2° REUNIÃO TÉCNICA ESTADUAL DE PLANTAS BIOATIVAS

Veridiana Krolow Bosenbecker

Efeito de óleos essenciais de plantas bioativas no controle de

fitopatógenos

Veridiana Krolow Bosenbecker

1. INTRODUÇÃOSISTEMAS DE PRODUÇÃO

CONVENCIONAL* Controle radical de pragas e doenças agrotóxicos* Efeitos negativos ao homem e ao meio ambiente* Desequilíbrios

desbalanço nutricional da planta desbalanço nutricional do solo dimunui inimigos naturais

* Apresenta sinais de esgotamento e insustentabilidade

SISTEMAS DE BASE ECOLÓGICA* Alimentos mais saudáveis* Demanda de menos insumos* Utiliza mão-de-obra familiar* Rendimento equivalente ao sistema

convencional* Mantém o meio ambiente equilibrado* Requer maiores conhecimentos científicos* Sustentabilidade na propriedade* Socialmente mais justa

Uso de plantas bioativas no controle de doenças

Alternativa para o controle de doenças nos sistemas de

produção de base ecológica

Os diferentes compostos presentes nas plantas bioativas podem apresentar propriedades:

* Fungicida (carvacrol, terpenos)* Bactericida (timol, 1,8-cineol)* Anti-séptica (cânfora, linalol)* Nematicida (carvacrol, timol)* Herbicida (borneol, terpinen-4-ol)* Insetífuga (mirceno, linalol)

Estes compostos podem atuar como:

* Antimicrobianos* Repelentes ou atraentes de insetos* Inibidores de germinação* Inibidores de crescimento* Ativar mecanismos de defesa das plantas* Ativar mecanismos de indução de

resistência à doenças

PLANTAS BIOATIVAS MAIS UTILIZADAS NOS EXPERIMENTOS

Camomila (Matricaria chamomilla L.)

Alecrim (Rosmarinus officinalis L.)

Alfazema (Lavandula angustifilia Mill.)

Manjericão Ocimum basilicum L.

Funcho (Foeniculum vulgare Mill.)

Hortelã (Mentha spicata L.)

Capim-limão (Cymbopogon citratus (DC) Stapt)

OBTENÇÃO DOS ÓLEOS ESSENCIAISOBTENÇÃO DOS ÓLEOS ESSENCIAIS

Flores de camomila

Extrator de Clevenger

OBTENÇÃO DOS ÓLEOS ESSENCIAISOBTENÇÃO DOS ÓLEOS ESSENCIAIS

Óleo essencial de camomila

Óleo essencial em frasco âmbar

Experimentos realizados com óleos essenciais de plantas bioativas

BATATA REQUEIMA (Phytophthora infestans)* Doença de ciclo curto e rápido* Exige até 30 pulverizações/ciclo* Pode causar perda de 100% da produção* Causa lesões nos tubérculos ⇒ apodrecimento* Controle por agrotóxicos

Sintomas de Requeima

EFEITO DE ÓLEOS ESSENCIAIS DE EFEITO DE ÓLEOS ESSENCIAIS DE PLANTAS BIOATIVAS NO PLANTAS BIOATIVAS NO

CONTROLE DE CONTROLE DE Phytophthora Phytophthora infestans infestans EM BATATAEM BATATA

1. OBJETIVOS

a) Avaliar o efeito fungicida e fungistático de 10 óleos essenciais de plantas medicinais sobre o crescimento micelial e a esporulação de P. infestans in vitro;

b) Estudar o potencial in vitro dos diferentes óleos essenciais no controle de P. infestans sob condições de telado em diferentes cvs. de batata, relacionando-se a severidade da doença com a produção e atividades enzimáticas de algumas enzimas de resistência da planta.

2. MATERIAL E MÉTODOS

Espécies de plantas bioativas utilizadas nos ensaios in vitro.NOMENCLATURA

POPULARNOMENCLATURA

CIENTÍFICAFAMÍLIA PARTE

UTILIZADAAlecrim RosmarInus officinalis L. Lamiaceae FolhasAlfazema Lavandula angustifilia Mill. Lamiaceae FolhasAlho Allium sativum L. Liliaceae BulbosCamomila Matricaria chamomilla L. Asteraceae FloresCapim-limão Cymbopogon citratus (DC) Stapf. Poaceae FolhasEucalipto Eucalyptus globulus Labill. Myrtaceae FolhasHortelã Mentha spicata L. Lamiaceae FolhasMarcela Achyrocline satureioides (Lam.) DC Asteraceae FloresManjericão Ocimum basilicum L. Lamiaceae FolhasOrégano Origanum vulgare L. Lamiaceae Folhas

Experimento 1 -Experimento 1 - Efeito de óleos essenciais Efeito de óleos essenciais de plantas bioativas sobre o crescimento de plantas bioativas sobre o crescimento micelial e esporulação de micelial e esporulação de Phytophthora Phytophthora infestansinfestans

Óleo essencial(100 ppm)

Meio de Cultura +

Óleo essencial (20mL) Disco de micélio de P.

infestans (5mm)

* Utilizadas 10 placas / tratamento* Testemunha: meio de cultura puro * Dispostas ao acaso em BOD* Fotoperíodo de 12h * Temperatura 17ºC

AVALIAÇÕES Crescimento micelialDiâmetro medido a cada 48h (mm), por 16 dias Número de esporângios3 discos micélio + 3mL água + 1gota Tween 80Agitar 30’’ → Contagem câmara de Neubauer

3. RESULTADOS

Tabela 2 – Efeito de diferentes óleos essenciais sobre o crescimento micelial e número de esporângios de P. infestans in vitro.

TRATAMENTOS DIÂMETRO DAS COLÔNIAS (mm)

REDUÇÃO DO CRESCIMENTO (%)

NÚMERO DE ESPORÂNGIOS

Alho 723 A + 7,43 1,50.104 A Testemunha 673 A - 2,00.104 A Alecrim 632 A - 6,09 1,18.104 A Marcela 439 B - 34,77 9,43.103 A Eucalipto 389 B - 42,20 1,36.104 A Alfazema 354 B - 47,40 1,25.104 A Manjericão 329 B - 51,11 5,65.103 B Capim-limão 277 C - 58,84 1,91.103 B Orégano 273 C - 59,43 4,21.103 B Hortelã 268 C - 60,18 2,53.103 B Camomila 138 D - 79,49 0 C

Médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Scott & Knott (∝ = 0,05%).

Crescimento micelial de P. infestans em meio de centeio contendo os óleos essenciais de camomila, alecrim, marcela, eucalipto, alho, hortelã, capim-limão, orégano, alfazema, manjericão e testemunha sem adição de óleo (controle).

Experimento 2.Experimento 2. Avaliação do efeito sistêmico Avaliação do efeito sistêmico de diferentes óleos essenciais sobre a de diferentes óleos essenciais sobre a colonização e esporulação de colonização e esporulação de P. infestansP. infestansem discos foliares de batataem discos foliares de batata

5 discos foliares/placa em suspensão com

100 ppm de óleo essencial

15µL de suspensão(3.104 esporângios.mL-1)/folha

Folhas de batata:‘Baronesa’

‘Bintje’‘Eliza’

* Utilizadas 4 placas / tratamento* Controle positivo: apenas suspensão Controle negativo: suspensão + 100ppm metalaxil* Dispostas ao acaso em BOD* Fotoperíodo de 16h * Temperatura 17ºC

AVALIAÇÕES ColonizaçãoEscalas de notas Número de esporângios1 disco foliar + 5mL água + 1gota Tween 80Agitar 30’’ → Contagem câmara de Neubauer

RESULTADOSTabela 3 - Porcentagem de colonização e número de esporângios/disco de folhas

das cvs. ‘Baronesa’, ‘Bintje’ e ‘Eliza’ submetidos a diferentes óleos essenciais.

TRATAMENTOS CULTIVARES Baronesa Bintje Eliza % de

colonização Nº de

esporângios % de

colonização Nº de

esporângios % de

colonização Nº de

esporângios Testemunha 48,00 A 5,50.103 A 48,67 A 1,32.104 A 46,67 A 9,46.103 A

Alho 46,67 A 5,61.103 A 34,50 B 7,67.103 B 17,83 B 4,34.103 B

Alecrim 18,67 B 3,61.103 B 34,33 B 4,7.103 C 13,67 B 2,86.103 C

Marcela 17,33 B 9,57.102 D 26,17 B 3,66.103 C 11,83 B 2,38.103 CD

Manjericão 7,67 C 6,73.102 DE 12,33 C 3,19.103 C 16,00 B 1,32.103 D

Alfazema 4,17CD 8,10. 102 DE 7,67 CD 3,82.103 C 3,00 C 1,66.103 D

Metalaxil 2,00 D 3,33.102 EF 13,33 C 2,23.102 D 1,17 C 3,07.102 E

Hortelã 1,50 D 4,73.102 DEF 2,00 E 4,33.102 D 1,33 C 2,73.102 E

Orégano 1,50 D 2,33.102 EF 2,50 DE 2,23.102 D 1,83 C 3,33.102 E

Eucalipto 1,33 D 2,25.103 C 2,50 DE 4,24.103 C 0,67 C 1,47.103 D

Capim-limão 1,00 D 3,30.102 DEF 1,50 E 4,97. 102 D 1,00 C 3,33.102 E

Camomila 0,83 D 1,93.102 F 1,67 E 1,40.102 D 1,00 C 0,83. 102 E

Médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Duncan (∝ = 0,05%).

A B C

D E

G

F

H I

J K L

Colonização de P. infestans em discos foliares de diferentes cvs. de batata na presença de diferentes óleos essenciais (A=testemunha cv. Bintje, B=testemunha cv. Baronesa, C=testemunha cv. Eliza, D= camomila cv. Bintje, E=camomila cv. Eliza, F=orégano cv. Eliza, G=orégano cv. Bintje, H=horelã cv. Baronesa, I=hortelã cv. Eliza, J=cidreira cv. Eliza, K=cidreira, cv. Baronesa e L=eucalipto cv. Baronesa).

Experimento 3 - Experimento 3 - Efeito de óleos essenciais Efeito de óleos essenciais de plantas bioativas no controle de de plantas bioativas no controle de P. P. infestansinfestans em diferentes cultivares de batata em diferentes cultivares de batata sob condições de teladosob condições de telado

Óleos essenciais selecionados: camomila, capim-limão e orégano Plantas de batata em vasos 45 dias após plantio: pulv. c/ óleos essenciais 72h após a pulv.: inoculação 3.104esporângios.mL-1

Pulv. a cada 7 dias 5 pulv. Testemunha: pulv. c/ suspensão 15 repetições/tratamento Plantas dispostas ao acaso

AVALIAÇÕES Avaliação da requeima Escala de notas Reifschineider (1987) 5 avaliações a cada 5 dias Cálculo da AACPD (Maffia, 1986) Médias comparadas Duncan a 5%

Avaliação da produção Nº e massa de tubérculos Médias comparadas Duncan a 5%

Análises de enzimas 1ª coleta: antes da 1ª pulv. com óleos 2ª coleta: 48h após 2ª pulv.

Polifenol oxidase (PFO) → Metodologia de Hyodo & Yang (1971) modif. Campos et al.(2003) → Leitura a 395ηm

Peroxidase (PO) → Metodologia deMatsuno & Uritani (1972) modif. Campos et al.(2003) → Leitura a 450ηm

Correlação entre PFO e PO e AACPD (Statpak)

Tabela 4 – Área abaixo da curva do progresso da doença (AACPD) de P. infestans em três cvs. de batata Eliza pulverizadas com os óleos essenciais de capim-limão, camomila e orégano.

CULTIVARES ÓLEOS ESSENCIAIS Controle1 Camomila Capim-limão Orégano Baronesa 1797,83 A* a** 1844,98 A a 1847,38 A a 1699,26 A a Bintje 1788,33 A a 1749,20 AB a 1817,43 A a 1587,60 B b Eliza 816,35 A b 553,13 B b 722,94 A a 853,58 A a

*Médias seguidas pela mesma letra, na mesma linha não diferem entre si pelo teste de Duncan (∝ = 0,05%).**Médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Duncan (∝ = 0,05%). 1- Pulverização com água.

RESULTADOSAVALIAÇÃO DA SEVERIDADE DA REQUEIMA

(AACPD)

AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO

Tabela 5 – Valores do número de tubérculos por planta e da produção em gramas por planta das cvs. Baronesa, Bintje e Eliza ppulverizadas com os óleos essenciais de camomila, capim-limão e orégano.

TRATAMENTOS Cultivares Baronesa Bintje Eliza Nº tub/pl g/planta Nº tub/pl g/planta Nº tub/pl G/planta Camomila 6,11 a 111,16 a 9,08 a 88,77 ab 5,65 a 137,96 a Capim-limão 3,76 b 77,47 a 7,99 a 81,13 b 5,43 a 132,65 a Orégano 5,28 ab 77,30 a 7,77 a 128,97 a 4,32 a 115,63 a Testemunha 6,03 a 79,55 a 7,70 a 74,73 b 5,66 a 141,19 a

Médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Duncan (∝ = 0,05%).

AVALIAÇÃO DAS ENZIMAS Tabela 6 - Valores das isoenzimas peroxidase (PO) e polifenol oxidase (PFO) em

EU.min-1.mg-1.tecido nas cvs. de batata Baronesa, Bintje e Elizapulverizadas com os óleos essenciais de camomila, capim-limão e orégano.

TRATAMENTOS

PFO inicial

PFO Final

INCREMENTO

PO inicial

PO Final

INCREMENTO

Baronesa – controle 269,68 305,33 + 35,65 477,01 4227,56 3483,55

Baronesa – camomila 195,42 285,33 + 89,91 386,64 5006,22 4619,58

Baronsa – capim-limão 228,28 176,00 - 52,28 543,12 1512,89 969,77

Baronesa – orégano 329,54 238,67 - 90,87 482,81 4622,22 4139,41

Bintje – controle 281,31 182,00 - 99,31 507,47 1365,33 857,86

Bintje – camomila 243,78 357,33 + 113,55 304,39 5290,67 4986,28

Bintje – capim-limão 309,02 385,33 + 76,31 254,18 4720,89 4466,71

Bintje – orégano 187,42 196,00 + 8,51 272,53 2542,22 22,69,69

Eliza – controle 250,86 206,67 - 44,19 461,30 2371,56 1910,35

Eliza – camomila 253,66 468,00 + 214,34 596,15 5456,89 4860,74

Eliza – capim-limão 328,35 600,00 + 271,65 681,09 3400,89 2719,8O

Eliza – orégano 253,66 468,00 + 214,34 596,15 5456,89 4860,74

Médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Duncan (∝ = 0,05%).

ANÁLISE DE CORRELAÇÃO ENTRE AACPD E AS ENZIMAS PFO E PO

Os incrementos de PFO e de PO obtidos foram correlacionados com os valores de severidade da doença (STATPAK, 1986), verificou-se correlação negativa entre os valores de severidade (AACPD) e os valores de PFO (R2 = 0,61 e P <0,05).

Para a isoenzima PO, não houve correlação.

4. CONCLUSÕES Os óleos essenciais de manjericão, capim-limão,

orégano, hortelã e camomila inibiram o crescimento micelial e a formação de eporângio de P. infestans in vitro;

Os óleos essenciais de camomila, hortelã, orégano, capim-limão, manjericão, alfazema, eucalipto, marcela e alecrim afetam a colonização e a formação de esporângios de P. infestans, sob discos foliares de batata;

A pulverização de folhas de batata com óleos essenciais de camomila e orégano reduz a severidade da requeima nas cvs. Eliza e Bintje, respectivamente;

A pulverização da folha de batata com o óleo essencial de orégano promove aumento da produção, entretanto, este incremento está associado a cv. utilizada;

Os valores de severidade de P. infestans em plantas de batata pulverizadas com os óleos essenciais de orégano e camomila estão negativamente correlacionados com os respectivos níveis da enzima de resistência PFO.

Efeito de óleos essenciais de plantas bioativas no Efeito de óleos essenciais de plantas bioativas no controle de controle de P. infestansP. infestans em diferentes cultivares de em diferentes cultivares de batata sob condições de campo (junho/2006)batata sob condições de campo (junho/2006)

Vista do ensaio conduzido sob condições de campo avaliando o efeito de óleos essenciais de plantas bioativas no controle de P. infestans.Testemunha (esquerda); óleos essencial de camomila (direita).

EFEITO DE ÓLEOS ESSENCIAIS DE EFEITO DE ÓLEOS ESSENCIAIS DE PLANTAS BIOATIVAS NO PLANTAS BIOATIVAS NO

CONTROLE DE CONTROLE DE M. javanica M. javanica (Treub) (Treub) Chitwood EM BATATAChitwood EM BATATA

NEMATÓIDE DAS GALHAS (Meloidogyne javanica)

* Afeta a absorção de nutrientes* Altera a fisiologia da planta* Antecipa a senescência da planta* Provoca estresses ambientais* Predisposição a outras doenças* Deprecia o tubérculo* Controle feito por agrotóxicos

Sintomas de M. javanica

1. OBJETIVOS

a) Estudar o potencial nematicida e nematostático in vitro de óleos essenciais das plantas bioativas funcho e hortelã sobre a eclosão de ovos e mortalidade de juvenis de segundo estágio de M. javanica;

b) Avaliar o potencial nematicida in vivo destes mesmos óleos essenciais no controle de M. javanica em plantas de batata, casa de vegetação.

Experimento 1. Efeito de óleos essenciais de funcho e hortelã sobre a mortalidade de juvenis de segundo estágio de M. javanica

Teste de eclosão Teste de mortalidade

NaCl 0,1%

Peneirado(500 meshes)

Raízes detomateiro

Teste de mortalidade

10μl de DMSO + 10μl de óleo

essencial

10μl

10μl de A + 90μl de água

A B 20μL

30 J2 em 20μLde água/cavidade

60μLPBS

Incubação por 24 ha 25ºC

AVALIAÇÃO

Após 24h:

Adição de 10µL de NAOH 1NContagem de J2 mortos

Transformação em %Comparação pelo teste Duncan a 5%

3 Repetições (30 J2/cavidade)Testemunhas: água destilada água destilada + DMSO 2% em PBS

Teste de eclosão

B 20μL

30 ovos em 20μLde água/cavidade

60μLPBS

Incubação por 11 diasa 25ºC

3 Repetições (30 ovos/cavidade)Testemunhas: água destilada água destilada + DMSO 2% em PBS

AVALIAÇÃOApós 11 dias:

Contagem de ovos eclodidos

Transformação em %Comparação pelo teste Duncan a 5%

3.RESULTADOS MORTALIDADE DE JUVENIS E ECLOSÃO

DE OVOS DE M. javanica

Tabela 1 - Efeito in vitro dos óleos essenciais de hortelã e funcho sobre as porcentagens de mortalidade de juvenis e eclosão de ovos de M. javanica.

TRATAMENTOS Mortalidade de M. javanica (%)

Eclosão de ovos de M. javanica (%)

Funcho 90,49 a* 86,34 ** 40,19 b* 51,69 **

Hortelã 80,30 b 76,15 34,80 b 44,76

DMSO (controle) 7,46 c 64,35 ab

Água (controle) 4,15 c 77,74 a

* Médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Duncan (∝ = 0,05%). ** Percentagem de J2 de M. javanica mortos ou ovos eclodidos em relação a testemunha em água.

Experimento 2. Avaliação do potencial dos óleos essenciais de funcho e hortelã no controle de M. javanica em plantas de batata

2. MATERIAL E MÉTODOS

→ Casa de vegetação→ Plantas de batata em vasos com solo esterilizado→ 30 dias após plantio: pulv. c/ óleos essenciais na

parte aérea ou solo a cada 7 dias→ 37 dias após plantio: inoculação c/ 5000 ovos M.

javanica → 6 plantas /tratamento dispostas inteiramente ao acaso

AVALIAÇÕES 40 dias após inoculação: * nº de galhas nas raízes→ Raízes processadas – Hussey & Barker

(1973) mod. Boneti & Ferraz (1980) * nº ovos/planta * população final * nº e massa dos tubérculos

* massa das raízes

Valores comparados Duncam a 5%

3. RESULTADOSNÚMERO DE GALHAS, FATOR DE REPRODUÇÃO,

POPULAÇÃO FINAL E % DE REDUÇÃO DA POPULAÇÃO FINAL

Tabela 2 – Efeito dos óleos essenciais de hortelã e funcho sobre o número de galhas formado, fator de reprodução, população final (PF) e porcentagem de redução da população de M. javanica em plantas de batata cv. ‘Eliza’.

TRATAMENTOS Nº de galhas Fator Reprodução

(PF) Redução PF (%)

Controle 190,04 a* 1,40 a 6468,91 a _

Hortelã (parte aérea) 84,57 ab 1,16 a 4992,60 a 22,82

Hortelã (solo) 82,75 ab 1,03 a 3241,43 ab 49,89

Funcho (parte aérea) 76,81 ab 0,19 b 923,64 b 85,72

Funcho (solo) 33,54 b 0,56 ab 2637,25 ab 59,23

* Médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Duncan (∝ = 0,05%).

4. CONCLUSÕES

Os óleos essenciais de hortelã e de funcho apresentam propriedades nematicida e nematostática sobre M. javanica in vitro;

A aplicação do óleo essencial de funcho aplicado na parte aérea de plantas de batata afeta a reprodução de M. javanica.

MORANGOMancha de Gnomonia

Gnomonia comari

Ensaio com 3 cvs. de Morango – Ensaio com 3 cvs. de Morango – Estação Experimental da CascataEstação Experimental da Cascata

Plantas e frutos de morango das cultivares Camarosa, Aromas e Oso grande pulverizadas com óleo essencial de camomila.

Ensaio com 6 cvs. de Morango – Ensaio com 6 cvs. de Morango – Sede da EmbrapaSede da Embrapa

ARROZInfluência da água de xisto em estado natural ou em mistura com óleos essenciais no controle de Meloidogyne graminicola em arroz.

RESULTADOS

Efeito dos óleos essenciais de alfazema e capim-limão sobre o número de galhas, número de ovos, fator de reprodução (FR) de Meloidogyne graminicola, atividade das enzimas peroxidase (PO) e polifenol oxidase (PFO) e de compostos fenólicos (CF) em plantas de arroz irrigado Br-IRGA-410

0,09

0,08

0,09

CP

0,29 A

0,28 A

0,26 A

PFO

0,74 A1,90 B34.660 A220,40 ATestemunha

0,38 B2,13 B18.948 B169,30 AAlfazema

0,35 B3,45 A21.305 B202,10 ACapim-limão

POFR N° de ovos

n° de galhas

TRATAMENTOS

0,09

0,08

0,09

CP

0,29 A

0,28 A

0,26 A

PFO

0,74 A1,90 B34.660 A220,40 ATestemunha

0,38 B2,13 B18.948 B169,30 AAlfazema

0,35 B3,45 A21.305 B202,10 ACapim-limão

POFR N° de ovos

n° de galhas

TRATAMENTOS

CONSIDERAÇÕES FINAIS

De acordo com os resultados obtidos, evidencia-se o potencial de utilização dos óleos essenciais de plantas bioativas no controle de fitopatógenos em diferentes culturas, podendo contribuir como método alternativo de controle em sistemas de produção de base ecológica, sendo necessários, portanto, estudos adicionais sobre seus efeitos sobre as plantas.

Obrigada!

veri@cpact.embrapa.br

Laboratório de FitopatologiaEmbrapa Clima Temperado