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Fisiologia e mobilidade de produtos químicos. Módulo III

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Academic year: 2021

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Fisiologia e mobilidade de produtos

químicos

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ESTRUTURA DA ÁGUA

A molécula de água consiste de um átomo de oxigênio ligado covalentemente a dois átomos de hidrogênio. Por ser mais eletronegativo que o hidrogênio, o oxigênio tende a atrair os elétrons da ligação covalente.

Essa atração resulta em uma carga negativa parcial na extremidade formada pelo oxigênio e em uma carga positiva parcial em cada hidrogênio. É essa separação de cargas e a forma da molécula de água que a tornam uma molécula polar.

Fonte: Taiz e Zeiger, 2009.

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DA ÁGUA

O potencial hidrogeniônico (pH) indica a quantidade de prótons H+ de uma solução aquosa. Por meio dele é possível que medir a acidez, a neutralidade ou a alcalinidade da solução. O pH é medido em escala logarítmica, o que significa que com a diminuição de 1 ponto no pH torna a solução 10 vezes mais ácida. Quando o pH é maior que 7 a solução é chamada de alcalina.

A condutividade elétrica da água representa a facilidade ou dificuldade de passagem da eletricidade na água. Valores de condutividade elétrica da água são utilizados há décadas como indicativos da qualidade da água, principalmente na elaboração da calda de aplicação. Materiais orgânicos, como óleos, graxas, álcool, fenóis não possuem a capacidade de conduzir eletricidade. Assim quando se apresentam na forma dissolvida na água, a condutividade elétrica é severamente reduzida; e chega a zero, quando o produto está em fase livre (presença do produto em camada).

PROPRIEDADES DA ÁGUA

Coesão é a atração mútua que ocorre com as moléculas de água resultando na formação de pontes de hidrogênio. Adesão é a atração da água a uma fase sólida, como parede celular ou vidro. Calor específico é a quantidade de calor necessária pra elevar em 1ºC a temperatura de 1g de substância, sem que haja mudança de estado físico. A água possui calor específico igual a um, o que é considerado um valor elevado, isso faz com que ela possa tanto ceder como absorver muita quantidade de calor sem que haja alteração no seu

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estado físico. Tensão superficial é a energia necessária para quebrar as pontes de hidrogênio que ligam as moléculas de água, com a finalidade de aumentar a área de superfície.

Devido a alta tensão superficial da água, ela apresenta dificuldades de se espalhar e penetrar em espaços na superfície das plantas e exoesqueleto dos insetos. Adjuvantes (espalhantes) são substâncias que diminuem a tensão superficial das gotículas, reduzindo o ângulo de contato destas com a superfície da folha. Estes produtos proporcionam o espalhamento completo da gota sobre a superfície tratada aumentando a absorção do produto.

CLASSIFICAÇÃO DOS ADJUVANTES

Os adjuvantes podem ser classificados em dois grupos: adjuvantes ativadores e adjuvantes úteis (ou com propósitos especiais).

Os adjuvantes ativadores incluem os surfatantes, óleos vegetais, óleos de sementes metilados, óleos minerais, derivados de silicones e, bem como fertilizantes nitrogenados. Os surfatantes são, provavelmente, os mais importantes de todos os adjuvantes. São derivados de agentes ativadores de superfície porque facilitam ou melhoram a emulsificação, dispersão, molhamento e adesão das moléculas do agrotóxico no tanque de mistura, bem como reduzem a tensão superficial da água.

Os surfatantes aniônicos são mais eficientes quando utilizados com agrotóxicos de contato. Os surfatantes catiônicos não podem ser utilizados sozinhos por que usualmente causam fitotoxidez às plantas, possuem fraco poder detergente e precipitam na presença de sais. Os surfatantes não iônicos são mais utilizados com agrotóxicos sistêmicos, auxiliando na penetração do ingrediente ativo nas cutículas das folhas e também são biodegradáveis e compatíveis com muitos fertilizantes foliares. Um exemplo são os organosilicones. Os surfatantes anfóteros contém ambas as cargas positivas e negativas e funcionam similar aos não ionicos. O surfatante anfótero mais utilizado é a lecitina (fosfatidilcolina), derivada do grão de soja.

Os fertilizantes a base de amônio ou nitrogênio apresentam a função de adjuvantes ativadores porque auxiliam na prevenção de formação de precipitados no tanque de mistura ou sobre a superfície das folhas. Eles também reduzem a tensão superficial, aumentando o espalhamento do herbicida sobre as folhas, neutralizam as cargas iônicas e aumentam a penetração do herbicida dentro das folhas. Os fertilizantes amônios usados como adjuvantes incluem a uréia, sulfato de amônio, nitrato de amônio e polifosfato de amônio.

Os adjuvantes úteis incluem os agentes compatibilizantes, depositantes, dispersantes, controladores de deriva ou retardantes, espumantes, condicionadores da água, acidificantes, tamponantes, umectantes, protetores de raios ultravioletas e corantes (marcadores). Os condicionadores são produtos que ampliam a gama de situações sob as quais se pode utilizar uma formulação. Agentes de compatibilidade permitem aplicação simultânea de dois ou mais agrotóxicos. Os depositantes melhoram a deposição por dois métodos: o primeiro pelo aumento direto da quantidade de agrotóxico depositado e o segundo pela uniformidade de deposição sobre o dossel das plantas.

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Os dispersantes são substâncias que evitam a aglomeração das partículas através da redução das forças de coesão entre as mesmas. São muito importantes para manter estáveis as formulações de pós-molháveis. Os redutores de deriva são adicionados ao tanque de mistura com o objetivo de reduzir a deriva. Alteram a viscosidade da calda produzindo um espectro de gotas com maior DMV (Diâmetro Mediano Volumétrico), reduzindo o número de gotas com menores diâmetros que são facilmente desviadas do alvo. Os antiespumantes são obtidos a partir da diluição do silicone em um solvente apropriado para o uso final do produto. Eles reduzem a formação de espumas no tanque de pulverização em função de serem produtos de boa resistência à radiação ultravioleta, boas propriedades umectantes, antifricção, lubricidade e baixa tensão superficial. Os condicionadores reduzem os problemas relacionados à água dura. Os principais agentes condicionadores de calda são os quelatizantes, compostos que isolam a carga elétrica e suprimem a reatividade de moléculas e íons. Os mais utilizados são o ácido cítrico, ácido fenólico e o EDTA (Etilenodiaminotetracetato). Os acidificantes são adicionados ao tanque de mistura para reduzir o pH. Tipicamente são diluídos em soluções de ácidos fortes, reduzindo rapidamente o pH de caldas extremamente alcalinas ou agrotóxicos alcalinos. Os tamponantes são compostos ou misturas que dão à solução maior resistência à mudança de pH, limitando-a a uma faixa de pH a qual o agrotóxico é mais eficiente. Os umectantes, como adesivos, aumentam a quantidade de tempo que o herbicida permanece sobre a folha, de uma forma disponível para absorção. Eles mantêm a umidade dos depósitos de pulverização em forma de solução e, portanto, estendem o tempo do herbicida para a absorção. Os adjuvantes com funções de protetores (extenders) funcionam como adesivos retendo o defensivo mais rapidamente no alvo, reduzindo a velocidade de volatilização e inibindo sua degradação por raios ultravioletas.

IMPORTÂNCIA DA ÁGUA

A água é um excelente solvente. Ela dissolve uma maior diversidade de substâncias que outros solventes correlatos. Sua versatilidade como solvente deve-se, em parte, ao pequeno tamanho da molécula de água e, em parte, à sua natureza polar.

Ela constitui o meio de movimentação das moléculas. O alto calor específico da água tende a estabilizar a temperatura, servindo como um tampão térmico para o organismo. Isso explica o papel termorregulador da água por meio da transpiração que mantém a temperatura em valores compatíveis com a manutenção da vida das diferentes espécies. Ela também influencia a estrutura de proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos e outros, e participa diretamente de reações químicas.

A água é reagente ou substrato de importantes processos: 1) fotossíntese

2) hidrólise do amido

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A fotossíntese requer que as plantas extraiam CO

2 da atmosfera, mas quando o fazem, ficam expostas à perda de água (transpiração) e à ameaça de desidratação.

Transpiração

A perda de água é uma consequência inevitável da realização da fotossíntese. Isso porque as plantas não produziram evolutivamente um material com permeabilidade diferencial ao CO

2 e à água. Para cada molécula de CO2 que entra pelos estômatos da planta, 500 moléculas de água são perdidas para o ambiente.

MOBILIDADE DOS FUNGICIDAS

No caso dos fungicidas, a movimentação ou não depende da característica da epiderme da planta e do ingrediente ativo (i.a.) depositado sobre ela.

Os fungicidas permanecem na superfície da planta após a deposição ou são absorvidos e translocados pelo sistema condutor para locais distantes da deposição. Assim, os fungicidas podem ser:

(i) Tópicos ou imóveis (ii) Sistêmicos ou móveis (iii) Mesostêmicos.

Tópicos ou imóveis

São fungicidas que quando aplicados nos órgãos aéreos não são absorvidos e translocados, permanecendo na superfície da planta (do grego topykos = lugar), no local onde foram depositados. Também são chamados de não sistêmicos. Exemplo: cobre, zinco, enxofre.

Sistêmicos ou móveis

Substâncias que quando absorvidas pelas raízes e folhas, são translocadas pelo sistema condutor da planta via xilema ou floema. Uma vez no interior da planta estes fungicidas conferem uma ação protetora prolongada. Não ficam expostos a lixiviação pela chuva e a foto-decomposição e, portanto, não requerem aplicações tão frequentes.

Os fungicidas sistêmicos aplicados em semente não são absorvidos nem translocados nesse órgão, pois as sementes não apresentam sistema condutor. Dessa forma, os fungicidas permanecem na superfície da mesma, sendo somente absorvidos via solo (pela radícula) e translocados (via xilema) para os órgãos aéreos da plântula quando ocorre a germinação.

Mesostêmicos

Fungicida mesostêmico consiste na união de dois conceitos: episistemicidade e translaminar. Episistemicidade é a distribuição do produto nas camadas de cera das folhas através de sua fase de vapor. Se a pressão de vapor da substância é suficientemente alta, a migração pode iniciar a partir da deposição na superfície da folha através da vaporização e transporte na fase de vapor.

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Translaminar é quando um composto é aplicado na superfície da folha e atua na outra face da folha, após a penetração no mesófilo (não está necessariamente ligado a movimentos a longa distância).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

 A água tem propriedades especiais que lhe permitem atuar como um solvente e ser prontamente transportada ao longo da planta.

 Tais propriedades derivam primariamente da estrutura polar da água.  A capilaridade é o elemento-chave que permite o movimento de água

ascendente na planta, ou seja, do solo para as folhas.

 A água é a principal fornecedora de elétrons na fotossíntese e o

manganês é um nutriente essencial no processo de oxidação da água.  O manganês atua também na biossíntese dos metabólitos secundários da planta na via do ácido chiquímico. O herbicida glifosato também age no metabolismo do ácido chiquímico.

 Há relatos de que as plantas de soja RR seriam menos eficientes no acúmulo de Mn que as convencionais. Pode haver a formação de complexos glifosato-Mn na rizosfera do solo, tornando o Mn menos disponível para a absorção.

 A deficiência de Mn em soja caracteriza-se pelo desenvolvimento de clorose internerval em folhas novas.

 A água é fundamental no processo de germinação das sementes, iniciando a quebra do amido em açúcares mais simples.

 No caso dos fungicidas, a movimentação ou não depende da

característica da epiderme da planta e do ingrediente ativo depositado sobre ela.

 Os fungicidas podem ser: tópicos ou imóveis; sistêmicos ou móveis e mesostêmicos.

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