Resistance of populations of the weed Digitaria ciliaris (Retz.) Koel. to acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) inhibitor herbicides

Com o objetivo de estudar populações resistentes (R) e suscetíveis (S) de Digitaria ciliaris aos herbicidas inibidores da ACCase, no estado do Paraná-Brasil, região dos Campos Gerais foi desenvolvida a presente pesquisa para: (a) confirmar a resistência de biótipos R aos herbicidas inibidores da ACCase por meio de curvas de dose-resposta, bem como estabelecer o grau de resistência cruzada destes biótipos; (b) avaliar a suscetibilidade comparativa de dois biótipos (R4 e S) a herbicidas com mecanismo de ação de inibição de ACCase, ALS e síntese de carotenos, portanto o grau de resistência múltipla; (c) comparar a adaptabilidade ecológica e competitividade dos biótipos R4 e S e; (d) avaliar a eficácia de herbicidas alternativos aplicados em condições de pré e pós-emergência na cultura de soja no controle de biótipos R. A avaliação das populações suspeitas de resistência: R1 – Castro; R2 - Ponta Grossa; R3 – Carambeí; e R4 - Piraí do Sul, e uma população suscetível (S – Ponta Grossa) em condições de casa-de-vegetação, através de curvas de dose resposta permitiu concluir que as populações R1, R2, R3 e R4 apresentaram-se como biótipos resistentes aos herbicidas inibidores da ACCase com diferentes níveis de resistência cruzada aos herbicidas com este mecanismo de ação. No experimento onde foram avaliados herbicidas inibidores da ACCase: fluazifop-p-butil, haloxyfop-r-methil, propaquizafop, sethoxydim, tepraloxydim, clethodim, fenoxaprop + clethodim, e hebicidas com mecansimos de ação alternativos: imazethapyr, nicosulfuron, iodosulfuron + foramsulfuron e mesotrione, concluiu-se que o biótipo R foi controlado satisfatoriamente na dose recomendada por todos os herbicidas alternativos aplicados (sulfonilureias, imidazolinonas e inibidores da síntese de caroteno), excluindo a hipótese de resistência múltipla nesse biótipo de Digitaria ciliaris. Experimentos utilizando o método substitutivo de avaliação da adaptabilidade ecológica dos biótipos R4 e S em condições não competitivas entre os biótipos e em condições competitivas entre os biótipos e as plantas de soja permitiram concluir que os biótipos R e S de Digitaria ciliaris estudados apresentaram a mesma adaptabilidade ecológica. A avaliação da eficácia dos herbicidas alternativos aplicados em condições de pré e pós-emergência na cultura de soja foi feita através de dois experimentos a campo no município de Palmeira (PR), durante o ano agrícola 2003/2004. Os resultados permitiram concluir que a população estudada é resistente aos herbicidas inibidores da ACCase; os melhores resultados de eficácia de controle com os inibidores da ACCase foram obtidos com os herbicidas tepraloxydim, clethodim e butroxydim; os tratamentos com sulfentrazone isolado ou em mistura, os tratamentos com trifluralina, clomazone e s-metolachlor, em complementação com imazethapyr e imazethapyr isolado foram eficazes no controle do biótipo resistente de Digitaria ciliaris permitindo assim a recomendação destes tratamentos como alternativas de manejo de populações resistentes da planta daninha. As informações geradas neste trabalho auxiliaram na compreensão da dinâmica dos biótipos dentro da população e na interpretação dos efeitos das estratégias de manejo propostas.With the objective of studying resistant (R) and susceptible (S) populations of D. ciliaris to ACCase inhibitor herbicides, in the state of Parana – Brazil, in the region of “Campos Gerais”, it was developed this research in order to: (a) confirm the resistance of the biotypes R to ACCase inhibitor herbicides, by mean of dose-response curves, as well as establish the degree of cross resistance of these biotypes; (b) evaluate the comparative susceptibility of two biotypes (R4 and S) to herbicides which mechanism of action is the inhibition of the ACCase, ALS and carotene biosynthesis, therefore, the degree of multiple resistance; (c) compare the ecological adaptability and competitiveness of the biotypes R4 and S; (d) evaluate the alternative herbicides efficacy sprayed in pre and post-emergence conditions of the soybean crop in the control of the R biotype. The evaluation of the suspected resistant populations: R1 – Castro; R2 - Ponta Grossa; R3 – Carambei; and R4 - Pirai do Sul, and a susceptible population (S – Ponta Grossa) in greenhouse conditions, through dose-response curves allowed to conclude that the populations R1, R2, R3 and R4 presented as resistant biotypes to ACCase inhibitor herbicides with different levels of cross resistance to herbicides with this mechanism of action. In the experiment where it was evaluated the ACCase inhibitor herbicides: fluazifop-p-butyl, haloxyfop-r-methyl, propaquizafop, sethoxydim, tepraloxydim, clethodim, fenoxaprop + clethodim, and herbicides with alternative mechanisms of action: imazethapyr, nicosulfuron, iodosulfuron + foramsulfuron and mesotrione, allowed to conclude that the biotype R was controlled by the recommended rate of all alternative herbicides sprayed as treatment (sulfonilureias, imidazolinones and carotene biosynthesis inhibitors), excluding the hypothesis of multiple resistance in this biotype of Digitaria ciliaris. Experiments conducted using the replacement series method of evaluation of the ecological adaptability of the R4 and S in non-competitive conditions and in competitive conditions between the biotypes and among the biotypes and the soybean plants allowed to conclude that both biotypes are equally adapted and competitive. Alternatives herbicides sprayed in pre and post-emergence of the soybean plants was evaluated by two field experiments in Palmeira (PR), during the season 2003/2004. The results allowed to conclude that the population studied is resistant to ACCase inhibitor herbicides; the best results of efficacy with the ACCase inhibitor herbicides were obtained with the herbicides tepraloxydim, clethodim and butroxydim; the treatments with sulfentrazone alone or in mixture, the treatments with trifluralin, clomazone and S-metolachlor in mixture with imazethapyr and imazethapyr alone controlled adequately the resistant biotype of Digitaria ciliaris showing the it is possible to recommend these alternative treatments in the management of the resistant populations of the weed. The in formations obtained in this research help in the understanding of the biotype dynamics within a population and in the interpretation of the effects of the management strategies proposed