Modo de ação de nanoatrazina em Zea mays L. e plantas daninhas suscetíveis e tolerantes ao herbicida

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dc.contributor.advisorOliveira, Halley Caixeta de
dc.contributor.authorSousa, Bruno Teixeira de
dc.contributor.bancaFraceto, Leonardo Fernandes
dc.contributor.bancaSiqueira, Adriano Buzutti de
dc.contributor.bancaPimenta, José Antônio
dc.contributor.bancaMarkus, Catarine
dc.contributor.coadvisorDalazen, Giliardi
dc.coverage.extent191 p.
dc.coverage.spatialLondrina - PR
dc.date.accessioned2024-10-16T11:42:55Z
dc.date.available2024-10-16T11:42:55Z
dc.date.issued2024-04-25
dc.description.abstractO desenvolvimento de nanossistesmas carreadores visa melhorar a aplicação e disponibilização de ingredientes ativos (i.a.) na agricultura; e as propriedades físico- químicas destes sistemas são essenciais para o seu sucesso. A nanoencapsulação da atrazina potencializa a sua atividade herbicida no controle pós-emergente de plantas daninhas, porém, espera-se que o aumento na atividade herbicida não cause efeitos negativos sobre plantas de milho. Objetivou-se avaliar os efeitos da aplicação de três nanossistemas carreadores de atrazina e da formulação convencional deste herbicida na tolerância de plantas de milho e na suscetibilidade de duas espécies de plantas daninhas (Bidens pilosa e Raphanus sativus). As investigações foram divididas em três etapas. 1- Tolerância pós-emergente das plantas de milho às formulações atrazina comercial (ATZ) e atrazina contida em nanocápsulas (NCs) de poli(e-caprolactona) (PCL+ATZ), em NCs PCL+ATZ com revestimento de quitosana (PCL/CS+ATZ) ou NCs de zeína (ZN+ATZ), além das três nanoformulações sem i.a. (PCL, PCL/CS e ZN), com medidas morfológicas, fisiológicas e bioquímica das plantas; 2- Atividade herbicida das formulações ATZ, PCL+ATZ e ZN+ATZ em pós- emergência das plantas de B. pilosa e R. sativus, com avaliações fisiológicas e bioquímicas das plantas; 3- Atividade herbicida pós-emergente da formulação PCL/CS+ATZ em comparação às formulações ATZ e PCL+ATZ em plantas de B. pilosa, por aplicação foliar (com avaliações fisiológicas e controle de plantas) e por exposição das plantas às formulações via hidroponia (com avaliações fisiológicas e microscopia confocal). Os resultados obtidos foram: as formulações de nanoatrazina inibiram em maior proporção a atividade do FSII das plantas de milho. Os marcadores de estresse oxidativo (resultantes da inibição do FSII) e a atividade enzimática antioxidante foram observados em maior intensidade nas plantas de milho que receberam aplicação de nanoatrazina, enquanto nas plantas aplicadas com ATZ houve maior atividade detoxificante de glutationa S-transferase (GST) e menor nível de estresse. As plantas de milho apresentaram tolerância para todas as formulações testadas. As formulações PCL+ATZ e ZN+ATZ potencializaram a atividade herbicida de atrazina em B. pilosa e R. sativus, promovendo maior inibição da atividade do FSII e extravasamento de eletrólitos em relação a ATZ. Em plantas de B. pilosa, a aplicação de ZN+ATZ resultou na maior atividade enzimática antioxidante em relação as demais formulações. Para ambas espécies houve inibição da atividade detoxificante de GST. A atividade herbicida pós-emergente de PCL+ATZ foi potencializada com o revestimento por quitosana da formulação PCL/CS+ATZ, levando a maiores porcentagens de inibição do FSII e melhor controle de plantas daninhas. Já em exposição via hidroponia, a absorção radicular foi prejudicada, podendo ser observada a interação entre as NCs PCL/CS+ATZ e as camadas superficiais das raízes. Os três nanossistemas carreadores de atrazina testados aumentaram a eficiência do i.a. nas aplicações em pós-emergência. O combate ao estresse oxidativo é um mecanismo importante de tolerância das plantas de milho à nanoatrazina. O modo de ação de nanoatrazina variou conforme a espécie daninha alvo da aplicação. As interações entre cargas elétricas das NCs e das camadas externas das plantas são ponto chave para o sucesso da aplicação.
dc.description.abstractother1The development of carrier nanosystems aims to improve the application and availability of active ingredients (a.i.) in agriculture; and the physicochemical properties of these systems are essential for their success. The nanoencapsulation of atrazine enhances its herbicidal activity in the post-emergence control of weeds, however, it is expected that the increase in herbicidal activity will not cause negative effects on corn plants. The objective was to evaluate the effects of the application of three atrazine- carrying nanosystems and the conventional formulation of this herbicide on the tolerance of corn plants and the susceptibility of two weed species (Bidens pilosa and Raphanus sativus). The investigations were divided into three stages. 1- Post- emergence tolerance of corn plants to commercial atrazine (ATZ) and atrazine formulations contained in poly(e-caprolactone) nanocapsules (NCs) (PCL+ATZ), in PCL+ATZ NCs with chitosan coating (PCL/ CS+ATZ) or zein NCs (ZN+ATZ), in addition to the three nanoformulations without AI (PCL, PCL/CS and ZN), with morphological, physiological and biochemical measurements of plants; 2- Herbicidal activity of ATZ, PCL+ATZ and ZN+ATZ formulations in post-emergence of B. pilosa and R. sativus plants, with physiological and biochemical evaluations of the plants; 3- Post-emergence herbicidal activity of the PCL/CS+ATZ formulation in comparison to the ATZ and PCL+ATZ formulations on B. pilosa plants, by foliar application (with physiological evaluations and plant control) and by exposure of the plants to the formulations via hydroponics (with physiological assessments and confocal microscopy). The results obtained were: nanoatrazine formulations inhibited the photosystem II (PSII) activity of corn plants to a greater extent. Oxidative stress markers (resulting from PSII inhibition) and antioxidant enzymatic activity were observed in greater intensity in corn plants that received application of nanoatrazine, while in plants applied with ATZ there was greater detoxifying activity of glutathione S- transferase (GST) and lower stress levels. Corn plants showed tolerance to all formulations tested. The PCL+ATZ and ZN+ATZ formulations enhanced the herbicidal activity of atrazine in B. pilosa and R. sativus, promoting greater inhibition of PSII activity and electrolyte leakage in relation to ATZ. In B. pilosa plants, the application of ZN+ATZ resulted in the highest antioxidant enzymatic activity in relation to the other formulations. For both species there was inhibition of the detoxifying activity of GST. The post-emergence herbicidal activity of PCL+ATZ was enhanced with the chitosan coating of the PCL/CS+ATZ formulation, leading to higher percentages of FSII inhibition and better weed control. However, when exposed via hydroponics, root absorption was impaired, and the interaction between the PCL/CS+ATZ NCs and the superficial layers of the roots could be observed. The three atrazine-carrying nanosystems tested increased the efficiency of a.i. in post-emergence applications. Combating oxidative stress is an important mechanism of corn plant tolerance to nanoatrazine. The mode of action of nanoatrazine varied depending on the weed species targeted for application. The interactions between the electrical charges of the NCs and the external layers of the plants are a key point for the success of the application.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18071
dc.languagepor
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Agronomia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Agronomia
dc.subjectBidens pilosa L.
dc.subjectEstresse oxidativo em plantas
dc.subjectFSII
dc.subjectNanoherbicida
dc.subjectRaphanus sativus L.
dc.subjectMilho - Cultivo
dc.subjectPlantas daninhas - Controle químico
dc.subjectHerbicidas - Uso - Milho
dc.subject.capesCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.cnpqCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.keywordsBidens pilosa L.
dc.subject.keywordsNanoherbicide
dc.subject.keywordsOxidative stress in plants
dc.subject.keywordsPSII
dc.subject.keywordsRaphanus sativus L.
dc.titleModo de ação de nanoatrazina em Zea mays L. e plantas daninhas suscetíveis e tolerantes ao herbicida
dc.title.alternativeMode of action of nanoatrazine on Zea mays L. and weeds susceptible and tolerant to the herbicide
dc.typeTesept_BR
dcterms.educationLevelDoutoradopt_BR
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agráriaspt_BR

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