Controle biológico de pragas e doenças, organismos de controle e especificações

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Apresentao sobre controle biolgico de fitopatgenos por Trichoderma e outros agentes de controle biologico.

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Controle Biolgico de Pragas e Doenas,organismos de controle e especificaes

Controle Biolgico de Pragas e Doenas,organismos de controle e especificaesLeonardo Minar BranaBilogoMestre em Fitopatologia - UnBIntroduoO desenvolvimento de uma agricultura mais amigvel com o ambiente, a resistncia dos patgenos aos pesticidas qumicos e o alto custo desses produtos tem promovido a busca de agentes microbianos para o controle de enfermidades em cultivos comerciais. Universidades;Orgos de pesquisa governamentais;Companhias privadas;Pequenas companhias e agricultores privados

Trabalhando no desenvolvimento de produtos microbianos para o controle de fitopatgenos, pragas e plantas daninhas. Base para o sucesso do controle Fitossanitrio

Tringulo de doenaCultivar; Raiz; Vigor e aparncia

Etiologia: Epidemiologia; SintomatologiaSolo, UR, T, Nutrio

Tetraedro de doenaControle de doenasGrigolleti, 2000 Qumico:

Preocupao com o meio ambiente;Danos a sade humana;Atua na seleo dos patgenos resistentes;Surto de doenas secundrias;Diminuio dos micro-organismos benficos;Efeito sobre plantas no alvo e contaminao da produoBiolgico:

Controle biolgico de doenas de plantas pode ser definido como sendo a reduo da soma de inculo ou das atividades determinantes da doena provocada por um patgeno realizada por um ou mais organismos que no o homem.

Cook & Baker 1983Existem duas formas de Controle Biolgico

Manejo para favorecer os organismos antagnicos nativos;Introduo macia de micro-organismos selecionados

Consideraes Bsicas para um Programa de CBDefinio da espcie alvo (geografia, biologia, perdas econmicas)Levantamento de agentes de controle biolgico (centro de origem)Seleo de agentes efetivos (Eficincia, patente, produo, financeiro)Risco/BioseguranaEfeitos adversos potenciais (Alergenicidade, toxidade, patogenicidade, competio)

Seleo de Micro-organismos para Controle Biolgico

Eficincia;Segurana;Produo em quantidade suficiente e baixo custo;Organismo geneticamente estvel;Tolerncia a tratamentos qumicos.Sucesso no biocontrole

Escolha do agente antagonista;Conhecimento do sistema onde encontra o patgeno;Observar o complexo solo ambiente.

Limitaes impostas aos produtos biolgicos:

Sensibilidade ao ambiente;Extrema especificidade;Problemas de formulao;Tempo de aplicao;Persistncia do efeito.

Estratgias para efetuar o controle biolgico no campo

Inundar completamente a comunidade microbiana com antagonistas. Alterar o ecossistema para favorecer o antagonista indgeno em relao do patgeno.

Sobrevivncia dos hiperparasitas: depende da sobrevivncia do patgeno.A destruio total dos estromas do patgeno reduz a incidncia da doena na folhagem renovada subseqentemente. Mas, reduz tambm a populao do micoparasita, que progride mais lentamente que os fitopatgenos.

Mecanismos de ao no controle de fitopatgenosMicoparasitismo;Antibiose;Competio;Induo de mecanismos de defesa da planta.Van Driesche e Bellows, 1996MicoparasitismoAo direta contra um fungo que compreende um complexo processo que envolve eventos sequenciais, incluindo reconhecimento, ataque e a subsequente penetrao, seguida de morte do hospedeiro (patgeno).Bentez et al., 2004Quimiotropismo reconhecimento;

Contato fsico;

Liberao de enzimas contra o patgeno;

Miclio cresce, enrola-se na hifa hospedeira, podendo ou no penetr-la. - Hifa suscetvel (do patgeno): apresentas-se com inmeros vacolos, colapsa e desintegra.

- Micoparasita cresce no contedo da hifa hospedeira.

- Parasita miclio e tambm estruturas de resistncia de diversos fungos.

Parasitismo de Trichoderma sobre hifas de Sclerotium rolfsii observado ao MEVA.

Penetrao da hifa do Trichoderma no esclerdio de S. sclerotiorum

Arthrobotrys spp.Fungo capturador de nematoides

AntibioseEnvolvimento de compostos de baixo peso molecular na inibio de outros fungos como os causadores de doenas de plantas.

Compostos txicos volteis e no volteis que atuam na supresso da colonizao do organismo atingido.

Bentez et al., 2004 -Papel de antibitico no controle da doena permanece obscuro.

- Vrios antibiticos foram identificados em Trichoderma, sendo alguns volteis (etileno, aldedo, acetona etc).

-Alguns antibiticos: Trichodermin, Viridina, Ciclosporina, Penicilina e outros.

Metablitos produzidos por Trichoderma

Inibio do crescimento de Sclerotinia sclerotiorum por filtrado de cultura de Trichoderma sp.Inibio do crescimento de colnias de Sclerotium rolfsii por filtrado de cultura Trichoderma sp.Competio Capacidade de mobilizar e absorver prontamente os nutrientes sua volta e de utilizar diferentes fontes nutricionais;

Rpida multiplicao e colonizao da rizosfera;

Resistncia a vrios compostos txicos Chet et al., 1997; Bentez et al., 2004Antagonismo de TrichodermaSobre Sclerotinia sclerotiorum em cultura pareada.

Induo de mecanismos de defesa da planta

A planta, pr-induzida aos mecanismos de defesa pelo agente de controle biolgico, responde agresso por patgenos por meio da produo de fitoalexinas, lignina adicional das clulas e compostos fenlicos.Horsfall e Cowling, 1980; Barley, 1985; Van Driesche e Bellows, 1996Ao indireta

Promoo do crescimento (solubilizao de nutrientes, produo de hormnios vegetais e vitaminas)Figura 02 Produo de AIA pelos os isolados de Trichoderma spp. a 535 nm de absorbncia.

Reao colorimtrica p/produo de siderforos por isolado de Trichoderma sp. (meio CAS-Blue Agar)

TestemunhaCEN 808CEN 809CEN 807CEN 802

DOENAS DE SEMENTES, PLNTULAS E RAZESA elevada taxa de mortalidade dos patgenos e a baixa incidncia de doena, em condies gerais, decorrente de muitas formas de estresses biolgicos dos propgulos, atravs do parasitismo, predao ou estmulo germinao, seguido de exausto e lise.

Fatores importantes: textura, aerao, teor de matria orgnica, cobertura, inundao, prticas culturais, modo de sobrevivncia e tipo de propgulo.

O estabelecimento de antagonistas no campo de ao do patgeno tem papel importante e pode levar supressividade do solo.

Principais doenas em sementesPodrides de sementesTombamento: tpicos os de plantio cedo e germinao muito vagarosa, solos midos e baixa temperatura.

Queima de plntulasPatgenos: no especializados que usam exsudatos das sementes para crescimento saproftico antes de atacarem plantas jovens que no tem ainda uma barreira efetiva para a infeco. Rhizoctonia (ataca semente, caule e hipoctilo), Pythium (ataca pice das razes), Fusarium, Phytoptora, Sclerotinia, Sclerotium.

Agentes para controle de doenas na espermosfera: Em geral so saprfitas que podem competir com sucesso contra os patgenos pelo exsudatos das sementes: Trichoderma, Gliocladium, aspergillus, Penicillium, Chaetomium, Pythium olignadrum.Trichoderma harzianum e T. hamatum so as espcies mais usadas para damping-off causado por Rhizoctonia e Pythium.

CONTROLE BIOLGICO DE PS-COLHEITAAplicao de controle em doenas de ps-colheita:A) No campo, para controle de patgenos que penetram no fruto em determinadas pocas e se desenvolvem depois.Pulverizaes de suspenses do antagonista nas plantas na poca de maior sensibilidade entrada do patgeno. Ex: Monilia fructicola em pssego na poca da florao. B) Aps colheita: Pulverizao de suspenso do antagonista nos frutos antes de armazenar ou imerso do fruto na suspenso do antagonista.

Aspectos importantes do controle biolgico em ps - colheita:

Melhores resultados com organismos produtores de antibiticos, mas problema porque estes sero introduzidos na cadeia alimentar.Deve-se usar em geral organismos residentes e com vida curta.Direcionar o controle para o campo assim evitando problemas possveis com controle do fruto prximo ao ponto de consumo.

Perdas na ps colheita:

Influenciada por diversos fatores: manejo inadequado dos produtos, condies desfavorveis de colheita, armazenamento e comercializao, modificaes fsicas e bioqumicas do processo de senescncia e atividade microbiana causadora de podrides.

Na Espanha as perda em mas e pras submetidas frigoconservao devem-se : Podrides 2 a 3%.Alteraes fisiolgicas - 2 a 3%.Diminuio de peso 3 a 7%.No Chile:Podrides de frutas: 35 %.Estados Unidos:Perdas de ps-colheita e frutas, nozes e vegetais: 23 %.Em pases tropicais, as perdas por doenas de ps-colheita so estimadas em 25 a 50%.

Causas: principalmente fungos (Penicillium spp., Alternaria spp., Physalospora malorum, Monilinia fructicola, Botrytis cinrea, Phomopsis mali, Phoma sp., Fusarium sp., Pestalotia spp., Botryodiplodia sp.e Botryosphaeria dothidea).Segundo Moline (1984):Pezicola malicorticis em mas e pras; Alternaria citri, Geotrichum candidum, phomopsis citri e Diplodia natalinsis em citrus; B. cinrea, Rhizopus stolonifer e Cladosporum herbarum em uva; Phytophtora infestans, Fusarium spp. e Pythium sp em batata; M. fruticola, R. stolonifer, B. cenerea, Penicillium sp., Geotrichum candidum e Alternaria sp. Em frutos de caroo (pssegos e ameixas); Alternaria sp. B. cenerea, R. stolonifer, G. candidum em tomates e pimentes; B. cinrea, Rhizopus sp., Sclerotinia sclerotiorum, Rhizoctonia carotae, Fusarium sp. e Pythium sp.em folhosas, cebolas, meles, feijes, razes e vegetais. No Rio Grande do Sul e Santa Catarina:Penicillium expansum (podrides de mas, pras, marmelos, citrus, uvas e ameixas).Alternaria alternata (podrides de ps-colheita em mas no Brasil e Europa).

Tratamentos: calor, filmes plsticos, prticas culturais e irradiao. Tratamento qumico: em pr e ps-colheita.Em cmaras frias: imerso em tanques com soluo fungicida e tratamentos com fumigantes dentro das cmaras.

Problemas no Brasil:Faltam fungicidas registrados para uso ou uso sem registro.Fungicidas do grupo dos Benzimidazis (induo de resistncia, como por exemplo: B. cinerea, B. squamosa, P. expansum e G. cingulata).Produtos para exportao (aceitao de determinados fungicidas; dose mnima de resduos toleradas.acmulo na cadeia alimentar.

Facilidades para o emprego do controle biolgico em ps-colheitaControle das condies ambientais.Limitao das reas de aplicao.Economicamente praticvel sob condies de armazenamentoExemplos: Ma: B. cinerea x Trichoderma pseudokoningii (crescimento limitado abaixo de 9 C).B. cinerea x Trichoderma harzianum (eficincia igual a tratamento qumico).B. cinerea x T acremoniumPenicillium expansum x Pseudomonas sp.

Abacaxi: Penicillium funiculosum (estirpe no pigmentada) x P. fuiculosum (estirpe pigmentada).

Morango: B. cinrea x Trichoderma spp. Monilinia fruticola x Bacillus subtilis.

Batata: Erwinia sp x Pseudomonas putidaCitrus: Geotrichum candidum x B. subtilisPen. digitatum e Pen. italicum x leveduras Delbaromyces hansenii e Aureobasidium pululans

P. digitatum e P. italicum x Pseudomonas cepacea e Pseudomonas syrungae.

Controle de doenas ps-colheita

Controle do frutos de citrus (Pen. chrysogenum) controle com Pichia guillermondii (U.S.-7) Controle de doena ps-colheira

Controle da podrido parda (Monilinia fruticola) comparado Bacillus subtilus e Benomyl.

Controle do mofo azul em peras Red Bartlett usando Pseudomonas syringae strain L-59-66 (renomeado ESC11). Aps a inoculao os frutos foram estocados por 30 dias a 1C e ento por 7 dias a 24C.

Biocontrole em ps-colheita de mofo azul e mofo cinza da ma Golden DeliciousEsquerda: mas feridas foram aspergidas com condios de P. expansum e B. cinerea apenas (controles); Direita: mas feridas aspergidas com condios dos patgenos e BioSaveTM 110 (Coniothyrium minitans) . Os frutos foram estocados por trs meses a 1C antes da avaliao.

Trichoderma sppTrichoderma PersonFase assexuada do gnero Hypocrea (Ascomycota);

Organismo abundante no solo, material vegetal e madeira em decomposio;

Gneros de organismos mais estudados no controle biolgico;

Bettiol e Ghini, 1995; Fortes et al., 2007Muitos so produtores de antibiticos com aplicao no controle biolgico por diferentes mecanismos;Biofungicidas para diversos fungos fitopatognicos; Promotores de crescimento;Produo de cido Indolactico (AIA);Solubilizao de fosfato;Endofticos; Adams, 1990; Harman, 2000; Gravel et al., 2007Aplicao do fungo aumento da rea foliar, de razes e altura da planta;

Reduo do tempo para germinao das sementes e no florescimento;

Planta mais desenvolvidas, melhor desempenho na obteno de gua e nutrientes pelas razes;Mello, 2008

TestemunhaCEN 808CEN 809CEN 807CEN 802Principais espcies de Trichoderma.*T. hamatum, *T. viride, T. auroviride, *T. harzianum, *T. koningii, T. pseudokoningii, T. longibrachiatum, * T. polysporum, T. glaucum, * T. stromaticum, * T. asperellum

(*) So espcies utilizadas nos programas de controle biolgico de fitopatgenos.

Trichoderma harzianum

Trichoderma asperellum

Trichoderma koningii

Trichoderma viride

Trichoderma spirale

Trichoderma polysporum

Clamidsporos de Trichoderma sp. visualizados ao microscpio de luz.Micoparasitismo

Parasitismo de Trichoderma sobre hifas de Sclerotium rolfsii observado ao MEVA.

Penetrao da hifa do Trichoderma no esclerdio de S. sclerotiorum

Antibiose -Papel de antibitico no controle da doena permanece obscuro.

- Vrios antibiticos foram identificados em Trichoderma, sendo alguns volteis (etileno, aldedo, acetona etc).

-Alguns antibiticos: Trichodermin, Viridina, Ciclosporina, Penicilina e outros.

Metablitos produzidos por Trichoderma

Inibio do crescimento de Sclerotinia sclerotiorum por filtrado de cultura de Trichoderma sp.Inibio do crescimento de colnias de Sclerotium rolfsii por filtrado de cultura Trichoderma sp.Competio Capacidade de mobilizar e absorver prontamente os nutrientes sua volta e de utilizar diferentes fontes nutricionais;

Rpida multiplicao e colonizao da rizosfera;

Resistncia a vrios compostos txicos Chet et al., 1997; Bentez et al., 2004Mecanismos de Ao (estudos in vitro)

Antagonismo de TrichodermaSobre Sclerotinia sclerotiorum em cultura pareada.

Induo de mecanismos de defesa da planta

A planta, pr-induzida aos mecanismos de defesa pelo agente de controle biolgico, responde agresso por patgenos por meio da produo de fitoalexinas, lignina adicional das clulas e compostos fenlicos.Horsfall e Cowling, 1980; Barley, 1985; Van Driesche e Bellows, 1996Ao indireta

Promoo do crescimento (solubilizao de nutrientes, produo de hormnios vegetais e vitaminas)Largo espectro de ao do Trichoderma contra diversos patgenos de plantasSucessos no controle biolgico por fungos

Verticillium dahliae (Corder e Melo, 1998);Venturia (Hjeljord et al., 2001);Cylindrocladium (Santos et al., 2001);Meloidogyne javanica ( Sharon et al., 2001).

Principais micro-organismos em estudo e aplicao em vrios pasesTrichoderma spp.

Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) De BaryImportncia econmica, perdas de 100%Ampla gama de hospedeiros (cerca de 75 famlias)]Plantio intensivo de culturas hospedeiras > densidade > severidade.Doenas: -Mofo branco, -Podrido da haste de canola, -Murcha de girassol, -Murcha de alcachofra

85

Distribuio ClimticaEpidemiologia:Manchas que evoluem para um miclio branco e denso;Temperatura ( 20 C) e umidade alta no solo.

Infecta tecido em senescncia (flores);Leses encharcadas nas folhas, hastes, flores e frutos;Miclio cotonoso

Miclio cotonoso forma o esclerdio.

Aparecimento e germinao de esclerdios;A transmisso por semente pode ocorrer tanto atravs de miclio dormente (interno) quanto esclercios misturados s sementes.

Algodo

Batata

Feijo

Girassol

Soja

Tomate

Cordo de So Francisco (Leonotis nepetaefolia)Mentruz (Lepidium virginiculum)Plantas DaninhasS. Sclerotiorummofo branco

S. Sclerotiorummofo brancoTrichoderma sp. X Sclerotinia sclerotiorum

Brana, 2004

BAInibio dos esclerdios de S. sclerotiorum por Trichoderma

Penetrao da hifa do Trichoderma no esclerdio de S. sclerotiorum

Parasitismo de Trichoderma sobre hifas de Sclerotinia sclerotiorum observado ao MEVA.

Produo de Trichoderma

Protocolo de reproduo do antagonista utilizando o mtodo de fermentao em susbstrato slidoCultivo puro, matriz e saco plstico

IsoladoTratamentoValor Predito MximoTempo e UmidadeCEN162Arroz3.6312h e 84%CEN162Milheto0.4918h e 85%CEN223Arroz4.148h e 85%CEN223Milheto13.8318h e 83%CEN238Arroz10.9115h e 85%CEN238Milheto9.2918h e 85%CEN241Arroz4.9016h e 85%CEN241Milheto8.1019h e 90%Valor predito mximo da densidade de esporos para cada isolado e tempo e umidade onde ocorre a maximizaoAplicaono campo

Aplicao de Trichoderma - FeijoTratamento de sementePrimeira e Terceira folha trifoliolada

Aplicao de Trichoderma - SojaTratamento de sementeSegunda e Terceira folha trifoliolada

Ensaio em Feijo - Piv

Trichoderma - Feijo

S. Sclerotiorum X Trichoderma spp - Soja

Trich. + SSTeste AbsSSTrich. S. Sclerotiorum X Trichoderma spp - Feijo

TesteTrich. + S.S.Trich.S.S.

TestemunhaS. sclerotiorumCEN 808 + S. sclerotiorumCEN 808

CEN 802 + S. sclerotiorumS. sclerotiorumCEN 807 + S. sclerotiorumCEN 808 + S. sclerotiorumCEN 809 + S. sclerotiorum

Aplicao prtica dos antagonistasInoculao de substratos com Trichoderma em camas de cultivos

Aplicao prtica dos antagonistas em:Ornamentais

No substrato em Gerbera sp

Mudas de melo na Costa Rica

Trichoderma spp. X Sclerotium cepivorum

Trichoderma spp. X Mycena citricolor (Anamorfo: Decapitatus)Trichoderma X Rhizoctonia

TrichodermaRhizoctoniaTrichoderma x Fusarium solani

Arthrobotrys spp.Fungo capturador de nematoides

S. rolfsii

Sintomas causados por Slerotium rolfsii em plantas de feijo.

Trich. + SR SRTrich.

Produtos a base de Trichoderma sp. existentes no mercado brasileiroLista de produtos comercialmente a venda nos EUA

*Registro pendente.**Registrado primeiramente como promotor de crescimento, mas recentemente determinou efeito como agroqumico.

Alguns produtos comerciais no exterior- BioFungus (Blgica) - Trichodex, Trichoderma 2000 e Root Pro (Israel) - Binab-T (Sucia) - RooTShield S (Estados Unidos) - Supersivit (Dinamarca e Repblica Tcheca) - Trichoject,Trichopel e Trichoseal (Nova Zelndia) - TUSAL (Espanha) - Trieco (India)

Antagonistas de qualidade

Plantas saudveis

Resultados do uso de antagonistasResultados do uso de antagonistasSatisfao do agricultor

Proteo da sade do agricultor e consumidor

Conservao do meio ambiente

OBRIGADO PELA ATENO!!!Mal das folhas

Dicyma pulvinata (=Hansfordia pulvinata)

Hiperparasitismo de Dicyma pulvinata sobre Microcyclus uleiBacterias antagonistasBacillus subtillis

Burkholderia cepacia vrs Colletotrichum

Actinomicetes Antagonistas Streptomyces griseoviride

TestemunhaColonizacin de Streptomyces sobre el cultivo de bacteriaBactrias

Agrobacterium radiobacterGalltrolNogall

Bacillus spp.:CompanionHiStick N/TKodiakSerenadeYieldShield

Burkholderia cepaciaDenyIntercept

Pseudomonas spp.BioJect Spot-LessBio-saveBlightBanCedomon

Streptomyces spp.Actinovate*Mycostop

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