Resistence of Euphorbia Heterophylla L. to ALS-inhibiting herbicides in soybean

Abstract

Herbicides are widely used in soybean for weed control, and the selection pressure attributed to the repeated use of herbicides with similar modes of action on the same site has caused selection for resistant biotypes within and among previously susceptible species, such as Euphorbia heterophylla L., in relation to ALS enzyme inhibitors, in the states of Paraná, Rio Grande do Sul, and São Paulo, Brazil. Seeds of E. heterophylla were collected to examine possible new cases of resistant populations and to test alternative herbicide treatments to manage these populations, in the Caarapó region, State of Mato Grosso do Sul, Brazil, in areas where plants of this species have survived continuous herbicide applications. The experiment was carried out under greenhouse conditions, where biotypes with a history of suspected resistance were compared with a known susceptible biotype. Several post-emergence herbicides were sprayed at zero, one, two, four, and eight times the recommended field application rates. Twenty days after application, plants were harvested, and control percentage and fresh weight were determined to establish dose-response curves, in the aim to obtain the resistance factor using CD50 and RD50 data. The chlorimuron-ethyl resistance factor values for the control percentage and fresh weight parameters were higher than 16.5 and 16.9, respectively, while imazethapyr showed resistance factors higher than 25.0 and 23.5, respectively. The resistant biotype showed different resistance levels to chlorimuron-ethyl and imazethapyr, showing cross-resistance to the sulfonylurea and imidazolinone groups. Nevertheless, this biotype was effectively controlled by fomesafen (250 g ha-1), lactofen (120 g ha-1), flumiclorac-pentyl (40 g ha-1), glufosinate-ammonium (150 g ha-1), and glyphosate (360 g ha-1).Os herbicidas constituem a principal medida de controle de plantas daninhas na cultura da soja, mas através da pressão de seleção, o uso contínuo e prolongado de produtos com o mesmo mecanismo de ação pode provocar a manifestação de biótipos resistentes, como ocorreu com Euphorbia heterophylla L. aos inibidores da ALS nos Estados do Paraná, Rio Grande do Sul e São Paulo. Para verificar possíveis novos casos, bem como alternativas para prevenção e manejo, foram coletadas sementes dessa espécie daninha na região de Caarapó (MS), em plantas que sobreviveram a tratamentos onde esses herbicidas foram sistematicamente aplicados nos últimos anos. Em casa-de-vegetação, comparou-se o efeito dos principais herbicidas usados em pós-emergência na cultura da soja sobre o biótipo com histórico de resistência e sobre um suscetível sendo instalado, um experimento em blocos ao acaso para cada produto (n = 4). Os herbicidas foram aplicados quando as plantas apresentavam de duas a quatro folhas verdadeiras nas doses zero, uma, duas, quatro e oito vezes a recomendação do fabricante. Aos vinte dias após a aplicação, foram avaliados parâmetros relativos ao controle e produção de fitomassa epígea com base nos valores de DC50 e GR50. Foi determinado também o fator de resistência (FR), que representa o número de vezes em que a dose necessária para proporcionar 50% de controle ou de redução na produção de fitomassa epígea do biótipo suscetível deve ser aumentada, para que possa ocorrer o mesmo efeito sobre o resistente. O biótipo resistente apresentou diferentes níveis de resistência aos herbicidas chlorimuron-ethyl e imazethapyr, demonstrando ser portador de resistência cruzada aos inibidores da ALS dos grupos das sulfoniluréias e imidazolinonas. O fator de resistência para chlorimuron-ethyl foi superior a 16,5 para a porcentagem de controle e a 16,9 para a produção de fitomassa epígea, enquanto que para imazethapyr, o fator de resistência foi superior a 25,0 e a 23,5, respectivamente. O biótipo resistente foi eficientemente controlado nos tratamentos com os herbicidas fomesafen (250 g ha-1), lactofen (120 g ha-1), flumiclorac-pentil (40 g ha-1), glufosinato de amônio (150 g ha-1) e glyphosate (360 g ha-1).