Reação de Variedades de Cana-de-açúcar aos Nematoides-das-galhas*

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1 ARTIGO Cláudia R. Dias-Arieira, Daniela A. Santos, Eliezer R. Souto, Fabio Biela, Fernando M. Chiamolera, Tatiana P.L. da Cunha, Simone de M. Santana & Heriksen H. Puerari Reação de Variedades de Cana-de-açúcar aos Nematoides-das-galhas* Cláudia R. Dias-Arieira 1 **, Daniela A. Santos 1, Eliezer R. Souto 2, Fabio Biela 1, Fernando M. Chiamolera 1, Tatiana P.L. da Cunha 1, Simone de M. Santana 1 & Heriksen H. Puerari 1 1 Universidade Estadual de Maringá, Campus Regional de Umuarama, Umuarama (PR) Brasil. 2 Departamento de Agronomia, Universidade Estadual de Maringá, Maringá (PR) Brasil. *Parte da Dissertação de Mestrado do segundo autor. **Autor para correspondência: cdiasarieira@brturbo.com.br Recebido para publicação em 30 / 09 / Aceito em 25 / 11 / 2010 Editado por Mário Inomoto Resumo - Dias-Arieira, C.R., D.A. Santos, E.R. Souto, F. Biela, F.M. Chiamolera, T.P.L. Cunha, S.M. Santana & H.H. Puerari Reação de variedades de cana-de-açúcar aos nematoides-das-galhas. O trabalho teve como objetivo avaliar a reação de variedades de cana-de-açúcar aos nematoides Meloidogyne incognita e M. javanica. Para isto, mudas de 29 variedades foram inoculadas com ovos + J 2 dos respectivos nematoides, permanecendo em casa de vegetação por 60 dias. Posteriormente, as plantas foram retiradas dos vasos e avaliadas quanto à população final de nematoides no sistema radicular, calculando-se o fator de reprodução (FR). Os resultados indicaram que as variedades não apresentaram reação de imunidade aos nematoides. Os maiores FR de M. incognita (FR 3,5) foram obtidos nas variedades CTC-4, CTC-7 e RB975948, enquanto para M. javanica foram para CTC-5, RB e RB Apenas a variedade CTC-17 apresentou FR < 1, para M. incognita. Palavras-chaves: controle, Meloidogyne, resistência, Saccharum officinarum, tolerância. Summary - Dias-Arieira, C.R., D.A. Santos, E.R. Souto, F. Biela, F.M. Chiamolera, T.P.L. Cunha, S.M. Santana & H.H. Puerari Reaction of sugarcane varieties to root knot nematode. The aim of this study was to assess the reaction of sugarcane varieties to Meloidogyne incognita and M. javanica nematodes. Seedlings of 29 varieties were inoculated with 4,000 nematode eggs + J 2 and kept in a greenhouse for 60 days. The plants were then removed from the pots and the final nematode population in the root system assessed to calculate the reproduction factor (RF). The results indicated that none of the varieties presented immunity to the nematodes. The higher RF for M. incognita (RF 3.5) was obtained in CTC-4, CTC-7 and RB varieties, and for M. javanica was in CTC-5, RB and RB varieties. The only variety with an RF < 1 for M. incognita was CTC-17. Key words: control, Meloidogyne, resistance, Saccharum officinarum, tolerance. Introdução Diversos gêneros de fitonematoides são reportados como fatores condicionantes da produtividade de cana-de-açúcar, Saccharum spp. (Moura & Almeida, 1981). Mais de 310 espécies, filiadas a pelo menos 48 gêneros, já foram encontradas na rizosfera desta cultura, algumas causando significativas reduções de produtividade (Cadet & Spaull, 2005). Em plantações do estado de São Paulo, a cana-de-açúcar é citada entre as culturas mais prejudicadas por tais patógenos (Novaretti et al., 1984). Dentre as espécies que atacam a cana-de-açúcar, as principais limitantes da produção pertencem ao gênero Meloidogyne. Um dos primeiros relatos da ocorrência desses nematoides nessa cultura foi feito na ilha de Java (Indonésia) por Treub, no ano de No nordeste do Brasil, esta doença recebe a denominação de mal-das-reboleiras e caracteriza-se por apresentar progressão rápida e alta severidade à cana-de-açúcar (Moura & Almeida, 1981). Duas 198 Vol. 34(4)

2 Reação de Variedades de Cana-de-açúcar aos Nematoides-das-galhas espécies de nematoide-das-galhas comprometem a produção dessa cultura no Brasil, M. incognita e M. javanica, sendo encontradas em praticamente todas as regiões produtoras. A importância dos nematoides-das-galhas para a cultura da cana-de-açúcar pode ser especialmente verificada com o aumento na produtividade devido ao controle destes patógenos, conforme foi constatado nos trabalhos realizados por Dinardo- Miranda et al. (1995) e Dinardo-Miranda (2001). Vários métodos de controle têm sido estudados visando diminuir as populações de fitonematoides na cultura da cana-de-açúcar a níveis abaixo do limiar de dano econômico, como nematicidas, rotação de culturas, revolvimento do solo nas épocas mais quentes do ano, variedades resistentes ou tolerantes, e incorporação de matéria orgânica (Dinardo-Miranda et al., 1995; Barros et al., 2000). Contudo, o plantio de variedades resistentes é a solução ideal para o problema com os nematoides na agricultura (Novaretti et al., 1988). Por outro lado, o uso contínuo de variedades suscetíveis de cana-de-açúcar favorece o aumento das populações de nematoides, possibilitando maior incidência e severidade da doença, contribuindo para baixa produtividade agrícola (Moura & Almeida, 1981). Praticamente não há no mercado material genético com resistência aos nematoides-das-galhas. Apenas a variedade SP foi relatada com esta característica (Novaretti et al., 1981). Por outro lado, a suscetibilidade das variedades de cana-de-açúcar a estes patógenos já foi comprovada por diversos pesquisadores (Dinardo-Miranda et al., 1995; Novaretti et al., 1998; Dinardo-Miranda, 1999; Moura et al., 1999). Dinardo-Miranda et al. (1995), estudando no campo o comportamento de variedades de cana-deaçúcar a M. javanica, observaram que 12 dos materiais avaliados apresentaram suscetibilidade ao nematoide, com incrementos na produção, variando de 8,2 t / ha para RB até 23,5 t / ha para SP , devidos ao controle. Com a liberação constante de grande número de genótipos para plantio em áreas comerciais, é importante avaliar a reação destas novas variedades de cana-de-açúcar frente aos nematoides-das-galhas. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a suscetibilidade de variedades de cana-de-açúcar a M. javanica e M. incognita. Material e Métodos O experimento foi conduzido em casa de vegetação da Universidade Estadual de Maringá, Campus Regional de Umuarama, no período de janeiro de 2009 a janeiro de As avaliações foram realizadas em quatro épocas diferentes, de acordo com a disponibilidade das variedades. Os materiais selecionados para esse estudo foram CTC-1, CTC-4, CTC-5 e CTC-8 (experimento 1); CTC-11, CTC-12, CTC-13, CTC-14, CTC-15, CTC-16, CTC-17 e CTC-18 (experimento 2); RB835054, RB925345, RB946016, RB867515, RB976933, RB928064, RB956911, RB855336, RB e RB (experimento 3); RB975932, RB925345, RB975948, RB975944, RB945197, RB e RB72454 (experimento 4). Inicialmente os toletes das variedades de cana-deaçúcar foram cortados para a retirada das gemas, as quais foram colocadas em recipiente gerbox, com papel germiteste e água, permanecendo por seis dias no aparelho germinador para que as gemas pudessem iniciar o desenvolvimento. Posteriormente, foram transferidos para bandejas de polietileno contendo areia lavada e autoclavada (2 h / 120 o C), dando condições para a formação inicial de raízes e parte aérea. Após um período de aproximadamente 20 dias, as mudas foram transplantadas individualmente para vasos de 3,0 l contendo uma mistura de solo : areia (2:1), previamente autoclavada. Os inóculos de M. javanica e M. incognita foram preparados a partir de populações puras, mantidas em casa de vegetação, em tomateiro (Solanum lycopersicum) Santa Cruz Kadá durante seis meses. Os mesmos foram obtidos por meio da metodologia proposta por Hussey & Barker (1973), adaptada por Boneti & Ferraz (1981), sendo a suspensão calibrada para ovos + juvenis de segundo estádio (J 2 ) em 1 ml de água, com auxílio de lâmina de Peters e microscópio óptico. A inoculação das plantas de canade-açúcar foi realizada utilizando-se 4 ml da suspensão do inóculo dos respectivos nematoides, a qual foi uniformemente distribuída em quatro orifícios de 3 a 4 cm de profundidade, ao redor da planta. Tomateiro Nematologia Brasileira Piracicaba (SP) Brasil 199

3 Cláudia R. Dias-Arieira, Daniela A. Santos, Eliezer R. Souto, Fabio Biela, Fernando M. Chiamolera, Tatiana P.L. da Cunha, Simone de M. Santana & Heriksen H. Puerari Santa Cruz Kadá foi inoculado para confirmar a viabilidade do inóculo. Após 60 dias da inoculação, as plantas foram retiradas dos vasos, coletando-se os sistemas radiculares, os quais foram cuidadosamente lavados. O tolete que gerou a nova planta foi descartado. Os ovos e J 2 foram extraídos das raízes seguindo a metodologia de Hussey & Barker (1973), adaptada por Boneti & Ferraz (1981). O material obtido foi avaliado sob microscópio óptico, em lâmina de Peters. Os valores obtidos, correspondentes à população final, foram transpostos para a fórmula FR = (Pf / Pi), onde FR, Pf e Pi correspondem ao fator de reprodução, população final e população inicial, respectivamente (Oostenbrink, 1966). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com seis repetições para cada tratamento. Os dados obtidos para cada espécie de Meloidogyne, em cada experimento, foram estatisticamente estudados pela análise de variância, utilizando-se o teste de Tukey a 5 %, para a comparação das médias, no programa estatístico SPSS. Resultados e Discussão Os resultados obtidos para M. javanica mostraram a suscetibilidade de todas as variedades, quando se utilizou o método de classificação baseado no fator de reprodução (Oostenbrink, 1966) (Tabela 1). Apesar de este método apresentar algumas limitações, é o mais viável para o uso em cana-de-açúcar, visto que neste hospedeiro nem sempre ocorre a formação de galhas visíveis, o que dificulta o uso de escalas baseadas no número de galhas ou massas de ovos. A viabilidade do inóculo de M. javanica foi comprovada pelo FR variando de 4,4 a 7,6. No experimento 1, as variedades CTC-1 e CTC- 8 apresentaram população final de M. javanica estatisticamente inferior às variedades CTC-4 e CTC- 5, as quais apresentaram FR iguais a 3,2 e 3,8, respectivamente (Tabela 1). No experimento 2, entre as variedades CTC-11 a CTC-18, verificou-se que a menor população final foi para a CTC-11, sendo esta estatisticamente inferior ao obtido para CTC-14 e CTC-16. Neste experimento, os FR variaram de 1,0 a 1,8, para as variedades CTC-11 e CTC-16, respectivamente. No terceiro experimento, utilizando variedades do grupo RB (Tabela 1), observou-se que o maior FR de M. javanica foi para RB946016, sendo este igual a 4,6, enquanto os menores fatores de reprodução foram observados para as variedades RB35054 e RB976933, com respectivos valores iguais a 1,3 e 1,8. Todas as variedades avaliadas no experimento 4, apresentaram FR > 2,0, com o maior valor observado para a variedade RB925345, equivalente a 4,6. A suscetibilidade de variedades de cana-de-açúcar a M. javanica foi anteriormente observada por outros pesquisadores. Dinardo-Miranda et al. (1995) estudaram a suscetibilidade de doze variedades de cana-de-açúcar em áreas naturalmente infestadas por M. javanica e observaram que todas proporcionaram a reprodução do nematoide, apontando como tolerante apenas as variedades RB735275, SP e SP Em outro trabalho, aumentos na produção na ordem de 20 a 30 % foram obtidos pelo controle de M. javanica em variedades como RB835486, RB e RB72454 (Dinardo-Miranda, 2001). De acordo com Cadet & Spaull (2005), em áreas de produção, as perdas ocasionadas por M. javanica podem chegar a 15 t de cana-de-açúcar por hectare. Vale ressaltar que essa espécie tem sido assinalada como uma das mais frequentes em canaviais brasileiros (Dinardo-Miranda et al., 2003; Severino et al., 2008). Quanto a M. incognita, a viabilidade do inóculo foi comprovada pelo FR variando entre 4,8 e 6,2 em tomateiro. Para esta espécie, os dados observados no experimento 1 foram semelhantes àqueles obtidos para M. javanica, uma vez que as variedades CTC-4 e CTC-5 apresentaram população final estatisticamente superior às variedades CTC-1 e CTC-8. No experimento 2 não foi observada diferença estatística no número de ovos (Pf) entre as variedades CTC-11 a CTC-18 e, com exceção de CTC-7, que apresentou FR = 0,8, as demais variedades comportaram-se como suscetíveis, com FR 1 (Tabela 1). Para as variedades RB avaliadas no experimento 3 (Tabela 1), observaram-se maiores FR de M. incognita para RB e RB966928, ambas superiores a 3,0. Neste experimento, o menor FR foi observado para RB (1,6). Para este nematoide, no experimento 200 Vol. 34(4)

4 Reação de Variedades de Cana-de-açúcar aos Nematoides-das-galhas Tabela 1 - População final (Pf) e fator de reprodução (FR) de Meloidogyne javanica e M. incognita e comportamento de variedades de cana-de-açúcar, após sessenta dias de inoculação com ovos + J 2 do nematoide. Variedades M. javanica M. incognita Pf FR 1 Comportamento 2 Pf FR Comportamento Experimento 1 CTC b 1,8 S 8789 b 2,2 S CTC a 3,2 S a 3,7 S CTC a 3,8 S a 3,9 S CTC b 1,6 S 8891 b 2,2 S Experimento 2 CTC c 1,0 S 4494 a 1,1 S CTC abc 1,6 S 7055 a 1,8 S CTC abc 1,5 S 7106 a 1,8 S CTC a 1,7 S 5264 a 1,3 S CTC ab 1,7 S 4129 a 1,0 S CTC a 1,8 S 4296 a 1,1 S CTC bc 1,1 S 3032 a 0,8 R CTC ab 1,7 S 4362 a 1,1 S Experimento 3 RB a 4,6 S ab 3,0 S RB ab 2,7 S ab 2,6 S RB ab 3,1 S ab 2,7 S RB ab 2,7 S a 3,2 S RB b 1,3 S 8446 ab 2,1 S RB b 2,4 S 9583 ab 2,4 S RB b 2,1 S a 3,2 S RB b 2,5 S 6200 b 1,6 S RB b 2,6 S 8500 ab 2,1 S RB b 1,8 S 9846 ab 2,5 S Experimento 4 RB a 4,6 S a 3,0 S RB ab 2,6 S a 3,0 S RB ab 2,7 S a 2,8 S RB ab 2,8 S 8299 a 2,1 S RB ab 2,4 S a 2,7 S RB b 2,1 S a 2,7 S RB b 2,1 S a 3,5 S Dentro de cada experimento, médias na coluna seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5 % de probabilidade. 1 Fator de reprodução. 2 S = suscetível, R = resistente. quatro não houve diferença estatística entre a população final, sendo o maior FR observado para RB (3,5). Dentre as variedades estudadas neste trabalho, RB72454 tem sido citada entre as mais suscetíveis e intolerantes aos nematoides-das-galhas (Régis & Moura, 1989; Dinardo-Miranda, 2001), na qual o ataque de M. incognita reduziu significativamente a massa fresca da parte aérea (Régis & Moura, 1989). No trabalho realizado por Dinardo-Miranda (2001), além da RB72454, as variedades RB e RB também se mostraram suscetíveis a esta espécie de nematoide, com incremento de 40 t / ha na produtividade na RB com a aplicação de carbofuran. Outros trabalhos realizados em diferentes países têm comprovado a suscetibilidade das variedades de cana-de-açúcar aos nematoides-das-galhas. Na Nigéria, Salawu (1990) avaliou a reação de 12 variedades comerciais a M. incognita e observou que todos os materiais comportaram-se como altamente suscetíveis após 195 dias de inoculação, mesmo aqueles cujas Nematologia Brasileira Piracicaba (SP) Brasil 201

5 Cláudia R. Dias-Arieira, Daniela A. Santos, Eliezer R. Souto, Fabio Biela, Fernando M. Chiamolera, Tatiana P.L. da Cunha, Simone de M. Santana & Heriksen H. Puerari massas de parte aérea e raízes foram elevadas. Experimentos realizados na Austrália mostraram que a população inicial de M. javanica superior a 100 espécimes por 200 g de solo foi suficiente para promover a redução na produção de cana (Stirling & Blair, 2000). É importante ressaltar que o comportamento de diferentes variedades de cana-de-açúcar é variável no campo e nem sempre os maiores números de nematoides refletem em redução nos parâmetros vegetativos da planta. Um exemplo disto pode ser evidenciado no trabalho realizado por Barros et al. (2005), no qual se observou que a variedade SP foi a que apresentou maior número de nematoides (Meloidogyne + Pratylenchus) nas amostras, no entanto, não teve seu rendimento comprometido quando comparada com as variedades RB e RB Os dados obtidos com o presente trabalho mostraram que as variedades avaliadas apresentaram reação de suscetibilidade a M. incognita e M. javanica, com exceção da variedade CTC-17, que apresentou FR = 0,8 para M. incognita. Isto demonstra a necessidade de adoção de outras medidas de controle que visam reduzir a população inicial de nematoides em áreas de cultivo de cana-de-açúcar, com o intuito de minimizar os problemas ocasionados por estes patógenos e a redução na produtividade da cultura. Contudo, faz-se necessário a instalação de experimentos em áreas de cultivo a fim de estudar o comportamento das variedades no campo. Agradecimentos Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pela concessão do auxílio à pesquisa que proporcionou a realização desse trabalho, e ao Centro Tecnológico Canavieiro e à Universidade Federal do Paraná, pela concessão das plantas utilizadas no trabalho. Literatura Citada BARROS, A.C.B., R.M. MOURA & E.M.R. PEDROSA Aplicação de terbufós no controle de Meloidogyne incognita raça 1 e Pratylenchus zeae em cinco variedades de cana-de-açúcar no Nordeste. Parte 1 Efeito na cana planta. Nematologia Brasileira, 24 (1): BARROS, A.C.B., R.M. MOURA & E.M.R. PEDROSA Estudo de interação variedade-nematicida em canade-açúcar em solo naturalmente infestado por Meloidogyne incognita, M. javanica e Pratylenchus zeae. Nematologia Brasileira, 29 (1): BONETI, J.I.S. & S. FERRAZ Modificação do método de Hussey e Barker para extração de ovos de Meloidogyne exigua de raízes de cafeeiro. Fitopatologia Brasileira, 6: 553. CADET, P. & V.W. SPAULL Nematodes parasites of sugarcane. In: LUC, M., R.A. SIKORA & J. BRIDGE (ed). Plant Parasitic Nematodes in Subtropical and Tropical Agriculture. 2ª. ed. CABI Publishing, Cambridge, p DINARDO-MIRANDA, L.L Reação de variedades de cana-de-açúcar ao parasitismo de Meloidogyne javanica e de M. incognita. Nematologia Brasileira, 23 (2): DINARDO-MIRANDA, L.L Efeito de carbofuran sobre a cana-de-açúcar infestada ou não por nematoides. Summa Phytopathologica, 27 (4): DINARDO-MIRANDA, L.L., W.R.T. NOVARETTI, J.L. MORELLI & E.J. NELLI Comportamento de variedades de cana-de-açúcar em relação a Meloidogyne javanica em condições de campo. Nematologia Brasileira, 19 (2): DINARDO-MIRANDA, L.L., M.A. GIL & C.C. MENEGATTI Danos causados por nematoide a variedades de cana-de-açúcar em cana planta. Nematologia Brasileira, 27 (1): MOURA, R.M. & A.V. ALMEIDA Estudos preliminares sobre a ocorrência de fitonematoides associados à cana-de-açúcar em áreas de baixa produtividade agrícola no estado de Pernambuco. In: REUNIÃO BRASILEIRA DE NEMATOLOGIA, V, Piracicaba. Resumos, p MOURA, R.M., E.M.V. PEDROSA, S.R.V.L. MARANHA, A.M. MOURA, M.E.A. MACEDO & E.G. SILVA Nematoides associados à cana-de-açúcar no Estado de Pernambuco, Brasil. Nematologia Brasileira, 23 (2): NOVARETTI, W.R.T., A. MONTEIRO & L.C.B. FERRAZ Controle químico de Meloidogyne incognita e Pratylenchus zeae em cana-de-açúcar com carbofuran e terbufós. Nematologia Brasileira, 22 (1): NOVARETTI, W.R.T., D. NUNES JUNIOR & E.J. NELLI Comportamento de clones e variedades comerciais em relação aos nematoides Meloidogyne javanica. Experimento V. In: REUNIÃO BRASILEIRA DE NEMATOLOGIA, V, Londrina. Resumos, p. 27. NOVARETTI, W.R.T., J.O.CARDERÁN, A. CARPANEZI & J.C.S. RODRIGUES Comportamento de três variedades de cana-de-açúcar em relação ao nematoide das lesões das raízes Pratylenchus zeae Graham, Nematologia Brasileira, 12: NOVARETTI, W.R.T., L.L. DINARDO, F.O. TERAN, J.O. CARDERÁN & L.C. TOTINO Nematoides 202 Vol. 34(4)

6 Reação de Variedades de Cana-de-açúcar aos Nematoides-das-galhas associados à cana-de-açúcar. In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA AGRONÔMICA, II, Piracicaba. Resumos, p OOSTENBRINK, R Major characteristics of the relation between nematodes and plants. Mededeelingen der Landbouw-Hoogeschool, 66: REGIS, E.M.O. & R.M. MOURA Efeito conjunto da meloidoginose e do raquitismo da soqueira em canade-açúcar. Nematologia Brasileira, 13 (2): SALAWU, E.O Susceptibility and growth response of selected sugarcane cultivars to infection by Meloidogyne incognita. Nematologia Mediterranea, 18 (1): SEVERINO, J.J., C.R. DIAS-ARIEIRA, D.J. TESSMANN & E.R. SOUTO Identificação de populações de Meloidogyne spp. parasitas da cana-de-açúcar na região Noroeste do Paraná pelo fenótipo da isoenzima esterase. Nematologia Brasileira, 33 (3): STIRLING, G.R. & B. BLAIR Nematodes. In: ROTT, P., R.A. BAILEY, J.C. COMSTOCK, B.J. CROFT & A.S. SAUMTALLY (ed). A Guide to Sugarcane Diseases. CIRAD Publications Service, Montpellier - France, p Nematologia Brasileira Piracicaba (SP) Brasil 203