DESENVOLVIMENTO DE FITONEMATOIDES – EFEITOS
DA TEMPERATURA E UMIDADE
MSc. Giovani de Oliveira Arieira
Agosto/2013
ESTRUTURAESTRUTURAI. Nematoides
a. Posição taxonômica
b. Biologia e papel ecológico no solo
c. Nematoides fitoparasitas
d. Nematoides e ambiente
II. Umidade do solo
a. Ciclo hidrológico e formas de água no solo
b. Efeitos sobre o desenvolvimento dos nematoides
III. Temperatura do solo
a. Dinâmica da temperatura no solo
b. Efeitos sobre o desenvolvimento dos nematoides
V. Implicações no manejo de nematoides
NEMATOIDESNEMATOIDES
Posição taxonômicaPosição taxonômica
Reino: Animalia
Sub-reino: Eumetazoa
Filo:Nematoda
Classes: SecernenteaSubclasse Rhabditia Subclasse SpiruriaSubclasse Diplogasteria Subclasse Tylenchia
Adenophorea Subclasse EnopliaSubclasse Chromadoria
Grupos tróficosGrupos tróficos
Fitófagos (fitoparasitas)
Bacteriófagos
Micófagos/Fungívoros
Predadores/Carnívoros
Ingestores de substrato
Algívoros
Parasitas de animais
Onívoros
Ecologia: funções no soloEcologia: funções no solo
Regulação das taxas de transformações;
Transporte de micro-organismos;
Efeito regulador sobre populações microbianas;
Regulação da mineralização de nutrientes;
Ciclo de vidaCiclo de vida
Ovo
Juvenil
Adulto
Nematoides fitoparasitasNematoides fitoparasitas Vetores de vírus.
Abertura de entrada para fungos e bactérias.
Parasitismo direto (ação traumática, espoliadora e tóxica)
Nematoides fitoparasitasNematoides fitoparasitasPotencial associativo entre M. incognita e F. oxysporum f.sp. vasinfectum em causar murcha do algodoeiro.
Meloidogyne incognitaFusarium oxysporum
f.sp. vasinfectumPercentual de plantas
com murcha
Ausente Ausente 0,0
Presente Ausente 1,2
Ausente Presente 2,5
Presente Presente 69,0
Fonte: Bell (1959) apud Ferraz et al. (2010)
Nematoides fitoparasitasNematoides fitoparasitas
Nematoides fitoparasitasNematoides fitoparasitas
Relações patógeno-hospedeiroRelações patógeno-hospedeiro
Ciclo de Meloidogyne sp. em morangueiro. (EMBRAPA Clima Temperado)
Infecção
Disseminação
Sobrevivência
Reprodução
Colonização
Relações patógeno-hospedeiroRelações patógeno-hospedeiro
Infecção
Exsudatos radiculares
Eclosão
Reconhecimento do hospedeiro
Migração
AMBIENTE FAVORÁVEL
Exsudatos radiculares
Reconhecimento do hospedeiro
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
HOSPEDEIRO
AMBIENTEPATÓGENO
DOENÇA
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
• Embriogênese Textura Solução pH Aeração Umidade Temperatura
• Crescimento
• Reprodução
• Eclosão
Nematoides e ambienteNematoides e ambienteCICLO DE VIDA MorteMorte
20oC
10oC
0oC
-10oC
30oC
40oC
50oC
“Coma”
Torpor
Ótimo
Torpor
“Coma”
MorteMorte (?)
AtividadeAtividade normal
Vida
Adaptado de WHARTON, 2002
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
EMBRIOGÊNESE
Para a grande maioria dos nematoides ocorre um desenvolvomento embrionário adequado na faixa de 25-30oC
Umidade muito baixa no solo pode interromper ou retardar o desenvolvimento embrionário
ToC
Usolo
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
ECLOSÃO
Efeito intenso e variável de acordo com a espécie de nematoide
Inibida em solo muito seco ou encharcado
ToC
Usolo
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
ECLOSÃO
Meloidogyne javanica: Ótimo de 25-30oC (eclosão 2x mais rápida que a 20oC e 4x mais rápida que a 15oC)
Globodera pallida: Ótimo a 16oC (limites entre 8 e 30oC)
Ditylenchus dipsaci: Ótimo de 15-20oC
Heterodera zeae: Ótimo a 30oC (limite a 40oC)
(Ferraz, 2009)
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
ECLOSÃO
Temperatura ótima para eclosão de algumas espécies de nematoides.
Espécies Temperatura (ºC)Aphelenchus avenae 36
Hemcicycliophora arenaria 33Heterodera avenae 10-18Heterodera glycines 24
Heterodera rostochiensis 20-25Heterodera schachtii 20-25
Heterodera trifolii 17Meloidogyne hapla 21-25
Meloidogyne javanica 30Tylenchulus semipenetrans 30
Fonte: Dias-Arieira et al., 2008
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
CRESCIMENTO
Ocorrem diversas faixas de temperatura, sendo variável de acordo com a região de origem do nematoide
Condição ideal entre 40 e 60% da capacidade de campo; O metabolismo de juvenis e adultos com uma concentração inferior a 10% de oxigênio; Estiagens prolongadas induzem anidrobiose
ToC
Usolo
Nematoides e ambienteNematoides e ambienteCRESCIMENTO
Morte
18 - 25oC
13 - 17oC
0oC
> 32oC
36 - 40oC
Limite de atividadeÓtimo
Limite de atividade
Morte
Zonas Temperadas (Ferraz, 2009)
Nematoides e ambienteNematoides e ambienteCRESCIMENTO
Morte
24 - 30oC
15 - 22oC
5 - 10oC
> 35oC
40oC
Limite de atividadeÓtimo
Limite de atividade
Morte
Zonas Tropical e Subtropical (Ferraz, 2009)
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
REPRODUÇÃO
Faixa ótima onde ocorre a maior ovoposição.
Pouco efeito da umidade do solo.
ToC
Usolo
Nematoides e ambienteNematoides e ambienteREPRODUÇÃO
Temperaturas ótimas para a ovoposição de diversos fitonematoides.
EspécieTemperatura
ótima (oC)
Meloidogyne javanica 27 - 30
Meloidogyne hapla 20 -25
Pratylenchus brachyurus 28 - 30
Rotylenchulus parvus 28 - 30
Ditylenchus dipsaci 18 - 22
Thylenchorrynchus annulatus 28 - 30
Fonte: Ferraz, 2009
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
EMBRIOGÊNESE ECLOSÃO CRESCIMENTO REPRODUÇÃOBaixa
umidade Interrupção Inibição Retardamento -Alta
umidade - Inibição - -Temperatura
baixa - InibiçãoMorte ou inibição Redução
Temperatura alta Interrupção Inibição
Morte ou inibição Redução
Nematoides e ambienteNematoides e ambienteFlutuação populacional de juvenis de Meloidogyne javanica em vinhedos, em Bien Donné. (Loubser e Meyer, 1987).
Nematoides e ambienteNematoides e ambiente
Adaptações fiosiológicas
QUIESCÊNCIA: Redução do metabolismo Movimentação reduz ou cessa; Desenviolvimento pára; Metabolismo lento, mas detectável
CRIPTOBIOSE: Cessassão do metabolismo
Adaptações físicas (morfológicas)
ANIDROBIOSE: Espiralização dos nematoides
ESTÁDIO DUERLARVAL: Manutenção da cutícula da fase anterior (J2 J3)
SENESCÊNCIA: Processos normais no ciclo de vida
Nematoides e ambienteNematoides e ambienteAdaptações metabólicas e ciclo de desenvolvimento dos nematoides. (Ferris et al., 2002)
UMIDADE DO SOLOUMIDADE DO SOLO
Ciclo hidrológicoCiclo hidrológico
Água no soloÁgua no solo
Água gravitacionalRelacionada aos poros maiores (6-30µm), é retida no solo com pouca energia.
Água higroscópicaÁgua adsorvida às partículas do solo, especialmente argila.
Água capilarÁgua retida nos poros ou nas partículas com potencial entre - 0,01 e - 3,1 MPa.
Água no soloÁgua no solo
Inundação do soloInundação do soloEstádios de desenvolvimento e número total de nematóides penetrados nas raízes de plantas de arroz irrigado mantidas sob condições de solo drenado e saturado. (Steffen et al., 2007).
Revolvimento do soloRevolvimento do solo
Morte pela dessecação de ovos e juvenis
Uso de grade aradora na profundidade de 30cm redução de 54% dos juvenis de Meloidogyne javanica no solo (Dutra e Campos, 1998).
Revolvimento do solo e irrigação:
Eclosão dos ovos. Dessecação ou perda das reservas corporais (50-60%) Redução de juvenis de M. javanica em feijoeiro (Dutra e Campos, 2003) e M. incognita em quiabeiro e alface (Dutra et al., 2003)
Revolvimento do soloRevolvimento do soloEfeito do revolvimento do solo sobre (A) a produção de feijão (kg/ha), aos 90 dias após a semeadura e (B) a população de J2 de M. incognita (juvenis/g de solo), aos 45 dias após o plantio.
A B
Adaptado de Campos et al., 2005
TEMPERATURA DO SOLOTEMPERATURA DO SOLO
SolarizaçãoSolarização
Desinfestação do solo por meio da energia solar, com a cobertura do solo com filme plástico transparente.
A eficiência depende: tipo de solo, duração do tratamento e radiação solar.
Utilização de camada dupla de filme aumenta a temperatura do solo: 60oC (Raymundo, 1985) 72oC (Stapleton e Fergunson, 1996)
LaMondia e Brodie (1984): Globodera pallida 100% de redução a 5 cm 59% de redução a 15 cm
SolarizaçãoSolarização
SolarizaçãoSolarização
Adaptado de Ferraz et al., 2010
Nematoide CulturaTempo
Local Resultado Referência(dias)
Meloidogyne incognita e M. javanica Pepino 35 IrãRedução de 52% na
incidência Esfahani, 2008
M. incognita Raça 1Cynara
cardunchulus 49 ItáliaRedução superior a
80% Di Vito et al., 2005
Meloidogyne, Pratylenchus, Tylenchulus, Tylenchorhynchus - 60 Croácia
Redução superior a 90% Ostrec e Grubisic, 2003
M. javanica Quiabo 139 Brasil (SP)Redução de 82,7%
no número de galhas Bettiol et al., 1996
M. javanica Tomate 42 MarrocosRedução de 99% na
população Eddaouli e Ammati, 1995
Globodera rostochiensis Batata 62 OmãRedução de 95% da
população Mani et al., 1993
Meloidogyne spp. Berinjela 30 SudãoControle de 64 a
100% Braun et al., 1987
Helicotylenchus, Pratylenchus lobatus e Rotylenchus incultus Feijão 40 Síria
Controle superior a 90%
Sauerbom e Saxena, 1987
M. xenoplax Cenoura 21 EUA Controle de 67 a 86% Stapleton et al., 1985
Pratylenchus thornei Batata 31 IsraelControle de 80 a
100% Katan, 1984
Globodera rostochiensis Batata 63 EUAControle de 95% da
população LaMondia e Brodie, 1984
Rotylenchulus reniformis Alface 42 EUA Controle de 77 a 99% Heald e Thomas, 1983
SolarizaçãoSolarização
Efeito da solarização do solo nas populações de nematóides fitoparasitos e saprófitas (Seropédica, RJ, 1998).(Silva et al., 2006)
SolarizaçãoSolarização
Médias de abundância total de nematóides e de nematóides saprófitas por kg de solo na época 2 (após a solarização), para as condições com e sem solarização. Brasília, UnB-FAV, 2005. (Silva et al., 2006)
SolarizaçãoSolarização
População final de Meloidogyne spp. na colheita da alface, nas condições solarizado e não solarizado em cada adubação.. Brasília, UnB-FAV, 2005. (Silva et al., 2006)
SolarizaçãoSolarizaçãoTemperaturas médias (ºC) do solo dentro dos sacos plásticos pretos e transparentes, observadas a diferentes horas durante o período de solarização. Fortaleza-CE, 2003. (Santos et al., 2006)
Coletor solarColetor solar
Deve ser exposto para a face norte e a um ângulo de inclinação semelhante à latitude local acrescida de 10o.
Temperaturas entre 70 e 80oC (Ghini, 1997).
Redução de populações de Meloidogyne arenaria, M. javanica, M. incognita e M. hapla aos mesmos níveis do brometo de metila após 2 dias de tratamento (Randig et al., 1998).
Coletor solarColetor solarTemperaturas máximas do ar, do coletor solar e da solarização e insolação no período de 12/01 a 11/02 de 1996. (Randig, 1998).
Coletor solarColetor solarNúmero de massas de ovos, produção de matéria seca da parte aérea (MSPA) e stand final de plantas de alface e tomate após 45 dias de cultivo em substrato desinfestado. (Adaptado de Randig, 1998).
Termoterapia do soloTermoterapia do solo
Uso de vapor (20-40 cm) com temperaturas acima de 45oC:
Desvantagens: Eliminação de organismos antagonistas (Westphal e Becker, 2001).
Toxidez de amônia e manganês (Neog e Bora, 1999).
Termoterapia do soloTermoterapia do solo
Número de gerações e FRNúmero de gerações e FRDias requeridos para penetração, desenvolvimento e reprodução dos estádios de Meloidogyne incognita raça 1 e de M. javanica em cultivares de batata, nas épocas seca e chuvosa no campo. (Charchar et al., 2009)
Número de gerações e FRNúmero de gerações e FRNúmero estimado de J4 de Ditylenchus dipsaci , considerando-se Tb = 14oC ; T sup = 23oC e K = 500oC. (Tenente et al., 2007).
MIN X Plantio DiretoMIN X Plantio DiretoSistema de Plantio Direto
Manutenção de temperatura e umidade na faixa ótima para os nematoides.
Favorecimento de organismos antagonistas;
Manutenção dos juvenis em atividade;
Rotação de culturas.
MIN X Plantio DiretoMIN X Plantio DiretoCulturas utilizadas como sucessão com soja e seu efeito sobre populações de nematoides no Mato Grosso do Sul.
Adaptado de Inomoto et al., 2008
Culturas
Nematoides
Heterodera Meloidogyne Meloidogyne Rotylenchulus Pratylenchus
glycines javanica incognita reniformis brachyurus
Milheto
Braquiárias
Sorgo forrageiro
Pé-de-galinha
Nabo forrageiro
Girassol
Milho
Sorgo granífero
Algodão
MIN X Plantio DiretoMIN X Plantio DiretoCulturas utilizadas como rotação com soja e seu efeito sobre populações de nematoides no Mato Grosso do Sul.
Adaptado de Inomoto et al., 2008
Culturas
Nematoides
Heterodera Meloidogyne Meloidogyne Rotylenchulus Pratylenchus
glycines javanica incognita reniformis brachyurus
Algodoeiro
Milho
Sorgo forrageiro
Cana-de-açúcar
Amendoim
Feijoeiro
Caupi
Mandioca
Arroz
C. spectabilis
C. breviflora
C. juncea
Mucunas
Guandu
MIN X Plantio DiretoMIN X Plantio Direto
Reprodução de Rotylenchulus reniformis em diferentes sistemas de cultivo de soja. (Asmus, 2009)
CONCLUSÃOCONCLUSÃO
A temperatura e a umidade do solo afetam todas as fases de desenvolvimento de nematoides;
A temperatura, principalmente alta, é o principal fator limitante;
Esses efeitos são variáveis quanto à espécie e à fase do ciclo de vida;
O conhecimento das dinâmicas populacionais de nematoides e suas relações com a temperatura e umidade no solo é fundamental para a seleção e potencialização de medidas de manejo.
REFERÊNCIASREFERÊNCIAS FERRAZ, S., FREITAS, L.G., LOPES, E.A., DIAS-ARIEIRA, C.R. Manejo sustentável de fitonematoides. 2010.
LAVELLE, P., SPAIN, A.V. The soil microclimate. In: LAVELLE, P., SPAIN, A.V. Soil ecology. 2001.
LEE, D.L. Behaviour. In: LEE, DL. The biology of nematodes. 2002.
LUC, M.; SIKORA, R. A.; BRIDGE, J. Plant parasitic nematodes in subtropical and tropical agriculture. 2005.
TIHOHOD, D. Nematologia agrícola aplicada. 1993.
WHARTON, D.A. Nematode survival strategies. In: LEE, DL. The biology of nematodes. 2002.
WOMERSLEY, C.Z., WHARTON, D.A., HIGA, L.M. Survival biology. In: PERRY, R.N., WRIGHT, D.J. The physiology and biochemistry of free-living and plant-parasitic nematodes. 1998.
Sociedade Brasileira de Nematologia http://www.nematologia.com.br
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