Past, present and future - assessing changes in aquatic environments using subfossil diatoms

The deterioration of surface waters is one of the most important issues in the environmental management of the European Union. Thus, the EU Water Framework Directive 2000/60/EC (WFD) requires “good ecological and chemical status” of surface waters by 2015 allowing only a slight departure from ecological reference conditions characterized by the biological communities typical for the conditions of minimal anthropogenic impact. The WFD requires the determination of ecological reference conditions and the present ecological status of surface waters. To meet this legislative demand, sedimentary diatom assemblages were used in these studies with various methods 1) to assess natural and human activity induced environmental changes, 2) to characterize background conditions 3) to evaluate the present ecological status and 4) to predict the future of the water bodies in the light of palaeolimnological data. As the WFD refers to all surface waters, both coastal and inland sites were included. Two long and two short sediment cores from the Archipelago Sea in the northern Baltic Sea were examined for their siliceous microfossils in order to assess (1) the Holocene palaeoenvironmental history and (2) the recent eutrophication of the area. The diatom record was divided into local diatom assemblage zones (LDAZ, long cores) and diatom assemblage zones (DAZ, short cores). Locally weighted weighted averaging regression and calibration (LWWA) was applied for the quantitative reconstruction of past TN concentrations (short cores). An age model for the long cores was constructed by using independent palaeomagnetic and AMS-14C methods. The short cores were dated using radiometric (210Pb, 226Ra and 137Cs) methods. The long cores date back to the early history of the Archipelago Sea, which was freshwater – no salinity increase referable to the brackish phase of the Yoldia Sea is recognized. The nutrient status of the lacustrine phase was slightly higher in the Archipelago Sea than in the Baltic Proper. Initial brackish-water influence is observed at 8 150 ±80 cal. BP (LDAZ4), but fully brackish conditions were established at 7 700 ±80 cal. BP (LDAZ5). The diatom assemblages indicate increasing salinity, warming climate and possible eutrophic conditions during the lacustrine to brackish-water transition. The decreasing abundance of Pseudosolenia calcar-avis (Schultze) Sundström and the increasing abundance of the ice-cover indicator species Pauliella taeniata (Grunow) Round and Basson indicate decreasing salinity and climatic cooling after ca. 5 000 cal. BP. Signs of eutrophication are visible in the most recent diatom assemblage zones of both short cores. Diatom-inferred total nitrogen (DI-TN) reconstructions partially fail to trace the actual measured total nitrogen concentrations especially from the late 1980s to the mid 1990s. This is most likely due to the dominating diatom species Pauliella taeniata, Thalassiosira levanderi Van Goor and Fragilariopsis cylindrus (Grunow) W. Krieger being more influenced by factors such as the length of the ice-season rather than nutrient concentrations. It is concluded that the diatom assemblages of the study sites are principally governed by climate fluctuations, with a slight influence of eutrophication visible in the most recent sediments. There are indications that global warming, with reduced ice cover, could impact the spring blooming diatom species composition in the Archipelago Sea. In addition, increased sediment accumulation in the early 90s coincides with the short ice-seasons suggesting that warming climate with decreasing ice-cover may increase sedimentation in the study area. The diverse diatom assemblages dominated by benthic species (54 %) in DAZ1 in the Käldö Fjärd core can be taken as background diatom assemblages for the Archipelago Sea. Since then turbidity has increased and the diatom assemblages have been dominated by planktonic diatoms from around the mid 1800s onwards. The reconstructed reference conditions for the total nitrogen concentrations fluctuate around 400 μg l-1. Altogether two short sediment cores and eight short cores for top-bottom analysis were retrieved from Lake Orijärvi and Lake Määrjärvi to assess the impact of the acid mine drainage (AMD) derived metals from the Orijärvi mine tailings on the diatom communities of the lakes. The Cu (Pb, Zn) mine of Orijärvi (1757 – 1956) was the first one in Finland where flotation techniques (1911 – 1955) were used to enrich ore and large quantities of tailings were produced. The AMD derived metal impact to the lakes was found to be among the heaviest thus far recorded in Finland. Concentrations of Cu, Pb and Zn in Lake Orijärvi sediments are two to three orders of magnitude higher than background values. The metal inputs have affected Lake Orijärvi and Lake Määrjärvi diatom communities at the community levels through shifts in dominant taxa (both lakes) and at the individual level through alteration in frustule morphology (Lake Orijärvi). At present, lake water still has elevated heavy metal levels, indicating that the impact from the tailings area continues to affect both lakes. Lake Orijärvi diatom assemblages are completely dominated by benthic species and are lacking planktonic diatoms. In Lake Määrjärvi the proportion of benthic and tychoplanktonic diatoms has increased and the planktonic taxa have decreased in abundance. Achnanthidium minutissimum Kützing and Brachysira vitrea (Grun.) R. Ross in Hartley were the most tolerant species to increased metal concentrations. Planktonic diatoms are more sensitive to metal contamination than benthic taxa, especially species in the genus Cyclotella (Kützing) Brébisson. The ecological reference conditions assessed in this study for Lake Orijärvi and Lake Määrjärvi comprise diverse planktonic and benthic communitites typical of circumneutral oligotrophic lakes, where the planktonic diatoms belonging to genera Cyclotella , Aulacoseira Thwaites, Tabellaria Ehrenberg and Asterionella Hassall dominate in relative abundances up to ca. 70%. The benthic communities are more diverse than the planktonic consisting of diatoms belonging to the genera Achnanthes Bory, Fragilaria Lyngbye and Navicula St. Vincent. This study clearly demonstrates that palaeolimnological methods, especially diatom analysis, provide a powerful tool for the EU Water Frame Work Directive for defining reference conditions, natural variability and current status of surface waters. The top/bottom approach is a very useful tool in larger-scale studies needed for management purposes. This “before and after” type of sediment sampling method can provide a very time and cost effective assessment of ecological reference conditions of surface waters.

Tratamento térmico e prochloraz no controle da antracnose em pós-colheita de frutos de banana 'Prata Anã'

O controle químico, térmico e a refrigeração são os processos mais utilizados no tratamento pós-colheita das bananas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento térmico, químico e da combinação dos dois métodos e estes associados à baixa temperatura de conservação no controle da antracnose na pós-colheita da banana. Para tanto os experimentos foram realizados em três épocas quando, bananas (Musa sp) da variedade 'Prata Anã' (AAB) no estádio pré-climatérico eram coletadas e suas pencas individualizadas. As pencas foram submetidas a quatro tratamentos com cinco repetições cada: 1. Tratamento térmico (imersão em água a 56ºC por seis minutos, seguido de resfriamento em água à temperatura ambiente); 2. Tratamento químico por seis minutos (imersão em calda fungicida (prochloraz 2,5 mL.L-1)); 3. Tratamento térmico seguido do químico; 4. Testemunha, imersão em água por seis minutos. Após os tratamentos, as pencas eram divididas em duas partes iguais, sendo que uma parte ficou em câmara fria (14ºC com variação de 2ºC) e a outra permaneceu à temperatura ambiente. O tratamento térmico não foi eficiente no controle da doença. O fungicida prochloraz a 2,5 mL.L-1 foi eficiente no controle da podridão pós-colheita. A refrigeração retardou o surgimento da doença em até 12 dias. Os resultados indicam que a baixa temperatura, associada ou não ao controle químico, é capaz de controlar a podridão pós-colheita dos frutos por 12 dias.

Characterisation of waste for combustion : with special reference to the role of zinc

Waste combustion has gone from being a volume reducing discarding-method to an energy recovery process for unwanted material that cannot be reused or recycled. Different fractions of waste are used as fuel today, such as; municipal solid waste, refuse derived fuel, and solid recovered fuel. Furthermore, industrial waste, normally a mixture between commercial waste and building and demolition waste, is common, either as separate fuels or mixed with, for example, municipal solid waste. Compared to fossil or biomass fuels, waste mixtures are extremely heterogeneous, making it a complicated fuel. Differences in calorific values, ash content, moisture content, and changing levels of elements, such as Cl and alkali metals, are common in waste fuel. Moreover, waste contains much higher levels of troublesome trace elements, such as Zn, which is thought to accelerate a corrosion process. Varying fuel quality can be strenuous on the boiler system and may cause fouling and corrosion of heat exchanger surfaces. This thesis examines waste fuels and waste combustion from different angles, with the objective of giving a better understanding of waste as an important fuel in today’s fuel economy. Several chemical characterisation campaigns of waste fuels over longer time periods (10-12 months) was used to determine the fossil content of Swedish waste fuels, to investigate possible seasonal variations, and to study the presence of Zn in waste. Data from the characterisation campaigns were used for thermodynamic equilibrium calculations to follow trends and determine the effect of changing concentrations of various elements. The thesis also includes a study of the thermal behaviour of Zn and a full—scale study of how the bed temperature affects the volatilisation of alkali metals and Zn from the fuel. As mixed waste fuel contains considerable amounts of fresh biomass, such as wood, food waste, paper etc. it would be wrong to classify it as a fossil fuel. When Sweden introduced waste combustion as a part of the European Union emission trading system in the beginning of 2013 there was a need for combustion plants to find a usable and reliable method to determine the fossil content. Four different methods were studied in full-scale of seven combustion plants; 14Canalysis of solid waste, 14C-analysis of flue gas, sorting analysis followed by calculations, and a patented balance method that is using a software program to calculate the fossil content based on parameters from the plant. The study showed that approximately one third of the coal in Swedish waste mixtures has fossil origins and presented the plants with information about the four different methods and their advantages and disadvantages. Characterisation campaigns also showed that industrial waste contain higher levels of trace elements, such as Zn. The content of Zn in Swedish waste fuels was determined to be approximately 800 mg kg-1 on average, based on 42 samples of solid waste from seven different plants with varying mixtures between municipal solid waste and industrial waste. A review study of the occurrence of Zn in fuels confirmed that the highest amounts of Zn are present in waste fuels rather than in fossil or biomass fuels. In tires, Zn is used as a vulcanizing agent and can reach concentration values of 9600-16800 mg kg-1. Waste Electrical and Electronic Equipment is the second Zn-richest fuel and even though on average Zn content is around 4000 mg kg-1, the values of over 19000 mg kg-1 were also reported. The increased amounts of Zn, 3000-4000 mg kg-1, are also found in municipal solid waste, sludge with over 2000 mg kg-1 on average (some exceptions up to 49000 mg kg-1), and other waste derived fuels (over 1000 mg kg-1). Zn is also found in fossil fuels. In coal, the average level of Zn is 100 mg kg-1, the higher amount of Zn was only reported for oil shale with values between 20-2680 mg kg-1. The content of Zn in biomass is basically determined by its natural occurrence and it is typically 10-100 mg kg-1. The thermal behaviour of Zn is of importance to understand the possible reactions taking place in the boiler. By using thermal analysis three common Zn-compounds were studied (ZnCl2, ZnSO4, and ZnO) and compared to phase diagrams produced with thermodynamic equilibrium calculations. The results of the study suggest that ZnCl2(s/l) cannot exist readily in the boiler due to its volatility at high temperatures and its conversion to ZnO in oxidising conditions. Also, ZnSO4 decomposes around 680°C, while ZnO is relatively stable in the temperature range prevailing in the boiler. Furthermore, by exposing ZnO to HCl in a hot environment (240-330°C) it was shown that chlorination of ZnO with HCl gas is possible. Waste fuel containing high levels of elements known to be corrosive, for example, Na and K in combination with Cl, and also significant amounts of trace elements, such as Zn, are demanding on the whole boiler system. A full-scale study of how the volatilisation of Na, K, and Zn is affected by the bed temperature in a fluidised bed boiler was performed parallel with a lab-scale study with the same conditions. The study showed that the fouling rate on deposit probes were decreased by 20 % when the bed temperature was decreased from 870°C to below 720°C. In addition, the lab-scale experiments clearly indicated that the amount of alkali metals and Zn volatilised depends on the reactor temperature.

Absorção e translocação do herbicida diuron por espécies suscetível e tolerante de capim-colchão (Digitaria spp.)

Esta pesquisa teve o objetivo de comparar a tolerância de duas espécies de capim-colchão (Digitaria ciliaris e D. nuda) ao diuron e avaliar se os processos de absorção e/ou translocação do herbicida estão envolvidos no mecanismo de tolerância. Para determinar o nível de tolerância das duas espécies de capim-colchão, plantas em estádio vegetativo de três folhas verdadeiras foram pulverizadas com diferentes doses do diuron. A partir dos resultados de massa seca das plantas coletadas aos 21 dias após aplicação (DAA), foi feito o ajuste das curvas de dose-resposta log-logístico. Os estudos de absorção e translocação do herbicida foram feitos utilizando 14C-diuron, medindo-se a radioatividade em diferentes partes das plantas a 0, 3, 6, 12, 24 e 48 horas após tratamento (HAT). Os resultados foram expressos em porcentagens obtidas em relação à radioatividade recuperada. A relação (T/S) entre a dose necessária para redução do acúmulo de massa seca da planta (GR50) aos 21 DAA da espécie D. nuda e o GR50 da D. ciliaris foi de 2,7, comprovando a diferença de sensibilidade entre as espécies. Não houve diferenças nos resultados de absorção entre as espécies. A translocação foi mínima em ambas as espécies. No presente trabalho, concluiu-se que a absorção e/ou a translocação não foram os mecanismos de tolerância ao diuron presente na espécie de capim-colchão Digitaria nuda.

Glyphosate: influência na bioatividade do solo e ação de minhocas sobre sua dissipação em terra agrícola

Com a difusão do uso de agrotóxicos, torna-se necessário aprofundar os conhecimentos sobre seu comportamento no ambiente, visando diminuir os riscos à biota e a possível contaminação de água, solo e alimentos. A influência da presença de minhocas da espécie Eisenia foetida sobre a dissipação do herbicida glyphosate, a bioacumulação do herbicida nestes vermes e a influência do herbicida sobre a bioatividade da microbiota endógena foram avaliadas em amostra de terra agrícola tratada com solução aquosa de 14C-glyphosate. Os estudos foram conduzidos em sistemas mantidos por dois ou quatro meses em amostras de terra tratadas com três diferentes concentrações de 14C-glyphosate, contendo ou não minhocas. Após esses períodos, amostras de terra e de minhocas foram submetidas à extração e combustão, para quantificação da radioatividade por espectrometria de cintilação em líquido (ECL). Paralelamente, a atividade da microbiota foi avaliada em relação à atividade da enzima desidrogenase. Os resultados mostraram que a presença de minhocas não alterou a dissipação de glyphosate na terra independentemente do período de contato, embora elas tenham bioacumulado resíduos do herbicida, numa relação diretamente proporcional ao tempo de contato com a terra tratada. O período de quatro meses favoreceu a formação de 14C-resíduos não-extraíveis ou ligados. Já a bioatividade não sofreu qualquer alteração, nem pela presença de minhocas nem dos tratamentos ou do tempo de exposição.

Absorção, translocação e metabolismo do glyphosate por plantas tolerantes e suscetíveis a este herbicida

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a absorção foliar, a translocação e o metabolismo do 14C-glyphosate pelas plantas daninhas Commelina benghalensis, Ipomoea grandifolia e Amaranthus hybridus. O glyphosate foi aplicado através de quatro gotas de 0,5 µL de uma solução contendo o produto comercial, na dose de campo de 720 g e.a. ha-1 em mistura com 14C-glyphosate, na face adaxial da segunda folha verdadeira das plantas estudadas. As avaliações foram feitas a 2, 4, 8, 12, 24, 48 e 72 horas após o tratamento com o herbicida (HAT) para os estudos de absorção e translocação e 72 HAT para os estudos de metabolismo. Os resultados de absorção e translocação demonstraram que mais de 90% do glyphosate aplicado foi absorvido por A. hybridus até 72 HAT. A maior parte do herbicida permaneceu na folha tratada, com uma taxa de translocação em torno de 25% do glyphosate aplicado. Em I. grandifolia, 80% do herbicida foi absorvido até 72 HAT, porém houve menor translocação-somente 2,2; 3,5; e 4,6% de 14C glyphosate absorvido estava presente na parte aérea, no caule e na raiz. C. benghalensis apresentou uma taxa de absorção de 66% até 72 HAT, sendo, portanto, a penetração diferencial do herbicida glyphosate um provável mecanismo de tolerância desta planta daninha. Nessa avaliação, 39% do glyphosate estava presente na folha tratada e 15,2 e 11,6% na parte aérea e raiz, respectivamente. Nos estudos de metabolismo foi detectado o metabólito ácido aminometilfosfônico (AMPA) apenas em C. benghalensis, sendo, portanto, o metabolismo diferencial um possível mecanismo de tolerância desta planta daninha. Os resultados obtidos nesta pesquisa permitem concluir que os mecanismos de tolerância de C. benghalensis ao glyphosate são a absorção diferencial e o metabolismo do herbicida pela planta daninha. Em I. grandifolia a tolerância ocorre devido a uma menor translocação do herbicida, não havendo evidências de metabolismo diferencial do herbicida por esta planta daninha.

Translocação do glyphosate em biótipos de azevém (Lolium multiflorum)

Foram avaliadas neste trabalho a absorção foliar e a translocação do glyphosate por biótipos de azevém (Lolium multiflorum) sensíveis e resistentes a esse herbicida. Para isso, aplicou-se 14C-glyphosate utilizando-se uma microsseringa de precisão, adicionando-se 10 µL da calda sobre a face adaxial da primeira folha com lígula totalmente visível, quando as plantas de azevém se apresentavam com três perfilhos. A quantidade de glyphosate absorvido e translocado foi avaliada em intervalos de tempo (2, 4, 8, 16, 32 e 64 horas após a aplicação), por meio da medição da radiação emitida pelo 14C-glyphosate, em espectrômetro de cintilação líquida. Foram analisadas a parte aérea e as raízes, bem como a folha onde foi feita a aplicação e a solução de lavagem desta folha. A velocidade de absorção do glyphosate foi semelhante em ambos os biótipos de azevém, observando-se mais de 50% de absorção desse herbicida nas primeiras oito horas após a aplicação. Maior retenção de glyphosate foi observada na folha tratada do biótipo resistente: 81,64% do total de glyphosate absorvido até as 64 horas. No biótipo sensível esse valor foi de 55% no mesmo período. No restante da parte aérea e nas raízes, a maior quantidade do glyphosate absorvido foi encontrada no biótipo sensível, mostrando sua maior capacidade de translocação. Após 64 horas da aplicação do glyphosate, apenas 6%, em média, do glyphosate se encontrava nas plantas, indicando que a maior parte do produto pode ter sido exsudada. Conclui-se que a sensibilidade do azevém ao glyphosate pode ser atribuída à maior capacidade de translocação desse herbicida pelo biótipo sensível.

Efeito de formulações na absorção e translocação do glyphosate em soja transgênica

Este trabalho teve como objetivo avaliar a absorção e translocação de glyphosate em diferentes formulações por plantas de soja (variedade CD 219RR). Para isso, aplicou-se o 14C-glyphosate misturado à calda em três formulações comerciais (Roundup Ready® e R. Transorb®, ambas contendo o sal de isopropilamina, e Zapp Qi®, formulado à base do sal potássico), quando as plantas apresentavam o segundo trifólio completamente expandido. Transcorridas 4, 16, 40 e 64 horas após a aplicação, as plantas foram coletadas e fracionadas, separando-se a folha de aplicação (trifólio), a parte aérea, as raízes e os nódulos radiculares. O 14C-glyphosate não-absorvido foi recuperado e contado por meio da lavagem da folha (metanol 80%). Entre as formulações foi observada variação na penetração e na translocação do 14C-glyphosate para as diferentes partes avaliadas. Todavia, em todas as formulações a maior absorção se deu nos intervalos posteriores a 16 horas da aplicação. Em relação ao total de herbicida encontrado nas plantas de soja, maior percentual na parte aérea foi observado quando se aplicou o Zapp Qi® (sal potássico) e, nas raízes, o R. Transorb® (sal de isopropilamina). Detectou-se a presença de 14C glyphosate nos nódulos radiculares das plantas em todos os tratamentos, sendo o maior percentual observado quando se utilizou R. Transorb®, 40 horas após a aplicação (0,13% do total medido ou 0,4% considerando somente o total presente na planta). Os resultados reforçam a hipótese de que o glyphosate pode prejudicar a simbiose entre rizóbio e soja, uma vez que o microssimbionte também apresenta em seu metabolismo a EPSPS, sensível a esse herbicida.

Distribuição de glyphosate e acúmulo de nutrientes em biótipos de azevém

Objetivou-se neste trabalho avaliar o acúmulo de nutrientes e a translocação de glyphosate em biótipos de azevém. Para isso, foram montados dois ensaios: no primeiro aplicou-se 14C-glyphosate, adicionando 10 µL da calda sobre a face adaxial da primeira folha com lígula totalmente visível, quando as plantas de azevém apresentavam três perfilhos. A quantidade de glyphosate absorvido, translocado e exsudado foi avaliada 64 horas após aplicação, por meio da medição da radiação emitida pelo 14C-glyphosate, em espectrômetro de cintilação líquida. O glyphosate foi quantificado em folha de aplicação, perfilhos, raízes e na solução nutritiva onde foram cultivados os biótipos de azevém. No segundo experimento, aplicou-se o glyphosate (480 g ha-1) tanto no biótipo sensível quanto no resistente. Após dez dias da aplicação, a parte área e as raízes das plantas foram coletadas e secas em estufa, sendo determinados os teores de macronutrientes. No primeiro ensaio, verificou-se exsudação radicular em ambos os biótipos, nos quais a quantidade de glyphosate exsudada foi semelhante, não ultrapassando 5% do total que penetrou na planta. No perfilho principal do biótipo sensível, comparado ao resistente, foi observada maior concentração do produto marcado. O biótipo resistente apresentou maior acúmulo de produto marcado na folha de aplicação; no sensível, a maior parte do glyphosate foi encontrada nas raízes. Com relação ao segundo ensaio, na presença de herbicida o biótipo sensível apresentou menor teor de fósforo tanto na parte aérea quanto na planta. Os biótipos resistente e sensível, sem aplicação de herbicida, tenderam a apresentar maiores teores de N total e N inorgânico na parte aérea e na planta como um todo, quando comparados aos tratamentos em que foi realizada a aplicação do produto. Ambos os biótipos mostraram a mesma capacidade de absorção e acúmulo de macronutrientes na ausência do produto.

Exsudação radicular de glyphosate por Brachiaria decumbens e seus efeitos em plantas de eucalipto

Plantas de eucalipto com sintomas de intoxicação por glyphosate são comuns em áreas em que esse herbicida é usado. Uma das possíveis formas de contato com glyphosate é por meio da exsudação radicular do produto, por plantas daninhas tratadas, e subseqüente absorção pelas plantas de eucalipto. Objetivou-se com este trabalho avaliar a exsudação de glyphosate por Brachiaria decumbens e seus efeitos sobre plantas de eucalipto, por meio da aplicação de 14C-glyphosate misturado à calda de pulverização do produto comercial. Mudas de dois clones de eucalipto (UFV05 e UFV06) foram cultivadas em consórcio com Brachiaria decumbens (capim-braquiária), em vasos contendo dois tipos de solo: um arenoso e outro argiloso. Aos 35 dias após o transplantio das mudas, foram aplicados na braquiária 50 µL da mistura de 14C-glyphosate com a formulação comercial de glyphosate Scout®, utilizando-se uma microsseringa de precisão. Aos 2, 8, 16 e 24 dias após aplicação, as plantas de eucalipto foram coletadas e fracionadas em ápice primário, ápices secundários, folhas e raízes, sendo processadas de acordo com metodologia usual para determinação da radioatividade. Não foram observados sintomas de intoxicação por glyphosate nas plantas de eucalipto, em nenhuma das avaliações realizadas. Entretanto, o 14C-glyphosate foi encontrado em todas as plantas de eucalipto avaliadas, independentemente do solo, do clone e da época de avaliação, em maior concentração em plantas cultivadas no solo arenoso. Os resultados evidenciam a exsudação radicular do glyphosate e/ou de seus metabólitos pela braquiária e subseqüente absorção, via raízes, pelas plantas de eucalipto, em concentrações inferiores às necessárias para causar intoxicação na cultura.

Glyphosate translocation in hairy fleabane (Conyza bonariensis) biotypes

The objective of this work was to evaluate the translocation of glyphosate in C. bonariensis plants resistant and susceptible to that herbicide. The 14C-glyphosate was mixed with commercial gyhphosate (800 g ha-1) and applied on the center of the adaxial face of a third node leaf, using a micro syringe, and adding 10 µL of a solution with specific activity of 1,400 Bq, 45 days after plant emergence. The concentration of the glyphosate translocated in the plant was evaluated at time intervals of 6, 12, 36 and 72 hours after being applied on the application leaf, stem, roots and leaves. Ten hours after treatment application, the distribution of the product in the application leaf, divided into base, center and apex, was also evaluated by measuring the radiation emitted by 14C-glyphosate in a liquid scintillation spectrometer. Greater glyphosate retention was observed in the resistant biotype leaf, approximately 90% of the total absorbed up to 72 hours. In the susceptible biotype, this value was close to 70% in the same period. Susceptible biotype leaves, stem and roots showed greater concentration of glyphosate, indicating greater translocation efficiency in this biotype. In the resistant biotype, the herbicide accumulated in greater quantity at the apex and center of the application leaf, while in the susceptible biotype greater accumulation was observed at the base and center leaf. Thus, it can be stated that the resistance mechanism is related to the differential translocation of this herbicide in the biotypes.

Absorção, translocação e exsudação radicular de glyphosate em clones de eucalipto: clones

Objetivou-se com este trabalho avaliar a absorção, translocação e exsudação radicular de glyphosate por dois clones de eucalipto: 2277 e 531. O 14C-glyphosate foi aplicado na concentração de 1.440 g ha-1, distribuída uniformemente no terceiro e no quarto limbo foliar a partir do ápice caulinar, com radioatividade aproximada de 0,030 μCi. A absorção, translocação e exsudação radicular foram avaliadas pela radioatividade do 14C-glyphosate nos diferentes tecidos da planta, bem como na água de lavagem e solução nutritiva, nos intervalos de 0, 2, 8, 32 e 72 horas após a aplicação - HAA. A concentração de 14C-glyphosate na folha aplicada foi semelhante para os dois clones nas avaliações a partir de 8 HAA. Todavia, considerando a planta inteira, ela foi superior no clone 2277 em todas as épocas de avaliação. Maior quantidade de 14C-glyphosate foi verificada na água de lavagem da folha aplicada do clone 531, indicando menor absorção do herbicida nesse clone em relação ao 2277. Na parte aérea e no sistema radicular, a concentração do 14C-glyphosate foi semelhante entre os clones em todos os intervalos de avaliação, porém com concentrações maiores nas raízes. Pequena parte do total aplicado foi exsudada para solução nutritiva (valores entre 0,78 e 1,16%), não havendo diferença entre os clones quanto à translocação na planta e na exsudação radicular do herbicida. A absorção diferencial entre os clones, atribuída na maioria dos casos a diferenças na estrutura e composição da cutícula, pode ser uma possível explicação para a tolerância diferencial entre os genótipos.

Biodegradation of glyphosate in rhizospheric soil cultivated with Glycine max, Canavalia ensiformis e Stizolobium aterrimum

Biodegradation of glyphosate was evaluated in rhizospheric soil cultivated with Glycine max (soybean, var. BRS245-RR), Canavalia ensiformis and Stizolobium aterrimum. After these species were cultivated for 60 days, soil samples were collected, placed in flasks and treated with 14C-glyphosate. After 30 days of incubation, the total release rate of C-CO2 was determined along with microbial biomass (MBC), metabolic quotient (qCO2), and degradation percentage of the radio-labeled glyphosate released as 14C-CO2. A higher mass of rhizosphere-associated microorganisms was verified in the soil samples from pots cultivated with soybean, regardless of glyphosate addition. However, in the presence of the herbicide, this characteristic was the most negatively affected. Microorganisms from the C. ensiformis rhizosphere released a lower amount of 14C-CO2, while for those originated from S. aterrimum, the amount released reached 1.3% more than the total carbon derived from the respiratory activity. The rhizospheric soil from S. aterrimum also presented higher glyphosate degradation efficiency per microbial biomass unit. However, considering qCO2, the microbiota of the rhizospheric soil cultivated with soybean was more efficient in herbicide degradation.

Glyphosate translocation in herbicide tolerant plants

The objective of this study was to evaluate glyphosate translocation in glyphosate-tolerant weed species (I. nil, T. procumbens and S. latifolia) compared to glyphosate-susceptible species (B. pilosa). The evaluations of 14C-glyphosate absorption and translocation were performed at 6, 12, 36 and 72 hours after treatment (HAT) in I. nil and B. pilosa, and only at 72 HAT in the species T. procumbens and S. latifolia. The plants were collected and fractionated into application leaf, other leaves, stems, and roots. In S. latifolia, approximately 88% of the glyphosate remained in the application leaf and a small amount was translocated to roots at 72 HAT. However, 75% of the herbicide applied on T. procumbens remained in the leaf that had received the treatment, with greater glyphosate translocation to the floral bud. It was concluded that the smaller amount of glyphosate observed in S. latifolia and T. procumbens may partly account for their higher tolerance to glyphosate. However, I. nil tolerance to glyphosate may be associated with other factors such as metabolization, root exudation or compartmentalization, because a large amount of the herbicide reached the roots of this species.

Sorption and desorption of Suflafenacil in two soils in the state of São Paulo with different physical and chemical attributes

A study was conducted to evaluate the sorption and desorption of 14C herbicide saflufenacil (pyrimidinedione) in two soils in the State of São Paulo, classified as Red Yellow Latosol with clayey texture (LVA-1) and medium texture (LVA-2), using the batch method through isotherms. The soils were air dried and sieved a 2 mm mesh. The radioactivity was determined by liquid scintillation spectrometry in acclimatized room (25 ± 2 °C). Sorption isotherms were conducted for 5 concentrations of saflufenacil (5.0; 2.5; 1.0; 0.5 and 0.05 μg mL-1) and the results were adjusted to the Freundlich equation, thus obtaining the parameters of sorption followed by two extractions with 0.01 M CaCl2 to determine desorption parameters similarly to sorption. The results showed that saflufenacil sorption was low for both soils studied, being greater for the LVA with higher organic matter content. The desorption coefficients were greater than their sorption coefficients, suggesting the occurrence of hysteresis. The sorption and desorption isotherms (classified as type C isotherms), hysteresis and the t-test between the angular coefficient of the respective isotherms showed that both the sorption and desorption occur with equal intensity.