Figura 18. Efeito do ataque de Fusarium nas sementes e espigas de trigo. suscetibilidade do cultivar, rotação de culturas, sistema de cultivo e uso de glifosato, sendo que os três primeiros fatores foram significativos em 2 dos 4 anos estudados, os mais chuvosos, enquanto a influência do glifosato foi significativo em todos os 4 anos. Durante os estudos dos fatores de risco e de produção associados à fusariose da espiga de trigo observou-se que: • O ambiente (chuva e temperatura) foi o fator mais importante no desenvolvimento da doença; • A aplicação de formulações de glifosato nos 18 meses anteriores à semeadura foi o fator agronômico mais importante associado com os maiores índices de fusariose no trigo de primavera; • Houve maior incidência do patógeno quando o herbicida foi empregado nas culturas em geral (75%) ou sob cultivo mínimo (122%), quando comparado às culturas sem glifosato, e a associação positiva do glifosato com a doença não foi afetada pelas condições ambientais. A Tabela 3 mostra o efeito cumulativo do glifosato aplicado nos três anos anteriores ao cultivo do trigo. Tabela 3. Índice de fusariose da espiga do trigo (FHB) em função do número de aplicações de glifosato. Trigo de primavera, 2001. No de aplicações de glifosato nos três anos anteriores Índice de FHB (%) Nenhuma 1a2 3a6 4,2 6,4 12,4 Estudo da correlação entre o número de aplicações de glifosato e o índice de fusariose em duas cultivares de cevada com diferentes resistências ao glifosato – suscetíveis e com resistência intermediária – , sob cultivo mínimo, mostraram que o índice de fusariose não foi significativo para F. avenaceum e F. graminearum, mas foi significativo para as cultivares com resistência intermediária. Estas apresentaram níveis de fusariose tão altos quanto as cultivares suscetíveis, mostrando que o glifosato anulou a resistência das cultivares com resistência média, pois estas se mostraram suscetíveis na presença do herbicida. De acordo com Dra. Fernandez, a podridão radicular da cevada e do trigo é causada, na maioria dos casos, por Cochliobolus sativus e Fusarium spp. Estudos com cevada, em três sistemas de cultivo e com aplicação ou não de glifosato, mostraram que os mais altos níveis da doença foram encontrados nos campos em cultivo 12 mínimo e com uso de glifosato. Observou-se também mudança na comunidade de fungos radiculares associada com o uso do glifosato, com nível mais baixo de C. sativus e mais alto de Fusarium. Dra. Fernandez mencionou que, devido à natureza dos estudos de campo, não foi possível separar completamente os efeitos do glifosato dos da intensidade de cultivo e da rotação de culturas. E que os resultados inconclusivos ou as discrepâncias entre os estudos publicados sobre o glifosato devem-se a diferentes causas: • Estudos conduzidos em condições ambientais diferentes (tipo de solo, clima, etc.); • Emprego de diferentes manejos (por exemplo, manejo convencional sem glifosato x plantio direto com glifosato); • Espécies diferentes de culturas; • Aplicação direta sobre a cultura RR versus aplicações em pré-semeadura na cultura convencional; • Efeito das aplicações de glifosato no campo ou em laboratório na ausência de invasoras ou ainda com densidade desconhecida de invasoras. Palestra: MUDANÇAS INDUZIDAS PELO GLIFOSATO NA RESISTÊNCIA DE PLANTAS ÀS DOENÇAS Guri Johal, Purdue University, Estados Unidos, e-mail: [email protected] Dr. Johal dividiu sua apresentação em três partes: (1) Como o glifosato torna as plantas suscetíveis às doenças? (2) Por que o glifosato torna as plantas mais suscetíveis às doenças? (3) Estão as plantas RR livres deste problema? As duas primeiras perguntas foram temas das suas teses de Mestrado e Doutorado, respectivamente, feitas sob a supervisão do Dr. James Rahe, Simon Fraser University, Burnaby, BC, Canadá. Na sua tese de Mestrado observou que a eficiência do glifosato como excelente herbicida advém, em grande parte, da sua capacidade em comprometer a habilidade das plantas na sua autodefesa contra os patógenos. Identificou que, destes, os mais importantes são Pythium e Fusarium, de distribuição generalizada nos solos agricultáveis. No seu experimento, Dr. Johal observou que as plantas tratadas com glifosato (15% da dose recomendada) e cultivadas em solo esterilizado e também em vermiculita (meio inerte) mostraram-se pouco afetadas pela atividade do herbicida, recuperando o crescimento após algumas semanas do tratamento. Porém, as plantas cultivadas em solo natural morreram e houve rápida colonização das raízes por Pythium e Fusarium (dois a três dias após o tratamento). Além disso, notou que a adição destes patógenos aos meios esterilizado e inerte (vermiculita) restabeleceu a atividade herbicida do glifosato nas plântulas (Figura 20). Concluiu que a eficácia herbicida do glifosato ocorreu em grande parte devido à sua interação sinergística com patógenos, como Pythium e Fusarium, que estão presentes na maioria dos solos. Um outro aluno do Prof. Rahe, chamado Andre Levesque, domonstrou que a textura e a umidade do solo influenciavam na predominância do patógeno na raiz da planta sob a influência de doses subletais de glifosato: Pythium, quando o solo era argiloso e úmido, ou Fusarium, no caso de solo mais arenoso e seco. Na sua tese de Doutorado, Dr. Johal buscou identificar a causa da menor resistência às doenças com estas doses subletais de glifosato. INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 119 – SETEMBRO/2007 Tabela 4. Efeito de doses de glifosato na expressão de sintomas e acumulação de fitoalexinas na interação compatível entre feijoeiro e Colletotricum lindemuthianum. Glifosato Lesões mostrando Tamanho da (μ expansão (%) lesão (mm) μg planta-1) Vermiculita Solo natural Fitoalexinas totais μg lesão-1) (μ Controle 0 5,0 21,35 0,5 30 8,5 16,50 1,0 60 12,0 10,85 10,0 100 > 15,0 4,60 Testemunha Figura 20. Plantas de feijão que cresceram em solo natural morreram após tratamento com glifosato enquanto plantas que cresceram em vermiculita sobreviveram. Estudando os mecanismos que levam o feijoeiro a perder a resistência à antracnose causada pelo fungo Colletotrichum lindemuthianum, Dr. Johal observou que as fitoalexinas estavam associadas à proteção das plantas contra a contaminação por fungos. As fitoalexinas são substâncias antimicrobianas sintetizadas e acumuladas pelas plantas quando expostas aos patógenos, derivadas da rota do fenilpropanóide e com características fenólicas. No caso do feijoeiro, há produção de quatro diferentes fitoalexinas durante sua interação com o fungo da antracnose: faseolina, faseolidina, kievitona e faseolinisoflavona. Dr. Johal observou que no feijoeiro as fitoalexinas estavam envolvidas nos dois tipos de interação patógeno-hospedeiro, ou seja, interação compatível e interação incompatível. Na interação compatível as plantas ficam suscetíveis ao patógeno e apresentam lesões no hipocótilo, como as apresentadas na Figura 21. Figura 22. Habilidade do glifosato em suprimir a produção de fitoalexinas em feijoeiro infectado por fusariose. Inoculação com esporos do fungo Aplicação tópica dos esporos do fungo Lesões de antracnose Figura 21. Efeito do ataque de antracnose em hipocótilo de feijoeiro. À esquerda, interação patógeno-planta incompatível; à direita, interação patógeno-planta compatível. Com o objetivo de determinar se as fitoalexinas estavam envolvidas na proteção direta contra a doença, Dr. Johal utilizou dois inibidores químicos – AOPP e glifosato – visando bloquear a rota do ácido chiquímico, responsável pela produção de fitoalexinas. Dr. Johal observou que uma dose da ordem de 0,5 μg de glifosato por planta já era suficiente para aumentar o tamanho da lesão e diminuir a produção de fitoalexinas, e a de 10 μg por planta causou expansão da lesão em 100% das plantas estudadas (Tabela 4 e Figura 22). Supondo que tivessemos 300.000 plantas por hectare, a dose de 10 μg por planta equivaleria a apenas 3 g do ingrediente ativo de glifosato por hectare! Numa formulação co- INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 119 – SETEMBRO/2007 mercial padrão, com 360 g L-1 de glifosato, esta dose equivaleria a pouco menos de 10 mL ha-1, que já seria suficiente para tornar a cultura do feijoeiro suscetível ao Colletotrichum lindemuthianum. Dr. Johal observou ainda que aplicações exógenas de fenilalanina ajudaram a conter a expansão das lesões em plantas suscetíveis tratadas com glifosato. Como se sabe, a fenilalanina é um dos três aminoácidos cuja síntese é inibida pela ação do glifosato. Finalizou sua palestra dizendo que as plantas RR não são completamente resistentes às mudanças induzidas pelo glifosato. Isto porque as mudanças fisiológicas nas plantas transgênicas que promovem resistência aos patógenos biotróficos (como, por exemplo, a ferrugem da soja) geralmente aumentam a suscetibilidade da planta aos patógenos necrotróficos, como Pythium e Fusarium. Palestra: EFEITOS DO GLIFOSATO EM DOENÇAS DE PLANTAS Don Huber, Purdue University, Estados Unidos, e-mail: [email protected] Segundo Professor Huber, quatro fatores interagem para determinar a severidade de uma doença: planta (vigor, suscetibilidade, resistência, estádio de desenvolvimento, exsudatos de raiz), meio 13