Quick bioassay test from tillers for detecting ALS herbicide resistance of weedy rice and barnyardgrass

Resistance to acetolactate synthase (ALS) inhibitors have increased recently in South Brazil where the major weeds of flooded rice (barnyardgrass and weedy rice) have evolved resistance to imazapyr+imazapic. The aim of this research was to evaluate a growth medium for tissue regeneration of tillers in barnyardgrass, as well as an agar-based bioassays test (also from tillers) to detect susceptible and resistant biotypes of weedy rice and barnyardgrass to imazapyr+imazapic in vitro. Greenhouse experiments were conducted to detect ALS-resistant (R) and susceptible (S) weedy rice and barnyardgrass biotypes, and bioassays were carried out to evaluate an adequate growth medium for barnyardgrass tiller regeneration and determine the concentration of herbicide to distinguish R and S plants. The culture medium that provided a suitable barnyardgrass growth was MS 50% with the addition of benzylamino-purine. The tissue regeneration in vitro with the growth medium containing imazapyr+imazapic allowed to discriminate between R and S barnyardgrass and weedy rice plants. The concentration required for satisfactory control of susceptible barnyardgrass and weedy rice explants grown in vitro was 0.9 µM and 1.3 µM of imazapyr+imazapic herbicide, respectively. The bioassay in vitro using tiller regeneration provides an opportunity to predict effectively imazapyr+imazapic resistance in barnyardgrass and weedy rice.

Adjuvant interference on spray solution properties of 2, 4 - D and dicamba herbicides and their efficacy for Ipomoea SPP. control / Interferência de adjuvantes nas propriedades de calda dos herbicidas 2, 4 - D e dicamba e sua eficácia no controle de Ipomoea SPP

Synthetic auxin herbicides constitute major alternatives for managing tough-to-kill weeds such as Ipomoea spp. Adjuvant use is known to positively affect the biological efficacy of pesticides by modifying key spraying solution and droplet properties. Determining to what extent the use of adjuvants could change spray solution parameters and affect synthetic auxin herbicides' efficiency for Ipomoea spp. control were the research goals. The study was conducted in two phases: laboratory and field, respectively. In the laboratory, the pH, the surface tension, and the resources of the herbicide drops were measured. In the field, weed control was evaluated. All adjuvants modified spray solution properties, lowering surface tension values. Most adjuvants decreased pH values as well as number and density of droplets due to an increase in droplet size. Regardless of adjuvant usage, Ipomoea spp. control levels rose more rapidly following 2,4-D spraying rather than dicamba, resulting in lower biomass accumulation when the former was used. Dicamba-containing treatments displayed slightly but significantly lower Ipomoea spp. control levels at the end of the evaluation period. Herbicide efficacy for Ipomoea spp. control was not improved upon the addition to the spray solution of any of the tested adjuvants. Adjuvant use altered spraying solution and droplet properties. 2,4-D spraying allowed for lower Ipomoea spp. biomass and greater control levels relative to dicamba, suggesting it might constitute a better option for Ipomoea spp. control. Even though herbicide efficacy was not improved with adjuvants, their use should still be considered given favorable spraying solution alterations, mainly with some alteration in droplet sizes despite the use of similar spray nozzles tips - maintaining weed control efficacy.

Os herbicidas mimetizadores da auxina constituem alternativas importantes para o manejo de plantas daninhas de difícil controle, como Ipomoea spp. Sabe-se que o uso de adjuvante afeta positivamente a eficácia biológica dos pesticidas, modificando as principais propriedades da solução e do espectro de gotas da pulverização. Os objetivos desse trabalho foram determinar em que medida o uso de adjuvantes pode alterar os parâmetros da solução de pulverização e afetar a eficiência dos herbicidas mimetizadores da auxina para Ipomoea spp. Os estudos foram conduzidos em duas fases: em laboratório e em campo. Em laboratório foi avaliado o pH, tensão superficial e características das gotas dos herbicidas. Em campo foi avaliado o controle da planta daninha. Todos os adjuvantes modificaram as propriedades da solução de pulverização, diminuindo os valores de tensão superficial. A maioria dos adjuvantes diminuiu os valores de pH, bem como o número e a densidade de gotas. Independentemente do uso de adjuvante, os níveis de controle de Ipomoea spp. aumentaram mais rapidamente após a pulverização com 2,4-D do que com o dicamba, resultando em menor acúmulo de biomassa quando o primeiro foi usado. Os tratamentos contendo dicamba apresentaram ligeiramente menor controle de Ipomoea spp. A aplicação de 2,4-D promoveu menor biomassa e maiores níveis de controle em relação ao dicamba de Ipomoea spp., sugerindo que possa constituir uma opção melhor de controle. Embora a eficácia do herbicida não tenha sido melhorada com adjuvantes, seu uso ainda deve ser considerado com alterações favoráveis da solução de pulverização, principalmente tamanhos de gotas em qualquer uso de pontas de pulverização - mantendo a eficácia do controle de plantas daninhas.

Emergence flow of weeds as the result of temperature and luminosity conditions in hilly areas / Fluxo de emergência de plantas daninhas em função de condições de temperatura e luminosidade em solo de coxilha

Levels of weed infestation can be inferred from climate information since every species requires specific conditions for its germination process. This study aimed to evaluate weed species and their emergence flow in hilly areas, when subjected to different environmental conditions of temperature and luminosity. Two experiments were carried out in a completely randomized design with four replications. In the first experiment, treatments used plastic films (no film; film just on top; partially closed film; and fully closed film), whereas the second experiment used black polyethylene covers (0; 35; 50; and 80%). Weed emergence in the area was monitored daily, until the establishment of the emergence flow. Soil temperature, solar radiation interception and soil moisture were also monitored. For the analysis of species subjected to every type and level of covers, phytosociological parameters and the emergence speed index were calculated. Data were submitted to analysis of covariance and, when they were significant, the Tukey test (p ≤ 0.05) was applied. A hierarchical cluster analysis was performed to relate factors and experimental levels to distribution intervals of climate covariates. Increase of 8.5°C in soil temperature favors the emergence of crabgrass, while reducing the emergence of alexander grass, morning glory, beggartick and sida. The main species that adapted to decrease in temperature and solar radiation are sida, alexander grass and crab grass. Besides, decrease in radiation increases the number of magnoliopsida species and enables all species to establish faster.

As informações climáticas permitem inferir qual será o nível de infestação de plantas daninhas, sendo que cada espécie exige requisitos específicos para ocorrência do processo germinativo. Objetivou-se avaliar as espécies infestantes e o fluxo de emergência de plantas daninhas em área de coxilha, quando submetidas a diferentes condições ambientais de temperatura e luz. Realizaram-se dois experimentos em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. No primeiro experimento os tratamentos foram definidos por cobertura com filme plástico (sem filme, filme somente em cima, parcialmente fechado e totalmente fechado) e, no segundo, por coberturas de polietileno preto (0; 35; 50; e 80%). A emergência de plantas daninhas na área foi monitorada diariamente, até estabelecimento do fluxo de emergência. Realizou-se também o monitoramento da temperatura do solo, interceptação da radiação solar e umidade do solo. Para a análise das espécies em cada tipo e nível de cobertura foram calculados os parâmetros fitossociológicos e o índice de velocidade de emergência. Os dados obtidos foram submetidos à análise de covariância e quando significativo procedeu-se o teste de Tukey (p≤0,05). Foi realizada análise de grupamento hierárquico para relacionar os fatores e os níveis experimentais aos intervalos da distribuição das covariáveis climáticas. O aumento em 8,5°C na temperatura do solo favorece a emergência de milhã, enquanto que reduz a emergência de papuã, corriola, picão-preto e guanxuma. As principais espécies a se adaptar as condições de redução da temperatura e radiação solar são guanxuma, papuã e milhã, sendo que a redução da radiação aumenta a frequência das espécies magnoliopsidas e proporciona o estabelecimento mais rápido de todas as espécies.

Barnyardgrass control using tank-mixed herbicides with saflufenacil and its influence in photosynthesis and chlorophyll fluorescence / Controle de capim-arroz mediante associações de herbicidas com saflufenacil e influência na fotossíntese e fluorescência de clorofila

ABSTRACT: The objectives of this research were to evaluate the interaction between herbicides mixed with saflufenacil for the control of barnyardgrass and to determine the effect on photosynthetic and chlorophyll fluorescence parameters. The experiment was conducted in a greenhouse in a 2x8 factorial scheme, whose factor A tested resistant and susceptible biotypes; and factor B the herbicides: saflufenacil (70 g a.i. ha-1), clomazone (180 g a.i. ha-1), imazapyr + imazapic (73.5 + 24.5 g a.i. ha-1), and cyhalofop (360 g a.i. ha-1), the mixtures of these herbicides with saflufenacil, and control without treatment. Weed control was assessed 7, 14, 21 and 28 days after herbicide application (DAA), as well as shoot dry matter at 28 DAA, photosynthetic parameters using infrared gas analyzer (IRGA), and emission of chlorophyll a fluorescence after 24 and 28 hours of application of treatments, respectively, and interaction of herbicides. Combination of saflufenacil with the herbicides tested in general did not change the response of both barnyardgrass biotypes to the herbicides used. The resistant biotype showed a lower negative effect on chlorophyll fluorescence and photosynthesis parameters in the combination of herbicides with saflufenacil. The herbicide cyhalofop was effective for the control of ALS-susceptible and resistant barnyardgrass.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a interação entre herbicidas associados ao saflufenacil para o controle de capim-arroz e a determinação do efeito dos herbicidas sobre os parâmetros fotossintéticos e de fluorescência de clorofila. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em esquema fatorial 2x8, cujo fator A testou os biótipos resistente e suscetível; e o fator B os herbicidas: saflufenacil (70 g i.a. ha-1), clomazone (180 g i.a. ha-1), imazapyr+imazapic (73,5+24,5 g i.a. ha-1), cyhalofop (360 g i.a. ha-1), as associações desses com saflufenacil, e testemunha sem tratamento. Foi avaliado o controle aos 7, 14, 21 e 28 dias após a aplicação dos herbicidas (DAA), massa seca da parte aérea aos 28 DAA, avaliação de parâmetros fotossintéticos com analisador de gás infravermelho (IRGA) e emissão de fluorescência da clorofila a 24 e 48 horas após aplicação dos tratamentos, respectivamente, e interação dos herbicidas. A associação de saflufenacil com herbicidas testados na maior parte não modificou a resposta dos herbicidas para o controle de capim-arroz em ambos os biótipos. O biótipo resistente apresentou menor efeito negativo nos processos de fluorescência de clorofila e parâmetros de fotossíntese na associação de herbicidas com saflufenacil. O herbicida cyhalofop associado ao saflufenacil demonstra ser eficiente para o controle de capim-arroz suscetível e resistente a ALS.

Low level resistance of wild poinsettia biotypes to glyphosate and alternative chemical control / Resistência de nível baixo de biótipos de leiteira ao glyphosate e alternativas quimicas de controle

In the State of Rio Grande do Sul (RS), Southern Brazil, glyphosate has not been capable of controlling wild poinsettia (Euphorbia heterophylla L.) in soybean fields, thus, suggesting resistanceto this herbicide. Therefore, this study aimed at evaluating sensitivity of wild poinsettia biotypes to glyphosate, identifying the occurrence of resistance of wild poinsettia to the herbicide in RS state and determining the resistance factor of wild poinsettia biotypes under suspicion, besides assessing other herbicides as alternative controls. Two greenhouse experiments, which lasted two years, were conducted by a completely randomized design with four replications. Six biotypes (Factor A) and eight doses of glyphosate (Factor B) were used for getting the dose-response curve. Regarding the alternative control, post-emergence herbicides for soybean and corn crops were tested. Control and dry mass of the shoot were analyzed as variables. Resistance factors of resistant biotypes 20.2 and 21.1 were 4.83 and 5.29, respectively, by comparison with the susceptible biotype (11.4). In RS state, there has currently been high selection pressure due to the intensive use of glyphosate against wild poinsettia plants, as the result of the occurrence of biotypes 20.2 and 21.1 which have low levels of resistance to glyphosate and very little control by ALS-inhibiting herbicides. Therefore, an alternative to mitigate the problem is the use of herbicides with different mechanisms of action.

As falhas de controle de leiteira (Euphorbia heterophylla L.) após aplicação de glyphosate em lavouras de soja do Rio Grande do Sul (RS) são frequentes, sugerindo a resistência ao herbicida. Diante disso, os objetivos foram avaliar a sensibilidade de biótipos de leiteira ao herbicida glyphosate, identificar a ocorrência da resistência, determinar o fator de resistência de biótipos de leiteira com suspeita de resistência e avaliar herbicidas alternativos para o seu controle. Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições ambos realizados em dois anos. No experimento de curva dose-resposta foram utilizados cinco biótipos (fator A) e oito doses do herbicidaglyphosate (fator B). Para o controle alternativo, foram testados herbicidas em pós emergência das culturas de soja e milho. As variáveis analisadas foram controle e massa seca da parte aérea. O fator de resistência dos biótipos resistentes (20.2 e 21.1) foram 4,83 e 5,29 comparativamente ao biótipo suscetível (11.4) respectivamente. Existe elevada pressão de seleção pelo glyphosate em plantas de leiteira no RS, observando-se a ocorrência de biótipos 20.2 e 21.1 com resistência de nível baixo ao herbicida e com controle reduzido pelos herbicidas inibidores de ALS. Portanto, uma alternativa para atenuar o problema é o uso de herbicidas com diferentes mecanismos de ação

Weed phytosociological in irrigated rice under different cultivation systems and crop rotation intensity / Fitossociologia de plantas daninhas em arroz irrigado sob diferentes sistemas de cultivo e intensidade de rotação de culturas

ABSTRACT: This research aimed to evaluate the phytosociology of weeds in irrigated rice in different soil management systems and crop rotation intensity. Therefore, two field studies were carried out. Study 1 was conducted in an area that has been cultivated since 1994 with three cultivation systems: direct, pre-germinated and conventional ones. Study 2 was carried out in an experimental area in five Integrated Farming Systems, with crop rotation. Phytosociological evaluations were conducted when rice was fully blooming, in the first study, and when grain filling was ending, in the second study. Pre-germinated system of rice cultivation has predominance of aquatic weeds. Conventional system when compared with direct sowing has lower weed densities. Integrated Agricultural Production Systems with higher intensity of crop rotation have been higher infested of perennial species.

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo avaliar a fitossociologia de plantas daninhas em arroz irrigado em diferentes sistemas de manejo do solo e intensidade de rotação de culturas. Para tanto, foram conduzidos dois estudos de campo. O primeiro estudo foi realizado em área cultivada desde 1994 com três sistemas de cultivo: plantio direto, pré-germinado e sistema convencional. O segundo estudo foi realizado em área experimental sob cinco Sistemas Integrados de Produção Agropecuária, com rotação de culturas. As avaliações fitossociológicas foram realizadas quando o arroz estava em pleno florescimento no primeiro estudo, e no final do enchimento de grãos no segundo. O sistema pré-germinado de cultivo de arroz apresenta predominância de plantas daninhas aquáticas. O sistema de cultivo convencional, quando comparado ao plantio direto, possui menores densidades de plantas daninhas. Nos Sistemas Integrados de Produção Agropecuária com maior intensidade de rotação de culturas houve maior infestação de plantas daninhas perenes.

Yield loss and economic thresholds of yellow nutsedge in irrigated rice in function of cultivars / Perdas de produtividade e níveis de dano econômico de tiririca-amarela em arroz irrigado em função de cultivares

Weeds cause reduction in the rice yield. Little is known about the competitive ability of yellow nutsedge (Cyperus esculentus) with rice and the extent of the economic threshold (ET). The aim of this study was to determine the fit of the regression model to estimate hyperbolic yield losses and ET of yellow nutsedge in rice due to the cycle of cultivars (BRS Querência - Early cycle and IRGA 424 - mid cycle). For this, a field study of competition in the agricultural year 2010/11 was conducted. Yield losses and ET of yellow nutsedge in rice crop is function on the competitive ability of rice cultivar used. The use of rice cultivar with early cycle, BRS Querência, increases the ETs of weed in rice crops compared to the use of IRGA 424, mid-cycle. The hyperbola satisfactorily estimated yield losses that yellow nutsedge causes in rice crops. The explanatory variable, population of yellow nutsedge, was the best fitted to the model. Increases in yield, price paid for rice and control efficiency promoted by the herbicide and decreased cost of weed control, promote ET reduction in yellow nutsedge in rice crops, justifying the adoption of control measures of smaller populations of the weed.

As Plantas daninhas causam redução da produtividade do arroz. Pouco se conhece sobre a habilidade competitiva da tiririca-amarela (Cyperus esculentus) com o arroz e qual seu nível de dano na cultura (NDE). O objetivo desse estudo foi determinar o ajuste do modelo hiperbólico estimando perdas de produtividade e NDEs de tiriricaamarela no arroz em função do ciclo das cultivares (BRS Querência ­ ciclo precoce e IRGA 424 ­ ciclo médio). Para tal, foi conduzido estudo de competição a campo no ano agrícola 2010/11. Perdas de produtividade e NDE de tiririca-amarela no arroz variam em função da habilidade competitiva da cultivar utilizada. O uso da cultivar de ciclo precoce, BRS Querência, aumenta os NDE da infestante no arroz quando comparada ao uso da IRGA 424, de ciclo médio. A hipérbole estima satisfatoriamente as perdas de produtividade que a tiririca-amarela causa à cultura do arroz. A variável explicativa população de tiririca-amarela é a que mais se ajustou ao modelo. Aumentos da produtividade, do preço pago pelo arroz e da eficiência de controle promovido pelo herbicida e a diminuição do custo de controle da planta daninha, promovem redução nos NDE de tiririca-amarela no arroz, justificando adoção de medidas de controle sob menor população da planta daninha.