capítulo i

FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI
MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL
RESISTÊNCIA GENÉTICA DE UMA COLEÇÃO NUCLEAR E ADUBAÇÃO
COM SILÍCIO ASSOCIADO AO NITROGÊNIO NO MANEJO DE DOENÇAS
DO ARROZ NO SUL DO ESTADO TOCANTINS
Manoel Delintro de Castro Neto
GURUPI-TO
2009
Trabalho realizado junto ao Mestrado em Produção Vegetal da Universidade
Federal do Tocantins, sob orientação do Professor Gil Rodrigues dos Santos.
Banca examinadora:
Gil Rodrigues dos Santos, Dr
Professor de Fitopatologia
Universidade Federal do Tocantins
Renato de Almeida Sarmento, Dr
Professor de Entomologia
Universidade Federal do Tocantins
Aurélio Vaz de Melo, Dr
Pesquisador PNPD-CAPES
Rodrigo Ribeiro Fidelis, Dr
Professor de Melhoramento de Plantas
Universidade Federal do Tocantins
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI
MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL
RESISTÊNCIA GENÉTICA DE UMA COLEÇÃO NUCLEAR E ADUBAÇÃO
COM SILÍCIO ASSOCIADO AO NITROGÊNIO NO MANEJO DE DOENÇAS
DO ARROZ NO SUL DO ESTADO TOCANTINS
MANOEL DELINTRO DE CASTRO NETO
Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação da Universidade Federal do
Tocantins - UFT, no dia 18 de junho de 2009,
como parte das exigências para a obtenção do
título de Mestre em Produção Vegetal - Área de
Concentração em Fitopatologia.
GURUPI - TO
2009
Ao meu pai Otaviano de Castro Primo (in memorian)
e a minha mãe Ana Pereira de Castro, pessoas
humildes que diante de todos os obstáculos,
mostraram-se dignos e firmes nas suas decisões,
mas tendo sempre uma palavra de carinho e
conforto,
DEDICO
AGRADECIMENTOS
À Universidade Federal do Tocantins, pela oportunidade de realização do curso.
A minha mãe e meus irmãos que sempre me apoiaram nas dificuldades, e me
motivaram a vencer todos os obstáculos, que aconteceram durante o curso.
Ao meu pai, que mesmo na ausência física, mas presente espiritualmente deixou
ensinamentos importantes para minha vida.
Ao professor Gil Rodrigues dos Santos, que além de orientador na pesquisa,
demonstrou ser uma pessoa digna e sincera.
A todos os colegas do grupo de pesquisa em especial a Maira, Cleberson e Marcio
Ootani, que durante todo o curso me ajudaram.
A todos os professores do curso do mestrado em produção vegetal da UFT
especialmente agradeço a Saulo, Rodrigo, Eduardo, Tarcisio e Suzana, pelos ensinamentos.
Aos Funcionários da Universidade Federal do Tocantins, que me proporcionaram
conhecimentos, amizades e alegrias.
Aos funcionários da extensão da EMBRAPA ARROZ & FEIJÃO em especial ao
Wagner e Cleiciomar no Projeto Formoso, pelo apoio e suporte na condução dos
experimentos.
ÍNDICE
RESUMO DA DISSERTAÇÃO........................................................................................... 01
THESIS ABSTRACT.......................................................................................................... 04
INTRODUÇÃO GERAL...................................................................................................... 06
Principais doenças do arroz............................................................................................ 07
Brusone............................................................................................................................. 08
Mancha parda....................................................................................................................11
Escaldadura das folhas....................................................................................................14
Manchas dos grãos.......................................................................................................... 16
Estratégias de manejo......................................................................................................17
Cultivares resistentes...................................................................................................... 18
Adubação nitrogenada..................................................................................................... 19
Adubação silicatada......................................................................................................... 19
Coleção nuclear................................................................................................................ 22
Literatura Citada............................................................................................................... 23
CAPÍTULO I - AVALIAÇÃO DE CARACTERES AGRONÔMICOS E DE RESISTÊNCIAS ÀS
PRINCIPAIS DOENÇAS DE UMA COLEÇÃO NUCLEAR DE ARROZ DE TERRAS ALTAS
NO SUL DO ESTADO DO TOCANTINS........................................................................... 32
RESUMO............................................................................................................................ 33
ABSTRACT........................................................................................................................ 34
INTRODUÇÃO................................................................................................................... 35
MATERIAL E MÉTODOS...................................................................................................36
RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................................................... 39
CONCLUSÕES.................................................................................................................. 48
LITERATURA CITADA...................................................................................................... 48
CAPÍTULO II - DOSES DE SILÍCIO ASSOCIADO AO NITROGÊNIO NO MANEJO DE
DOENÇAS E NA PRODUTIVIDADE DO ARROZ IRRIGADO.......................................... 51
RESUMO............................................................................................................................ 52
ABSTRACT........................................................................................................................ 53
INTRODUÇÃO................................................................................................................... 54
MATERIAL E MÉTODOS...................................................................................................56
RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................................................... 57
CONCLUSÃO.....................................................................................................................63
LITERATURA CITADA...................................................................................................... 63
LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO I
Figura 1. Variáveis climáticas ocorridas durante a condução do ensaio, do primeiro dia após
a emergência até a colheita do arroz, sendo as seguintes variáveis: Precipitação
pluviométrica em mm (PPT), Temperatura máxima em ºC (Tmax), Temperatura mínima em
ºC (Tmin) e Umidade relativa (UR%). Formoso do Araguaia, TO, dezembro de 2007 a abril de
2008.................................................................................................................................... 43
CAPÍTULO II
Figura 1. Variáveis climáticas ocorridas durante a condução do ensaio, do primeiro dia após
a emergência até a colheita do arroz, sendo as seguintes variáveis: Precipitação
pluviométrica em mm (PPT), Temperatura máxima em ºC (Tmax), Temperatura mínima em
ºC (Tmin) e Umidade Relativa (UR%). Formoso do Araguaia, TO, dezembro de 2006 a abril
de 2007............................................................................................................................... 59
Figura 2. Variáveis climáticas ocorridas durante a condução do ensaio, do primeiro dia após
a emergência até a colheita do arroz, sendo as seguintes variáveis: Precipitação
Pluviométrica em mm (PPT), Temperatura máxima em ºC (Tmax), Temperatura mínima em
ºC (Tmin) e Umidade Relativa (UR%). Formoso do Araguaia, TO, dezembro de 2008 a abril
de 2009............................................................................................................................... 61
LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO I
Tabela 1. Identificação de genótipos de arroz de terras altas constituintes do Banco de
Germoplasma (B.G) da coleção nuclear da EMBRAPA arroz e feijão............................... 37
Tabela 2. Resumo da análise de variância de Brusone na folha (BF), Mancha Parda (MP),
Escaldadura (ESCAL), mancha dos grãos (MG), Brusone na panícula (BP) e produtividade
em kg ha-1 (PROD)............................................................................................................ 40
Tabela 3. . Médias do número de dias para o florescimento (NDF), altura das plantas (AP)
brusone na folha (BF), escaldadura (ESCAL), mancha Parda (MP), mancha dos grãos (MG),
brusone na panícula (BP) e produtividade (PROD) em kg ha-1 na safra 2007/2008 em
Formoso do Araguaia-TO................................................................................................... 41
Tabela 4 Grupos com padrões de comportamentos similares pelo Método de Tocher, com
base na severidade Brusone Foliar, Escaldadura, Mancha Parda das folhas, Mancha dos
grãos, incidência de Brusone nas panículas e Produtividade em 90 genótipos de arroz de
Terras altas, utilizando-se a Distância Generalizada de Mahalanobis (Dii2).......................46
Tabela 5. Contribuição relativa percentual dos caracteres para divergência (Dii2), analisando
com base no critério de Singh (1981), em arroz de terras altas......................................... 47
CAPÍTULO II
Tabela1. Resumo da análise de variância de incidência de brusone nas panículas e
produtividade do arroz irrigado, cultivar Epagri 109, em Formoso do Araguaia-TO, safra
2006/2007.........................................................................................................................57
Tabela 2. Valores médios da incidência de brusone nas panículas e produtividade (kg.ha-1)
do
arroz
irrigado,
cultivar
Epagri
109,
em
Formoso
do
Araguaia-TO,
safra
2006/2007........................................................................................................................... 58
Tabela 3 Resumo da análise de variância de severidade de brusone nas folhas (BF) e
mancha parda (MP), incidência de brusone nas panículas (BP) e produtividade (PROD) do
arroz irrigado, cultivar Epagri 109, em Formoso do Araguaia- TO, Safra 2008/2009...... 60
Tabela 4. Valores médios da severidade de brusone nas folhas e mancha parda em arroz
irrigado, cultivar Epagri 109, em Formoso do Araguaia- TO, safra 2008/2009................. 60
Tabela 5. Valores médios da incidência de brusone nas panículas e produtividade (kg.ha-1)
do
arroz
irrigado,
cultivar
Epagri
109,
em
Formoso
do
Araguaia-TO,
safra
2008/2009........................................................................................................................... 62
RESUMO DA DISSERTAÇÃO
Dentre os fatores que limitam a produtividade do arroz, as doenças têm posição de
destaque em todo mundo. Inúmeras variedades resistentes vêm sendo criadas pelos mais
diversos centros de pesquisas ao redor do mundo. No entanto, a vida útil das mesmas
tem sido apenas de dois a três anos, já que novas raças dos patógenos quebram
rapidamente a resistência. Isso acontece principalmente devido a alta pressão de
doenças verificadas nas regiões produtoras e ao monocultivo. No Tocantins, as doenças
mais importantes são: brusone (Pyricularia grisea), mancha parda (Bipolaris oryzae),
escaldadura das folhas (Monographella albescens) e mancha dos grãos (Bipolaris,
Rhynchosporium, Alternaria, Nigrospora, Pyricularia e Phoma). Estas doenças causam
grandes prejuízos na produtividade e qualidade dos grãos.
O estado nutricional da lavoura também afeta, de forma significativa, a resistência
da planta ao ataque dos patógenos. Apesar da resistência da planta ser determinada
geneticamente, o meio ambiente pode alterá-la. A nutrição mineral e a virulência dos
fitopatógenos estão entre os fatores que mais afetam a resistência e/ou suscetibilidades
das plantas às doenças. A deficiência ou o excesso de nutrientes e o desequilíbrio entre
eles altera, de maneira expressiva, a suscetibilidade das plantas às doenças, podendo
causar redução na produtividade. Certos patógenos atacam severamente plantas
subnutridas, enquanto que outros preferem plantas vigorosas. De modo geral, teores
elevados de nitrogênio tendem a aumentar a suscetibilidade. Diversos pesquisadores têm
observado efeito positivo na utilização de silício na agricultura, especialmente nas
gramíneas, principalmente sobre o controle de doenças. Pesquisas mais recentes
realizadas em solos orgânicos no Sul da Flórida demonstraram que a adubação com Si
reduziu a incidência da brusone em 17 a 31% e de mancha parda de 15 a 32% em
relação ao tratamento que não recebeu.
Considerando que existem vários fatores que influenciam a produtividade do arroz
no Tocantins e que as doenças têm posição de destaque, estudou-se neste trabalho o
manejo integrado de doenças do arroz por meio de resistência genética e da adubação
com silício associado ao nitrogênio. O trabalho foi constituído de dois capítulos:
No capítulo I, estudou-se uma coleção de germoplasma de arroz de terras altas
quanto aos caracteres agronômicos e de resistência às principais doenças no Sul do
estado do Tocantins. O ensaio foi instalado em condições de terras altas no Município de
Formoso do Araguaia. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos
1
casualizados, com noventa tratamentos (genótipos) e três repetições. Entre as
características agronômicas avaliou-se: a floração média, altura das plantas e a
produtividade. Também foram avaliadas as principais doenças representadas pela
brusone foliar e de panículas, mancha-parda, escaldadura das folhas e manchas dos
grãos. De acordo com a análise dos quadrados médios houve diferença estatística
significativa para todas as características estudadas. Este fato indicou que existe
variabilidade genética entre genótipos estudados. A altura de plantas variou de 0,78 m a
1,48 m e o ciclo médio de floração de 68 a 145 dias. Os resultados obtidos pelo teste de
agrupamento de médias de Scott-Knott indicaram que existe alta variabilidade na
produtividade e na resistência às doenças. Nenhum dos genótipos apresentou imunidade
a essas doenças. Com relação à análise de Grupos com padrões de comportamentos
similares pelo Método de Tocher, com base na severidade ou incidência das doenças e
produtividade de 90 genótipos de arroz de Terras altas, utilizando-se a Distância
Generalizada de Mahalanobis, verificou-se a formação de 10 grupos onde foram alocados
os genótipos com caracteres distintos. As variáveis que mais contribuíram para a
diversidade genética foram a produtividade (51,96%), incidência de brusone nas
panículas (25,46%), severidade de brusone nas folhas (9,33%) e a mancha de grãos
(7,09%). Estes resultados indicam a existência de variabilidade genética significativa para
estes caracteres nos genótipos. As variáveis que menos contribuíram para a divergência
genética encontrada foram a severidade de escaldadura das folhas (2,17%) e a mancha
parda (3,97%).
No capítulo II, estudou-se a influência de diferentes doses de silício associado a
doses de nitrogênio na incidência de brusone das panículas e das folhas, mancha parda e
produtividade do arroz irrigado. Os ensaios foram conduzidos nos anos agrícolas
2007/2008 (ensaio1) e 2008/2009 (ensaio 2), adotando-se a mesma metodologia de
instalação na área experimental do Campo de Apoio à Pesquisa e Desenvolvimento
Agrícola do Tocantins, no Município de Formoso do Araguaia, Tocantins. Foi utilizada a
Cultivar Epagri 109 devido ser bastante cultivada na região por apresentar boa
produtividade e qualidade de grãos, porém é suscetível à maioria das doenças. O
delineamento experimental foi de blocos casualizados, com quatro repetições, em
esquema fatorial de 5 x 2, sendo o fator a=doses de silicato e o fator b=doses de
nitrogênio. A fonte de silício utilizada foi representada pelo silicato de cálcio e magnésio
(Agrosilício), em pó. Foram avaliadas as seguintes doses de Silicato: 1 - testemunha, sem
aplicação de silicato; 2 - 1000 kg ha-1 de Silicato de Ca e Mg; 3 -2000 kg; 4 - 4000 kg; 5 2
6000 kg. Como fonte de nitrogênio foi utilizada a Uréia, com 45% N. As doses de N
utilizadas em cobertura foram as seguintes: 1- 45 kg ha-1 de N; 2- 90 kg. No ensaio 1,
verificou-se que o aumento das doses se Silício diminuiu significativamente a incidência
de brusone nas panículas e aumentou a produtividade. A maior incidência de brusone nas
panículas foi verificada na testemunha, onde não foi aplicado silício; menores níveis de
incidência com maiores níveis de produtividade foram encontrados nas doses de 6000 e
4000 kg de silício. Menor incidência de brusone das panículas foi obtida nas maiores
doses de silício associados a dose de 45 kg de N. No ensaio 2, os resultados foram
semelhantes e observou-se que a medida que se aumentou a dose de silício diminuiu a
incidência de brusone das folhas, mancha parda, brusone das panículas e resultou no
aumento da produtividade do arroz. Maiores índices de severidade e incidência ocorreram
na dose de 90 kg de N respectivamente para a brusone das folhas e da panícula, porém a
dose de N não afetou a severidade de mancha parda. Maior produtividade foi conseguida
na dose de 4000 kg de silício.
3
THESIS ABSTRACT
Among the factors that decrease rice yielding, diseases have a important position in
all parts of the world. Although the resistance period varied from two to three years, some
resistant varieties have been made by several research centers around the world. The
new pathogen races quickly broke the resistance. This occurs because of the high
diseases pressure present in the cropping areas and the monoculture, as well. In the
Tocantins State, the more important diseases are: blast (Pyricularia grisea), brown spot
(Bipolaris oryzae), leaf scald (Monographella albescens) and grain spot (Bipolaris,
Rhynchosporium, Alternaria, Nigrospora, Pyricularia e Phoma). These diseases cause a
high damage on the yielding and grain quality. The nutritional plant aspect significantly
affects the plant resistance to pathogens attack. Although the plant resistance to be
genetically determined, the environment can be modified. The mineral nutrition and the
pathogenicity are among the factors that more affect the resistance and/or plant
susceptibility to diseases. The nutrients deficiency or excess and the disequilibrium among
themselves modify the status of the plant susceptibility to diseases and can be a cause of
the yielding decrease. Some pathogens attack severely the weak plants when others
prefer strong plants. Usually, high nitrogen rates are liable to increase susceptibility. Many
searchers have observed the positive effect in the silicon use in the crops, especially in
diseases control in grasses. Nowadays, research made in the organic soils in the South of
Florida showed that the Si-fertilization decrease the blast incidence from 17 to 31% and
the brown spot from 15 to 32% in relation to treatment without Si. Because there are many
factors that have influenced the rice productivity at the Tocantins State and the diseases
have important position, the author studied the rice diseases management by means of
genetic resistance and Si-fertilization associated with nitrogen. The work was divided in
two chapters:
In the Chapter I, a germplasm collection of the upland rice was studied on its
agronomic characters and diseases resistance at South of Tocantins State. The
experiment was carried out in the upland environmental at Municipality of “Formoso do
Araguaia”. The experimental design was completely randomized blocks with ninety
treatments (genotypes) and three replicates. The agronomic characters evaluated
consisted of the average of blossom days, plants weight and yielding. The main diseases
(leaf blast, panicle blast, brown spot, leaf scald and grain spot) were evaluated, as well.
The Mean Square showed significantly differed for all studied characters. This fact shows
4
that there is genetic variability in the studied genotypes. The plant weight varied from 0.78
m to 1.48 m and average of blossom days from 68 to 145 days. The results obtained with
the test Scott-Knott showed that the high variability exist in the yielding and diseases
resistance. None genotypes presented immunity in the evaluated diseases. Cluster
analyze (Tocher Method based on Mahalanobis distance), on yield and severity or
incidence of diseases of the 90 genotypes, showed that the arrangement of 10 groups of
the genotypes with distinct characters. The variables that contributed to genetic diversity
were yield (51.96%), panicle blast incidence (25.46%), leaf blast severity (9.33%) and
grain spot severity (7.09%). Results showed that the genotypes presented a significant
genetic variability in such characters. The variables that lesser contributed to the genetic
divergence were the severity of leaf scald (2.17%) and brown spot (3.97%).
In the Chapter II, the work aimed to study the influence of different Si and N-rates
on the incidence of panicle and leaf blast, brown spot and yielding of irrigated rice. The
experiments were carried out in 2007/2008 (Experiment 1) and in 2008/2009 (Experiment
2) crop year, both in the same management, at Experimental area of “Campo de Apoio à
Pesquisa e Desenvolvimento Agrícola do Tocantins”, Municipality of “Formoso do
Araguaia”, Tocantins State.
The cultivar Epagri 109 was utilized because it is much
cultivated in the region. This cultivar present good yield and grain quality as well as it is
susceptible to several diseases. The experiments were performed in a completely
randomized block design with four replicates, in a factorial design 5x2, respectively factor
a=Si-rates and factor b=N-rates. The silicon source used was Calcium and Magnesium
silicate (powder source). The silicate was applied at the following rates: 1- Si-without
(control); 2- 1000 kg.ha-1; 3- 2000; 4- 4000; 5 -6000. The nitrogen source used was urea
with 45% of N. The nitrogen was applied by casting at the following rates: 1- 45 kg.ha-1 of
N; 2- 90. The 1st experiment results showed that according the Si-rates increase the
panicle blast incidence decrease and the yield increase, both significantly. The control
presented the higher incidence of panicle blast. In the 4000 and 6000 kg.ha -1 Si-rates, the
lesser incidence of panicle blast and the higher yield were observed. The best results were
obtained when the higher rates of Si were associated with 45 kg.ha -1 of N, when the
incidence of panicle blast was lesser. The 2nd experiment showed same results in relation
to 1st, when the increase of Si performed the decrease of leaf blast, brown spot, panicle
blast and consequently increase the yield. The higher results of leaf blast severity and
panicle blast incidence occurred at 90 kg.ha-1 of N. However, the N-rates did not affect
brown spot severity. The higher yield was obtained with 4000 kg.ha -1 of Si.
5
INTRODUÇÃO GERAL
O arroz (Oryza sativa L.) é uma planta hidrófila da família das gramíneas (Poaceae)
pertencente ao gênero Oryza é constituída por várias espécies, sendo a mais conhecida a
O. sativa. Nos tempos atuais, a cultura do arroz vem assumindo um papel fundamental na
alimentação humana de várias regiões do mundo, sendo considerada a fonte de 20% das
calorias e 13% das proteínas consumidas no mundo. É o segundo cereal mais cultivado
no mundo e o principal alimento para mais da metade da população do Planeta (VAN
NGUYEN & FERRERO, 2006). O arroz é cultivado em todos os continentes, exceto na
Antártida, sendo que na safra 2007/2008, o Brasil foi o nono produtor mundial deste grão
e primeiro na America latina (FAO, 2009a). A produção mundial de arroz deverá aumentar
em 2008 cerca de 1,8%, atingindo 661,3 milhões de toneladas (FAO, 2009b). No cenário
interno, a produção anual também seguiu a tendência mundial fechando o ano de 2008
com 12 milhões de toneladas (IBGE, 2009; FAO, 2009).
No Brasil, o arroz é cultivado por grandes e pequenos produtores em todos os
estados, abrangendo dois grandes ecossistemas: o de terras altas, onde está o sistema
sem irrigação e com irrigação suplementar, e o ecossistema de várzeas, englobando o
arroz irrigado por inundação controlado em várzeas sistematizadas ou em várzeas não
sistematizadas (PRABHU & FILIPPI, 2006). Em termos de produtividade do arroz no
Brasil, dentre os estados que se destacam como maiores produtores de estão o Rio
Grande do Sul, Santa Catarina, Mato Grosso, Maranhão e Tocantins sendo que o Rio
Grande do Sul responde por mais de 50% da produção nacional (CONAB, 2009). No
Estado do Tocantins, na safra agrícola 2007/2008, foram cultivados cerca de 53 mil
hectares de arroz irrigado, com rendimento médio de 4.481 kg.ha -1, enquanto que o arroz
cultivado em terras altas teve área plantada de 107 mil hectares e a produtividade
alcançou apenas 1.828 kg.ha-1 (CONAB, 2009).
O Estado do Tocantins tem potencial para se tornar um dos maiores fornecedores
de arroz do país, pois apresenta água em abundancia, solos sistematizados e adequados
a produção de arroz irrigado bem como de terras altas (SEAGRO, 2009). Aliado aos
fatores edafoclimáticos, o estado apresenta localização geográfica estratégica em relação
às grandes capitais do Norte e Nordeste, juntamente com uma boa malha viária para
escoamento da produção (IBGE, 2006). Dentre os fatores que limitam a produtividade do
arroz as doenças têm posição de destaque em todo mundo. No Tocantins destaca-se a
brusone, mancha-parda, mancha dos grãos e escaldadura das folhas devido aos grandes
6
prejuízos na produtividade e qualidade dos grãos (RANGEL et al., 1992). E apesar de
estudos de melhoramento desenvolvido na região indicar boas perspectivas de seleção
de genótipos superiores, atualmente todas as cultivares plantadas são suscetíveis em
maior ou menor grau a essas doenças. A falta de opções em termos de cultivares
constitui o principal problema que limita o cultivo do arroz irrigado no Estado do Tocantins
(SANTOS et al., 2002). Nessas circunstâncias depara-se com o perigo da vulnerabilidade
genética, devido ao plantio de uma única cultivar em extensas áreas, sujeita a maior
pressão de doenças e pragas (RANGEL et al., 1994).
Os fungicidas utilizados na parte aérea não têm controlado eficientemente essas
moléstias, contribuindo para o encarecimento do processo de produção (Soave et al.,
1984; Santos et al., 2003a). Na cultura do arroz, onde as pesquisas com doenças vem
sendo realizadas de longas datas, pelos mais diversos centros de pesquisas ao redor do
mundo, inúmeras variedades resistentes vem sendo criadas. Mas, a vida útil das mesmas
tem sido apenas de dois a três anos, pois novas raças do patógeno surgem capazes de
quebrar essa resistência (SANTOS et al., 2005).
O estado nutricional da lavoura também afeta de forma significativa a resistência
da planta ao ataque dos patógenos. Apesar da resistência da planta ser determinada
geneticamente, o meio ambiente pode alterá-la. A nutrição mineral é um dos fatores que
mais afeta a resistência e ou susceptibilidade das plantas às doenças bem como a
virulência dos fitopatógenos (HUBER, 1994). A deficiência e/ou o excesso de um nutriente
e o desequilíbrio entre eles altera de maneira expressiva a suscetibilidade das plantas às
doenças e isto intensifica a redução na produtividade.
Principais doenças do arroz
Vários fatores podem afetar a lavoura de arroz, entre eles as doenças são motivos
de grande preocupação para os produtores, pois diminuem a produtividade e afetam a
qualidade dos grãos. O clima quente e úmido favorece o aumento da severidade das
enfermidades. Atualmente, as doenças do arroz estão sendo manejadas através do uso
de cultivares resistentes e fungicidas. No Estado do Tocantins, essa resistência não dura
mais de dois anos após o lançamento. Isto acontece principalmente devido a alta pressão
de doenças verificadas na região e ao monocultivo. Entre as principais doenças mais
importantes no estado estão a brusone (Pyricularia grisea), mancha parda (Bipolaris
7
oryzae), escaldadura das folhas (Monographella albescens) e mancha dos grãos
(Bipolaris, Rhynchosporium, Alternaria, Nigrospora, Pyricularia e Phoma).
Brusone
A Brusone é uma doença com ampla distribuição geográfica, sua ocorrência foi
relatada em 70 países, ocorrendo praticamente em todas as regiões onde o arroz é
cultivado (OU, 1985). Os primeiros relatos sobre a brusone no mundo foram por volta de
1.600 e foram feitos na China (BEDENDO, 1997). No Brasil, a primeira constatação da
doença em arroz ocorreu em 1912 no Estado de São Paulo (PRABHU & FILIPPI, 2006).
A brusone é uma doença causada pelo fungo Pyricularia grisea (Cooke) Saccardo
[= Magnaporthe grisea (Hebert) Barr]. No Brasil, ocorre em todos os estados da
federação, do Rio Grande do Sul ao Amazonas. Na região Nordeste e nos Estados do
Pará e Amazonas, a incidência da brusone é baixa e de menor importância do que as
outras doenças que ocorrem no arroz (BEDENDO & PRABHU, 2005). Como foi dito
antes, existem dois ecossistemas de plantio do arroz no Brasil, ambos são afetados pela
brusone. No entanto, os danos causados por esta enfermidade são variáveis, sendo
maiores em arroz de terras altas, na região Centro Oeste brasileira, onde em situações
mais drásticas, as perdas podem chegar até 100% (PRABHU et al., 1999).
A brusone no arroz pode infectar as folhas, sementes, raque, nó basal e as
panículas (BEDENDO & PRABHU, 2005). Essa doença pode manifestar-se em todas as
fases de crescimento da planta, tanto no período vegetativo como no período reprodutivo.
As fases mais críticas da doença ocorrem nas folhas entre 30 e 50 dias de idade. Após o
período critico da fase vegetativa, por volta de 55 a 60 dias, há um aumento da resistência
da planta, resultando na redução da severidade da brusone nas três folhas superior.
Durante o período de enchimento dos grãos, a fase entre grão leitoso e pastoso (10 a 20
dias após a emissão de panículas) é a fase mais suscetível à brusone (BEDENDO &
PRABHU, 2005). Nas folhas iniciam-se com a formação de pequenos pontos de coloração
castanha, que evoluem para manchas elípticas, com extremidades agudas, as quais,
quando isoladas e completamente desenvolvidas, variam de 1-2 mm de comprimento por
0,3-0,5 mm de largura. Estas manchas crescem no sentido das nervuras e às vezes
circundadas por um halo amarelado (BEDENDO & PRABHU, 2005). O centro é
constituído por tecido necrosado sobre o qual são encontradas as estruturas reprodutivas
do patógeno. A dimensão do bordo está diretamente relacionada com a resistência da
8
variedade e com as condições climáticas, sendo estreita ou inexistente em variedades
muito suscetíveis. As manchas individualizadas podem coalescer e tomar áreas
significativas do limbo foliar; neste caso, aparecem grandes lesões necróticas, que se
estendem no sentido das nervuras. A redução da área foliar fotossintetizante tem um
reflexo direto sobre a produção de grãos. Quando a doença ocorre severamente nos
estádios iniciais de desenvolvimento da planta, o impacto é tão grande que a queima das
folhas acaba por levar a planta à morte (PRABHU & FILIPPI, 2006). Nos colmos, mais
precisamente na região dos entrenós, os sintomas evidenciam-se na forma de manchas
elípticas escuras, com centro cinza e bordos marrons avermelhados. As manchas
crescem no sentido do comprimento do colmo, podendo atingir grandes proporções. As
lesões provocam ruptura do tecido da região nodal, causando a morte das partes situadas
acima deste ponto e a quebra do colmo, que, no entanto, permanece ligado à planta
(FILIPPI et al., 1999).
Nas panículas, a doença pode atingir a raque, as ramificações e o nó basal. As
manchas encontradas na raque e nas ramificações são marrons e normalmente não
apresentam forma definida, os grãos originados destas ramificações são chochos.
Segundo Prabhu & Bedendo (1990) a infecção do nó da base da panícula é mais
conhecida como brusone das panículas ou do pescoço. O sintoma se expressa na forma
de uma lesão marrom que circunda a região nodal, provocando um estrangulamento da
mesma. Quando as panículas são atacadas imediatamente após a emissão até a fase de
aparecimento de grãos leitosos, a doença pode provocar o chochamento total dos grãos;
as panículas se apresentam esbranquiçadas e eriçadas, sendo facilmente identificadas no
campo. Quando as panículas são infectadas mais tardiamente, ocorre redução no peso
dos grãos ou a quebra da panícula na região afetada, caracterizando o sintoma conhecido
por "pescoço quebrado". Os grãos, quando atacados, apresentam manchas marrons
localizadas nas glumas e glumelas, as quais são facilmente confundidas com manchas
causadas por outros fungos. Além da infecção externa, o patógeno pode atingir o
embrião, sendo veiculado também internamente à semente (SUN et al., 1986;
BASTIAANS et al., 1994; DARIO et al., 2005). Efeito indireto da brusone das panículas na
produtividade é causado pelas reduções das taxas de fotossíntese e respiração (SUN et
al., 1986; BASTIAANS et al., 1994).
As perdas na produtividade de grãos em decorrência desta doença em condições
de campo variaram de 15% a 38% e de 37% a 44% nas cultivares precoces e de ciclo
tardio, respectivamente (PRABHU et al., 1986). Para cada 1% no aumento da severidade
9
da brusone, ocorre a redução média de 2,7% e 1,5% nas cultivares de ciclo precoce e
tardio, respectivamente (PRABHU et al., 1989). Estudos mais recentes realizados por
Prabhu et al., (2003) mostrou que a massa de grãos diminuiu à taxa de -0,02 para cada
1% de aumento da brusone. No mesmo trabalho as perdas estimadas na massa de grãos
com alto nível de brusone nas panículas foi de 47,8%. A perda na massa de grão, quando
a brusone no pescoço da panícula iniciou no estádio de grão leitoso, foi de 38%,
diminuindo para 5% quando a brusone iniciou na maturação completa (PRABHU et al.,
2003).
A falta de opções em termos de cultivares constitui o principal problema que limita
o cultivo do arroz irrigado no Estado do Tocantins (SANTOS et al., 2002). Nessas
circunstâncias depara-se com o perigo da vulnerabilidade genética, devido ao plantio de
uma única cultivar em extensas áreas, sujeita a maior pressão de doenças e pragas
(RANGEL et al., 1994). Com a disseminação de uso de variedades resistentes plantadas
em monocultivos em grandes áreas, a pressão de seleção sobre as populações dos
microrganismos fitopatogênicos aumenta substancialmente. Após alguns anos de cultivo
de uma mesma variedade resistente, a elevada pressão de seleção sobre o patógeno
pode causar a quebra da resistência por causa do surgimento de uma nova raça
fisiológica, virulenta para a variedade em cultivo (RANGEL, 2006).
As formas mais utilizadas para o controle da brusone tem sido a utilização de
fungicidas e de variedades resistentes, sendo que a última opção é considerada a mais
barata e ambientalmente favorável. Os fungicidas utilizados na parte aérea não têm
controlado eficientemente essas moléstias, contribuindo no encarecimento do processo
de produção (SOAVE et al., 1984; SANTOS et al., 2003c).
Na cultura do arroz, onde as pesquisas com doenças vem sendo realizadas de
longas datas pelos mais diversos centros de pesquisas ao redor do mundo, inúmeras
variedades resistentes vem sendo criadas. Mas, a vida útil das mesmas tem sido apenas
de dois a três anos, pois novas raças do patógeno surgem capazes de quebrar essa
resistência (SANTOS et al., 2005). Nos últimos trinta anos, a adoção das cultivares
modernas de arroz irrigado proporcionou aumento anual na produção de 2,4% e elevou a
produtividade em 71% (KHUSH & VIRK, 2002). Embora neste mesmo período tenha
aumentado o uso de variedades tradicionais no melhoramento, a maioria das cultivares
modernas mais plantadas possui a mesma base genética (MONTALBAN et al., 1998). O
que provavelmente vem contribuído na instabilidade da resistência a várias doenças e
aumenta o risco da ocorrência de epidemias.
10
O estado nutricional da lavoura afeta de forma significativa a resistência da planta
ao ataque dos patógenos. Trabalhos realizados por Fageria et al. (1997) envolvendo
doses e época de aplicação de nitrogênio (N), revelou que doses elevadas além de
reduzir a produção resultou em aumento da incidência de brusone. A influência do N
sobre a brusone varia de acordo com a quantidade, a forma disponível e a suscetibilidade
da planta (HUBER & WATSON, 1974). O uso de altas doses de N aplicadas no sulco de
plantio aumenta significativamente a severidade de brusone quando comparado com N
parcelado (SANTOS et al.,1986). Segundo Marschner (1986), a alta concentração de
nitrogênio reduz a produção de compostos fenólicos (fungistáticos) e de lignina nas
folhas, diminuindo a resistência aos patógenos. O nitrogênio também aumenta a
concentração de aminoácidos e de amidas no apoplasto e na superfície foliar que
aparentemente têm maior influência que os açúcares na germinação dos conídios,
favorecendo, pois, o desenvolvimento das doenças fúngicas.
As condições climáticas também podem influenciar o desenvolvimento do
patógeno na planta. A ocorrência do molhamento das folhas pelas chuvas ou pela
deposição de orvalho, está entre as mais importantes. No Brasil Central, alta severidade
de brusone é favorecida por oscilações de temperatura do dia e noite, resultando em
períodos prolongados de orvalho (BEDENDO & PRABHU, 2005). Estes autores também
ressalvam que temperatura entre 20º e 25º C, associado à umidade relativa do ar acima
de 93% favorece o desenvolvimento da brusone.
Mancha parda
A mancha parda é a segunda doença, em termos de prejuízos, que infecta a planta
do arroz no Brasil e na maioria dos países produtores deste cereal é apenas superada
pela brusone (PRABHU & FILIPPI, 1997). A mancha parda é encontrada em todas as
regiões orizícolas do mundo, desde as zonas tropicais e sub-tropicais até as temperadas,
mas possui maior importância nas regiões tropicais (Ou, 1985).
Em termos de danos, a doença carrega o estigma de ter causado a famosa “Fome
de Bengala”, em 1942. Embora a doença tenha evidenciado seu potencial destrutivo
naquela ocasião, seus danos, normalmente, não são tão drásticos. Apesar disto, chegam
a ser significativo em função da suscetibilidade da variedade e da ocorrência de
condições ambientais favoráveis (BEDENDO & PRABHU, 2005). Seus danos muitas
vezes são subestimados, porque os sintomas foliares dessa doença podem ser
11
confundidos com os da brusone (ZANÃO JUNIOR, 2007). A quantificação das perdas
quando a infecção ocorre nos grãos é difícil, uma vez que um complexo de fungos pode
estar associado à mancha-dos-graos (OU, 1985; MALAVOLTA, 1999; MEW &
GONZÁLES, 2002). A infecção severa pode causar redução na germinação das
sementes, queima ou morte das plântulas originadas de sementes infectadas (MEW &
GONZÁLES, 2002). Quando o fungo incide na folha bandeira e panículas, reduz a
produtividade (PRABHU & VIEIRA, 1989). Nas panículas, além da redução na
produtividade, a qualidade dos grãos também é afetada. Malavolta (1999) verificou a
diminuição da produção (peso e número de grãos) devido à infecção do fungo nas
panículas.
Prabhu et al. (1980), avaliaram estimativas de perdas no estado do Pará e
encontraram perdas variando entre 18 a 82% no número e grãos cheios por panículas e
de 12 a 30% no peso dos grãos. No estado do Tocantins, Santos et al., (1994)
constataram alta incidência de mancha-parda, ocasionando prejuízos na qualidade dos
graos da cultivar Metica-1.
A mancha parda é causada pelo fungo mitospórico Bipolaris oryzae (Bredade
Haan) Shoem. [syn. Drechslera oryzae (Breda de Haan) subr. & jain e Helminthosporium
oryzae (Breda de Haan)]. Sua forma sexuada ainda não encontrada no Brasil é um
Ascomycota denominado Cochiliobolus miyabeanus (S.Ito & Kurib.) Drescsler ex Dastur
(OU, 1985; WEBSTER & GUNNEL, 1992). Os sintomas causados pelos três fungos são
muito parecidos. A diferenciação dos gêneros Bipolaris, Drechslera e Helminthosporium
se dá a partir da forma e/ou da germinação dos conídios (SHOEMAKER, 1959). Segundo
ele, Helminthosporium possui os conídios formados simultaneamente no ápice e nos
lados dos conidióforos, diferidos dos outros dois que produzem conídios apenas no ápice.
A diferença básica entre Bipolaris e Drechslera é que o primeiro apresenta germinação
bipolar e conídios fusóides e o segundo, germinação unipolar e conídios cilíndricos. Neste
trabalho a nomenclatura adotada foi a Bipolaris oryzae, no entanto, pode-se encontrar
trabalhos que se refiram ao fungo como sendo D. oryzae e H. oryzae.
A sintomatologia da mancha parda apresenta três fases principais de danos às
plantas de arroz, sendo redução na germinação das sementes já infestadas, manchas
necróticas nas folhas e mais tarde, ou concomitantemente, descoloração dos grãos
(PADWICK, 1950). Praticamente todas as partes da planta de arroz podem ser infectadas
em todos os estádios fenológicos da cultura (OU, 1985). Em plântulas, o fungo produz
lesões arredondadas de coloração marrom, podendo ocorrer também distorção das
12
folhas. Nos coleóptilos, os sintomas são parecidos com os das folhas (PADWICK, 1950;
OU, 1985).
Nas
folhas,
os
sintomas
se
apresentam
como
lesões circulares,
mais
frequentemente elipsóides, de coloração marrom escura com halo clorótico, podendo
coalescer, este halo está relacionado com as toxinas produzidas pelo patógeno (MEW &
GONZÁLES, 2002). Em cultivares resistentes, observa-se apenas minúsculos pontos
negros nas folhas (WEBSTER & GUNNEL, 1992). Segundo esses autores, se o número
de lesões for grande elas coalescem e extensas áreas do tecido fotossintético são
atingidos, com redução na produção de fotoassimilados pela planta.
Nas glumas, as lesões são negras ou marrons, podendo cobrir a superfície externa
em alguns casos. Em condições ambientais favoráveis, conídios são produzidos nas
lesões, dando a superfície aveludada (PADWICK, 1950; OU, 1985). Quando a lesão
ultrapassa a casca da semente formando espiguetas estéreis ou lesões negras no
endosperma e descoloração ou enrugamento dos grãos quando descascado (PRABHU et
al., 1999). Embora menos comum, o pescoço da panícula e as bainhas também podem
apresentar sintomas da doença (OU, 1985). A semente é a maior responsável pela
introdução do inóculo na lavoura (WEBSTER & GUNNEL, 1992). Sementes contaminadas
podem gerar plantas com produção reduzida (OU, 1985). Malavolta et al. (2002),
verificaram correlação simples entre a incidência de B. oryzae nas sementes e diversas
variáveis avaliadas em condições de laboratório, casa de vegetação e campo, com
germinação, emergência, número de plantas mortas e/ou infectadas e peso de 100
panículas. Os restos culturais também são fonte de inoculo (PADWICK, 1950; OU, 1985).
Estes autores afirmam que o fungo pode sobreviver por 2 ou 3 anos em partes infectadas
das plantas, principalmente as sementes. Além da semente o fungo pode sobreviver em
restos culturais, plantas de arroz e hospedeiros alternativos.
O fungo B. orizae é influenciado por uma série de fatores ambientais como
temperatura, umidade, luz, pH e fatores nutricionais. Segundo Bedendo & Prabhu (2005),
umidade acima de 89% e temperatura que varia entre 20º e 30º C já são suficientes para
que ocorra a infecção do patógeno. De acordo com estes autores a baixa fertilidade do
solo, especialmente com os elementos potássio, manganês, silício, ferro e cálcio, também
influencia na incidência de mancha parda. Outro elemento que influencia as plantas a
serem sensíveis à Bipolaris orizae são os níveis de nitrogênio tanto em alta quanto em
baixa concentração.
13
Escaldadura das folhas
A escaldadura das folhas, doença que ocorre no arroz principalmente na região dos
trópicos úmidos, já foi relatada no sudoeste da Ásia, no Japão, na Austrália, no Oeste da
África e nas Américas Central e Latina, causando perdas que variam de 20-30% (OU,
1985). No Brasil, foi primeiramente constatada no município de Bragança, estado do Pará,
em 1983 por Albuquerque (FARIA & PRABHU, 1980). Em condições de terras altas, a
doença foi registrada nos Estados do Amazonas, Maranhão, Piauí, Mato Grosso e Goiás,
sendo constatada também em lavouras irrigadas de Goiás, do Rio Grande do Sul e do Rio
de Janeiro (SANTOS & CAMPELO, 1977; SOUZA FILHO et al., 1979; FARIA &
PRABHU,1980).
A escaldadura das folhas causada pelo fungo cuja forma perfeita é denominada
Monographella albescens (Thümen) Parkinson, Sivanesan & C. Booth (=Metasphaeria
albescens Thümen), e a forma imperfeita Microdochium oryzae (Hashioka & Yokogi)
Samuels & Hallett; Rhynchosporium oryzae Hashioka & Yokogi]. Os conídios têm formato
de meia-lua, são constituídos de uma única célula quando jovens e de duas células
quando adultos, contendo ocasionalmente dois septos. A colônia de M. albescens
crescida em meio de cultura artificial possui uma coloração rósea, mas os conídios ao
microscópio são hialinos. A forma teleomórfica produz peritécios que possuem ostíolo e
medem de 50-180 x 40-170 mm, de coloração marrom-clara. As ascas são cilíndricas,
unitunicadas e medem de 40-65 x 10-14 mm. Os ascósporos são fusóides, levemente
curvos e possuem de três a cinco septos. Não há ainda informações sobre o ciclo de vida
deste organismo (GROTH, 1992). Até o momento foram reconhecidos como hospedeiros
naturais de M. albescens o arroz e a erva daninha pé-de-galinha (Echinochloa crus-galli
L.) como hospedeiro alternativo (FILIPPI et al., 2005). Os conídios, quando em contato
com a superfície foliar, germinam e formam apressórios sobre as células que compõem
os estômatos, local onde penetram para iniciar a colonização do tecido, provocando um
inchaço das cavidades estomatais. Em uma colonização bem sucedida, a hifa subestomatal cresce no espaço intracelular até alcançar as células do mesófilo. Após três
dias do início do processo de infecção são produzidos conidióforos que crescem para fora
dos estômatos, produzindo uma massa de esporos.
Na região de Cerrado, chuvas contínuas na época de emborrachamento provocam
alta incidência de doenças. As epidemias da doença são comuns no primeiro ano de
14
plantio após a abertura de cerrado e nas lavouras plantadas em rotação com soja. Em
arroz de várzeas a escaldadura é endêmica principalmente em condições tropicais, e se
manifesta na época de emborrachamento (FILIPPI et al., 2005). Segundo Santos et al.
(2005) a mancha parda e a escaldadura das folhas são doenças de importância
secundária no Estado do Tocantins e apenas em condições favoráveis (chuvas
excessivas e alta temperatura) podem causar prejuízos. A ocorrência de chuvas e longos
períodos de orvalhos são fatores extremamente favoráveis ao seu desenvolvimento.
Devido à prevalência destes fatores nas regiões tropicais, a escaldadura assume um
papel relevante nestas regiões (BEDENDO & PRABHU, 2005). As condições climáticas
favoráveis ao desenvolvimento da escaldadura das folhas são alta pluviosidade,
temperatura média entre 24 e 28°C, períodos prolongados de orvalho, alta densidade de
plantas e adubação nitrogenada em excesso (OU, 1985; GROTH, 1992). Danos causados
por insetos constituem uma porta de entrada para o patógeno. Sob essas condições, a
doença instala-se com facilidade e permite que novos esporos sejam produzidos nos
tecidos colonizados, iniciando-se assim um novo ciclo de infecção.
A escaldadura das folhas exibe mais de um tipo de sintoma, o mais característico
que manifesta-se quando as condições climáticas são favoráveis, podendo ser
inicialmente identificado nas extremidades apicais das folhas mais velhas ou nas bordas
das lâminas foliares. A princípio ocorre o aparecimento de manchas de coloração verdeoliva, sem margens bem definidas. As lesões na região afetada evoluem formando
sucessões de faixas concêntricas, com alternância das cores marrom-clara e escura. As
lesões coalescem, causando necrose e morte da área foliar afetada. Uma incidência
severa de escaldadura, ao causar perdas de área foliar, paralisa o crescimento das
plantas em pleno estágio de emborrachamento, afetando a quantidade e a qualidade dos
grãos que se encontram em formação nesta fase (FILIPPI et al., 2005). Normalmente, as
lavouras afetadas apresentam um amarelecimento generalizado, com as pontas das
folhas secas e altura irregular das plantas. As fontes de inoculo primário são sementes
infectadas e restos culturais. A transmissão do fungo pelas sementes infectadas provoca
uma descoloração nas plântulas, tornando-as marrons escuras (FILIPPI et al., 2005).
A variabilidade genética para resistência à escaldadura em germoplasmas de arroz
foi constatada em estudos realizados em condições controladas de casa de vegetação e
de campo (FARIA & PRABHU, 1980; PRABHU & BEDENDO, 1990; BONMAN et al.,
1990; PRABHU et al., 1996). O grau de resistência em 32 gramíneas pertencentes a 18
gêneros e 11 espécies diferentes do gênero Oryza demonstrou que dentro de um mesmo
15
gênero todas as espécies exibiram reação suscetível ou diversos graus de resistência, o
que indica somente a existência de diferenças intergenéricas (PRABHU & BEDENDO,
1982). Existem poucas informações sobre o comportamento de genótipos resistentes à
escaldadura das folhas. Porém tem sido relatado que a alta densidade de plantas e o
menor espaçamento entre linhas e doses elevadas de nitrogênio aumentam a intensidade
da doença (BEDENDO & PRABHU, 2005). Antes da implantação da cultura deve ser
observado o espaçamento e densidade adequada, bem como o uso de adubação
balanceada, principalmente em relação ao nitrogênio.
Manchas dos grãos
As manchas dos grãos estão associadas com mais de um patógeno fúngico ou
bacteriano e podem ser consideradas como um dos principais problemas da cultura do
arroz no Brasil, tanto no ecossistema de várzeas como no de terras altas. Em arroz de
terras altas, a queima das glumelas é um dos principais componentes das manchas de
grãos e, além de depreciar a aparência dos grãos, reduz também sua qualidade,
causando gessamento e quebra durante o beneficiamento (EMBRAPA, 2008). Os
principais patógenos causadores de manchas de grãos incluem Dreschslera oryzae
(Breda de Haan) Subram & Jain, Phoma sorghina (Sacc. Boerema, Dorenbosch & Van
Kesteren, Alternaria padwickii (Ganguly) Ellis, Pyricularia grisea (Sacc.) Cooke,
Microdochium oryzae (Hashioka Yokogi) Samuels and Hallet, Sarocladium oryzae
(Sawada) W. Gams, além de diferentes espécies de Drechslera, Curvularia, Nigrospora,
Fusarium, Coniothynium, Epicocum, Phythomyces e Chaetomium.
As manchas aparecem desde o início da emissão das panículas até o seu
amadurecimento.
Os sintomas são
muito
variáveis, dependendo
do
patógeno
predominante, do estádio de infecção e das condições climáticas. A queima das glumelas
em arroz de terras altas manifesta-se durante a emissão das panículas, com manchas de
coloração marrom-avermelhada nas espiguetas, idênticas às manchas causadas por
Drechslera oryzae. As manchas em forma de lente, com centro esbranquiçado e borda
marrom, aparecem quando a infecção com Phoma sorghina ocorre na fase leitosa e
pastosa, após a emissão das panículas. As glumelas dos grãos infectados com
Microdochium oryzae apresentam grande número de pontuações avermelhadas do
tamanho de cabeça de alfinete. Nos anos chuvosos, a mancha dos grãos, tem gerado
grande preocupação em função dos prejuízos causados nas lavouras arrozeiras de
16
diversos estados brasileiros, tais como Goiás (COSTA, 1991), Mato Grosso (SOUZA et
al.,1993) e Tocantins (SANTOS et al. 1994).
A mancha dos grãos reduz o rendimento dos grãos, e pode causar perdas variáveis
entre 12 e 30% no peso e redução de 18 a 22% no número de grãos cheios por panícula
(FILIPPI & PRABHU, 1998) e causar esterilidade da semente de arroz (SOLIGO et al.,
2004), dependendo da suscetibilidade de cada cultivar. A infecção da semente por B.
oryzae (D. oryzae) reduziu sua qualidade fisiológica e causou tombamento pósemergência de plântulas de arroz (MALAVOLTA et al., 2002). A avaliação de qualidade
fitossanitária de sementes mostrou que 100% dos cultivares apresentaram contaminações
com fungos causadores de manchas nos grãos (FARIAS et al., 2004). Além da qualidade
fisiológica, a qualidade industrial do arroz também é afetada pela incidência de manchas
nos grãos, o que foi observado pelo aumento no rendimento de engenho (grão inteiro)
quando realizada aplicação de fungicida visando o controle das doenças foliares do arroz
(DALLAGNOL et al., 2005; MIURA et al., 2005).
Estratégias de manejo
As doenças de importância econômica no Brasil são relativamente poucas, mas
bastante prejudiciais, tanto em arroz de sequeiro como em irrigado, e variam de acordo
com o clima e com o solo da região. A severidade das doenças depende de uma série de
condições relacionadas à resistência do hospedeiro, a presença do patótipo e à
prevalência de fatores do ambiente favoráveis ou não à doença (BEDENDO, 1997). Para
o controle eficiente das doenças do arroz, é indispensável à utilização do manejo
integrado, sendo este um desafio para produtores e técnicos. Tal manejo deve ser um
conjunto entre a utilização de cultivares resistentes, controle químico de patógenos,
nutrição das plantas, aplicação de formas corretas de irrigação, entendimento das
relações entre as culturas e plantas daninhas, preparo do solo, utilização de sementes
inspecionadas, trocas de cultivares, escalonamento de cultivo e densidade recomendada
dentre outras. Nestes trabalhos serão abordados entres as práticas utilizadas para o
manejo integrado das doenças as seguintes: cultivares resistentes; adubação equilibrada
de Nitrogênio e utilização do silício.
17
Cultivares resistentes
As práticas recomendadas para o controle da brusone nas folhas e nas panículas
correspondem a cerca de 15% do custo de produção da cultura. Portanto, a medida mais
econômica para o controle dessa doença é a utilização de cultivares resistente (CUTRIM
et al., 2007). Embora o desenvolvimento de cultivares com alto grau de resistência seja o
desejável, a resistência moderada, combinada com outras medidas de manejo, pode
fornecer um controle efetivo das doenças.
A resistência, em geral, é uma resposta do hospedeiro (Cultivar) ao patógeno
durante o processo de colonização intracelular. Os mecanismos de defesa da planta
preexistente previnem o patógeno da penetração ou previnem o desenvolvimento após a
penetração. As explicações para instabilidade da resistência dessas novas variedades
podem ser agrupadas em dois grandes grupos: sendo a primeira a exposição inadequada
dos materiais à diversidade populacional do patógeno durante os programas de
melhoramento, onde a diversidade patogênica é geralmente alta em campos
experimentais e nos locais de testes de seleção para melhoramento de cultivares. A
segunda é a alta variabilidade do fungo causador dessa doença que é composto de
patótipos, ou raças fisiológicas, com características de virulência distintas (FILIPPI et al.,
1999). A principal medida de controle, atualmente, é o uso de cultivares com resistência
vertical. Este tipo de resistência é governado por um ou poucos genes que facilmente
pode ser quebrada pelo patogéno. A pressão do inóculo sobre as cultivares resistentes
apresenta na região uma quebra rápida da resistência das cultivares, em geral de dois a
três anos (SANTOS et al., 2003b). Assim, o plantio de maiores números de cultivares
resistentes seria uma medida eficiente para reduzir os riscos e as perdas por estas
doenças (SANTOS et al., 2002). No entanto, a variabilidade desse fungo, produzindo
novas raças virulentas, tem dificultado esse trabalho. É necessário conhecer as raças
predominantes em um determinado local para que o melhorista e o fitopatologista possam
direcionar melhor suas pesquisas (CORNÉLIO et al., 2003). Dessa forma, é importante
que se faça a identificação dos patótipos e sua freqüência para auxiliar os programas de
melhoramento genético no desenvolvimento de cultivares com resistência durável.
Adubação nitrogenada
18
A disponibilidade de nutrientes no solo pode ser considerada como um dos fatores
responsáveis pela predisposição de plantas ao ataque de patógenos. Apesar da
resistência da planta ser determinada geneticamente, o meio ambiente pode alterá-lo. A
nutrição mineral é um dos fatores que mais afetam a resistência e ou susceptibilidade das
plantas às doenças bem como a virulência dos fitopatogenos (HUBER, 1994). A
deficiência e/ou o excesso de um nutriente e o desequilíbrio entre eles altera de maneira
expressiva a suscetibilidade das plantas às doenças e isto intensifica a redução na
produtividade. Certos patógenos atacam severamente plantas subnutridas, enquanto que
outros preferem plantas vigorosas. De modo geral, teores elevados de nitrogênio tendem
a aumentar a suscetibilidade.
Segundo Marschner (1986), a alta concentração de nitrogênio reduz a produção de
compostos fenólicos (fungistáticos) e de lignina nas folhas, diminuindo a resistência aos
patógenos. O nitrogênio também aumenta a concentração de aminoácidos e de amidas
no apoplasto e na superfície foliar que aparentemente têm maior influência que os
açúcares na germinação dos conídios, favorecendo o desenvolvimento das doenças
fúngicas. As pesquisas sobre efeito do nitrogênio em doenças de arroz de terras altas
apontam para um aumento da severidade da maioria das doenças com doses crescentes
do nutriente (CORNELIO et al., 2007). A utilização de doses, época de aplicação e
parcelamento, de acordo com a necessidade da planta de arroz, pode aumentar
significativamente a eficiência do uso dos fertilizantes nitrogenados (FAGERIA et al.,
2003). Quando se aplica toda a dose no plantio do arroz irrigado, o N pode ser
parcialmente perdido por lixiviação, devido à inundação (FAGERIA et al., 2003), ou até
mesmo volatilizar em condições de terras altas. Segundo Fageria et al. (1997) o uso
inadequado das doses e época de aplicação do N, além de reduzir a produção aumenta a
incidência de doenças nas culturas.
Adubação silicatada
O silício não é considerado um elemento essencial às plantas, mas pode ter efeitos
benéficos a várias culturas (EPSTEIN, 1999). Atua no crescimento, no incremento da
produção e no grau de resistência de plantas de arroz a diversos fatores causadores de
estresse (BARBOSA FILHO et al., 2000). No Brasil, são cultivados menos de 3 milhões de
hectares de arroz, com rendimento médio de 4,0 t/ha. Entre os fatores responsáveis por
esta baixa produtividade destacam-se a baixa fertilidade do solo, a alta suscetibilidade do
19
arroz à brusone, mancha parda e mancha nos grãos. O silício tem sido demonstrado
como elemento útil para o arroz, capaz de aumentar o rendimento desta cultura através
da diminuição da toxidez de Fe e Mn e do aumento da disponibilidade de P, devido a sua
liberação dos fosfatos de Fe (OKUDA & TAKAHASHI, 1965; JONES & HANDRECK,
1967; LIAN, 1976; MA & TAKAHASHI, 1990a, 1990b e 1991). Além desse efeito do Si no
solo, vários pesquisadores demonstraram que ele também está relacionado com a reação
do arroz a várias e importantes doenças, tais como a brusone, causada por Pyricularia
grisea, escaldadura, causada por Microdochium oryzae, mancha parda, causada por
Bipolaris oryzae (ELAWAD & GREEN JR., 1979; KIM & LEE, 1982; ALESHIN et al., 1987;
DATNOFF et al., 1990, 1991, 2001). A incidência de doenças é menor quando o teor de
Si no tecido da planta é maior (DATNOFF et al., 1990, 1991, 2001; OSUNA-CANIZALES
et al., 1991; KORNDORFER et al., 1999; SANTOS et al., 2003a). Na cultura do arroz, o
acúmulo de Si pode exceder ao de todos os macronutrientes, e alcançar teores foliares
próximos a 10 kg dag kg‑1 (ZANÃO JÚNIOR, 2007). A adubação com Si pode eliminar ou
reduzir o número de aplicações com fungicidas durante o ciclo da cultura. Isto ocorre
porque no arroz, o Si deposita-se em maior proporção abaixo da cutícula, formando uma
camada de sílica, contribuindo para fortalecer a planta e dificultar a penetração de hifas
de fungos (MA & TAKAHASHI, 2002). As plantas cultivadas variam quanto aos teores de
Si presente no tecido vegetal. Sendo que as plantas superiores podem ser classificadas
em relação ao acumulo de Si, e relação Si/Ca na matéria seca como acumuladoras,
intermediarias e não acumuladoras (MIYAKE & TAKAHASHI, 1983). Algumas gramíneas
como o arroz e a cana-de-açúcar apresentam grande acúmulo de Si, sendo consideradas,
portanto, como plantas acumuladoras de Si (KORNDÖRFFER et al. 2003).
Para a aplicação do Si na cultura do arroz predomina os silicatos de cálcio e
magnésio ao solo, que além de fontes desse elemento são corretivos da acidez
(BARBOSA FILHO et al., 2000). As principais características de uma fonte de Si para fins
de uso na agricultura são: alto conteúdo de Si solúvel, propriedades físicas adequadas,
facilidade para a aplicação mecanizada, pronta disponibilidade para as plantas, baixo
custo, relações e quantidades de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) equilibradas e ausência de
metais pesados. Muitas escórias de siderurgia possuem tais características, e algumas
delas são fontes promissoras de Si disponíveis (KORNDÖRFER et al., 2003).
Diversos pesquisadores têm observado efeito positivo na utilização de silício na
agricultura, especialmente nas gramíneas, principalmente sobre o controle de doenças,
aumento da resistência mecânica das células, aumento da resistência das plantas ao
20
ataque de insetos e redução da transpiração, aumentando a tolerância ao déficit hídrico
(TAKAHASHI, 1978; DATNOFF et al., 1991; DATNOFF et al., 1992; LANA et al., 2003).
Dentre os nutrientes minerais utilizados no manejo de doenças o silício destaca-se por
reduzir a severidade de importantes doenças em várias culturas (EPSTEIN, 1999). A
polimerização de silício na superfície inferior da folha, processo denominado silificação, é
comum em gramíneas (LUX et al., 2002). É evidente que o Si decresce a severidade de
várias doenças em culturas como arroz, pepino, trigo, soja, videira, morango, feijão, café e
cana-de-açúcar (DANOFF et al., 1997; BELANGER et al., 2003; KANTO et al., 2004)
Pesquisas mais recente realizadas em solos orgânicos no Sul da Flórida
demonstraram que a adubação com Si reduziu a incidência da brusone em 17 a 31% e
mancha parda de 15 a 32% em relação ao tratamento que não recebeu Si (DATNOFF et
al., 1990; 1991). Datnoff et al. (1997) constataram significante redução na severidade da
mancha-parda em um Histossolo, com a aplicação de Si, através de escorias. Berni
(2001) verificou redução na severidade da brusone nas folhas de arroz com utilização de
casca de arroz e suas cinzas. O Si também é capaz de aumentar o nível de resistência de
genótipos de arroz suscetíveis a brusone para níveis semelhantes aos encontrados em
genótipos resistentes (RODRIGUES et al., 2001).
No Japão, 25% da área cultivada com arroz recebem anualmente adubações
com silicato de cálcio que variam de 0,5 a 1,0 t. ha-1, embora a quantidade recomendada
seja de 1,5 a 2,0 t. ha-1 (KORNDÖRFFER et al., 1999). O aumento na produção de grãos
de arroz, decorrente da aplicação de Si, tem sido verificado em vários trabalhos. Datnoff
et al. (2001), trabalhando com arroz inundado durante o período de 1992-1996,
concluíram que houve aumento médio de 1.007 t. ha-1, na produção de grãos, nas
parcelas que receberam Si na forma de Silicatos (médias de 23 experimentos de campo).
Faria (2000) também, constatou aumento na produtividade de arroz em função das doses
de Si aplicado. Independente do tipo de solo utilizado, houve aumento linear da produção
de grãos que variou de 38,6 para 54,3 g.vaso-1 no Neossolo Quartzarênico de 60,6 para
79,0 g. vaso-1 no Latossolo Vermelho-amarelo, respectivamente para as doses e 600 kg
ha-1de silício.
Segundo Osuna-Canizales et al. (1991), o efeito do Si sobre as doenças do arroz é
ainda mais marcante quando o mesmo é adubado com doses elevadas de nitrogênio.
Inadequações quanto à dosagem e época de aplicação do N, além de reduzir a produção,
aumentam a incidência de doenças nas culturas (FAGERIA et al., 1997). A adubação
nitrogenada deixa o arroz mais sensível ao ataque da P. grisea (SANTOS et al., 2003a).
21
A influência do N sobre a brusone varia de acordo com a quantidade, a forma disponível e a
suscetibilidade da planta (HUBER & WATSON, 1974).
Existe pouca literatura disponível no país a respeito do estudo da interação do silício
com o nitrogênio em condições de campo. Muitos estudos são divergentes e desta forma, a
interação silício-nitrogênio ainda é motivo de investigação. Wallace (1989) observou que o
incremento da adubação nitrogenada provocou redução nos teores de Si nas plantas de
arroz e aveia. Há tendências de aumento em produtividade devido a aplicação de N na
presença de adubação silicatada (SAVANT et al., 1997). Santos et al (2003a), não observou
diferença na interação entre o nitrogênio e silício, possivelmente devido às elevadas doses
utilizadas em seu experimento. Muad (2003) afirmou que não houve influência do silício no
acúmulo de matéria seca, produtividade de grãos e teores de nitrogênio na planta de arroz.
Coleção nuclear
A base genética do arroz de terras altas é estreita, sendo que 81% do „pool‟ gênico
das cultivares liberadas no período 1971–1993 foram oriundos de apenas onze ancestrais
(MONTALBAN et al., 1998). A ampliação da base genética das cultivares de arroz tem
sido proposta como estratégia para se obter maiores produtividades e maior nível de
resistência aos principais patógenos, tais como brusone. Uma das alternativas para isso é
usar a diversidade presente na coleção de germoplasma, especialmente entre as
variedades tradicionais, que têm sido pouco usadas no melhoramento genético. Uma
alternativa para aumentar o uso desses materiais é a formação de coleções nucleares.
Definidas como um conjunto limitado de acessos que representam, com um mínino de
repetitividade, a diversidade genética de uma espécie cultivada e seus parentais
selvagens (FRANKEL, 1984). Essa estratégia permite priorizar e concentrar a aplicação
de recursos de modo a formar uma base de informação mais completa sobre o conjunto
de acessos, o que possibilita o uso desses (ABADIE et al., 2005). Segundo esses autores
as coleções de germoplasma foram estabelecidas para preservar a diversidade genética
existente, antes que muita dessa diversidade fosse perdida definitivamente. A coleção
nuclear de Arroz do Brasil está formada por 550 acessos (5,6% da coleção inteira), sendo
308
variedades
tradicionais,
94
linhagens/cultivares
melhoradas
e
148
cultivares/linhagens introduzidas (ABADIE et al., 2005). Neste mesmo trabalho verificouse que dos 308 acessos de variedades tradicionais definidas tinham a seguinte
22
composição: 77 acessos de várzeas, 83 acessos de várzeas e 148 acessos são do
sistema terras altas.
LITERATURA CITADA
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31
CAPÍTULO I
AVALIAÇÃO DE CARACTERES AGRONÔMICOS E DE RESISTÊNCIA ÀS
PRINCIPAIS DOENÇAS DE UMA COLEÇÃO NUCLEAR DE ARROZ DE
TERRAS ALTAS NO SUL DO ESTADO DO TOCANTINS
32
RESUMO
O arroz é cultivado e consumido em todos os continentes e desempenha papel
estratégico tanto no aspecto econômico quanto social. No Tocantins, o arroz de terras
altas apresenta baixa produtividade, atingindo 40% do que produz o arroz irrigado. Entre
os fatores responsáveis estão o baixo potencial genético das variedades associado à alta
suscetibilidade às doenças que ocorrem na região. Diante destes fatos este trabalho teve
por objetivo avaliar uma coleção de germoplasma de arroz de terras altas quanto aos
caracteres agronômicos e de resistência às principais doenças no Sul do estado do
Tocantins. O ensaio foi instalado em condições de terras altas no Município de Formoso
do Araguaia. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com
noventa tratamentos (genótipos) e três repetições. Entre as características agronômicas
avaliou-se a floração média, altura das plantas e a produtividade. Também foram
avaliadas as principais doenças representadas pela brusone foliar e de panículas,
mancha-parda e escaldadura das folhas, além de manchas dos grãos. De acordo com a
análise estatística os quadrados médios evidenciaram diferença significativa para todas
as características estudadas. Este fato indicou que existe variabilidade genética entre
genótipos estudados. A altura de plantas variou de 0,78 m a 1,48 m e o ciclo médio de
floração de 68 a 145 dias. Os resultados obtidos pelo teste de agrupamento de médias de
Scott-Knott indicaram que existe alta variabilidade na produtividade e na resistência às
doenças. Nenhum dos genótipos apresentou imunidade a essas doenças. Com relação à
análise de grupos com padrões de comportamentos similares pelo Método de Tocher,
com base na severidade ou incidência das doenças e produtividade de 90 genótipos de
arroz de terras altas, utilizando-se a Distância Generalizada de Mahalanobis, verificou-se
a formação de 10 grupos onde foram alocados os genótipos com caracteres distintos. As
variáveis que mais contribuíram para a diversidade genética foram a produtividade
(51,96%), incidência de brusone nas panículas (25,46%), severidade de brusone nas
folhas (9,33%) e a mancha de grãos (7,09%). Estes resultados indicam a existência de
variabilidade genética significativa para estes caracteres nos genótipos. As variáveis que
menos contribuíram para a divergência genética encontrada foram a severidade de
escaldadura das folhas (2,17%) e a mancha parda (3,97%).
Palavras-chave: Oryza sativa, Pyricularia grisea, Bipolaris oryzae, Monographella
albescens, germoplasma.
33
ABSTRACT
Evaluation of agronomic characters and resistance to the main diseases of a
nuclear collection of upland rice at the South of Tocantins State
The rice is cultivated and consumed in all the continents and it has strategic importance on
its economic and social aspects. In the state of Tocantins, upland rice presents low yield,
around 40% when compared to irrigated rice. Some of the causes are related to the low
genetic potential of the varieties associated with a high disease susceptibility, which
occurs at the region under study. In this way, this work aimed to evaluate the agronomic
characters and resistance to the main diseases of the germplasm collection of upland rice
at the South of Tocantins State. The experiment was carried out at upland land at
Municipality of “Formoso do Araguaia”. The experimental design was completely
randomized blocks with ninety treatments (genotypes) and three replicates. The
agronomic characters evaluated consisted of the average of blossom days, plants weight
and yielding. The main diseases (leaf blast, panicle blast, brown spot, leaf scald and grain
spot) were evaluated, as well. The Mean Square showed significantly differed for all
studied characters. This fact shows that the genetic variability of the studied genotypes
exists. The plant weight varied from 0, 78 m to 1, 48 m and average of blossom days from
68 to 145 days. The results obtained with the test Scott-Knott showed that the high
variability exist in the yielding and diseases resistance. None genotypes presented
immunity in the evaluated diseases. Cluster analyze (Tocher Method based on
Mahalanobis distance), on yield and severity or incidence of diseases of the 90 genotypes,
showed that the arrangement of 10 groups of the genotypes with distinct characters. The
variables that contributed to genetic diversity were yield (51,96%), panicle blast incidence
(25,46%), leaf blast severity (9,33%) and grain spot severity (7,09%). Results showed that
the genotypes presented a significant genetic variability in such characters. The variables
that lesser contributed to the genetic divergence were the severity of leaf scald (2,17%)
and brown spot (3,97%).
Keywords: Oryza sativa, Pyricularia grisea, Bipolaris oryzae, Monographella albescens,
germplasm.
34
INTRODUÇÃO
Cultivado e consumido em todos os continentes, o arroz (Oryza sativa L.) destaca-se
pela produção e área de cultivo, desempenhando papel estratégico tanto no aspecto
econômico quanto social. No Estado do Tocantins, durante a safra agrícola 2007/2008,
foram cultivados cerca de 53 mil hectares de arroz irrigado, com rendimento médio de
4.481 kg ha-1, enquanto que o arroz cultivado em sistema de terras altas teve área
plantada de 107 mil hectares e a produtividade alcançou apenas 1.828 kg ha-1 (CONAB,
2009). A associação do plantio de cultivares de estreita base genética em extensas áreas
de cultivo é um risco para os rizicultores. A ampliação da base genética das cultivares de
arroz do Brasil tem sido proposta como estratégia para se romper, a médio e longo prazo,
o atual patamar de produtividade e evitar a vulnerabilidade genética. Uma das alternativas
para isso é usar a diversidade presente na coleção de germoplasma, especialmente,
entre as variedades tradicionais que têm sido pouco usadas no melhoramento genético
(ABADIE et al., 2005).
Segundo Rangel et al. (1994), nas condições do Tocantins sob umidade e
temperatura alta as lavouras de arroz estão sujeitas à maior pressão de doenças e
pragas, existindo o risco da vulnerabilidade genética. Atualmente, no sistema de terras
altas as cultivares Maravilha, Primavera e Curinga estão entre as mais plantadas, embora
tenham como principal limitação a suscetibilidade as doenças. A escassez de cultivares
constitui problema limitante para o cultivo do arroz no estado do Tocantins (SANTOS et
al., 2002).
A brusone, cujo agente causal é Pyricularia grisea (Cooke) Sacc.[=Magnaporthe
grisea (Herbert) Barr], é a doença do arroz mais expressiva no Brasil e no mundo,
provocando perdas significativas no rendimento das cultivares suscetíveis. Embora esta
doença ocorra em todo território brasileiro os prejuízos são variáveis, sendo maiores em
arroz de terras altas na região Centro-Oeste e no estado do Tocantins (PRABHU et al.,
2002).
A alta incidência de brusone e os constantes veranicos em algumas épocas do ano
contribuem na baixa produtividade do arroz de terras altas (PRABHU et al., 2002). Nos
35
anos chuvosos, a mancha dos grãos, causada por um complexo de fungos, formado
principalmente por Drechslera, Rhynchosporium, Alternaria, Nigrospora, Pyricularia e
Phoma, tem gerado grande preocupação em função dos prejuízos causados nas lavouras
arrozeiras de diversos estados brasileiros, tais como Goiás (COSTA, 1991), Mato Grosso
(SOUZA, 1993) e Tocantins (SANTOS et al., 1994). Além da baixa resistência das
cultivares aliada a baixa eficiência, em geral, de fungicidas de parte aérea, assim como no
tratamento de sementes, o que contribui para o encarecimento do processo de produção
e aumenta o prejuízo causado pelas doenças (PRABHU et al., 1995; SANTOS, 1996;
BEDENDO, 1997). A mancha-parda e a escaldadura das folhas, causadas pelos fungos
Bipolaris oryzae e Monographella albescens, respectivamente, são doenças de
importância secundária no estado do Tocantins e apenas em condições climáticas
favoráveis à sua disseminação (chuvas excessivas e alta temperatura) podem causar
prejuízos significativos (SANTOS et al., 2005).
Desta forma considerando-se a importância do arroz de terras altas no Estado, a
seleção de cultivares adequada às condições edafoclimáticas do Tocantins torna-se
prioritária nas instituições de pesquisa agrícola. Diante destes fatos, realizou-se o
presente trabalho com o objetivo de avaliar uma coleção de germoplasma de arroz de
terras altas quanto aos caracteres agronômicos e de resistência às principais doenças no
sul do estado do Tocantins.
MATERIAL E MÉTODOS
O ensaio foi conduzido no ano agrícola 2007/2008, em área experimental do
Campo de Apoio à Pesquisa e Desenvolvimento Agrícola, localizado na região sul do
estado Tocantins, no Município de Formoso do Araguaia. Os genótipos avaliados
constaram de linhagens e cultivares constituintes de uma coleção nuclear, cedidos pela
EMBRAPA Arroz e Feijão. O solo da área experimental foi classificado como Latossolo
Vermelho Amarelo Distrófico (LVAd), de acordo com a EMBRAPA (2006). Os resultados
da análise de solo de amostras coletadas a 0-20 cm de profundidade revelou os seguintes
valores: 4,9 pH (CaCl2); 0,20 cmolc.dm-3 de Al; 5,92 cmolc.dm-3 de H+Al; 2,05 cmolc.dm-3
de Ca+Mg; 0,26 cmolc.dm-3 K ;15,8 mg.dm-3 de P; 2,51 cmolc.dm-3 de CTC; 2,3 g.dm-3 de
M.O. e 28,10 de saturação por bases, segundo o método preconizado pela EMBRAPA
(1997).
36
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com noventa
tratamentos (Tabela 1) e três repetições. Cada parcela foi representada por quatro linhas
de 5m de comprimento e com espaçamento de 0,3m entre linhas. A densidade de
semeadura foi de 80 sementes por metro linear. A adubação de plantio foi feita no sulco
com 12, 90, 48 e 20 kg ha-1 de N, P2O5, K2O e sulfato de zinco, respectivamente. Aos 45
dias após o plantio (DAP), fez-se cobertura com 40 kg ha-1 de N. O controle de plantas
daninhas foi efetuado com oxadiazon, na dose de 1000g i.a.ha -1 em pré-emergência, e
aos 40 DAP realizou-se uma capina manual.
As avaliações agronômicas foram feitas de acordo com as recomendações do
Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT, 1983). Para determinação da floração
média, levou-se em consideração o número de dias decorridos da semeadura até a
floração, com 50% das panículas abertas. A altura das plantas foi obtida na fase de grão
leitoso, medindo-se o comprimento do colmo principal a partir do solo até a extremidade
da panícula. A produtividade de cada tratamento foi determinada pela coleta e pesagem
dos grãos das duas fileiras centrais de cada parcela (2,0m2) e os resultados foram
transformados para quilogramas por hectare (kg ha-1).
Com relação às doenças, foi feita inicialmente, aos 50 DAP, avaliação de
severidade de brusone das folhas. As avaliações de severidade de escaldadura das
folhas, mancha-parda e mancha dos grãos como também a incidência da brusone das
panículas foram realizadas com cerca de 10 dias antes da colheita para se evitar a
contaminação por organismos saprófitas. Para a severidade de escaldadura das folhas e
mancha-parda, foi empregada a seguinte escala de notas (CIAT, 1983): 0 = sem sintomas
da doença; 1 = < 1% do tecido doente; 3 = 1 a 5% do tecido doente; 5 = 6 a 25% do
tecido doente; 7 = 26 a 50% do tecido doente; 9 = mais de 50% do tecido doente. Para a
mancha dos grãos, em laboratório, cerca de 500 sementes por parcela, após serem
degranadas das panículas, foram utilizadas na quantificação da severidade, conforme a
seguinte escala de notas (Santos et al., 2000): 0 = grão sadio; 1 = pontuações do
tamanho de cabeça de alfinete; 2 = manchas bem definidas com 25 a 50% de área do
grão manchada; 3 = 51 a 75% de área coberta com manchas; e 4 = 76 a 100% da área
doente. Para avaliação da incidência de brusone das panículas foram amostrados um
total de 100 perfilhos por parcela. O resultado foi obtido por meio do cálculo da razão do
número de panículas doentes sobre o total de panículas avaliadas.
37
Tabela 1. Identificação de genótipos de arroz de terras altas constituintes do Banco de
Germoplasma (B.G) da coleção nuclear da EMBRAPA arroz e feijão
Número do tratamento
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
Nome comum
Código do B.G.
CATETO SEDA
MARUIM
CAJUEIRO LISO
ENCHE TULHA
FORMOSA
ARROZ MARANHÃO
PAULISTA DOURADO
MARUIM LIGEIRO
MARANHÃO VERDADEIRO
AMARELO LIGEIRO
PUTECA
COMUM CREOLO
PRATÃO GOIANO
PRATA BRANCO
PALHA MURCHA
CANO ROXO
CHATÃO VERMELHO
LIGEIRO
SANTO AMÉRICO
VERMELHO
CACHO DUPLO
NENÉN
AMARELÃO DOURADÃO
BREJEIRO NENEZINHO
BREJEIRO
QUEBRA CACHO
BICO DE ROLA
MURUIM BRANCO
DOURADÃO/ AMARELÃO
IGUAPÉ SEM ARISTA
VERMELHÃO
SAMANBAIA AMARELA
SAMANBAIA
PAULISTA
ARROZ CAROLINO
ARROZ CATETÃO
GERGELIM
ARROZ DO SUL
ARROZ BRANCO BICO PRETO
BRANCO 4 MESES
ARROZ CABELUDO
CARIOCA/ RABO DE CARNEIRO
CAIAPO
MESES BRANCO / 3 MESES
BRANQUINHO
4 MESES ANTIGO
NOVENTINHA
CAROLINA
ARROZ DO MARANHÃO
ARROZ ROXO OU CAQUI
LEGITINO
BICO GANGA CANA ROXA
ARROZ LIGEIRO
ARROZ PIRIQUITO
ARROZ SANTA INÊS
CATETÃO
ARROZ CANELA DE FERRO
CA780044
CA780059
CA780158
CA780033
CA780170
CA780202
CA780287
CA780299
CA780301
CA780308
CA780217
CA780329
CA780336
CA780261
CA790032
CA780281
CA790282
CA790301
CA780295
CA790328
CA780324
CA790346
CA800068
CA800081
CA800082
CA800091
CA800127
CA790337
CA800020
CA800034
CA800150
CA810050
CA810038
CA820069
CA820103
CA830133
CA840023
CA840049
CA860089
CA870050
CA840058
CA870056
CNA 6187
CA870078
CA870092
CA870109
CA870139
CA870152
CA870175
CA870177
CA880010
CA880053
CNA0005659
CA880093
CA870064
CA880081
CA980023
38
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
AGULHA ESAV
CATALÃO
CARREON
MAKOUTA
BEIRA CAMPO DOURADO
PICO NEGRO
DOURADÃO
ARROZ AGULHINHA
ARROZ COMPRIDO
JAPONES
AGULHINHA VERMELHO
ARROZ TORO GRAUDO
ARROZ PINDARÉ
REXORO
64 DIAS
PIEDAD
AGULHINHA IPAMERI
ARAÇATUBA
BURITI VERMELHO
BRS CURINGA
BRS PEPITA
BRS MONARCA
BRS SERTANEJA
BICO GANGA CURTO
BRS PRIMAVERA
CHORINHO
BRA02601
BRA01506
BRA02535
BRA042156
BRA042160
BRA032051
BRA032033
CNA0000027
CNA0000937
CNA0001420
CNA0004487
CNA0005667
CNA0004623
CA800015
CA800178
CA870068
CA940003
CA970012
CA980005
CA980029
CNA0002878
CNA0003275
CNA0004510
CNA0008429
CA780357
CA790176
CNA8812
CNA9019
CNA9045
CNA11163
CA860127
CNA8070
CNA800100
BRA02601
BRA01506
BRA02535
BRA042156
BRA042160
BRA032051
BRA032033
Todos os dados obtidos, exceto floração e altura de plantas, foram submetidos à
análise de variância. Realizou-se o teste de agrupamento Scott-Knott das médias em
todas as características (Scott & Knott, 1974). Posteriormente, foi realizada análise
multivariada para a separação dos genótipos, utilizando-se a análise de agrupamento pelo
Método de Tocher (Rao, 1952), baseado na distância generalizada D2 de Mahalanobis. A
contribuição relativa de cada variável na determinação da dissimilaridade genética foi
detectada por meio da metodologia proposta por Singh (1981). Todas as análises
estatísticas foram realizadas com a utilização do programa computacional Genes (Cruz,
2006a, 2006b).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Avaliando-se os resultados obtidos (Tabela 2), encontram-se os quadrados médios
para o efeito de blocos, genótipos e de resíduos, provenientes da análise de variância
39
para as seis características estudadas. Os quadrados médios evidenciaram diferença
significativa para todas as características (p≤0,05). Este fato indica que existe
variabilidade genética entre genótipos estudados, ou seja, os genótipos comportaram-se
de maneira diferenciada, o que possibilitou o processo de caracterização dos mesmos.
Tais resultados sugerem que todas as características estudadas foram importantes para
identificação da divergência genética entre eles.
Tabela 2. Resumo da análise de variância de brusone na folha (BF), mancha parda (MP),
escaldadura (ESCAL), mancha dos grãos (MG), brusone na panícula (BP) e produtividade
em kg ha-1 (PROD)
F.V
Blocos
Genótipos
Resíduo
Media
CV(%)
CVg/CVe
GL
2
BF
144,14
MP
33,88
Quadrados Médios
ESCALD
MG
18,54
0,07
BP
15,01
89
178
10,55 *
0,90
4,70
20,19
1,89
3,01 *
1,11
6,34
16,67
0,75
4,98 *
1,06
4,17
24,75
1,11
77,19 *
2,54
10,12
15,75
3,13
1,50 *
0,16
2,19
18,50
1,65
PROD
31445,60
545806,11 *
8703,36
675,46
13,81
4,54
CVg/CVe = Coeficiente de variação genética/Coeficiente de variação experimental *significativos a 5%
de probabilidade, respectivamente, pelo teste F.
As médias dos genótipos em relação às características analisadas encontram-se
apresentadas na Tabela 3. Os resultados obtidos pelo teste de agrupamento de médias
de Scott-Knott, para as seis características, evidenciaram que existe alta variabilidade na
resistência à brusone foliar, escaldadura das folhas, mancha parda, mancha dos grãos e
brusone das panículas.
A altura de plantas variou de 0,78 m a 1,48 m e o ciclo médio de floração de 68 a
145 dias. A partir destes dados pode-se inferir que, provavelmente sob condições normais
de plantio em áreas comerciais, haveria dificuldades de realizações dos tratos culturais
para aqueles genótipos com estatura superior a 1,00 m; além de que nessas áreas onde a
condução da lavoura é menos controlada, as plantas podem estar mais sujeitas a dose
elevadas de nitrogênio e espaçamento adensado. Estas condições resultam no maior
crescimento em altura e menor diâmetro de colmos das plantas que, associado a ventos
fortes, provoca o acamamento. Plantas acamadas dificultam a colheita mecanizada, uma
vez que a plataforma da colheitadeira não alcança as panículas de colmo deitados.
Atualmente, os programas de melhoramento têm preferência por plantas com altura em
40
torno de 0,90 m para evitar tais situações que resultam em prejuízos aos rizicultores. Com
relação ao ciclo deve-se evitar nas nossas condições plantas com floração acima de 100
dias, pois estas ficam mais sujeitas aos frequentes veranicos. No sistema de terras altas,
o produtor, na maioria das vezes, depende de chuvas para conduzir as lavouras.
Na avaliação das doenças, com relação à severidade da brusone foliar (Tabela 3),
ocorreu a formação de cinco grupos pelo teste de agrupamento de médias de Scott-Knott,
representada pelas letras de “a” até “e”, nas colunas. Observou-se, também que 80% dos
genótipos obtiveram notas de severidade superior a 3,0 sendo consideradas suscetíveis.
No entanto, na cultura do arroz irrigado e estudando outros genótipos, resultados
diferentes foram obtidos por Santos et al. (2000, 2002, 2005), onde verificaram resistência
em mais de 80% dos genótipos avaliados em condições experimentais. . Sabe-se que as
condições climáticas influenciam diretamente no nível de severidade da brusone e de
outras doenças.
Tabela 3. Médias do número de dias para o florescimento (NDF), altura das plantas (AP)
brusone na folha (BF), escaldadura (ESCAL), mancha Parda (MP), mancha dos grãos
(MG), brusone na panícula (BP) e produtividade (PROD) em kg ha-1 na safra 2007/2008
em Formoso do Araguaia-TO
No tratamento
63
90
10
82
72
78
84
35
87
89
13
85
21
46
51
60
42
47
83
71
5
49
39
77
43
40
45
55
NDF
AP
BF*
ESCAL*
MP*
MG*
BP*
PROD*
83
84
80
95
68
88
83
75
95
96
80
94
79
99
108
128
95
99
118
125
100
109
98
95
89
108
77
85
104
90
100
110
90
98
78
95
99
98
112
99
108
111
112
120
110
111
122
115
83
112
111
90
100
115
99
88
5,0 c
1,0 e
5,6 c
3,0 d
5,0 c
1,0 e
1,0 e
5,0 c
1,0 e
3,0 d
4,3 c
1,0 e
4,3 c
3,6 d
3,6 d
3,0 d
7,6 a
7,6 a
5,0 c
7,0 b
5,6 c
3,6 d
4,3 c
3,6 d
1,0 e
5,6 c
4,3 c
5,0 c
6,3 b
5,0 b
6,3 b
5,0 b
7,6 a
4,3 b
6,3 b
5,6 b
7,0 a
6,3 b
6,3 b
4,3 b
7,6 a
7,0 a
5,6 b
5,6 b
6,3 b
5,6 b
7,0 a
5,0 b
5,0 b
5,6 b
5,6 b
5,6 b
6,3 b
6,3 b
7,0 a
5,6 b
5,6 c
3,0 d
4,3 d
3,0 d
4,3 d
5,0 c
3,0 d
5,0 c
5,0 c
3,0 d
4,3 d
3,0 d
7,0 b
3,6 d
3,6 d
3,6 d
3,0 d
4,3 d
3,0 d
3,6 d
3,0 d
5,6 c
7,0 b
4,3 d
3,0 d
4,3 d
4,3 d
5,0 c
3,0 c
1,0 e
1,3 e
2,0 d
2,3 d
2,0 d
1,0 e
2,3 d
1,0 e
1,6 d
2,3 d
1,3 e
2,0 d
2,0 d
2,0 d
2,6 c
3,3 b
1,6 d
2,3 d
2,0 d
2,6 c
2,0 d
3,3 b
1,6 d
2,3 d
2,0 d
2,0 d
2,0 d
12,0 e
7,3 g
16,6 c
16,6 c
19,3 b
11,3 e
8,6 f
8,0 f
9,3 f
13,3 d
19,3 b
11,3 e
3,0 h
12,0 e
4,0 h
4,6 h
8,0 f
8,6 f
8,0 f
5,3 h
7,3 g
4,6 h
6,6 g
5,3 h
8,6 f
4,6 h
11,3 e
12,6 e
2006,6 a
1923,3 a
1616,6 b
1592,0 b
1442,0 c
1411,3 c
1395,3 c
1375,3 c
1283,3 c
1257,6 c
1220,0 d
1204,3 d
1192,3 d
1148,6 d
1032,0 e
1025,3 e
1019,6 e
1002,0 e
985,6 e
979,3 e
963,6 e
944,3 e
940,0 e
915,3 f
903,3 f
870,0 f
868,6 f
846,3 f
41
26
44
68
58
16
9
54
27
86
88
14
62
38
59
11
79
6
81
52
24
7
34
12
70
80
8
36
4
17
50
67
41
73
48
53
3
61
22
56
25
29
19
64
33
23
31
32
37
69
57
1
15
76
75
30
115
83
120
113
102
113
115
110
110
98
111
82
112
90
98
84
115
120
112
130
80
109
83
115
90
79
113
115
115
88
109
105
130
124
80
109
119
110
112
127
135
110
119
114
115
114
118
112
107
88
89
110
120
144
110
148
98
119
111
125
114
110
130
112
110
100
81
129
98
115
83
113
127
125
130
97
120
100
120
90
94
120
140
120
89
91
119
120
100
95
130
123
120
120
143
106
124
120
118
123
120
124
119
128
100
110
99
100
130
140
3,0 d
5,0 c
6,3 b
4,3 c
5,0 c
5,0 c
5,6 c
2,3 d
1,0 e
1,0 e
5,6 c
4,3 c
6,3 b
4,3 c
5,0 c
1,0 e
1,0 e
4,3 c
5,6 c
4,3 c
5,6 c
3,6 d
7,0 b
7,6 a
1,0 e
6,3 b
5,0 c
3,0 d
5,6 c
5,6 c
7,0 b
5,0 c
6,3 b
5,0 c
3,0 d
5,0 c
3,6 d
4,3 c
2,3 d
7,0 b
5,6 c
6,3 b
5,6 c
5,0 c
5,0 c
6,3 b
5,6 c
7,0 b
3,6 d
6,3 b
5,0 c
5,0 c
3,6 d
5,0 c
6,3 b
6,3 b
5,6 b
5,6 b
6,3 b
7,0 a
6,3 b
6,3 b
7,0 a
3,0 b
8,3 a
7,6 a
7,6 a
5,6 b
7,6 a
7,6 a
7,0 a
7,6 a
7,6 a
5,6 b
6,3 b
6,3 b
5,6 b
7,6 a
6,3 b
6,3 b
5,0 b
7,0 a
6,3 b
5,6 b
7,6 a
6,3 b
6,3 b
6,3 b
6,3 b
7,6 a
5,6 b
8,3 a
7,0 a
5,6 b
6,3 b
5,6 b
6,3 b
7,0 a
7,0 a
7,0 a
5,6 b
6,3 b
7,0 a
7,6 a
7,0 a
6,3 b
7,6 a
6,3 b
5,6 b
5,6 b
3,6 d
5,0 c
3,6 d
3,6 d
4,3 d
4,3 d
3,6 d
3,6 d
3,0 d
4,3 d
7,0 b
5,0 c
4,3 d
9,0 a
3,0 d
3,0d
3,6 d
3,6 d
3,6 d
3,0 d
3,6 d
3,0 d
6,3 c
5,6 c
3,6 d
5,0 c
3,0 d
3,6 d
3,0 d
9,0a
3,6 d
3,6 d
3,0 d
3,6 d
5,0 c
3,6 d
3,0 d
4,3 d
3,0 d
3,6 d
3,0 d
3,6 d
4,3 d
3,6 d
3,6 d
3,6 d
5,0 c
3,0 d
5,6 c
5,6 c
3,6 d
3,0 d
4,3 d
3,0 d
3,0 d
1,0 e
1,3 e
2,0 d
2,3 d
2,0 d
2,0 d
2,3 d
2,0 d
1,6 d
1,0 e
2,6 c
2,3 d
2,3 d
1,0 e
2,6 c
1,6 d
2,6 c
3,0 c
3,0 c
2,0 d
2,0 d
2,0 d
2,0 d
4,0 a
1,0 e
2,3 d
1,6 d
1,3 e
2,6 c
2,0 d
3,3 b
3,3 b
3,0 c
2,0 d
1,3 e
2,6 c
2,0 d
3,0 c
1,0 e
2,0 d
2,0 d
2,6 c
3,3 b
4,0 a
3,0 c
3,0 c
3,3 b
2,3 d
3,3 b
2,0 d
2,0 d
1,3 e
2,6 c
3,0 c
2,0 d
8,6 f
21,3 b
9,3 f
6,6 g
10,0 f
9,3 f
8,0 f
14,6 d
6,0 g
4,6 h
10,0 f
20,0 b
8,0 f
14,0 d
14,0 d
8,0 f
12,0 e
9,3 f
4,6 h
7,3 g
15,3 c
6,6 g
10,0 f
1,0 i
19,3 b
20,0 b
8,6 f
12,6 e
4,6 h
8,6 f
9,3 f
8,0 f
10,0 f
7,3 g
30,0 a
10,0 f
8,6 f
7,3 g
8,6 f
3,3 h
14,0 d
8,0 f
6,6 g
6,0 g
10,0 f
8,0 f
4,6 h
16,0 c
15,3 c
12,0 e
7,3 g
6,0 g
6,0 g
8,0 f
3,3 h
826,6 f
825,6 f
819,0 f
815,3 f
812,0 f
757,6 g
753,0 g
728,6 g
703,3 g
698,0 g
653,3 g
651,0 g
643,3 g
640,6 g
626,6 g
606,0 g
577,6 g
560,0 h
553,3 h
536,0 h
531,0 h
528,0 h
503,3 h
493,0 h
492,0 h
471,3 h
470,0 h
468,6 h
466,6 h
453,3 h
448,0 h
424,3 h
422,0 h
420,0 h
419,6 h
398,0 h
395,3 h
380,0 i
355,3 i
350,0 i
343,3 i
342,3 i
340,0 i
334,6 i
315,6 i
306,6 i
272,6 i
244,6 i
241,3 i
238,3 i
219,6 j
192,0 j
191,0 j
161,6 j
156,6 j
42
66
2
18
20
28
65
74
108
115
8,3 a
5,0 b
6,3 c
2,0 d
112
120
8,3 a
4,3 b
3,0 d
1,6 d
90
109
3,6 d
8,3 a
7,0 b
3,3 b
118
108
5,6 c
7,6 a
5,0 c
2,0 d
120
110
7,6 a
5,0 b
3,6 d
2,0 d
139
123
8,3 a
5,0 b
3,6 d
2,0 d
145
120
5,0 c
6,3 b
3,6 d
1,0 e
*Médias nas colunas, seguidas da mesma letra, não diferem significativamente entre
Knott, em nível de 1% de probabilidade.
7,3 g
155,6 j
13,3 d
155,3 j
11,3 e
146,6 j
11,3 e
143,3 j
21,0 b
126,6 j
21,6 b
64,3 j
10,6 e
56,6 j
si pelo teste de Scott-
No presente trabalho as variáveis climáticas (Figura 1) foram muito favoráveis a
todas as doenças avaliadas. Além desse fato, na região de Formoso do Araguaia, TO,
pode ter ocorrido um aumento da prevalência das raças de brusone. Neste ensaio,
plantou-se um grande número de genótipos, sendo a maioria suscetível à doença e
oriundos de pais semelhantes. De acordo com Montalban et al. (1998), no Brasil, a base
genética do arroz de terras altas é estreita, onde 81% do pool gênico dos cultivares
liberados no período de 1971-1993 foram oriundos de apenas onze ancestrais. Segundo
Santos et al. (2005), mesmo a resistência sendo condicionada por um ou dois genes
dominantes, a obtenção de cultivares resistentes por muito tempo é dificultada devido ao
fungo M. grisea ser altamente variável e existirem numerosas raças fisiológicas do
patógeno. As raças prevalentes numa dada região são em função, principalmente, da
cultivar plantada e
manejo na cultura aliado às condições climáticas favoráveis ao
patógeno (Ou, 1985). Neste caso, o alto nível de suscetibilidade entre os genótipos pode
ser influenciado pela existência de raças específicas na infecção das plantas. Também
deve-se considerar que a disponibilidade de inóculo das lavouras vizinhas pode ter
favorecido de maneira expressiva o desenvolvimento dessas doenças.
Com relação à escaldadura das folhas a maioria dos genótipos apresentou notas
de severidade maior que 3,0 sendo considerados suscetíveis. A alta umidade e a
precipitação no período de floração da maioria dos genótipos certamente favoreceram a
incidência da doença.
43
Figura 1. Variáveis climáticas ocorridas durante a condução do ensaio, do primeiro dia após a
emergência até a colheita do arroz, sendo as seguintes variáveis: precipitação pluviométrica
em mm (PPT), temperatura máxima em ºC (Tmax), temperatura mínima em ºC (Tmin) e
umidade relativa (UR%). Formoso do Araguaia, TO, dezembro de 2007 a abril de 2008.
De acordo com comentários feitos por Ou (1985) e Groth (1992), as condições
climáticas observadas são favoráveis ao desenvolvimento da escaldadura das folhas.
Através do agrupamento das médias pelo teste de Scott Knott, foram formados dois
grupos estatísticos distintos, considerando a severidade da doença (Tabela 3). Resultado
semelhante foi obtido por Araújo et al. (2001), estudando a resistência de somaclones da
cultivar de arroz IAC 47 a M. albescens.
A diferença estatística entre os genótipos em relação à severidade de manchaparda das folhas foi significativa (Tabela 3). A maior parte desses genótipos (72,3 %)
mostrou-se suscetível a doença, concordando com os resultados que foram obtidos por
Santos et al. (2002; 2005). A severidade acentuada é justificada pelas condições
climáticas que ocorreram durante o período desse ensaio. Acima de 93% de umidade, e
molhamento das folhas pela chuva ou períodos prolongados de orvalho, são condições
muito favoráveis à sua ocorrência. Além disso, a combinação do fator climático com a
disponibilidade de inóculo das lavouras vizinhas favoreceu de maneira significativa o
desenvolvimento da mancha-parda.
Ocorreu alto nível de severidade da mancha dos grãos nos genótipos avaliados.
Pelo teste de agrupamento de médias de Scott-Knott, apareceu a formação de cincos
grupos, onde o grupo “a” foi formado apenas pelos genótipos arroz Pindaré e Samambaia
44
(70 e 33) que tiveram lesão nos grãos superiores a 76% do tecido afetado. De um modo
geral, os genótipos mais produtivos tiveram resistência moderada à mancha dos grãos,
enquanto os mais suscetíveis a essa doença 70 e 33, apresentaram produtividade baixa.
Tais resultados evidenciam que a mancha dos grãos pode afetar a produtividade do arroz.
Resultado semelhante foi obtido por Santos et al. (2005), que também observaram baixa
produtividade e alta incidência de mancha dos grãos na linhagem de arroz irrigado CNAi
9097. Estes autores também comentaram que a doença afetou a qualidade dos grãos.
Quanto à incidência de brusone nas panículas, verificou-se a formação de oito
grupos entre os genótipos (Tabela 3). Onde o grupo “a” foi representado apenas pelo
genótipo Arroz Ligeiro (53) com incidência média de 30% das panículas e produtividade
em torno de 400 kg ha-1. Essa alta incidência de brusone nas panículas afetou
diretamente a produtividade na maioria dos genótipos estudados. Quando ocorre no
período de enchimento dos grãos esta doença provoca a obstrução dos vasos no local,
impedindo a translocação de carboidratos, provocando o sintoma de "grão-chocho"
(Santos et al., 2005). As menores incidências foram nos genótipos Cacho Duplo, Brejeiro,
Iguapé Sem Arista e Arroz Pindaré (21, 25, 30 e 70), respectivamente. Os genótipos
Brejeiro, Iguapé Sem Arista e Arroz Pindaré (25, 30 e 70), também tiveram baixa
produtividade, além da suscetibilidade a escaldadura das folhas, esses genótipos
apresentaram baixa resistência a brusone nas folhas. Esta doença ataca a cultura do
arroz desde a fase de plântula até a colheita, causando danos diretos e indiretos.
Segundo Prabhu et al. (1986), a brusone nas folhas durante a fase vegetativa causa a
redução do número de grãos por panículas e peso dos grãos. Nesta fase, também pode
causar efeitos indiretos tais como: redução da taxa de fotossíntese e respiração (Sun et
al., 1986; Bastiaans et al., 1994).
Em relação à produtividade houve a formação de nove grupos estatísticos entre os
genótipos. As maiores produtividades foram encontradas nos genótipos Pico Negro,
BRA032033, Amarelo Ligeiro e BRS Primavera (63, 90, 10 e 82, respectivamente), sendo
que a maioria desses genótipos apresentou os menores níveis dessas doenças em
relação aos demais. Os genótipos Arroz Agulhinha e Agulhinha Ipameri (65 e 74,
respectivamente) tiveram as menores produtividades, alcançando uma redução de
aproximadamente 95% em relação ao mais produtivo. Um fator que deve ter sido limitante
para que o genótipo alcançasse menor produtividade foi que o período de floração de
ambos ultrapassou os 138 dias. De acordo com a Figura 1, observa-se a ausência de
precipitação pluviométrica nesse período. A falta de água no período de enchimento de
45
grãos diminuiu substancialmente a translocação de fotoassimilados na planta que pode
provocar uma forte redução da produtividade. Segundo Venuprasad et al. (2007), em
condições de estresses hídricos há uma redução significativa na produtividade do arroz.
Verifica-se a baixa produtividade na maioria dos genótipos com período de floração
superior a 120 dias, mostrando que a escassez de água é determinante para uma menor
produtividade quando associado a uma alta pressão de doenças.
A utilização do método de otimização de Tocher, fundamentado na dissimilaridade,
expressa pelas distâncias de Mahalanobis possibilitou a distribuição dos 90 genótipos em
10 grupos distintos (Tabela 4). O grupo I englobou 58 genótipos, correspondendo a
64,44% dos genótipos estudados. Sendo que todos tiveram incidência de brusone na
panícula
≤12%.
Porém,
apenas
os
genótipos
Legítino
e
Makauto
(51e
61,
respectivamente) obtiveram produtividade superior a 1000 kg.ha -1 (Tabela 3) e severidade
de brusone nas folhas inferior a 3,6. O grupo II foi formado por oito genótipos Maruim,
Maruim Ligeiro, Maruim Branco, Gergelim, Beira Campo Dourado, Arroz Agulhinha, Arroz
toro Graúdo e Agulhinha Ipameri (2, 8, 28, 37, 62, 65, 69 e 74, respectivamente), sendo
estes de menor produtividade. No grupo III, estão os genótipos Amarelo ligeiro, Pratão
Goiano, Arroz Carolino, 4 Meses Antigo, Piedad, BRS Pepita, BRS Primavera, BRA02601,
BRA01506, BRA042156 e BRA032051 (10, 13, 35, 46, 72, 78, 82, 84, 85, 87, 89,
respectivamente), com produtividade entre 1100 a 1600 kg.ha -1 e com grau de severidade
semelhante a escaldadura das folhas. O grupo IV, formado pelos genótipos Cacho Duplo,
Carioca/Rabo de Carneiro e Noventinha (21, 42 e 47, respectivamente) ambos com
produtividade intermediária (1192,3; 1019,3 e 1002 kg.ha -1) e incidência de brusone de
panículas inferior a 9%, porém são suscetíveis à brusone das folhas e escaldadura das
folhas. O grupo V, agrupou três genótipos Branquinho, Catalão e BRS Sertanejo (44, 59 e
80, respec.) com incidência à brusone das panículas ≥14%, com produtividade
relativamente baixa (Tabela 3). O grupo VI englobou os genótipos Ligeiro e Arroz
Comprido (18 e 66, respec.) com baixa produtividade e suscetibilidade à maioria das
doenças. O grupo VII, formado pelos genótipos Pico Negro e BRA032033 (63 e 90,
respec.) com produtividade de 2006 e 1923 kg.ha -1 respectivame nte, que foram os mais
produtivos. A linhagem BRA032033 teve produtividade estatisticamente igual ao genótipo
Pico Negro. Porém, a linhagem BRA032033 foi mais resistente às doenças. O grupo VIII
foi constituído pelo BRS Sertaneja (80), onde obteve nota de severidade de escaldadura
das folhas de 8,3 sendo considerado altamente suscetível a essa doença. O grupo IX,
formado pelo genótipo Arroz Pindaré (70), teve baixa incidência à brusone das panículas,
46
porém, foi suscetível as demais doenças, com destaque à alta suscetibilidade à mancha
dos grãos. Com relação à incidência de brusone das panículas, o grupo X, formado pelo
genótipo Arroz Ligeiro (53) foi o mais suscetível a essa doença, onde apresentou
incidência de 30% e produtividade de 419 kg.ha -1, além de ser susceptível à escaldadura
das folhas e mancha parda.
Tabela 4. Grupos com padrões de comportamentos similares pelo Método de Tocher,
com base na severidade Brusone Foliar, Escaldadura, Mancha Parda das folhas, Mancha
dos grãos, incidência de Brusone nas panículas e Produtividade em 90 genótipos de arroz
de Terras altas, utilizando-se a Distância Generalizada de Mahalanobis (Dii2)
GRUPO
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
1
Nº. do tratamento dos diferentes genotipos1
1, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29,
30, 31, 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40, 41, 43, 45, 48, 49, 50, 51, 52, 54, 55, 56,
57, 58, 60, 61, 64, 67, 68, 71, 73, 75, 76, 77, 79, 81, 83, 86
2, 8, 28, 37, 62, 65, 69, 74
10, 13, 35, 46, 72, 78, 82, 84, 85, 87, 89
21, 42, 47
44, 59, 80
18, 66
63, 90
88
70
53
A identificação dos diferentes genótipos de arroz de terras altas encontram-se na Tabela 1.
No presente estudo, as características que mais contribuíram para a diversidade
genética (Tabela 5) foram a produtividade (51,96%), a incidências de brusone nas
panículas (25,46%), a severidades de brusone nas folhas (9,33%) e a manchas dos grãos
(7,09%). Estes resultados indicam a existência de variabilidade genética significativa para
estes caracteres nos genótipos avaliados. As variáveis que menos contribuíram para a
divergência genética detectada nesses genótipos foram a severidade de escaldadura das
folhas (2,17%) e a mancha parda (3,97%).
A importância relativa dos caracteres foi também avaliada visando identificar
possíveis características dispensáveis. Conforme Cruz (2006b), o grande interesse na
avaliação da importância relativa dos caracteres reside na possibilidade de se
descartarem características que contribuam pouco para a discriminação do material
avaliado, reduzindo, dessa forma, mão-de-obra, tempo e custo dispendioso na
experimentação. Segundo Cruz et al. (2004), os caracteres dispensáveis em estudo de
divergência genética compreendem os que são relativamente não variantes entre os
47
indivíduos estudados, além de apresentarem instabilidade com a mudança das condições
ambientais.
Tabela 5. Contribuição relativa percentual dos caracteres para divergência (Dii2),
analisando com base no critério de Singh (1981), em arroz de Terras altas
Caracteres1
S.J.2
Valor em %
Brusone nas folhas
30223.968119
9.3352
Escaldadura das folhas
7028.506952
2.1709
Mancha parda
12872.385132
3.9759
Manchas dos grãos
22973.682489
7.0959
Brusone das panículas
82432.728533
25.4609
Produtividade
168230.710246
51.9612
2
S.J. . Contribuição relativa dos caracteres pelo método de Singh (1981)
Os resultados obtidos permitem inferir que de todos os genótipos avaliados não
houve variabilidade genética à escaldadura e à mancha parda de modo que não foi
verificada nenhuma fonte de resistência. Sob condições normais são doenças de
importância secundária no Brasil e apenas em condições favoráveis (chuvas excessivas e
alta temperatura) podem causar prejuízos (Santos et al., 2005). A contribuição relativa
para divergência genética tanto da escaldadura como a mancha parda foi baixa quando
comparada com as outras características estudadas. Porém, deve-se considerar que na
região de Formoso do Araguaia, fatores que favorecem o desenvolvimento dessas
doenças são constantes no período da safra o que pode levar os produtores a grandes
prejuízos. Caracteres de severidade de escaldadura das folhas e mancha parda são
importantes em estudos de divergência genética de arroz no Estado do Tocantins.
A baixa produtividade encontrada em todos os genótipos avaliados no presente
estudo pode ser atribuída a dois principais fatores que podem ser limitante: estresse
hídrico e a alta incidência e severidade de doenças. Os genótipos mais produtivos foram
aqueles que tiveram floração entre 80 e 90 DAP e os menos produtivos aos 120 DAP. A
partir de 112 DAP houve escassez de água no solo o que impediu a translocação de água
e nutrientes para o enchimento dos grãos. Os genótipos mais precoces foram menos
prejudicados. Associado à forte pressão de doenças no local a maioria dos genótipos
produziram bem abaixo da média na região. Assim, é importante que os programas de
melhoramento genético, priorizem a busca de novas fontes de resistência ao estresse
hídrico e também a essas doenças, devido no presente estudo observou-se que estes,
foram os fatores mais limitantes ao desenvolvimento dos genótipos avaliados no sistema
de cultivo em terras altas.
48
CONCLUSÕES
- Existe variabilidade genética entre os genótipos para as características;
- Dos genótipos avaliados, nenhum mostrou-se imune às doenças;
- As características que mais contribuíram para a diversidade genética observada foram a
produtividade, seguida da incidência de brusone nas panículas e brusone nas folhas;
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51
CAPÍTULO II
DOSES DE SILÍCIO ASSOCIADO AO NITROGÊNIO NO MANEJO DE
DOENÇAS E NA PRODUTIVIDADE DO ARROZ IRRIGADO
51
RESUMO
No estado do Tocantins os rizicultores tentam controlar as doenças do arroz por meio
de fungicidas associados a variedades com algum grau de resistência, porém esta
combinação não tem surtido bons resultados por causa da resistência de patógenos aos
ingredientes ativo dos fungicidas e principalmente, devido à rápida quebra de resistência das
cultivares com resistência vertical. Produtos ecologicamente sustentáveis e menos poluentes
como o uso do silício agrícola estão sendo buscados. A adubação com silício pode ser
eficiente no controle ou redução da incidência de várias doenças importantes do arroz, tais
como a brusone que é considerada a mais preocupante por provocar grandes prejuízos ao
arroz em todos os continentes. Sabe-se também que apesar do nitrogênio ser imprescindível
ao desenvolvimento e produtividade do arroz quando utilizado em doses elevadas se torna
antagonista ao silício e favorece o desenvolvimento de doenças. Desta forma, o presente
trabalho avaliou o efeito de diferentes doses de silício associado a doses de nitrogênio na
incidência e severidade das doenças e na produtividade do arroz irrigado. Os ensaios foram
conduzidos nos anos agrícolas 2007/2008 (ensaio1) e 2008/2009 (ensaio 2), adotando-se a
mesma metodologia de instalação na área experimental do Campo de Apoio à Pesquisa e
Desenvolvimento Agrícola do Tocantins, no Município de Formoso do Araguaia, Tocantins.
Foi utilizada a Cultivar Epagri 109 devido ser bastante cultivada na região por apresentar
boa produtividade e qualidade de grãos, porém é suscetível à maioria das doenças. O
delineamento experimental foi de blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema
fatorial de 5 x 2, sendo cinco doses de silício ( 0, 1000, 2000, 4000,6000. kg ha-1 de silicato
de Ca e Mg em pó) e duas doses de nitrogênio (45 e 90 kg ha-1 de N) na forma de uréia. No
ensaio 1, verificou-se que o aumento das doses de Silício diminuiu significativamente a
incidência de brusone nas panículas e aumentou a produtividade. A maior incidência de
brusone nas panículas foi verificada na testemunha, onde não foi aplicado silício; menores
níveis de incidência com maiores níveis de produtividade foram encontrados nas doses de
6000 e 4000 kg de silício. Menor incidência de brusone das panículas foi obtida nas maiores
doses de silício associados à dose de 45 kg de N. No ensaio 2, os resultados foram
semelhantes e observou-se que a medida que se aumentou a dose de silício diminuiu a
incidência de brusone das folhas, mancha parda, brusone das panículas e resultou no
aumento da produtividade do arroz. Maiores índices de severidade e incidência ocorreram
na dose de 90 kg de N respectivamente para a brusone das folhas e da panícula, porém a
52
dose de N não afetou a severidade de mancha parda. Maior produtividade foi conseguida na
dose de 4000 kg de silício.
Palavras-chave: Oryza sativa, Pyricularia grisea, Bipolaris oryzae, brusone, mancha parda,
silicato, controle
ABSTRACT
Silicon rates associated with nitrogen on diseases management and yielding of
irrigated rice
The rice growers at the Tocantins State have tried to control rice diseases by using
fungicides associate with varieties, which have presented resistance. Nevertheless, this
combination does not have good results because of the pathogens that present resistance
to active ingredients of fungicides or, in the other hand, the vertical resistance of cultivars
is quickly broken. As a result, sustainable ecological and less pollution products, such as
silicon, have been search. The silicon fertilization can be efficiently in the control or
reduction of the several rice diseases such as blast, which it is considered the most
important rice disease because it causes large rice losses in all continents. It is known that
the nitrogen is essential to rice development and productivity, although when it is used in
higher rates it is antagonist of the silicon and it favorably the development of the diseases.
Hence, the present work aimed to study the influence of different Si and N-rates on the
incidence of panicle and leaf blast, brown spot and yielding of irrigated rice. The
experiments were carried out in 2007/2008 (Experiment 1) and in 2008/2009 (Experiment
2) crop year, both in the same management, at Experimental area of “Campo de Apoio à
Pesquisa e Desenvolvimento Agrícola do Tocantins”, Municipality of Formoso do
Araguaia, Tocantins State.
The cultivar Epagri 109 was utilized because it is much
cultivated in the region. This cultivar present good yield and grain quality as well as it is
susceptible to several diseases. The experiments were performed in a completely
randomized block design with four replicates, in a factorial design 5x2, respectively factor
a=Si-rates and factor b=N-rates. The silicon source used was Calcium and Magnesium
silicate (powder source). The silicate was applied at the following rates: 1- Si-without
(control); 2- 1000 kg.ha-1; 3- 2000; 4- 4000; 5 -6000. The nitrogen source used was urea
with 45% of N. The nitrogen was applied by casting at the following rates: 1- 45 kg.ha-1 of
N; 2- 90. The 1st experiment results showed that according the Si-rates increase the
panicle blast incidence decrease and the yield increase, both significantly. The control
presented the higher incidence of panicle blast. In the 4000 and 6000 kg.ha -1 Si-rates, the
53
lesser incidence of panicle blast and the higher yield were observed. The best results were
obtained when the higher rates of Si were associated with 45 kg.ha-1 of N, when the
incidence of panicle blast was lesser. The 2nd experiment showed same results in relation
to 1st, when the increase of Si performed the decrease of leaf blast, brown spot, panicle
blast and consequently increase the yield. The higher results of leaf blast severity and
panicle blast incidence occurred at 90 kg.ha-1 of N. However, the N-rates did not affect the
brown spot severity. The higher yield was obtained with 4000 kg.ha -1 of Si.
Keywords: Oryza sativa, Pyricularia grisea, Bipolaris oryzae, blast disease, brown spot,
silicate, control of diseases.
INTRODUÇÃO
As doenças do arroz estão sendo manejadas através do uso de cultivares resistentes
e fungicidas. Entretanto, no Tocantins, esta resistência não é geralmente eficiente por mais
do que dois anos após o lançamento dos cultivares. Isto acontece principalmente devido à
alta pressão de doenças verificadas na região. Os gastos com defensivos empregados no
controle de doenças, pragas e plantas daninhas podem chegar a representar até 39% do
custo total da produção (SANTOS et al., 2003a).
A brusone, causada pelo fungo Pyricularia grisea (Cooke) Sacc.[=Magnaporthe grisea
(Herbert) Barr], é uma das mais prejudiciais doenças do arroz, reduzindo a produtividade,
fato verificado na maioria das áreas onde o arroz é cultivado no Brasil (PRABHU & FILIPPI,
2006). Portanto, é necessário que seu controle seja feito de forma adequada com o uso de
fungicidas, de práticas culturais e de cultivares resistentes (WANG et al., 1989; SANTOS et
al., 2005).
Produtos ecologicamente sustentáveis e menos poluentes estão sendo buscados. A
adubação com silício pode ser eficiente no controle ou redução da incidência de várias
doenças importantes do arroz (DATNOFF et al., 1991; KORNDORFFER et al., 1999). A
aplicação de silício antes do plantio ou em diferentes fases de desenvolvimento da cultura
pode eliminar ou reduzir o número de aplicações com fungicidas durante o ciclo da cultura.
Alguns pesquisadores têm mostrado que a sílica reduz a severidade de várias doenças, tais
como brusone, mancha parda, escaldadura das folhas, entre outras. Estas doenças tendem
a diminuir com o aumento da concentração de silício no tecido foliar (DATNOFF et al., 2001).
54
No Japão, 25% da área cultivada com arroz recebem anualmente adubações com
silicato de cálcio que variam de 0,5 a 1,0 kg ha-1, embora a quantidade recomendada seja de
1,5 a 2,0 kg ha-1 (KORNDORFFER et al., 1999). Além do efeito do Si no solo, os
pesquisadores demonstraram que ele também está relacionado a várias e importantes
doenças do arroz: Brusone; Escaldadura e Helmintosporiose (ALESHIM et al., 1987;
DATNOFF et al., 1990; DATNOFF et al., 1991; ELAWAD & GREEN JÚNIOR, 1979; KIM &
LEE, 1982; OHATA et al., 1972). Pesquisas realizadas em solos orgânicos no Sul da Flórida
demonstraram que a adubação com Si reduziu a incidência da brusone em 17 a 31% e
helmintosporiose de 15 a 32% em relação ao tratamento que não recebeu Si (DATNOFF et
al., 1990; DATNOFF et al., 1991). Segundo Osuna-Canizales et al., (1991), o efeito do Si
sobre as doenças do arroz é ainda mais marcante quando o mesmo é adubado com doses
elevadas de nitrogênio. Inadequações quanto à dosagem e época de aplicação do N, além
de reduzir a produção, aumentam a incidência de doenças nas culturas (FAGERIA et al.,
1997), a adubação nitrogenada deixa o arroz mais sensível ao ataque da P. grisea
(SANTOS et al., 2003a). A influência do N sobre a brusone varia de acordo com a
quantidade, a forma disponível e a suscetibilidade da planta (HUBER & WATSON, 1974).
Segundo Marschner (1986), a alta concentração de nitrogênio reduz a produção de
compostos fenólicos (fungistáticos) e de lignina nas folhas, diminuindo a resistência aos
patógenos. O nitrogênio também aumenta a concentração de aminoácidos e de amidas no
apoplasto e na superfície foliar que aparentemente têm maior influência que os açúcares na
germinação dos conídios, favorecendo, pois, o desenvolvimento das doenças fúngicas.
Existe pouca literatura disponível no país a respeito do estudo da interação do silício
com o nitrogênio em condições de campo. Muitos estudos são divergentes e desta forma, a
interação silício-nitrogênio ainda é motivo de investigação. Wallace (1989) observou que o
incremento da adubação nitrogenada provocou redução nos teores de Si nas plantas de
arroz e aveia. Há tendências de aumento em produtividade devido à aplicação de N na
presença de adubação silicatada (SAVANT et al., 1997). Santos et al. (2003b) não observou
diferença na interação entre o nitrogênio e silício, possivelmente devido às elevadas doses
de silício utilizadas em seu experimento. Muad et al. (2003), afirmou que não houve
influência do silício no acúmulo de matéria seca, produtividade de grãos e teores de
nitrogênio na planta de arroz.
Considerando-se que o nitrogênio é primordial para que a cultura possa alcançar
boa produtividade e que este elemento pode ser antagonista ao silício, é de suma
importância identificar doses destes elementos que proporcionem melhor controle de
55
doenças e aumento na produtividade. Assim sendo, é importante o estudo do efeito
residual como critério de seleção de determinadas fontes de silício. Desta forma, o
presente trabalho avaliou o efeito de diferentes doses de silício associado a doses de
nitrogênio na incidência e severidade das doenças e na produtividade do arroz irrigado.
MATERIAL E MÉTODOS
Os ensaios foram conduzidos nos anos agrícolas 2007/2008 ( ensaio1) e 2008/2009
(ensaio 2), na área experimental do Campo de Apoio à Pesquisa e Desenvolvimento
Agrícola do Tocantins, no Município de Formoso do Araguaia, localizado a 197 m de altitude,
11° 47‟ S e 49° 41‟ W. Os solos de ambos os ensaios foram classificados como Gleissolo
Háplicos (GX) de acordo com a EMBRAPA (2006).
Os resultados da análise de solo de amostras coletadas a 0-20 cm de profundidade
revelou os seguintes valores. Ensaio 1: 5,2 pH (CaCl2); 0,1 cmolc dm-3 de Al; 6,6 cmolc dm-3
de H+Al; 2,92 cmolc dm-3 de Ca+Mg; 0,26 cmolc dm-3 K ; 28,8 mg dm-3 de P; 2,3 g. dm-3 de
M.O.; e 32,5% de saturação por bases. Ensaio 2: 5,0 pH (CaCl2); 0,1 cmolc dm-3 de Al; 6,7
cmolc dm-3 de H+Al; 2,05 cmolc dm-3 de Ca+Mg; 0,29 cmolc dm-3 K ; 32,2 mg dm-3 de P; 1,9 g.
dm-3 de M.O.; e 25,80% de saturação por bases, segundo o método preconizado pela
EMBRAPA(1997). Foi plantada a Cultivar Epagri 109, devido ser bastante cultivada na
região e suscetível a doenças. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com
quatro repetições, em esquema fatorial de 5 x 2, sendo cinco doses de silicato e duas doses
de nitrogênio. A fonte de silício utilizada foi representada pelo silicato de cálcio e magnésio
em pó.
Foram avaliadas as seguintes doses de Silicato: 1 - testemunha, sem aplicação de
silicato; 2 – 1000; 3 -2000; 4 – 4000 e 5 - 6000 kg ha-1 de Silicato de Ca e Mg. O Silicato
de Ca e Mg foram aplicados a lanço manualmente durante o preparo do solo com 30 dias
antes do plantio, a incorporação foi feita com aração rasa e gradagem a uma
profundidade de aproximadamente 10 a 15 cm. As doses de nitrogênio (N) na forma de
uréia (45%), utilizadas foram às seguintes: 1- 45 kg ha-1 de N; 2- 90 kg ha-1, sendo
realizados os 45 dias após o plantio (DAP).
A densidade de semeadura foi de 100 sementes por metro linear e o espaçamento
entre sulcos foi de 17 cm e as parcelas tiveram dimensões de 2 x 6 m, totalizando 12 m2.
A adubação de base da cultura foi feita a lanço com 350 kg ha-1 da fórmula 05-25-15 (NP-K). O arroz foi irrigado por inundação, deixando-se uma lâmina de água sobre o solo
56
de aproximadamente 15 cm de altura a partir dos 25 dias após a emergência das
plântulas. Após 30 DAP foi feito controle de plantas daninhas em pós-emergência
utilizando-se o herbicida Bispyribac na dose de 120 ml/ha-1. Durante toda a condução dos
ensaios não houve aplicação de fungicidas.
Com relação às doenças, foi feita inicialmente, aos 50 DAP avaliação de
severidade de brusone das folhas. As avaliações de severidade mancha-parda como
também a incidência da brusone das panículas foram realizadas com cerca de 10 dias
antes da colheita para se evitar a contaminação por organismos saprófitas. Para a
severidade de mancha-parda, foi empregada a seguinte escala de notas (CIAT, 1983): 0 =
sem sintomas da doença; 1 = < 1% do tecido doente; 3 = 1 a 5% do tecido doente; 5 = 6 a
25% do tecido doente; 7 = 26 a 50% do tecido doente; 9 = mais de 50% do tecido doente.
Para avaliação da incidência de brusone das panículas foram amostrados um total de 100
perfilhos por parcela. O resultado foi obtido por meio do cálculo da razão do número de
panículas doentes sobre o total de panículas avaliadas.
Além das doenças também foi avaliada a produtividade, cujos grãos foram colhidos
nas quatro linhas centrais das parcelas experimentais e os resultados transformados para
quilogramas por hectare (kg.ha-1). Os dados obtidos foram submetidos a análise de
variância e fatorial. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de
probabilidade utilização do programa computacional SISVAR (FERREIRA, 2007).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Pelos resultados da safra 2006/2007 (ensaio1), foi constatada diferença estatística
pelo teste F para brusone nas panículas e produtividade em ambos os fatores silício e
nitrogênio, respectivamente (Tabela 1). Verificou-se interação significativa (silício x
nitrogênio) na produtividade, indicando efeito diferencial entre as doses de silício nas
diferentes doses nitrogênio. Para brusone nas panículas, a interação não foi significativa
indicando que os efeitos dos fatores podem ser estudados isoladamente.
Tabela-1 Resumo da análise de variância de incidência de brusone nas panículas e
produtividade do arroz irrigado, cultivar Epagri 109, em Formoso do Araguaia-TO, safra
2006/2007
Quadrado Médio
Fator
GL
Brusone da Panícula
Produtividade
Repetição
3
0,69
5733959,93
Silício (A)
4
173,22**
381288052,66**
Nitrogênio (B)
1
189,22**
47707296,40**
AxB
4
5,72ns
48040817,71**
57
Resíduo
27
3,80
Total
39
CV %
15,21
Média
12,82
** significância a 1% de probabilidade pelo teste F
2764968,61
3,27
5082,47
O aumento das doses se Si diminui significativamente a incidência de brusone nas
panículas e aumentou a produtividade (Tabela 2). A maior incidência de brusone nas
panículas foi verificada na testemunha, onde não foi aplicado silício e menores níveis de
incidência foram encontrados nas doses de 6000 e 4000, respectivamente. Menores
níveis de brusone nas panículas foram verificados nas maiores doses de silício associado
à dose de 45 kg ha-1de nitrogênio. Este efeito pode ter influenciado na maior
produtividade nestes tratamentos (Tabela 2).
Tabela 2. Valores médios da incidência de brusone nas panículas e produtividade(kg.ha-1
) do arroz irrigado, cultivar Epagri 109, em Formoso do Araguaia-TO, safra 2006/2007
Doses de
Doses de Nitrogênio (kg.ha-1de N)
silício
Brusone da Panícula
Produtividade (kg.ha-1 )
(kg.ha-1 )
45 kg
90 kg
Medias
45 kg
90 kg
Medias
0
18,5
20,0
19,25 a
4244 A d
4096 A c
4170 d
1000
13,25
18,0
15,62 b
4866 A c
4261 B c
4563,5 c
2000
9,5
14,0
11,75 c
5431 A b
5292 Ab
5361,5 b
4000
7,0
13,0
10,0 cd
5578 B ab
6100 A a
5839 a
6000
5,0
10,0
7,5 d
5836 A a
5115 B b
5475,5 b
Medias
10,65 B
15,0 A
5191,7 A
4973 B
(1)
Na linha as médias seguidas pela mesma letra maiúscula, e na coluna, pela mesma letra minúscula,
não diferem entre si, pelo teste deTukey, a 5% de probabilidade
A dose 6000 kg de silício/ha, não proporcionou incremento na produtividade.
Provavelmente, a partir da dose de 4000 kg de silício/ha ocorreu saturação na absorção
do silício, atingindo concentração máxima. Em termos médios a produção de arroz foi
28,58 % superior na dose de 4000 kg de silício/ha quando comparado com a testemunha.
Resultados semelhantes foram obtidos por Santos et al. (2003b) quando verificou um
incremento de 33% na produção nas parcelas tratadas com silício. À medida que eleva as
doses de nitrogênio, houve um aumento significativo da incidência de brusone nas
panículas e diminuição da produtividade. A incidência e ou severidade da brusone estão
relacionados com a cultivar plantada, bem como as condições climáticas da região (Figura
1) favorável ao patógeno.
58
PPT
Tmax
Tmin
UR %
120
Temperatura (°C) e UR (%)
90
Precipitação pluviométrica (mm)
100
100
80
70
80
60
50
60
40
40
30
20
20
10
0
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Dias após a emergência (DAE)
Figura 1. Variáveis climáticas ocorridas durante a condução do ensaio, do primeiro dia após a
emergência até a colheita do arroz, sendo as seguintes variáveis: Precipitação Pluviométrica
em mm (PPT), Temperatura máxima em ºC (Tmax), Temperatura mínima em ºC (Tmin) e
Umidade Relativa (UR%). Formoso do Araguaia, TO, dezembro de 2006 a abril de 2007.
Os resultados quanto ao efeito do silício sobre a redução da incidência de brusone
nas panículas estão de acordo com os obtidos por Santos et al. (2003a). O desempenho
do Si no aumento da resistência das plantas às diferentes enfermidades, inclusive à
brusone em arroz, tem sido bem reconhecido (WINSLOW, 1992; KORNDÖRFER et al.,
1999; SEEBOLD et al., 2000). Segundo esses autores estas doenças tendem a diminuir
com o aumento da concentração de silício no tecido foliar. O incremento da produtividade
com a aplicação de silício confirma relatos anteriores (DATNOFF et al., 2001; SEEBOLD
et al., 2000; BERNI et al., 2003).
Na safra 2008/2009 (ensaio 2), inicialmente precedeu-se a analise de variância, em
que detectou-se apenas interação significativa entre os fatores silício e nitrogênio para a
variável produtividade (Tabela 3). Houve efeito significativo para doses de silício para
todas as variáveis analisadas, já para os níveis de nitrogênio houve efeito significativo
para severidade de brusone nas folhas, incidência de brusone nas panículas e
produtividade. Não houve diferença significativa para severidade de mancha parda no
fator Nitrogênio.
59
Tabela-3 Resumo da análise de variância de severidade de brusone nas folhas (BF) e
mancha parda (MP), incidência de brusone nas panículas (BP) e produtividade (PROD)
do arroz irrigado, cultivar Epagri 109, em Formoso do Araguaia- TO, Safra 2008/2009
Quadrado Médio
Fator
GL
BF
MP
BP
Produtividade
Repetição
3
0,63
1,33
3,33
8090,02
Silício (A)
4
5,90**
17,85**
368,00**
6015343,83**
Nitrogênio B)
1
2,50**
0,40ns
129,60**
52925,62*
ns
ns
ns
AxB
4
0,50
0,15
7,60
122483**
Resíduo
27
0,33
0,37
8,74
28592,04
Total
39
CV %
13,39
11,70
20,39
3,36
Média
4,15
5,20
14,50
5029,72
** significância a 1% de probabilidade pelo teste F
O aumento das doses de silício diminui significativamente a severidade de brusone
nas folhas e da mancha-parda (Tabela 4). As doses de 2000 e 4000 kg de Si/ha,
associado a 90 kg de N/ha favoreceu maior severidade de brusone nas folhas quando
comparado com a aplicação de 40 kg de N/ha. Esta influencia entre as doses de N não foi
confirmada para mancha parda, porém o aumento nas doses de Si reduziu
significativamente esta doença. Resultados semelhantes foram encontrados por Berni et
al. (2003) trabalhando com eficiência de fontes de silício. Os autores verificaram que o
aumento das doses de silício reduziu a severidade de brusone nas folhas. A aplicação de
silício também proporcionou uma redução significativa da severidade de mancha parda.
Zanão Junior et al. (2009), ao utilizarem fontes de silício, verificaram que o Si absorvido
pelas raízes reduziu a severidade da mancha-parda.
Tabela 4. Valores médios da severidade de brusone nas folhas e mancha parda em arroz
irrigado, cultivar Epagri 109, em Formoso do Araguaia- TO, safra 2008/2009
Doses de
Doses de Nitrogênio (kg.ha-1de N)
silício
Brusone das Folhas
Mancha Parda
(kg.ha-1 )
45 kg
90 kg
Medias
45 kg
90 kg
Medias
0
5,0
5,0
5,0 a
7,0
7,0
7,0 a
1000
4,5
5,0
4,75 a
6,0
6,0
6,0 b
2000
4,0
5,0
4,5 a
5,0
5,5
5,25 bc
4000
3,0
4,0
3,5 b
4,5
5,0
4,75 c
6000
3,0
3,0
3,0 b
3,0
3,0
3,0 d
Medias
3,9 B
4,4 A
5,1 A
5,3 A
(1)
Na linha as médias seguidas pela mesma letra maiúscula, e na coluna, pela mesma letra minúscula,
não diferem entre si, pelo teste deTukey, a 5% de probabilidade
60
O aumento das doses de silício aplicado ao solo pode ter refletido nos teores e
acúmulo do elemento na parte aéreas das plantas. De acordo com Datnoff et al., (2001),
estas doenças tendem a diminuir com o aumento da concentração de silício no tecido
foliar. A absorção de silício pela planta de arroz tende a formação de uma dupla camada
de sílica na epiderme das folhas. Estudos ultra-estruturais desenvolvidos por Woloshuk et
al. (1983) revelaram que o fungo Pyricularia grisea penetra pela cutícula da planta
passando pela parede celular. Quando ocorre inibição do apressório o patógeno não
consegue penetrar. Segundo Cai et al. (2008) a redução na severidade de doenças do
arroz, como a brusone, pela aplicação de Si é um processo complexo, que não se limita à
formação de barreiras mecânicas passivas, mas é resultado da atuação conjunta desses
dois mecanismos: deposição e polimerização do Si abaixo da cutícula associado à
indução de reações bioquímicas (produção de compostos fenólicos).
Pelos resultados da avaliação de brusone nas folhas (Tabela 4), observou-se que
quando aumentou os níveis de N, ocorreu aumento significativo da severidade de brusone
nas folhas, o mesmo não foi constatado na severidade de mancha parda. Resultados
estes corroboram com os encontrados por SANTOS et al. (2003b). A alta incidência de
doenças nas plantas pode ser explicada pelo alto potencial de inoculo no local,
suscetibilidade da cultivar e à possível relação entre o conteúdo de nitrogênio no tecido
bem como a alta umidade e precipitação verificada no local do ensaio (Figura 2).
PPT
Tmax
Tmin
UR %
140
Temperatura (°C) e UR (%)
90
Precipitação pluviométrica (mm )
100
120
80
100
70
60
80
50
60
40
30
40
20
20
10
0
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Dias após a emergência (DAE)
Figura 2. Variáveis climáticas ocorridas durante a condução do ensaio, do primeiro dia após
a emergência até a colheita do arroz, sendo as seguintes variáveis: Precipitação
Pluviométrica em mm (PPT), Temperatura máxima em ºC (Tmax), Temperatura mínima em
61
ºC (Tmin) e Umidade Relativa (UR%). Formoso do Araguaia, TO, dezembro de 2008 a abril
de 2009.
Altas doses de nitrogênio podem elevar os níveis de N nos tecidos da planta
reduzindo a produção de compostos fenólicos e de lignina nas folhas, e assim diminuir a
resistência aos patógenos (MARSCHER, 1986). Os resultados de incidência de brusone
nas panículas e produtividade (Tabela 5) ressaltam a importância do uso do silício, pois
influenciou de forma significativa, no melhor controle de brusone das panículas e no
aumento da produtividade nas condições avaliadas. Pode-se verificar que a dose 1000 kg
ha-1 proporcionou uma redução em termos médios de 6,25% na incidência de brusone nas
panículas e um aumento de 5,4% na produtividade e seu aumento seguiu essa
distribuição. A redução significativa da incidência de brusone e o aumento da
produtividade com o uso do silício confirmam relatos anteriores de estudos desenvolvidos
no Tocantins e em outros locais (SANTOS et al., 2003b; SEEBOLD et al., 2004; BERNI &
PRABHU 2003; DATNOFF et al., 1991). O efeito do Si sobre a produção não se resume
apenas ao seu efeito no controle de doenças. A formação de uma dupla camada de sílica
na epiderme das folhas do arroz mantém as mesmas mais eretas, promovendo um maior
aproveitamento de luz e em decorrência uma maior eficiência fotossintética (TAKAHASHI,
1996).
Tabela 5. Valores médios da incidência de brusone nas panículas e produtividade (kg.ha1
) do arroz irrigado, cultivar Epagri 109, em Formoso do Araguaia- TO, safra 2008/2009
Doses de Nitrogênio (kg.ha-1de N)
Doses de
silício
Brusone da Panícula
Produtividade (kg.ha-1 )
-1
(kg.ha )
45 kg
90 kg
Medias
45 kg
90 kg
Medias
0
21,0
27,5
24,25 a
3985 Ac
4096 Ac
4040, 6 d
1000
16,5
19,5
18,00 b
4327 Ac
4212 Ac
4269,7 d
2000
11,0
15,5
13,25 c
5162 Ab
5193 Ab
5177,6 c
4000
9,0
10,5
9,75 cd
6054 Aa
6150 Aa
6102,3 a
6000
6,0
8,5
7,25 d
5801 A a
5315 B b
5558,2 b
Medias
12,7 B
16,3 A
14,5
5066,1
4993,35
5029
(1)
Na linha as médias seguidas pela mesma letra maiúscula, e na coluna, pela mesma letra minúscula,
não diferem entre si, pelo teste deTukey, a 5% de probabilidade
De acordo com Agarie et al. (1992) a maior atividade fotossintética proporcionada
pela adubação com Si pode ser uma das razões para o aumento da produção de grãos e
matéria seca. Analisando os dados de produtividade de grãos apresentados na Tabela 5,
observa-se que na média a maior produtividade ocorreu na dose 45 kg ha-1 de N e que o
62
aumento, acima dessa dose, não foi seguido pelo incremento na produtividade, mas sim
por uma redução. Altas doses de N estimulam o perfilhamento e a formação de novas
folhas, causando o sombreamento, proporcionando condições favoráveis a doenças,
acamamento e consequentemente a queda na produtividade (BARBOSA FILHO, 1987).
Nas condições experimentais, não ocorreu acamamento; assim, a queda na
produtividade com o aumento da adubação nitrogenada, provavelmente, pode ser
decorrente do maior nível de doenças verificado nas plantas.
CONCLUSÕES
- O aumento na dose de silício diminuiu a incidência de brusone das folhas, mancha parda,
brusone das panículas e resultou no aumento da produtividade do arroz;
- A dose de nitrogênio não afetou a severidade média de mancha parda, porém a maior
dosagem deste nutriente favoreceu o aumento da incidência e severidade das doenças;
LITERATURA CITADA
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