Manejo do solo para controle de doenças radiculares. Henrique Debiasi, Julio C. Franchini, Waldir P. Dias, Edison U. Ramos Jr., Álvaro M. R.

Transcrição

1 Manejo do solo para controle de doenças radiculares Henrique Debiasi, Julio C. Franchini, Waldir P. Dias, Edison U. Ramos Jr., Álvaro M. R. Almeida

2 Roteiro 1) Fatores determinantes dos dados ocasionados por patógenos de solo 2) Manejo do solo x redução dos danos ocasionados por patógenos 2.1 Ambiente x tolerância da planta 2.2 Ambiente x patógenos 3) Exemplos relevantes 3.1) Podridão de carvão Macrophomina phaseolina 3.2) Nematoides 4) Considerações finais

3 Fatores determinantes dos danos AMBIENTE Clima Solo Manejo DOENÇAS HOSPEDEIRO PATÓGENO

4 Fatores determinantes dos danos Por que se formam as reboleiras? Pratylenchus brachyurus - Quantidade de inóculo/população inicial mais elevada? Rhizoctonia solani - Condições de solo (químicas, físicas e biológicas) favoráveis à sobrevivência, reprodução e danos do patógeno? - Condições de solo (químicas, físicas e biológicas) desfavoráveis às plantas?

5 Fatores determinantes dos danos 2010/ nematoides/planta 2011/ nematoides/planta 2010/ nematoides/planta 2011/ nematoides/planta Solo arenoso Solo argiloso População (bioensaio) e danos de P. brachyurus em soja cultivada sobre solos de diferentes texturas. Nova Ubiratã/MT, safras 2010/11 e 2011/12.

6 Manejo do solo x doenças radiculares MANEJO DO SOLO ROTAÇÃO/SUCESSÃO COM ESPÉCIES VEGETAIS RESISTENTES AMBIENTE FÍSICO, QUÍMICO E BIOLÓGICO QUALIDADE DO SOLO TOLERÂNCIA SUPRESSÃO DE DAS PLANTAS PATÓGENOS SOLOS SUPRESSIVOS REDUÇÃO DOS DANOS CONVIVÊNCIA EM EQUILÍBRIO

7 Ambiente x tolerância da planta Água Oxigênio Nutrição mineral Cobertura do solo Estrutura do solo Práticas conservacionistas Ambiente químico Crescimento radicular Integridade dos tecidos radiculares Disponibilidade de água: CAD infiltração perdas por evaporação continuidade/conectividade de poros Porosidade de aeração Disponibilidade e absorção de nutrientes

8 Ambiente x tolerância da planta Efeito de diluição O dano será menor se a infestação for diluída em uma maior quantidade de raízes Escape Menor concentração de inóculo em maiores profundidades Velocidade de crescimento

9 Ambiente x tolerância da planta Ambiente químico 1) CTC 2) ph e saturação por bases 3) Equilíbrio e disponibilidade de nutrientes 4) Ausência de elementos tóxicos Correção do solo Adubação correta MOS 5) Salinidade

10 Ambiente x tolerância da planta Ambiente químico Acidez subsuperficial - Ca e Mg - Al

11 Ambiente x tolerância da planta Ambiente químico Fotos: Henrique Debiasi Completa -Ca -Mg -N -P -S -Mn -Zn -B Elaboração: Prof. Marcelo Batista/UEM; Eng. Agr. Lucas Simas - Coamo Raízes de soja em função da ausência de alguns macro e micronutrientes. Coamo/UEM, 2018.

12 Ambiente x tolerância da planta Estrutura do solo Mata Fazenda Experimental Coamo, Campo Mourão/PR Trigo/Soja Sem correção Sem tráfego

13 Ambiente x tolerância da planta Estrutura do solo Volume, distribuição, DIVERSIDADE e longevidade de raízes Adição constante de material orgânico, em quantidade e qualidade

14 Ambiente x tolerância da planta Estrutura do solo Soja/Milho 2ª + Gradagens ILP

15 Ambiente x tolerância da planta Estrutura do solo SPD com 33 anos Fazenda Experimental da Coamo, Campo Mourão/PR, fev/2018 Trigo/Soja/Aveia/Soja/Trigo/Soja/ Milho 2ª/Milho+Braquiária Trigo/Soja

16 Ambiente x tolerância da planta SJ Ivaí Londrina Cambé Ivatuba 1º de Maio Alvorada Ivatuba Cambira Cafeara Sertanóp. Cambé 1º de Maio Alvorada Londrina SJ Ivaí Cambira Ângulo Faz. Ferrari Sítio Pierolli Sítio Perucci Faz. Coral Flávia Giansanti Nova Santa Zoé Faz. Celestino Faz. Alvorada Faz. São Pedro Faz. São Luiz Sítio Peruci Flávia Giansanti Nova Santa Zoé Sítio Pierolli Faz. Ferrari Faz. Alvorada Fazenda 4R 8 anos Mi+Ruz 4 anos Mi+Ruz 5 anos Mi+Ruz 3 anos Mi+Ruz 3 anos Mi+Ruz 4 anos Mi+Ruz 6 anos Mi/Tr 1 ano Mi+Ruz 2 anos Mi+Ruz 1 ano Ruz 2 anos Mi+Ruz Mi/Soja Mi/Soja Mi/Soja Mi/Soja Mi/Soja Mi/Soja Muito alta (> 90) Alta (60-90) Média (30-60) Baixa (30-60) Taxa de infiltração estável (mm h- 1 ) em 17 lavouras na região norte do PR. Embrapa Soja/Emater/ Cocamar, 2018.

17 Ambiente x tolerância da planta Estrutura do solo

18 Ambiente x tolerância da planta Não compactado Compactado Adaptado de Moraes (2017) Tese de doutorado (UFRGS/Embrapa Soja) Corte transversal em raízes secundárias de soja (BRS 359 RR) cultivadas sob diferentes estados de compactação do solo. Coleta na camada de 0-10 cm de profundidade e no estádio R4. Embrapa Soja, Londrina/PR, 2015.

19 Ambiente x tolerância da planta Estrutura do solo

20 Ambiente x tolerância da planta FAD = CAD atual (mm) CAD solo (mm) CAD (mm) = θ cc - θ pmp 10 x P (cm) Moraes et al. (2018) Fração de água disponível em ano agrícola com baixa disponibilidade hídrica, no período de outubro de 2003 a março de Embrapa Soja, Londrina/PR, 2018.

21 Ambiente x tolerância da planta Escarificado SPD Solo Compactado Escarificado SPD Profundidade (cm) Profundidade (cm) Profundidade (cm) Profundidade (cm) Moraes (2017) Sistema radicular de soja cultivada em diferentes estados de compactação. Embrapa Soja, Londrina/PR, 2017.

22 Ambiente x tolerância da planta Estrutura do solo 1) Prática corretiva e adotada com CRITÉRIO, ONDE É NECESSÁRIA! 2) Acelerar a recuperação de perfis com camadas altamente compactada 3) Maior probabilidade de resposta em regiões sujeitas a encharcamento (regiões frias, chuvosas, solos argiloso) 4) SEMPRE associada a práticas biológicas: as plantas é que recuperam!! 5) Executar corretamente Escarificação - posicionamento

23 Ambiente x patógenos FATORES BIÓTICOS Comunidade microbiana Composição Atividade Diversidade Densidade FATORES ABIÓTICOS Adaptação dos patógenos ao ambiente Acidez Temperatura Umidade Volume e tamanho de poros Inóculo / população inicial e respectivos danos

24 Ambiente x patógenos Supressão biológica Inundação Elaborado com base em Eilenberg et al. (2001), Stirling (2011) e Timper (2014). Conservação Aplicação de ORGANISMOS ANTAGÔNICOS em grandes populações ao solo, sulco de semeadura/plantio, sementes, mudas, entre outros. Antagonistas - Predadores e parasitas - Produção de antibióticos e enzimas extracelulares - Indução de resistência Modificação do ambiente para proteger e estimular ANTAGONISTAS nativos e/ou introduzidos Geral Atividade combinada da biota do solo. Não específica a um dado patógeno. Dependente da biomassa microbiana e MOS Específica Pochonia chlamydosporia Paecilomyces lilacinus Trichoderma spp. Fusarium spp. Glomus spp e outros FMAs Monacrosporium spp. Bacillus subtilis e outras spp Pseudomonas spp. Nematoides, ácaros, colêmbolos,..

25 Ambiente x patógenos Supressão biológica (conservação) Densidade, biomassa e atividade biológica Diversidade biológica Fontes de energia e nutrientes Aporte CONSTANTE de palha e raízes Adubação orgânica Ambiente físico favorável água, oxigênio, acidez, temperatura, abrigo Cobertura do solo Mínimo revolvimento Estrutura e química do solo Diversidade de espécies vegetais Arranjo das espécies vegetais no tempo e no espaço

26 Ambiente x patógenos Supressão biológica (conservação) QUANTIDADE E QUALIDADE DA FITOMASSA (AÉREA E RAÍZES) Espécie vegetal Idade da planta Aleloquímicos Fatores de crescimento Antibióticos Enzimas extracelulares Decomposição Matéria orgânica Microrganismos Protozoários Nematoides predadores Macro e mesofauna Alteração da atividade, composição e estrutura da biota do solo

27 Ambiente x patógenos Supressão biológica (conservação) 1) Turnover, exsudatos, secreções, mucilagens e outros compostos orgânicos: 2) ph - fonte de energia; - ação estimulante ou inibidora; - antibióticos. RIZOSFERA EFEITO RIZOSFÉRICO Espécie Cultivar Idade Comunidade microbiana - atividade - densidade - Alteração da composição e estrutura 3) Disponibilidade de água, nutrientes, O 2 4) Concentração de e outros gases

28 Ambiente x patógenos Supressão biológica (conservação) Atividade biológica de um Latossolo argiloso (0-10 cm de profundidade) após 27 anos de cultivo sob diferentes sistemas de manejo do solo. Embrapa Cerrados/Embrapa Soja, Londrina/PR, Sistema de manejo Mendes et al. (2015) Atividade enzimática β - glicosidase --- µg pnf g soil -1 h Sulfatase Grade pesada 237 c 73 c Escarificação anual 279 b 186 b SPD 303 a 259 a

29 Ambiente x patógenos Supressão biológica (conservação) Atividade biológica de um Latossolo argiloso (0-10 cm) após 6 anos de cultivo em SPD sob diferentes sistemas de culturas. Embrapa/Comigo, Rio Verde/GO, Sistema de culturas Atividade enzimática β - glicosidase Sulfatase --- µg pnf g soil -1 h Soja/pousio 114 c 91 b Soja/Milho 108 c 89 b Soja/Milho + ruziziensis 151 b 132 a Soja/ braquiária brizantha 179 a 140 a Mendes et al. (2015)

30 Ambiente x patógenos Supressão biológica (conservação) Quantidade Diversidade Longevidade

31 Macrophomina phaseolina Perdas de até 50% Fungo polífago e saprofítico Dificulta controle direto via rotação com espécies não hospedeiras Fotos: Fitopatologia/ Embrapa Soja Condições favoráveis - Altas temperaturas (ar e solo) - Baixa umidade no solo durante o ciclo e também na entressafra - Plantas com sistema radicular pouco desenvolvido FOCO DO MANEJO

32 Macrophomina phaseolina Correlações entre a incidência de Macrophomina phaseolina em raízes de soja e alguns atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Atributo Correlação de Pearson Fungos (UFC g -1 solo) -0,36* Bactérias (UFC g -1 solo) -0,39* Resp. microbiana (mg CO 2 g -1 sem -1 ) -0,34* Hidrólise FDA (µg fluoresceína g -1 h -1 ) -0,44* Matéria orgânica (g kg -1 ) -0,52* Capacidade de retenção de água (m 3 m -3 ) -0,59* Estabilidade de agregados -0,78* Adaptado de Perez-Brandán et al. (2012)

33 Macrophomina phaseolina Adaptado de Almeida et al. (2014) Concentração de microesclerócios em camadas de um Latossolo Vermelho distroférrico, em função do sistema de manejo. Embrapa Soja, 2014.

34 Macrophomina phaseolina 689 mm Adaptado de Almeida et al. (2014) 876 mm 474 mm 846 mm Os números acima das linhas representam o volume de chuva durante o ciclo da soja Porcentagem de raízes de soja infectadas por Macrophomina phaseolina em SPD e SPC. Embrapa Soja, Londrina/PR, 2014.

35 Macrophomina phaseolina Adaptado de Almeida et al. (2010) Porcentagem de raízes de soja infectadas por Macrophomina phaseolina em SPD e SPC. Embrapa Soja/Coamo, Campo Mourão/PR, 2010.

36 Nematoides Galhas Meloidogyne javanica Meloidogyne incognita Cisto Heteredora glycines Lesões radiculares Pratylenchus brachyurus

37 Nematoides Reação de espécies vegetais aos principais nematoides Culturas Algodão Milho Sorgo forrageiro Trigo Aveia preta Aveia branca Feijão Arroz Crotalaria spectabilis Crotalaria ochroleuca Crotalaria breviflora Crotalaria juncea Mucunas Guandu Milheto Braquiárias Girassol Nabo forrageiro Sorgo granífero Heterodera Meloidogyne Meloidogyne Rotylenchulus Pratylenchus glycines Javanica incognita reniformis brachyurus Reduz Variável Aumenta

38 Nematoides Produtividade (sc/ha) MOS Ca, Mg, K ph y = 0,012x + 59,324 r = 0, População (indivíduos/g raiz) - 4,8 scs ha -1 (8%) + 19,5 scs/ha + R$ 1.400,00-24,3 scs ha -1 (41%) Adaptado de Franchini et al. (2014) Relação entre a produtividade da soja e a população de Pratylenchus brachyurus em R5. Fazenda Dacar, Vera/MT, safra 2011/2012.

39 indiv/200 cm -3 solo + 5 g raízes Nematoides Milho Adaptado de Costa et al. (2014) Pousio dessecado MOS = 18 g/kg MOS = 35 g/kg Braquiária decumbens Produtividade, scs ha MOS = 18 g/kg MOS = 35 g/kg Milho 48 Pousio dessecado Braquiária decumbens População de P. brachyurus e produtividade da soja (TMG 115RR) em função do teor de MOS e da cultura de 2ª safra. Lucas do Rio Verde/MT, safra 2010/11.

40 Nematoides Red Ferralsol argiloso Queensland, Austrália Camada (cm) COT (g kg -1 ) 38,2 9,5 17,2 6,9 Área comercial de cana-de-açúcar irrigada, colheita planta verde por 5 anos, cobertura de palha (15 t ha -1 ) CL (% COT) Ativ. microbiana (µg FDA g -1 min -1 ) 1,42 0,94 Fungos (área picos x 10 3 ) Camada (cm) Nematoides em 200 cm 3 solo) Fungívoros, bacteriófagos e omnívoros Carnívoros Parasitas plantas % parasitas plantas Sanidade raiz (1 a 4) ,0 61,0 3,6 1,4 Elaborado com base em Stirling et al. (2011), Journal of Nematology, v. 43, p

41 Nematoides 159 b Densidade populacional (nematoides g -1 raiz) 154 b 323 b Gradagem C. spectabilis Milheto + CS 527 a 589 a Pousio Milho 36 b 45 a 50 a 36 b 39 b Produtividade da soja (scs ha -1 ) Adaptado de Debiasi et al. (2016) Relação entre população e danos de P. brachyurus na soja, em função do manejo de entressafra. Embrapa Soja/FACS, Vera/MT, safra 2012/13.

42 Nematoides Monitoramento de Pratylenchus em áreas de soja no Mato Grosso Safra 2009/10 Campos de Júlio Sapezal Campo Verde Sinop Nova Mutum Vera Nova Ubiratã Querência Rondonópolis General Carneiro Safra 2010/11 Safra 2011/12 35 lavouras de soja entre R4 e R5, atacadas por P. brachyurus.

43 Indivíduos por g raiz Nematoides Reboleira Fora Média R Média F Diferença Média D P < 0,05 N = 10 (29%) R = F = População de nematoides nas raízes de soja dentro e fora das reboleiras em 35 áreas de soja no Mato Grosso (2009/10, 2010/11 e 2011/12).

44 Nematoides COT, g kg -1 COT, g kg Reboleira Fora Média R Média F , ,0-2,0-3,0 P < 0,05 N = 20 (57%) R = 10,8 F = 11,9-4, Teor de carbono orgânico do solo (COT) dentro e fora das reboleiras em 35 áreas de soja no Mato Grosso (2009/10, 2010/11 e 2011/12).

45 Nematoides V, % Reboleira Fora Média R Média F Recomendado Diferença Média D P < 0,05 N = 21 (60%) R = 28 F = 40 Saturação por bases (0-20 cm) dentro e fora das reboleiras em 35 áreas de soja no Mato Grosso (safras 2009/10, 2010/11 e 2011/12).

46 FR FR Nematoides Ŷ = X + 6,6X 2 R² = 0,76* 0 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 5 ph CaCl 2 Ŷ = 29,8-13,6ln(X) R² = 0,90** 0 0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 SB, cmol c dm -3 Ŷ = 25,4-14,2ln(X) R² = 0,86** 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Ca, cmol c dm -3 Ŷ = 65-13,8ln(X) R² = 0,71* V, % Ŷ = 12,8-10,6ln(X) R² = 0,88** 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Argila = 14% Argila = 40% Argila = 68% Mg, cmol c dm -3 Debiasi et al., População inicial 500 indivíduos/vaso Acidez do solo x fator de reprodução (FR) de P. brachyurus em raízes de soja, após 60 dias de cultivo em casa de vegetação. Embrapa Soja, 2016.

47 indivíduos g -1 raiz Nematoides Debiasi et al., 2016 (não publicado) % argila População inicial 500 indivíduos/vaso 40% argila 68% argila ,7 0 2 Doses de gesso (t ha -1 ) 0 3,4 Relação doses de população de P. brachyurus em raízes de soja, após 60 dias de cultivo em casa de vegetação. Embrapa Soja, 2016.

48 Nematoides % argila 40% argila / / /17 68% argila / / / / / /17 Calagem Gesso Calagem + Gesso Calagem + Gesso + K Testemunha Debiasi et al., 2018 (não publicado). População relativa (%) de P. brachyurus em raízes de soja. Embrapa Soja, Tapurah/Sorriso, MT, 2017.

49 Nematoides Prod. acumulada, kg ha sacas ha sacas ha sacas ha -1 14% argila 40% argila 68% argila 5000 C C+G C+K C+G+K T C C+G C+K C+G+K T C C+G C+K C+G+K T Debiasi et al., 2018 (não publicado). Produtividade acumulada de três safras de soja (2014/15, 2015/16 e 2016/17) em função da correção química do solo. Embrapa Soja, Tapurah/Sorriso, MT, 2017.

50 Nematoides Testemunha Calagem C+G Calagem Calagem sacas/ha Praty/g raiz 14% Argila Testemunha Calagem 2017 Jan/2018 Tapurah/MT

51 Nematoides P. brachyurus Indivíduos/g de raízes H. glycines Fêmeas/planta Densidade populacional de P. brachyurus e H. glycines em área muito argilosa. Embrapa Soja, Tapurah/MT, 2017.

52 Considerações finais 1) O manejo adequado do solo promove um ambiente favorável à planta e desfavorável aos desenvolvimento das doenças, reduzindo os danos e permitindo a convivência sustentável com os patógenos/nematoides 2) Manejo adequado do solo é aquele que favorece o crescimento radicular da soja, aumenta a disponibilidade de água e oxigênio e proporciona equilíbrio biológico no solo e nutricional na planta.

53 Considerações finais 3) Isso é possível com a aplicação de CONCEITOS AGRONÔMICOS BÁSICOS: correção do solo, adubação equilibrada e melhoria da estrutura do solo e da atividade e diversidade biológica por meio do SPD bem feito, minimizando intervenções mecânicas e utilizando sistemas de produção com DIVERSIDADE de espécies vegetais. 4) Precisamos entender melhor a relação PLANTAS X AMBIENTE X BIOLOGIA x AGENTES CAUSADORES DE DOENÇAS RADICULARES.

54 MUITO OBRIGADO!!