Informativo GEA
Dinâmica dos herbicidas no ambiente e manejo em pré-emergência
O uso exacerbado e inadequado de algumas moléculas de herbicida,
sobretudo nas culturas em que há transgenia e consequente resistência genética à
alguns destes, corroborou para o aumento de casos de resistência de plantas
daninhas.
Figura 1- Aumento cronológico da resistência global a herbicidas
Fonte: WeedScience.org, Dr. Ian Heap 2024.
Em sua maioria, os princípios ativos em que são apresentados casos de
resistência de plantas daninhas são posicionados em aplicação em pós-emergência
das plantas daninhas. Dentre os principais motivos para tal, de acordo com
Christoffoleti, 2024 são: (1) apesar da recomendação em bula da maioria dos
herbicidas em tal modalidade ser para pós-inicial (até 4 perfilhos das plantas
daninhas geralmente), a aplicação no campo dificilmente segue o padrão técnico de
recomendação, sendo utilizado em estádios mais avançados das plantas daninhas,
diminuindo sua eficácia de controle e selecionando plantas daninhas resistentes a tal
herbicida e (2) a resistência das plantas daninhas é dificilmente expressa na
germinação, colocando em tese que hodiernamente o manejo em pré-emergência
das plantas daninhas é crucial. Como exemplo de tal, Christoffoleti (2024) exemplifica que apesar de haver inúmeros casos de resistência a plantas daninhas à
herbicidas inibidores da ALS, tal resistência é pouco expressa nos herbicidas
posicionados em pré-emergência, como é o caso do diclosulam.
Figura 2- Número de casos de resistência no Brasil e no mundo estratificado por mecanismo de ação.
Fonte: Pedroso, 2024.
Figura 3- Eficácia de controle de plantas daninhas anuais em cada estádio
Fonte: Ritter, 1989.
Figura 4- Eficácia de controle de plantas daninhas perenes em cada estádio
Fonte: Ritter, 1989.
Sendo assim, o entendimento do funcionamento dos herbicidas posicionados
em pré-emergência e sua dinâmica no solo é fundamental para ser assertivo no
manejo e garantir um bom manejo de plantas daninhas.
Os herbicidas a serem aplicados no solo apresentam características como:
residual variáveis; podem requerer incorporação para reduzir volatilização e
fotodecomposição; podem ser decompostos microbiologicamente no solo ou
lixiviados (ROMAN et al., 2005).
Figura 5- Processos biológicos e físicos que afetam a disponibilidades dos herbicidas no solo
Fonte: Roman et al., 2005.
Figura 6- Processos de perdas que corroboram para o aumento prático de dose necessária
Fonte: Roman et al., 2005.
Dessa forma, para a escolha do herbicida pré-emergente não somente seu
espectro de controle deve ser levado em consideração, mas sim suas propriedades
físico-químicas.
(1) Solubilidade e Kow- Solubilidade é a medida da quantidade de herbicida que
é dissolvido em água ou em solvente orgânico, dessa forma, o Kow
(Octanol/água) é uma medida de solubilidade que determina pela relação
da parte que o herbicida é dissolvido em octanol e a parte dissolvida em
água. Em adição, fatores como tamanho da molécula, bem como sua
eletronegatividade e consequente presença de flúor, oxigênio e/ou
nitrogênio na molécula corroboram para a determinação do valor de Kow.
O valor de Kow normalmente é utilizado para estudo da dinâmica do
herbicida na planta, em relação à absorção e principalmente em relação à
sua translocação. Todavia, pode-se correlacionar o Kow indiretamente com
a interação do herbicida com a fração coloidal do solo.
Ademais, o valor de Kow também pode ser correlacionado com a interação
com a palhada do solo, em que herbicidas com valores muito alto de Kow
(exemplo a trifluralina, com Log Kow= 5,17) terão maior afinidade à palhada,
não sendo interessante seu posicionamento em tal ocasião.
Figura 7- Alta solubilidade do imazapir evidenciando a diferença de eletronegatividade com a presença de O e N.
Fonte: Christoffoleti, sd.
Figura 8- Exemplificação de Kow
Fonte: Christoffoleti, sd.
Figura 9- Classificação de lipofilicidade do herbicida de acordo com seu valor de Kow
Fonte: Christoffoleti, sd.
Figura 10- Valores de Kow e solubilidade de alguns herbicidas pré-emergentes
Fonte: Christoffoleti, sd.
(2) Outra propriedade físico-química, mais relacionado com sua relação ao solo
por agora é o Kd, é o parâmetro que mede a capacidade de sorção do
herbicida, ou seja, é a relação entre a concentração do herbicida sorvido ao
solo e a concentração do herbicida na solução do solo, relacionado com a
capacidade de sorção e dessorção da molécula, atividade semelhante à
dinâmica de cátions na CTC dos solos, variando diretamente com o teor de
água no solo.
Figura 11- Dinâmica de sorção e dessorção de herbicidas no solo.
Fonte: Pedroso, 2024.
Todavia, a propriedade Kd é única para cada tipo de solo, uma vez que fatores
como: teor de matéria orgânica, pH do solo, polaridade do herbicida e M.O.S.interferem em seu valor, a propriedade mais utilizada para identificar a capacidade
de sorção do herbicida e seu posicionamento de acordo com as condições de solo e
climáticas é o Koc
(3) O Koc é o coeficiente de sorção que leva em consideração o teor de carbono
orgânico no solo. Dessa forma, a fórmula de Koc= Kd * 100 = %Corg, tal
propriedade é mais utilizada devido a relação diretamente proporcional
entre o valor de Kd com o teor de matéria orgânica do solo.
Gráfico 1- Relação matéria orgânica e Kd do herbicida
Fonte: Christoffoleti, s.d.
Dessa forma, o valor de Koc implica tanto no aumento de dose que é
necessário ser realizado em solos mais pesados organicamente, e,
também, implica diretamente no posicionamento dos herbicidas em relação
à época e regime hídrico de tal.
Figura 12- Matriz de recomendação de herbicidas pré-emergentes de acordo com o teor de argila e
matéria orgânica solúvel do solo.
Fonte: Christoffoleti, s.d.
Em épocas de menor regime hídrico, é interessante o posicionamento de
herbicidas que apresentam maior solubilidade e menor valor de Kow e Koc,
uma vez que esse herbicida terá menor aderência aos coloides do solo,
ficando mais concentrado na solução do solo e também menor interação na
palhada, podendo chegar ao solo mesmo que com menores taxas de
pluviosidade.
Figura 13- Relação direta entre valor de Koc e solubilidade do herbicida
Fonte: Christoffoleti, s.d.
Por outro lado, em regiões e épocas de maior índice de precipitação, o
posicionamento de herbicidas de baixo Koc se tornam menos interessantes
uma vez que sua lixiviação ocorrerá de forma mais intensa e não atuará de
maneira efetiva na camada 0-5 centímetros do solo, camada em que está
concentrada grande fração do banco de sementes. Além disso, a relação de
seletividade do herbicida à cultura pode ocorrer por 3 formas:
Fisiológica;Transgenia e por Posição (diferença de profundidade); dessa maneira, caso
um herbicida pré-emergente com seletividade posicional e baixo valor de
Koc seja utilizado em uma época de grande incidência hídrica, há a maior
probabilidade de o herbicida atingir o sistema radicular da cultura.
(4) Correlacionado ao Koc, há a propriedade conhecida como índice de GUS
(Pontuação de onipresença das águas subterrâneas), uma problemática
que está entrando cada vez mais em pauta com a busca de uma realidade
mais sustentável é a relação da contaminação dos cursos d’água
subterrâneos pela lixiviação de produtos químicos, sobretudo herbicidas. Tal
ocorrência é mais acentuada em regiões de menores valores de altitude,
como algumas regiões da União Europeia, e, no Brasil, regiões mais baixas
como a Lagoa da Confusão- TO. Dessa forma, herbicidas com menor valor
de Koc que tendem a apresentar menor interação com a fração coloidal do
solo e consequente maior lixiviação estão iniciando proibições em larga
escala, como é o já caso atual da molécula de Atrazina (Koc= 95 mg.L-1),
proibida na união europeia.
O índice de GUS é mensurado pela fórmula= GUS= Log t1/2 (4- Log Koc)
Figura 14- Propriedades físico-químicas de alguns herbicidas.
Fonte: Guerra, 2014.
(5) Outra característica que é necessária a atenção, principalmente no cenário
atual de cultivo brasileiro, em que há mais de uma cultura cultivada no
mesmo ano, ou a sucessão de leguminosas após o ciclo da Cana-de-açúcar
é o tempo de meia-vida do herbicida e o carryover de tal para a próxima
cultura. O tempo de meia-vida refere-se ao tempo necessário para que
metade dos átomos da quantidade inicial se desintegre, tendo assim a
característica de um decaimento exponencial.
Figura 15- Exemplificação do tempo de meia-vida.
Fonte- Brasil Escola
O carryover, de forma sucinta, é o intervalo necessário entre a aplicação do
herbicida e o cultivo de uma cultura em que a presença do herbicida em certo
nível no solo prejudicará o desenvolvimento da cultura sucessora. Dessa
maneira, é necessário posicionar o pré-emergente também levando em
consideração tal pauta.
Figura 16- Carryover de herbicidas pré-emergentes para culturas de milho, trigo, soja e feijão.
Fonte- Fundação ABC
(6) Além das perdas em que um herbicida aplicado ao solo pode ter perda por
decomposição, lixiviação e resíduo ligado, o herbicida também pode ser
perdido por volatilização.
A pressão de vapor é a propriedade que mede o potencial de volatilização
do herbicida, normalmente expressa em mmHg ou Pa. Como já informado,
as propriedades físico-químicas se correlacionam, dessa forma, pode-se
inferir que moléculas com menor solubilidade em água e consequente maior
valor de Kow e Koc apresentam maior PV (Pressão de Vapor).
Figura 17- Valores de solubilidade e de pressão de vapor de herbicidas posicionados em pré-emergência das plantas daninhas.
Fonte- Christoffoleti, s.d.
Dessa, apesar de ser correlacionada, a pressão de vapor não é a
propriedade que indica diretamente a perda real de volatilização do
herbicida, mas sim a constante da Lei de Henry, que é a relação entre a
pressão de vapor e a solubilidade do herbicida.
Figura 18- Constante da Lei de Henry
Fonte- Carvalho, s.d.
Figura 19- Classificação da constante da lei de Henry
Fonte: Adaptado de University of Hertfordshire (2013)
Dessa forma, a aplicação de herbicidas com altos valores de PV e KH é
indicado uma rápida incorporação e aplicação em condições ambientais com
temperaturas amenas e umidade alta no solo.
Portanto, o uso de pré-emergentes no cenário agrícola atual é essencial para
atingir o sucesso do controle de plantas daninhas. Todavia, seus critérios são mais
técnicos do que uma aplicação visando a planta, tendo muitas variáveis que vão
além do mecanismo e modo de ação do herbicida, e, sabe-los é a chave diferencial
para que seja alcançado uma boa tomada de decisão pelos vieses econômicos,
agrícolas e sustentáveis.
Redigido por: Kõta-Gota- Vinícius Orlando Davoglio
Referências bibliográficas
CARVALHO, Leonardo Bianco de. Herbicidas. Botucatu: Unesp, s.d.. 64
slides, color.
CHRISTOFFOLETI, Pedro Jacob. Comportamento dos herbicidas no solo:
fatores. Piracicaba: Esalq, s.d.. 86 slides, color.
Como funcionam os herbicidas : da biologia à aplicação / Editado por Erivelton
Scherer Roman, Leandro Vargas. Passo Fundo : Gráfica Editora Berthier, 2005.
PEDROSO, Rafael M.. Comportamento dos herbicidas no ambiente.
Piracicaba: Esalq, 2024. 29 slides, color.