REAÇÃO DE CULTIVARES DE GIRASSOL (Helianthus annuus L.) A Meloidogyne incognita raça 3 E Meloidogyne javanica Cézar Silva 1; Rosangela Aparecida Silva2; Welington Gonzaga Vale 1*; Andréia Cristina Tavares Mello 1 RESUMO: A cultura do girassol está em expansão no cenário nacional, mas existem diversos patógenos que podem tornar-se limitantes à produção, dentre eles, estão os nematóides formadores de galhas, os quais se encontram disseminados em praticamente todas as regiões agrícolas do país. Este estudo objetivou avaliar as reações de quatro cultivares de girassol aos nematóides Meloidogyne incognita raça 3 e M. javanica. Aos 88 dias após a inoculação, procedeu-se à avaliação, considerando a média dos números de ovos por gramas de raiz (MNGR), média dos números totais de nematoides J2 e ovos por tratamento (MNNOT) e números de ovos por tratamento (MNOT), determinando assim, a multiplicação em relação à inoculação inicial. O quiabo cv. Santa Cruz (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) e a Crotalaria breviflora foram utilizados como testemunha de suscetibilidade e resistência respectivamente. As quatro cultivares avaliadas se comportaram como hospedeiras, pois apresentaram valores maiores de nematóides. A cultivar Agrobel 960 apresentou (MNNOT) e (MNOT) de M. javanica inferior à testemunha e em relação às outras cultivares testadas. Palavras-chaves: oleaginosas, biodiesel, nematóides. REACTION OF SUNFLOWER (HELIANTHUS ANNUUS L.) THE MELOIDOGYNE INCOGNITA RACE 3 AND M. JAVANICA ABSTRACT: The sunflower crop is growing on the national scene, but there are many pathogens that can become limiting for the production, among them are the gall-forming nematodes, which are spread in almost all agricultural regions of the country. This work aimed to assess the reaction of sunflower cultivars to nematodes Meloidogyne incognita race 3 and M. javanica. At 88 days after inoculation, proceeded to the evaluation considering the average number of eggs per gram of the root (MNGR), the average total number of nematode eggs per treatment and J2 (MNNOT) and numbers of eggs per treatment (MNOT) thereby determining the multiplication in relation to the initial inoculation. The okra cv. Santa Cruz (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) and Crotalaria breviflora were used as witness of susceptibility and resistance respectively. The four cultivars behaved as hosts because they showed higher values of nematodes. The Cultivar Agrobel 960 present (MNNOT) and (MNOT) of M. javanica less than to witness and in relation to other cultivars. Keywords: oilseed, biodiesel, nematodes. 1 Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Mato Grosso, Avenida Alexandre Ferronato, 1200, Setor Industrial, 78557-267, Sinop, Mato Grosso, Brasil *E-mail: [email protected]. Autor para correspondência. 2 Fundação Mato Grosso. R. Antônio Teixeira dos Santos, Parque Universitário, 78750-000 - Rondonópolis, MT – Brasil, Telefone: (66) 3439 4100 Ramal: 134. E-mail: [email protected] Recebido em: 16/07/2012. Aprovado em: 25/04/2014. Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 07, n. 01, p.7 – 15, jan/abr. 2014. C. Silva et al. girassol a Meloidogyne javanica Meloidogyne incognita raça 3. INTRODUÇÃO O girassol (Helianthus annuus L.) é originário do continente da América do Norte, é uma planta que se adapta em diversas condições edafoclimáticas, podendo ser cultivada em qualquer lugar do Brasil. As necessidades hídricas do girassol ainda não estão perfeitamente definidas, existem informações que indicam desde 200 mm até mais de 900 mm por ciclo. Entretanto, na maioria dos casos 400 a 500 mm de água, bem distribuídos ao longo do ciclo, resultam em rendimentos próximos ao potencial máximo. No Brasil, a produção de girassol e o consumo vêm aumentando significativamente nos últimos anos além de ser uma alternativa economicamente viável na sucessão de outras culturas de grãos. O girassol de destaca pela crescente demanda do setor agroindustrial e comercial. A produção, no entanto, sofre riscos fitossanitários, como interferência de plantas daninhas e ataque de pragas e doenças. Os danos causados por fitonematóides têm se destacado entre as doenças da cultura do girassol e as perdas que lhes são atribuídas têm sido causa de crescente preocupação entre os produtores. Até 1973, apenas Meloidogyne javanica havia sido relatado parasitando o girassol no Brasil. Posteriormente, trabalhos confirmaram a suscetibilidade desta espécie aos nematóides de galhas. Os nematóides Meloidogyne incognita raça 3 e Meloidogyne javanica possuem ampla distribuição geográfica e representam um dos principais problemas para a cultura da soja, milho e café. Este fitoparasita forma estrutura denominada de galhas nas raízes impedindo assim a passagem de seiva bruta para a parte aérea da planta, e em função disto a mesma passa a apresentar sintomas como clorose nas folhas comprometendo sua produtividade. Devido a falta de informações atualizadas sobre as novas cultivares, montou-se dois experimentos com o objetivo de avaliar a reação de quatro cultivares de 8 e Origem da cultura do girassol O girassol (Helianthus annuus L.) tem como seu centro de origem, a região entre o norte do México e o norte dos Estados Unidos, sendo cultivado pelos povos indígenas para alimentação, e foi domesticado por volta do ano 1000 a.C. Foi levada para Europa no século XVI como planta ornamental. Atualmente, encontra-se entre os quatro maiores culturas oleaginosas produtoras de óleo vegetal comestível do mundo (8,13% da produção mundial de oleaginosas na safra 2011/12) ficando atrás apenas da palma (33,18%), soja (28,64%), canola (15%). A produção mundial de grãos de girassol, para a safra 2011/12, deverá ser da ordem de 33,821 milhões de toneladas, sendo 12,883 milhões de toneladas de farelo e 11,987 milhões de toneladas de óleo. Os cinco maiores produtores mundiais de óleo de girassol são a Rússia, União Europeia, Ucrânia, Argentina e Turquia com 2,850; 2,666; 2,642; 1,258 e 0,684 milhões de toneladas de óleo respectivamente. No Brasil, as primeiras referências sobre o girassol datam de 1924, o girassol foi sempre considerado como uma cultura de clima temperado, mas, levando em consideração o melhoramento genético realizado nos últimos anos, para sua adaptação a diferentes regiões agroclimáticas mais quentes. Cultura do girassol no Brasil e no estado de Mato Grosso As pesquisas desenvolvidas com o girassol no Brasil, sempre tiveram por objetivo principal torná-lo uma alternativa na diversificação dos sistemas de rotação e sucessão de culturas nas regiões produtoras de grãos. Em 1989, a Embrapa Soja retomou as pesquisas com o girassol. O enfoque passou a considerar o girassol como planta produtora de óleo comestível, destacando a Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 07, n. 01, p.7 – 15, jan/abr. 2014. Reação de Cultivares... sua excelente qualidade e a crescente demanda mundial por óleos vegetais. No Brasil, a produção de grãos do girassol teve um crescimento significativo em 9 relação à safra passada e observando a região Centro-Oeste como um dos maiores produtores nacionais e em especial o Mato Grosso, Tabela 1. Tabela 1. Cultura do girassol nas regiões brasileiras na produção de grãos. 2009/2010 2010/2011 REGIÃO/ UF Área (ha) Prod. Prod. Área (ha) Prod. (t) (t) (kg/ha) NORTE ------------------------------NORDESTE 1.400 900 640 3.700 2.700 CE 3.100 2.300 ------------------BA 60 30 500 600 400 RN ------------------------------CENTRO63.100 1.132 57.700 88.900 55.800 OESTE MT 40.600 41.700 1.028 39.900 49.000 MS 3.800 5.500 1.450 3.800 4.400 GO 11.400 15.900 1.395 10.700 15.000 SUL 13.800 16.600 1.208 12.000 18.500 PR 700 900 1.318 700 1.000 RS 13.100 15.700 1.202 11.300 17.500 BRASIL 71.000 80.600 1.137 73.400 109.300 Prod. (kg/ha) ------740 751 684 ------1.542 1.228 1.165 1.404 1.535 1.382 1.545 1.500 Fonte: (Conab, 2011) A cultura do girassol no Brasil apontou incremento de área plantada e produtividade em relação à safra 2001/02, conforme a Tabela 2. Esses esforços foram ampliados, em um segundo momento, com a participação de indústrias de óleo. A geração, adaptação e transferência de tecnologia permitiram crescimento contínuo e significativo da área cultivada, que atingiu, Tabela 2. Girassol grão no Brasil. Safra Área (ha) 55.709 2001/02 50.876 2002/03 77.831 2003/04 75.684 2004/05 72.630 2005/06 99.138 2006/07 113.900 2007/08 113.900 2008/09 71.000 2009/10 73.400 2010/11 na safra 2008/09, 113.900 hectares, a maior registrada no país. Mais do que nunca, as perspectivas do crescimento da área cultivada com girassol no Brasil são bastante favoráveis, principalmente, na produção de biodiesel, sendo preciso potencializar a integração desses esforços para consolidar a cultura, de forma expressiva, neste cenário agrícola. Produção (t) 74.504 70.867 115.242 109.989 92.083 129.341 149.300 159.800 80.600 109,300 Produtividade (kg/ha) 1.402 1.482 1.811 1.453 1.338 1.367 1.312 1.403 1.137 1.500 Fonte: (LEITE & ZITO, 2008) e (CONAB, 2011). Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 07, n. 01, p.7 – 15, jan/abr. 2014. C. Silva et al. No estado de Mato Grosso, Tabela 3, a área cultivada teve uma expansão até a safra 2008/09 com 60,4 mil hectares e uma produção de 88,6 mil toneladas e na safra 10 2010/11 teve uma redução de 33,94% e 44,69% na área plantada com 39,9 mil ha e uma produção de 49,9 mil toneladas respectivamente. Tabela 3. Cultura do girassol no Mato Grosso na produção de grãos Safra Área (ha) Produção (t) Produtividade (kg/ha) 60.400 81.400 1.348 2007/08 60.400 88.600 1.467 2008/09 40.600 41,700 1.028 2009/10 39.900 49,000 1.228 2010/11 Fonte: (Conab, 2011) Alguns fatores limitantes à expansão da cultura foram às dificuldades para comercialização e industrialização, problemas agronômicos em cultivos após a soja e o milho e assistência técnica deficiente. Doenças causadas por fitonematóides em girassol Os fitonematóides associados à cultura do girassol no país são os formadores de galha, principalmente, Meloidogyne incognita e Meloidogyne javanica. Na agricultura brasileira em decorrência dos nematóides formadores de galhas, estima-se uma perda média de 12,68%, justificando dessa forma, o fato de 70% dos trabalhos em nematologia no Brasil serem referentes a espécies desse gênero. O girassol é uma cultura suscetível a muitos patógenos e pragas. Os nematóides dentre dos grupos de organismos patogênicos são os principais responsáveis pela queda do rendimento da oleaginosa em muitos países onde se cultiva. O gênero Meloidogyne é o mais importantes, por tratar-se de uma espécie sabidamente agressiva, e mais disseminadas e prejudiciais à agricultura, podendo causar grande perda ao girassol no Brasil. Os nematóides M. javanica e M. incognita raça 3 O nematóide Meloidogyne javanica e Meloidogyne incognita infectam as raízes, movimentam-se através dos tecidos até a região do cilindro central, estabelecendo um sítio de alimentação, onde permanecem por toda vida, ou desenvolvem-se, locomovendo livremente no interior dos tecidos até o final de seu ciclo, diminuindo o volume de seiva à planta que garantiria a boa produção de frutos. O M. javanica e M. incognita são parasitas de plantas, sendo vermes semelhantes a fios com um comprimento entre 0,25 mm e > 1,0 mm. Como todos os animais, estes nematóides têm sistema circulatório, respiratório e digestivo. O nematóide M. javanica e M. incognita usam o estilete para injetar enzimas nas células e tecidos vegetais e, a seguir, extrair os conteúdos, para alimentar-se das plantas e infectar as raízes, estabelecendo um sítio de alimentação, onde permanecem por toda vida, até o final de seu ciclo, diminuindo o volume de seiva à planta. O ciclo de vida destes nematóides é de 25 dias em média e está dividido em: quatro estádios juvenis e o adulto. A duração de qualquer um destes estádios e do ciclo de vida completo difere entre as espécies. O M. javanica e M. incognita, o juvenil jovem de segundo estádio, o estádio vermiforme “infectivo”, que invade os tecidos vegetais. As fêmeas de nematóides movem-se no solo para localizar raízes de plantas hospedeiras e, a seguir, no tecido vegetal até encontrar um local de alimentação, onde fixa-se durante toda a sua vida. À medida que se desenvolve, o corpo vai alargando até ficar com uma forma esférica. Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 07, n. 01, p.7 – 15, jan/abr. 2014. Reação de Cultivares... As fêmeas dos nematóides são endoparasitas sedentários e produzem um grande número de ovos, sendo acumulados em massas de ovos nematóides das galhas radiculares (Meloidogyne spp.) agarradas aos seus corpos. Os sintomas causados pelo gênero Meloidogyne estão associados à formação de galhas, engrossamento nas raízes, intumescimento anormal nas sementes e na parte aérea das plantas apresenta clorose, murchamento, desfolhamento precoce e declínio prematuro, ocorrendo baixa na produtividade, podendo ocorrer, ocasionalmente, à morte da planta, sendo os sintomas potencializados sob condições de seca. A desfolha total pode ocorrer quando o ataque é severo. 11 diferentes genótipos de girassol frente a populações de M. javanica, M. incognita e M. paranaensis. MATERIAIS E MÉTODOS O experimento foi conduzido em telado de sombrite 50%, no campo experimental do Univag Centro Universitário, localizado no município de Várzea Grande-MT, no período 20/03/2009 à 15/06/2009. Nos experimentos com Meloidogyne incognita raça 3 e Meloidogyne javanica, utilizou o substrato composto de terra preta e areia (2:1) esterilizado em autoclave a 121°C por 2 horas, 30 dias antes da instalação do experimento. Relação entre as cultivares de girassol e M. Obtenção das plantas e semeadura javanica e M. incognita raça 3 As sementes de girassol foram cedidas No Brasil, a área plantada em 2010/11 pela da Embrapa Soja de Londrina – PR, os foi de 61 mil de hectares com uma produção quatro genótipos de girassol foram: M- 734, de 76,7 mil toneladas, dos quais 39,9 mil Agrobel 960, Hélio 358, Embrapa 122, e a hectares localizados no estado de Mato testemunha resistente e suscetível foi Grosso com uma produção de 49 mil Crotalaria breviflora e Quiabo cv. Santa toneladas. Cruz, respectivamente, ambas cedidas pela A produção de girassol apresenta Univag. inúmeras vantagens para o produtor As plantas foram obtidas pela proporcionando às culturas subsequentes com semeadura direta, em copo de 300 ml de solo, um ganho na produtividade e, em áreas, onde e sete dias após as 4 variedades de girassol, e é feita a rotação com girassol, observa-se um as testemunhas, foram transferidas para copos acréscimo na produtividade de 10% na de 500 ml de solo, para melhorar o cultura da soja, sendo de 15% a 20% no desenvolvimento. milho. Neste trabalho, foi avaliado a acorrência de nematóides fitoparasitas Obtenção do inóculo e inoculação associadas a 18 genótipos de girassol cultivados em Latossolo Vermelho-Escuro A população de M. incognita raça 3, distrófico, na área Experimental da Embrapa originária do município de Primavera do Cerrados. Ademais, todos os genótipos de Leste – MT, foi obtida a partir de massas de girassol foram suscetíveis a M. javanica e as ovos retiradas de plantas de algodoeiro plantas apresentaram sintomas de nanismo, (Gossypium hirsutum) e multiplicadas amarelecimento, murcha e queda progressiva alternadamente em plantas de algodoeiro e das folhas, devido à incidência de galhas nas tomateiro Rugter. A população de M. raízes. javanica originária de Nova Maringá – MT A presença de fitonematóides pode foi obtida a partir de massas de ovos retiradas constituir num fator limitante na produção de plantas de teca (Tectona grandis) e dessas oleaginosas, e este trabalho teve o multiplicada alternadamente em tomateiro e objetivo de conhecer o comportamento de em plantas de fumo (Nicotiana tabacum). Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 07, n. 01, p.7 – 15, jan/abr. 2014. C. Silva et al. A extração dos nematóides foi feita pelo método Baermam modificado para recipiente raso para as raízes no dia 14/04/2009 e três dias após foram recolhido os nematóides. As plantas do experimento foram levadas na bancada do campo experimental, onde foram realizados dois furos de 4 cm de profundidade com bastão de vidro nos copos de 500 ml de solo e com uma pipeta automática de 5 ml inoculando os copos com 1.000 juvenis e ovos de nematóides Meloidogyne javanica e 200 juvenis e ovos de nematóides Meloidogyne incognita raça 3. Cinco dias após a primeira inoculação, foi realizado o mesmo procedimento para a inoculação nos copo de 500 ml de solo com 500 nematoides da espécie Meloidogyne incognita raça 3. Processamento laboratório das amostras 12 Análise do experimento As avaliações do número de nematóides, número de ovos/gramas de raiz e número de nematóides mais número de ovos/tratamento, foram realizadas para determinar a multiplicação dos nematóides no experimento. O número de nematóides inoculados foi de 1000 nematóides Meloidogyne javanica e 700 nematóides Meloidogyne incognita raça 3. Foi adotado no experimento, como padrão de resistência, as variedades, nas quais foram determinados valores menores que a inoculação inicial em relação à população final dos nematóides, no fim do experimento foi realizado 2 experimentos adotado o delineamento experimental inteiramente ao acaso com 6 em tratamentos e 6 repetições com 72 parcelas. RESULTADOS E DISCUSSÃO No dia 15/06/2009, 88 dias após o plantio, destacou-se o sistema radicular da parte aérea das plantas com o auxílio de tesoura de poda e as raízes foram lavadas para remoção do solo e material orgânico aderente, e seca em papel toalha para retirar o excesso de água. Logo após, cortou-se as raízes secundárias em pedaços menores (1-2 cm), determinando-se o peso fresco das raízes (PFR). Os nematóides foram extraídos do sistema radicular e da rizosfera pelos métodos de Jenkins (1964) para solo e Coleen e D’herde (1972) para as raízes, respectivamente. Os vidros, contendo os nematóides foram colocados em banho Maria a 54 °C para serem mortos pelo calor, em seguida 1 ml de formol a 50% foi a adicionado com auxílio de uma pipeta automática. As soluções foram reduzidas nos vidros “snap-cap” em 10 mL e a quantificação foi realizada numa lâmina de Peters sob microscópio óptico para ser quantificado o número de nematóides (NN). Todos os genótipos de girassol avaliados comportaram-se como suscetíveis a M. javanica e M. incógnita, de acordo com a Tabela 4, com média superior ao número de nematóides totais e ovos inoculados inicialmente. Apesar da suscetibilidade comprovada do girassol ao Meloidogyne spp., constatou maior multiplicação do M. javanica em relação ao M. incognita raça 3 apesar que o último teve inoculação menor inicialmente. Conforme a Tabela 4, houve uma variação na multiplicação do M. javanica e ovos com uma média de 2.517,90 e 8.297,27 nematóides, e com M. incognita raça 3 e ovos com uma média de 1.128,11 e 2.118,91. A cultivar Agrobel 960 apresentou número de nematóides e ovos por tratamento (MNNOT) e número de ovos por tratamento (MNOT) de M. javanica inferior ao quiabo cv. Santa Cruz em relação às outras variedades testadas. Tabela 4. Média do número de ovos por tratamento (MNOT) média dos números totais de nematóides J2 e ovos por tratamento (MNNOT) de duas espécies de Meloidogyne em cultivares de girassol. Várzea Grande-MT 2009. Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 07, n. 01, p.7 – 15, jan/abr. 2014. Reação de Cultivares... Tratamento Hélio 358 Embrapa 122 Agrobel 960 M 734 Crotalaria breviflora Quiabo cv. Santa Cruz Meloidogyne javanica MNOT MNNOT 458,70 5982,65 1061,94 8297,27 178,95 2517,90 409,51 5232,00 0,91 15,30 193,91 3616,13 Observou-se também média do peso de raiz (MPR), onde se constatou menor peso de raiz entre as cultivares de girassol e a C. breviflora em relação ao quiabo em ambos os nematóides. No caso do girassol, a ocorrência do número de galhas foi o fator limitante para redução das raízes. E na C. breviflora pode 13 Meloidogyne incognita MNOT MNNOT 369,83 2118,91 263,33 1128,11 804,72 1587,50 418,17 1636,04 3,05 10,03 1805,70 2960,94 levar em consideração a quantidade de plantas por vazo que pode ter ocorrido uma competição entre as plantas, por isso, redução da quantidade de raiz, pois houve uma quantidade muito baixa de M. javanica e M. incognita raça 3. Tabela 5. Média do peso de raiz (MPR), média dos números de ovos por gramas de raiz (MNGR), média dos números totais de nematóides J2 e ovos por gramas de raiz (MNNR) de duas espécies de Meloidogyne em cultivares de girassol. Várzea Grande-MT 2009. Tratamento Meloidogyne javanica Meloidogyne incognita MPR MNGR MNNR MPR MNGR MNNR 1,41 458,70 1092,01 1,45 92,72 539,83 Hélio 358 1,16 1061,94 2970,21 1,27 73,10 346,77 Embrapa 122 2,99 178,95 338,54 2,64 118,09 238,23 Agrobel 960 2,52 409,51 1289,76 1,50 135,32 543,59 M 734 0,99 0,91 2,74 0,50 1,14 4,09 Crotalaria breviflora 3,81 193,91 480,21 4,18 183,76 317,12 Quiabo cv. Santa Cruz No entanto, conforme a Tabela 5, com a exceção da cultivar Agrobel 960 em relação às outras cultivares de girassol apresentou quantidade média dos números totais de nematóides J2 e ovos por gramas de raiz (MNNR) de M. javanica e M. incognita raça 3 inferiores ao quiabo cv. Santa Cruz. E observou-se que e a média dos números de ovos por gramas de raiz (MNR) da cultivar Agrobel 960 também apresentou quantidade de M. javanica menor que o quiabo. Já a média dos números de ovos por gramas de raiz (MNR), todas as cultivares testadas com M. incognita obtiveram valores abaixo dos encontrados para o quiabo cv. Santa Cruz, demonstrando ser, mas resistente que as demais. Resultados semelhantes foram obtidos em estudo realizado, por que comprovou a reprodução do nematóide M. incognita raça 2 e M. incognita raça 4 em girassol. E esse autor verificou que estes nematóides foram altamente patogênicos. Também obtiveram resultados semelhantes em estudo realizado. Além da suscetibilidade comprovada a M. incognita e M. javanica, o girassol comportou-se também como suscetível aos nematóides M. arenaria e M. hapla. No trabalho realizado, foi avaliada a suscetibilidade de 12 cultivares de girassol a M. chitwoodi. Os autores classificaram tais cultivares como bons a excelentes hospedeiras do nematóide, com FR em condição controlada, variando de 8,09 a 20,26. Os mesmos autores observaram que no campo, a população do nematóide aumentou em doze vezes após uma estação de cultivo do girassol. Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 07, n. 01, p.7 – 15, jan/abr. 2014. C. Silva et al. Com base nos resultados obtidos, evidenciou-se a importância do nematóide formador de galhas, Meloidogyne javanica e Meloidogyne incognita raça 3 nas cultivares avaliadas de girassol. 14 Entomology Research Station, 1972, 77p. DIAS-ARIEIRA, C. R.; SANTANA S. M.; SILVA M. L.; FURLANETTO C.; RIBEIRO R.C.F.; LOPES E. A.. Reação de cultivares de mamona (Ricinus communis l.) e CONCLUSÃO girassol (Helianthus annuus l.) a Meloidogyne javanica, M. incognita e M. Com base nas variáveis avaliadas e paranaensis. 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