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ABSTRACT - Chlorophyll fluorescence measurement is a precise research technique
that can be used for studying the effect of herbicides with different modes of action
on photosynthetic apparatus. The aim of the present project was to study the
variation of the fluorescence induction curve (Kautsky curve) and its variables
affected by pinoxaden (ACCase inhibitor) and mesosulfuron-methyl + iodosulfuron
herbicide (ALS inhibitor) in littleseed canarygrass (Phalaris minor Retz.) and wild
oat (Avena ludoviciana Durieu). This study was carried out at the Greenhouse of
Collage of Agriculture at Ferdowsi University of Mashhad, during 2013. Experiments
were performed based on a completely randomized design in form of a dose–response
test with six doses of each herbicide plus an untreated control. The maximum quantum
efficiency of photosystem II (PSII) was measured 1, 2, 3, 5 and 7 days after spraying
(DAS). The results obtained in the study indicated that the estimated EDs
parameters differed based on herbicide types or weed species. For example, ED90 varied from
11.67 to 28.61 g active ingredient (a.i.) ha-1. Moreover, the results showed that
application of mesosulfuron-methyl + iodosulfuron at doses higher than 9 g a.i. ha-1
changed the shape of the chlorophyll fluorescence induction curve (Kautsky curve)
in littleseed canarygrass at 7 DAS while herbicide doses of mesosulfuron-methyl +
iodosulfuron did not change the shape of the Kautsky curve in wild oat. In addition,
the Kautsky curve was observed to have an approximate permanent drop for littleseed
canarygrass species at 2 DAS by pinoxaden. Comparing the fluorescence parameters
in wild oat and littleseed canarygrass treated with two herbicides showed that Fv
/Fm, the maximum quantum efficiency of PSII and Fvj, variable fluorescence at the J step of
littleseed canarygrass decreased more than the mentioned parameters in wild oat.
Furthermore, there was a strong relationship ranging from 0.53 to 0.79 between dry
weights after 4 weeks and fluorescence parameters at 7 DAS depending on the
herbicide type and weed species. Applying fluorescence parameters a few days after
treatment to predict biomass production can be a defining criterion in research and
development stages of herbicides to eliminate the need for whole plant bioassay.
This method can also be applied to shorten the bioassay screening period and
function as a suitable and cost effective indicator for monitoring of ACCase and ALS
inhibitors. This approach also demonstrates serious damages to plant photosynthesis
apparatus on crop during herbicide misapplication.

Keywords: pinoxaden, mesosulfuron-methyl + iodosulfuron, Kautsky curve.

RESUMO - A medição da fluorescência da clorofila é uma técnica de pesquisa
precisa que pode ser usada para o estudo do efeito de herbicidas com diferentes
modos de ação no aparato fotossintético. O objetivo deste projeto foi estudar a
variação da curva de indução de fluorescência (curva de Kautsky) e suas variáveis afetadas pelos
herbicidas pinoxaden (inibidor da ACCase) e mesosulfuron-methyl + iodosulfuron (inibidores da ALS)
na erva-cabecinha (Phalaris minor Retz.) e no aveião (Avena ludoviciana Durieu). Este estudo foi
realizado na casa de vegetação do College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, durante o
ano de 2013. Os experimentos foram feitos em delineamento inteiramente casualizado, na forma de
avaliação dose-resposta, com seis doses de cada herbicida e um controle não tratado. A eficiência
quântica máxima do fotossistema II (PSII) foi medida 1, 2, 3, 5 e 7 dias após a pulverização (DAS). Os
resultados indicaram que houve diferenças nos parâmetros estimados de DE, de acordo com os tipos de
herbicidas ou espécies de plantas daninhas. Por exemplo, a DE90 variou de 11,67 a 28,61 g de ingrediente
ativo (i.a.) ha-1. Além disso, os resultados mostraram que a aplicação de mesosulfuron-methyl +
iodosulfuron em doses superiores a 9 g i.a. ha-1 modificou a forma da curva de indução da fluorescência
da clorofila (curva de Kautsky) na erva-cabecinha aos 7 DAS, enquanto as doses dos herbicidas
mesosulfuron-methyl + iodosulfuron não alteraram a forma da curva de Kautsky no aveião. Além disso,
observou-se queda permanente aproximada na curva de Kautsky para a espécie erva-cabecinha aos
2 DAS, em função do pinoxaden. A comparação dos parâmetros de fluorescência no aveião e na ervacabecinha,
tratados com dois herbicidas, mostrou que Fv/Fm, eficiência quântica máxima do PSII e Fvj
e fluorescência variável no passo J da erva-cabecinha tiveram maior redução do que os mesmos
parâmetros para o aveião. Além disso, houve forte relação (com variação de 0,53 a 0,79) entre os pesos
secos após quatro semanas e os parâmetros de fluorescência aos 7 DAS, dependendo do tipo de herbicida
e da espécie de planta daninha. A aplicação de parâmetros de fluorescência alguns dias após o tratamento
para prever a produção de biomassa pode ser um critério de definição em estádios de pesquisa e
desenvolvimento de herbicidas para eliminar a necessidade de bioensaio com a planta inteira. Esse
método também pode ser aplicado para encurtar o período de rastreio do bioensaio e funcionar como
um indicador adequado e rentável para o monitoramento dos inibidores da ACCase e da ALS. Essa
abordagem também demonstra sérios danos ao aparato fotossintético das plantas na cultura durante a
aplicação incorreta do herbicida.

Palavras-chave: pinoxaden, mesosulfuron-methyl + iodosulfuron, curva de Kautsky.