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Informativo GEA

Dinâmica dos herbicidas no ambiente e manejo em pré-emergência
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         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.

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