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DINÂMICA FISIOLÓGICA DOS HERBICIDAS
INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2018)
DEFINIÇÃO
dinâmica fisiológica dos herbicidas
INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2018)
INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2018)
Dinâmica fisiológica de herbicidas
Processos que envolvem a absorção e a translocação dosherbicidas nas plantas, assim como as característicasanato-morfológicas e fisiológicas envolvidas.
Processo pelo qual o herbicida passado substrato (solo ou solução do solo)ou folha para uma parte qualquer dacélula (parede, citossol, vacúolo)
Transferência do herbicida, em formaigual ou diferente da absorvida, doprimeiro local da absorção para outroqualquer
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Dinâmica fisiológica de herbicidas
Translocação via simplastoraízes
Translocação via apoplastoABSORÇÃO
Translocação via simplastofolhas
Translocação via apoplasto
CONTATO DO HERBICIDA COM AS PLANTAS
- ABSORÇÃO VIA SOLO-
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Dinâmica fisiológica de herbicidas
Translocação via simplastoraízes
Translocação via apoplastoABSORÇÃO
Translocação via simplastofolhas
Translocação via apoplasto
O contato herbicida para com a RAIZ se faz por:
fluxo de massa
difusão
interceptação radicular
INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2018)
O contato herbicida para com a raiz se faz por: fluxo de massa
difusão
interceptação radicular
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H
H
H
H
H
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O contato herbicida para com a raiz se faz por: fluxo de massa
difusão
interceptação radicular
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HH
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O contato herbicida para com a raiz se faz por: fluxo de massa
difusão
interceptação radicular
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
ABSORÇÃO
Herbicida incorporado (PPI):
Herbicida sobre o solo (PRÉ):
absorção: raízes
sementes ou tubérculos, pelos absorventes (raízes).
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
ABSORÇÃO PELAS RAÍZES (herbicidas pré-emergência)
A absorção dos herbicidas VIA RAIZ ocorre como para aos nutrientes,
principalmente via pêlos absorventes. A passagem do herbicida do solo
para o interior da planta ocorre principalmente via passiva (difusão),
sendo facilitada pelo transporte em fluxo de massa (herbicidas
transportados de longas distâncias até próximo as raízes) e
interceptação radicular (crescimento dos pêlos absorventes e o
encontro com o herbicida). A forma ativa mais rara.
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
Absorção ativa (gasto energia):1) troca de íons entre o meio
externo e interno (planta). Aplanta (célula) descarta um íonabundante no citossol e absorveum íon (meio externo) menosabundante no citossol.
2) absorção do íon adsorvidodiretamente do coloide do solo(dessorção forçada). Formamenos comum
Absorção passiva (sem gasto energético):a entrada no herbicida ocorre peladiferença de potencial de concentração deíons entre o interior (menor potencial) eexterior da planta (maior potencial). Essatroca é realizada com o herbicida presentena solução do solo. Forma mais comum
ABSORÇÃO PELAS RAÍZES (herbicidas pré-emergência)
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES – ABSORÇÃO
Herbicidas no solo:
Água disponível no solo permite maior solubilização dos herbicidas e conseqüentemente
maior contato das moléculas com os pêlos radiculares.
Água no solo acrescida de >UR favorece a absorção pelo transporte ativo, devido a menor
diferença entre o gradiente de concentração do interior da planta e o solo.
Água no solo acrescida de <UR favorece a transpiração e a retomada de diferença de
concentração entre o interior da planta e o solo, favorecendo o transporte passivo.
No interior da planta, os íons absorvidos do meio externo (via passiva ou ativa) são
transportados VIA APOPLASTO E SIMPLASTO. Durante a translocação os íons
(herbicidas) são absorvidos pelas células, via passiva ou ativa.
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Dinâmica fisiológica de herbicidas
Translocação via apoplastoraízes
Translocação via simplastoABSORÇÃO
Translocação via simplastofolhas
Translocação via apoplasto
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES – TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTAS
No primeiro momentoda absorção, NA RAIZ,todas as moléculasherbicidas absorvidasdo solo preenchem oapoplasto (espaçoextracelular + paredecelular)
1. MOVIMENTAÇÃO OU TRANSLOCAÇÃO VIA APOPLASTO (ENTRE OS ESPAÇOS CELULARES)
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES – TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTAS
Herbicidas hidrofílicossão transportadosmais via apoplasto, ouseja, espaçoextracelular + paredecelular.
Geralmente sãoherbicidas com kowmenores.
Herbicidas lipofílicossão transportadosmais via simplasto(de citossol paracitossol), ou seja, decélula em célula.
Geralmente sãoherbicidas com kowmaiores
Via simplasto ou apoplasto, as moléculas herbicidas caminham até o xilema
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
No aploplasto, os herbicidas encontram uma barreira antes
de entrarem no xilema: a estria de CAPERY
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES – TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTAS
No transporte de herbicidas via apoplasto as moléculasherbicidas hidrofílicas são transportadas para o interior da raizde forma passiva. A primeira barreira a ser rompida é a paredecelular (Estria de Caspery).
Os herbicidas hidrofílicos (kow <)possuem menos afinidade com osconstituintes da parede celular.
O transporte desses herbicidas pelointerior da raiz é passivo, via apoplastoaté a molécula atingir as Estrias deCaspery, próximas ao xilema.
Nessa ocasião, a molécula hidrofílica éforçada a entrar no simplasto celular edepois que atinge o xilema a moléculaherbicida retoma ao apoplasto (formaativa).
O transporte continua até as células dafolha da planta.
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Dinâmica fisiológica de herbicidas
Translocação via apoplastoraízes
Translocação via simplastoABSORÇÃO
Translocação via simplastofolhas
Translocação via apoplasto
1. MOVIMENTAÇÃO OU TRANSLOCAÇÃO VIA SIMPLASTO (ENTRE OS PLASMODESMAS)
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Entre a membrana plasmática, o transporte pode ser:
1.passivo (sem gasto de energia) e ocorre quando a concentração de soluto nointerior da célula é menor que o exterior. As substâncias são transportadas pordiferença de concentração (do maior para o menor potencial). Explicar os tiposde difusão
2.
3.ativo (com gasto de ATP) e ocorre contra o gradiente de concentração, ou seja,quando há maior quantidade de dado soluto no interior da célula e menor forada célula. Para isso, há proteínas inseridas na membrana e com função deenzimas (por ex ATPase). Essas enzimas giram entre a membrana etransportam o elemento que está em maior quantidade no citosol para oexterior celular e traz, do exterior, o elemento que está em menor quantidadeno citosol. Ex: sai um Na e entra um K (bomba sódio-potássio). Como aproteína se movimenta na membrana, há o gasto de energia.
Entre a parede celular, o transporte é simples porque a parede é permeável, por ser constituído de material não vivo (celuloses, hemiceluloses e lignina).
SUBSTÂNCIAS TRANSPORTADAS VIA APOPLASTO (ENTRE CÉLULAS), OU SEJA,
QUE ESTÃO NO MEIO EXTERNO ÀS CÉLULAS PRECISAM ATRAVESSAR A PAREDE CELULAR
E A MEMBRANA PLASMÁTICA.
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES – TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTASNo transporte de herbicidas via simplasto asmoléculas herbicidas lipofílicas podem sertransportadas para o interior da célula de forma ativa.A primeira barreira a ser rompida é a parede celular.
Os herbicidas lipofílicos (kow >)
possuem mais afinidade com os
constituintes da parede celular.
Qdo a planta encontra-se em condições
ambientais desfavoráveis o herbicida
necessita de um carregador (C) para
atingir o interior celular.
No transporte ativo, nas células mais
próximas a epiderme radicular, as
moléculas herbicidas são transportadas
do apoplasto para o interior celular por
carregadores (enzimas) fosforilados e ao
chegar no citosol celular ocorre uma
desfoforilação e o carreador retoma no
estado inicial para retomar o transporte
de outras moléculas.
O transporte continua pelos
plasmodemos, citoplasma a citoplasma,
até atingir os vasos condutores (floema).
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PRÉ-EMERGENTES – TRANSPORTE NO INTERIOR DAS PLANTAS
Os herbicidas lipofílicos (kow >) possuem maisafinidade com os constituintes da parede celular.
Qdo a planta encontra-se em condições ambientais
favoráveis a diferença de concentração entre o
espaço inter e extra celular permite o transporte
passivo do herbicida ao interior celular.
No transporte passivo, nas células mais próximasa epiderme radicular, as moléculas herbicidastambém podem ser transportadas do apoplastopara o interior celular pelas diferenças de pH doapoplasto (4,5 a 5,5) e citossol (7,0 a 7.5).
Em pH ácido (apoplasto) as moléculas ficam nãodissociadas , garantindo a característica lipofílica,então, passam pela membrana, no citossol(simplasto) tornam-se dissociadas devido ao pHbásico e menos lipofílicas e não retomam aocitossol.
O transporte continua pelos plasmodemos,citoplasma a citoplasma, até atingir os vasoscondutores (floema).
No transporte de herbicidas via simplasto as moléculas herbicidaslipofílicas podem ser transportadas para o interior da célula deforma ativa. A primeira barreira a ser rompida é a parede celular.
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Herbicidas lipofílicos transportados via simplasto ou herbicidas hidrofícos
transportados via apoplasto quando no interior do xilema o transporte é
unicamente via apoplasto, devido ao material amorfo que forma o xilema
CONTATO DO HERBICIDA COM AS PLANTAS
- VIA FOLHA-
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Dinâmica fisiológica de herbicidas
Translocação via apoplastoraízes
Translocação via simplastoABSORÇÃO
Translocação via apoplastofolhas
Translocação via simplasto
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ABSORÇÃO
PÓS: folhas, pecíolos, gemasapicais, caules, ramos verdes,plântula (cotilédones, hipocótilos,epicótilos)
> absorção: folhas
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES – ABSORÇÃO PELAS FOLHAS
Os herbicidas hidro ou
lipofílificos penetram a
camada de cera
epicuticular e a cuticula das
folhas e ao atingir o
espaço extracelular e
difundem-se via apoplasto.
Por terem afinidade
lipídica, parte das
moléculas absorvidas
penetram pela membrana
plasmática das células e
difunde-se também via
simplasto, interrompendo
os processos bioquímicos,
de acordo com o
mecanismo de ação, até a
morte das plantas.
turma308-cilonrosa.blogspot.com
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES – ABSORÇÃO PELAS FOLHAS
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Os herbicidas hidro ou
lipofílificos também
podem penetrar pelas
folhas e atingir o
espaço intercelular
através dos estômatos,
porém, é menor esse
tipo de absorção.
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES – ABSORÇÃO PELAS FOLHAS
Herbicidas lipofílicos:
A difusão através das ceras e posteriormente pela cutícula é facilitada devido
a afinidade da molécula com os constituintes (pécticos) das ceras e cutina.
As temperaturas elevadas podem favorecer a difusão pela cutina devido as
alterações sobre o estado de viscosidade das substâncias graxas e cerosas.
Herbicidas hidrofílicos:
A difusão através das ceras e posteriormente pela cutícula é dificultada devido a
não afinidade da molécula com os constituintes (pécticos) das ceras e cutina.
Esses herbicidas dependem dos fatores externos.
>UR e/ou umidade no solo permitem a hidratação das células da epiderme e a
conseqüente ruptura da cutícula, permitindo a entrada dos herbicidas.
Condições de estresse hídrico não favorecem a hidratação da cutícula e
posteriormente a difusão dos herbicidas é dificultada.
Necessidade de adjuvantes e surfactantes para auxílio da molécula ao “vencer”
a barreira imposta pela cutícula.
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES – ABSORÇÃO PELAS FOLHAS
Outros fatores:
Plantas jovens possuem cera e cutículas em camadas menos
densas, facilitando a absorção dos herbicidas.
A uniformidade no momento da aplicação e o máximo “molhamento”
das folhas favorecerão a distribuição dos herbicidas no interior das
plantas.
Uso de surfactantes.
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DINÂMICA DOS HERBICIDAS
HERBICIDAS PÓS-EMERGENTES – EFEITO NAS FOLHAS