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Title in Portuguese: Efeito de herbicidas com diferentes mecanismos de ação no controle e na fisiologia e bioquímica de caruru rasteiro sob condições de estresse abiótico
Author: Fontes, Larissa de Oliveira
Advisor(s): Gomes Filho, Enéas
Keywords: Amaranthus deflexus L.
Matologia
Controle químico
Estresse hídrico
Alterações bioquímicas
Issue Date: 2014
Citation: FONTES, Larissa de Oliveira. Efeito de herbicidas com diferentes mecanismos de ação no controle e na fisiologia e bioquímica de caruru rasteiro sob condições de estresse abiótico. 2014. 127 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: Esta pesquisa foi realizada visando à obtenção de dados básicos que possam auxiliar na compreensão do efeito de herbicidas de diferentes mecanismos de ação na fitotoxicidade e em características fisiológicos e bioquímicos de Amaranthus deflexus L. (planta daninha, conhecida popularmente como caruru rasteiro), sob condições de estresses abióticos. Nos dois primeiros capítulos, a semeadura foi realizada em placas de petri, contendo duas folhas de papel filtro, umedecidas com água destilada (controle) ou com soluções de polietileno glicol 6000 (PEG 6000), de modo a fornecer, no primeiro capítulo, os potenciais osmóticos de -0,3; -0,6; -0,9;-1,2 e -1,5 MPa no experimento um, bem como -0,1; -0,2; -0,3; -0,4 e -0,5 MPa no experimento dois. No primeiro experimento do segundo capítulo, utilizou-se a mesma configuração do experimento um do capítulo anterior, substituindo apenas o substrado polietileno glicol 6000 (PEG 6000) por NaCl. Ao final de cada experimento suparacitado, as sementes não germinadas em cada tratamento foram lavadas e colocadas para germinar em substrato papel filtro, umedecido com água para observação da continuidade do processo germinativo das mesmas. Em ambos os experimentos, utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 6, sendo o primeiro fator dois fotoperíodos (12 horas de luz e 24 horas de escuro) e o segundo seis níveis de condições hídricas ou salinas aplicados, totalizando doze tratamentos, com quatro repetições de 50 sementes cada. No segundo experimento do segundo capítulo, cinquentas sementes foram mantidas no regime de temperaturas constantes de 20; 25; 30; 35 e 40 °C, e alternadas de 20- 30; 25-35 e 30-40 °C. Após a instalação do teste, as avaliações foram efetuadas diariamente, durante 14 dias, quando o experimento foi encerrado. A germinação e o vigor das sementes de A. deflexus foram avaliadas através da primeira contagem, teste de germinação, índice de velocidade e tempo médio de germinação. No terceiro capítulo, foi avaliada a influência de herbicidas de diferentes mecanismos de ação e níveis de condições hídricas sobre o estabelecimento inicial do A. deflexus. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com arranjo fatorial duplo e parcelas subdivididas no tempo. A análise de variância foi realizada utilizando a metodologia de modelos mistos. Para as variáveis, massa seca total, altura de plantas, diâmetro do caule, conteúdo relativo de água e teor relativo de clorofila, as plantas daninhas foram submetidas a três fatores: (i) produtos (água, glifosate, diuron, nicosulfuron ou 2,4 D, aplicadas nas parcelas); (ii) condições hídricas (100%, 60% ou 30% da capacidade da bandeja, aplicadas nas parcelas) e (iii) dias após a aplicação do produto (0, 2, 4, 6 e 8 dias, aninhado nas subparcelas), totalizando 75 combinações. Para a avaliação da escala de fitotoxicidade, foram realizadas avaliações do segundo ao oitavo dia após a aplicação do produto, configurando 60 combinações. No quarto capítulo, foi avaliado o efeito de herbicidas, aplicados em pós-emergência em plantas de A. deflexus na atividade de enzimas antioxidantes, submetidas a diversas condições hídricas. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com arranjo fatorial duplo e parcelas subdivididas no tempo. A análise de variância foi realizada utilizando a metodologia de modelos mistos. Para a análise da atividade enzimática catalase, dismutase do superóxido, peroxidase do ascorbato e peroxidase do guaiacol, as plantas daninhas foram submetidas a três fatores: (i) produtos (água, glifosate, diuron, nicosulfuron ou 2,4 D, aplicadas nas parcelas); (ii) condições hídricas (100%, 60% ou 30% da capacidade da bandeja, aplicadas nas parcelas); e (iii) horas após a aplicação do produto (24, 48 e 72 horas, aninhado nas subparcelas), totalizando 45 combinações. O estresse hídrico e salino afeta negativamente o desempenho das sementes de A. deflexusreduzindo a germinação e vigor a partir de -0,1 MPa. A germinação das sementes, da subamostra geneticamente variável, de A. deflexus foi comprometida pelo escuro total, independentemente dos níveis de estresse hídrico ou salino aplicado. Houve aumento de germinação de sementes de A. deflexus após a aplicação da recuperação das mesmas nos maiores níveis de estresse hídrico e salino. Houve superioridade na percentagem final de germinação e o índice de velocidade de germinação das sementes de A. deflexus na temperatura de 25 °C constante e no regime alternado de 25-35 °C. Foi verificado redução na magnitude dos caracteres quantitativos de crescimento das plantas de A. deflexus em função da aplicação de herbicidas associados às condições de estresse hídrico. Para a variação aleatória resultante do efeito aninhado do tempo nas subparcelas, foi verificada tendência de decrescimento dos caracteres altura de plantas, diâmetro de caule, massa seca total, teor de clorofila total e conteúdo relativo de água, bem como aumento de fitotoxicação das plantas daninhas até o oitavo dia após aplicação dos herbicidas, com o aumento do comprimento dos subintervalos de avaliação. Houve redução das atividades do sistema enzimático antioxidante nas plantas de A. deflexus em função da aplicação de herbicidas, associados às condições de condições hídricas.
Abstract: This research was conducted aiming to obtain basic data that could help in the understanding of the effect of herbicides of different mechanisms of action in the phytotoxicity and in physiologic and biochemical characteristics of Amaranthus deflexus L. under different conditions of abiotic stress. In the first two chapters, seeds were placed in Petri dishes containing two sheets of filter paper moistened with distillated water (control) and polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) in order to achieve the osmotic potential of -0.3, -0.6, -0.9, -1.2, and -1.5 MPa in experiment one and -0.1, -0.2, -0.3, -0.4, and -0.5 MPa in experiment two. In the first experiment of the second chapter it was used the same plot as in the first experiment of the previous chapter. In this case, polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) was replaced by NaCl. At the end of the experiments, the seeds that did not germinate in each treatment were washed and placed on filter paper moistened with water in order to observe the continuity of the germination process. In both experiments it was used a completely randomized 2x 6 factorial design in which the first factor was photoperiod (12 hours of light and 24 hours of darkness) and the second factor was level of hydric or salt conditions, in a total of twelve treatments with for replications of 50 seeds each. In the second experiment of the second chapter, fifty seeds were kept under continuous temperatures of 20; 25; 30; 35 and 40 °C, and alternating temperatures of 20-30; 25-35 and 30-40 °C. Germination and vigor of A. deflexus seeds were evaluated through first germination count, germination test, germination speed index, and average germination time. In the third chapter, it was evaluated the influence of herbicides via different mechanisms of action and different hydric conditions on the initial establishment of A. deflexus. It was used a completely randomized design with double factorial and subplots split over the time. The analysis of variance was done using the mixed model methodology. The variables were the total dry mass, plant height, stem diameter, relative water content, and the relative percentage of chlorophyll. The weed was subjected to: (i) three products (water, glyphosate, diuron, nicosulfuron and 2.4 D), (ii) hydric conditions (100, 60 and 30% of field capacity) and (iii) time (0, 2, 4, 6 and 8 days) after the application of the products in a total of 75 combinations. In order to determine phytotoxicity, evaluations were conducted from two to eight days after the application of herbicides. In the fourth chapter, it was evaluated the effect of herbicides sprayed after emergence of A. deflexus plants on activity of antioxidant enzymes subjected to different hydric conditions. It was used a completely randomized design with double factorial and subplots split over the time. The analysis of variance was done using the mixed model methodology. It was analyzed the enzymatic activity of catalase, superoxide dismutase, ascorbate peroxidase and guaicol peroxidase. The weed was subjected to: (i) three products (water, glyphosate, diuron, nicosulfuron and 2.4 D), (ii) hydric conditions (100, 60 and 30% of field capacity) and (iii) time (24, 48, and 72 hours) after the application of the products in a total of 45 combinations. Hydric and salt stress affected negatively the development of A. deflexus seeds by reducing their germination and vigor from -0,1 MPa on. The germination of A. deflexus seeds was reduced by the absence of light regardless of the level hydric or salt stress applied. There was an increase in the germination of A. deflexus seeds after the rehydration of the ones subjected to the higher levels of hydric and salt stress. The final percentage of germination and the speed germination index of A. deflexus seeds were superior at the continuous temperature of 25 °C and at the alternating temperatures of 25-35 °C. It was found a reduction in the quantitative characteristics of growth in A. deflexus plants as a function of the application of herbicides in association with hydric stress. In relation to the random variation caused by the accumulation of time in the subplots, it was found that the tendency of reduction in the height, stem diameter, total dry mass, total percentage of chlorophylle and relative water content of plants. There was an increase in the phytotoxicity to weeds up to the eighth day after the application of herbicides following prolongation in the interval of evaluation. There was a reduction in the activity of the antioxidant enzymatic system in A. deflexus seeds as a function of the application of herbicides in association with different hydric conditions.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/39583
metadata.dc.type: Tese
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