INTERAÇÃO NUTRIÇÃO DE PLANTAS E SANIDADE 01/04 Antonio de Goes... · +chance esporulação +infecção/sintomas +micotoxinas NUTRIÇÃO DE PLANTAS E SANIDADE. Relações entre

ANTONIO DE GOESPROFESSOR, UNESP JABOTICABAL

INTERAÇÃO NUTRIÇÃO DE PLANTAS E SANIDADE

INTERAÇÃO NUTRIÇÃO DE

PLANTAS E SANIDADE

28,2

37,4

31,2

40,3

26,328,8

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Trigo Arroz Milho Batata Soja Algodão

Estresse biótico e potencial de redução da produção (%)

Wang et al., 2001


32

18

15

3

0

5

10

15

20

25

30

35

Plantas daninhas Pragas Fungos +Bactérias

Viroses

Agentes bióticos e

redução na produção

(%)

Período: 1996-98

Culturas

Trigo, arroz, milho

cevada, batata, soja

beterraba e algodão

Oerke & Dehne, 2003


Resistência de não hospedeiro.

Sem sintomas.

Resistência quantitativa.

Possível presença de infecções

e sintomas. Planta sobrevive e

produz.

Resistência qualitativa. Plantas

são resistentes e não exibem

sintomas, ou são suscetíveis.

Sadia Doente

NUTRIÇÃO DE PLANTAS E SANIDADE

D O E N Ç A

HOSPEDEIRO

AMBIENTEPATÓGENO


Material de prop. sadioPlantio em áreas livres

Erradicação do hospedeiro Eliminação hosp. alternativos

Remoção de plantas voluntáriasBarreira física

Fumigação do soloRotação de cultura

SanitizaçãoEliminação de restos culturaisInundação da área de plantio

Variedades resistentes Nutríção das plantas

Densidade de plantio adequadaCiclo e porte das plantas

Escolha do local e época de plantioCorreção do solo

Adição de matéria orgânicaDensidade de plantio adequada

Tipo e manejo do sistema de irrigação

D O E N Ç A

HOSPEDEIRO

AMBIENTEPATÓGENO


Influência dos níveis de fósforo e do potássio na resistência parcial de duas cvs de

soja a Ferrugem Asiática (Phakopsora pachyrhizi), avaliada nos estádios V2 e R5

Balardin et al., 2006


Grupos de Doenças

•Sementes (Damping-off ou tombamento)

•Raízes (Podridões radiculares)

•Vasculares ou murchas (Fusarium, Verticillium)

•Fotossíntese (Doenças foliares, Ferrugens, Míldio, Oídio)

•Utilização de produtos sintetizados (Viroses e carvões)


Grupos de Doenças Efeitos na nutrição de Plantas

Damping-off, Podridão de raiz Imobilização, absorção e distribuição

Podridões radiculares/MaceraçãoDistribuição, depleção e mudança no

metabolismo

Murchas vasculares, Manchas foliares Translocação, distribuição, eficiência

DNA, RNA, divisão celular (Galhas, Vassouras,

Super-crescimento)Eficiência metabólica de distribuição

VirosesDepleção de nutrientes e redução da

eficiência metabólica

Podridão de frutos e armazenamentoDistribuição e acúmulo de reserva de

nutrientes


Nutrição e Expressão de Sintomas (Excesso/Deficiência)

• Aumenta a predisposição

• Reduz a Integridade e resistência natural dos tecidos

• Aumenta a intensidade e frequência de exposição do substrato

• Cria e mantém microclima favorável

• Otimiza inóculo (Disponibilidade e Eficiência)


Fatores de Virulência e/ou de agressividade dos patógenos

Imobilização/mobilização dos nutrientes Brusone, Mal-do-pé, doença francesa

Ferimento Fungos e nematoides

Necroses Enzimas de fungos e bactérias

Obstrução vascular Polissacarídeos; secreções

bacterianas e enzimas (fungos e

bactérias)

Alteração na fisiologia (DNA, RNA, divisão

celular (hipertrofia/hiperplasia)

Hormônios, alteração genética

Toxinas Específicas/Não específicas

Ações múltiplas

Nutrição e Respostas (Defesa)


EXPRESSÃO DA RESISTÊNCIA

• Defesa Estrutural

Natureza celular (halo, papila, lignificação)

Natureza histológica (camadas de cortiça,

camadas de abscisão)

• Defesa Bioquímica

Mecanismos de defesa estrutural

Hifa no citoplasma

Hifa em avanço

Bainha


BÁrea sadia

Camada de cortiça

Área doente

Camada de cortiça

A

Camadas de cortiça entre tecidos sadios e infectados em área foliar (A) e em tubérculo (B)


Tilose

Camadas de abscisão (A) e tiloses (B)

Camada de abscisão

Camada de abscisão

Área sadia

A

B

Área doente










ESCAPE

- Redução do tempo de exposição









ESCAPE


TOLERÂNCIA

Compensação*









ESCAPE


TOLERÂNCIA

Compensação*

REDUÇÃO DA AGRESSIVIDADE

Maior expressão da resistência parcial

Relação entre Níveis nutricionais e Intensidade de expressão


• Natureza genética da planta

• Forma, disponibilidade e frequência de emprego do fertilizante

• Dose e disponibilidade

• Momento da aplicação

• Fonte do elemento e íons associados

• Integração de fatores


Cultura Doença PatógenoAspargo Murcha Fusarium

Feijão Mancha Chocolate Botrytis

Podridão Radicular Fusarium

Podridão Radicular Rhizoctonia

Beterraba Damping-Off Pythium

Repolho Hérnia das brássicas Plasmodiophora

Amarelecimento Fusarium

Aipo Amarelecimento Fusarium

Milho Podridão de Fusarium F. moniliforme

Pepino Murcha Fusarium

Ervilha Damping-Off Rhizoctonia

Pimenta Murcha Fusarium

Batata Cancro da Haste Rhizoctonia

Tomate Mofo Cinzento Botrytis

Mofo Branco Sclerotinia

Ferrugem Sclerotium

Murcha Fusarium

NO3,

pH (6 a 6,5)


Cultura Doença Patógeno

Feijão Podridão Radicular Thielaviopsis

Galhas Meloidogyne

Cenoura Podridão Radicular Sclerotium

Milho Podridão Gibberella

Berinjela Murcha Verticillium

Vários Podridão Radicular Phymatotrichum

Cebola Podridão Branca Sclerotium

Ervilha Podridão Radicular Pythium

Batata Sarna Streptomyces

Murcha Verticillium

Vírus Potato Virus X

Arroz Brusone Magnaporthe

Tomate Murcha Pseudomonas

Antracnose Colletotrichum

Murcha Verticillium

Vírus Potato Virus X

Trigo Mal-do-pé Gaeumannomyces

NH4

pH baixo (≤ 5,5)

Efeitos dos Nutrientes nas Doenças


Elemento MineralEfeito na severidade dos sintomasn

Diminui Aumenta Variável

Nitrogênio (N/NH4/NO3) 168 233 17

Fósforo (P) 82 42 2

Potássio (K) 144 52 12

Cálcio (Ca) 66 17 4

Magnésio (Mg) 18 12 2

Manganês (Mn) 68 13 2

Cobre (Cu) 49 3 0

Zinco (Zn) 23 10 3

Boro (B) 25 4 0

Ferro (Fe) 17 7 0

Enxofre (S) 11 3 0

Outros (Si, Cl, etc.) 71 6 8

*1200 publicações n Huber, sd











Cobre (Cu) 49 3 0

Zinco (Zn) 23 10 3

Boro (B) 25 4 0

Ferro (Fe) 17 7 0

Enxofre (S) 11 3 0













Cobre (Cu) 49 3 0

Zinco (Zn) 23 10 3

Boro (B) 25 4 0

Ferro (Fe) 17 7 0

Enxofre (S) 11 3 0





Elemento MineralDoença:








Cobre (Cu) 49 3 0

Zinco (Zn) 23 10 3

Boro (B) 25 4 0

Ferro (Fe) 17 7 0

Enxofre (S) 11 3 0




ALTERAÇÕES NAS RESPOSTAS

• “Modificando” o ambiente

• “Modificando” a planta

- Alterações orgânicas (esterco)

- Rotação cultura

- Alterações inorgânicas (calcário x enxofre)

- Fertilização

- Controle da umidade

- ‘Insensibilidade’ aos metabólitos microbianos

- Produção sideróforo

- Exsudatos radiculares

• “Modificando” a microflora

- Controle biológico

- Inibindo a nitrificação


ALTERAÇÕES NAS RESPOSTAS

• “Modificando” o ambiente

• “Modificando” a planta

- Alterações orgânicas (esterco)

- Rotação cultura

- Alterações inorgânicas (calcário x enxofre)

- Fertilização

- Controle da umidade

- ‘Insensibilidade’ aos metabólitos microbianos

- Produção sideróforo

- Exsudatos radiculares

• “Modificando” a microflora

- Controle biológico

- Inibindo a nitrificação


Fator do Solo ou Prática

Cultural

Efeitos em:

Disponibilidade

MnSeveridade sintomas

Baixo pH do solo Aumento Diminuição

Adubos verdes Aumento Diminuição

Fertilizantes amôniacais Aumento Diminuição

Irrigação Aumento Diminuição

Solos menos compactos Aumento Diminuição

Inibidores de nitrificação Aumento Diminuição

Fumigação do solo Aumento Diminuição

Sulfetos metálicos Aumento Diminuição

Elevado pH do solo Diminuição Aumento

Cal Diminuição Aumento

Fertilizantes com nitrato Diminuição Aumento

Esterco Diminuição Aumento

Baixa umidade do solo Diminuição Aumento

Solos compactados Diminuição Aumento

Condições

culturais x

disponibilidade

de

Mn/Severidade

da Sarna da

Batata

Condições

culturais x

disponibilidade

de

Mn/Severidade

da Brusone


CondiçãoDisponibilidade

de MnSeveridade

Arroz de terras altas Diminuição Aumento

Solos alcalinos Diminuição Aumento

Nitrato Diminuição Aumento

Solos aeróbicos ou secos Diminuição Aumento

Baixas temperaturas Diminuição Aumento

Solo arenoso Diminuição Aumento

Esterco Diminuição Aumento

Alta população de plantas Diminuição Aumento

Arroz em casca Aumento Diminuição

Solos ácidos Aumento Diminuição

Amônio Aumento Diminuição

Inibir nitrificação Aumento Diminuição

Solos anaeróbicos Aumento Diminuição

Altas temperaturas Aumento Diminuição

Fertilização de silício Aumento Diminuição

Solos limo-argilosos Aumento Diminuição


Murchas vasculares (Fusarium spp.)

Patógeno polífago (frutíferas, cereais, gramíneas, hortaliças, etc)

N na forma amonical - Aumenta

Severo em solos ácidos

Controle

Calcário

N – na forma de nitrato

Diminuiu a disponibilidade de Mn e Fe

Mal-do-

Panamá

Economia de

carboidratos e energia

em condições de

(a) alto e (b) baixo

suprimento de N

Borys (1968), citado por Graham (1983)

+++NCompostos orgânicos solúveis

Metabólitos secundários

Severidade


Relações entre fornecimento de N, crescimento da planta e doenças foliares

Trigo x Gibberela

+ folhas+ copa+N foliar+N (assimilação líquida)+ambiente favorável+chance esporulação+infecção/sintomas+micotoxinas



Trigo x Ferrugem amarelaRegime de aplicação(manutenção da epidemia x r)





N x n

Efeitos variáveis e/ouinconsistentes

= Impossibilidade de generalizações


Patógenos Nível de N Nível de KBaixo Alto Baixo Alto

Patógenos biotróficos

Ferrugens + +++ ++++ +

Oídios + +++ ++++ +

Míldios + +++ ++++ +

Patógenos

necrotróficos

Manchas foliares +++ + ++++ +

Murchas +++ + ++++ +

Podridões +++ + ++++ +

Severidade: + (Baixa) ++++ (muito elevada)

Marchner, 1995, citado por Yamada (2004)

Relação entre níveis de N e K na severidade de doenças

fúngicas e bacterianas





Oídios + +++ ++++ +

Míldios + +++ ++++ +

Patógenos

necrotróficos


Murchas +++ + ++++ +










Oídios + +++ ++++ +

Míldios + +++ ++++ +

Patógenos

necrotróficos


Murchas +++ + ++++ +










Oídios + +++ ++++ +

Míldios + +++ ++++ +

Patógenos

necrotróficos


Murchas +++ + ++++ +










Oídios + +++ ++++ +

Míldios + +++ ++++ +

Patógenos

necrotróficos


Murchas +++ + ++++ +








Número de pústulas de ferrugem do colmo (Puccinia graminis f.sp. tritici) em trigo (A) e número de lesõesnecróticas da mancha bacteriana emtomateiro (B), sob condições de n emníveis de deficiência (D), ótimo (O), luxo (L) e excessiva .


Número de pústulas de ferrugem do colmo (Puccinia graminis f.sp. tritici) em trigo (A) e Número de lesõesnecróticas da mancha bacteriana emtomateiro (B), sob condições de n emníveis de deficiência (D), ótimo (O), luxo (L) e excessiva .

Razões

Biotrófico

•Anatomia/fisiologia

•Prevalência tecidos jovens

•Acúmulo de aa

•Menor conteúdo fenóis

•Menor lignina

Necrotrófico

Redução tecidos senescentes


Relação N Versus Silício

•Mudanças anatômicas e

bioquímicas

•Aumento no conteúdo de

compostos N com bx PM

•Aumento disponibilidade de

substrato

Efeito de doses de silício em segmentos

de caules de pepino na infecção de

oídio


Efeito do uso de K na redução da

incidênciaX e/ou no aumento de

produçãoY de várias culturas

•XDiversos

•YPlantas infectadas e/ou

infestadas suplementadas com

fertilizantes potássicos

Perrenoud, 1990, citado por Prabhu et al., 2007

Agentes

causais

Redução

(%)X

Aumento

Produção (%)Y

Fungos 70 42

Bactérias 69 57

Insetos e ácaros 63 36

Viroses 41 78

Nematoides 33 19

Publicações reportando o efeito do K na manifestação*

* 2.449 publicações

Prabhu et al. (2007, citado por Wang et al. (2012))

Publicações reportando o efeito do K na manifestação*

Agentes causais

Efeito

TotalAumento Redução

Fúngicas 33 89 122 (8)*

Bacterianas 5 18 23 (0)

Viroses 5 9 14 (3)

Nematoides 6 3 9 (1)

Total 49 119 168 (12)

(n)* Sem efeito


Doses K versus:A - Produção arroz/Incidência Helminthosporium

sigmoideum;

A


Doses K versus:A - Produção arroz/Incidência Helminthosporium

sigmoideum;

ADoses K versus:A - Produção arroz/Incidência Helminthosporium

sigmoideum;B - Severidade da mancha foliar (H. cynodontis) e matéria

seca em grama bermuda

B


Respostas e mudanças principais na composição da planta ao

incremento de potássio



++++Compostos de alto PM----- Açucares orgânicos------Ácidos solúveis------Amidas++++Compostos fenólicos≥ Expressão fisiológica≥ Mecanismos de defesa

Citoplasma

Membrana plasmática

Camada de celulose

Lamela de pectina

Lamela de celulose

Cutina

Camada de cera

Projeções de cera

Cutícula

Epiderme superior Estrutura e composição

da cutícula e parede

celular da epiderme de

folhas de plantas


-Estabilidade das biomembranas

- Estabilidade estrutural

Ca Ca Ca Ca Ca


Ca2+H+

K+Cl-

H+

pH

H2O2


(▲)Penicillium expansum;

(●)Botrytis cinerea;

(■)Glomerella cingulata.


22

17

6

0

10

20

30

Aumento Redução Variável

Efeito do magnésio na expressão de doenças de plantas

- Efeito sinergístico/angonístico entre elementos

+++Ca e K – Mg+++ Mg – Ca e K

Solos ácidos- Deficiência em Mg, Ca, Mo e P

+ Fusarium+ Hérnia + Podridão mole

- Deficiência de Mg+ Enfezamento pálido (competição planta e Spiroplasma kunkelii)


Níquel e resistência de plantas


Inibição direta;

Estímulo a resistencia induzida;

Produção de fitoalexinas,

Co

Ni

+

Sinérgico


Reduzetileno

Níquel e resistência de plantas


Exemplos

Arroz

Helminthoporium oryzae

Pyricularia oryzae (Bruzone)

Amendoim

Puccinia arachidis (Ferrugem)

Pecã

Fusicladiosporium caryigenum

Considerações finais

--Nutrição equilibrada é uma ferramenta fundamental para a

produtividade e manejo de doenças;

-- Adoção do conjunto de ações resultam em respostas mais eficientes;

-- Normalmente a severidade das doenças é mais elevada em plantas

estressadas;

-- Um nutriente pode reduzir a severidade de uma doença, mas

contribuir para o aumento de outras;

-- Fontes e tecnologias no fornecimento de nutrientes fazem o diferencial na

produtividade e na redução da expressão dos sintomas de uma doença;

-- Alimentos mais saudáveis exigem estatrégias diferenciadas na sua

produção; a nutrição balanceda dá sua contribuição.


OBRIGADO

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