BOLETIM TÉCNICO 2011 HERCULEX* I E ROUNDUP READY ® 2 Í N D I C E HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 Visão geral HERCULEX* I Modo de ação HERCULEX* I Atividade biológica Características dos insetos-pragas da cultura do milho Informação ambiental Roundup Ready® 2 Manejo de plantas daninhas na cultura do milho Opções de manejo Flexibilidade para adubação nitrogenada em cobertura Roundup Ready® 2: Flexibilidade e alta tolerância Flexibilidade com maior produtividade - Principais benefícios Controle de plantas daninhas Controle de plantas daninhas pré-colheita Plantas voluntárias de milho - Duas opções de manejo Práticas de manejo para prevenção da resistência de plantas daninhas a herbicidas Manejo de resistência de insetos - Plante Refúgio Distribuição de refúgio nos campos de milho Bt O que é a coexistência? HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 Referências relacionadas Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 02 03 04 05 06 07 09 11 13 14 16 17 18 19 20 21 22 23 HERCULEX* I E ROUNDUP READY® 2 A Dow AgroSciences disponibilizará, em 2011, híbridos de milho com as tecnologias HERCULEX* I e Roundup Ready® 2, aliando a melhor tecnologia para o controle das principais pragas da cultura do milho com a característica de tolerância ao Glifosato. Elementos Genéticos e Características Nomes da marca Proteção Contra Insetos HERCULEX* I. Sinônimos HERCULEX* I, TC1507, milho Cry 1F Origem do gene Bacillus thuringiensis var. aizawai Identificação dos genes cry1F, pat** cry1F Nome das proteínas Cry1F, PAT (fosfinotricina acetiltransferase) Peso/Tamanho da proteína Cry1F 64kDa Cultura Milho (Zea mays) Vetor PHP8999 Evento DAS-01507-1. Tc1507 **Gene marcador que expressa a proteína PAT (fosfinotricina acetiltransferase). Elementos Genéticos e Características Nomes da marca Tolerância ao Glifosato Roundup Ready® 2 Sinônimos RR2, NK603, CP4, CP4EPSPS Origem do gene Agrobacterium sp. cepa CP4 Identificação dos genes CP4EPSPS Nome das proteínas CP4 5-enolpiruvilchimato-3-fosfato sintase Cultura Milho (Zea mays) Vetor LH82 x B73 Evento NK603 Genética Superior Alto Rendimento *Marcas registradas e de propriedade de Dow AgroSciences. Milho Roundup Ready® 2 é marca registrada da Monsanto Technology LLC. 03 Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 VISÃO GERAL HERCULEX* I O Bacillus thuringiensis (Bt) é uma bactéria comum do solo e produz proteínas que possuem atividade sobre certas larvas de insetos-pragas. Formulações de inseticidas à base de Bt para pulverização e proteção de lavouras estão disponíveis no mercado há pelo menos 40 anos, sendo recentemente utilizadas em agricultura orgânica. principais pragas do milho como Lagarta-do-cartucho, Broca-do-colmo, Lagarta-elasmo e efeito de supressão em Lagarta-rosca e Lagarta-da-espiga. O HERCULEX* I oferece proteção completa contra danos causados por pragas ao longo do ciclo, permitindo que as plantas de milho se mantenham saudáveis e menos suscetíveis a fatores ambientais de estresse durante o período de cultivo. Consequentemente permitem que os híbridos de milho expressem seu potencial máximo de rendimento. A partir dos anos 80, os genes responsáveis pela produção dessas proteínas Bt foram isolados e transferidos com sucesso para diferentes plantas, incluindo batata, algodão, soja e milho. As sementes de milho transgênico com Bt foram aprovadas para uso comercial pela primeira vez em meados dos anos 90. O HERCULEX* I também pode reduzir itens de custo de produção (ex.: mão de obra, combustível, equipamentos, inseticidas) tipicamente necessários nos programas de controle convencional de insetos. Comparadas às formulações convencionais de pulverização com Bt, as plantas transgênicas com proteínas Bt têm a vantagem de oferecer maior proteção contra danos causados por importantes insetos-pragas durante todo o ciclo da planta. A Tecnologia HERCULEX* I utiliza os benefícios do gene cry1F e concede ao milho uma geração de plantas com características novas de proteção contra insetos-pragas. Esse produto foi desenvolvido através de uma colaboração técnica entre a Dow AgroSciences LLC e a Pioneer Hi-Bred International, Inc. O gene cry1F expressa uma proteína cristal (Cry) com ação inseticida derivada do Bacillus thuringiensis var. aizawai. O HERCULEX* I garante um alto nível de proteção à lavoura do produtor promovendo o controle efetivo das Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 04 MODO DE AÇÃO HERCULEX* I Cry1F O modo de ação da proteína Cry1F no milho HERCULEX* I é semelhante ao efeito de outros inseticidas à base de Bt. A proteína Cry1F é uma delta-endotoxina que precisa ser ingerida para que ocorra a morte do insetoalvo. Essa delta-endotoxina age pela ligação seletiva a sítios específicos localizados na membrana do intestino médio de lagartas de espécies suscetíveis. Após a ligação, são formados poros que interrompem o fluxo de íons no intestino médio, causando a paralisia do intestino e consequentemente a morte da larva. ligação no trato digestivo dos insetos-alvos. Existem vários tipos de proteínas Bts com diferentes graus de eficácia contra insetos-alvos que decorrem da existência de ligações específicas dessas proteínas. Por outro lado, como não existem sítios de ligação para as deltaendotoxinas de Bt na superfície de células intestinais de mamíferos, animais e humanos, esses organismos não são suscetíveis a essas proteínas. PAT A fosfinotricina acetiltransferase (PAT) é uma enzima isolada da bactéria comum do solo Streptomyces viridochromogenes, que confere tolerância ao glufosinato de amônio, característica utilizada como marcador de seleção do HERCULEX* I. O Cry1F é letal, portanto, somente quando ingerido pelas larvas de certos insetos lepidópteros, e sua especificidade de ação é devido à presença de sítios específicos de Proteína solubilizada Alimentação HERCULEX* I presente na planta Ligação a receptores Proteína ativada Morte 05 Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 ATIVIDADE BIOLÓGICA CONTROLE DE PLANTAS DANINHAS PRÉ-COLHEITA O sistema Milho Roundup Ready® 2 propicia tranquilidade até a colheita Nicosulfuron + Atrazina (0,3L/ha / 2L/ha) Roundup Ready Milho + Atrazina (2L/ha / 3L/ha) Protocolo de TD, Safrinha 10, Santa Helena/GO PLANTAS VOLUNTÁRIAS* DE MILHO DUAS OPÇÕES DE MANEJO A proteína Cry1F é específica para larvas de espécies lepidópteras consideradas pragas, incluindo a principal praga do milho, Spodoptera frugiperda, e outras espécies citadas na tabela abaixo. Esses insetos, quando não controlados, podem causar danos significativos à cultura do milho e reduzir a produção. desenvolvimento da planta de milho, permitindo aos híbridos de milho expressar seu total potencial de rendimento genético. Os dados disponíveis demonstram que os híbridos de milho que expressam as toxinas Cry são menos vulneráveis a danos na espiga e apresentam quantidade reduzida de micotoxinas produzidas por fungos, aumentando, assim, a qualidade do grão para alimentação humana e animal. A proteína Cry1F do HERCULEX* I é expressa em concentrações adequadas durante todos os estágios de EFEITO DE HERCULEX* I NOS PRINCIPAIS INSETOS-PRAGAS DE MILHO Nome científico Nome comum Efeito Spodoptera frugiperda Lagarta-do-cartucho Controle Diatraea saccharalis Broca-do-colmo Controle Elasmopalpus lignosellus Lagarta-elasmo Controle Agrotis ipsilon Lagarta-rosca Supressão Helicoverpa zea Lagarta-da-espiga Supressão *Plantas resistentes à aplicação de Roundup®. Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 18 06 CARACTERÍSTICAS DOS INSETOS-PRAGAS DA CULTURA DO MILHO Lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda) Dano 3 - 5 gerações antes da maturação da espiga. Clima seco e quente reduz o ciclo da praga, aumentando a infestação. Ciclo de 30 a 50 dias. Broca-do-colmo (Diatraea saccharalis) Dano Ataca o colmo, formando galerias - dano menos problemático. Galerias circulares que seccionam o colmo. Planta atacada “quebra fácil”. Lagarta-elasmo (Elasmopalpus lignosellus) Dano Ovos junto às plantas ou no solo. Adultos: 15 a 25 mm, coloração cinza. 25 dias (solo seco e temperatura elevada). 2 meses (solo úmido e temperatura baixa). Lagartas marrons com anéis esverdeados (interior da planta). 07 Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 FLEXIBILIDADE PARA Lagarta-rosca (Agrotis ipsilon)ADUBAÇÃO NITROGENADA EM COBERTURA Estágios fenológicos e curva de absorção do nitrogênio 18 0 1 2 3 4 Dano 5 6 8 7 9 10 11 15 9 Ovos (5 dias): base6das plantas ou no solo. Lagartas de hábito noturno ficam enroladas e abrigadas no solo3 durante o dia. Saem para se alimentar ao anoitecer. 2 a 3 folhas: 3 lagartas m2, perdas significativas. 4 semanas após a germinação (posturas feitas sobre a planta): bloqueiam o cauleCurva (coração morto). de absorção do nitrogênio Lagarta-da-espiga (Helicoverpa zea) Semanas após emergência Dano Adubação Nitrogenada (V3 e V6) Dias após polinização Fonte: FANCELLI, 1986, adaptada de Hanway, 1966 e NEL & SMIT, 1978. ROUNDUP READY® 2: FLEXIBILIDADE E ALTA TOLERÂNCIA O ataque ocorre pela ponta da espiga. Oviposição no cabelo do milho. Recém eclodida come o cabelo do milho. Milho Convencional + Herbicida BoletimTécnico Técnico2011 2011 Boletim HERCULEX*I Ie eRoundup RoundupReady® Ready®22 HERCULEX* 16 08 INFORMAÇÃO AMBIENTAL Organismos não alvos Vários invertebrados não alvos, como abelhas, joaninhas, tesourinhas, foram testados em estudos de alimentação em laboratório como parte dos estudos para registro do HERCULEX* I. Nenhum efeito adverso foi observado nesses organismos em concentrações de Cry1F muito maiores do que os níveis encontrados no milho HERCULEX* I. Metabolismo no solo A proteína Cry1F é rapidamente degradada no solo, minimizando o potencial de ser arrastada por lixiviação ou exposição a organismos não alvos que habitam o solo. A meia vida da proteína Cry1F em solos é de 1 a 3 dias, baseado em bioensaio realizado com lagarta teste (Heliothis virescens). Essa meia vida é comparável aos 4 - 7 dias encontrados em relatórios de pesquisa publicados para outras proteínas Cry. A quantidade máxima estimada de Cry1F em condições de campo após a colheita é de 0,023 mg/kg em solo seco, quantidade essa bem abaixo dos níveis utilizados em estudos de toxicidade de organismos não alvos. Estudos de campo foram também realizados para se determinar o impacto do milho HERCULEX* I em populações de insetos não alvos em condições naturais. Os resultados do efeito do milho HERCULEX* I foram comparados com os do milho convencional em vários insetos benéficos, incluindo joaninhas, vespas predadoras, carabídeos, crisopídeos, aranhas e parasitoides. Os resultados desses estudos de campo demonstraram que o milho HERCULEX* I não teve efeito negativo nas populações desses artrópodes. Um estudo de campo demonstrou que a proteína Cry1F não se acumula em solos agrícolas. Abelha (Apis mellifera) Joaninha (Família coccinelidae) 09 Tesourinha (Doru luteipes) Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 No Brasil, atender à à Resolução Normativa n 04 O produtor tem diferentes opções deé preciso manejo sua escolha, da CTNBio, que trata da coexistência das tecnologias de decidindo pela mais conveniente para sua lavoura. milho Bt e convencional. Baseados nos resultados em codornas, nenhum efeito adverso deve ocorrer em aves selvagens ou domésticas devido a uma exposição eventual ou acidental dessas espécies em lavouras de milho HERCULEX* I. Também não é esperado que Opção 01 o milho HERCULEX* I possa apresentar efeitos adversos a peixes, devido ao baixo potencial de exposição e à ausência de concentrações mensuráveis de Cry1F em dietas de peixes comerciais. o Custódio Coimbra/ Ag. O Globo Opções de Manejo Cerrado A ocorrência de fluxo gênico do milho HERCULEX* I para espécies exóticas é improvável, pois não ocorrem espécies selvagens aparentadas e compatíveis no Brasil. Planta invasora O milho é uma planta domesticada que sobrevive no meio ambiente somente com a ajuda do homem. O milho HERCULEX* I não apresenta diferenças agronômicas com as plantas convencionais, não tem alteração em seu ciclo reprodutivo e não difere em características morfológicas do milho comum. Portanto, como seu correspondente convencional, o milho HERCULEX* I não tem características de uma planta invasora. Polinização Outra consideração importante de segurança ambiental de uma planta, produto de biotecnologia, é demonstrar que a polinização cruzada do organismo não traz efeito adverso ao meio ambiente. A troca de genes entre o milho HERCULEX* I e as outras cultivares de milho convencional pode ocorrer em locais onde lavouras com os dois tipos de milho são cultivadas muito próximas umas das outras. RESULTADOS DE TESTES DAS PROTEÍNAS DO HERCULEX* I COM ORGANISMOS NÃO ALVOS Estudo Espécie * Sul: 21 a 28 dias antes do plantio. Norte: 18 a 21 dias antes do plantio. ** A dose está associada ao tipo de planta daninha e nível de infestação. Aquático DAE - número de dias após a emergência da cultura. Intervalo de segurança: 90 dias. Valor Pulga-d’água (Daphnia magna) EC50 > 150 mg/L Codorna americana Sem efeitos adversos: não observado efeito de concentração > 100.000 ppm ou 10% da dieta Minhoca (Eisenia fetida) Não observado efeito de concentração > 1,7mg/kg de solo seco Desenvolvimento (larvas expostas a uma dose única de pólen Cry1F ou proteína purificada em sucrose) Abelha (Apis mellifera) LD50 > 5,6 pg Cry1F/larvas Dieta, dose-limite Larvas de Crisopídeo (Chrysoperla carnea) LC 50 > dieta de 480 pg Cry1F/g Dieta, dose-limite Adulto de Joaninha (Hippodamia convergens) LC50 > dieta de 480 pg Cry1F/g Dieta, dose-limite Adulto de Hymenoptera parasit parasitoide (Nasinia vitripennis) LC50 > dieta de 320 pg Cry1F/g Toxicidade oral aguda (proteína purificada na dieta) Lagartas de Borboleta-monarca (Danaus plexippus) Não observado efeito de concentração > dieta de 10.000 ng/ml Sobrevivência e reprodução Colêmbolo (Folsomia candida) Não observado efeito de concentração > 12,5 mg/kg de solo Toxicidade aguda de 48 horas Aviário Dieta contínua de 5 dias Minhocas Toxicidade aguda de 14 dias Abelhas e insetos benéficos Outros organismos não alvos * Sul: 21 a 28 dias antes do plantio. Norte: 18 a 21 dias antes do plantio. ** A dose está associada ao tipo de planta daninha e nível de infestação. DAE - númeroTécnica de dias apósNacional a emergência de da cultura. Comissão Biossegurança (CTNBio) Intervalo de segurança: 90 dias. A concluiu que HERCULEX* I não é potencialmente causador de significativa degradação do meio ambiente ou de agravo à saúde humana e animal. Boletim Técnico Técnico 2011 2011 Boletim HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 14 10 ROUNDUP READY® 2 A primeira tecnologia de milho tolerante a glifosato do mercado, que confere maior segurança e flexibilidade no manejo de plantas daninhas. ausência de problemas com efeitos residuais nas culturas em sucessão (Carry-over), entre outros (BARRY et al., 1992; JOHNSON et al. 2000; TINGLE e CHANDLER, 2004; PLINESRNIC, 2005; NICOLAI et al., 2007). O milho Roundup Ready® 2 (NK603) possui a característica de tolerância ao glifosato, tecnologia de propriedade exclusiva da Monsanto Technology LLC, aprovada pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio), conforme o Parecer Técnico no 1596/2008. O milho Roundup Ready® 2 foi desenvolvido como uma opção de controle das plantas daninhas na cultura do milho (WILLIAMS et al., 2000), através da produção de uma forma da enzima 5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase (EPSPS) denominada CP4 EPSPS, que atua na via metabólica do ácido chiquímico para a biossíntese de aminoácidos aromáticos essenciais (triptofano, fenilalanina e tirosina) em plantas e micro-organismos. A inibição dessa enzima pela ação do glifosato em qualquer planta leva a uma redução na produção desses aminoácidos aromáticos, impedindo o seu desenvolvimento e causando a morte. Vários estudos demonstraram que o milho Roundup Ready® 2 é equivalente ao milho convencional em relação à sua segurança alimentar e ambiental. Esses estudos incluíram a avaliação da atividade de proteína CP4 EPSPS e sua homologia com a EPSPS representa a sua rápida digestibilidade, a ausência de toxicidade e alergenicidade que as EPSPS apresentam em geral e que a CP4 EPSPS apresenta em particular. A equivalência da composição do milho Roundup Ready® 2 com o milho convencional foi demonstrada através de análises de componentes nutricionais, de grãos de milho e silagem, enquanto a sua equivalência nutricional foi confirmada por estudos com animais. Todos os estudos de campo, casa de vegetação e laboratório demonstraram que o milho Roundup Ready® 2 é comparável ao milho convencional com respeito às suas características reprodutivas, agronômicas, fenotípicas, de segurança alimentar e ambiental, e outras. O milho Roundup Ready® 2 se encontra aprovado em países como: Estados Unidos, Canadá, Japão, Austrália, Nova Zelândia, Coreia do Sul, África do Sul, México, Filipinas, Taiwan, Rússia, Singapura, Argentina, Honduras, União Europeia, China, El Salvador e Colômbia, além do Brasil. A via do ácido chiquímico não está presente em mamíferos, aves, répteis e peixes, o que explica o seu baixo risco para a saúde humana e o meio ambiente quando utilizado de acordo com as recomendações de uso. Assim, o milho Roundup Ready® 2, por produzir a enzima CP4 EPSPS tolerante ao glifosato, permite a aplicação desse herbicida (de ação sistêmica) em área total sobre a cultura do milho, sem causar fitotoxicidade que comprometa o rendimento da cultura, possibilitando o controle de um amplo espectro de plantas daninhas monocotiledôneas, dicotiledôneas anuais e perenes em diferentes estágios de desenvolvimento. Além disso, o glifosato pode ser aplicado em diferentes estágios de crescimento do milho Roundup Ready® 2 oferecendo flexibilidade no controle de plantas daninhas. Outros benefícios apresentados pela tecnologia são o menor impacto ambiental; a baixa toxicidade do glifosato; a Existe, portanto, um histórico de uso seguro do milho Roundup Ready® 2 desde 2000, quando foi aprovado nos Estados Unidos sem nenhum efeito adverso à saúde humana e animal e ao meio ambiente relatado até o momento. No Brasil, a comercialização do milho Roundup Ready® 2 foi autorizada pelo Parecer Técnico no 1596/08 da CTNBio, publicado no Diário Oficial da União em 14/10/2008. 11 Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 Segurança da proteína CP4 EPSPS A enzima CP4 EPSPS presente no milho Roundup Ready® 2 e que foi obtida a partir da bactéria Agrobacterium sp. cepa CP4 é naturalmente tolerante ao glifosato. A avaliação de segurança da enzima CP4 EPSPS em diversas culturas tolerantes ao glifosato demonstrou que ela não causa efeitos adversos ao meio ambiente e à saúde humana ou animal. Essa avaliação incluiu estudos com a proteína purificada e com as plantas que a expressam para avaliar a presença de alterações em suas características (da proteína e/ou da planta) que poderiam alterar seu impacto ao meio ambiente. aos alérgeneos conhecidos, estando presentes em níveis muito baixos no milho Roundup Ready® 2. Essas proteínas são provenientes da família de proteínas EPSPS, com longo histórico de consumo. Segurança ambiental do milho Roundup Ready® 2 A experiência acumulada com o plantio e o consumo de culturas tolerantes ao glifosato (soja, canola, milho, algodão e beterraba), desde 1995, representa um amplo histórico de uso seguro. Durante esse período, nenhuma evidência de efeitos adversos das culturas que expressam a proteína CP4 EPSPS sobre organismos não alvos foi relatada. A característica de tolerância ao glifosato não altera características morfológicas, agronômicas e reprodutivas de plantas geneticamente modificadas contendo o gene cp4 epsps. O milho Roundup Ready® 2, por ser tolerante ao glifosato, oferece aos produtores uma nova opção para o controle de plantas daninhas na cultura do milho, além de possibilitar inúmeros benefícios ambientais, como redução do uso de herbicidas mais tóxicos; redução do número de aplicações para controlar as plantas daninhas; uso do plantio direto; melhor qualidade da água. Segurança alimentar do milho Roundup Ready® 2 O milho Roundup Ready® 2 é tão seguro, saudável e nutritivo quanto o milho convencional. A presença das proteínas EPSPS na natureza e a sua função conhecida aliada aos estudos diretos realizados com as duas formas da proteína CP4 EPSPS expressas no milho Roundup Ready® 2 (RIDLEY et al., 2002) demonstraram que elas não representam um risco à segurança alimentar. Manejo de plantas daninhas com o milho Roundup Ready® 2 Com a introdução do milho Roundup Ready® 2 , uma nova oportunidade de manejo é oferecida ao mercado. A nova tecnologia associa uso do glifosato em pós-emergência em diferentes estágios de crescimento da cultura e com a flexibilidade de aplicação e o amplo espectro de ação desse herbicida. Para obter sucesso, essa tecnologia deve ser associada ao manejo integrado de plantas daninhas ao plantio direto e à rotação de culturas. Os resultados demonstraram a ausência de toxicidade em mamíferos, a rápida degradação das proteínas CP4 EPSPS e a perda da atividade enzimática em fluídos gástricos e intestinais humanos simulados. As proteínas CP4 EPSPS não são homólogas às toxinas ou Perda de Produtividade (%) PERÍODO CRÍTICO DE PREVENÇÃO DA INTERFERÊNCIA DA MATOCOMPETIÇÃO NA CULTURA DO MILHO E EFEITO NA PRODUTIVIDADE 100 80 60 40 20 0 V0 V2 V4 V6 V8 PERÍODO CRÍTICO Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 V10 V12 V14 V16 Estágio fenológico 12 Entre os principais benefícios da tecnologia Roundup Ready® 2, cita-se a seletividade do herbicida. Essa é a base para o sucesso do controle químico de plantas daninhas na agricultura e pode ser definida como a medida da resposta diferencial de diversas espécies de plantas a um determinado herbicida. sobre o milho Roundup Ready® 2 não foram observadas. Em sistemas de manejo de plantas daninhas na cultura do milho utilizando herbicidas pós-emergentes (principalmente os que não apresentam atividade residual), a escolha adequada do momento de aplicação do herbicida, a dose do produto a ser utilizada e o número de aplicações de um tratamento herbicida são fundamentais para o ótimo manejo das plantas daninhas. Quanto maior a diferença de tolerância entre a cultura e a planta daninha, maior a segurança de aplicação (OLIVEIRA Jr., 2001). O conhecimento da seletividade é fundamental, principalmente, quando o controle de plantas daninhas é realizado com herbicidas aplicados na pós-emergência. Alguns dos herbicidas mais utilizados na cultura do milho até o momento apresentam problemas de seletividade. Por exemplo, em experimentos conduzidos na ESALQ/USP, sensíveis reduções de rendimento provocadas por grande parte dos herbicidas recomendados para a cultura do milho foram observadas. Entre eles, o nicossulfuron (0,5; 1,0 e 1,3 L/ha) isolado ou em uso associado com atrazina, principalmente quando esses herbicidas foram aplicados após a emissão da sexta ou sétima folha da planta de milho, provocou alteração no número de fileiras por espiga, número de grãos por fileira, e massa de mil grãos (LOPEZ-OVEJERO, 2000). Produtividade relativa do milho Roundup Ready® 2, comparativamente ao milho convencional com aplicação de herbicidas tradicionais* kg/ha 6.800 6.700 4% 6% 1 Aplicação Glifosato 2 Aplicações Glifosato 6.600 6.500 6.400 6.300 6.200 Em trabalhos conduzidos na safra 2002/2003 por FERREIRA NETO et al. (2005a,b,c), em diferentes localidades, reduções de rendimento por consequência da aplicação de glifosato Herbicidas Tradicionais Fonte: Depto. de Tecnologia – Monsanto Brasil – 32 ensaios *Estudos de campo realizados com aprovação da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) MANEJO DE PLANTAS DANINHAS NA CULTURA DO MILHO Dias Antes do Plantio 28 D 21 ou 14 Estágio Fenológico 7 D 0 D V2 A D Dessecação antecipada* 1a Aplicação de glifosato (pós-emergência) +Atrazina/Atrazina+Simazina (pós emergência)* 2a Sequencial de glifosato (pós-emergência)* A Aplicação em pré-emergência ou sequencial em pós-emergência de Atrazina ou Atrazina+Simazina* V3 V4 1a A V5 V6 2a MANEJO PRÉ-PLANTIO: Plantar Milho no Limpo O número de aplicações, momento e dosagem dependem do tipo de planta daninha, nível de infestação e outras situações adversas que podem exigir e/ou permitir manejo específico. Flexibilidade Havendo reinfestação de plantas daninhas, é possível uma dose complementar de Roundup Ready® 2 Milho em aplicação sequencial. (Max. 2,0 L/ha). *A dose está associada ao tipo de planta daninha e nível de infestação. 13 Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 O produtor tem diferentes opções de manejo à sua escolha, decidindo pela mais conveniente para sua lavoura. Opções de Manejo Cerrado Dessecação antecipada* Opção 01 CERRADO Baixa/Média infestação Pré-emergência Aplicação complementar de Roundup®, se necessário, próxima à data de plantio** Aplicação Única até 30 DAE 1,2 a 2,25 L/ha de Roundup Ready Milho®** 3L/ha aplicação sequencial com Atrazina** Esta aplicação é definida pelo estágio e tipo de planta daninha. As maiores perdas de produtividade ocorrem devido à matocompetição nos estágios iniciais da cultura (de V2 a V6 no milho) Avaliar a necessidade de inseticida para eliminar lagarta resistente O uso da Atrazina fornece o efeito residual na aplicação em pré-emergência * Sul: 21 a 28 dias antes do plantio. Norte: 18 a 21 dias antes do plantio. ** A dose está associada ao tipo de planta daninha e nível de infestação. DAE - número de dias após a emergência da cultura. Intervalo de segurança: 90 dias. Aplicação sequencial Opção 02 Dessecação antecipada* CERRADO Aplicação complementar de Roundup®, se necessário, próxima à data de plantio** Alta infestação germ. escalonada e plantas de difícil controle Pré-emergência 1a Aplicação até 15 DAE 1,2 a 2,25 L/ha de Roundup Ready Milho®** Avaliar a necessidade de inseticida para eliminar lagarta resistente 3L/ha Aplicação sequencial com Atrazina** Se necessário, no máximo 2 L/ha de Roundup Ready Milho® Esta aplicação é definida pelo estágio e tipo de planta daninha. As maiores perdas de produtividade ocorrem devido à matocompetição nos estágios iniciais da cultura (de V2 a V6 no milho) A soma das duas aplicações de glifosato não pode ultrapassar a dosagem de 3,5 L/ha O uso da Atrazina fornece o efeito residual na aplicação em pré-emergência * Sul: 21 a 28 dias antes do plantio. Norte: 18 a 21 dias antes do plantio. ** A dose está associada ao tipo de planta daninha e nível de infestação. DAE - número de dias após a emergência da cultura. Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 Intervalo de segurança: 90 dias. 14 2a Aplicação até 30 DAE Opções de Manejo Sul Opção 01 Dessecação antecipada* SUL Aplicação complementar de Roundup®, se necessário, próxima à data de plantio** Baixa/Média infestação Pré-emergência Aplicação única até 30 DAE 1,2 a 2,25 L/ha de Roundup Ready Milho®** 3L/ha Aplicação sequencial com Atrazina ou Atrazina+Simazina** Esta aplicação é definida pelo estágio e tipo de planta daninha. As maiores perdas de produtividade ocorrem devido à matocompetição nos estágios iniciais da cultura (de V2 a V6 no milho) Avaliar a necessidade de inseticida para eliminar lagarta resistente O uso da Atrazina/Atrazina +Simazina fornece o efeito residual na aplicação em pré-emergência *Sul: 21 a 28 dias antes do plantio. Norte: 18 a 21 dias antes do plantio. **A dose está associada ao tipo de planta daninha e nível de infestação. DAE - número de dias após a emergência da cultura. Intervalo de segurança: 90 dias. Aplicação sequencial Opção 02 SUL Alta infestação germ. escalonada e plantas de difícil controle Dessecação antecipada* Pré-emergência 2a Aplicação até 30 DAE 1a Aplicação até 15 DAE 3L/ha Aplicação sequencial com Atrazina ou Atrazina+Simazina** Se necessário, no máximo 2 L/ha de Roundup Ready Milho® Esta aplicação é definida pelo estágio e tipo de planta daninha. As maiores perdas de produtividade ocorrem devido à matocompetição nos estágios iniciais da cultura (de V2 a V6 no milho) A soma das duas aplicações de glifosato não pode ultrapassar a dosagem de 3,5 L/ha 1,2 a 2,25 L/ha de Roundup Ready Milho®** Aplicação complementar de Roundup®, se necessário, próxima à data de plantio** Avaliar a necessidade de inseticida para eliminar lagarta resistente O uso da Atrazina/Atrazina +Simazina fornece o efeito residual na aplicação em pré-emergência *Sul: 21 a 28 dias antes do plantio. Norte: 18 a 21 dias antes do plantio. **A dose está associada ao tipo de planta daninha e nível de infestação. DAE - número de dias após a emergência da cultura. Intervalo de segurança: 90 dias. 15 Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 FLEXIBILIDADE PARA ADUBAÇÃO NITROGENADA EM COBERTURA Estágios fenológicos e curva de absorção do nitrogênio 0 1 2 3 4 Dano Definição do 5 6 Definição da produção tamanho da potencial espiga Definição do número de fileiras 15 (%) Nutriente Absorvido O sistema Milho RR2 permite que a adubação nitrogenada em cobertura no milho seja realizada no melhor momento. 18 12 7 8 9 10 Definição da densidade do grão 9 6 3 Curva de absorção do nitrogênio 9 a10 12 Dano Adubação Nitrogenada (V3 e V6) Maturação Fisiol. 8 Farináceo duro Grão leitoso 6 Grão farináceo Florescimento 4 Semanas após emergência Grão pastoso Pendoamento 2 12 folhas 4 folhas 0 Fonte: Departamento de Tecnologia Monsanto 8 folhas Emergência Germinação Estágio Fenológico no milho: Regiões quentes: (pode mudar em 3 dias). Regiões frias: (pode mudar em 6 dias). 24 36 48 55 Dias após polinização Fonte: FANCELLI, 1986, adaptada de Hanway, 1966 e NEL & SMIT, 1978. ROUNDUP READY® 2: FLEXIBILIDADE E ALTA TOLERÂNCIA O ataque ocorre pela ponta da espiga. Milho Convencional + Herbicida BoletimTécnico Técnico2011 2011 Boletim 11 HERCULEX*I Ie eRoundup RoundupReady® Ready®22 HERCULEX* 16 08 FLEXIBILIDADE COM MAIOR PRODUTIVIDADE PRINCIPAIS BENEFÍCIOS SEGURANÇA PRODUTIVIDADE Redução da Fitotoxicidade* Flexibilidade Alta seletividade sem “fitotoxicidade”. Permite uma aplicação sequencial no controle de plantas daninhas quando necessário. Menor risco em situações climáticas adversas. Redução no intervalo entre a adubação de cobertura e a aplicação do herbicida. Excelente controle Amplo espectro no controle de ervas. Maior tranquilidade até a colheita. *A eficácia do Roundup Ready Milho® permite o manejo de plantas em estágios mais avançados. Todavia, controle de plantas no estágio adequado evita perdas pela matocompetição. *Desde que seguidas as recomendações de bula do produto. CONTROLE DE PLANTAS DANINHAS 21 DIAS APÓS APLICAÇÃO Podemos observar o melhor controle no sistema Milho Roundup Ready® 2 no momento do fechamento da cultura quando comparado a um sistema convencional. Nicosulfuron + Atrazina (0,3L/ha + 2L/ha) Roundup Ready Milho + Atrazina (2L/ha + 2L/ha) Protocolo de TD, Safrinha 10, Santa Helena/GO 17 Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 ATIVIDADE BIOLÓGICA CONTROLE DE PLANTAS DANINHAS PRÉ-COLHEITA O sistema Milho Roundup Ready® 2 propicia tranquilidade até a colheita Nicosulfuron + Atrazina (0,3L/ha / 2L/ha) Roundup Ready Milho + Atrazina (2L/ha / 3L/ha) Protocolo de TD, Safrinha 10, Santa Helena/GO PLANTAS VOLUNTÁRIAS* DE MILHO DUAS OPÇÕES DE MANEJO Opção A Opção B A proteína Cry1F é específica para larvas de espécies lepidópteras consideradas pragas, incluindo a principal praga do milho, Spodoptera frugiperda, e outras espécies citadas tabela abaixo. Utilizarnaherbicidas com Esses insetos, quando não controlados, podem causar danos significativos à cultura ação graminicida do milho e reduzir a produção. desenvolvimento da planta de milho, permitindo aos híbridos de milho expressar seu total potencial de rendimento genético. Utilizar herbicidas para o controle Os dados disponíveis demonstram que os híbridos de milho de folhas estreitas que expressam as toxinas Cry são menos vulneráveis a danos na espiga e apresentam quantidade reduzida de micotoxinas produzidas por fungos, aumentando, assim, a qualidade do grão para alimentação humana e animal. A proteína Cry1F do HERCULEX* I é expressa em concentrações adequadas durante todos os estágios de EFEITO DE HERCULEX* I NOS PRINCIPAIS INSETOS-PRAGAS DE MILHO PLANTIO 20 DAE Soja RR *Plantas resistentes à aplicação de Roundup®. Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 18 06 30 DAE 40 DAE Planta voluntária de Milho RR2 PRÁTICAS DE MANEJO PARA PREVENÇÃO DA RESISTÊNCIA DE PLANTAS DANINHAS A HERBICIDAS Não deixe áreas em pousio: use práticas integradas de manejo de plantas daninhas durante o ano, focando o manejo do banco de sementes (Rotação de culturas e coberturas). Utilizar o manejo pós-colheita: utilização de associação de herbicidas com diferentes modos de ação. Comece a cultura no limpo: faça um controle efetivo antecipadamente na dessecação e, se necessário, use um pré-emergente em áreas de elevada pressão de plantas daninhas. Utilizar a dose e o momento correto de aplicação do glifosato e produtos associados no seu sistema de manejo, observando-se as melhores condições de aplicação. Monitore os resultados da estratégia de manejo implementada, evitando o estabelecimento de populações remanescentes de plantas daninhas na cultura. Use as melhores práticas agronômicas para maximizar a competitividade da cultura com as plantas daninhas, evitando-se também a dispersão de sementes pelos implementos agrícolas. Proteja sua produtividade! 19 Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 MANEJO DE RESISTÊNCIA DE INSETOS O que é resistência de insetos? A evolução da resistência de populações de insetos-pragas às práticas de controle é uma realidade. A resistência pode ser definida como uma resposta à pressão de seleção, na qual os insetos resistentes podem aumentar a sua frequência dentro da população e limitar a eficiência de diferentes métodos de controle ao longo do tempo. O objetivo do refúgio é preservar a eficiência e consequentemente os benefícios da tecnologia do milho Bt. O refúgio funciona como uma fonte de indivíduos suscetíveis. Com a preservação da característica de suscetibilidade, através da redução de indivíduos resistentes, a proporção de indivíduos suscetíveis é mantida e se previne o desenvolvimento de resistência, preservando-se assim a tecnologia Bt. No caso específico do milho Bt, as lagartas naturalmente resistentes podem sobreviver no campo e transmitir essa característica para gerações futuras. Entretanto, o risco de aumento da resistência pode ser minimizado com a adoção de medidas apropriadas. Recomendações para o plantio da área de refúgio O tamanho do refúgio deve representar uma porcentagem da área total de milho plantado em uma propriedade rural, de acordo com o recomendado pelo fabricante. VISÃO GERAL HERCULEX* I A recomendação é de 10% da área plantada. Por exemplo: em uma área de 10 hectares, 1 hectare é destinado ao principais pragas do milho como Lagarta-do-cartucho, plantio da área de refúgio com milho não Bt. Recomenda-se Broca-do-colmo, Lagarta-elasmo e efeito de supressão em que o refúgio seja plantado com um híbrido de ciclo vegetativo Lagarta-rosca e Lagarta-da-espiga. similar, o mais próximo possível e ao mesmo tempo que o milho Bt. O HERCULEX* I oferece proteção completa contra danos causados por pragas ao longo do ciclo, permitindo que as O refúgio deve ser formado por um bloco de milho não Bt plantas de milho se mantenham saudáveis e menos que se encontre a menos de 800 metros do milho Bt. suscetíveis a fatores ambientais de estresse durante o O refúgio deve ser plantado na mesma propriedade do período de cultivo. Consequentemente permitem que os cultivo do milho Bt e manejado pelo mesmo agricultor. híbridos de milho expressem seu potencial máximo de Não deve ser realizada a mistura de sementes de milho Bt com rendimento. milho não Bt. A melhor maneira de preservar o benefício da tecnologia do O Bacillus thuringiensis (Bt) é uma bactéria comum do solo milho Bt é adotar o uso do refúgio como uma ferramenta do e produz proteínas que possuem atividade sobre certas Manejo de Resistência de Insetos (MRI), que é um conjunto larvas de insetos-pragas. Formulações de inseticidas à base de medidas que devem ser adotadas com o objetivo de de Bt para pulverização e proteção de lavouras estão reduzir a possibilidade de evolução da resistência na disponíveis no mercado há pelo menos 40 anos, sendo população de insetos-alvos. recentemente utilizadas em agricultura orgânica. O que é refúgio? A partir dos anos 80, os genes responsáveis pela produção A área de refúgio consiste no plantio de milho não Bt como dessas proteínas Bt foram isolados e transferidos com parte da área a ser plantada com milho Bt. sucesso para diferentes plantas, incluindo batata, algodão, soja e milho. Saiba mais sobre o tema em www.planterefugio.com.br As sementes de milho transgênico com Bt foram aprovadas para uso comercial pela primeira vez em meados dos anos 90. O HERCULEX* I também pode reduzir itens de custo de produção (ex.: mão de obra, combustível, equipamentos, inseticidas) tipicamente necessários nos programas de controle convencional de insetos. Comparadas às formulações convencionais de pulverização com Bt, as plantas transgênicas com proteínas Bt têm a vantagem de oferecer maior proteção contra danos causados por importantes insetos-pragas durante todo o ciclo da planta. A Tecnologia HERCULEX* I utiliza os benefícios do gene cry1F e concede ao milho uma geração de plantas com características novas de proteção contra insetos-pragas. Esse produto foi desenvolvido através de uma colaboração técnica entre a Dow AgroSciences LLC e a Pioneer Hi-Bred International, Inc. O gene cry1F expressa uma proteína cristal (Cry) com ação inseticida derivada do Bacillus thuringiensis var. aizawai. O HERCULEX* I garante um alto nível de proteção à lavoura do produtor promovendo o controle efetivo das Boletim BoletimTécnico Técnico2011 2011 HERCULEX* Ready® 2 2 HERCULEX*I eI Roundup e Roundup Ready® 20 04 DISTRIBUIÇÃO REFÚGIO NOS MODO DE AÇÃODE HERCULEX* I CAMPOS DE MILHO Bt Opções de configuração de refúgio Cry1F O modo de ação da proteína Cry1F no milho HERCULEX* I é semelhante ao efeito de outros inseticidas à base de Bt. A proteína Cry1F é uma delta-endotoxina que precisa ser ingerida para que ocorra a morte do insetoalvo. Essa delta-endotoxina age pela ligação seletiva a sítios específicos localizados na membrana do intestino médio de lagartas de espécies suscetíveis. Após a ligação, são formados poros que interrompem o fluxo de íons no intestino médio, causando a paralisia do intestino e consequentemente800 a morte m da larva. Bloco Plante uma área de refúgio somente na forma quando de um bloco de milho O Cry1F é letal, portanto, ingerido pelas convencional adjacente à área de milho Bt. larvas de certos insetos lepidópteros, e sua especificidade de ação é devido à presença de 800sítios m específicos de ligação no trato digestivo dos insetos-alvos. Existem vários tipos de proteínas Bts com diferentes graus de eficácia contra insetos-alvos que decorrem da existência de ligações específicas dessas proteínas. Por outro lado, como não existem sítios de ligação para as deltaendotoxinas de Bt na superfície de células intestinais de mamíferos, animais e humanos, esses organismos não são suscetíveis a essas proteínas. PAT A fosfinotricina acetiltransferase (PAT) é uma enzima Perímetro isolada da bactéria comum do solo Streptomyces Plante uma área de refúgio na forma do perímetro ou 4 a 6 viridochromogenes, que confere tolerância ao glufosinato linhas finais do campo de milho Bt. de amônio, característica utilizada como marcador de seleção do HERCULEX* I. Proteína solubilizada Alimentação 800 m Faixas Plante uma área de refúgio de 4 a 6 linhas de milho convencional dentro da área de milho Bt. HERCULEX* I presente na planta Pivô central 800 m Em conjunto com outra cultura Plante uma área de refúgio de milho convencional até 800 m da área de milho Bt. ATENÇÃO: Ligação aFaça primeiramente a semeadura da área de refúgio com as sementes de milho não Bt. receptores Caso a população de pragas-alvos atinja o nível de dano econômico na área de refúgio, o controle Proteínaque não sejam poderá ser realizado com inseticidas formulados à base de Bt. ativada 800 m Plante o refúgio na proporção recomendada pela empresa produtora da semente dentro da área irrigada. Refúgio Observação Milho Bt Outra cultura O plantio da área de refúgio não elimina a necessidade de atender à Norma de Coexistência - (Resolução Normativa no 4, publicada em DOU no 163, de 23/08/2007, seção I, página 19) - estabelecida pela Morte Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio). Para mais informações, acesse o site www.planterefugio.com.br ou consulte seu agrônomo. 05 21 Boletim Boletim Técnico Técnico 2011 2011 HERCULEX* II ee Roundup Roundup Ready® Ready® 22 HERCULEX* O QUE É A COEXISTÊNCIA? A Resolução Normativa no 4 da CTNBio dispõe sobre coexistência da tecnologia de milho Bt e convencional em território nacional. É uma lei e deve ser respeitada pelos produtores que plantam milho produzido a partir da biotecnologia. No caso de milho HERCULEX* I e Roundup Ready® 2, a coexistência se refere ao isolamento espacial dessa tecnologia em campo de um produtor em relação ao milho convencional da lavoura de produtor vizinho. Milho Geneticamente Modificado 1 Agricultor 2 Agricultor 1 Distância igual ou superior a 100 metros entre a lavoura de milho geneticamente modificado e a lavoura de milho convencional. Milho Convencional 100 m (não transgênico) ou Milho Geneticamente Modificado Porte e ciclo vegetativo iguais 2 Agricultor 2 Agricultor 1 20 m Distância de 20 metros entre as lavouras, com bordadura de pelo menos 10 linhas de milho convencional de porte e ciclo vegetativo similares ao milho geneticamente modificado. Milho Convencional (não transgênico) 10 linhas milho convencional HERCULEX* I E ROUNDUP READY® 2 O plantio de híbridos com as tecnologias HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 deve atender à Área de Refúgio e obedecer à Norma de Coexistência da seguinte maneira: Área de Refúgio Norma de Coexistência 10% da área de milho HR plantado com milho RR2. Boletim Técnico 2011 HERCULEX* I e Roundup Ready® 2 Distância de 100 m ou 20 m mais 10 fileiras plantadas com milho convencional. 22 REFERÊNCIAS RELACIONADAS Gill, S.S., Cowles, E.A. e Pietrantonio, P.V. 1. The mode of action of Bacillus thuringiensis endotoxins. Ann. Rev. Entomol. 37:615-636. Schnepf, E., Crickmore, N., Van Rie, J., Lereclus, D., Baum, J., Feitelson, J., Zeigler, D.R. e Dean, D.H. 1. Bacillus thuringiensis and its pesticidal crystal proteins. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:775-806. United States Department of Agriculture, Animal & Plant Health Inspection Service. _001. Availability of determination of non-regulated status for corn genetically engineered for insect resistance and glufosinate herbicide tolerance (Docket Nº. 00-070-3). Registro Federal. 66:157. United States Environmental Protection Agency. _00_. Biopesticide Registration Action Document (BRAD): Bacillus thuringiensis Cry1F Corn. 56 páginas. United States Environmental Protection Agency. _001. Pesticide Fact Sheet: Bacillus thuringiensis subspecies Cry1F Protein and the Genetic Material Necessary for Its Production (Plasmid Insert PHI 8999) in Corn. 28 páginas. United States Food and Drug Administration, Center for Food Safety and Applied Nutrition. _001. Biotechnology Consultation Note to the File BNF Nº. 000073 (B.t. Cry1F maize line 1507). Boletim Técnico Milho Roundup Ready® 2 - Monsanto do Brasil 2011 Referências adicionais e informações sobre a Proteção Contra Insetos HERCULEX* I em outras características Bt podem ser encontradas no site da AGBIOS: http://www.agbios.com * * HERCULEX* I e o logo de escudo do HERCULEX* I são marcas registradas da Dow AgroSciences. HERCULEX* I Proteção Contra Insetos, tecnologia da Dow AgroSciences e da Pioneer Hi-Bred International, Inc. Milho Roundup Ready® 2 é marca registrada da Monsanto Technology LLC. 0800 9401100 www.dowagro.com/br/produtos/sementes Milho Roundup Ready® 2 é marca registrada da Monsanto Technology LLC. *Marcas registradas e de propriedade de Dow AgroSciences. Cod. 11864/07/11