A Review of the Aquatic Environmental Fate of Triclopyr and its Major Metabolites

The purpose of this paper is to provide an overview of the aquatic environmental fate of triclopyr and its major metabolites, TCP and TMP. This review is primarily based on results of laboratory and field studies conducted by various Federal Agencies and the registrant to support the US aquatic registration for triclopyr TEA.

Effects of Triclopyr on Variable-Leaf Watermilfoil

The objective of the study described here was to determine the effect on variable-leaf watermilfoil of various combinations of triclopyr concentrations and exposure times using dosage rates that controlled Eurasian watermilfoil under laboratory and field conditions (Netherland and Getsinger 1992, Getsinger et al. 1997, Petty et al. 1998).

Avaliação da sensibilidade de organismos aquáticos e terrestres ao triclopyr

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Calotrope (Calotropis procera) control

Calotrope [Calotropis procera (Aiton) W.T.Aiton] is an exotic shrub or small tree species that is currently invading the tropical savannahs of northern Australia. A chemical trial involving 11 herbicides and four application methods (foliar, basal bark, cut stump and soil applied) was undertaken to identify effective chemicals to control calotrope. Of the foliar herbicides tested, imazapyr provided 100% mortality at the rates applied, and the higher rate of metsulfuron-methyl killed 100% of the treated plants. The herbicides 2,4-D butyl ester, fluroxypyr, triclopyr and triclopyr/picloram killed greater than 80% of the plants when applied by a basal bark or cut stump (when cut 5cm above ground level) method of application. Plants cut close to ground level (5cm) were controlled more effectively than plants cut 20cm above ground level. Chemical control (foliar and cut stump spraying) is a cost effective tool to treat calotrope densities <800plants/ha. Adoption of pasture management practices that promote perennial grasses, in conjunction with strategic chemical control, would further increase the effectiveness and reduce the costs of controlling vast areas of this weed.

Control of the invasive liana, Hiptage benghalensis

The liana, hiptage (Hiptage benghalensis), is currently invading the wet tropics of northern Queensland and remnant bushland in south-eastern Queensland, Australia. Trials using seven herbicides and three application methods (foliar, basal bark, and cut stump) were undertaken at a site in north Queensland (158 700 hiptage plants ha−1). The foliar-applied herbicides were only effective in controlling the hiptage seedlings. Of the foliar herbicides trialed, dicamba, fluroxypyr, and triclopyr/picloram controlled >75% of the treated seedlings. On the larger plants, the cut stump applications were more effective than the basal bark treatments. Kills of >95% were obtained when the plants were cut close to ground level (5 cm) and treated with herbicides that were mixed with diesel (fluroxypyr and triclopyr/picloram), with water (glyphosate), or were applied neat (picloram). The costings for the cut stump treatment of a hiptage infestation (85 000 plants ha−1), excluding labor, would be $A14 324 ha−1 using picloram and $A5294 ha−1 and $A2676 ha−1, respectively, using glyphosate and fluroxypyr. Foliar application using dicamba for seedling control would cost $A1830 ha−1. The costs range from 2–17 cents per plant depending on the treatment. A lack of hiptage seeds below the soil surface, a high germinability (>98%) of the viable seeds, a low viability (0%) of 2 year old, laboratory-stored fruit, and a seedling density of 0.1 seedlings m−2 12 months after a control program indicate that hiptage might have a short-term seed bank. Protracted recolonization from the seed bank would therefore be unlikely after established seed-producing plants have been controlled.

Responses of two species of mesquite to initial and follow-up applications of selected herbicides in a potted trial

Quilpie mesquite (Prosopis velutina) is an invasive woody weed that is believed to have been introduced into south-west Queensland in the 1930s. Following the withdrawal of 2,4,5-T, research on P. pallida resulted in revised recommendations for control of all Prosopis spp. in Queensland. Adoption of many of these recommendations for Quilpie mesquite control produced substandard results. Following a pilot trial, a shade-house experiment was conducted to determine the differences in susceptibility of two species of mesquite, P. velutina and P. pallida, to commonly available herbicides. It was hypothesized that P. velutina was less susceptible than P. pallida, based upon claims that the registered chemical recommendations for Prosopis spp. were not sufficiently effective on P. velutina. Nine foliar herbicide treatments were applied to potted shade-house plants. Treatment effects indicated differing susceptibility between the two species. P. velutina consistently showed less response to metsulfuron, fluroxypyr, 2,4-D/picloram and triclopyr/picloram, compared to the glyphosate formulations, where negligible differences occurred between the two species. The response to glyphosate was poor at all rates in this experiment. Re-application of herbicides to surviving plants indicated that susceptibility can decrease when follow-up application is in autumn and the time since initial application is short. The relationship between leaf structure and the volume of spray adhering to a plant was assessed across species. The herbicide captured by similar-sized plants of each species differed, with P. pallida retaining a greater volume of herbicide.

The control of climbing asparagus (Asparagus africanus Lam.) in remnant Brigalow scrub in south-east Queensland

A replicated trial was conducted at Tallegalla in south-east Queensland to assess the effectiveness of a range of control methods for climbing asparagus Asparagus africanus Lam. A total of 18 treatments using mechanical, cut stump, basal bark, foliar spray and splatter gun techniques were trialled with a range of herbicides and application rates. Removing the plant and placing it above the ground surface was most effective in killing climbing asparagus. Basal bark spraying of 24 g triclopyr ester (40 mL Garlon® 600) or 10 g fluroxypyr ester (50 mL Starane® 200) L-1 diesel and the cut stump application of neat diesel or 225 g glyphosate (500 mL Glyphosate CT®) L-1 water offered the best chemical control of climbing asparagus.

Stem injection: a control technique often overlooked for exotic woody weeds

In the rangelands of northern Australia, basal bark, cut stump, hand applied residual herbicides and foliar spraying have traditionally been the main herbicide techniques for control of individual exotic woody weeds growing within scattered to medium density infestations. In this paper we report on the preliminary results of stem injection as an alternate technique for the control of yellow oleander ( Cascabela thevetia (L.) Lippold), a woody weed that is difficult to kill. A randomised complete block experiment comprising 12 herbicide treatments (including a control) and three replicates was undertaken. Two rates of triclopyr + picloram, hexazinone, glyphosate, 2,4- D + picloram and metsufuron methyl and one rate of imazapyr were tested. At 15 months after application, triclopyr + picloram, glyphosate, 2,4-D + picloram and imazapyr all recorded high mortality (>90%) for at least one application rate. These results suggest that stem injection warrants further investigation as a control technique for other exotic woody weeds growing in rangelands.

Testing the efficacy of low volume herbicide applications on Chromolaena odorata

Siam Weed (Chromoleana odorata) is the target of an eradication program in north Queensland; however some infestations occur on ground inaccessible to high volume, ground based herbicide spray equipment. Four foliar herbicides were applied to dense infestations of mature Siam Weed in March 2009, near Townsville, north Queensland. Low volume, high concentration solutions containing 40 g L-1 a.i. glyphosate, 1.2 g L-1 a.i metsulfuron-methyl, 10 g L-1 a.i. fluroxypyr + 0.7 g L-1 a.i. aminopyralid and 15 g L-1 a.i. triclopyr + 5 g L-1 a.i. picloram + 0.4 g L-1 a.i. aminopyralid were applied using a 5 L backpack and hand gun (or splatter gun). Relatively small amounts (approximately 24-28 mL) of the high concentration solutions were applied to each bush and assessments of the replicated treated and untreated control plots were conducted 76, 207 and 356 days after treatment. These assessments demonstrated that the fluroxypyr and triclopyr based herbicides controlled 96 to 100% of plants. The metsulfuron-methyl and glyphosate based herbicides controlled 40 and 57% of plants respectively 12 months after treatment, when 3% of untreated control plants were dead. The trial demonstrated that this application method and either of two herbicides provides an additional tool for controlling Siam weed in remote areas, which are inaccessible to traditional higher volume foliar herbicide applications. Lower volume herbicide solutions reduce the volume of water and thus the effort needed to effectively treat less accessible infestations.

Foliar herbicide control of sticky florestina (Florestina tripteris DC.)

Sticky florestina (Florestina tripteris DC.) is an annual exotic weed that has become naturalised near the townships of Tambo and Barcaldine in central western Queensland, Australia. Three experiments conducted near Barcaldine identified foliar herbicides effective in killing sticky florestina plants and in providing residual activity to reduce recruitment from the soil seed bank. An initial chemical screening experiment evaluated the efficacy of 28 herbicide treatments. The most promising herbicides were then further evaluated in two response-rate experiments. Overall, 2,4-D/picloram, aminopyralid/fluroxypyr, clopyralid, metsulfuron-methyl and triclopyr/picloram proved to be the most effective selective herbicides. Two of these, metsulfuron-methyl at 18 g active ingredient (a.i) ha–1 and 2,4-D + picloram at 900 g a.i. ha–1 + 225 g a.i. ha–1 have now been included in a minor use permit (PER11920) with the Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority (APVMA) for the control of sticky florestina in pasture, stock route, roadside and non-crop situations using both spot and boom-spray applications (APVMA 2010). The permit also allows the use of 2,4-D amine for the control of seedlings only.

Estrutura populacional e avaliação de métodos de controle da espécie exótica invasora Artocarpus heterophyllus Lamk. (Moraceae) no Parque Estadual da Ilha Grande, Angra do Reis, RJ Rio de Janeiro 2011

Atualmente, com o aumento no número de estudos sobre invasões biológicas, sabemos como ocorre o processo, suas causas e conseqüências. A prevenção ainda é a melhor maneira de limitar e diminuir o aumento no número de problemas associados às espécies exóticas e invasoras biológicas. A jaqueira, Artocarpus heterophyllus Lamk. (Moraceae), é uma espécie exótica invasora que foi introduzida no Brasil no período colonial. A principal estratégia de controle de A. heterophyllus tem sido o método mecânico conhecido como anelamento e o arranque de plântulas. Utilizando o Manual da TNC para Controle de Espécies Invasoras, este estudo objetivou propor um novo método de controle da jaqueira, e caracterizar a estrutura populacional da espécie. O estudo foi conduzido na Ilha Grande, localizada no município de Angra dos Reis, RJ, que é coberta por Mata Atlântica em diferentes estágios sucessionais. Testou-se um novo método químico que consistiu na injeção de herbicida Garlon diluído a 4% no tronco de árvores com DAP>15 cm. Ao todo 684 indivíduos distribuídos em 10 parcelas medindo 0,64 ha cada foram encontrados. A densidade media encontrada foi de 107 ind. / ha, com densidades variando entre 3340 ind. / ha, na classe Juvenis 1 (DAP < 5 cm) a 13 ind / ha na classe Adltos 2 (20.1 25.0). A área basal média encontrada foi de 3,692 m / ha. Os resultados mostraram que o método químico foi mais eficiente que o método mecânico. Após 60, 150 e 240 dias do tratamento inicial, os métodos diferiram significativamente. Os resultados demonstram que não há correlação entre a eficiência do método mecânico em relação ao DAP. Entretanto o método químico é dependente do DAP. Os resultados das taxas de mortalidade foram significantes para o tempo de resposta aos 60 dias (p = 0,009), 150 dias (p = 0,039) e 240 dias (p = 0.013), após teste estatístico Kruskal Wallis. As vantagens do método químico em relação ao mecânico são claras, onde menos dinheiro é gasto e mais resultados são gerados.

Inibição temporária do crescimento de plantas voluntárias de soja na cultura do girassol.

RESUMO: O controle de plantas voluntárias de soja (Glycine max ) é uma exigência estabelecida em lei. A criação do vazio sanitário determina o período na entressafra no qual não deve haver a presença no campo de plantas emergidas de soja. Essa deliberação visa reduzir o inóculo do fungo causador da ferrugem asiática da soja (Phakopsora pachyrhizi). Além disso, a competição imposta por essas plantas pode reduzir a produtividade das culturas em sucessão. O experimento foi conduzido a fim de avaliar o controle de plantas voluntárias de soja em cultivos de girassol (Helianthus annuus). Os tratamentos aplicados foram: testemunha capinada, testemunha sem capina, amônio glufosinato 40 g i.a. ha-1, amônio glufosinato 100 g i.a. ha-1, sulfentrazone 75 g i.a. ha-1, sulfentrazone 100 g i.a. ha-1, tembotrione 21 g i.a. ha-1, carfentrazone 4 g i.a. ha-1, saflufenacil 1,75 g i.a. ha-1, saflufenacil 3,5 g i.a. ha-1, triclopyr 120 g i.a. ha-1 e MSMA 197,5 g i.a. ha-1. O herbicida sulfentrazone nas doses de 75 e 100 g i.a. ha -1 causa fitotoxicidade ao girassol logo após a aplicação, porém há recuperação das plantas, sem prejuízo a produtividade da cultura. Esses mesmos tratamentos não causam morte total das plantas voluntárias de soja, mas paralisam temporariamente seu crescimento, evitando a competição com a cultura do girassol. O amônio glufosinato é eficaz no controle de plantas voluntárias de soja. No entanto, os sintomas de fitotoxicidade na cultura do girassol são elevados, refletindo em perda de rendimento da cultura. Os outros tratamentos não proporcionam controle satisfatório das plantas voluntárias de soja, além de causar redução na produtividade do girassol. ABSTRACT: The control of volunteer soybean (Glycine max) is regulated by law due to the host-free period which determines the interval that is not allowed the presence of soybean plants in fields. The decision aims to reduce the inoculum of the fungus that causes the Asian soybean rust (Phakopsora pachyrhizi). Furthermore, the competition imposed by volunteer soybean plants can reduce crop yields. The experiment was conducted to evaluate the control of volunteer soybean plants in sunflower (Helianthus annuus). The treatments were as follows: hoed check, check without hoeing, glufosinate ammonium 40 g ai ha-1, glufosinate ammonium 100 g ai ha-1, sulfentrazone 75 g ai ha-1, sulfentrazone 100 g ai ha-1, tembotrione 21 g ai ha-1, carfentrazone 4g ai ha-1, saflufenacil 1.75 g ai ha-1, saflufenacil 3.5 g ai ha -1, triclopyr 120 g ai ha-1 and MSMA 197.5 g ai ha-1. Sulfentrazone (75 and 100 g ai ha-1) caused phytotoxicity on sunflower plants, however there is recovery of plants and no yield losses. The same treatments do not cause the total death of volunteer soybean plants, however temporarily paralyze its growth and avoid competition with the sunflower crop. The glufosinate ammonium is effective in controlling volunteer soybean plants. However, symptoms of phytotoxicity in the sunflower crop are high, reflecting in yield losses. The other treatments do not provide satisfactory control of volunteer soybean plants and even cause reduction in sunflower productivity.

Genotoxic risk of herbicides to Anguilla anguilla L.

No contexto dos contaminantes aquáticos, os herbicidas são considerados como um dos grupos mais perigosos. Uma vez aplicados, estes são facilmente transportados para cursos de água, quer devido a uma pulverização pouco cuidada ou devido a fenómenos de escorrência superficial e/ou subterrânea. A presença destes agroquímicos no ambiente tem vindo a ser associada a efeitos nefastos em organismos não-alvo, como é o caso dos peixes. Contudo, existe ainda uma grande lacuna no que diz respeito à informação científica relacionada com o seu impacto genotóxico. Deste modo, a presente tese foi delineada com o intuito de avaliar o risco genotóxico em peixes de duas formulações de herbicidas: o Roundup®, que tem como princípio activo o glifosato, e o Garlon®, que apresenta o triclopir na base da sua constituição, produtos estes largamente utilizados na limpeza de campos agrícolas, assim como em florestas. Foi ainda planeado desenvolver uma base de conhecimento no que diz respeito aos mecanismos de dano do ADN. Como último objectivo, pretendeu-se contribuir para a mitigação dos efeitos dos agroquímicos no biota aquático, nomeadamente em peixes, fornecendo dados científicos no sentido de melhorar as práticas agrícolas e florestais. Este estudo foi realizado adoptando a enguia europeia (Anguilla anguilla L.) como organismo-teste, e submetendo-a a exposições de curta duração (1 e 3 dias) dos produtos comerciais mencionados, em concentrações consideradas ambientalmente realistas. Para a avaliação da genotoxicidade foram aplicadas duas metodologias: o ensaio do cometa e o teste das anomalias nucleares eritrocíticas (ANE). Enquanto o ensaio do cometa detecta quebras na cadeia do ADN, um dano passível de ser reparado, o aparecimento das ANE revela lesões cromossomais, sinalizando um tipo de dano de difícil reparação. O ensaio do cometa foi ainda melhorado com uma nova etapa que incluiu a incubação com enzimas de reparação (FPG e EndoIII), permitindo perceber a ocorrência de dano oxidativo no ADN. No que diz respeito ao Roundup®, o envolvimento do sistema antioxidante como indicador de um estado próoxidante foi também alvo de estudo. Uma vez que as referidas formulações se apresentam sob a forma de misturas, o potencial genotóxico dos seus princípios activos foi também avaliado individualmente. No caso particular do Roundup®, também foram estudados o seu surfactante (amina polietoxilada; POEA) e o principal metabolito ambiental (ácido aminometilfosfórico; AMPA). Os resultados obtidos mostraram a capacidade do Roundup® em induzir tanto dano no ADN (em células de sangue, guelras e fígado) como dano cromossómico (em células de sangue). A investigação sobre o possível envolvimento do stresse oxidativo demonstrou que o tipo de dano no ADN varia com as concentrações testadas e com a duração da exposição. Deste modo, com o aumento do tempo de exposição, os processos relacionados com o envolvimento de espécies reactivas de oxigénio (ERO) ganharam preponderância como mecanismo de dano no ADN, facto que é corroborado pela activação do sistema antioxidante observado nas guelras, assim como pelo aumento dos sítios sensíveis a FPG em hepatócitos. O glifosato e o POEA foram também considerados genotóxicos. O POEA mostrou induzir uma maior extensão de dano no ADN, tanto comparado com o glifosato como com a mistura comercial. Apesar de ambos os componentes contribuirem para a genotoxicidade da formulação, a soma dos seus efeitos individuais nunca foi observada, apontando para um antagonismo entre eles e indicando que o POEA não aumenta o risco associado ao princípio activo. Deste modo, realça-se a necessidade de regulamentar limiares de segurança para todos os componentes da formulação, recomendando, em particular, a revisão da classificação do risco do POEA (actualmente classificado com “inerte”). Uma vez confirmada a capacidade do principal metabolito do glifosato – AMPA – em exercer dano no ADN assim como dano cromossómico, os produtos da degradação ambiental dos princípios activos assumem-se como um problema silencioso, realçando assim a importância de incluir o AMPA na avaliação do risco relacionado com herbicidas com base no glifosato. A formulação Garlon® e o seu princípio activo triclopir mostraram um claro potencial genotóxico. Adicionalmente, o Garlon® mostrou possuir um potencial genotóxico mais elevado do que o seu princípio activo. No entanto, a capacidade de infligir dano oxidativo no ADN não foi demonstrada para nenhum dos agentes. No que concerne à avaliação da progressão do dano após a remoção da fonte de contaminação, nem os peixes expostos a Roundup® nem os expostos a Garlon® conseguiram restaurar completamente a integridade do seu ADN ao fim de 14 dias. No que concerne ao Roundup®, o uso de enzimas de reparação de lesões específicas do ADN associado ao teste do cometa permitiu detectar um aparecimento tardio de dano oxidativo, indicando deste modo um decaimento progressivo da protecção antioxidante e ainda uma incapacidade de reparar este tipo de dano. O período de pós-exposição correspondente ao Garlon® revelou uma tendência de diminuição dos níveis de dano, apesar de nunca se observar uma completa recuperação. Ainda assim, foi evidente uma intervenção eficiente das enzimas de reparação do ADN, mais concretamente as direccionadas às purinas oxidadas. A avaliação das metodologias adoptadas tornou evidente que o procedimento base do ensaio do cometa, que detecta apenas o dano nãoespecífico no ADN, possui algumas limitações quando comparado com a metodologia que incluiu a incubação com as enzimas de reparação, uma vez que a última mostrou reduzir a possibilidade de ocorrência de resultados falsos negativos. Os dois parâmetros adoptados (ensaio do cometa e teste das ANE) demonstraram possuir aptidões complementares, sendo assim recomendado a sua utilização conjunta com vista a efectuar uma avaliação mais adequada do risco genotóxico. Globalmente, os resultados obtidos forneceram indicações de grande utilidade para as entidades reguladoras, contribuindo ainda para a (re)formulação de medidas de conservação do ambiente aquático. Neste sentido, os dados obtidos apontam para a importância da avaliação de risco dos herbicidas incluir testes de genotoxicidade. A magnitude de risco detectada para ambas as formulações adverte para a necessidade de adopção de medidas restritivas em relação à sua aplicação na proximidade de cursos de água. Como medidas mitigadoras de impactos ambientais, aponta-se o desenvolvimento de formulações que incorporem adjuvantes selecionados com base na sua baixa toxicidade.

Controle em pós-emergência e características germinativas de agriãozinho

O agriãozinho é uma planta daninha de grande importância em pastagens do Brasil e apresenta destacada agressividade, sendo seu controle, portanto, desejável para o sucesso da produção forrageira. O objetivo deste trabalho foi avaliar o controle químico de Synedrellopsis grisebachii na fase reprodutiva e as suas consequências sobre as características germinativas dos aquênios da planta daninha. Os tratamentos constaram da aplicação dos herbicidas glyphosate (100, 200, 900 e 1.800 g ha-1), paraquat (34, 68, 300 e 600 g ha-1) e triclopyr (75, 150, 667 e 1.334 g ha-1), além da testemunha sem aplicação. Foram coletados aquênios aos 15 dias após a aplicação, sendo estes submetidos ao teste de germinação, determinando-se a porcentagem e o índice de velocidade de germinação. Após 29 dias em germinação, verificou-se a viabilidade dos aquênios não germinados, através do teste de tetrazólio. A eficácia dos herbicidas foi avaliada por meio de notas visuais de controle aos 7, 14, 21 e 28 DAA. Conclui-se que para o controle total de S. grisebachii, em estádio reprodutivo, é necessária a aplicação de 1.334 g ha-1 de triclopyr. Nesse estádio, a planta apresentou grande tolerância ao glyphosate e também ao paraquat. Quanto às características germinativas da progênie, o herbicida triclopyr nas doses de 150 e 667 g ha-1 promoveu redução na velocidade de germinação e na viabilidade, enquanto o glyphosate e paraquat não proporcionaram efeito.

Efeito de concentrações de herbicidas sobre aspectos biológicos de Fusarium sp. (isolado FCAV#940)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)