Nanopartículas como sistema carreador de herbicidas aplicados em pré-emergência em solos oriundos de sistema de plantio direto e convencional

• Processo: 19/04758-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Valdemar Luiz Tornisielo
• Beneficiário: Vanessa Takeshita
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/00509-0 - Distribuição e efeitos de nanopartículas de metribuzin no solo, comunidades do solo e plantas em um experimento de mesocosmo do solo: uma comparação de dois sistemas de nanocarreadores poliméricos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Nanotecnologia Herbicidas Controle químico Plantio Controle de plantas daninhas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Comportamento ambiental | Controle Químico | nanocarreadores | nanoherbicidas | Nanotecnologia | Comportamento de herbicidas

Resumo

Os herbicidas são a classe de pesticidas mais amplamente utilizados no Brasil. Sem a utilização destes produtos reduções na produtividade agrícola podem chegar a 40%. Além do que, estes compostos são os mais relatados fora das áreas de aplicação, como contaminantes ambientais. Se aplicados no solo os herbicidas estão mais expostos aos processos de dissipação no ambiente, muitas vezes chegando a águas subterrâneas e superficiais ou permanecerem por muito tempo persistentes no ambiente, bem como podendo ter sua eficiência no manejo de plantas daninhas reduzido. Nesta premissa, o desenvolvimento de tecnologias que reduzam os riscos e aumentem a eficiência dos herbicidas vêm de encontro com as necessidades atuais da agricultura, de maior otimização dos processos e racionalização dos recursos. Por conseguinte, o presente projeto de doutorado visa o desenvolvimento de um sistema de nanopartículas preparadas com materiais biodegradáveis que permita a redução da do risco ambiental do metribuzin e indaziflam, sem que a eficiência destes seja reduzida e sua persistência aumente no ambiente. Ainda, busca-se a compreensão a respeito das possíveis mudanças no comportamento no solo dos herbicidas encapsulados e na eficiência de controle, em tipos de solos distintos (oriundos de sistema de plantio direto e convencional). Os estudos consistirão em uma etapa de formulação, caracterização e escolha do melhor sistema de nanopartículas para os herbicidas e, uma etapa onde será observado o comportamento dos produtos no solo, por meio de estudos de lixiviação, sorção-dessorção e biodegradação. Além disso, estudos de eficácia de controle e absorção pela raiz serão realizados. Na segunda etapa, todos os estudos envolverão o uso de técnicas radiométricas, como ferramenta importante no diagnóstico do comportamento dos herbicidas encapsulados. De maneira que, seja possível obter nanopartículas estáveis, ou seja, com boas propriedades físico-químicas e com potencialidades para o manejo de plantas daninhas. Bem como, contribuir com estudos que visam o uso da nanotecnologia na agricultura para uma melhor compreensão da dinâmica destes nanocarreadores no solo e no controle de plantas daninhas. (AU)

Publicações científicas

(15)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

TAKESHITA, VANESSA; PREISLER, ANA CRISTINA; MUNHOZ-GARCIA, GUSTAVO VINICIOS; CARVALHO, LUCAS BRAGANCA; PINACIO, CAMILA DE WERK; OLIVEIRA, HALLEY CAIXETA; TORNISIELO, VALDEMAR LUIZ; CARDOSO, BRIAN CINTRA; RAMALHO, EDUARDO FONTE BOA; PIMPINATO, RODRIGO FLORIANO; et al. A multi-technique approach for nanoherbicide tracking: uptake and translocation pathways of the metribuzin nanocarrier in weed plants. ENVIRONMENTAL SCIENCE-NANO, v. 11, n. 11, p. 15-pg., 2024-09-03. (22/12221-0, 17/21004-5, 21/10639-5, 19/04758-1, 21/03455-5, 22/01554-9, 22/16554-4, 22/12200-3, 22/00718-8, 22/00509-0)

CAMPOS, ESTEFANIA V. R.; RATKO, JONATHAN; BIDYARANI, NGANGOM; TAKESHITA, VANESSA; FRACETO, LEONARDO F.. Nature-Based Herbicides and Micro-/Nanotechnology Fostering Sustainable Agriculture. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 11, n. 27, p. 18-pg., 2023-06-26. (19/04758-1, 22/00509-0, 21/10639-5, 17/21004-5)

TAKESHITA, VANESSA; DE SOUSA, BRUNO TEIXEIRA; PREISLER, ANA CRISTINA; CARVALHO, LUCAS BRAGANCA; SANTO PEREIRA, ANDERSON DO ESPIRITO; TORNISIELO, VALDEMAR LUIZ; DALAZEN, GILIARDI; OLIVEIRA, HALLEY CAIXETA; FRACETO, LEONARDO FERNANDES. Foliar absorption and field herbicidal studies of atrazine-loaded polymeric nanoparticles. JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS, v. 418, SEP 15 2021. (19/04758-1, 18/23608-8, 17/21004-5)

MUNHOZ-GARCIA, GUSTAVO VINICIOS; TAKESHITA, VANESSA; DE OLIVEIRA, JHONES LUIZ; DALLA VECCHIA, BRUNO; NALIN, DANIEL; PINACIO, CAMILA DE WERK; DE OLIVEIRA, ANA LAURA CAMACHOS; CARDOSO, BRIAN CINTRA; TORNISIELO, VALDEMAR LUIZ; FRACETO, LEONARDO FERNANDES. Nanobased Natural Polymers as a Carrier System for Glyphosate: An Interesting Approach Aimed at Sustainable Agriculture. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 73, n. 2, p. 15-pg., 2025-01-02. (23/16519-7, 22/16554-4, 22/01554-9, 22/00718-8, 19/27255-5, 21/03455-5, 21/10639-5, 19/04758-1, 22/12619-4)

TAKESHITA, VANESSA; CARVALHO, LUCAS BRAGANCCOMMAA; GALHARDI, JULIANA APARECIDA; MUNHOZ-GARCIA, GUSTAVO VINICIOS; PIMPINATO, RODRIGO FLORIANO; OLIVEIRA, HALLEY CAIXETA; TORNISIELO, VALDEMAR LUIZ; FRACETO, LEONARDO FERNANDES. Development of a Preemergent Nanoherbicide: From Efficiency Evaluation to the Assessment of Environmental Fate and Risks to Soil Microorganisms. ACS NANOSCIENCE AU, v. 2, n. 4, p. 17-pg., 2022-08-17. (17/21004-5, 19/04758-1, 18/23608-8, 20/12644-3, 17/15220-7)

PEREIRA, NATALIA SALMAZO; MUNHOZ-GARCIA, GUSTAVO VINICIOS; TAKESHITA, VANESSA; PIMPINATO, RODRIGO FLORIANO; TORNISIELO, VALDEMAR LUIZ. Propisochlor retention and mobility in the presence of straw in Brazilian cropping systems. ARCHIVES OF AGRONOMY AND SOIL SCIENCE, v. N/A, p. 16-pg., 2022-08-03. (20/12644-3, 19/04758-1)

FRANCO OLIVEIRA, FELIPE; TAKESHITA, VANESSA; ZUVERZA-MENA, NUBIA; MILAGRES, JULIANA; TAMEZ, CARLOS; DA SILVA, WASHINGTON LUIZ; OLIVEIRA, JHONES LUIZ; ESPIRITO SANTO PEREIRA, ANDERSON; FRACETO, LEONARDO FERNANDES; MARQUES REZENDE, JORGE ALBERTO; et al. Zein-Based Nanocarrier of the Insecticide Cyantraniliprole for the Control of Bemisia tabaciMEAM1 (Whitefly). ACS AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 5, n. 4, p. 10-pg., 2025-02-28. (19/03899-0, 17/21004-5, 22/00509-0, 21/10639-5, 22/00500-2, 18/18274-3, 19/04758-1)

TAKESHITA, VANESSA; OLIVEIRA, FELIPE F.; GARCIA, ALVARO; ZUVERZA-MENA, NUBIA; TAMEZ, CARLOS; CARDOSO, BRIAN C.; PINACIO, CAMILA W.; STEVEN, BLAIRE; LAREAU, JACQUELYN; ASTETE, CARLOS E.; et al. Delivering metribuzin from biodegradable nanocarriers: assessing herbicidal effects for soybean plant protection and weed control. ENVIRONMENTAL SCIENCE-NANO, v. N/A, p. 17-pg., 2024-11-06. (22/12221-0, 17/21004-5, 21/10639-5, 19/04758-1, 21/03455-5, 22/01554-9, 22/16554-4, 22/12200-3, 22/00509-0)

MUNHOZ-GARCIA, GUSTAVO VINICIOS; TAKESHITA, VANESSA; PINACIO, CAMILA DE WERK; CARDOSO, BRIAN CINTRA; DALLA VECCHIA, BRUNO; NALIN, DANIEL; DE OLIVEIRA, ANA LAURA CAMACHOS; FELIX, LEANDRO FERNANDO; TORNISIELO, VALDEMAR LUIZ. Radiometric approaches with carbon-14-labeled molecules for determining herbicide fate in plant systems. ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY, v. 284, p. 14-pg., 2024-09-07. (19/04758-1, 21/03455-5, 22/01554-9, 22/16554-4, 22/00718-8, 22/12619-4)

PEREIRA, NATALIA SALMAZO; MUNHOZ-GARCIA, GUSTAVO VINICIOS; TAKESHITA, VANESSA; PIMPINATO, RODRIGO FLORIANO; TORNISIELO, VALDEMAR LUIZ; MENDES, KASSIO FERREIRA. Egeria densa remediates the aquatic environment and reduces C-14-deltamethrin bioaccumulation in Danio rerio. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE AND HEALTH PART B-PESTICIDES FOOD CONTAMIN, v. 58, n. 6, p. 6-pg., 2023-07-10. (19/04758-1, 22/00718-8)

TAKESHITA, VANESSA; MUNHOZ-GARCIA, GUSTAVO VINICIOS; PINACIO, CAMILA WERK; CARDOSO, BRIAN CINTRA; NALIN, DANIEL; TORNISIELO, VALDEMAR LUIZ; FRACETO, LEONARDO FERNANDES. Availability of Metribuzin-Loaded Polymeric Nanoparticles in Different Soil Systems: An Important Study on the Development of Safe Nanoherbicides. PLANTS-BASEL, v. 11, n. 23, p. 17-pg., 2022-12-01. (22/00718-8, 19/04758-1, 17/21004-5, 21/03455-5, 22/01554-9)

PROENCA, PATRICIA LUIZA DE FREITAS; CAMPOS, ESTEFANIA VANGELIE RAMOS; PREISLER, ANA CRISTINA; DIONISIO, AMANDA MARTINS; OLIVEIRA, HALLEY CAIXETA; VERRI JR, WALDICEU APARECIDO; FRACETO, LEONARDO FERNANDES. Unraveling nanocarrier dynamics: Insights into the foliar application, uptake, and translocation of fluorescently-labeled zein nanoparticles in soybean plants. PLANT NANO BIOLOGY, v. 14, p. 12-pg., 2025-10-13. (17/21004-5, 24/07260-2, 22/00509-0, 21/10639-5, 19/04758-1, 22/03399-0)

TAKESHITA, VANESSA; CAMPOS, ESTEFANIA V. R.; RODRIGUES, JESSICA S.; FRACETO, LEONARDO F.. Opinion: Hybrid nanoparticle systems - Two-way delivery approach for agriculture. PLANT NANO BIOLOGY, v. 6, p. 5-pg., 2023-11-01. (17/21004-5, 22/00509-0, 19/04758-1)

CAMARGO, JESSICA ROCHA; ORZARI, LUIZ OTAVIO; RODRIGUES, JESSICA DE SOUZA; DE LIMA, LUCAS FELIPE; PAIXAO, THIAGO REGIS LONGO CESAR; FRACETO, LEONARDO FERNANDES; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. Advancements in disposable electrochemical systems for sustainable agriculture monitoring: Trends, gaps, and applied examples. TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY, v. 180, p. 14-pg., 2024-09-13. (17/21004-5, 22/03399-0, 21/10639-5, 19/04758-1, 19/23342-0, 23/12589-0, 23/00246-1, 23/06793-4, 19/23177-0, 22/00509-0, 23/00335-4)

RODRIGUES, JESSICA S.; TAKESHITA, VANESSA; CAMPOS, ESTEFANIA V. R.; DE FREITAS, AMANDA S. M.; DE LIMA, VITOR H.; FRACETO, LEONARDO F.. Lignocellulosic Biomass in Nanopesticides: A Path toward Sustainable Agriculture. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 12, n. 27, p. 23-pg., 2024-06-22. (17/21004-5, 22/03399-0, 21/10639-5, 19/04758-1, 22/00509-0, 23/00335-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

TAKESHITA, Vanessa. Nanopartículas poliméricas como sistema carreador do herbicida metribuzin: comportamento ambiental, aspectos fisiológicos e controle de plantas daninhas. 2024. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB) Piracicaba.