ABSTRACT
Abstract Worldwide, conventional agriculture makes extensive use of pesticides. Although the effects of herbicides are relatively well known in terms of environmental impacts on non-target organisms, there is very little scientific evidence regarding the impacts of herbicide residues on aquatic arthropods from tropical conservation areas. This study evaluates for the first time the toxicity of the herbicides ametryn, atrazine, and clomazone on the aquatic insect Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). The lethal concentration (LC50) of herbicides was evaluated for these insects, as well as the effect of the herbicides on the insects tissues and testicles. The estimated LC50 was 1012.41, 192.42, and 46.09 mg/L for clomazone, atrazine, and ametryn, respectively. Spermatocyte and spermatid changes were observed under the effect of atrazine, and effects on spermatogenesis were observed for some concentrations of clomazone, with apparent recovery after a short time. Our results provide useful information on the effects of herbicide residues in aquatic systems. This information can help minimize the risk of long-term reproductive effects in non-target species that have been previously overlooked in ecotoxicology studies.
Resumo Em todo o mundo, a agricultura convencional faz uso extensivo de pesticidas. Embora os efeitos dos herbicidas sejam relativamente bem conhecidos em termos de impactos ambientais em organismos não-alvo, há pouca evidência científica sobre os impactos de resíduos de herbicidas em artrópodes aquáticos de áreas de conservação tropicais. Este estudo avalia pela primeira vez a toxicidade dos herbicidas ametryn, atrazine e clomazone sobre o inseto aquático Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). A concentração letal (LC50) de herbicidas foi avaliada para esses insetos, bem como o efeito dos herbicidas nos tecidos e testículos dos insetos. A LC50 estimada foi de 1012,41, 192,42 e 46,09 mg/L para clomazone, atrazine e ametryn, respectivamente. Alterações nos espermatócitos e espermátides foram observadas sob o efeito de atrazine, e efeitos na espermatogênese foram observados para algumas concentrações de clomazone, com aparente recuperação após um curto período de tempo. Nossos resultados fornecem informações úteis sobre os efeitos de resíduos de herbicidas em sistemas aquáticos. Essas informações podem ajudar a minimizar o risco de efeitos reprodutivos de longo prazo em espécies não-alvo que foram negligenciadas anteriormente em estudos de ecotoxicologia.
ABSTRACT
Abstract Worldwide, conventional agriculture makes extensive use of pesticides. Although the effects of herbicides are relatively well known in terms of environmental impacts on non-target organisms, there is very little scientific evidence regarding the impacts of herbicide residues on aquatic arthropods from tropical conservation areas. This study evaluates for the first time the toxicity of the herbicides ametryn, atrazine, and clomazone on the aquatic insect Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). The lethal concentration (LC50) of herbicides was evaluated for these insects, as well as the effect of the herbicides on the insects' tissues and testicles. The estimated LC50 was 1012.41, 192.42, and 46.09 mg/L for clomazone, atrazine, and ametryn, respectively. Spermatocyte and spermatid changes were observed under the effect of atrazine, and effects on spermatogenesis were observed for some concentrations of clomazone, with apparent recovery after a short time. Our results provide useful information on the effects of herbicide residues in aquatic systems. This information can help minimize the risk of long-term reproductive effects in non-target species that have been previously overlooked in ecotoxicology studies.
Resumo Em todo o mundo, a agricultura convencional faz uso extensivo de pesticidas. Embora os efeitos dos herbicidas sejam relativamente bem conhecidos em termos de impactos ambientais em organismos não-alvo, há pouca evidência científica sobre os impactos de resíduos de herbicidas em artrópodes aquáticos de áreas de conservação tropicais. Este estudo avalia pela primeira vez a toxicidade dos herbicidas ametryn, atrazine e clomazone sobre o inseto aquático Limnocoris submontandoni (Hemiptera: Naucoridae). A concentração letal (LC50) de herbicidas foi avaliada para esses insetos, bem como o efeito dos herbicidas nos tecidos e testículos dos insetos. A LC50 estimada foi de 1012,41, 192,42 e 46,09 mg/L para clomazone, atrazine e ametryn, respectivamente. Alterações nos espermatócitos e espermátides foram observadas sob o efeito de atrazine, e efeitos na espermatogênese foram observados para algumas concentrações de clomazone, com aparente recuperação após um curto período de tempo. Nossos resultados fornecem informações úteis sobre os efeitos de resíduos de herbicidas em sistemas aquáticos. Essas informações podem ajudar a minimizar o risco de efeitos reprodutivos de longo prazo em espécies não-alvo que foram negligenciadas anteriormente em estudos de ecotoxicologia.
Subject(s)
Animals , Arthropods , Water Pollutants, Chemical/toxicity , Hemiptera , Herbicides/toxicity , Ecotoxicology , GenitaliaABSTRACT
The process of mechanical harvesting of sugarcane generates a large deposition of straw on the soil surface, providing a coverage that several studies have found important for reducing the weed population. Although such coverage reduces weed infestations, additional management, including chemical control, is still needed. Thus, this study aimed to evaluate the leaching of atrazine, pendimethalin, metribuzin, clomazone, diuron and hexazinone in sugarcane straw. The experiment was conducted at the School of Agronomic Engineering at UNESP (Sao Paulo State University) - Botucatu/SP. The sugarcane straw was collected in the field, cut and placed in quantities of 10t ha-1 in the capsules used as experimental units. The experimental design was completely randomized, using six herbicide treatments and four replications. Within 24 hours after the herbicides were applied in capsules with straw, five different rainfalls (5, 10, 20, 50 and 100mm) were simulated. The leached water was collected for chromatographic analysis. The herbicide percentages that crossed the straw layer were statistically correlated with the rainfall amount by the Mitscherlich model that compares the facility of herbicide removal from sugarcane straw. In summary, pendimethalin did not present quantified transposition of the product by sugarcane straw even with a rain simulation of 100 mm. Furthermore, two different profiles of facility to transpose the herbicides in straw were found: one for metribuzin and hexazinone that crossed quickly through the straw layer and another for atrazine, diuron and clomazone that required more rainfall to be leached from coverage to the soil according to the maximum removable amount of each herbicide.
O processo de colheita mecanizada de cana-de-açúcar gera uma grande quantidade de palhada depositada na superfície do solo e vários trabalhos destacam a importância da manutenção dessas coberturas em sistemas de cana crua, com destaque na redução da população de plantas daninhas. Mas, apesar de a cobertura vegetal reduzir a infestação das plantas daninhas, medidas complementares, como o controle químico, ainda são necessárias. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a transposição dos herbicidas atrazine, pendimethalin, metribuzin, clomazone, diuron e hexazinone em palha de cana-de-açúcar. O experimento foi desenvolvido na Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP - Botucatu/SP. A palha da cana-de-açúcar foi coletada em campo, cortada e colocada em quantidades de 10t ha-1 em recipientes plásticos utilizados como unidades experimentais. O delineamento experimental foi inteiramente casualisado, e foram testados seis tratamentos (atrazine, pendimethalin, metribuzin, clomazone, diuron e hexazinone) e quatro repetições. Nas cápsulas com palha e pulverizadas, foi realizado, no período de 24 horas após a aplicação, a simulação de diferentes lâminas de chuva (5, 10, 20, 50 e 100mm) e coletada a água lixiviada para posterior quantificação cromatográfica. Como análise estatística, os herbicidas foram correlacionados com as lâminas de chuva e foi usado o modelo de Mitscherlich para ajuste dos dados, que permitiu comparar a facilidade de remoção dos herbicidas pela palha. Em síntese, para o pendimethalin, não se observou transposição quantificada do produto pela palha de cana-de-açúcar, mesmo com uma lâmina de 100mm de chuva. Foram encontrados dois perfis diferentes de facilidade de transposição dos herbicidas em palha: um para o metribuzin e hexazinone, que passaram rapidamente pela camada de palha, e outro para atrazine, clomazone e diuron, que precisaram de uma quantidade superior de chuva para serem lixiviados da cobertura vegetal, em função da quantidade máxima removível dos herbicidas.
ABSTRACT
A utilização de herbicidas seletivos no controle de plantas daninhas tem causado diferentes respostas em cultivares de cana-de-açúcar, e alguns produtos afetam as características fisiológicas e reduzem a atividade fotossintética. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as variáveis fisiológicas de cultivares de cana-de-açúcar sob efeito da aplicação de herbicidas seletivos em pós-emergência. O ensaio foi desenvolvido em Jaú, SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, no esquema fatorial 5 x 4 (cultivares x herbicidas), com quatro repetições. Foram utilizadas as cultivares SP81-3250, RB855156, RB855453, RB867515, IACSP95-5000. Aos 30 dias após o plantio foram aplicados os herbicidas clomazone (1200 g.i.a. ha-1); mistura comercial de clomazone + ametryn (1000 + 1500 g.i.a. ha-1) e ametryn (3000 g.i.a. ha-1), além da testemunha sem aplicação. As cultivares IACSP95-5000 e RB867515 foram menos afetadas fisiologicamente, podendo ser consideradas seletivas aos herbicidas aplicados. Clomazone e ametryn afetaram negativamente as variáveis máxima eficiência fotoquímica do fotossistema II (Fv/Fm), índice SPAD e pigmentos fotossintéticos, porém a mistura desses herbicidas causou maiores reduções, indicando ser menos seletiva para as cultivares.
The use of selective herbicides to control weeds has caused different responses in cultivars of sugar cane, and some products affect physiological characteristics and reduce the photosynthetic activity. This study aimed to evaluate the physiological traits in cultivars of sugar cane under the effect of applying post-emergence herbicides. The test was developed in Jau, SP. The experimental design was randomized blocks in factorial scheme 5 x 4 (cultivar x herbicide) with four replications. SP81-3250, RB855156, RB855453, RB867515, IACSP95-5000 were grown in this studied. Herbicides clomazone (1200 g i.a.ha-1); commercial mixture of clomazone + ametryn (1000 + 1500 g i.a.ha-1) and ametryn (3000 g i.a.ha-1) and a control were applied at 30 days after planting. Cultivars IACSP95-5000 and RB867515 were less affected physiologically and can be considered selective to these herbicides. The application of clomazone and ametryn affected negatively the traits maximum photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm), SPAD index and photosynthetic pigments, but the mixture of these herbicides caused higher reductions, indicating to be the more aggressive to the cultivars.
Subject(s)
Chlorophyll , Saccharum , Weed Control , HerbicidesABSTRACT
AIM@#To determine the IPP origin of the naphthoquinones (NQs) in Rubia cordifolia, and to evaluate the effects of methyl jasmonate (MeJA) treatment, MEP, and MVA pathway inhibitor treatment on the accumulation of anthraquinones (AQs) and NQs in cell suspension cultures of R. cordifolia.@*METHODS@#Cell suspension cultures of R. cordifolia were established. Specific inhibitors (lovastatin and clomazone) and MeJA were supplied to the media, respectively. Treated cells were sampled every three days. Content determination of purpurin (AQs) and mollugin (NQs) were carried out using RP-HPLC. The yield of the two compounds was compared with the DMSO-supplied group and the possible mechanism was discussed.@*RESULTS@#Lovastatin treatment increased the yield of purpurin and mollugin significantly. Clomazone treatment resulted in a remarkable decrease of both compounds. In the MeJA-treated cells, the purpurin yield increased, meanwhile, the mollugin yield decreased compared with control.@*CONCLUSION@#The IPP origin of mollugin in R. cordifolia cell suspension cultures was likely from the MEP pathway. To explain the different effects of MeJA on AQs and NQs accumulation, studies on the regulation and expression of the genes, especially after prenylation of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid should be conducted.