Physiological characteristics of winter cultivated plants with phytoremediation potential under the influence of of the herbicides fomesafem and sulfentrazone

Authors

  • Carla Alves Universidade Federal da Fronteira Sul
  • Leandro Galon Professor da Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS), Câmpus Erechim/RS
  • Cinthia Maethê Holz Universidade Federal da Fronteira Sul
  • Rosilene Rodrigues Kaizer Universidade Federal da Fronteira Sul
  • Fábio Luis Winter Universidade Federal da Fronteira Sul
  • Germani Concenço Pesquisador em Herbologia da Embrapa Clima Temperado
  • Felipe Nonemacher Universidade Federal da Fronteira Sul
  • Gismael Francisco Perin Universidade Federal da Fronteira Sul

DOI:

https://doi.org/10.5965/223811711812019001

Keywords:

fomesafen, Lupinus albus, sulfentrazone, Vicia sativa

Abstract

The use of plant species for phytoremediation of soil contaminated with persistent herbicides, such as inhibitors of the protoporphyrinogen oxidase enzyme (PROTOX), is an interesting alternative from the economic and environmental point of view. This work aimed to evaluate the influence of fomesafen and sulfentrazone on the characteristics related to the physiology of winter species with potential for phytoremediation of soil contaminated by these herbicides. Two experiments were installed in a greenhouse, one with the herbicide fomesafen and another with the sulfentrazone, in a randomized complete block design with four replications. Fomesafen (0.0, 0.125, 0.250, and 0.5 kg ha-1) and sulfentrazone (0.0, 0.3, 0.6, and 1.2 kg ha-1), commercial brands Flex® and Boral 500®, respectively, were applied pre-emergence on species with phytoremediation potential (black oats, vetch, turnip and lotus). The chlorophyll index, the carboxylation efficiency (EC - mol CO2 m-2 s-1), the stomatal conductance of water vapors (Gs - mol m-1 s-1), the internal CO2 concentration (Ci - μmol mol-1), the transpiration rate (E - mol H2O m-2 s-1), the amount of CO2 consumed (QT - μmol mol-1) and the water use efficiency (UEA - mol CO2 mol H2O-1), the leaf temperature ΔT (ºC), the photosynthetic rate (A - μmol m-2 s-1) and the shoot dry mass (g vase-1) were evaluated 45 days after plant emergence. It was observed that the vetch presented the best results for all evaluated variables, thus demonstrating potential to be further tested for phytoremediation of soils contaminated with the herbicides fomesafen and sulfentrazone.

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Author Biographies

Carla Alves, Universidade Federal da Fronteira Sul

Biológica e atual mestranda no PPGCTA da UFFS.

Leandro Galon, Professor da Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS), Câmpus Erechim/RS

Engenheiro Agronomo pela FAEM/UFPEl, Mestre em Fitossanidade pelo DFS/FAEM/UFPel, Doutor e Pós Doutor pelo DFT/UFV, e atual professor da área de Herbologia da UFFS.

Cinthia Maethê Holz, Universidade Federal da Fronteira Sul

Acadêmica de Agronomia da UFFS, Câmpus Erechim

Rosilene Rodrigues Kaizer, Universidade Federal da Fronteira Sul

Doutora em Bioquimica e atual professora do PPGCTA da UFFS, Câmpus Erechim

Fábio Luis Winter, Universidade Federal da Fronteira Sul

Acadêmico de Agronomia da UFFS, Câmpus Erechim

Germani Concenço, Pesquisador em Herbologia da Embrapa Clima Temperado

Dr. em Fitotecnia e atual e pesquisador em Herbologia da Embrapa Clima Temperado

Felipe Nonemacher, Universidade Federal da Fronteira Sul

Acadêmico de Agronomia da UFFS, Câmpus Erechim

Gismael Francisco Perin, Universidade Federal da Fronteira Sul

Doutor em Engenharia Agrícola e atual professor da UFFS, Câmpus Erechim

References

ARTUZI JP & CONTIERO RL 2006. Herbicidas aplicados na soja e produtividade do milho em sucessão. Pesquisa Agropecuária Brasileira 41:1119-1123.

BELO AF et al. 2011. Atividade fotossintética de plantas cultivadas em solo contaminado com picloram. Planta Daninha 29: 885-892.

BELO AF et al. 2016. Atividade fotossintética de plantas cultivadas em solo contaminado com sulfentrazone. Revista Brasileira de Herbicidas 15: 165-174.

BRASIL. 2018. Ministério da Agricultura e Pecuária. Agrofit. Disponível em: www.agricultura.gov.br. Acesso em: 20 mai. 2018.

BLANCO FMG & VELINI ED 2005. Persistência do herbicida sulfentrazone em solo cultivado com soja e seu efeito em culturas sucedâneas. Planta Daninha 23:693-700.

BLANCO FMG et al. 2010. Persistência do herbicida sulfentrazone em solo cultivado com cana-de-açúcar. Bragantia 69: 71-75.

BRODRIBB TJ & HILL RS 2000. Increases in water potential gradient reduce xylem conductivity in whole plants. Evidence from a low-pressure conductivity method. Plant Physiology 123: 1021-1028.

BRODRIBB TJ & HOLBROOK NM 2003. Stomatal closure during leaf dehydration, correlation with other leaf physiological traits. Plant Physiology 132: 2166-2173.

CARMO ML et al. 2008. Influência do período de cultivo de Panicum maximum (cultivar Tanzânia) na fitorremediação de solo contaminado com picloram. Planta Daninha 26: 315-322.

CARRETERO DM. 2008. Efeito da inibição da protoporfirinogênio IX oxidase sobre trocas gasosas e fluorescência da clorofila a em plantas de soja (Glycine max L. Merrill). Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal). Viçosa: UFV. 57p.

CQFS-RS/SC. 2004. Comissão de Química e Fertilidade do Solo. Manual de adubação e calagem para os estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. 10.ed. Porto Alegre. 400p.

COBUCCI T et al. 1998. Effect of imazamox, fomesafen and acifluorfen soil residue on rotational crops. Weed Science 46:258-263.

COCHARD H et al. 2002. Unraveling the effects of plant hydraulics on stomatal closure during water stress in walnut. Plant Physiology 128:282-290.

CONCENÇO G et al. 2007. Uso da água em biótipos de azevém (Lolium multiflorum) em condição de competição. Planta Daninha 25:449-455.

CONCENÇO G et al. 2009. Uso da água por plantas de arroz em competição com biótipos de Echinochloa crusgalli resistente e suscetível ao herbicida quinclorac. Planta Daninha 27: 249-256.

CORRÊA MJP & ALVES PLCA 2010. Efeitos da aplicação de herbicidas sobre a eficiência fotoquímica em plantas de soja convencional e geneticamente modificada. Ciência e Agrotecnologia 34: 1136-1145.

DAN HA et al. 2011. Atividade residual de herbicidas aplicados em pós-emergência na cultura da soja sobre o milheto cultivado em sucessão. Planta Daninha 29: 663-671.

DUKE SO et al. 1991. Protoporphyrinogen oxidase-inhibiting herbicides. Weed Science 39: 465-473.

EMBRAPA. 2013. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília: Embrapa Solos. 154p.

GALON L et al. 2010. Eficiência de uso da água em genótipos de cana-de-açúcar submetidos à aplicação de herbicidas. Planta Daninha 28: 777-784.

GALON L et al. 2014. Influência de herbicidas do grupo das imidazolinas em características fisiológicas de plantas cultivadas no inverno. Pesquisa Agropecuária Gaúcha 20: 42-51.

GUO J et al. 2003. Adsorption, desorption and mobility of fomesafen in Chinese soils. Water, Air, and Soil Pollution 148: 77-85.

HESS FD 2000. Light-dependent herbicides: an overview. Weed Science 48: 160-170.

INOUE MH et al. 2008. Lixiviação e degradação de diuron em dois solos de textura contrastante. Acta Scientiarum Agronomy 30: 631-638.

MADALÃO JC et al. 2012. Uso de leguminosas na fitorremediação de solo contaminado com sulfentrazone. Pesquisa Agropecuaria Tropical 42: 390-396.

MADALÃO JC et al. 2017. Action of Canavalia ensiformis in remediation of contaminated soil with sulfentrazone. Bragantia 76:292-299.

MOOSAVI SG & SEGHATOLESLAMI MJ 2013. Phytoremediation: A Review. Advance in Agriculture and Biology 1: 5-11.

OHMES GA et al. 2000. Sulfentrazone dissipation in a Tennessee soil. Weed Technology 14: 100-105.

OLIVEIRA JR RS. 2001. Atividade residual de imazaquin e alachlor+atrazine para plantio sequencial de canola. Ciência Rural 31: 219-224.

OLIVEIRA JR RS et al. 2011. Sorption-desorption of aminocyclopyrachlor in selected brazilian soils. Journal of Agricultural and Food Chemistry 59: 4045-4050

PEREIRA FAR et al. 2000. Seletividade de sulfentrazone em cultivares de soja e efeitos residuais sobre culturas sucessivas em solos de cerrado. Revista Brasileira de Herbicidas 1: 219-224.

PIRES FR et al. 2005. Fitorremediação de solos contaminados com tebuthiuron utilizando-se espécies cultivadas para adubação verde. Planta Daninha 23:711-717.

PROCÓPIO SO et al. 2004. Seleção de plantas com potencial para fitorremediação de solos contaminados com o herbicida trifloxysulfuron sodium. Planta Daninha 22: 315-322.

RAUCH BJ et al. 2007. Dissipation of fomesafen in New York state soils and potential to cause carryover injury to sweet corn. Weed Technology 21: 206-212.

REIS MR et al. 2014. Aspectos fisiológicos e crescimento do girassol após aplicação de herbicidas em pré-emergência. Revista Agro@mbiente On-line 8:352-358.

RODRIGUES BN & ALMEIDA FS 2011. Guia de herbicidas. 6.ed. Londrina. 697p.

SANTOS EA et al. 2007. Fitoestimulação por Stizolobium aterrimum como processo de remediação de solo contaminado com trifloxysulfuron-sodium. Planta Daninha 25: 259-265.

SILVA AA et al. 2007. Herbicidas: Classificação e mecanismo de ação. In: Silva AA & Silva JF (Eds.). Tópicos em manejo de plantas daninhas. Viçosa: UFV. p.83-147.

SILVA LOC et al. 2012. Ação de Eleusine coracana na remediação de solos contaminados com picloram. Planta Daninha 30: 627-632. SILVEIRA HM et al. 2012. Características fotossintéticas de cultivares de mandioca tratadas com fluazifop-p-butyl e fomesafen. Revista Agro@mbiente On-line 6: 222-227.

SZMIGIELSKI AM. et al. 2009. Development of a laboratory bioassay and effect of soil properties on sulfentrazone phytotoxicity in soil. Weed Technology 23: 486-491.

TAIZ L et al. 2017. Fisiologia e desenvolvimento vegetal. 6. ed. Porto Alegre: Artmed. 888p.

TORRES LG et al. 2012. Alterações nas características fisiológicas de cultivares de cana-de-açúcar submetida à aplicação de herbicidas. Planta Daninha 30: 581-587.

VARGAS L et al. 2014. Glyphosate influence on the physiological parameters of Conyza bonariensis biotypes. Planta Daninha 32: 151-159.

Published

2019-02-08

How to Cite

ALVES, Carla; GALON, Leandro; HOLZ, Cinthia Maethê; KAIZER, Rosilene Rodrigues; WINTER, Fábio Luis; CONCENÇO, Germani; NONEMACHER, Felipe; PERIN, Gismael Francisco. Physiological characteristics of winter cultivated plants with phytoremediation potential under the influence of of the herbicides fomesafem and sulfentrazone. Revista de Ciências Agroveterinárias, Lages, v. 18, n. 1, p. 1–12, 2019. DOI: 10.5965/223811711812019001. Disponível em: https://periodicos.udesc.br/index.php/agroveterinaria/article/view/9738. Acesso em: 21 dec. 2024.

Issue

Section

Research Article - Science of Plants and Derived Products

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