Chlorophyll Fluorescence - a Tool for Quick Identification of Accase and ALS Inhibitor Herbicides Performance

AUTOR(ES)
FONTE

Planta daninha

DATA DE PUBLICAÇÃO

02/12/2019

RESUMO

RESUMO: A medição da fluorescência da clorofila é uma técnica de pesquisa precisa que pode ser usada para o estudo do efeito de herbicidas com diferentes modos de ação no aparato fotossintético. O objetivo deste projeto foi estudar a variação da curva de indução de fluorescência (curva de Kautsky) e suas variáveis afetadas pelos herbicidas pinoxaden (inibidor da ACCase) e mesosulfuron-methyl + iodosulfuron (inibidores da ALS) na erva-cabecinha (Phalaris minor Retz.) e no aveião (Avena ludoviciana Durieu). Este estudo foi realizado na casa de vegetação do College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, durante o ano de 2013. Os experimentos foram feitos em delineamento inteiramente casualizado, na forma de avaliação dose-resposta, com seis doses de cada herbicida e um controle não tratado. A eficiência quântica máxima do fotossistema II (PSII) foi medida 1, 2, 3, 5 e 7 dias após a pulverização (DAS). Os resultados indicaram que houve diferenças nos parâmetros estimados de DE, de acordo com os tipos de herbicidas ou espécies de plantas daninhas. Por exemplo, a DE90 variou de 11,67 a 28,61 g de ingrediente ativo (i.a.) ha-1. Além disso, os resultados mostraram que a aplicação de mesosulfuron-methyl + iodosulfuron em doses superiores a 9 g i.a. ha-1 modificou a forma da curva de indução da fluorescência da clorofila (curva de Kautsky) na erva-cabecinha aos 7 DAS, enquanto as doses dos herbicidas mesosulfuron-methyl + iodosulfuron não alteraram a forma da curva de Kautsky no aveião. Além disso, observou-se queda permanente aproximada na curva de Kautsky para a espécie erva-cabecinha aos 2 DAS, em função do pinoxaden. A comparação dos parâmetros de fluorescência no aveião e na erva-cabecinha, tratados com dois herbicidas, mostrou que Fv/Fm, eficiência quântica máxima do PSII e Fvj e fluorescência variável no passo J da erva-cabecinha tiveram maior redução do que os mesmos parâmetros para o aveião. Além disso, houve forte relação (com variação de 0,53 a 0,79) entre os pesos secos após quatro semanas e os parâmetros de fluorescência aos 7 DAS, dependendo do tipo de herbicida e da espécie de planta daninha. A aplicação de parâmetros de fluorescência alguns dias após o tratamento para prever a produção de biomassa pode ser um critério de definição em estádios de pesquisa e desenvolvimento de herbicidas para eliminar a necessidade de bioensaio com a planta inteira. Esse método também pode ser aplicado para encurtar o período de rastreio do bioensaio e funcionar como um indicador adequado e rentável para o monitoramento dos inibidores da ACCase e da ALS. Essa abordagem também demonstra sérios danos ao aparato fotossintético das plantas na cultura durante a aplicação incorreta do herbicida.ABSTRACT: Chlorophyll fluorescence measurement is a precise research technique that can be used for studying the effect of herbicides with different modes of action on photosynthetic apparatus. The aim of the present project was to study the variation of the fluorescence induction curve (Kautsky curve) and its variables affected by pinoxaden (ACCase inhibitor) and mesosulfuron-methyl + iodosulfuron herbicide (ALS inhibitor) in littleseed canarygrass (Phalaris minor Retz.) and wild oat (Avena ludoviciana Durieu). This study was carried out at the Greenhouse of Collage of Agriculture at Ferdowsi University of Mashhad, during 2013. Experiments were performed based on a completely randomized design in form of a dose-response test with six doses of each herbicide plus an untreated control. The maximum quantum efficiency of photosystem II (PSII) was measured 1, 2, 3, 5 and 7 days after spraying (DAS). The results obtained in the study indicated that the estimated EDs parameters differed based on herbicide types or weed species. For example, ED90 varied from 11.67 to 28.61 g active ingredient (a.i.) ha-1. Moreover, the results showed that application of mesosulfuron-methyl + iodosulfuron at doses higher than 9 g a.i. ha-1 changed the shape of the chlorophyll fluorescence induction curve (Kautsky curve) in littleseed canarygrass at 7 DAS while herbicide doses of mesosulfuron-methyl + iodosulfuron did not change the shape of the Kautsky curve in wild oat. In addition, the Kautsky curve was observed to have an approximate permanent drop for littleseed canarygrass species at 2 DAS by pinoxaden. Comparing the fluorescence parameters in wild oat and littleseed canarygrass treated with two herbicides showed that Fv/Fm, the maximum quantum efficiency of PSII and Fvj, variable fluorescence at the J step of littleseed canarygrass decreased more than the mentioned parameters in wild oat. Furthermore, there was a strong relationship ranging from 0.53 to 0.79 between dry weights after 4 weeks and fluorescence parameters at 7 DAS depending on the herbicide type and weed species. Applying fluorescence parameters a few days after treatment to predict biomass production can be a defining criterion in research and development stages of herbicides to eliminate the need for whole plant bioassay. This method can also be applied to shorten the bioassay screening period and function as a suitable and cost effective indicator for monitoring of ACCase and ALS inhibitors. This approach also demonstrates serious damages to plant photosynthesis apparatus on crop during herbicide misapplication.

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