, 2011 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 fotoquímica, 4,5% são transformados em calor e 0,5% é reemitido como luz fluorescente. Se todos os centros de reação do PSII estiverem fechados por um bloqueio da fotossíntese, 95-97% da energia pode ser dissipada como calor e 2,5-5,0%, via fluorescênc (...truncated)