Weed management strategies for farming systems with herbicide tolerant cotton.

The introduction of glyphosate tolerant cotton has significantly improved the flexibility and management of a number of problem weeds in cotton systems. However, reliance on glyphosate poses risks to the industry in term of glyphosate resistance and species shift. The aims of this project were to identify these risks, and determine strategies to prevent and mitigate the potential for resistance evolution. Field surveys identified fleabane as the most common weed now in both irrigated and dryland system. Sowthistle has also increased in prevalence, and bladder ketmia and peachvine remained common. The continued reliance on glyphosate has favoured small seeded, and glyphosate tolerant species. Fleabane is both of these, with populations confirmed resistant in grains systems in Queensland and NSW. When species were assessed for their resistance risk, fleabane, liverseed grass, feathertop Rhodes grass, sowthistle and barnyard grass were determined to have high risk ratings. Management practices were also determined to rely heavily on glyphosate and therefore be high risk in summer fallows, and dryland glyphosate tolerant and conventional cotton. Situations were these high risk species are present in high risk cropping phases need particular attention. The confirmation of a glyphosate resistance barnyard grass population in a dryland glyphosate tolerant cotton system means resistance is now a reality for the cotton industry. However, experiments have shown that resistant populations can be managed with other herbicide options currently available. However, the options for fleabane management in cotton are still limited. Although some selective residual herbicides are showing promise, the majority of fleabane control tactics can only be used in other phases of the cotton rotation. An online glyphosate resistance tool has been developed. This tool allows growers to assess their individual glyphosate resistance risks, and how they can adjust their practices to reduce their risks. It also provides researchers with current information on weed species present and practices used across the industry. This tool will be extremely useful in tailoring future research and extension efforts. Simulations from the expanded glyphosate resistance model have shown that glyphosate resistance can be prevented and managed in glyphosate-tolerant cotton farming systems. However, for strategies to be successful, some effort is required. Simulations have shown the importance of controlling survivors of glyphosate applications, using effective glyphosate alternatives in fallows, and combining several effective glyphosate alternatives in crop, and these are the key to the prevention and management of glyphosate resistance.

Changes in weed species since the introduction of glyphosate-resistant cotton

Weed management practices in cotton systems that were based on frequent cultivation, residual herbicides, and some post-emergent herbicides have changed. The ability to use glyphosate as a knockdown before planting, in shielded sprayers, and now over-the-top in glyphosate-tolerant cotton has seen a significant reduction in the use of residual herbicides and cultivation. Glyphosate is now the dominant herbicide in both crop and fallow. This reliance increases the risk of shifts to glyphosate-tolerant species and the evolution of glyphosate-resistant weeds. Four surveys were undertaken in the 2008-09 and 2010-11 seasons. Surveys were conducted at the start of the summer cropping season (November-December) and at the end of the same season (March-April). Fifty fields previously surveyed in irrigated and non-irrigated cotton systems were re-surveyed. A major species shift towards Conyza bonariensis was observed. There was also a minor increase in the prevalence of Sonchus oleraceus. Several species were still present at the end of the season, indicating either poor control and/or late-season germinations. These included C. bonariensis, S. oleraceus, Hibiscus verdcourtii and Hibiscus tridactylites, Echinochloa colona, Convolvulus sp., Ipomea lonchophylla, Chamaesyce drummondii, Cullen sp., Amaranthus macrocarpus, and Chloris virgata. These species, with the exception of E. colona, H. verdcourtii, and H. tridactylites, have tolerance to glyphosate and therefore are likely candidates to either remain or increase in dominance in a glyphosate-based system.

Seletividade de diferentes herbicidas à base de glyphosate a soja RR

Com o objetivo de avaliar a seletividade de variedades de soja transgênica (CD 214 RR e M-SOY 8008 RR) a diferentes herbicidas à base de glyphosate (Roundup Ready, Roundup Transorb, Roundup Original, Roundup WG, Polaris, Gliz, Glifosato Nortox e Trop), foi desenvolvido experimento em condições de campo, no ano agrícola 2005/2006, na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Produção da UNESP, campus de Jaboticabal, SP. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, num esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os herbicidas foram aplicados na dose de 1,2 kg ha-1 de equivalente ácido de glyphosate, quando as plantas de soja se encontravam com a segunda folha trifoliolada totalmente expandida. Não foram observados sintomas de intoxicação dos herbicidas nas plantas de soja. Quanto às demais características avaliadas, a interação variedade x herbicida não foi significativa, indicando que os fatores comportaram-se de forma independente. Entre as variedades, as plantas de M-SOY 8008 RR apresentaram maior altura e número de nós, porém obtiveram menor produtividade de grãos que as de CD 214 RR, devido ao menor número de grãos por vagem. No tocante aos herbicidas, não houve diferença significativa entre eles, ou seja, eles não influenciaram o desenvolvimento vegetativo e reprodutivo das plantas de soja.

Manejo de plantas daninhas em soja geneticamente modificada tolerante ao glyphosate

Os sistemas de produção transgênicos, assim como os convencionais, exigem, além do controle químico, a adoção de outras estratégias de manejo de plantas daninhas. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o controle químico de plantas daninhas, em soja geneticamente modificada (transgênica) tolerante ao herbicida glyphosate associado a coberturas vegetais, na entressafra. O experimento foi instalado em área experimental da FCAV/Unesp, Jaboticabal (SP). O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Nas parcelas, foram avaliadas as coberturas vegetais de Brachiaria brizantha (braquiarão cv. Marandu), Pennisetum americanum (milheto forrageiro cv. BN2) e vegetação espontânea, e, nas subparcelas, os herbicidas glyphosate, chlorimuron - ethyl + lactofen em mistura e fluazifop-p-butyl em aplicação sequencial, além de duas testemunhas sem aplicação. A cobertura com braquiarão contribuiu para o controle químico, exercendo supressão das plantas daninhas. A aplicação única de 720 g e.a. ha-1de glyphosate, independentemente da cobertura vegetal utilizada na entressafra, foi suficiente para o controle adequado de Acanthospermum hispidum, Alternanthera tenella, Amaranthus sp., Bidens pilosa, Xanthium strumarium, Cenchrus echinatus, Digitaria sp. e Eleusine indica, com resultados similares ao tratamento (chlorimuron-ethyl + lactofen) + fluazifop-p-buthyl. Comparados à testemunha capinada, os herbicidas testados não afetaram a altura das plantas, massa seca da parte aérea, massa de 100 grãos e a produtividade de grãos. As plantas de soja crescidas sobre os resíduos vegetais de braquiarão e milheto forrageiro apresentaram maior altura, porém, nenhuma outra característica avaliada na cultura foi influenciada pelas coberturas.

Glyphosate e adubação foliar com manganês na cultura da soja transgênica

Com base na hipótese de que a soja transgênica tolerante ao glyphosate necessitaria da adição complementar de manganês devido a alterações na absorção e no metabolismo do elemento pelas plantas, objetivou-se estudar a interação da soja transgênica pulverizada com glyphosate e a adubação foliar com manganês. Foi desenvolvido experimento em campo, no ano agrícola 2007/2008, na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Produção da UNESP, campus de Jaboticabal, SP. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, no esquema fatorial 4 x 4, com quatro repetições. Foram avaliados quatro manejos de plantas daninhas [glyphosate (p.c. Roundup Ready) a 0,72 e 1,20 kg ha-1 de equivalente ácido, fluazifop-p-butyl + fomesafen (p.c. Fusiflex) a 0,25 + 0,25 kg ha-1 e testemunha capinada, sem herbicida] e quatro doses (0, 42, 84 e 126 g ha-1) de manganês em aplicação foliar na soja. Os tratamentos estudados não alteraram significativamente a produtividade de grãos, os teores de manganês no solo, a altura e a matéria seca das plantas de soja. Apenas a mistura fluazifop-p-butyl mais fomesafen ocasionou injúrias visuais nas plantas, porém os sintomas ficaram restritos às folhas que interceptaram o jato de pulverização. Para massa de 100 grãos, os herbicidas estudados não diferiram da testemunha; no entanto, as plantas tratadas com 0,72 kg ha-1 de glyphosate apresentaram menor massa de grãos. A aplicação de manganês não influenciou os teores do elemento nas plantas tratadas com glyphosate e naquelas sem herbicida. Portanto, o glyphosate não prejudicou a absorção ou o metabolismo do manganês pela planta, e o crescimento e desenvolvimento das plantas tratadas foram estatisticamente similares aos das não tratadas com herbicidas.

Controle de plantas daninhas na cultura de soja resistente ao glyphosate

O objetivo da pesquisa foi avaliar o controle de plantas daninhas em área cultivada com soja resistente ao herbicida glyphosate, sem a utilização de práticas complementares de manejo de plantas daninhas. Foram desenvolvidos experimentos, em condições de campo, nos anos agrícolas 2005/2006 e 2006/2007 em Jaboticabal (SP). Foram avaliadas duas cultivares de soja resistentes ao glyphosate (CD 214 RR e M-SOY 8008 RR), oito tratamentos de herbicidas (glyphosate, em aplicação única, nas doses de 0,48; 0,72; 0,96 e 1,20 kg ha-1 de equivalente ácido, associadas ou não a aplicação sequencial na dose de 0,48 kg ha-1), além de duas testemunhas, uma capinada e outra mantida infestada. As cultivares de soja influenciaram na infestação das espécies de plantas daninhas na área. Sem a aplicação de glyphosate, houve o predomínio de X. strumarium na área, desfavorecendo a ocorrência de outras espécies. Quando utilizado glyphosate, independentemente da dose, a infestação contabilizada aos 35 e 40 dias após a primeira aplicação, no primeiro e segundo ano, respectivamente, foi baixa. O controle de plantas daninhas na cultura da soja transgênica é diretamente influenciado pela dose de glyphosate, havendo controle satisfatório com a aplicação única de 0,96 kg ha-1 ou a sequencial de 0,48 + 0,48 kg ha-1 de glyphosate. em situação de menor infestação (2006/2007), a aplicação única de 0,48 kg ha-1 de glyphosate é suficiente para o controle das plantas daninhas. As cultivares de soja transgênica CD 214 RR e M-SOY 8008 RR influenciam diferencialmente a dinâmica das espécies de plantas daninhas, sendo o controle químico mais efetivo na situação de cultivo de M-SOY 8008 RR, em que houve menor diversidade e desenvolvimento das plantas daninhas.

Seletividade da soja transgênica tolerante ao glyphosate e eficácia de controle de Commelina benghalensis com herbicidas aplicados isolados e em misturas

O objetivo do trabalho foi avaliar os possíveis efeitos fitotóxicos de herbicidas aplicados em pós-emergência, isolados e em misturas, na soja transgênica (cv. M-SOY 8008 RR) tolerante ao glyphosate e no controle de plântulas de Commelina benghalensis. Os experimentos foram desenvolvidos no período de janeiro a maio de 2006, em vasos, mantidos em condições de ambiente não controlado, no Departamento de Fitossanidade, UNESP, Campus de Jaboticabal (SP). Os tratamentos avaliados foram: glyphosate (1,20 kg ha-1 e.a.), chlorimuron-ethyl (0,02 kg ha-1), lactofen (0,18 kg ha-1), fomesafen (0,25 kg ha-1), flumioxazin (0,025 kg ha-1), imazethapyr (0,10 kg ha-1), chlorimuron-ethyl (0,01 kg ha-1) mais lactofen (0,096 kg ha-1), chlorimuron-ethyl (0,01 kg ha-1) mais fomesafen (0,125 kg ha-1), lactofen (0,096kg ha-1) mais fomesafen (0,125 kg ha-1), as misturas de glyphosate (0,60kgha-1) com chlorimuron-ethyl (0,01 kg ha-1), lactofen (0,096 kg ha-1), fomesafen (0,125 kg ha-1), flumioxazin (0,0125 kg ha-1), imazethapyr (0,05 kg ha-1) e uma testemunha sem aplicação de herbicida. No experimento com C. benghalensis, testou-se também a aplicação seqüencial de glyphosate (0,96 mais 0,72 kg ha-1 e.a.). A associação de ghyphosate a herbicidas utilizados em soja convencional ocasionou danos visuais às plantas de soja. em alguns casos, como nas misturas de glyphosate com lactofen e glyphosate com flumioxazin, os sintomas foram severos, com necroses e pontos cloróticos nas folhas. Mesmo assim, essa fitointoxicação não influenciou no desenvolvimento vegetativo e reprodutivo da soja. A mistura de glyphosate a outros herbicidas, assim como a sua aplicação seqüencial, não foram eficazes no controle de C. benghalensis, nas doses testadas e quando as plantas estavam no estádio de 4 a 6 folhas totalmente expandidas.

Phenotypic and biochemical responses of sugarcane cultivars to glyphosate application

Sugarcane cultivars show varying degrees of herbicide susceptibility, with herbicide effects ranging from no injury to total plant eradication. In this study, phenotypic and biochemical responses to glyphosate were evaluated in three sugarcane cultivars. Herbicide tolerance of the three cultivars (IACSP93-3046, IACSP94-4004 and RB72454) was tested in a greenhouse experiment using a completely randomized design. The experiment consisted of four replications of treatments in a factorial arrangement of 3 cultivars × 6 glyphosate dosages (0, 1,440, 2,160, 2,880, 3,600 and 4,320 g a. e. ha-1). Intoxication symptoms, based on a percentage scale ranging from 0 (no injury) to 100 % (total plant death), and total chlorophyll content were recorded at 1, 2, 3, 6, 7, 10, 20 and 34 days after glyphosate application (DAA). Shikimate dehydrogenase and α-esterase isoenzyme assays were performed at 8, 24, 48, 72 and 144 h after application (HAA). Intoxication symptoms observed at 6 DAA ranged from 5 % at the lowest glyphosate dosage (1,440 g a. e. ha-1) to ~30 % at the highest dosage (4,320 g a. e. ha-1) across all cultivars. IACSP94-4004 and IACSP93-3046 were determined to be the most glyphosate-tolerant cultivars. Reduction in chlorophyll content was observed with high dosages of glyphosate at 6 DAA. The shikimate dehydrogenase banding pattern was generally conserved among cultivars and treatments, with the exception of the IACSP94-4004 cultivar, which showed alterations in the banding pattern of α-esterase after glyphosate application. © 2013 Society for Sugar Research & Promotion.

Teores foliares de macro e micronutrientes em milho tolerante ao glyphosate submetido à herbicidas

A serial of factors related to development of glyphosate-tolerant corn should be approached and best studied. This work was developed to evaluate foliar levels of N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn and Zn, besides the grain yield of glyphosate-tolerant corn (DKB390 RR hybrid). An experiment was carried out under field conditions, during the crop year of 2010/2011. A randomized complete block design with four repetitions was used to distribute the treatments in the field. Twelve herbicide treatments were studied: glyphosate (720, 1200 and sequential application of 960 plus 720 g ha(-1) of the acid glyphosate equivalent), atrazine (2500 g ha(-1)), nicosulfuron (60 g ha(-1)), mesotrione (192 g ha(-1)), tembotrione (100,8 g ha(-1)), atrazine plus glyphosate (1000 + 960 g ha(-1)), atrazine plus nicosulfuron (1000 + 20 g ha(-1)), atrazine plus mesotrione (1000 + 144 g ha(-1)) and atrazine plus tembotrione (1000 + 75,6 g ha(-1)) and one control treatment without herbicide. The glyphosate and mesotrione alone did not cause no visible injury to corn. The other herbicides caused intoxication symptoms classified as light (<5%). The treatments studied did not affect foliar levels of N, P, K, Ca, Mg, S, B, Mn and Zn in the corn plants. But, the plants treated with atrazine plus nicosulfuron had more leaf Fe content, and the plants sprayed with glyphosate (in the three doses) and atrazine, more accumulation of Cu in the leaf. The Grain yield of corn was reduced with application single of glyphosate (1200 g ha(-1)), nicosulfuron, tembotrione and with the mixture atrazine plus nicosulfuron.

Improved management of key northern region weeds: diverse problems, diverse solutions

The cropping region of northern Australia has a diverse range of cropping systems and weed flora. A fallow phase is commonly required between crops to enable the accumulation of stored soil water in these farming systems dominated by reduced tillage. During the fallow phase, weed control is important and is heavily reliant on herbicides. The most commonly used herbicide has been glyphosate. As a result of over-reliance on glyphosate, there are now seven confirmed glyphosate-resistant weeds and several glyphosate-tolerant species common in the region. As a result, the control of summer fallow weeds is become more complex. This paper outlines project work investigating improved weed control for summer fallows in the northern cropping region. Areas of research include weed ecology, chemical and non-chemical tactics, glyphosate resistance and resistance surveys. The project also has an economic and extension component. As a result of our research we have a better understanding of the ecology of major northern weeds and spread of glyphosate resistance in the region. We have identified and defined alternative herbicide and non-chemical approaches for the effective control of summer fallow weeds and have extended our research effectively to industry.

Reciprocal gene flow between conventional and genetically modified soybean cultivars

The objective of this work was to determine the reciprocal gene flow between two soybean cultivars, one tolerant and the other sensitive to glyphosate, as well as to use estimators to determine the outcrossing rate in the population and the number of hybrid seeds in the progeny. The experiment was composed of four blocks of 40 soybean rows, of which 20 rows of each cultivar (CD217 and CD219RR). At the R8 stage, five rows, distant 0.5, 1, 2, 4 and 8 m from the adjacent cultivar, were harvested, threshed and analyzed as for the occurrence of gene flow. As phenotypical markers, the trait color of flowers, hypocotil and pubescence, as well as the tolerance to glyphosate were used. The cultivars contrast for all the analyzed traits, each one conditioned by a single gene with two alleles, in a complete dominance interaction. In the tolerant cultivar progeny, the largest outcross rate was 0.27%, and in the sensitive cultivar progeny, 0.83% was identified; by the dilution effect hypothesis, the outcross rates in natural populations would be 0.104 and 0.388%, respectively. The reciprocal gene flow between CD217 and CD219RR cultivars is not the same in both directions. The proposed estimators are useful for determining the hybrid rates in seed samples.

Monitoring of glyphosate residues in herbicide tolerant soybeans from eight production areas of Brazil - 2005/2006 and 2006/2007 harvest seasons.

2008

Environmental and human health impacts of growing genetically modified herbicide-tolerant sugar beet: a life-cycle assessment

There is ongoing debate concerning the possible environmental and human health impacts of growing genetically modified (GM) crops. Here, we report the results of a life-cycle assessment (LCA) comparing the environmental and human health impacts of conventional sugar beet growing regimes in the UK and Germany with those that might be expected if GM herbicide-tolerant (to glyphosate) sugar beet is commercialized. The results presented for a number of environmental and human health impact categories suggest that growing the GM herbicide-tolerant crop would be less harmful to the environment and human health than growing the conventional crop, largely due to lower emissions from herbicide manufacture, transport and field operations. Emissions contributing to negative environmental impacts, such as global warming, ozone depletion, ecotoxicity of water and acidification and nutrification of soil and water, were much lower for the herbicide-tolerant crop than for the conventional crop. Emissions contributing to summer smog, toxic particulate matter and carcinogenicity, which have negative human health impacts, were also substantially lower for the herbicide-tolerant crop. The environmental and human health impacts of growing GM crops need to be assessed on a case-by-case basis using a holistic approach. LCA is a valuable technique for helping to undertake such assessments.

Glyphosate has low toxicity to citrus plants growing in the field

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Resposta de diferentes populações de Digitaria insularis ao herbicida glyphosate

Objetivou-se com estse trabalho avaliar o controle químico de diferentes populações de capim-amargoso (Digitaria insularis) pelo herbicida glyphosate por meio de curva de dose-resposta, além de propor tratamentos alternativos para as populações mais tolerantes. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema fatorial 5 x 9. As sementes de capim-amargoso foram coletadas em cinco locais: área de produção de grãos da Fazenda de Ensino, Pesquisa e Produção da UNESP, Jaboticabal (SP); área de produção comercial de grãos, localizada nos municípios de Campo Florido-MG e Rio Verde-GO; pomar de laranja, localizado no município de Matão (SP); e área não agrícola sem histórico da aplicação de glyphosate (Jaboticabal-SP). O glyphosate (0D, 1/4D, 1/2D, D, 2D, 4D e 8D, em que D é a dose recomendada de 1,5 kg ha-1 de equivalente ácido) e as suas associações [glyphosate + fluazifop-p-butil (1,5 + 0,25 kg ha-1) e glyphosate (1,5 kg ha-1) com sequencial de diuron + paraquat (0,20 + 0,40 kg ha-1 + 0,2% de surfatante)] foram pulverizados em plantas de sete a oito perfilhos e altura média de 20 cm. As populações de capim-amargoso de Campo Florido e Rio Verde foram consideradas suscetíveis; as de Jaboticabal e Matão, tolerantes; e a da área não agrícola, de sensibilidade intermediária. A associação de glyphosate ao fluazifop ou a sua aplicação com sequencial de diuron + paraquat foram eficazes no controle das populações mais tolerantes de capim-amargoso.