Competitive Ability of Rice Cultivars in the Era of Weed Resistance

Almost all plants are negatively affected by neighboring plants, which impose some degree of competition within the population, depending mainly on the quantity and quality of natural resources available in the environment. In rice cultivation, the occurrence of a high and diverse infestation of weeds results in high competition levels among the species. In addition, the high and growing number of cases about herbicide-resistant weeds, especially the widespread distribution of Imidazolinone-resistant weedy-rice and the high infestation of weeds belonging to the Echinochloa genus, has increased the competition levels within rice cultivation due to the lack of control. Therefore, the inclusion of rice cultivars with greater competitive ability represents a promising tool for weed management, since new cases of resistance to herbicides are often reported and alternative control strategies are scarce. The use of rice cultivars with a greater ability to suppress weeds can alleviate the competitive effect of these species, giving priority to the crop for the use of environmental resources due to the faster occupation of the ecological niches. Thus, this chapter aims to explore the competitive ability of rice cultivars against troublesome weed species, accounting for the role of their morphological and physiological traits as a function of environment-friendly crop practices

Rice Crop Rotation: A Solution for Weed Management

The challenges for weed management have increased in rice cultivation due to the high number of cases of herbicide-resistant weeds, especially the widespread distribution of imidazolinone-resistant weedy rice. Therefore, there has been particular interest in preventive, physical, and cultural methods in recent decades. In this context, the adoption of the rice-soybean rotation is reported to be one of the most important factors for weed management in rice fields. Additionally, the use of a diversified crop rotation enables the implementation of a broader herbicide program, which is an important feature influencing weed population dynamics. Rice-soybean rotation has been adopted by farmers to control problematic weed species, reduce seed bank of troublesome weed species, and prevent rice grain yield and quality losses caused by its interference. This crop rotation scheme has brought several benefits when it comes to weed management; however, there are also some drawbacks when adopting this strategy such as the limited productivity of soybean and new weed species becoming problematic, such as Conyza species. Thus, this chapter explores the advantages and disadvantages of adopting crop rotation in Brazilian lowlands, and proposes a set of strategies to successfully implement crop rotation in lowland soils as a tool for weed management

Métodos experimentais para avaliação do comportamento dos herbicidas no solo

Pesticides are an essential tool for agriculture, however, studies have been shown that only 45% of the sprayed products reach the target-crop, whereas 30% is drifted, 10% is lost due to transport processes (leaching, volatilization and runoff), and 15% reaches the soil. Moreover, only 1% of the applied product reaches the target, in other words, the pathogens, weeds and insects. Even though, risk assessments for environmental contamination due to off-target movement of a pesticide are mandatory and performed prior to its registration, these products are often detected contaminating non-target sites, and freshwater ecosystems are the main impaired. Various biological, physical and chemical processes determine the environment fate and the efficacy of these compounds. Thus, there are several experimental techniques used to evaluate the behavior of herbicides in soil. This review aims to summarize the most commonly used methods to describe and evaluate each process to which a herbicide is subjected in soil and, their advantages and disadvantages. In general, when studying the fate of pesticides in the environment, laboratory experiments provide more precise information because it is possible to control the environmental conditions and isolate the factors that interest the researcher. However, it is important to mention that there is not a more efficient method but there are methods that can provide a better result in a given situation. Thus, the method choice depends in the study aim and the available infrastructure.O uso de agrotóxicos na agricultura é praticamente indispensável, contudo, estudos estimam que somente 45% do produto aplicado atinge a cultura, sendo que aproximadamente 30% sofrem deriva, 10% são perdidos por algum processo de transporte (lixiviação, volatilização e escoamento) e 15% atingem o solo. Além disso, do total aplicado, apenas 1% atinge o alvo, ou seja, patógenos, plantas daninhas e insetos. Embora avaliações de riscos de contaminação ambiental de agrotóxicos sejam obrigatórios para o registro e comercialização, frequentemente estudos relatam a presença destes em locais não alvos, sendo os corpos de água os principais prejudicados. Vários processos biológicos, físicos e químicos determinam o destino ambiental e a eficiência desses. Assim, diversos métodos experimentais podem ser utilizados para avaliar o comportamento de agrotóxicos no ambiente. Essa revisão objetiva resumir os métodos mais comumente utilizados para descrever e avaliar os processos nos quais o herbicida está sujeito quando presente no solo, bem como, as vantagens e desvantagens de cada um desses. No geral, em se tratando de destino de agrotóxicos no ambiente, os experimentos em laboratórios fornecem informações mais precisas, pois é possível controlar melhor as condições ambientais e isolar fatores de interesse. Mas é importante salientar que não existe um método mais eficiente, o que existe são métodos que podem fornecer um melhor resultado em determinada situação. Por tanto, a escolha do método vai depender do objetivo do estudo e da estrutura disponível

Volatility of clomazone formulations under field conditions

A volatilização representa um processo importante no deslocamento de agrotóxicos para o ambiente. As características físico-químicas da molécula do clomazone indicam potencial de volatilidade. O presente estudo tem o objetivo de avaliar a volatilização de três formulações de clomazone em condições de campo por meio de plantas bioindicadoras com o uso de tuneis de vento. Túneis de polietileno transparente foram alocados sobre a cultura do sorgo (Sorghum bicolor), onde as formulações do herbicida foram aplicadas no centro destes. O experimento foi arranjado em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram representadas pelas diferentes formulações do herbicida: Gamit 360 CS®, Gamit 500 EC® e Gamit Star®, além da testemunha sem aplicação de herbicida. As subparcelas foram caracterizadas pelas distâncias em relação ao local de aplicação: 1, 2, 3, 4, 5, 6 metros a favor e contra a direção predominante do vento. Foi então realizada avaliação de toxicidade em diferentes dias nas plantas de sorgo após a aplicação dos herbicidas. Os sintomas de todas as formulações foram mais intensos nas plantas próximas do local da aplicação, sendo esses ainda mais acentuados ao longo da linha onde a direção do vento foi predominante. No geral, independente da distância, o Gamit 360 CS® causou menor toxicidade a bioindicadora. Conclui-se que dentre as formulações avaliadas, Gamit 360 CS® apresenta menor volatilização e consequentemente menor é o risco de contaminações de culturas vizinhas e do ambiente. As outras duas formulações possuem maior potencial de volatilização.Volatilization plays an important role in the process of herbicide dispersion in the environment. The physicochemical characteristics of the clomazone molecule indicate its volatility potential. The present study aimed to evaluate the volatilization rate of three clomazone formulations under field conditions using indicator plants and wind tunnels. Transparent polyethylene tunnels were placed on a sorghum (Sorghum bicolor) field parallel to the prevalent wind direction, and the herbicide formulations were applied in plastic trays containing 10 kg of sieved soil and placed at the center of the tunnel. The experiment was arranged in a slip-plot design with four replications. The main plots were represented by different formulations of the herbicides: Gamit 360 CS®, Gamit 500 EC® and Gamit Star®, and control plots without herbicide application. The sub-plots represented the distances from the application site: 1, 2, 3, 4, 5, 6 meters. Herbicide injury in sorghum was then assessed at different days after application. The symptoms of all formulations were more intense in the plants that were closer to the application site, and were even more severe in the prevailing wind direction. In general, regardless of the application distance, Gamit 360 CS® caused less injury to the sorghum. It is concluded that among the formulations assessed, Gamit 360 CS® has a lower volatilization rate and, consequently, lower contamination risk of neighboring crops and the environment. The other two formulations have higher volatility potential

Response of Southern Cutgrass and Peruvian Watergrass (Leersia hexandra Sw. and Luziola peruviana Juss.) to the herbicide glyphosate

The southern cutgrass and peruvian watergrass are perennial weeds frequently found in paddy areas in southern Brazil. The control of these species is done in the winter and/or on the pre-planting of rice through the association of chemical and mechanical methods. However, in recent years, chemical control of these species with the use of non-selective herbicides such as glyphosate, has not been efficient in moist or poorly drained areas, a common situation found in flooded rice fields. In this context, the investigation of the efficiency of glyphosate to control this weeds is very important, since there are not herbicides commercially available to control this species in post-emergence applications of the rice crop. Therefore, the objectives of this study were: (i) to evaluate southern cutgrass and peruvian watergrass sensitivity to different formulations of glyphosate (Chapter I), (ii) evaluate southern cutgrass and peruvian watergrass control with different formulations of glyphosate at different soil moisture levels (Chapter II). Based on the results obtained it was concluded that these species exhibit differential sensitivity to glyphosate been Leersia hexandra is more sensitive than Luziola peruviana. Glyphosate formulation influences control efficiency, where Transorb Roundup® is more effective in controlling Luziola peruviana. Transorb R Roundup® and Roundup Ultra® provide the best control of the two species. The soil moisture content affects glyphosate efficacy, and the control of the both species is difficult in flooded soil conditions. At flooded soil condition Luziola peruviana has 10 increased tolerance to glyphosate compared to other soil moisture níveis and Leersia hexandra.As espécies de grama-boiadeira são plantas daninhas perenes, encontradas com frequência nas lavouras orizícolas na região Sul do Brasil. O controle destas espécies é realizado na entressafra e/ou no pré-plantio da cultura do arroz através da associação do manejo químico e mecânico. Entretanto, nos últimos anos, o controle químico destas espécies com a utilização de herbicidas dessecantes, como o glyphosate, não é eficiente em áreas com solo úmido ou mal drenadas, situação frequentemente encontrada nas lavouras de arroz irrigado. Nesse contexto, a investigação da susceptibilidade das espécies de grama-boiadeira ao controle químico pelo glyphosate torna-se de fundamental importância, uma vez que não estão disponíveis no mercado herbicidas seletivos para o controle em pósemergência destas espécies na cultura do arroz. Em vista do exposto, os objetivos do presente trabalho foram: (i) avaliar a susceptibilidade das espécies de gramaboiadeira ao controle químico com diferentes formulações de glyphosate (Capítulo I); (ii) avaliar a susceptibilidade das espécies de grama-boiadeira ao controle químico com o herbicida glyphosate em diferentes níveis de umidade do solo. (Capítulo II). Com base nos resultados obtidos concluiu-se que as espécies de grama-boiadeira apresentam sensibilidade diferencial ao herbicida glyphosate, sendo a espécie Leersia hexandra mais sensível em comparação a Luziola peruviana. As formulações de glyphosate influenciam na susceptibilidade das espécies ao controle, sendo que, o Roundup Transorb® proporciona controle mais satisfatório de Luziola peruviana. 8 Roundup Transorb R® e Roundup Ultra® proporcionam melhor controle das espécies de grama-boiadeira. O teor de umidade do solo afeta a susceptibilidade das espécies de grama-boiadeira ao herbicida glyphosate, sendo que o controle das duas espécies é dificultado em condições de solo alagado. Em condição de solo alagado Luziola peruviana possui maior tolerância ao glyphosate quando comparada aos outros níveis de umidade do solo e à espécie Leersia hexandra

Plantas indicadoras de clomazone na fase vapor

A volatilização representa um processo importante no deslocamento de agrotóxicos para o ambiente. As características físico-químicas da molécula do clomazone indicam que este possui potencial de volatilização. Em vista do exposto, para a realização deste estudo, foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar a suscetibilidade das espécies: pepino, melão, milho, sorgo e arroz a diferentes formulações do herbicida clomazone na fase vapor. Para isso, foram utilizadas caixas de vidro hermeticamente fechadas, com a presença de diferentes formulações de clomazone e as espécies vegetais. As formulações utilizadas foram Gamit 360 CS®, Gamit 500 EC® e Gamit Star®. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que, dentre as espécies avaliadas, independente da formulação utilizada, a de menor tolerância ao herbicida clomazone na fase vapor foi o sorgo, seguido do milho e do arroz

Suscetibilidade de duas Gramas-boiadeiras a diferentes formulações de glyphosate

A utilização do herbicida glyphosate para o controle químico das espécies de gramas-boiadeiras nas lavouras orizícolas não tem se mostrado eficiente. Nesse contexto, a investigação do controle dessas espécies com o glyphosate torna-se de fundamental importância, uma vez que não estão disponíveis no mercado herbicidas seletivos para o controle dessas em pós-emergência na cultura do arroz irrigado. Em vista do exposto, o objetivo do presente estudo foi avaliar a suscetibilidade das gramas-boiadeiras a diferentes formulações de glyphosate. Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação em esquema fatorial. No primeiro experimento, o fator A constituiu-se de duas formulações de glyphosate (sal potássico e isopropilamina) e o fator B de nove doses dos herbicidas (zero; 175; 350; 700; 1400; 2800; 5600; 11200; 22400g e.a. ha-1). No segundo experimento, o fator A constituiu-se de duas espécies de gramas-boiadeiras (Leersia hexandra e Luziola peruviana), o fator B de três formulações do glyphosate (sal amônio, potássico e isopropilamina) e o fator C de nove doses dos herbicidas (zero; 87,5; 175; 350; 700; 1400; 2800; 5600; 11200g e.a. ha-1). Com base nos resultados obtidos, foi possível observar que as espécies apresentaram diferença de suscetibilidade ao herbicida glyphosate. Além disso, Leersia hexandra foi mais sensível em comparação a Luziola peruviana. As formulações de glyphosate influenciaram na suscetibilidade das espécies ao controle, sendo que, Roundup Transorb R® e Roundup Ultra® proporcionam melhor controle das espécies de gramas-boiadeiras