MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI Francisca Gleiciane Nascimento Lopes (1); Francisco José Carvalho Moreira (2) Bolsista (1); Campus Sobral; Endereço eletrônico; [email protected] Orientador (2); Instituição, Campus Sobral; Endereço eletrônico: [email protected] RESUMO Os nematoides são vermes microscópicos que se alimentam, em sua grande maioria das raízes das plantas passando parte ou toda vida no solo. Este ensaio experimental foi desenvolvido em Telado Agrícola e Laboratório de Fitossanidade, no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - IFCE, Campus de Sobral, no período de janeiro de 2016 a junho de 2016. O presente trabalho tem como objetivo analisar seis plantas antagônicas da família Poaceae, sendo testadas duas variedades de milheto (Pennisetum glaucum. L) – (ADR-6010 e BRS 1501) três variedades de sorgo (Sorghum bicolor L.) - Biomassa 303, BRS Ponta Negra, BRS 506). Foram analisadas as seguintes variáveis: altura da planta (AP) número de folhas (NF): foi feito manualmente em cada planta, peso fresco da parte aérea (PFP), peso fresco raiz (PFR), número de ovos (NO) número de galhas (NG) Fator de reprodução (FR). O ensaio foi disposto em Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC) em esquema fatorial, em três épocas de avaliação (30, 60 e 90 DAT), com uma testemunha positiva e outra negativa. Melhores resultados foram encontrados no NG das plantas antagônicas, onde não foi obtido nenhuma incidência de galhas nas plantas antagônicas. Já para o NO e FR foram encontrados pequenas quantidades de galhas. Já para a reação de tomate após as plantas antagônicas foram encontrados galhas em quase todas as épocas, mas em pequenas quantidades. Palavras-chave: nematóides; plantas antagônicas; meloidoginose. INTRODUÇÃO Os nematoides são vermes microscópicos que se alimentam, em sua grande maioria das raízes das plantas passando parte ou toda vida no solo. Conforme a maneira com que estes organismos obtêm o alimento das plantas são classificadas em: endoparasitas e ectoparasitas. Os ectoparasitas passam toda a sua vida fora das raízes e alimenta-se introduzindo o estilete na camada de células a diversas profundidades da superfície das raízes. Os ectoparasitas penetram e passam, no mínimo, parte de sua vida dentro da raiz (LORDELO, 1992. TIHOHOD, 1993; AGRIOS, 1997; FREITAS et al., 2004). Os nematoides fitopatogênicos são responsáveis por expressivas perdas na agricultura seja no cultivo de grão, na olericultura, sendo nesta mais preocupante em função da expressão tardia dos sintomas e da ineficiência dos meios curativos de controle. Os nematoides são organismos alongados e afilados nas extremidades, representando um dos grupos animais mais numerosos da terra. Acredita-se que haja a possibilidade de vida. Ecologicamente, estes animais podem ser classificados em três MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI grupos, de acordo com o tipo de hábito alimentar. Assim, temos os parasitos de animais, os de vida (que se alimentam de bactérias, fungos, algas, protozoários, minhocas microscópicas e de outros nematoides); saprófitos, tanto do solo como dos oceanos e os parasitos de plantas, conhecidos como fitonematoides, (LORDELLO, 1992; TIHOHOD, 1993; FERRAZ & MONTEIRO, 1995; AGRIOS, 1997; FREITAS et al., , 2004) Nematoides parasitas de plantas podem ser encontrados no interior de estruturas vegetais, tantos dos órgãos subterrâneos (raízes, rizomas, tubérculos e bulbos) e também na parte aérea (caules, folhas e folhas). Contudo, os maiores problemas relacionados com estes fitoparasitos ocorrem no sistema radicular, onde eles podem ser encontrados no solo ou no interior da raiz, caracterizando-os como migradores e sedentários, respectivamente (LORDELLO, 1992; TIHOHOD, 1993; AGRIOS, 1997; FREITAS et. al., 2004). As funções ecológicas dos nematoides no solo incluem a decomposição de matéria orgânica, mineralização de nutrientes, degradação de toxinas e regulação da população de micro-organismos (BONGERS; FERRIS, 1999), podendo estimular o desenvolvimento de plantas (FU et al., 2005). O uso de plantas antagônicas em esquemas de rotação ou plantio consorciado tem se mostrado uma alternativa bastante atrativa. Algumas delas são capazes de fixar nitrogênio da atmosfera e todas fornecem expressivos volumes de matéria orgânica, aumentando a atividade de fungos antagonistas e melhorando as características gerais do solo. Substâncias químicas com efeito nematicida têm sido isoladas de algumas dessas plantas e produtos naturais já estão aparecendo no mercado. Segundo Quarles (1992), estratos botânicos apresentam algumas vantagens sobre pesticidas sintéticos, tais como: eles podem oferecer novos compostos que as pragas ainda não podem inativar; eles são menos concentrados e, portanto, potencialmente menos tóxicos do que compostos puros; eles sofrem biodegradação rápida e podem possuir múltiplos modos de ação, tornando possível um amplo espectro de uso enquanto retém uma ação seletiva dentro de cada classe de praga, e eles são derivados de recursos renováveis, diferentemente dos materiais sintéticos. Em vista do exposto, o objetivo deste projeto foi a Produção de biomassa de seis espécies de plantas antagônicas da família Poaceae no controle de nematoides das galhas (Meliodogyne javanica e M. enterolobii), em campo, em três épocas de avaliação. METODOLOGIA/RESULTADOS Este ensaio experimental foi desenvolvido em Telado Agrícola e Laboratório de Fitossanidade, no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - IFCE, Campus de Sobral, no período de janeiro de 2016 a junho de 2016. O referido campus MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI apresenta coordenadas geográficas (03°40’ S e 40°14’ W). O clima da cidade é tropical quente semiárido com pluviometria média de 854 mm, temperatura média de 30 ºC e a altitude de 70 metros (FUNCEME, 2014). Foram testadas seis espécies de plantas antagônicas da família Poaceae. As sementes para esse ensaio foram doadas pela EMBRAPA Ovinos e Caprinos. Sendo testadas duas variedades de milheto (Pennisetum glaucum. L) –(ADR-6010 e BRS 1501) três variedades de sorgo (Sorghum bicolor L.) - Biomassa 303, BRS Ponta Negra, BRS 506). As sementes das variedades analisadas foram postas para germinar em bandejas de isopor de 128 células, e foram produzidas em Telado Agrícola. Quando as plantas estavam com 20 dias após a germinação, as mesmas foram transplantadas para vasos com capacidade de 20 L. A inoculação dos nematoides (ovos e J2) foi feita 24 horas após o transplantio, o inoculo foi obtido de plantas de tomates infestadas. Passados 45 dias após do transplantio, tempo suficiente para que as espécies de nematoides tenham completado, em média, dois ciclos de vidas, fez-se a avaliação final. Aos 30, 60 e 90 dias após a semeadura, estas plantas foram arrancadas, trituradas e incorporadas ao solo infestado de nematoide. Passadas 48 horas, em cada área, foram transplantados tomate ‘Santa Clara’, que é a variedade susceptível a todas as espécies de nematoides. Foram analisadas as seguintes variáveis: altura da planta (AP) número de folhas (NF): foi feito manualmente em cada planta, peso fresco da parte aérea (PFP), peso fresco raiz (PFR), número de ovos (NO) número de galhas (NG) Fator de reprodução (FR). A extração dos nematoides foi feita com o auxílio de um liquidificador comum, peneiras de 20, 200 e 500 Mesh e pisseta com água destilada, logo após foi colocado o caolim e depois centrifugado, ficando por 5 minutos posteriormente foi adicionado a sacarose e centrifugado novamente, desta vez sendo por 1 minuto. Logo após foi feita a contagem do numero de ovos e juvenis, a contagem foi realizada com o auxílio de placas de Peters e microscópio estereoscópico O ensaio foi disposto em Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC) em esquema fatorial, em três épocas de avaliação ( 30, 60 e 90 DAT), com uma testemunha positiva e outra negativa.Os dados obtidos foram tabulados em planilha eletrônica Excel © , e em seguida,submetidos à análise de variância, o qual foi comparado pelo teste F. Para as variáveis que apresentaram diferença significativa, procedeu-se do teste de Tukey para omparação das médias. Os resultados foram expressos em Gráficos e Tabelas MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 estão expostos os dados da interação entre épocas e plantas antagônicas foi significativa para peso fresco da parte aérea das plantas antagônicas, (PFPAPA), numero de ovos das plantas antagônicas, (NOPA), numero de ovos dos tomates, (NOTO) e fator de reprodução dos tomates (FRTO). Nos fatores principais as plantas antagônicas mostraram números significativos para o número de galhas, mas não mostraram para época, o fator de reprodução foi significativo para plantas antagônicas e não para épocas, o numero de galhas dos tomates foi significativo para as épocas e não para as plantas antagônicas. Tabela 1. Resumo da análise de variância (ANOVA), apresentando os Quadrados Médios das variáveis peso fresco da parte aérea das plantas antagônicas (PFPAPA), número de galhas em plantas antagônicas (NGPA), número de ovos em plantas antagônicas (NOPA), fator de reprodução em plantas antagônicas (FRPA); número de galhas em plantas de tomate (NGTO), número de ovos em plantas de tomate (NOTO), fator de reprodução em plantas de tomate (FRTO) em função de três épocas de incorporação ao solo e de oito plantas antagônicas. IFCE, Campus Sobral, Sobral, CE, 2016. QUADRADOS MÉDIOS Fontes de variação GL PFPA PA NGPA NOPA FRPA NGTO NOTO FRTO Épocas de avaliação (A) 2 189520,84 ** 912,225 ns 28929,825** 0,00006 ns 621,075** 43586,508** 0,00272 ** Plantas antagônicas (B) 7 79459,81** 53046,075** 27689,733** 0,00332 ** 176,522 ns 1108805,675** 0,06930 ** Interação (A X B) 14 22628,13** 912.225 ns 28596,501** 0,00006 ns 176,522 ns 180841,175** 0,01130 ** Resíduos 96 2220,00 2202.466 8,567 0,00014 122,758 56,654 0,00000 Total 119 - - - - - - - ** valor significativo ao nível de 1% de probabilidade pelo teste de Tukey *valor significativo ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey Ns valor não significativo MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI Na Figura 1 estão evidenciados os valores médios de peso da matéria seca da parte área (PMSPA, em g), das seis espécies de plantas antagônicas e as duas testemunhas positiva e negativa (tomate ‘Santa Clara’), em função das três épocas de incorporação ao solo (30, 60 e 90 DAT), para avaliar o seu efeito sobre a população de nematoide das galhas (M. enterolobii). Figura 1. Médias de Peso da matéria fresca da parte aérea (PSPA, em g) incorporadas ao solo das plantas antagônicas de milheto ‘ADR 6010’, ‘BRS 1505’ e sorgo ‘BRS 506’, ‘Dow 740’, ‘BRS Ponta Negra’ e ‘Biomassa 305’ e tomate ‘Santa Clara’ como testemunhas negativa e positiva, em função de três épocas de incorporação ao solo (30, 60 e 90 dias após o transplantio - DAT). IFCE, Campus Sobral, Sobral, CE, 2016. Na Figura 1, verifica-se que na maioria dos casos as plantas tiveram crescimento ao logo das três épocas 30, 60 e 90 dias, as que não tiveram foram principalmente às plantas de milheto porque tem o ciclo muito curto, com 60 dias eles já estavam florando, alguns fizeram foi diminuir ao longo do tempo, pois secou, perdendo massa fresca, e os dois sorgos tiveram um crescimento bem avantajado, e os tomates tiveram um crescimento igual em função dos níveis de ataques aos nematoides, como podemos observar na Figura 1, abaixo. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI Figura 1. Aspectos gerais do ensaio evidenciando as três épocas de avaliação, aos 30, 60 e 90 dias após o transplantio – DAT, da esquerda pra direita, respectivamente. IFCE, Campus Sobral, Sobral, CE, 2016. Silva et al., (1990) avaliando o efeito de dez espécies de crotalária sobre M. javanica e M. incognita, raça 3, em casa de vegetação, verificaram que todas as espécies analisadas foram eficientes em diminuir as populações de nematoides do solo. Na Tabela 2 estão expostos os dados médios das variáveis de número de galhas, número de ovos e fator de reprodução de nematoide das galhas (Meloidogyne enterolobii) em função de três épocas de incorporação ao solo (30, 60 e 90 DAT) e de seis plantas antagônicas e duas testemunhas positiva e negativa (tomate ‘Santa Clara’). Tabela 2. Médias de número de galhas, número de ovos e fator de reprodução de nematoide das galhas (Meloidogyne enterolobii) em função de três épocas de incorporação ao solo e de oito plantas antagônicas. IFCE, Campus Sobral, Sobral, CE, 2016. Plantas antagônicas Épocas de avaliação Tomates ( - ) 30 DAT 60 DAT 90 DAT 0,00 0,00 0,00 30 DAT 60 DAT 90 DAT 0,00 aC 0,00 aA 0,00 aC 30 DAT 60 DAT 90 DAT 0,00 0,00 0,00 Sorgo BRS ponta negra ........................................Número de galhas............................................ 202,80 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 127,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 174,60 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 ........................................Número de ovos............................................ 370,00 aA 0,00 aC 0,00 aC 17,00 aB 0,00 bC 0,00 aC 0,00 bA 0,00 aA 0,00 aA 0,00 cA 0,00 bA 0,00 aA 0,00 bC 0,00 aC 0,00 aC 12,40 bB 18,20 aA 0,00 aC ........................................Fator de reprodução............................................ 0,05 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,03 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,04 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Milheto Tomates ( + ) ADR 6010 Milheto BRS 1501 Sorgo BRS 506 Sorgo DOW 740 Sorgo biomassa 305 0,00 0,00 0,00 0,00 aC 0,00 aA 0,00 aC 0,00 0,00 0,00 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI Médias seguidas por letras maiúsculas nas colunas e minúsculas nas linhas não diferem entre si pelo Teste de Tukey a 5,0% de probabilidade. De acordo com a análise da Tabela 2, verifica-se que para a variável NG não foram observadas galhas em nenhuma das plantas antagônicas. Observa-se que na testemunha positiva tomate ‘Santa Clara’ apresentou um grande número de galhas, indicando que o inóculo utilizado estava em bom estado. Estes resultados mostram, portanto, que as plantas estudadas não são hospedeiras de M. enterolobii. Continuando na tabela 2, para o NO foi observada pequenas quantidades de ovos em alguns tratamentos como, (Sorgo BRS 506), (Sorgo DOW 740) e a Testemunha (+), mas vale ressaltar que foi em pequenas quantidades. Ainda na Tabela 2, observou-se que para a variável FR não foi encontradas nenhum índice de galhas nas plantas antagônicas, observando apenas na testemunha positiva. Resultados semelhantes foram encontrados em Silva (2015) que mesmo com o surgimento de galhas em alguns tratamentos, vale ressaltar que esses números de galhas foram em pequenas quantidades, com os tratamentos com feijão guandu observou-se uma diminuição desses números da primeira para a terceira avaliação (90) dias, com uma média 1,08 para 0,4, respectivamente para cada avaliação. Segundo Costa e Ferraz (1990) estudando os efeitos antagônicos de algumas espécies de plantas a M. javanica, verificaram que apenas Cajanas cajan (Guandu) e Lolium multiflorum L. (azevém) mostraram maior resistência por apresentarem o menos número de galhas e ootecas nas raízes. Na Tabela 3 estão expostos os dados médios das variáveis de número de galhas, número de ovos e fator de reprodução de nematoide das galhas (Meloidogyne enterolobii) em plantas de tomate ‘Santa Clara’ após a incorporação ao solo de seis plantas antagônicas e duas testemunhas positiva e negativa (tomate ‘Santa Clara’) em três épocas (30, 60 e 90 DAT). Tabela 3. Médias de número de galhas, número de ovos e fator de reprodução de nematoide das galhas (Meloidogyne enterolobii) em plantas de tomate ‘Santa Clara’ após três épocas de incorporação ao solo com oito plantas antagônicas. IFCE, Campus Sobral, Sobral, CE, 2016. Épocas de avaliação 30 DAT Reação de tomate após as plantas antagônicas em três épocas de incorporação ao solo Milheto Sorgo Milheto Sorgo Sorgo Sorgo BRS Tomates ( - ) Tomates ( + ) ADR biomass BRS 1501 BRS 506 DOW 740 ponta negra 6010 a 305 ........................................Número de galhas............................................ 0,00 6,00 31,20 2,20 8,20 1,00 0,40 5,60 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI 60 DAT 90 DAT 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 ........................................Número de ovos............................................ 30 DAT 0,00 aB 1.127,80 aA 0,00 bB 0,00 aB 0,00 cB 0,00 cB 0,00 aB 0,00 bB 60 DAT 0,00 aD 520,00 cA 0,00 bD 0,00 aD 316,00 bB 252,00 aC 0,00 aD 0,00 bD 90 DAT 0,00 aE 640,00 bB 104,00 aC 0,00 aE 736,00 bB 48, 00 bD 0,00 aE 36,00aD ........................................Fator de reprodução............................................ 30 DAT 0,00 aB 0,28 aA 0,00 bB 0,00 aB 0,00 cB 0,00 cB 0,00 aB 0,00 bB 60 DAT 0,00 aD 0,13 cA 0,00 bD 0,00 aD 0,07 bB 0,06 aC 0,00 aD 0,00 bD 90 DAT 0,00 aE 0,16 bB 0.02 aC 0,00 aE 0,18 aA 0, 01 bD 0,00 aE 0,00 aD Médias seguidas por letras maiúsculas nas colunas e minúsculas nas linhas não diferem entre si pelo Teste de Tukey a 5,0% de probabilidade. De acordo com a análise da Tabela 3, verifica-se que para a variável NG foram observadas galhas em todas as plantas antagônicas e também na testemunha positiva tomate ‘ Santa Clara’ na primeira avaliação de 30 dias, enquanto nas outras épocas, não foram observada nenhuma galha. Já para o NO, na primeira avaliação com 30 dias não foi encontrado galhas nas plantas antagônicas, encontrando apenas na testemunha positiva de tomate ‘ Santa Clara’, Já na segunda época de avaliação foi encontrado bastantes galhas nas plantas antagônicas como, Sorgo BRS 506 e Sorgo DOW 740, já para terceira época foi encontrado em Milheto ADR 6010, Sorgo BRS 506, Sorgo DOW 740 e Sorgo biomassa 305, além da testemunha positiva de tomate ‘ Santa Clara’ que obteve galhas em todas as épocas de avaliação. Para o FR só foi encontrado galha com 60 e 90 dias, mas todas em pequena quantidade. CONSIDERAÇÕES FINAIS Nas condições em que este ensaio foi conduzido e de posse dos resultados observados pode-se concluir que: Melhores resultados foram encontrados no NG das plantas antagônicas, onde não foi obtido nenhuma incidência de galhas nas plantas antagônicas. Já para o NO e FR foram encontrados pequenas quantidades de galhas.Já para a reação de tomate após as plantas antagônicas foram encontrados galhas em quase todas as épocas, mas em pequenas quantidades. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI REFERÊNCIAS AGRIOS, G. N. Plant pathology. 4. Ed. San Diego, California:Academic Press, 1997635 p. BONGERS, T.; FERRIS, H. Nematode community structure as a bioindicator in environmental monitoring. Trends in Ecology and Evolution, v. 4, n. 6, 1999. FERRAZ, L. C.C.; MOTEIRO, A.R. Nematóides. In: BERGAMIN FILHO, A.; KIMATI, H.; AMORIN, L. (Ed). Manual de Fitopatologia, 3. ed. 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Figura 3 : Todas as plantas de milheto, sorgo e tomates MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI Figura 4: Plantas com 30 dias; plantas com 60 dias e plantas com 90 dias Figura 5: Avaliação da altura da planta; plantas sendo arrancadas para ser feito a contagem de número de ovos e peso fresco. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI Figura 6: Plantas picotadas ; plantas picotadas incorporadas ao solo; . Figura 7: Furo para transplantio dos tomates como teste; tomate plantado sobre adubo verde. Figura 8: Raiz de milheto; raizes de tomates infestadas MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E INOVAÇÃO - PRPI Figura 9 : Raízes de tomate sendo picotadas; raizes logo após serem trirturadas no liquidificador; contagem do número de J2