ABSTRACT Herbicides play an important role in preventing crop yield losses due to both their weed interference ability and their capacity for increasing soil conservation in no-till systems. Group A herbicides or acetyl-CoA carboxylase (ACCase) are essential tools the selective management of glyphosate resistance in grass weed species. In this review, we describe important aspects of ACCase biology and herbicides targeting this enzyme, along with a discussion on stewardship programs to delay the evolution of herbicide resistance which can evolve either through target site and/or non-target site mechanisms. Sixteen-point mutations have been reported to confer resistance to ACCase inhibitors. Each mutation confers cross resistance to a different group of herbicides. Metabolic resistance can result in resistance to multiple herbicides with different mechanisms of action (MoA), and herbicide detoxification is often conferred by cytochrome P450 monooxigenases and glutathione- S -transferases. Regardless of whether resistance mechanisms are target or non-target site, using herbicides with the same MoA will result in resistance evolution. Therefore, while field surveys and resistance mechanism studies are crucial for designing reactive management strategies, integrated weed management plays a central role in both reactive and proactive mitigation of herbicide resistance evolution.

ABSTRACT Glyphosate-resistant (GR) Italian ryegrass (LOLMU) and Alexandergrass (URPLA) are troublesome weeds in corn cropping systems in Southern Brazil. The emergence pattern of those weeds is not uniform and may change according to the season’s environmental characteristics. Also, herbicide resistance has been diminishing the success of the weed control programs. The objectives of this study were to evaluate the influence of corn-sowing date on LOLMU and URPLA densities and their control provided by pre- and post-emergent herbicides. Field trials were conducted in two crop seasons in Southern Brazil consisting of three corn sowing date (August, September, and October) and the application of atrazine + S-metolachlor (residual) in corn pre-emergence in different post-emergence weed control programs with glyphosate, ammonium-glufosinate, nicosulfuron, and atrazine. The results indicated that the sowing date had a significant influence on LOLMU and URPLA densities. Corn sown in the earliest period was exposed to a higher LOLMU density, whereas corn sown in the latest period had a higher density of URPLA. Also, the application of residual herbicide at corn pre-emergence reduced both weed species densities and decreased the pressure for the control of glyphosate-resistant LOLMU for the post-emergence herbicides. The use of residual herbicides in corn pre-emergence is an efficient strategy to be considered in the LOLMU and URPLA control programs, followed by post-emergence application of glyphosate, ammonium-glufosinate, atrazine, and nicosulfuron.

RESUMO O controle das plantas voluntárias foi dificultado com o advento das culturas geneticamente modificadas para tolerância ao herbicida glyphosate, exigindo novas recomendações técnicas para manejo. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar alternativas para controle químico de plantas voluntárias de milho resistentes ao glyphosate, infestantes na cultura da soja, por meio de herbicidas graminicidas inibidores da ACCase. Dois experimentos foram desenvolvidos em campo, sendo um em Santa Cruz das Palmeiras (SP) e outro em Não-Me-Toque (RS). Para representar as plantas voluntárias de milho, sementes do híbrido DKB 390 YGRR2 foram distribuídos nas entrelinhas da soja, na densidade de 6 plantas m-2. Adotaram-se 14 tratamentos, resultantes da combinação dos herbicidas clethodim (65 e 84 g ha-1), sethoxydim (138 e 165 g ha-1) e haloxyfop (36 e 45 g ha-1), com dois estádios fenológicos da cultura de soja (três (3T) e seis (6T) trifólios); estando as plantas de milho voluntário nos estádios V4/V5 e V7/V8, respectivamente. Foi adicionado um tratamento sem aplicação de herbicidas e uma testemunha capinada manualmente. A pulverização dos graminicidas sobre plantas de milho em V4/V5 promoveu melhor consistência dos resultados e eficácia geral. A produtividade da soja foi reduzida em ambas as localidades com as pulverizações realizadas somente em V7/V8. Assim sendo, medidas de controle do milho voluntário resistente ao glyphosate devem ser adotadas precocemente, sobretudo quando o milho for resultante de grãos perdidos no processo de colheita. Neste sentido, destaca-se a adoção dos herbicidas clethodim e haloxyfop por sua eficácia consistente.

ABSTRACT Controlling volunteer plants was aggravated due to the emergence of genetically modified glyphosate-resistant cultivars, requiring new technical recommendations. This work was developed with the objective of evaluating alternatives for chemical control of glyphosate-resistant maize infesting soybean crops, using ACCase inhibiting herbicides. Two experiments were carried out, one in Santa Cruz das Palmeiras (SP) and other in Não-Me-Toque (RS), Brazil. Volunteer maize plants were simulated with seeds of the DKB 390 YGRR2 hybrids, distributed between rows of soybean crops, at the density of 6 plants m-2. Combinations of the herbicides clethodim (65 and 84 g ha-1), sethoxydim (138 and 165 g ha-1), and haloxyfop (36 and 45 g ha-1) were applied at two phenological stages of the soybean crop [three (3T) and six (6T) trifoliate leaves], corresponding to the V4/V5 and V7/V8 stages of the volunteer maize, respectively, resulting in 14 treatments. A treatment without herbicide application and a treatment with manual weeding were included as check plots. Applying graminicides on maize plants at V4/V5 stage resulted in more consistent results and general efficacy. Soybean yield was lower when applying herbicide only on maize plants at V7/V8, in both locations. Therefore, management practices for glyphosate-resistant volunteer maize should be adopted early, on maize plants at the V4/V5 stage, mainly when the maize plants are from lost grains in the harvesting process. The use of the herbicides clethodim and haloxyfop results in consistent control efficacy of volunteer maize plants.

RESUMO A evolução de plantas daninhas resistentes e tolerantes ao glyphosate tem causado mudanças no manejo de plantas daninhas em todo o mundo. Herbicidas residuais são cruciais para o manejo dessas plantas daninhas, porém a taxa de adoção dessas ferramentas ainda é significativamente baixa no Brasil. Nesta pesquisa, Ipomoea triloba tolerante ao glyphosate foi utilizada como uma espécie modelo para avaliar, em múltiplos anos e localidades do Brasil, as vantagens de se utilizar herbicidas residuais em soja, comparado ao controle realizado apenas em pós-emergência. A maioria dos herbicidas residuais proporcionaram atividade residual suficiente para uma janela maior de aplicação em pós-emergência. Tratamentos com herbicidas residuais também aumentaram o controle final de plantas daninhas, prevenindo a interferência inicial com a soja, o que refletiu em maior produtividade. Maiores porcentagens de controle sobre I. triloba foram observadas quando dois herbicidas residuais foram utilizados, em comparação à apenas um, especialmente nos anos e localidades com alta infestação. O uso de herbicidas utilizados em pré-emergência permite uma janela de aplicação maior em pós-emergência, o que pode ser importante em grandes propriedades onde logística constitui um entrave.

ABSTRACT The evolution of glyphosate-resistant and -tolerant weeds has caused changes in weed management around the world. Residual herbicides are crucial tools for weed management, but the rate of adoption by soybean growers remains very low in Brazil. In this research, we used glyphosate tolerant Ipomoea triloba as a model weed species to evaluate the advantages of using residual herbicides on soybeans in multiple years and locations of transition and Cerrado regions of Brazil, rather than relying only on post-emergence control. Most residual herbicides provided enough residual activity to allow a longer application window in post-emergence. Treatments with residual herbicides increased overall weed control, preventing weed interference and increasing soybean yield. When two residual herbicides were used as opposed to only one, a better I. triloba control was achieved, reflecting in higher crop yield, especially in conditions of high weed infestation. The use of pre-emergence herbicides allows growers to have a longer application window for the post-emergence treatment, which is particularly important in Brazilian Cerrado large fields when logistic could be an issue.

RESUMO A resistência a herbicidas tem se tornado um dos principais problemas que os produtores têm enfrentado, e as estratégias de manejo integrado de plantas daninhas são as mais importantes ferramentas para a sua mitigação. O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito do cultivo de braquiária (Urochloa ruziziensis) associado a diferentes programas de rotação de herbicidas no manejo de buva (Conyza sumatrensis) e capim-amargoso (Digitaria insularis) resistentes ao glyphosate no sistema de produção de soja e milho. Um fatorial 3x3 foi avaliado durante quatro safras consecutivas de soja no verão e milho no inverno. O Fator A foi constituído de diferentes sistemas de manejo de inverno: milho solteiro, milho integrado com braquiária e braquiária solteira. O Fator foi baseado em programas de rotação de herbicidas com diferentes níveis de diversidade em mecanismos de ação ao longo das quatro safras. O cultivo de braquiária no inverno incrementou significativamente a biomassa residual no solo. Essa cobertura do solo foi mais eficiente para controlar buva do que capim-amargoso, embora ambas plantas daninhas foram suprimidas pela cultura de cobertura. O uso de programas com maior rotação de mecanismos de ação de herbicidas foi mais eficiente para controlar capim-amargoso do que buva. O uso isolado de cultura de cobertura ou de rotação de herbicidas não foi efetivo para o manejo de buva e amargoso. No entanto, integrando essas duas opções de manejo, foi possível controlar efetivamente ambas as espécies resistentes ao glyphosate e consequentemente aumentar a produtividade das culturas.

ABSTRACT Herbicide resistance has become a major concern for agricultural systems, and integrating weed management practices seem to be the most promise way for its mitigation. The effects of cropping systems including ruzigrass (Urochloa ruziziensis) associated with herbicide rotation programs were evaluated for the management of glyphosate resistant conyza (Conyza sumatrensis) and sourgrass (Digitaria insularis) in soybean and corn production systems. A 3x3 factorial was evaluated in four consecutive soybean (spring-summer) and corn (fall-winter) double cropping seasons. Factor A consisted of three combinations of cropping systems in the fall-winter: corn, corn plus ruzigrass, and ruzigrass alone. Factor B was based on increasing levels of diversity in herbicide mode of action over the four-year period (5, 8, and 11 MoAs). The results indicate that using ruzigrass significantly increased soil coverage by cover crop residues. In general, the cover crop was more efficient for conyza than for sourgrass control, whereas herbicide programs provided greater control on sourgrass than on conyza. Besides the weed suppression effect, the accumulation of ruzigrass biomass on the soil surface during the fall-winter also improved yield of soybean in the spring-summer. The integration of ruzigrass as a cover crop and the use of herbicide programs with multiple modes of action can provide efficient control of glyphosate-resistant conyza and sourgrass. The use of only one of these strategies was not effective in most cases, especially for the long term.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento e o desenvolvimento de uma população de Conyza bonariensis resistente ao herbicida glifosato em diferentes datas de semeadura (outono, inverno e primavera) e dois ambientes agrícolas, com base em dias ou unidades térmicas. Foram desenvolvidos cinco experimentos em dois ambientes agrícolas: dois no Município de Não-Me-Toque, RS - com semeaduras em julho e setembro de 2011; e três no Município de Santa Cruz das Palmeiras, SP ‒ com semeaduras em abril, julho e setembro de 2011. Em cada experimento, realizaram-se dez avaliações do desenvolvimento fenológico e do acúmulo de massa de matéria seca total de C. bonariensis, com ajuste das variáveis à contagem de tempo em dias ou graus-dia acumulados. O desenvolvimento fenológico da espécie apresentou melhor ajuste com temperatura basal de 8,4ºC, e foi influenciado pelo ambiente agrícola e pela data de semeadura. No outono, com temperatura e fotoperíodo decrescentes, as plantas permanecem aptas a acumular massa de matéria seca, porém sem indução floral. Na primavera, com temperatura e fotoperíodo crescentes, o acúmulo de massa de matéria seca é menor, mas o desenvolvimento fenológico é mais rápido, com indução floral significativa.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the growth and development of a glyphosate-resistant population of Conyza bonariensis in different sowing dates (autumn, winter, and spring) and in two agricultural environments, based on days or thermal units. Five experiments were performed in two agricultural environments in Brazil: two in the municipality of Não-Me-Toque, in the state of Rio Grande do Sul - with sowings in July and September 2011; and three in the municipality of Santa Cruz das Palmeiras, in the state of São Paulo ‒ with sowings in April, July, and September 2011. In each trial, ten evaluations of the phenological development and total dry mass of C.bonariensis were performed, fitting these variables to a unit of time in days or growing degree days. The phenological development of C.bonariensis had the best adjustment at the base temperature of 8.4oC, and was affected by sowing date and agricultural environment. In autumn, with decreasing temperature and photoperiod, plants are still able to accumulate dry mass, but without floral induction. In spring, with increasing temperature and photoperiod, dry mass accumulation is lower, but phenological development is faster, with significant floral induction.

O objetivo deste trabalho foi comparar o crescimento e a habilidade competitiva de dois biótipos de capim-colchão (Digitaria ciliaris), um resistente (R) e outro suscetível (S) aos herbicidas inibidores da acetil coenzima A carboxilase. O crescimento dos biótipos foi determinado pela coleta da matéria seca das plantas, aos 14, 21, 25, 28, 34, 42, 49, 57, 65, 72, 78, 86, 101, 111 e 118 dias após emergência (DAE). Os dados de massa de matéria seca foram ajustados ao modelo logístico e, também, utilizados para a obtenção da taxa de crescimento absoluto. Para avaliar a habilidade competitiva intra-específica e interespecífica, foram instalados cinco experimentos com o uso do método substitutivo. Compararam-se os biótipos R e S entre si e cada um destes com a cultura da soja, quando semeada no mesmo dia ou sete dias após a semeadura das plantas daninhas. As proporções de plantas entre as espécies ou biótipos utilizados foram: 5:0; 4:1; 3:2; 2:3; 1:4 e 0:5. Os biótipos de capim-colchão apresentaram acúmulo de matéria seca, crescimento absoluto e competição interespecífica semelhantes, e a redução da matéria seca da soja foi similar na presença dos biótipos R e S, o que sugere que ambos os biótipos de capim-colchão possuem a mesma adaptabilidade ecológica.

The objective of this work was to compare the growth and the competitive ability of two crabgrass (Digitaria ciliaris) biotypes, one resistant (R) and other susceptible (S) to the acetyl coenzyme A carboxylase inhibiting herbicides. Biotypes growth was determined by collecting the plant dry mass at 14, 21, 25, 28, 34, 42, 49, 57, 65, 72, 78, 86, 101, 111, and 118 days after emergence (DAE). Data of dry mass were adjusted to a logistic model, and were also used to calculate the absolute growth rate. Five experiments were installed to evaluate the intraspecific and interspecific competitive ability, using the substitutive method. The biotypes R and S were compared between themselves and each one of them with the soybean crop seeded in the same day or seven days after the seeding of the weeds. Plant proportions between species or biotypes used were: 5:0; 4:1; 3:2; 2:3; 1:4, and 0:5. The biotypes presented similar dry mass accumulation, absolute growth rate and interspecific competition, and the reduction of soybean mass was similar in the presence of R and S crabgrass biotypes, which suggests that R and S crabgrass biotypes have the same ecological adaptability.

O capim-camalote (Rottboelia exaltata L.f.) é uma planta daninha com rápida disseminação nas áreas canavieiras do Brasil, causando significativas perdas de produtividade na cultura. Assim, esta pesquisa teve por objetivo avaliar o crescimento, o desenvolvimento vegetativo e a capacidade reprodutiva do capim-camalote, como mecanismo de melhoria do manejo a ser adotado. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação da ESALQ/USP, entre julho e outubro de 2004, quando foram realizadas 14 avaliações periódicas de crescimento, determinando-se: massa fresca e seca (total, parte aérea e raízes), área foliar e fenologia das plantas. Realizou-se a contagem do número de rácemos florais de 16 plantas e do número de sementes de 100 rácemos após florescimento. Pôde-se observar um rápido crescimento inicial das plantas, de tal forma que o início do florescimento ocorreu aos 49 dias após a semeadura. No fim do ciclo, verificaram-se nas plantas valores próximos a 120 g, 25 g e 1.600 cm² de massa fresca total, massa seca total e área foliar, respectivamente. Na ocasião das contagens, as plantas haviam emitido, em média, o total de 163 rácemos com 12 sementes cada uma, o que corresponde a mais de 2.000 sementes por planta. Pelos resultados alcançados verifica-se elevada capacidade de crescimento e habilidade reprodutiva do capim-camalote, explicando as razões que fazem dessa planta daninha um novo problema em potencial para a agricultura brasileira.

Itchgrass (Rottboelia exaltata L.f.) is a weed that has presented fast dissemination in sugar-cane fields in Brazil, causing significant yield losses to the crop. Therefore, this research had the objective of evaluating the growth, vegetative development and reproductive capacity of the species, as a mechanism of improving the management to be adopted. The experiment was conducted in the greenhouse of ESALQ/USP, Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, during the months of July to October 2004; when 14 periodic evaluations of growth were done, for determination of: fresh and dry weight (total, shoot and roots), leaf area and phenology. After flowering, the number of racemes of 16 plants, and the number of seeds of 100 racemes were evaluated. It was observed a fast initial growth of the plants, once the flowering occurred 49 days after seeding. About the end of the cycle, plants showed values near than 120 g, 25 g and 1600 cm² of total fresh weight, total dry weight and leaf area, respectively. On average, plants emitted a total of 163 racemes with 12 seeds each, that corresponds to more than 2,000 seeds per plant. These results showed the high growth capacity and reproductive hability of R. exaltata, explaining the reasons that make this weed a new potential problem for Brazilian agriculture.

A variação temporal do acúmulo de fitomassa seca pode ser representada por curva de tipo sigmoidal e a variação temporal do acúmulo de nutrientes acompanha essa forma característica. Conseqüentemente, a modelagem da variação temporal do acúmulo de fitomassa seca permite estimar a extração de nutrientes ao longo do ciclo da cultura. O objetivo do trabalho foi propor um modelo senoidal para estimar a fitomassa seca e extração de macronutrientes pela cultura de arroz, bem como determinar a época de máxima taxa de extração de N e K. O experimento foi conduzido em Piracicaba, SP num Gleissolo Eutrófico, horizonte A chernozênico, textura média a argilosa. Foi utilizada a variedade IAC 103, caracterizada por ser de ciclo médio e de alto rendimento. As variáveis observadas foram a fitomassa seca em diferentes compartimentos da planta (raiz, folha e colmo e panícula) e os teores de macronutrientes por unidade de fitomassa seca. Propõe-se um modelo senoidal, cuja base matemática é fundamentada em eventos biológicos que acontecem ao longo do ciclo da cultura. Estimou-se a variação temporal da extração de nutrientes pela cultura, observando-se menor aderência na estimativa da extração de K. A máxima taxa de absorção de N e K foi observada a 56% do desenvolvimento relativo, equivalente a 60 DAE no estudo. O modelo proposto apresentou adequado desempenho para definir ordem de grandeza dos valores de fitomassa seca e extração de macronutrientes pela cultura de arroz, bem como para estimar a máxima taxa de absorção de N e K.

The temporal variation of cumulative dry matter can be represented by a sigmoidal curve and the temporal variation of nutrient uptake follows this characteristic shape. Therefore, modeling the temporal variation of cumulative dry matter allows estimating nutrient uptake along the crop cycle. The objective of this study was to propose a sine model to estimate dry matter and macronutrient uptake, and to estimate the moments of maximum N and K uptake rates for the rice crop. The field experiment was carried out on a wetland area of Piracicaba, SP, Brazil, consisting of an Humic Haplaquept. The chosen rice variety was IAC 103, a middle season cycle and high yield. Observed variables were dry matter of different plant parts (root, leaf and stem, and panicle) and macronutrient contents per unit dry matter. A sine model was proposed for the cumulative variation of these variables, based on biological events that occurred during the crop cycle. The temporal variation of nutrient uptake was estimated and a lower accuracy was observed for K uptake. The maximum absorption rate for N and K was found at 56% of the relative development of the crop, corresponding to 60 days after emergence in this experiment. The proposed model presented a satisfactory behavior to define the order of magnitude of estimated dry matter and macronutrient uptake by the rice crop and maximum N and K uptake rates.

O uso da irrigação em pastagens é uma realidade fundamentada na experiência empírica de produtores, devido à falta de bases científicas definidas sobre o assunto. O trabalho visou avaliar a produtividade do capim Mombaça (Panicum maximum Jacq. cv. Mombaça) manejado em pastejo rotacionado, sob sistema de irrigação e as principais variáveis climáticas responsáveis pelo acúmulo de massa de forragem. O experimento foi conduzido sob irrigação por aspersão tipo pivô central, de julho a dezembro de 1998, em região de cerrado (Latossolo Vermelho-Amarelo) em São Desidério, BA. Foi quantificada a massa de forragem da pastagem aos 30 dias de crescimento e antes do pastejo e desenvolvidos modelos matemáticos que relacionam a produção de forragem a variáveis climáticas. A produção e a taxa de acúmulo de matéria seca da pastagem, ao longo do período de inverno não apresentaram diferenças significativas. Na primavera, houve tendência de aumento em ambas, com maiores produções obtidas no período final de avaliação. As menores taxas de acúmulo durante a primavera foram observadas nos primeiros piquetes, coincidindo com a ocorrência de baixas temperaturas durante o período de descanso. Com a elevação da temperatura mínima, a produção forrageira entrou em fase de acúmulo crescente. A produção de forragem, durante a primavera, foi superior à do inverno, apresentando incrementos em função da maior temperatura mínima do ar, do período de descanso e da área foliar inicial. As principais variáveis climáticas responsáveis pela produção da forragem foram temperatura mínima do ar e disponibilidade de água no solo.

Irrigation of tropical grasses is a reality based on the empirical knowledge of farmers, having no scientific evidence. This field experiment was carried out to evaluate the productivity of the Mombaça grass (Panicum maximum Jacq.cv. Mombaça) under rotational grazing and center pivot irrigation, and the main weather attributes responsible for increases of the Mombaça dry mass yield. The experiment was carried out from July to December 1998, in the Central Brazilian Savannah region (Typic Haplustox), São Desidério, Bahia, Brazil. The Mombaça forage mass was measured at 30 days of growth and before each grazing. Mathematical models were developed to relate the forage productivity to weather attributes. The dry mass yield and the rate of growth, during the winter season, were not statistically different. Even though, both of them increased during the spring season, with the higher dry mass yield at the end of the experimental evaluation period. The lower growth rates, during the spring season, were observed in the initial period, corresponding to lower air temperatures during the pasture rest period. With the increase of the minimum air temperature, the dry mass yield also increased. The forage yield was higher during the spring season as compared to the winter season, because of the higher minimum air temperature during the rest period, and of the initial leaf area. At the Savannah region, the main attributes responsible for increasing the Mombaça dry mass yield were minimum air temperature and soil water availability.