O uso de herbicidas desempenha um papel crucial na agricultura brasileira, contribuindo significativamente para a manutenção de altas produtividades. Em um cenário no qual a competitividade no campo é crescente, o controle eficiente de plantas daninhas é essencial para evitar perdas econômicas e obter o máximo aproveitamento das áreas cultiváveis. 

No Brasil, os herbicidas tornaram-se um componente fundamental do manejo integrado de plantas daninhas, devido à sua eficácia, rapidez de ação e possibilidade de aplicação em grandes áreas. O desenvolvimento contínuo de tecnologias, aliado à capacitação dos produtores, permitiu a adaptação do uso desses produtos às condições específicas de cada região e cultivo. 

Contudo, compreender os diferentes mecanismos de ação dos herbicidas é indispensável para o uso responsável e estratégico dessa ferramenta. Neste conteúdo, serão explorados os principais mecanismos de ação utilizados na agricultura brasileira.

O que é o mecanismo de ação?

Esse termo refere-se ao processo bioquímico ou biofísico no interior da célula interrompido pela atividade do herbicida. Esse bloqueio inicial pode ser suficiente para eliminar espécies sensíveis, mas, na maioria dos casos, são necessários diversos outros processos químicos subsequentes para levar a planta à morte. O conjunto dessas reações também é conhecido como modo de ação.

Os herbicidas geralmente atuam inibindo a função de uma enzima ou proteína específica dentro da célula, o que desencadeia uma série de eventos que comprometem o funcionamento celular e, eventualmente, o desenvolvimento da planta. 

Herbicidas que compartilham o mesmo mecanismo de ação apresentam padrões semelhantes de translocação dentro das plantas e produzem sintomas de injúrias similares. Por esse motivo, eles são frequentemente agrupados em famílias ou grupos, facilitando sua classificação e uso no manejo agrícola. Os principais mecanismos de ação serão apresentados a seguir.

Inibidores de pigmentos

Os herbicidas inibidores de pigmentos atuam bloqueando a síntese de carotenoides, pigmentos essenciais para proteger a clorofila da degradação oxidativa. Sem esses compostos, a clorofila se torna instável e a planta não consegue realizar a fotossíntese, levando à sua morte. Esses herbicidas são frequentemente utilizados em pré-emergência, pois são mais efetivos nessa fase. Porém, plântulas já emergidas também podem sentir os efeitos do produto.

As plantas tratadas com esses herbicidas geralmente apresentam coloração esbranquiçada ou amarelada, um indicativo da ausência de pigmentos carotenoides. Um exemplo de princípio ativo nessa categoria é a mesotriona.

Inibidores do fotossistema I

Os herbicidas inibidores do fotossistema I atuam diretamente no transporte de elétrons no interior dos cloroplastos, interrompendo uma etapa da fotossíntese. Esses produtos são conhecidos por sua ação rápida e letal, uma vez que geram compostos altamente tóxicos, como espécies reativas de oxigênio, que causam danos severos às membranas celulares das plantas daninhas.

Ao bloquear a transferência de elétrons na cadeia de transporte do fotossistema I, esses herbicidas levam à formação de radicais livres que destroem a integridade celular em poucas horas após a aplicação. Essa rápida degradação celular faz com que sejam amplamente utilizados em situações que demandam controle imediato, como no manejo de plantas daninhas perenes de difícil controle ou na dessecação de culturas de cobertura. 

Entre os principais exemplos de herbicidas dessa classe está o diquat, usado em pós-emergência. 

Inibidores do fotossistema II

Os inibidores do fotossistema II bloqueiam uma etapa crítica da fotossíntese, momento em que a energia luminosa é convertida em energia química. Esses herbicidas impedem o transporte de elétrons na membrana dos cloroplastos, resultando em acúmulo de energia e produção de compostos tóxicos que destroem as células da planta.

Clorose e necrose são sinais característicos da ação desses produtos, que incluem princípios ativos como atrazina e diuron. São comumente utilizados em pós-emergência, principalmente para o controle de plântulas. Possuem uma vida curta, e por isso, permanecem pouco tempo no ambiente.

Inibidores da enzima ACCase

Os herbicidas inibidores da ACCase, também conhecidos como inibidores da síntese de lipídios, são amplamente reconhecidos como graminicidas sistêmicos seletivos para plantas dicotiledôneas, sendo aplicados, geralmente, em pós-emergência. 

A síntese de lipídios nas plantas ocorre tanto no citoplasma quanto nos plastídeos, e a primeira etapa dessa rota metabólica envolve a carboxilação da acetil-CoA, catalisada pela enzima acetil-CoA carboxilase (ACCase). A ação dos herbicidas graminicidas provoca uma inibição reversível e não competitiva na ACCase, bloqueando a última etapa da reação. Como resultado, compromete a produção de membranas celulares e, consequentemente, o crescimento das gramíneas sensíveis.

Os primeiros sintomas do efeito desses produtos em gramíneas sensíveis aparecem nas regiões meristemáticas, onde a síntese de lipídios é intensa para a formação de novas membranas. Os meristemas apresentam descoloração, tornam-se marrons e acabam se desintegrando. 

Além disso, folhas recém-formadas ficam cloróticas e morrem entre uma e três semanas após a aplicação do herbicida. Já as folhas mais desenvolvidas podem adquirir uma tonalidade arroxeada como resposta ao bloqueio metabólico. Um importante princípio ativo desse grupo é o pinoxaden.

Inibidores da enzima EPSPS

Os herbicidas inibidores da enzima EPSPS (5-enolpiruvilshiquimato-3-fosfato sintase) atuam bloqueando uma etapa essencial responsável pela biossíntese de aminoácidos aromáticos como triptofano, tirosina e fenilalanina.

A inibição da EPSPS impede também a produção de compostos secundários derivados dos aminoácidos aromáticos, essenciais para processos metabólicos como a formação de lignina e outros componentes estruturais. Como resultado, as plantas tratadas apresentam crescimento reduzido, interrupção do desenvolvimento e morte.

O principal representante dessa classe é o glifosato, amplamente utilizado em sistemas agrícolas devido à sua eficiência no controle de uma vasta gama de plantas daninhas, incluindo espécies perenes e anuais. Os herbicidas inibidores da EPSPS são altamente sistêmicos, sendo absorvidos pelas folhas e translocados para as regiões de crescimento ativo, como meristemas, e sua ação ocorre de forma não seletiva. 

Inibidores da enzima PROTOX

Os herbicidas inibidores da PROTOX (protoporfirinogênio oxidase) são amplamente utilizados no manejo de plantas daninhas dicotiledôneas anuais. A PROTOX é uma enzima essencial na via de biossíntese da clorofila, e sua inibição leva ao acúmulo de protoporfirinogênio IX, um precursor tóxico que, em contato com o oxigênio, gera espécies reativas de oxigênio (EROs). Essas EROs causam danos severos às membranas celulares.

Esses herbicidas, como o fomesafen, são aplicados principalmente no estádio inicial de desenvolvimento das plantas daninhas. Alguns produtos dessa classe podem ser aplicados diretamente ao solo. Quando utilizados em pré-emergência, eles atuam causando a morte das plantas ao entrarem em contato com a camada de solo tratada. Esse efeito ocorre devido à peroxidação de lipídios, resultando em necrose rápida e destruição dos tecidos sensíveis.

Mesmo em espécies consideradas tolerantes, esses herbicidas podem provocar injúrias de moderadas a severas quando aplicados em pós-emergência. Doses subletais frequentemente causam sintomas de bronzeamento nas folhas mais jovens, enquanto a deriva de pequenas gotas pode gerar manchas brancas localizadas nas folhas tratadas.

Inibidores da síntese de ácidos graxos de cadeia longa

Também chamados de inibidores de crescimento da parte aérea e das raízes, esses herbicidas são comumente aplicados em pré-emergência. Eles são eficazes no controle de gramíneas anuais e algumas espécies de plantas daninhas de folhas largas, mas não possuem ação sobre plantas já emergidas.

Esses produtos interferem em diversos processos bioquímicos, incluindo a inibição da síntese de proteínas nos meristemas apicais da parte aérea e das raízes, interrompendo a divisão celular e paralisando o desenvolvimento das plantas daninhas.

Nas plantas de folhas largas, a ação concentra-se nas raízes, enquanto nas gramíneas o efeito ocorre na parte aérea em emergência. Os sintomas apresentados pelas plantas tratadas incluem a interrupção do crescimento e deformações visíveis nos tecidos afetados. O s-metalocloro é um dos princípios ativos incluídos nesse grupo.

Essas importantes tecnologias devem ser utilizadas de forma responsável e empregadas como aliadas de um manejo mais abrangente no campo.

O papel estratégico dos herbicidas no manejo sustentável de plantas daninhas

O Manejo Integrado de Plantas Daninhas (MIPD) é uma estratégia que combina diferentes métodos de controle às plantas invasoras, preservando os recursos naturais e prolongando a vida útil das tecnologias disponíveis. Dentro desse contexto, os herbicidas desempenham um papel fundamental como uma das ferramentas mais eficazes e versáteis para o controle de plantas daninhas, especialmente em sistemas de produção agrícola em larga escala.

Os herbicidas oferecem vantagens significativas, como rapidez de ação, possibilidade de aplicação em grandes áreas e alta eficiência em estádios específicos do ciclo das plantas daninhas. Quando utilizados de forma integrada a outras práticas, como os controles cultural, mecânico e biológico, ajudam a minimizar os impactos causados pelas ervas invasoras, protegendo o potencial produtivo das culturas.

Um dos principais benefícios dos herbicidas no MIPD é sua capacidade de atuar em diferentes momentos do ciclo agrícola, desde a dessecação de áreas antes do plantio até o controle em pós-emergência. Essa flexibilidade permite que os agricultores adaptem suas estratégias às condições específicas de cada safra, cultura e nível de infestação. 

Além disso, a rotação de mecanismos de ação dos herbicidas dentro do MIPD é uma medida essencial para retardar o surgimento de plantas daninhas resistentes, um desafio crescente na agricultura moderna.

Ao serem usados de forma criteriosa, os herbicidas também ajudam a potencializar outras ferramentas, como os métodos mecânicos e culturais. Por outro lado, práticas complementares, como o uso de coberturas vegetais e o manejo correto da adubação, aumentam a eficácia dos herbicidas e promovem maior sustentabilidade no controle das plantas daninhas.

Os herbicidas são uma peça-chave no MIPD, mas seu uso deve ser baseado em conhecimento técnico e nas boas práticas agrícolas. A integração de métodos de controle é a melhor forma de equilibrar produtividade, sustentabilidade e proteção dos recursos naturais, permitindo que o manejo das plantas daninhas seja eficiente e sustentável a longo prazo.