RESUMO A composição fitotóxica de Achyranthes aspera foi identificada através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), e o potencial herbicida da espécie foi investigado em relação a duas plantas daninhas de folhas estreitas (Phalaris minor Retz. e Avena fatua L.) e quatro de folhas largas (Lathyrus aphaca L., Vicia sativa L., Convolvolus arvensis L. e Asphodelus tenuifolius L.), através de bioensaios. As sementes das plantas daninhas foram cultivadas nos extratos aquosos de várias partes das plantas (raízes, folhas, caule, frutos e plantas inteiras) de A. aspera na concentração de 5% (p/v). Os extratos de todas as partes da planta causaram reduções significativas, em graus diferentes, na porcentagem de germinação e no tempo médio de germinação. Phalaris minor, A. fatua, L. aphaca, V. sativa e A. tenuifolius simplesmente não germinaram, enquanto a espécie C. arvensis obteve o PG mais baixo (20%) em resposta ao extrato a 5% dos frutos de A. aspera. A inibição da germinação de sementes de todas as plantas daninhas foi maior com o extrato dos frutos do que com os extratos de raiz, caule, folha e planta inteira de A. aspera. A germinação das sementes de todas as plantas daninhas de folhas estreitas foi completamente inibida no extrato a 5% de A. aspera. O maior efeito inibitório fitotóxico do extrato dos frutos de A. aspera foi devido à presença de ácido gálico (88,4 mg kg-1), ácido cafeico (519,2 mg kg-1) e ácido m-cumárico (51,4 mg kg-1), conforme as análises de CLAE. O estudo, portanto, mostrou que a espécie A. aspera exerce efeito inibitório na germinação de plantas daninhas e pode ser mais bem explorada como um herbicida aplicado em pré ou pós-emergência, a fim de fornecer uma alternativa natural aos herbicidas químicos, no futuro.

ABSTRACT: The phytotoxic composition of Achyranthes aspera was identified through HPLC, and its herbicidal potential was investigated against two narrow leaf weeds viz., Phalaris minor Retz. and Avena fatua L.; and four broad leaf weeds viz. Lathyrus aphaca L., Vicia sativa L., Convolvolus arvensis L. and Asphodelus tenuifolius L. through bioassays. Weed seeds were grown in the aqueous extracts of various plant parts (roots, leaf, stem, fruit and whole plant) of A. aspera at 5% (w/v) concentration. The extracts of all plant parts caused significant reductions with differential degree in germination percentage and mean germination time. Phalaris minor, A. fatua, L. aphaca, V. sativa and A. tenuifolius completely failed to germinate whereas C. arvensis showed the lowest GP (20%) in response to 5% fruit extract of A. aspera. Inhibition of seed germination of all weeds was higher with the fruit extract than with the root, stem, leaf and whole plant extracts of A. aspera. Seed germination of all narrow leaf weeds was completely inhibited at the 5% fruit extract of A. aspera. The highest phytotoxic inhibitory effect of A. aspera fruit extract was proved to be due to the presence of gallic acid (88.4 mg kg-1), caffeic acid (519.2 mg g-1) and m-coumaric acid (51.4 mg kg-1) as assessed by their HPLC analyses. The study, therefore, showed that A. aspera exerts an inhibitory effect on germination of weeds and can be further explored as a pre- or post-emergence herbicide to provide natural alternative to chemical herbicides in the future.

RESUMO: As espécies Euphorbia dracunculoides e Astragalus são plantas daninhas problemáticas do grão-de-bico no sistema monocultivo desta cultura no Paquistão. Em condições de laboratório, determinou-se a influência de vários fatores ecológicos nas características de germinação e emergência de plântulas dessas plantas daninhas. Os resultados sugeriram que a germinação de sementes de ambas as espécies foi de 50% a 15 oC sob condições de luz, e a germinação diminuiu com o aumento da temperatura. O aumento do estresse hídrico de 2,5 para 15% causou a diminuição significativa da germinação de E. dracunculoides e Astragalus spp. Ambas as espécies não germinaram no potencial osmótico de -3,02 MPa. O aumento na capacidade de campo de 25 para 100% aumentou a porcentagem de emergência e o índice de emergência de ambas as plantas daninhas. A variação do pH de 6 a 9 não influenciou a germinação de sementes de ambas as espécies, que foram capazes de germinar em uma ampla gama de condições de pH. Ambas as plantas daninhas foram muito sensíveis à salinidade; no entanto, algumas sementes (10%) de Astragalusspp. germinaram mesmo em uma concentração de cloreto de sódio de 150 mM. Para verificar o efeito da profundidade de semeadura, as sementes foram colocadas em vasos com profundidades de semeadura de 0 a 6 cm, em um intervalo de 1 cm, respectivamente. Foi obtida máxima emergência na superfície do solo e houve diminuição da emergência com o aumento da profundidade. A emergência de plântulas de E. dracunculoides foi maior que a de Astragalusspp. em todas as profundidades de semeadura. Estudos sobre a ecologia da germinação dessas duas plantas daninhas poderão elucidar seu comportamento sob diferentes condições ambientais. As respostas de germinação e os padrões de crescimento dessas espécies sob diferentes fatores ecológicos serão úteis para a elaboração de uma estratégia de gerenciamento eficiente para controlar essas duas plantas daninhas problemáticas.

ABSTRACT: The species Euphorbia dracunculoides and Astragalus are problematic weeds of arid chickpea in the chickpea mono-cropping system in Pakistan. The influence of various ecological factors on germination and seedling emergence characteristics of these weeds was determined under laboratory conditions. The results suggested that seed germination of both species was 50% at 15 oC under light conditions, and germination decreased when the temperature was increased. The increase in drought stress from 2.5 to 15% significantly decreased germination of E. dracunculoides and Astragalus spp. Both species failed to germinate at the osmotic potential of -3.02 MPa. The increase in field capacity from 25 to 100% increased emergence percentage and emergence index of both weeds. A pH range of 6 to 9 did not influence seed germination of both species and they were able to germinate at a wide range of pH conditions. Both weeds were very sensitive to salinity; however, a few seeds (10%) of Astragalusspp. germinated even at a 150 mM sodium chloride concentration. To check the effect of burial depth, seeds were placed in pots under seeding depths of 0 to 6 cm at an interval of 1 cm, respectively. Maximum emergence was attained at the soil surface and emergence declined with increasing depths. Seedling emergence of E. dracunculoides was higher than that of Astragalusspp. at all burial depths. Studies on germination ecology of these two weeds will offer insights into their behavior under different environmental conditions. Their germination responses and growth patterns under different ecological factors will help us to design an efficient management strategy to control these two troublesome weeds.

RESUMO: A evolução da resistência de plantas daninhas contra todos os principais grupos de herbicidas requer estudos para que sejam identificados os vários fatores responsáveis pelo desenvolvimento dessa resistência. A hormese de herbicidas ainda não foi incluída na lista de fatores que promovem a evolução da resistência. Foram conduzidos estudos para avaliar o grau de hormese em Phalaris minor suscetível e resistente ao fenoxaprop-p-ethyl, com o propósito de fornecer uma primeira indicação sobre se a hormese é um fator potencial no desenvolvimento da resistência. No primeiro experimento, uma ampla gama de doses de até 160% da dosagem recomendada foi usada para identificar potenciais doses horméticas para populações de P. minor resistentes e suscetíveis. Doses abaixo de 40% foram designadas como potenciais doses horméticas. No segundo experimento, dez doses diferentes de fenoxaprop abaixo de 40% (0, 2, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28 e 32% da dose recomendada) foram pulverizadas no estádio de 4-5 folhas de ambas as populações resistentes e suscetíveis de P. minor. Aos 15 dias após a pulverização, as variações de dose de 2-12% e 2-20% provocaram aumento significativo (até 22% e 24%) nas características de crescimento das populações suscetíveis e resistentes, respectivamente. Na maturidade, as variações na dose de 2-12% para as populações suscetíveis e 2-24% para as resistentes causou aumento significativo (até 20% e 57%) no crescimento e potencial de produção de sementes (13% e 17%), respectivamente. O limite superior de variação na dose hormética (16% a 24%) para a população resistente causou inibição das populações suscetíveis. Esses resultados indicam que a hormese do fenoxaprop poderia desempenhar papel vital na evolução da resistência de P. minor ao fenoxaprop.

ABSTRACT: Resistance evolution in weeds against all major herbicide groups demand investigations to identify various factors responsible for resistance development. Herbicide hormesis has not yet been included in the list of factors promoting the evolution of resistance. Studies were conducted to evaluate the degree of hormesis in fenoxaprop-p-ethyl susceptible and resistant Phalaris minor to provide a first indication of whether hormesis is a potential factor in the development of resistance. In the first experiment, a wide range of doses up to 160% of the recommended field rate was used to identify potential hormetic doses for resistant and susceptible P. minor populations. Doses below 40% have been designated as potential hormetic doses. In the second experiment, ten different doses of fenoxaprop below 40% (0, 2, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28 and 32% of the recommended rate) were sprayed at the 4-5 leaf stage of both resistant and susceptible P. minor populations. At fifteen days after spraying, dose range of 2-12% and 2-20% caused a significant increase (up to 22% and 24%) in growth traits of susceptible and resistant populations, respectively. At maturity, dose range of 2-12% for susceptible and 2-24% for resistant populations caused a significant increase (up to 20% and 57%) in growth and seed production potential (13% and 17%), respectively. The upper limit of the hormetic dose range (16 to 24%) for the resistant population was inhibitory for the susceptible populations. These results indicate that fenoxaprop hormesis could play a vital role in the evolution of fenoxaprop resistance in P. minor.

RESUMO: Este estudo foi realizado para investigar o efeito estimulador do extrato aquoso de plantas do gênero Brassica, sob aplicação foliar, no crescimento e na produtividade do trigo panificável (cv. Punjab 2011) em doses baixa e alta de fertilizantes. O extrato aquoso de Brassica (5%) e o regulador de crescimento benzilaminopurina (BAP) (5 ppm) foram aplicados isoladamente e combinados aos 30 e 45 dias após a semeadura (DAS) sob dose baixa de fertilizante (125 kg ha-1 N e 90 kg ha-1 P) e dose elevada de fertilizante (225 kg ha-1 N e 150 kg ha-1 P). A aplicação do extrato aquoso de Brassica (5%) melhorou de forma significativa as características morfológicas, como taxa de crescimento da cultura, alongamento da folha, índice de área foliar, altura das plantas e número de perfilhos produtivos, nos dois regimes de fertilizantes. Da mesma forma, a aplicação do regulador do crescimento benzil amino purina (5 ppm) gerou aumento nos componentes de crescimento e produção de trigo. No entanto, o rendimento máximo de grãos (6,20 t ha-1) foi registrado com a aplicação combinada do extrato aquoso de Brassica (5%) e BAP (5 ppm) sob dose elevada de fertilizante, seguido por aplicação individual de extrato aquoso de Brassica (5%) e BAP, tendo sido registrado rendimento de grãos de 5,39 e 5,94 t ha-1. O rendimento biológico também mostrou tendência quase semelhante sob a influência do efeito alelopático do extrato aquoso de Brassica e BAP. Foram obtidos benefícios econômicos líquidos e marginais de 1.521,6 e 237,0 USD ha-1 com a aplicação do extrato aquoso de Brassica nas doses inferior e superior de fertilizante, respectivamente. A aplicação foliar a 5% do extrato aquoso de Brassica e BAP (5 ppm) foi a mais eficaz e exerceu impacto estimulante sobre o crescimento e a produtividade do trigo.

ABSTRACT: This study was conducted to explore the growth stimulating effect of foliage applied brassica water extract on growth and productivity of bread wheat (cv. Punjab 2011) at low and high fertilizer doses. The brassica water extract (5%) and the commercial growth regulator benzyl amino purine (BAP) (5 ppm) were applied alone and in combination at 30 and 45 days after sowing (DAS) under low fertilizer dose (125 kg ha-1 N and 90 kg ha-1 P) and high fertilizer doses (225 kg ha-1 N and 150 kg ha-1 P). Application of the brassica water extract (5%) significantly improved morphological traits such as crop growth rate, leaf elongation, leaf area index, plant height and number of productive tillers under both fertilizer regimes. Similarly, growth regulator benzyl amino purine (5 ppm) application enhanced the growth and yield components of wheat. However, maximum grain yield (6.20 t ha-1) was recorded with combined application of the brassica water extract (5%) and BAP (5 ppm) under the high fertilizer dose followed by individual application of the brassica water extract (5%) and BAP where 5.39 and 5.94 t ha-1 grain yields were recorded. Biological yield also showed an almost similar trend under the influence of the allelopathic water extract of brassica and BAP. Economic and marginal net benefits of 1521.6 and 237.0 USD ha-1 were respectively achieved with the application of the brassica water extract under the lower and higher fertilizer applications, respectively. The foliage applied 5% brassica water extract and BAP (5 ppm) was the most effective and had a stimulating impact on the growth and productivity of wheat.

RESUMO: Nas culturas agrícolas, o espaçamento entrelinhas e os adjuvantes desempenham um papel importante para a redução do custo do herbicida e dos danos ambientais através da redução da dose dos herbicidas aplicados. Foi conduzido um estudo de campo para avaliar o impacto de dois espaçamentos entrelinhas e da redução das doses de herbicidas juntamente com o adjuvante em plantas daninhas em cultura de milho em 2014 e 2015. O experimento foi composto de atrazina, mesotriona e halossulfurom-metílico (herbicida pré-misturado) na dose recomendada (719,2 g i.a. ha-1); doses reduzidas de 75% (539,4 g i.a. ha-1) e 50% (359,6 g i.a. ha-1) isoladas e em combinação com alquil éter sulfato a 396,8 mL ha-1 como adjuvante, juntamente com capina em milho semeado com espaçamento entrelinhas de 60 e 75 cm. O alquil éter sulfato aumentou a eficácia do controle de plantas daninhas (13-35%) com o herbicida pré-misturado. O herbicida, juntamente com o adjuvante, resultou no controle eficaz de plantas daninhas com uso de espaçamento de 60 cm, em comparação com o milho semeado com espaçamento de 75 cm. O controle mais eficaz das plantas daninhas e o aumento do rendimento de grãos de milho (33-45% em comparação com o controle sem tratamento) e da renda líquida foram obtidos pelo herbicida pré-misturado a 539,4 g i.a. ha-1 (75% da dose recomendada) com o adjuvante e pelo herbicida pré-misturado a 719,2 g i.a. ha-1 (dose recomendada) sem o adjuvante. Os resultados revelaram que a dose de herbicida pré-misturado pode ser reduzida até 25% da taxa de campo recomendada através da adição de alquil éter sulfato como adjuvante com espaçamento de 60 cm para as culturas de milho a fim de aumentar o rendimento do milho e a renda líquida.

ABSTRACT: Crop row spacing adjustment and adjuvants have a significant role in decreasing herbicide cost and environmental damage by reducing herbicide application rate. A field study was conducted to assess the impact of two row spacing values and reduced herbicide rates along with adjuvant on weeds in maize in 2014 and 2015. The experiment consisted of atrazine plus mesotrione plus halosulfuran methyl (pre-mixed herbicide) at label rate (719.2 g a.i. ha-1); reduced rates of 75% (539.4 g a.i. ha-1) and 50% (359.6 g a.i. ha-1) alone and in combination with alkyl ether sulphate at 396.8 mL ha-1 as an adjuvant along with weedy check in maize sown at 60 and 75 cm row spacing. Alkyl ether sulphate increased weed control efficacy (13-35%) of the pre-mixed herbicide. Herbicide along with adjuvant provided effective weed control at 60 cm as compared to 75 cm apart sown maize. The most effective control of weeds, and increase in maize grain yield (33-45% as compared to non-treated control) and net income were obtained by the pre-mixed herbicide at 539.4 g a.i. ha-1 (75% of recommended rate) with adjuvant and pre-mixed herbicide at 719.2 g a.i. ha-1 (recommended dose) without adjuvant. The results revealed that the rate of pre-mixed herbicide can be reduced by up to 25% of the recommended field rate by the addition of alkyl ether sulphate as an adjuvant at 60 cm row spacing of maize to increase maize yield and net income.

RESUMO: A utilização pouco eficaz de fertilizantes devido a práticas inadequadas de controle de plantas daninhas é uma das principais causas do baixo rendimento do trigo em todo o mundo. Foi realizado um experimento de campo de dois anos para estudar os efeitos de três níveis de fertilizantes e quatro práticas de controle de plantas daninhas, bem como para verificar a eficiência do uso de fertilizantes e a absorção de nutrientes pelo trigo e plantas daninhas associadas. Os níveis de fertilizantes foram: F0 (0), F1 (75 kg ha-1 N + 50 kg ha-1 P2O5) e F2 (150 kg ha-1 N + 100 kg ha-1 P2O5); e as práticas de controle de plantas daninhas foram: W1 (verificação de plantas daninhas), W2 (pendimethalin aplicado a 1.031 g i.a. ha-1), W3 (isoproturon + carfentrazone-ethyl aplicado a 750 g i.a. ha-1) e W4 (controle manual de plantas daninhas). As diferentes práticas de controle de plantas daninhas reduziram significativamente a absorção de NPK por elas e aumentaram a absorção de NPK pelo trigo. A absorção máxima de NPK pelo trigo e a absorção mínima pelas plantas daninhas foram registradas em W4. O aumento da dose do fertilizante intensificou a absorção de NPK tanto pelas plantas daninhas quanto pelo trigo. No entanto, a melhor eficiência de uso de fertilizantes e o maior rendimento de grãos de trigo ocorreram quando foi aplicada a maior dose de fertilizantes (F2) juntamente com a prática de controle manual de plantas daninhas (W4), seguida por F2 e W3, durante os dois anos. Conclui-se que, para aumentar o rendimento do trigo com maiores doses de fertilizantes, os agricultores devem empregar práticas adequadas de controle de plantas daninhas.

ABSTRACT: Low fertilizer use efficiency due to inappropriate weed control practices is one of the main causes of poor wheat yield worldwide. A 2 year field experiment was conducted to study the effects of three fertilizer levels and four weed control practices on fertilizer use efficiency and nutrient uptake by wheat and its associated weeds. Fertilizer levels were F0 (zero fertilizer), F1 (75 kg ha-1 N + 50 kg ha-1 P2O5), and F2 (150 kg ha-1 N + 100 kg ha-1 P2O5) and weed control included W1 (weedy check), W2 (pendimethalin applied at 1,031 g a.i. ha-1), W3 (isoproturon + carfentrazone ethyl applied at 750 g a.i. ha-1) and W4 (manual weed control). Different weed control practices significantly reduced the NPK uptake by weeds and increased NPK uptake by wheat. Maximum uptake of NPK by wheat and minimum uptake by weeds were recorded in W4. Increasing dose of fertilizer increased NPK uptake by both weeds and wheat. However maximum fertilizer use efficiency and grain yield of wheat were achieved when highest dose of fertilizers (F2) was used along with manual weed control method (W4), which was followed by F2 and W3 during both years. We have come to the conclusion that to achieve higher wheat yield by increasing fertilizer doses, farmers should take appropriate weed control measures.

RESUMO: O uso de adjuvantes para otimizar e aumentar a atividade foliar de herbicidas pós-emergência é uma forma aceitável de reduzir seus efeitos colaterais. Pesquisas de campo foram conduzidas para detectar um adjuvante adequado para dois herbicidas, nomeadamente isoproturon + tribenuron e pyroxsulam, em erva-cabecinha (Phalaris minor) e corriola (Convolvulus arvensis). Os tratamentos foram: isoproturon + tribenuron at 1,025 g i.a. ha-1 (dose recomendada) e pyroxsulam at 140,6 g i.a. ha-1 (dose recomendada) isolado ou a sua dose reduzida (75% da dose recomendada), isoproturon + tribenuron at 769 g i.a. ha-1 e pyroxsulam at 105,5 g i.a. ha-1, misturados com três adjuvantes diferentes: alquiletilsulfato de sódio at 400, álcool gordo etoxilado at 200 e óleo de girassol at 1.000 mL ha-1. Os tratamentos foram aplicados nas fases de duas a três folhas das plantas daninhas. Todos os adjuvantes melhoraram a eficácia dos herbicidas; no entanto, a eficácia máxima do herbicida em P. minor (93,50-97,66%) e C. arvensis (82-100%) foi obtida com a aplicação de isoproturon + tribenuron mais alquietilsulfato de sódio, mostrando a menor massa seca total das plantas daninhas (1,48 e 0,88 g m-2). A absorção máxima de NPK foi associada ao controle não tratado. A assimilação de nutrientes (55-95% N, 43-92% P e 55-95% K) foi aumentada pela adição de todos os adjuvantes aos herbicidas, com melhor controle de plantas daninhas. O rendimento máximo (aumento de 41 a 43% em relação ao controle de plantas daninhas) e as características de produção foram registrados com taxas reduzidas de isoproturon + tribenuron mais alquietilsulfato de sódio, seguidos da taxa recomendada do mesmo herbicida aplicado isoladamente. No entanto, o óleo de girassol com pyroxsulam exerceu maior controle em erva-cabecinha e corriola, com maior rendimento e características de rendimento que o alquiletilsulfato de sódio e álcool gordo etoxilado com pyroxsulam. Os resultados demonstraram melhor desempenho de taxas reduzidas de isoproturon + tribenuron com a inclusão de alquiletilsulfato de sódio, com uma dose maior ou igual à dose recomendada do mesmo herbicida, sendo esta a combinação mais eficiente.

ABSTRACT: Using an adjuvant to optimize and increase the foliar activity of post emergence herbicides is an acceptable way to reduce their side effects. Field researches were conducted to detect a suitable adjuvant for two post-herbicides namely, isoproturon+tribenuron and pyroxsulam against little seed canary grass (Phalaris minor) and field bindweed (Convolvulus arvensis). Treatments were, isoproturon+tribenuron at 1,025 g a.i. ha-1 (recommended dose) and pyroxsulam at 140.6 g a.i. ha-1 (recommended dose) alone or their reduced dose (75% of the recommended dose) isoproturon+tribenuron at 769 and pyroxsulam at 105.5 g a.i. ha-1, tank mixed with three different adjuvants viz. alkylethersulphate sodium salt at 400, fatty alcohol ethoxylate at 200 and sunflower oil at 1,000 mL ha-1. These treatments were applied at the two to three leaf stages of weeds. All the adjuvants enhanced the efficacy of herbicides; however, maximum herbicide efficacy against P. minor (93.50-97.66%) and C. arvensis (82-100%) was achieved with the application of isoproturon+tribenuron plus alkylethersulphate sodium salt, showing the lowest total weed dry weight (1.48, 0.88 g m-2). The maximum NPK-uptake was associated to the untreated control. Nutrient saving (55-95% N, 43-92% P, 55-95% K) was enhanced by the addition of all adjuvants to herbicides, with better weed control. The maximum yield (41 - 43% increase over weedy check) and yield attributes were recorded with reduced rates of isoproturon+tribenuron plus alkylethersulphate sodium salt, followed by the recommended rate of the same herbicide applied alone. In contrast, sunflower oil with pyroxsulam exerted greater control of little seed canary grass and field bindweed with more yield and yield related traits than alkylethersulphate sodium salt and fatty alcohol ethoxylate with pyroxsulam. These results demonstrated the improvement in the performance of reduced rates of isoproturon+tribenuron with the inclusion of alkylethersulphate sodium salt, with a dose higher than or equal to the recommended dose of the same herbicide, and this is the most cost-effective combination.

RESUMO: Aumentos recentes no desenvolvimento da resistência a herbicidas em Phalaris minor no mundo inteiro exigem estratégias não químicas alternativas para controlar essa planta daninha. Uma série de experimentos foi conduzida em condições laboratoriais e de estufa para explorar o potencial herbicida de quatro culturas alelopáticas, incluindo milho, arroz, sorgo e girassol, em diferentes concentrações de extratos aquosos (2,5% e 5%), resíduos (1%, 2% e 4%) e coberturas (4, 8 e 12 toneladas ha-1), contra P. minor resistente ao fenoxaprop. Os extratos aquosos, resíduos e coberturas proporcionaram controle de 86-100%, 73-100% e 16-40%, respectivamente, desse biótipo de planta daninha resistente. A redução na biomassa seca devido a extratos aquosos, resíduos e coberturas foi de 48-100%, 48-100% e 20-54%, respectivamente. As coberturas causaram também redução de 17-41% no potencial de produção de sementes de P. minor. Menores concentrações de aleloquímicos mostraram hormese (efeito positivo) contra algumas características de emergência e crescimento de P. minor. Os produtos químicos fitotóxicos dessas quatro culturas têm forte potencial herbicida contra P. minor resistente a herbicidas e podem ser usados como uma alternativa orgânica para controlá-la, garantindo uma produção sustentável de trigo.

ABSTRACT: Recent increases in the development of herbicide resistance in Phalaris minor worldwide demand alternative non-chemical strategies to control this weed. A series of experiments were conducted under laboratory and greenhouse conditions to explore the herbicidal potential of four allelopathic crops, including maize, rice, sorghum and sunflower, at different concentrations of aqueous extracts (2.5% and 5%), residues (1%, 2% and 4%) and mulches (4, 8, and 12 ton ha-1) against fenoxaprop-resistant P. minor. Aqueous extracts, residues and mulches provided 86-100%, 73-100% and 16-40% control of this resistant weed biotype, respectively. The dry biomass reduction due to aqueous extracts, residues and mulches was 48-100%, 48-100% and 20-54%, respectively. Mulches also caused 17-41% reduction in the seed production potential of P. minor. Lower concentrations of allelochemicals showed hormesis (positive effect) against some emergence and growth traits of P. minor. The phytotoxic chemicals of these four crops have a strong herbicidal potential against herbicide-resistant P. minor, and can be used as an organic alternative to control herbicide resistant P. minor, thus ensuring a sustainable wheat production.

RESUMO O presente estudo teve como objetivo determinar a influência alelopática de extratos aquosos em concentrações variadas (2,5% e 5% p/v) e resíduos com períodos de decomposição diferentes (0, 15 e 30 dias) na concentração de 2% (p/v) de quatro plantas daninhas (Trigonella polycerata, Vicia sativa, Lathyrus aphaca e Medicago polymorpha) na taxa, sincronização e tempo de germinação e partição de biomassa de arroz através de bioensaios vegetais e em solo. A germinação e a partição de biomassa nas plantas de arroz foram inibidas pelos extratos e resíduos. A redução máxima de energia de germinação (88,6%) e o aumento no tempo de 50% de germinação (210,4%) foram causados pelo extrato de L. aphaca na concentração de 5%, em relação ao controle. Houve redução, na raiz e parte aérea, do peso fresco (13,6% e 28,6%, respectivamente) e do peso seco (20,4% e 41,7%, respectivamente) pelo extrato de M. polymorpha na concentração de 5%. O extrato de V. sativa em ambas as concentrações causou grande aumento na relação raiz/parte aérea (125-145,8%). Os resíduos de Trigonella polycerata e V. sativa decompostos por 30 dias causaram a inibição máxima de energia de emergência (71,4%), e a respectiva decomposição por zero e 15 dias aumentou o coeficiente de inibição de uniformidade de emergência (78,9%). Os resíduos de Medicago polymorpha e L. aphaca decompostos por 30 dias aumentaram o tempo para 50% de emergência (47,1% e 50,3%, respectivamente), quando comparados com o controle. Os resíduos de Medicago polymorpha decompostos por 30 dias exerceram o maior efeito inibitório sobre o peso fresco da parte aérea (46,1%) e o peso seco da raiz (59,9%). Os resíduos de Vicia sativa com 30 dias e os de T. polycerata sem decomposição resultaram no menor peso fresco da raiz (65,3%) e peso seco da parte aérea (52,6%), respectivamente. O aumento da relação raiz/parte aérea (56,8%) foi provocado por resíduos de T. polycerata sem decomposição. Os compostos fenólicos de plantas daninhas leguminosas causaram a inibição da germinação/emergência e partição de biomassa nas plantas de arroz. Portanto, as plantas daninhas devem ser erradicadas do campo nos estádios iniciais de desenvolvimento.

ABSTRACT The present study was aimed at determining the allelopathic influence of water extracts at varying concentrations (2.5% and 5% w/v) and residues with varying decomposition periods (0, 15 and 30 days) at 2% (w/w) concentration of four weeds (Trigonella polycerata, Vicia sativa, Lathyrus aphaca, Medicago polymorpha) against rate, synchronization and time of germination, and biomass partitioning of rice through plant and soil bioassays. Germination and biomass partitioning in rice plants were inhibited by extracts and residues. The maximum decrease in energy of germination (88.6%) and increase in time for 50% germination (210.4%) were caused by the L. aphaca extract at 5% concentration as compared to control. Root and shoot, fresh weight (13.6 and 28.6%, respectively) and dry weight (20.4 and 41.7%, respectively) were reduced by the M. polymorpha extract at 5% concentration. The Vicia sativa extract at both concentrations caused a great increase in the root/shoot ratio (125-145.8%). Trigonella polycerata and V. sativa residues decomposed for 30 days caused maximum inhibition of energy of emergence (71.4%) and their decomposition for zero and 15 days, respectively, inhibited coefficient of uniformity of emergence (78.9%). Medicago polymorpha and L. aphaca residues decomposed for 30 days exaggerated time for 50% emergence (47.1 and 50.3%, respectively) when compared with control. Medicago polymorpha residues decomposed for 30 days exerted the greatest inhibitory effect on shoot fresh weight (46.1%) and root dry weight (59.9%). Vicia sativa with 30 days and T. polycerata residues without decomposition produced the least root fresh weight (65.3%) and shoot dry weight (52.6%), respectively. The root/shoot ratio (56.8%) was increased by T. polycerata residues without decomposition. Phenolics from leguminous weeds caused inhibition of germination/emergence and biomass partitioning in rice. Therefore, these weeds must be eradicated from the field at their initial growth stages.

RESUMO As plantas daninhas aquáticas são plantas superiores encontradas no ecossistema aquático e em plantações de arroz anaeróbio, onde não têm vantagens econômicas. A continuidade das plantas daninhas aquáticas é mais difundida do que a das plantas daninhas terrestres, pois nos ecossistemas aquáticos há flutuação muito baixa nas condições ambientais, em comparação com ecossistemas terrestres. Os cientistas têm trabalhado para abordar os efeitos nocivos alelopáticos dessas plantas nos ecossistemas aquáticos, mas há informações limitadas à disposição sobre a influência alelopática das plantas daninhas no ecossistema agrícola através da liberação de compostos fitotóxicos. Os compostos químicos fitotóxicos liberados por diferentes plantas daninhas aquáticas na água de irrigação e/ou diretamente no ecossistema do arroz podem ter significativa influência inibitória na germinação, no crescimento e rendimento das culturas, nas propriedades do solo e na disponibilidade de nutrientes, na estrutura da população e da comunidade e na invasão de plantas daninhas. No entanto, as plantas daninhas aquáticas podem ser usadas como uma potencial alternativa orgânica ao controle químico das plantas infestantes, devido à maior suscetibilidade das plantas daninhas terrestres aos compostos químicos fitotóxicos liberados pelas plantas daninhas aquáticas. Alternativas naturais ao controle químico das infestantes precisam de tempo e são cruciais para um controle sustentável. O controle químico das infestantes é desafiado pelo recente aumento da resistência aos herbicidas nas plantas daninhas e pelos efeitos colaterais nocivos dos herbicidas no ambiente. Esta revisão está focada na influência de plantas daninhas aquáticas em ecossistemas agrícolas, com exemplos de plantas daninhas comuns em ecossistemas aquáticos e plantas daninhas aquáticas invasivas encontradas em arroz anaeróbio.

ABSTRACT Aquatic weeds are higher plants found in the aquatic ecosystem and in anaerobic rice fields, where they have no economic benefits. The continuance of aquatic weeds is more widespread than terrestrial weeds because in aquatic ecosystems there is very little fluctuation in the environmental conditions compared with terrestrial ecosystems. Scientists have been working to address the harmful allelopathic effects of aquatic weeds on the aquatic ecosystem, but limited information is available on the allelopathic influence of aquatic weeds on agro-ecosystems through the release of phytotoxic compounds. Phytotoxic chemicals released by different aquatic weeds into irrigation water and/or directly into rice ecosystems might have a significant inhibitory influence on germination, growth and yield field crops, soil properties and nutrients availability, population and community structure, and weed invasion. However, aquatic weeds might also be used as a potential organic alternative to chemical weed-control, due to the higher susceptibility of terrestrial weeds to the phototoxic chemicals released by aquatic weeds. Natural alternatives to chemical weed control are need of time and are crucial for a sustainable weed control. Chemical weed control is challenged, due to recent increases in herbicides resistance from weeds and to the harmful side-effects of herbicides on the environment. This review is focused on the influence of aquatic weeds on agro-ecosystems, with examples of common weeds in aquatic ecosystems and invasive aquatic weeds found in anaerobic rice.

RESUMO: Plantas daninhas associadas a culturas agrícolas podem impor efeitos fitotóxicos sobre as plantas cultivadas através da liberação de aleloquímicos, reduzindo consideravelmente a produtividade das culturas. O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito alelopático de fenóis hidrossolúveis de plantas daninhas associadas ao trigo (Vicia sativa, Trigonella polycerata, Lathyrus aphaca, Medicago polymorpha e Melilotus indica) sobre a germinabilidade e a produção de biomassa de plântulas de trigo, utilizando os extratos aquosos dessas plantas daninhas nas concentrações de 2,5% (p/v) e 5% (p/v) e dos resíduos delas com períodos de decomposição de 0, 15 e 30 d, na concentração de 2% (p/p). Os resultados mostraram que os extratos aquosos de M. indica e V. sativa na concentração de 5% exerceram maior efeito inibidor sobre a energia de germinação (81%) e o tempo para 50% de germinação (226%), respectivamente, enquanto os extratos de T. polycerata e M. indica, na mesma concentração, inibiram a biomassa fresca da parte aérea (8%) e da raiz (64%). No entanto, foi observado aumento da biomassa seca da parte aérea por conta dos extratos das plantas daninhas em ambas as concentrações, com aumento máximo (29%) causado pelo extrato de M. indica na concentração de 2,5%; contudo, a biomassa seca da raiz e a razão raiz/parte aérea tiveram redução de 46% e 51%, respectivamente, devido aos extratos de M. polymorpha e M. indica. Os resíduos de L. aphaca e M. polymorpha com 30 dias de decomposição demonstraram o maior nível de toxicidade em relação à energia de emergência (85%) e ao tempo de 50% de emergência (138%), respectivamente. Já a produção de biomassa fresca (41%) e de biomassa seca (26%) foi dificultada principalmente pelos resíduos de M. indica e M. polymorpha com 30 d de decomposição. Observou-se a maior redução na biomassa fresca (64%) e na biomassa seca (64%) da parte aérea, bem como na razão raiz/parte aérea (64%), quando o tratamento foi realizado com resíduos de V. sativa sem decomposição. Os resultados mostram que lixiviados e resíduos de plantas daninhas inibem a germinabilidade do trigo e a produção de biomassa através da liberação de aleloquímicos e são uma ameaça para a produção rentável de culturas agrícolas.

ABSTRACT: Weeds associated with crops may impose their phytotoxic effects on crop plants through the release of their allelochemicals and hence seriously reduce crop productivity. The present study was conducted to investigate the allelopathic effect of water soluble phenolics of weeds associated with wheat crop (Vicia sativa, Trigonella polycerata, Lathyrus aphaca, Medicago polymorpha, Melilotus indica) on germinability and biomass production of wheat seedlings by using their water extracts at 2.5% (w/v) and 5% (w/v) concentrations and residues of the same weeds with 0, 15 and 30 d decomposition periods at 2% (w/w) concentration. The results showed that the water extracts of M. indica and V. sativa at 5% concentration imposed the most inhibitory effect on energy of germination (81%) and prolonged time to 50% germination (226%), respectively; by contrast, T. polycerata and M. indica extracts at the same concentration inhibited shoot (8%) and root fresh biomass (64%). However, shoot dry biomass was exalted by the weed extracts at both concentrations with maximum increase (29%) caused by the M.indica extract at 2.5% concentration; however, root dry biomass (46%) and root/shoot ratio (51%) were decreased by M. polymorpha and M. indica extracts at 5% concentration, respectively. Residues of L. aphaca and M. polymorpha with a 30 d decomposition period proved the most toxic regarding energy of emergence (85%) and time to 50% emergence (138%), respectively; while, shoot fresh (41%) and dry biomass (26%) production were hindered mostly by M. indica and M. polymorpha residues with a 30 d decomposition period. There was the highest decrease in root fresh (64%) and dry biomass (64%), and root/shoot ratio (64%) when treatment was performed with V. sativa residues without decomposition. The results show that leachates and residues of weeds inhibit wheat germinability and biomass production through release of allelochemicals, and they are a threat to profitable crop production.

RESUMO A fim de testar o status de resistência de Phalaris minor (erva-cabecinha) ao fenoxaprop-p-ethyl no Paquistão, uma pesquisa de campo foi realizada durante o ano de 2014. Plantas de P. minor sem controle foram selecionadas para coleta das sementes em campos de trigo em que o fenoxaprop-p-ethyl havia sido usado para controle de P. minor. As sementes foram coletadas a partir de oito locais diferentes próximos a Fasialabad, no Paquistão. Plantas suscetíveis também foram selecionadas próximo a Faisalabad, sem histórico de uso de fenoxaprop-p-ethyl, para fins de comparação. Essas sementes foram semeadas em vasos para confirmar sua resistência, usando um delineamento inteiramente casualizado com arranjo fatorial e quatro réplicas. Quatro doses de fenoxaprop-p-ethyl, controle (0X), 46,9 (0,5X), 93,7 (1X) e 187 (2X) g i.a. ha-1, foram pulverizadas no estádio de 3 a 4 folhas de P. minor. Três semanas após a pulverização de fenoxaprop-p-ethyl, o percentual de mortalidade e biomassa dos diferentes biótipos foi registrado. A dose capaz de eliminar 50% das plantas (LD50) e o índice de resistência (RI) foram calculados com base no percentual de mortalidade. Os resultados revelaram que, dos oito biótipos (PM-FS-1, PM-FS-2, PM-FS-3, PM-FS-4, PM-FS-5, PM-FS-6, PM-FS-7 e PM-FS-8), quatro (PM-FS-1, PM-FS-2, PM-FS-6 e PM-FS-7) mostraram resistência ao fenoxaprop-p-ethyl. O percentual de mortalidade para os biótipos resistentes foi de 51 a 71%, mesmo a 2X. O índice de resistência dos biótipos resistentes foi de 2,13-6,00. As reduções de biomassa também foram significativamente inferiores nos biótipos resistentes. A evolução da resistência de P. minor ao fenoxaprop-p-ethyl é o primeiro caso de resistência a herbicidas no Paquistão. Pesquisas adicionais são necessárias para avaliar a infestação da área de P. minor resistente ao herbicida em outros locais e sugerir medidas de controle para a evolução da estratégia de manejo eficaz no controle da infestação futura de biótipos resistentes.

ABSTRACT To test resistance status of Phalaris minor (littleseed canary grass) to fenoxaprop-P-ethyl in Pakistan, a field survey was conducted during 2014. Uncontrolled P. minor plants were selected for seed collection from wheat fields where fenoxaprop-P-ethyl was used to control P. minor. Seeds were collected from eight different locations near Fasialabad, Pakistan. Susceptible plants were also selected near Faisalabad having no history of fenoxaprop-P-ethyluse for comparison. These seeds were grown in pots for resistance confirmation using completely randomized design with factorial arrangement having four replicates. Four doses of fenoxaprop-P-ethylcontrol (0X), 46.9 (0.5X), 93.7 (1X) and 187 (2X) g a.i. ha-1 were sprayed at 3 to 4 leaf stage of P. minor. Three weeks after fenoxaprop-P-ethyl spray, percent mortality and biomass of different biotypes were recorded. Dose killing 50% plants (LD50) and resistance index (RI) were calculated on the basis of percent mortality. Results revealed that out of eight biotypes (PM-FS-1, PM-FS-2, PM-FS-3, PM-FS-4, PM-FS-5, PM-FS-6, PM-FS-7 and PM-FS-8) four biotypes (PM-FS-1, PM-FS-2, PM-FS-6 and PM-FS-7) showed resistance to fenoxaprop-P-ethyl. Percent mortality for the resistant biotypes was 51 to 71% even at 2X. Resistance index of the resistant biotypes was 2.13-6.00. Biomass reductions were also significantly lesser in resistant biotypes. Evolution of P. minor resistance to fenoxaprop-P-ethyl is first case of herbicide resistance in Pakistan. Research is needed to assess the infestation of herbicide resistant P. minor area in other locations and suggest control measures to evolve the effective management strategy to control the future spread of resistant biotypes.

RESUMO O uso de misturas de herbicidas tem sido visto como a estratégia mais eficaz para prevenção e controle de plantas daninhas resistentes a herbicidas. Os efeitos de 12 tratamentos, selecionados entre quatro herbicidas (clodinafop-propargil, metribuzin, pinoxadene e sulfosulfuron) com misturas de duas vias em doses diferentes, foram estudados para as populações de P. minor resistentes e suscetíveis ao fenoxaprop-p-ethyl e que cresciam ao longo de plantas de trigo. Em experimentos repetidos, as misturas de herbicidas foram aplicadas em três a quatro estádios de crescimento da folha de P. minor em casa de vegetação. Todas as misturas de herbicidas foram eficazes para controlar plantas de P. minor resistentes e suscetíveis. As misturas com 75% de dose letal de cada componente ofereceram melhor controle de P. minor. As misturas com 50% da dose letal de cada herbicida também proporcionaram controle de mais de 80% de P. minor. As plantas que sobreviveram após serem expostas às misturas de herbicidas apresentaram deficiência de crescimento e de produção de sementes. Nenhuma combinação das misturas gerou efeitos fitotóxicos para o trigo em até 75% da dose letal de cada componente. As misturas com clodinafop-propargil + metribuzin, pinoxadene + sulfosulfuron e pinoxadene + metribuzin a 100% da dose de cada componente produziram leves efeitos fitotóxicos em plantas de trigo e não causaram redução em termos de crescimento final e rendimento de grãos. No entanto, a mistura de sulfosulfuron + clodinafop-propargil a 100% da dose de cada componente foi fitotóxica ao trigo e causou redução significativa do crescimento e produtividade de grãos. Portanto, os agricultores podem utilizar essas misturas, mesmo a 75% da dose recomendada de componente, para controlar plantas de P. minor suscetíveis e resistentes ao trigo.

ABSTRACT Use of herbicide mixtures has been advocated as most effective strategy for avoidance and management of herbicide resistant weeds. Effect of twelve selected treatments of four herbicides (clodinafop-propargil, metribuzin, pinoxaden and sulfosulfuron) two-way mixtures at different doses was investigated against fenoxaprop-p-ethyl resistant and susceptible populations of P. minor grown along the wheat plants. In repeated experiment, herbicides mixtures were applied at 3 to 4 leaf stage of P. minor under greenhouse conditions. All the herbicide mixtures were effective to control resistant as well as susceptible P. minor. Mixtures having 75% lethal dose of each mixture component provided best control against P. minor. Mixtures with 50% lethal dose of each herbicide also provided more than 80% control of P. minor. Surviving P. minor plants after exposure to herbicide mixtures showed reduced growth and seed production potential. No mixture combination produced phytotoxic effects on wheat plant up to 75% of lethal dose of each mixture component. Mixtures including clodinafop-propargil + metribuzin, pinoxaden + sulfosulfuron and pinoxaden + metribuzin at 100% dose of each mixture component produced minor phytotoxic effects on wheat plants and caused no reduction in terms of ultimate growth and grain yield. However, mixture of sulfosulfuron + clodinafop-propargil at 100% dose of each component was phytotoxic to wheat and caused significant reduction in term of growth and grain yield. So, farmers can use these mixtures even at 75% of recommended dose of mixture component to control susceptible and resistant P. minor in wheat.

RESUMO Os efeitos horméticos dos herbicidas em doses ultrarreduzidas foram comprovados em relação a uma série de espécies de culturas, embora os dados disponíveis relativos à hormesis dos herbicidas em relação ao crescimento de plantas daninhas sejam bastante limitados. Este estudo investiga o efeito promotor de doses reduzidas de fenoxaprop-P-ethyl sobre o crescimento e a produção de sementes de erva-cabecinha e aveia-brava. Experimentos em vasos foram realizados duas vezes na Wire House at Agronomic Research Area, Universidade de Agricultura, Faisalabad, durante 2014-15. Sete concentrações diferentes de fenoxaprop-P-ethyl [0, 1, 3, 6, 9, 12 e 15 g i.a. ha-1] foram aplicadas como herbicidas pós-emergência com as plantas daninhas no estágio de 3-4 folhas. Os resultados revelaram que houve um aumento no crescimento dentro das duas primeiras semanas após a aspersão de fenoxaprop-P-ethyl nas doses de 1, 3 e 6 g i.a. ha-1. Um estímulo maior do crescimento em comparação com todos os outros tratamentos foi observado para o fenoxaprop-P-ethyl na dose de 6 g i.a. ha-1. Esse aumento inicial do crescimento é mantido com o tempo até a maturação de ambas as plantas daninhas e influencia positivamente a capacidade de produção das sementes. Um aumento de até 28% e 17% no número de sementes por planta ocorreu para a erva-cabecinha e a aveia-brava, respectivamente. Doses acima de 6 g i.a. ha-1 afetaram negativamente o crescimento das plantas daninhas e a capacidade de produção de sementes.

ABSTRACT Hormetic effects of herbicides at ultra-low doses have been proved against range of crop species, although available data of herbicides hormesis about the weeds growth is very limited. This study investigates the promotive effect of low doses of fenoxaprop-Pethyl on growth and seed production of littleseed canarygrass and wild oat. Pot experiments were conducted twice in Wire House at Agronomic Research Area, University of Agriculture, Faisalabad, during 2014-15. Seven different concentrations of fenoxaprop-P-ethyl [0, 1, 3, 6, 9, 12 and 15 g a.i. ha-1] were applied as post emergence herbicide at 3-4 leaves stage of the weeds. Results revealed that increase in growth occurred within first two weeks after spraying at fenoxaprop-P-ethyl doses 1, 3 and 6 g a.i. ha-1. More growth stimulation as compared to all other treatments was observed at fenoxaprop-P-ethyl dose 6 g a.i. ha-1. This initial increase in growth sustains with time up to the maturity of both weeds and positively influences seeds production ability. Up to 28% and 17% increase in number of seeds per plants were occurred in littleseed canarygrass and wild oat, respectively. Doses above 6 g a.i. ha-1 negatively affect the weeds growth and seed production ability.

The presence of heavy metals in various farm inputs, including feed, fertilizer, water and environment leads to excretion of the residues in animals' milk. Because consumption of milk contaminated with heavy metals poses serious threats to consumers' health, a study was conducted in 2012 - 2013 in Pakistan to evaluate the concentration of heavy metals in unprocessed raw milk procured in different seasons from Jhang city, Punjab, Pakistan. A total of 400 milk samples was collected from milk shops and dairy farms, and the contents of heavy metals, i.e. copper (Cu), lead (Pb), cadmium (Cd) and chromium (Cr) were analysed via atomic absorption spectrometry. Results indicated that the average concentrations of Cu, Pb and Cd were significantly higher than International Dairy Federation Standards. Within a season, heavy metal levels differed significantly among samples. For each type of milk source, there was a significant difference in mean concentration of heavy metals between summer and winter. Based on these findings, there is a critical need to set legal limits and surveillance for heavy metals in an animal's milk.