Research on environmentally sustainable herbicides for weed control in urban areas

Abstract

As áreas urbanas estão em expansão por todo o mundo e diversas questões acerca dos impactos na biodiversidade têm sido levantadas. Um dos problemas encontrados nestes locais é o controlo de infestantes urbanas com recurso a herbicidas à base de químicos de síntese que são extremamente nocivos, tanto para a saúde pública, como para o ambiente. No entanto, a sua utilização é indispensável, não só para a produção agrícola, mas também para a manutenção de espaços urbanos. A preocupação da população com o ambiente tem sido crescente e a legislação sobre o uso de substâncias químicas tem se tornado mais restrita. Assim, é crucial a procura de soluções alternativas sustentáveis que faltam atualmente no mercado. Diversos estudos têm-se focado em herbicidas naturais à base de plantas. Como o contacto mais frequente e próximo entre a população e estes produtos químicos ocorre nas áreas urbanas, este estudo tem como objetivo avaliar o potencial herbicida de extratos aquosos de plantas (casca seca de Acacia dealbata e Oxalis pes-caprae fresco) e de um resíduo agroalimentar (borra de café) em infestantes urbanas: Achillea ageratum, Conyza canadensis e Dittrichia viscosa. Para tal, foram realizados ensaios in vitro e em vaso para testar os efeitos dos extratos na germinação e no crescimento das plantas. Os resultados demonstraram que os extratos de Oxalis pes-caprae e de casca seca de Acacia dealbata foram os mais eficazes na redução do crescimento e desenvolvimento das plântulas, afetando principalmente a germinação e o comprimento da radícula. Os resultados dependeram da espécie de infestante e da concentração do extrato. O solo parece ter um importante efeito de neutralização dos efeitos dos extratos. Também parece que o solo neutralizou o efeito herbicida dos extratos. Portanto, o nosso estudo reforça a necessidade de se realizarem estudos em condições tão próximas quanto possível, às naturais. Com base nos nossos resultados, mais estudos devem ser realizados, para melhor conhecer o potencial dos extratos de casca de Acacia dealbata e de Oxalis pes caprae como bioherbicidas seletivos de pré emergência.

Urban areas are expanding throughout the world and questions about the impacts on biodiversity have been raised. One of the problems found in urban areas is weed control using herbicides based on synthetic chemicals which are extremely hazardous both to public health and to the environment. However, their use is needful, not only for agricultural production, but also for urban spaces maintenance. Public concern with the environment has been increasing and legislation regarding the use of chemical substances has been more restrictive. Therefore, it urges to find alternative sustainable solutions which are currently lacking in the market. For this purpose, several studies are focusing on natural herbicides based on plants. As the most frequent and closest contact between people and chemical products occurs in urban areas, this study aims to assess the herbicidal potential of plant aqueous extracts (dried Acacia dealbata bark and fresh Oxalis pes-caprae) and of an agrifood waste (spent coffee grounds) on the urban weed species: Achillea ageratum, Conyza canadensis and Dittrichia viscosa. For that, in vitro and pot assays were performed to test the effect of the extracts on seed germination and on plant growth. Results showed that Oxalis pes-caprae and Acacia dealbata bark extracts were the most effective ones at reducing seedling growth and development, mainly affecting germination and radicle length. Results depended on weed species and extract concentration. It also seems that soil have neutralized the herbicide effect of the extracts. Therefore, our study reinforces the need of carrying out studies under conditions as close as possible to the natural ones. Based on our results, further studies should be conducted to better know the potential of Oxalis pes caprae and Acacia dealbata bark extracts as selective preemergence bioherbicides.