Desenvolvimento de nanocápsulas de poli-ε-caprolactona contendo o herbicida atrazina

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência do glyphosate no perfil bioquímico e fisiológico de populações de azevém (Lolium multiflorum) suscetíveis e resistentes ao herbicida

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Espectro de gotas e potencial de deriva de caldas contendo o herbicida 2,4-d amina em misturas em tanque

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Cobertura e depósito de calda herbicida em cana-de-açúcar em função da largura da barra de pulverização, declividade do terreno e condição meteorológica

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Uso do fluxofenim em trigo como protetor ao herbicida S-metolachlor

This work aimed to evaluate the effectiveness of fluxofenim used for seed treatment as safener in wheat, Ônix cultivar, treated with the herbicide S-metolachlor applied in pre-emergence. The study was divided in two steps. The first step consisted of an evaluation of fluxofenim’s safener potential for the reduction of visual symptoms of S-metolachlor injury in the field, and the treatments were S-metolachlor at 1,440 and 2,880 mL i.a. ha-1 and fluxofenim at 0, and 40 mL per 100 kg of seeds, and a control without herbicide. The second step was to evaluate glutathione S-transferase activity (GST). Herbicide phytotoxity was measured by way of visual symptoms at 3, 7, 15, and 30 days after emergence (DAE), dry matter from roots and leaves at 10 DAE. For the determination of GST activity, the canopy of plants was collected at 10 DAE and 15 days after treatment application. The wheat presented low tolerance to S-metolachlor at both rates, and fluxofenim increased S-metolachlor selectivity to wheat but not sufficiently, reducing plant population to a nonacceptable level. Gluthationa S-transferase activity for wheat increased when seeds treated with fluxofenim were submitted to S-metolachlor at 1,440 mL a.i. ha-1.

Oxidação eletroquímica do herbicida tebutiuron utilizando eletrodo do tipo DSA

Tebuthiuron (TBH) is a herbicide widely used in different cultures and known for its toxic effects. Electrochemical methods are promising for removing pollutants such as pesticides. This study showed the degradation of TBH using a DSA® anode operated at current densities of 50 to 200 mA cm-2. Removal presented pseudo-first order kinetics while high-pressure liquid chromatography (UV detection) showed two peaks, ascribed to degradation intermediates. The maximum percentage of total organic carbon removed was 12.9%. Ion chromatography revealed that higher concentrations of nitrate and nitrite ions formed with increasing current density.

Levantamento de ocorrência, alternativas de manejo, mecanismos de resistência e herança genética do capim-amargoso (Digitaria insularis) resistente ao herbicida glyphosate

O glyphosate é o principal herbicida utilizado no manejo de plantas daninhas na agricultura, aplicado em alguns sistemas de forma repetitiva ao longo de cada ano. Esta prática selecionou biótipos resistentes de espécies de plantas daninhas, sendo o capim-amargoso (Digitaria insularis) selecionado no Brasil. Portanto, se tornam necessários estudos para entender, manejar e reduzir a infestação do capim-amargoso resistente ao glyphosate. Dessa forma, esta pesquisa foi desenvolvida com os objetivos de: (i) mapear áreas do Brasil com possíveis infestações de capim-amargoso resistente ao glyphosate; (ii) avaliar alternativas químicas de seu manejo; (iii) elucidar os mecanismos de resistência ao glyphosate e; (iv) avaliar a herança genética dos genes que conferem resistência ao glyphosate. Para o desenvolvimento dos experimentos foram coletadas sementes de biótipos potencialmente resistentes de diversas regiões do Brasil onde ocorreram falhas de controle de D. insularis após a aplicação de glyphosate. Na primeira etapa da pesquisa foram realizados experimentos para determinação de uma dose discriminatória de triagementre as populações resistentes e suscetíveis ao glyphosate, através de curvas de dose-resposta, para identificar a resistência ao Glyphosate, sendo que estes dados foram utilizados para mapear a ocorrência de biótipos resistentes em algumas regiões do país. Na segunda etapa foi conduzido um experimento em casa-de-vegetação visando encontrar herbicidas alternativos ao Glyphosate para controle do capim-amargoso, utilizando herbicidas recomendados para as culturas do milho e algodão, tanto em condições de aplicação de pré como em pós-emergência da planta daninha. Na terceira etapa foram realizados ensaios para determinar a existência de absorção e translocação diferencial do glyphosate em biótipos suscetíveis e resistentes, juntamente com a análise molecular para comparar a região 106 do gene que codifica a EPSPs nestes biótipos. Por fim um estudo de polinização cruzada foi conduzido para avaliar se genes de resistência ao glyphosate são transferidos para a geração seguinte após inflorescências de biótipos suscetíveis serem acondicionadas com as de biótipos resistentes, submetendo a geração seguinte a experimentos de curva de dose-resposta com o glyphosate. Através do modelo de curva dose-resposta do programa estatístico R, determinou-se a dose de 960 g e.a ha-1, como a dose utilizada para triagem dos biótipos oriundos de diferentes regiões do Brasil. Com isto foram gerados mapas indicando a presença ou ausência de resistência ao herbicida, sendo que as região oeste do Paraná e sul do Mato Grosso do Sul apresentam maior número de localidades com a presença de biótipos resistentes. As alternativas de controle viáveis como pós-emergentes no estádio de um a dois perfilhos, foram os herbicidas Nicosulfuron, Imazapic + Imazapyr, Atrazine, Haloxifop-methyl e Tepraloxydim. Na pré-emergência do capim-amargoso os herbicidas Atrazine, Isoxaflutole, S-metolachlor, Clomazone, Diuron e Flumioxazin se apresentaram como eficazes para o controle desta espécie. Os resultados do experimento de absorção, translocação e comparação da região 106 não mostraram diferenças entre os biótipos resistente e suscetível. O experimento sobre cruzamento entre biótipos resistente e suscetível determinou a espécie D. insularis como autógama e sem transferência de genes que causam a resistência ao glyphosate.

Avaliação da influência do efeito de ultrassom na lixiviação de metais de placas de circuito impresso obsoletas.

Os equipamentos elétricos e eletrônicos (EEE) possuem uma grande importância na sociedade contemporânea, e estão presentes no cotidiano das pessoas de forma ubíqua. Com o aumento no consumo de EEE juntamente com a obsolescência precoce, surge um novo tipo de resíduo, chamado de Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos (REEE). Os REEE não devem ser descartados em aterros, pelo risco de contaminação e pelo desperdício de material. Assim, a reciclagem se faz necessária. As placas de circuito impresso (PCI) estão presentes na grande maioria do REEE e contem a maior variedade de metais, incluindo metais valiosos como Au, Ag, Pt e Cu. A complexidade torna a reciclagem destas placas muito difícil. Rotas hidrometalúrgicas tem surgido como uma alternativa mais limpa para o tratamento de PCI, em detrimento aos processos pirometalúrgicos. Nas rotas hidrometalúrgicas, os metais são extraídos pela lixiviação realizada por ácidos ou bases. O efeito ultrassônico tem sido empregado na síntese de novas substâncias e também em alguns casos no tratamento de resíduos. O processo central no uso de ultrassom é a cavitação acústica, capaz de produzir microbolhas na solução com temperatura da ordem de 5000 K e pressão de 500 atm localmente. Além disto, a implosão das bolhas de cavitação em meio heterogêneo causa um jato de solução na superfície, que pode alcançar velocidade de 100 m.s-1. Assim, esta tese tem como objetivo a investigação do efeito do ultrassom sobre PCI obsoletas. Dois efeitos foram investigados: o efeito da cominuição das PCI promovido pela cavitação e a influência da cavitação na lixiviação com ácido sulfúrico de Fe, Al e Ni. Os parâmetros investigados na cominuição foram: tipo de placa, granulometria da placa moída e potência de ultrassom. Os parâmetros de lixiviação avaliados foram: razão sólido-líquido (S/L), concentração de ácido e potência de ultrassom. Também foram realizados ensaios de lixiviação sonicados com meio oxidante. Foi feita a análise cinética para se determinar qual é o controle da reação de lixiviação.

Reciclagem de resíduos eletroeletrônicos: um estudo cinético da lixiviação ácida de ferro de placas de circuito impresso de microcomputadores.

O aumento no consumo mundial de novos aparelhos eletroeletrônicos aliado à redução no tempo de vida útil destes equipamentos tem como principal consequência ao meio ambiente a geração de resíduos. No Brasil, com a instituição da Política Nacional de Resíduos Sólidos, criou-se a obrigatoriedade legal da responsabilidade dos fabricantes pela logística reversa dos equipamentos eletroeletrônicos, incentivando pesquisas para o desenvolvimento dos métodos de reciclagem e tratamento dos materiais descartados. O processo de lixiviação foi avaliado como alternativa à etapa de separação magnética presente nas atuais rotas hidrometalúrgicas para recuperação de metais valiosos de placas de circuito impresso. Para avaliar a composição das placas, foi realizado ensaio de dissolução em água régia. As amostras foram moídas e submetidas a ensaios de lixiviação com ácido sulfúrico nas concentrações de 1 e 2mol/L, às temperaturas de 75ºC, 85ºC e 95ºC, durante 24 horas. Com ácido sulfúrico 2mol/L a 95ºC, o tempo necessário para se obter 100% de extração do ferro foi de 2 horas. Nestas condições, não foi detectada a presença de cobre dissolvido. A cinética da reação é controlada por reação química e obedece a equação .=1(1)3. A energia de ativação aparente do processo equivale a 90kJ/mol.

Estudo cinético da lixiviação de metais de placas de circuito impresso obsoletas.

O processo tradicional de recuperação de metais de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE) geralmente envolve processamento pirometalúrgico. Entretanto, o uso desta tecnologia para processar placas de circuito impresso (PCI) obsoletas pode levar à liberação de dioxinas e furanos, devido à decomposição térmica de retardantes de chama e resinas poliméricas presentes no substrato das placas. Portanto, este trabalho propõe uma rota hidrometalúrgica para recuperação de metais. O comportamento dos metais, com destaque para cobre, zinco e níquel, durante a lixiviação ácida, foi estudado em três temperaturas diferentes (35ºC, 65ºC e 75ºC), com e sem adição de um agente oxidante (peróxido de hidrogênio H2O2). A cinética de dissolução ácida desses metais foi estudada baseada na análise química por ICP-OES (Espectrometria de emissão ótica por plasma acoplado indutivamente) e EDX (Espectroscopia de fluorescência de raios-X por energia dispersiva). O balanço de massa e a análise química indicaram que a etapa de lixiviação sem adição de oxidante é pouco eficaz na extração dos metais, sendo responsável pela dissolução de menos do que 6% do total extraído. A 65ºC e H2SO4 1 mol/L, com adição de 5 mL de H2O2 (30%) a cada quinze minutos e densidade de polpa de 1 g / 10 mL, 98,1% do cobre, 99,9% do zinco e 99,0% do níquel foram extraídos após 4 horas. A cinética de dissolução desses metais é controlada pela etapa da reação química, seguindo, dependendo da temperatura, a equação 1 (1 XB)1/3 = k1.t ou a equação ln (1 XB) = k4.t.

Modelagem molecular voltada para a construção de um nanobiossensor para detecção do herbicida Imazaquin

In this study, our goal was develop and describe a molecular model of the enzyme-inhibiting interaction which can be used for an optimized projection of a Microscope Force Atomic nanobiosensor to detect pesticides molecules, used in agriculture, to evaluate its accordance with limit levels stipulated in valid legislation for its use. The studied herbicide (imazaquin) is a typical member of imidazolinone family and is an inhibitor of the enzymatic activity of Acetohydroxiacid Synthase (AHAS) enzyme that is responsible for the first step of pathway for the synthesis of side-chains in amino acids. The analysis of this enzyme property in the presence of its cofactors was made to obtain structural information and charge distribution of the molecular surface to evaluate its capacity of became immobilized on the Microscopy Atomic Force tip. The computational simulation of the system, using Molecular Dynamics, was possible with the force-field parameters for the cofactor and the herbicides obtained by the online tool SwissParam and it was implemented in force-field CHARMM27, used by software GROMACS; then appropriated simulations were made to validate the new parameters. The molecular orientation of the AHAS was defined based on electrostatic map and the availability of the herbicide in the active site. Steered Molecular Dynamics (SMD) Simulations, followed by quantum mechanics calculations for more representative frames, according to the sequential QM/MM methodology, in a specific direction of extraction of the herbicide from the active site. Therefore, external harmonic forces were applied with similar force constants of AFM cantilever for to simulate herbicide detection experiments by the proposed nanobiosensor. Force value of 1391 pN and binding energy of -14048.52 kJ mol-1 were calculated.

Destino no ambiente e comportamento agronômico de atrazina em resposta a doses e níveis de palha de espécies de cobertura de solo

The use of cover crops is a fundamental strategy to the weed management in Southern Brazil. In highly infested areas, the herbicides use is increasing, which increases the costs of the crops production as well as the environmental contamination. Oat and velvet bean plants havecontrasting characteristics regarding to residues decomposition speed and the capacity to immobilize Nitrogen in the soil, providing distinct results of weeds suppression throughout the time, and therefore, requiring distinct management strategies before, during, and after the corn crop establishment. The general objective of the experiment was to evaluate the environmental dynamics of the herbicide atrazine, the corn grain yield, and the efficiency of the weed control, considering areas with distinct history regarding the use of mulching, levels of straw and rates of atrazine. For this, the experiment was carried out in two parts: in the first part, two trials with the corn crop were established, one using oat and the other using velvet bean as cover crops. The experimental design used for both field trials was randomized complete blocks arrangement with four replications. The factor A was constituted by four levels of straw (0; 0.75x; 1.5x; 3x) and the factor B was constituted by four rates of the herbicide atrazine (0; 2100; 4200; 8400 g a i. ha-1). Soil samples were collected for greenhouse trialsto determine the persistence. Atrazine leaching evaluation was performed by chromatography using samples collected over the soil profile.In the field, the weed density, the fresh and dry weight and the yield of the corn were evaluated. In the greenhouse trials, the main variables evaluated were plant height and injury caused by the herbicide toxicity. In the second part, soils with distinct covering history were sampled, and the mineralization and sorption studies, both with 14C-atrazine, were conducted in the laboratory. The experimental design was randomized complete blocks arrangement with four replications. The results from the field experiment show that the high levels of straw above ground, isolated, were not efficient to control completely the weeds, and that high levels of velvet bean`s straw decreased the corn potential yield. The greenhouse trials showed that high levels of oat straw prevent the scape of atrazine to soil, this effect of oat straw upon the herbicide availability on soil was detected up to 12 days after spraying. The half-life of atrazine sprayed over oat straw varied from 7 to 14 days after spraying, while the half-life of atrazine sprayed over velvet bean varied from 5 to 14 days after spraying. Increasing oat straw levels presents the capacity to reduce the lixiviation of atrazine in the soil profile, however, this effect was not verified when using velvet bean straw, because the herbicide was not detected in the soil profile, at 21 days after spraying. The chromatographic analysis indicate thatthe atrazine concentrates closer to the soil surface regardless of amount of straw, not being detected deeper than 8 cm in the soil. The accumulated mineralization of 14C-arazine sprayed over V. sativa is superior if compared to soils with S. cereale or non-covered soils. The sorption coefficient of atrazine is superior when sprayed over straw than over the soil.

Citotoxicidade da associação de agrotóxicos da rizicultura em hepatócitos de Zebrafish

No plantio do arroz parte de um corpo d’água (rio, lago, lagoa) é desviado para a irrigação da plantação, e, posteriormente, a água utilizada nas lavouras é devolvida ao rio/lago/lagoa de origem. Assim, seja por lixiviação ou por qualquer outro fator, a água entra em contato com os agrotóxicos que, anteriormente, foram utilizados na plantação, podendo causar danos à qualidade do recurso hídrico e à fauna lacustre, devido à exposição a estes poluentes. O presente trabalho teve por objetivo verificar a citotoxicidade de agrotóxicos (herbicida e inseticida), utilizados na rizicultura no estado do Rio Grande do Sul, em células hepáticas da linhagem ZF-L. A partir da análise de funcionalidade de três alvos celulares diferentes, integridade da membrana celular, estabilidade lisossomal e atividade mitocondrial frente à exposição ao Roundup Transorb® , ao Furadan 350 SC® e à associação destes produtos. Foi analisada ainda, a capacidade de defesa das células, expostas aos poluentes escolhidos, no que diz respeito à atividade de proteínas extrusoras de xenobióticos, assim como à expressão de tais proteínas. A partir dos resultados obtidos foi verificado efeito citotóxico de ambos os agrotóxicos, bem como a mistura destes para todos os alvos verificados, apresentando ainda efeito inibitório à atividade de extrusão de xenobióticos pelas glicoproteínas P (P-gps). Apenas quando expostas ao inseticida e à mistura as células apresentaram um aumento na expressão de glicoproteínas (P-gp). Verificou-se a existência de correlação negativa entre a citotoxicidade apresentada, principalmente na atividade mitocondrial e na integridade lisossomo e a atividade das P-gps. Em conclusão, percebeu-se que as concentrações abaixo do permitido pela legislação brasileira, para os princípios ativos dos agrotóxicos testados, mostraram-se tóxicas para todos os alvos de citotoxicidade testados neste estudo, com exceção da mitocôndria, sugerindo que esta toxicidade apresentada pode ser devido aos surfactantes presentes nas formulações comerciais.

Habilidade competitiva do feijoeiro e sua tolerância ao herbicida Ethoxysulfuron

The presence of weeds decreases the crop yield. Among the alternatives to reduce the crop yield loss, it can be included to increase the competitive ability of the crop and the chemical control of the weeds. A research program was developed in the course of Agronomy at Federal Technological University at Paraná, Campus Pato Branco - PR, during the years 2015/16, with the objectives evaluating if gibberellin inhibitors increase the competitive ability of bean plants, making them insensitive to the initialism, extending the period prior to weed-crop interference. Evaluate the tolerance of common bean plants to the herbicide ethoxysulfuron and investigate the existence of relationship between the plant mass and the level of tolerance of the plants to the herbicide. Evaluate the effect of increasing doses of ethoxysulfuron on morphological characteristics, yield components and grain yield of the bean cultivars IPR Tangará and IPR Andorinha. Evaluate the effect of increasing doses of ethoxysulfuron on the development of IAC Imperador and the community of weeds present in the area. Elucidate the mechanism that confers tolerance to bean plants to the herbicide ethoxysulfuron. The results indicate that gibberellin inhibitors were not effective in increasing periods of weed-crop coexistence. Trinexapac-ethyl increased 20% the grain yield of bean plants. It was observed high variability as the response of bean cultivars to the herbicide ethoxysulfuron, however, despite high doses (200 g ha-1), it was not observed death of the plants. The field results indicate that when the ethoxysulfuron dose is 83.2 g ha-1, the reduction in grain yield can reach 40% with the cultivar IPR Tangará and 30% in the cultivar IPR Andorinha. However, respectively for each cultivar cited, ethoxysulfuron at 17 and 12 g ha-1 are enough to reduce 10% of grain yield. Evaluating the control of weeds within the bean crop cultivar IAC Imperador with the herbicide ethoxysulfuron, it was observed that doses at 20 g ha-1 are enough to control soybean and Ipomoea spp. plants. But, due to the level of plant injury, the crop grain yield increase was not sufficient to match the one observed on the weed-free untreated control. The mechanism of tolerance of bean plants to ethoxysulfuron appears to be the herbicide degradation.

Determinação da toxicidade aguda e caracterização de risco ambiental do herbicida Roundup (glifosato) sobre três espécies de peixes

Considering their commercial importance, as these are the species of freshwater fish more commercialized in Brazil, their occurence in different kinds of aquatic environments (lakes, rivers and dams) and for being tolerant to a wide range of variation of various physical parameters and chemical water, the fish species Oreochromis niloticus, Cyprinus carpio and Colossoma macropomum were chosen for this study, furthermore, to test the toxicity we used the herbicide Roundup. The fingerlings of tilapia (Oreochromis niloticus), commun carp (Cyprinus carpio) and tambaqui (Colossoma macropomum) were submitted to the herbicide roundup in the following concentrations: 0.0 (control); 18,06; 19,10; 20,14; 21,18 and 22,22 mg.L-1, 0.0 (control); 13,89; 14,86; 15,83; 16,81 and 17,78 mg.L-1, and 0.0 (control); 18,06; 19,10; 20,14; 21,18 and 22,22 mg.L-1, respectively, three for 96 hours. The LC50 - 96h for O. niloticus, C. carpio and C. macropomum was 21,63, 15,33 and 20,06 mg.L-1 of the herbicide roundup, respectively. The results show that this herbicide is classified as slightly toxic to the three species. The values of dissolved oxygen, pH and temperature recorded in the aquarium control and aquarium experimental of the three fish species have remained without significant variations during the tests, which reduces the possibility of death caused by sudden variations of these parameters during the 96 hours the experiment. The values of LC50 between different species of fish were observed, noting that the species O.niloticus, C. carpio and C. macropomum showed no expressive differences. The values of environmental risk of Roundup were calculated to obtain more stringent parameters in assessing the dangerousness of those on nontargets. The risk of environmental contamination by Roundup for the Nile tilapia, common carp, and tambaqui are low for the lowest application rate (1 L.ha-1) and depths (1.5 and 2.0 m). The dilution of 100%, the highest recommended dose (5 L.ha-1) and depths (1.5 and 2.0 m) the risk is moderate for the three species. The values of the Risk Ratio (QR) were greater than 0,1, indicating that the values of the CAE and LC50 are above acceptable levels and there is a need, this study, a refinement in ecotoxicological tests