Manejo de Plantas Daninhas em Cana-de-Açúcar
PqC Dr Carlos Alberto Mathias Azania1
1 pesquisador científico, azania.carlos@gmail.com
Introdução
Plantas daninhas, plantas infestantes ou mato são sinônimos para designar espécies vegetais dotadas de características de agressividade e que quando estabelecidas em canaviais interferem sobre seu desenvolvimento, podendo até mesmo reduzir a produtividade agrícola, principalmente devido à elevada capacidade de competição pelos recursos do meio (nutrientes, água e luz) e produção de substâncias tóxicas que dificultam a formação dos pelos absorventes nas raízes da cultura, chamadas de aleloquímicos ou substâncias alelopáticas.
Nos cultivos com cana-de-açúcar, são inúmeras espécies daninhas que se estabelecem, mas, geralmente, Cynodon dactylon (grama-seda), Cyperus rotundus (tiririca), Ipomoea spp (cordas-de-viola), Merremia spp (cipós), Mucuna aterrima (mucuna-preta), Ricinus communis (mamona), Panicum maximum (capim-colonião), Brachiaria decumbens (capim-braquiária), Brachiaria plantaginea (capim-marmelada), Digitaria horizontalis (capim-colchão) e Rottboelia cochinchinensis (capim-camalote) são as mais frequentes.
Quanto maior o tempo de convivência das infestantes com a cultura, maior será o impacto causado, particularmente se a convivência ocorrer nos primeiros 90 dias do ciclo do canavial. Na literatura, são relatados prejuízos de até 85% sobre as soqueiras e até 100% sobre cana-planta.
O manejo praticado pelo profissional deve objetivar manter o canavial livre da convivência com as plantas daninhas, de modo que o desenvolvimento da cultura não seja influenciado negativamente. Há diferentes formas para se manter o canavial livre da convivência com as plantas daninhas, como a capina manual, o controle mecânico e o químico.
A capina manual é o mais antigo dos métodos de controle, sendo ainda praticado. Essa modalidade é onerosa e usada apenas por grandes grupos do setor sucroenergético que objetivam a produção da cana orgânica. O controle mecânico, realizado com máquinas agrícolas, é praticado por considerável parte dos profissionais, porém os resultados são pouco eficientes. O controle químico, realizado pela aplicação de herbicidas, é amplamente utilizado devido ao baixo custo associado a benefícios interessantes.
Nesse cenário, diferentes pesquisas com o objetivo de apresentar herbicidas seletivos à cultura e direcionados à flora daninha dos canaviais têm sido desenvolvidas no Instituto Agronômico de Campinas (IAC). Particularmente, no Centro de Cana, o projeto de matologia (ligado ao Programa Cana IAC), em parceria com órgãos de fomento (Fapesp) e iniciativa privada, desde 2005, possibilitou o desenvolvimento de inúmeras pesquisas. Dentre elas, destacam-se as pesquisas com manejo de plantas daninhas com moléculas herbicidas inéditas (indaziflan, bicyclopyrone), formulações novas de herbicidas (diurom+sulfentrazone, tebuthiuron+sulfentrazone, imazapique “spin”), dissertações e teses em programas de pós-graduação do IAC, levantamento de plantas daninhas, seletividade de herbicidas para cana energia, cana-de-açúcar e mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar, além do uso da eletroforese para estudos de seletividade de herbicidas. As pesquisas realizadas culminaram no desenvolvimento de um protocolo que auxilia o produtor quanto ao posicionamento correto de herbicidas nos canaviais.
O protocolo é sustentado sobre quatro importantes pilares: a identificação das plantas daninhas, a época da aplicação, a físico-química dos herbicidas e a dose a ser ministrada. Assim que entendida cada uma das etapas por parte do produtor ou técnico, sua vivência de campo é enriquecida e a possibilidade de usar mais corretamente os herbicidas é evidente. Como consequência, a produtividade e a qualidade dos colmos nos canaviais serão aumentadas, bem como a geração de dividendos.
O objetivo é proporcionar ferramentas na forma de conhecimento, pois quando o profissional entende os conceitos básicos da dinâmica do herbicida no solo e na planta, por si só pode escolher os herbicidas mais aptos ao manejo de plantas daninhas no canavial. Com isso, a eficácia do controle sobre a flora daninha, a seletividade do herbicida sobre a cultura, o período residual no solo e a preservação dos recursos ambientais serão otimizados. O profissional, calcado em critérios técnicos-científicos, deixará de recomendar herbicidas e passará a posicionar herbicidas.
Informações técnicas
Para o correto manejo químico de plantas daninhas, como primeira etapa, o profissional precisa identificar as espécies daninhas predominantes no canavial e planejar a época da aplicação dos herbicidas. Também será necessário conhecer as características químico-físicas das moléculas e a dose a ser usada. Para fins didáticos, as quatro etapas necessárias ao posicionamento dos herbicidas são representadas na Figura 1, na qual se observa um frasco com herbicida alocado sobre uma mesa.
Cada pé da mesa representa uma das etapas; se alguma delas for negligenciada, um dos pés da mesa se quebra e parte do herbicida será perdida. Quanto mais precisas forem as informações, mais eficazes serão os resultados de controle; ao contrário, a negligência de qualquer uma das etapas resultará em menor eficácia de controle sobre as plantas daninhas.
Figura 1. Critérios para recomendação de herbicidas em cana-de-açúcar. Instituto Agronômico, 2017.
Na primeira etapa, sugere-se que o produtor monitore todos os anos a infestação de seus canaviais de modo a identificar as espécies mais representativas na comunidade infestante. Para isso, o produtor deve agrupar os canaviais em subáreas de 50 a 60 hectares. Ao considerar que talhões de cana-de-açúcar possuem entre 8 e 15 hectares, cada subárea será constituída por aproximadamente 3 a 5 talhões.
Definidas as subáreas, deve-se eleger um talhão para representá-las, no qual serão alocados aleatoriamente de 3 a 5 pontos sem a aplicação do herbicida. Cada ponto será um tratamento testemunha, que deve ter dimensão de no mínimo 7 linhas de 10 a 15m de comprimento. Dentro de cada tratamento testemunha, é importante que seja identificado o número de espécies de plantas daninhas que representa entre 90 e 95% da infestação do canavial. Geralmente, 4 a 5 espécies serão predominantes na comunidade infestante e juntas representarão até 95% da infestação (Figura 2).
Sugere-se que o levantamento a campo seja feito com intervalos de 30 dias até o fechamento do canavial, que geralmente ocorre próximo aos 120 dias do plantio ou colheita. A forma de identificar as plantas daninhas é visual, seguindo adaptações feitas nas tabelas de cobertura vegetal existentes na literatura.
Para cada parcela testemunha, o profissional deve caminhar pela área e aplicar notas sobre a cobertura das plantas daninhas presentes na superfície do solo, a partir de escala com variação de 0 (zero) a 100%, sendo 0% correspondente à ausência de plantas daninhas e 100% para a total cobertura do solo pelas infestantes. Exemplo: 85% de cobertura de solo representa que 85% da área da testemunha esteja coberta por plantas daninhas.
Na segunda observação, identificam-se as 4 ou 5 plantas daninhas mais presentes na parcela testemunha, na sequência atribui-se uma nota de 0 a 100% para cada espécie de modo que a soma das notas não superem 100%. Exemplo: a parcela testemunha apresentou área coberta de 85% (primeira nota), sendo a espécie A responsável por 55% da infestação, a espécie B por 15%, a C por 15%, a D por 10% e demais espécies por 5% da infestação. Esse procedimento deve ser repetido anualmente, revezando-se os talhões de cada subárea e o profissional deve constituir um banco de dados a partir do qual usará as daninhas identificadas para escolha dos herbicidas.
Figura 2. Modelo para levantamento da comunidade infestante em talhões de cana-de-açúcar. Instituto Agronômico, 2017.
Dentre as plantas daninhas, geralmente predominantes em canaviais, sugere-se maior atenção às mamonas (Ricinus communis), cordas-de-viola (Ipomoea spp), merremia (Merremia spp), mucuna-preta (Mucuna aterrima), capim-braquiária (Brachiaria decumbens), capim-marmelada (Brachiaria horizontalis), capim-colonião (Panicum maximum), capim-colchão (Digitaria horizontalis), tiririca (Cyperus rotundus), grama-seda (Cynodon dactylon), dada suas características de agressividade.
Na segunda etapa, o profissional deverá identificar a época que será feita a aplicação dos herbicidas. Nesse caso, sugere-se observar o histórico de chuva referente aos três meses seguintes à data da aplicação almejada, pois os herbicidas no solo (herbicidas residuais) têm sua dinâmica facilitada ou não em detrimento da água disponível. Há herbicidas que precisam de maior quantidade de água do que outros para sua dinâmica ser facilitada no solo.
Na cana-de-açúcar, na região Centro- Sul do Brasil, as épocas do ano são segmentadas em período úmido, semisseco, seco e semiúmido (Figura 3). Como a necessidade de água no solo é diferente entre as moléculas herbicidas, é necessário identificar a disponibilidade de água para, então, elencar os herbicidas.
Finalizadas as duas primeiras etapas, o profissional deve confeccionar uma lista de herbicidas que têm eficácia de controle sobre as espécies levantadas e a época do ano que se pretende aplicar o manejo químico. A partir dessa listagem, inicia-se a terceira etapa, que se resume em anotar as características físico-químicas dos herbicidas, particularmente a solubilidade em água (Sw), coeficiente de sorção padronizado para carbono orgânico (koc) e o coeficiente octanol-água (kow). Essas informações podem ser facilmente encontradas com o fabricante do herbicida.
A solubilidade permite identificar se o herbicida precisa de maior ou menor quantidade de água no solo. No campo, herbicidas com menores solubilidades (até 350 ppm) precisam ser aplicados quando há maior umidade no solo (período semiúmido até o final do verão).
Figura 3. Esquema sugestivo de representar as épocas de aplicação de herbicidas em canaviais ao longo do ano agrícola.
Moléculas com solubilidade intermediária (350 a 5000 ppm) são menos exigentes em água no solo (final do período de verão até o início do período semiúmido). Moléculas com solubilidade elevada (> 5000 ppm) precisam de menor quantidade de água para manter sua dinâmica no solo e geralmente são aplicadas durante o período seco do ano (Figura 4).
Figura 4. A solubilidade dos herbicidas (Sw) e sua aplicabilidade em relação à época de aplicação dos herbicidas no solo.
Finalizadas as duas primeiras etapas, o profissional deve confeccionar uma lista de herbicidas que têm eficácia de controle sobre as espécies levantadas e a época do ano que se pretende aplicar o manejo químico. A partir dessa listagem, inicia-se a terceira etapa, que se resume em anotar as características físico-químicas dos herbicidas, particularmente a solubilidade em água (Sw), coeficiente de sorção padronizado para carbono orgânico (koc) e o coeficiente octanol-água (kow). Essas informações podem ser facilmente encontradas com o fabricante do herbicida.
A solubilidade permite identificar se o herbicida precisa de maior ou menor quantidade de água no solo. No campo, herbicidas com menores solubilidades (até 350 ppm) precisam ser aplicados quando há maior umidade no solo (período semiúmido até o final do verão).
O coeficiente de sorção padronizado para carbono orgânico (koc) também precisa ser observado na lista de herbicidas. Essa característica permite ao profissional conhecer a disponibilidade dos herbicidas no solo. Geralmente, dentre os herbicidas usados em cana-de-açúcar, valores de koc inferiores a 600 mg g-1 indicam que a retenção das moléculas nos coloides do solo é fraca. Com isso, o processo de dessorção para a solução do solo ocorre durante o período de meia vida do herbicida, garantindo o residual para controle em pós-emergência.
O coeficiente octanol-água (kow) também é necessário de ser observado, pois herbicidas que possuem kow maiores que 10 (log kow >1) são indicativos de que a molécula possui afinidade com lipídeos. Como são constituintes de membranas, a capacidade de penetração nos tecidos e células vegetais é maior, sendo indicativos de herbicidas de ação também em pós-emergência. Finalizadas as três etapas iniciais e com posse do levantamento das plantas daninhas de maior predominância (etapa 1), o produtor deve retomar a listagem de herbicidas que tenham eficácia de controle (informação disponível na bula dos produtos ou com o fabricante). Dessa lista, devem ser descartados os herbicidas que não são compatíveis com a época da aplicação almejada (etapa 2), e para auxiliar basta ter identificado a solubilidade da molécula (etapa 3). Os herbicidas restantes na listagem inicial serão os que possuem solubilidade adequada à época de aplicação e às plantas daninhas levantadas.
Definidas as moléculas de herbicidas que comporão o manejo, as informações sobre o koc e kow podem ser utilizadas. Respectivamente, indicarão se a molécula terá residual no solo (efeito pré-emergência sobre as plantas daninhas) e se poderá ser aplicada também em pós-emergência. Para finalizar todo processo, analisa-se a dose a ser aplicada (etapa 4). A quantidade do herbicida deve ser aplicada de acordo com a textura do solo: solos argilosos exigem doses mais elevas e solos de textura média ou arenosa doses menores de herbicidas. As doses para cada tipo de solo são preconizadas pelos fabricantes e estão na bula do produto.
Os solos argilosos necessitam de maiores doses porque parte das moléculas ficarão retidas aos coloides e parte permaneçará disponível na solução do solo. Ao contrário, solos médios e arenosos precisam receber menores quantidades de herbicidas, pois possuem menores quantidades de coloides e os processos de retenção são diminuídos.
O processo de retenção aos coloides do solo e dessorção (desprendimento) à solução do solo é fundamental para manter a capacidade pré-emergente do herbicida e ocorre durante a meia vida do herbicida (período em que as moléculas ainda não foram degradadas por microrganismos). Enquanto houver molécula de herbicidas na solução do solo, o controle em pré-emergência está garantido.
À medida que as sementes das plantas daninhas iniciam seu processo de germinação, absorvem água da solução do solo. Como em meio à água há moléculas herbicidas (desorvidas), o efeito do produto inicia-se logo nas primeiras células do processo mitótico de desenvolvimento das sementes. O resultado final é a morte das plantas daninhas ainda no estágio de plântula
Diferencial da tecnologia
O diferencial proporcionado pelo protocolo sobre o posicionamento de herbicidas é a identificação de moléculas para uso em cana-de-açúcar calcada em conhecimento técnico-científico. Com isso, os profissionais do setor sucroenergético deixam de recomendar herbicidas (visão prática) para posicionar os herbicidas (visão prática mais técnico-científica).
O processo de recomendação é menos abrangente porque é calcado na prática do dia a dia, ou seja, na observação de controle que moléculas herbicidas proporcionam sobre as espécies daninhas. O posicionamento é mais abrangente e complementa a visão prática usada na recomendação porque se utiliza de critérios técnicos como a identificação das espécies, avaliação da época em que se pretende fazer o manejo, na físico-química das moléculas e na dose a ser utilizada. Ressalta-se que os critérios técnicos foram elucidados nas pesquisas realizadas pelo Projeto Matologia, pertencente ao Programa Cana IAC desde 2005.
Aspectos relacionados à difusão e à adoção
No que se refere à transferência da tecnologia, também foram realizados treinamentos e palestras, particularmente na divulgação do protocolo de posicionamento de herbicidas. Em parceria com a iniciativa privada, foram realizados diferentes treinamentos sobre o tema “Posicionamento de herbicidas em cana-de-açúcar” (SAA 5469/2017), direcionados ao setor sucroenergético. No total foram treinados aproximadamente mil profissionais entre técnicos e produtores.
As pesquisas desenvolvidas pelo Projeto Matologia, que resultaram no protocolo exposto, foram divulgadas em diferentes revistas, tanto científicas como “tipo magazine”. O leitor pode encontrar as pesquisas publicadas em Revistas Científicas (Planta Daninha, Sugar Tech, Bragantia) ao utilizar o portal Capes de periódicos, bem como sites específicos de cada Revista (Coopercitrus, Cultivar, Stab, Canavieiros e CanaMix).
Capítulos de livros, Congressos e Simpósios também foram usados na divulgação das pesquisas. Destaque maior pôde ser observado no Congresso Brasileiro da Ciência das Plantas Daninhas, com a divulgação da técnica da eletroforese como ferramenta nos estudos de seletividade de herbicidas em cana-de-açúcar (2014) e do manejo químico das plantas daninhas em mudas pré-brotadas (2016), ambos assuntos inéditos. Outro destaque também pode ser observado com a publicação do capítulo “Herbicidical Potentiality of Fusel Oil”, que atingiu 7500 downloads (Figura 5) e “The Use of Glyphosate in Sugarcane: A Brazilian Experience”, com 1765 downloads.
Figura 5. Número total de downloads (7500) por países do capítulo “Herbicidical Potentiality of Fusel Oil”. Fonte: www.intechopen.com
Possíveis impactos
A transferência das pesquisas por meio de treinamento contribuirá diretamente com a formação de conceitos aos profissionais que gerenciam o uso dos herbicidas em canaviais. Com isso, a alocação dos herbicidas será feita de forma técnica com ganhos sobre a produtividade de colmos. Os herbicidas, mesmo sendo seletivos, causam efeitos secundários no desenvolvimento das culturas, inclusive em cana-de-açúcar. Geralmente, os herbicidas controlam as plantas daninhas, mas comprometem a produtividade da cultura, que pode ser prejudicada em até 8%. Mas, quando tecnicamente alocados os herbicidas, o desenvolvimento da cultura também é desfavorecido, porém os prejuízos sobre a produtividade são diminuídos. Quanto à produtividade média brasileira para cana-de-açúcar (80 t ha-1), a cada 1% que se reduz o prejuízo sobre a produtividade se tem um ganho de colmos de 800 kg ha-1.
Outro impacto positivo do posicionamento correto de herbicidas está relacionado à questão ambiental. Ao alocar herbicidas com solubilidade propícia à época de aplicação, sua movimentação no solo é favorecida e as perdas por lixiviação e/ou volatilização diminuídas. Por fim, o ajuste da físico-química às condições de clima e à flora infestante levantada proporciona controles interessantes, superiores a 95%. Assim, diminui-se o período de convivência entre cana-de-açúcar e plantas daninhas no terço inicial do ciclo, permitindo que os colmos se desenvolvam mais rapidamente.
Conclusão
Ao se identificarem a flora daninha, a época da aplicação, a físico-química (Sw: solubilidade, kow: coeficiente octanol-água, koc: coeficiente padronizado para carbono orgânico) e a dose dos herbicidas, o profissional do agronegócio abrange critérios técnico-científicos que o auxiliarão no posicionamento do herbicida na cultura cana-de-açúcar. Com isso, as moléculas proporcionarão controles eficazes e seletividade sobre o desenvolvimento da cana-de-açúcar, além de amenizar sua lixiviação e volatização e, assim, contribuir com a preservação dos recursos ambientais
