Globe fringerush (Fimbristylis miliacea) cross resistance to als-inhibitor herbicides under field conditions in irrigated rice in the south of Brazil

Abstract

ALS-inhibiting herbicides usually provide adequate weed control in irrigated rice fields. After consecutive years of use, the Cyperaceae species, globe fringerush (Fimbristylis miliacea) began to show resistance to ALS (acetolactate synthase) inhibitors. Globe fringerush is one of the most problematic herbicide-resistant weeds in irrigated rice in the state of Santa Catarina in the South of Brazil. The objective of this research was to examine cross resistance of globe fringerush to ALS inhibitors, under field conditions. Two experiments were conducted in a rice field naturally infested with ALS-resistant globe fringerush in Santa Catarina, in the 2008/09 and 2009/10 cropping seasons. The experimental units were arranged in randomized complete block design, with five replicates, consisting of two factors (herbicide and dose) in a 4 x 5 factorial arrangement. ALS herbicides included bispyribac-sodium, ethoxysulfuron, pyrazosulfuron-ethyl and penoxsulam. Six-leaf globe fringerush was sprayed with herbicide doses of 0, 0.5, 1, 2 and 4X the recommended doses in a spray volume of 200 L ha-1. The number of rice culm, filled and sterile grains, plant height, dry shoot biomass and grain yield were recorded. Globe fringerush control was evaluated 28 and 70 days after herbicide application (DAA); shoots were harvested at 13 weeks after herbicide application and dry weight recorded. Competition with globe fringerush reduced the number of culm and rice grain yield. The globe fringerush biotype in this field was resistant to all ALS herbicides tested. Penoxsulam had the highest level of activity among treatments at 28 and 70 DAA, but the control level was only 50% and 42%, respectively, in the second year of assessment. This was not enough to prevent rice yield loss. Alternative herbicides and weed control strategies are necessary to avoid yield losses in rice fields infested with ALS-resistant biotypes of globe fringerush.Herbicidas inibidores da ALS geralmente apresentam controle adequado de plantas daninhas em lavouras de arroz irrigado. Após anos consecutivos de uso, a espécie Cyperaceae cuminho (Fimbristylis miliacea) foi selecionada com resistência a herbicidas inibidores da ALS (acetolactato sintase). O cuminho é uma das mais problemáticas plantas daninhas resistentes a herbicidas em arroz irrigado em Santa Catarina, Brasil. O objetivo desta pesquisa foi investigar a resistência cruzada aos inibidores da ALS em cuminho em condições de campo. Experimentos foram realizados em lavoura de arroz naturalmente infestada com cuminho resistente a ALS em Santa Catarina, nas safras 2008/09 e 2009/10. As unidades experimentais foram dispostas em delineamento de blocos casualizados, com cinco repetições consistindo de dois fatores (herbicida e dose) em arranjo fatorial 4 x 5. Os herbicidas inibidores da ALS foram bispyribac-sodium, ethoxysulfuron, pyrazosulfuron-etyl e penoxsulam. Plantas de cuminho com seis folhas foram pulverizados com doses de herbicida equivalentes a 0, 0,5, 1, 2 e 4X as doses recomendadas, com volume de calda de 200 L ha‑1. Número de colmos, grãos cheios e estéril, estatura de planta, massa seca da parte aérea e produtividade de grãos foram avaliados na cultura do arroz. O controle de cuminho foi avaliado aos 28 e 70 dias após a aplicação do herbicida (DAA) e a massa seca da parte aérea 13 semanas após a aplicação do herbicida. A competição com cuminho reduziu o número de colmos e a produtividade de grãos de arroz. A população de cuminho nessa lavoura, foi resistente a todos os herbicidas inibidores da ALS testados. Penoxsulam apresentou maior atividade entre os tratamentos aos 28 e 70 DAA, porém o nível de controle foi de apenas 50 e 42%, respectivamente, no segundo ano de avaliação, não sendo suficiente para evitar perda de produtividade da cultura. Herbicidas alternativos e estratégias de controle são necessários para evitar perdas na produtividade das lavouras de arroz com infestação de cuminho resistente a herbicidas inibidores da ALS.