Heterophylla Biotypes Research Articles

Effect of different herbicides on Bidens pilosa and Euphorbia heterophylla biotypes resistant to ALS inhibitors

Select herbicides with different mechanism of action is a satisfactory option for resistant weed control. Then, the present work aimed to study the efficiency of different herbicides and their mixtures on Bidens pilosa (blackjack) and Euphorbia heterophylla (wild poinsettia) biotypes, resistant to ALS herbicides in two development stages. The trials we arranged in a completely randomized design with four replications. The treatments tested were (g a.i/a.e ha-1): imazethapyr at 70 and 140 (WG formulation) + 1.0% Assist; imazethapyr at 57.6 and 72 (SL formulation) + 1.0% Assist; imazapic + imazethapyr at 56 and 70 + 1.0% Assist; glyphosate + imazethapyr (596); saflufenacil + glyphosate at 35 + 720 + 0.5% Dash in tank mix, glyphosate at 720 and, a control without herbicide application. Control efficiency was evaluated, as well as dry matter accumulation at the end of the studies. Plants of both species were more susceptible to herbicides at the early stage of development (2 to 4 leaves). The treatments with saflufenacil + glyphosate, (imazethapyr + glyphosate) and glyphosate promoted the best controls, regardless of the species studied and the application stage. The mixture with saflufenacil provided the highest control speed, and the mixture (imazethapyr + glyphosate) was less efficient among three excellent treatments when applied to plants in the 4-6 leaf stage. The treatments (imazethapyr, in both formulations) and (imazethapyr + imazapic) were ineffective in controlling the studied biotypes, regardless of dose and developmental stage studied.

Activity of Antioxidant Enzymes in Euphorbia heterophylla Biotypes and their Relation to Cross Resistance to ALS and Protox Inhibitors

ABSTRACT: The characteristics of multiple resistance in Euphorbia heterophylla biotypes to herbicides that are inhibitors of ALS (Acetolactate synthase) and PPO (Protoporphyrinogen oxidase) and their responsible mechanisms are still not completely elucidated. The objectives of this study were to identify cross-resistance to herbicides from different chemical groups of ALS inhibitors (imidazolinones, sulfonylureas, pyrimidyl benzoates and sulfonanilides) and also PPO inhibitors (diphenylethers, phthalamides, oxadiazoles, triazolinones and pyrimidinediones) in E. heterophylla biotypes with multiple resistance to these herbicides; to analyze whether the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) constitute mechanisms that are responsible for the resistance to PPO inhibitors. Initially, the response to doses of herbicides from these different chemical groups was determined, using doses below and above the one recommended for the species. The control of E. heterophylla was determined, estimating the required doses for a 50 and 80% control reduction and calculating the resistance factors. The constitutive and induced activities of the SOD and POD enzymes were also determined. The results confirmed cross-resistance for all chemical groups of ALS and PPO inhibitors in the Bom Sucesso do Sul and Vitorino biotypes. The constitutive and induced activities of the SOD and POD enzymes were superior in plants from the E. heterophylla biotypes Vitorino and Bom Sucesso do Sul, contributing to their resistance to PPO inhibiting herbicides.

Eletrolite leakage as a technique to diagnose euphorbia heterophylla biotypes resistant to ppo-inhibitors herbicides

The action of herbicides that affect the integrity of cell membranes and cause leakage, like PPO-inhibitors, can be detected by measuring the electric conductivity (EC) of a solution in which the plant tissue target is incubated in the presence of herbicide. The objectives of this work were to confirm PPO resistance in a new Euphorbia heterophylla (EPHHL) biotype, and to compare the electrolyte leakage from R and S to PPO-inhibitors biotypes, using two different methods of incubation in a solution containing herbicides. One experiment was carried in greenhouse and three in laboratory, with a completely randomized design. In the greenhouse experiment, four biotypes of EPHHL were sprayed with seven rates of fomesafen to confirm resistance in suspected biotypes. Leaf disks from R and S EPHHL biotypes in the second and the third experiments and entire leaves in the fourth experiment were incubated in a solution containing PPO-inhibitors to subsequently determine EC of solution. The study confirmed the resistance to PPO-inhibitors in two EPHHL biotypes. There were no significant differences between S and R biotypes in the experiments with the incubation of leaf disks, but incubation of entire leaves of EPHHL S biotype showed higher EC when in a solution with fomesafen, in comparison to the R biotype. The results of this work are an indirect evidence that resistance to PPO-inhibitors is related to lower absorption of herbicide by the shoots and also to some kind of mechanism to cope with oxidative stress.

Características morfofisiológicas de biótipos de Euphorbia heterophylla com resistência a diferentes mecanismos de ação herbicida

A resistência de plantas daninhas aos herbicidas é um dos maiores entraves da agricultura mundial. No Brasil, Euphorbia heterophylla (EPHHL) obtém destaque devido ao fato de apresentar resistência a mais de um mecanismo de ação de herbicidas. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de identificar características morfofisiológicas e a adaptabilidade ecológica entre biótipos de Euphorbia heterophylla com resistência múltipla a inibidores da ALS e Protox e com resistência apenas a inibidores da ALS e suscetível, oriundos da região sudoeste do Paraná. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação. O delineamento utilizado foi o completamente casualizado, com quatro repetições. As características morfofisiológicas avaliadas foram: matéria seca de folhas+cotilédones, de raízes, de caule+pecíolos e total, estatura, número de ramificações por planta, área foliar e número de folhas por planta. Nas determinações efetuadas mais tardiamente, plantas do biótipo S apresentaram menores matérias secas de folhas+cotilédones, caules+pecíolos e total. Plantas do biótipo S também apresentaram menores área foliar, número de ramificações e estatura em avaliações mais tardias, comparativamente aos biótipos R a ALS e R a Protox.

Análise do crescimento e eficiência no uso da água pelas culturas de soja e do feijão e por plantas daninhas

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência na captação e no aproveitamento da água, pelas culturas da soja, Glycine Max (L.) Merril, e do feijão, Phaseolus vulgaris L. e também pelas espécies de plantas daninhas Euphorbia heterophylla (resistente e suscetível a herbicidas inibidores da enzima ALS), Bidens pilosa e Desmodium tortuosum, bem como avaliar o direcionamento de seus fotoassimilados e a duração de seus ciclos. Nenhuma das espécies daninhas avaliadas, completaram o ciclo antes da colheita do feijão, que foi a planta a utilizar mais eficientemente a água fornecida no início do ciclo. Na fase vegetativa, B. pilosa foi a espécie que mais drenou seus fotoassimilados na formação de raízes. Soja foi a planta que apresentou a maior taxa de acúmulo de biomassa diária e maior eficiência no uso da água, durante todo o ciclo. Entre as plantas daninhas, D. tortuosum foi a mais eficiente na captação e aproveitamento da água na fase vegetativa e B. pilosa após o florescimento. Os biótipos de E. heterophylla apresentaram equivalência competitiva

Absorção e utilização do fósforo pelas culturas da soja e do feijão e por plantas daninhas

A aplicação de fertilizantes pode, em determinadas situações, beneficiar mais as plantas daninhas do que as próprias culturas. O manejo de fertilizantes em sistemas agrícolas pode ser um importante componente em programas de manejo integrado das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência na absorção e utilização do P pelas culturas da soja e do feijão e por espécies de plantas daninhas. O experimento foi realizado em casa de vegetação, no período de agosto a novembro de 2002. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições; os tratamentos originaram-se de esquema fatorial 6 x 4, sendo seis espécies vegetais: soja (Glycine max), feijão (Phaseolus vulgaris), dois biótipos de Euphorbia heterophylla (suscetível e resistente aos herbicidas inibidores de ALS), Bidens pilosa e Desmodium tortuosum; e quatro doses de P (0,00 12,00; 24,00 e 48,00 mg dm-3), aplicadas na semeadura sob a forma de superfosfato simples. A soja foi a espécie que revelou maior aumento na sua massa seca de raízes com o incremento do fornecimento de P. D. tortuosum, soja e B. pilosa apresentaram maior resposta à adição de doses crescentes de P em relação ao acúmulo de massa seca. O maior teor de P foi constatado para o feijão, independente da dose de P aplicada, contudo D. tortuosum foi a única espécie a ter seu teor de P aumentado em quase três vezes, quando cultivado com o dobro da dose aplicada (48,00 mg dm-3), com base nas necessidades da cultura do feijão. Até a avaliação realizada no início do florescimento, as plantas de soja e D. tortuosum foram as espécies que acumularam a maior quantidade de P em seus tecidos, porém, durante a fase reprodutiva foi D. tortuosum a qual, juntamente com feijão, apresentaram variações quanto à eficiência de suas raízes em absorver P, de acordo com a dose desse nutriente, enquanto as demais espécies mantiveram a mesma eficiência radicular, independente do teor de P do solo. A eficiência na utilização do P absorvido, observado para D. tortuosum, soja e feijão, diminuiu com o aumento da dose. Nos biótipos de E. heterophylla e no feijão, foi verificado baixo desempenho quanto ao uso eficiente do P disponível no solo. A maior porcentagem de recuperação do P aplicado até à fase de formação de propágulos foi constatada nas plantas de D. tortuosum.

Absorção e utilização do nitrogênio pelas culturas da soja e do feijão e por plantas daninhas

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência na absorção e utilização do nitrogênio (N) pelas culturas da soja e do feijão e por plantas daninhas freqüentemente encontradas nas áreas agrícolas do Brasil. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições, em esquema fatorial 6 x 4, sendo seis espécies vegetais: soja (Glycine max), feijão (Phaseolus vulgaris), dois biótipos de Euphorbia heterophylla (suscetível e resistente aos herbicidas inibidores da ALS), Bidens pilosa e Desmodium tortuosum; e quatro doses de N (0, 20, 40 e 80 mg dm-3) avaliado em casa de vegetação. A aplicação do N foi realizada adicionando-se 60% do fertilizante sulfato de amônio (20% de N) na semeadura e o restante em cobertura, dividida em duas aplicações: 20 e 30 dias após plantio (DAP). A espécie vegetal que mais respondeu em aumento de área foliar, com a adição de doses crescentes de N, foi B. pilosa; todavia, nos tratamentos sem aplicação ou com a aplicação das menores doses desse nutriente, a soja apresentou a maior área foliar. Também a soja acumulou a maior biomassa em seu sistema radicular, tendendo, porém, a diminuir com a adição de N. B. pilosa e os biótipos de E. heterophylla aumentaram seu acúmulo de biomassa com o incremento do fornecimento de N. Nenhuma espécie respondeu à adubação com N em relação ao aumento no teor desse nutriente em seus tecidos; entretanto, observou-se que as leguminosas apresentaram maior teor do que as espécies pertencentes às demais famílias. O conteúdo total de N nos tecidos da cultura da soja diminuiu com o aumento da dose aplicada; já para todas as espécies de plantas daninhas, o conteúdo acumulado de N aumentou com o incremento das doses. A maior eficiência das raízes na absorção de N foi constatada para as plantas de feijão. B. pilosa e os biótipos de E. heterophylla foram as espécies que demonstraram maior eficiência na utilização do N absorvido. O fornecimento de N favoreceu mais as espécies de plantas daninhas não pertencentes à família das leguminosas do que as culturas da soja e do feijão; por essa razão, um manejo inadequado desse nutriente nessas culturas pode agravar o problema da matocompetição.

A field survey of crop management practices and distribution of ALS resistant Euphorbia heterophylla in two states in southern Brazil

Herbicide resistance was reported in Brazil almost ten years ago. One of the main weeds with herbicide resistance is wild poinsettia (Euphorbia heterophylla). This work evaluates the distribution of ALS-resistant E. heterophylla in two states in southern Brazil and determines the major contributing management causes for weed resistance selection in the area. E. heterophylla seeds from 148 sites located in Paraná and Rio Grande do Sul were sampled during 2001 and 2002. Farmers provided specific site data for weed control, tillage system, crop rotation and harvesting operations during previous years. ALS resistant E. heterophylla biotypes were found widely distributed in the survey area. Data analysis suggests seed dissemination is unlikely to explain the widespread distribution of resistance. The most probable factor for the selection of the resistant E. heterophylla is the persistent high use of ALS-inhibiting herbicides over time. Indirect evidence is presented demonstrating the need to educate legislators and farmers about the importance of herbicide mixtures as a strategy to prevent herbicide resistance.

Características fisiológicas das culturas de soja e feijão e de três espécies de plantas daninhas

O objetivo do trabalho foi avaliar os características fisiológicas taxa de fotossíntese líquida (A), taxa de transpiração (E), condutância estomática (gs) e eficiência do uso da água (WUE) e os índices de crescimento biomassa seca total (Wt) e índice de área foliar (L) para as culturas de soja (Glycine max) e feijão (Phaseolus vulgaris) e para as das plantas daninhas Bidens pilosa, Desmodium tortuosum e dois biótipos de Euphorbia heterophylla (um suscetível e outro resistente aos herbicidas inibidores da ALS), em duas épocas de avaliação: 39 e 67 dias após a semeadura (DAS). O experimento foi conduzido a campo em um Argissolo Vermelho-Amarelo, fase terraço, utilizando-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, sendo o fator da parcela principal as espécies vegetais e o da subparcela as épocas de avaliação, com quatro repetições por tratamento. Foi observado maior Wt da soja em relação às plantas daninhas. As culturas de soja e feijão apresentaram maior L do que as plantas daninhas. Os biótipos de E. heterophylla apresentaram a maior A, bem como a maior gs. Com exceção de D. tortuosum, as plantas daninhas apresentaram maior WUE em relação às culturas nos estádios iniciais de desenvolvimento. Não foram observadas diferenças em relação a qualquer parâmetro fisiológico avaliado entre os biótipos de E. heterophylla.