Disponibilidade de luz e a avaliação da eficácia de controle de plantas daninhas por 2,4-D e dicamba
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Alcinei Mistico Azevedo
Evander Alves Ferreira
Otávio Cardoso Filho
Evander Alves Ferreira
Otávio Cardoso Filho
Resumo
As plantas daninhas representam um dos principais fatores que comprometem a produtividade agrícola, sendo o controle químico amplamente adotado devido à sua eficiência e viabilidade operacional. No entanto, a intensidade luminosa pode modificar a morfofisiologia das plantas daninhas e influenciar na sua sensibilidade aos herbicidas e comprometer a precisão e a confiabilidade dos métodos tradicionais utilizados para a avaliação do controle. Diante disso, os objetivos com o trabalho foram: 1- investigar a influência da luminosidade na eficácia do 2,4-D e dicamba em Euphorbia heterophylla; 2 - desenvolver e validar uma abordagem baseada em visão computacional para a avaliação do controle de Commelina benghalensis com 2,4-D e dicamba sob diferentes condições de luz. O primeiro objetivo foi contemplado com dois experimentos, conduzidos em delineamento de blocos casualizados com 5 repetições, em esquema fatorial 2 x 6, onde o primeiro fator foi constituído por 2 ambientes de cultivo (pleno sol e 73% de sombreamento) em ambos experimentos e o segundo fator no primeiro experimento, foi composto pelas doses 0, 120, 240, 360, 480 e 720 g por ha-1 de equivalente ácido de dicamba (XTENDICAM®, 480 g e. a. L-1 de dicamba) e no segundo experimento, pelas doses 0, 168, 335, 503, 670, 1.005 g e. a. L-1 de 2,4-D (AMINOL® 806, 670 g e. a. L-1) que foram aplicadas aos 50 dias após a semeadura de E. heterophylla. As plantas cultivadas em pleno sol apresentaram maior teor de cera epicuticular, maior acúmulo de carboidratos e menor sensibilidade aos herbicidas. Em contrapartida, plantas mantidas sob sombreamento exibiram maior suscetibilidade, alcançando controle excelente a partir da dose de 335 g e. a. L-1 de 2,4-D, enquanto o dicamba apresentou eficácia limitada, com melhor efetividade em sombreamento e na maior dose avaliada. O aumento das doses dos herbicidas e a redução da luminosidade promoveram decréscimo da massa seca, taxa de transporte de elétrons e dos espaços intercelulares, evidenciando plasticidade fisiológica e anatômica da espécie em resposta à luminosidade e a exposição ao estresse químico. O segundo objetivo foi contemplado com dois experimentos conduzidos em delineamento de blocos casualizados com 5 repetições, no esquema fatorial 2 x 6, onde o primeiro fator foi constituído por 2 ambientes de cultivo (pleno sol e 82% de sombreamento) e o segundo fator no primeiro experimento, foi composto pelas doses 0, 120, 240, 360, 480 e 720 g e. a. L-1 de dicamba (XTENDICAM®, 480 g e. a. L-1 de dicamba) e no segundo experimento, pelas doses 0, 168, 335, 503, 670, 1.005 g e. a. L-1 de 2,4-D (AMINOL® 806, 670 g e. a. L-1). As doses de herbicida foram aplicadas sobre plantas de C. benghalensis aos 30 dias após o transplantio das mudas. Foram obtidas imagens de C. benghalensis com um smartphone e através das imagens foram estimados 25 índices de vegetação como variáveis de entrada, buscando-se estimar o controle com base nos dados de avaliação visual. Imagens RGB obtidas por smartphone, associadas a índices de vegetação e ao algoritmo Random Forest, permitiram estimar com boa precisão o controle de Commelina benghalensis, principalmente para o 2,4-D, além de desempenho satisfatório quando ambos os herbicidas foram avaliados conjuntamente. Os resultados demonstram que a luminosidade é fator determinante na eficácia dos herbicidas mimetizadores de auxina e que a visão computacional constitui uma alternativa objetiva, eficiente e de baixo custo para a avaliação do controle de plantas daninhas.
Abstract
Weeds are among the main factors limiting agricultural productivity, and chemical control has been adopted due to its efficiency and operational feasibility. However, light intensity can alter weed morphophysiology, influencing their sensitivity to herbicides and compromising the accuracy and reliability of traditional methods used to assess control. Therefore, the objectives of this study were: (1) to investigate the influence of light conditions on the efficacy of 2,4-D and dicamba in Euphorbia heterophylla; and (2) to develop and validate a computer vision–based approach for evaluating the control of Commelina benghalensis using 2,4-D and dicamba under different light conditions. The first objective was addressed through two experiments conducted in a randomized complete block design with five replicates, arranged in a 2 × 6 factorial scheme. The first factor consisted of two growing environments (full sun and 73% shading) in both experiments. The second factor, in the first experiment, consisted of dicamba doses of 0, 120, 240, 360, 480, and 720 g ha⁻¹ of acid equivalent (XTENDICAM®, 480 g a.e. L⁻¹), and in the second experiment, 2,4-D doses of 0, 168, 335, 503, 670, and 1,005 g ha⁻¹ of acid equivalent (AMINOL® 806, 670 g a.e. L⁻¹), applied at 50 days after sowing of E. heterophylla. Plants grown under full sun showed higher epicuticular wax content, greater carbohydrate accumulation, and lower herbicide sensitivity. In contrast, shaded plants exhibited greater susceptibility, achieving excellent control starting at 335 g ha⁻¹ of 2,4-D, whereas dicamba showed limited efficacy, with better performance under shading and at the highest evaluated dose. Increasing herbicide doses and reduced light availability led to decreases in dry mass, electron transport rate, and intercellular spaces, demonstrating the physiological and anatomical plasticity of the species in response to light and chemical stress. The second objective was addressed through two experiments conducted in a randomized complete block design with five replicates, in a 2 × 6 factorial scheme. The first factor consisted of two growing environments (full sun and 82% shading). The second factor, in the first experiment, consisted of dicamba doses of 0, 120, 240, 360, 480, and 720 g a.e. ha⁻¹ (XTENDICAM®, 480 g a.e. L⁻¹), and in the second experiment, 2,4-D doses of 0, 168, 335, 503, 670, and 1,005 g a.e. ha⁻¹ (AMINOL® 806, 670 g a.e. L⁻¹). Herbicide applications were performed on C. benghalensis plants at 30 days after transplanting. Images of C. benghalensis were acquired using a smartphone, and from these images, 25 vegetation indices were estimated as input variables to predict control based on visual assessment data. RGB images obtained via smartphone, combined with vegetation indices and the Random Forest algorithm, allowed accurate estimation of Commelina benghalensis control, particularly for 2,4-D, and also showed satisfactory performance when both herbicides were evaluated together. The results demonstrate that light conditions are a determining factor in the efficacy of auxin-mimicking herbicides and that computer vision represents an objective, efficient, and low-cost alternative for evaluating weed control.
Assunto
Pragas agrícolas -- Controle integrado, Herbicidas, Fotoquímica
Palavras-chave
Intensidade luminosa, Mimetizadores de auxinas, Índices de vegetação, Imagens RGB, Visão computacional