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Eficiência do Bacillus subtilis no manejo de nematoides na cultura da cana-de-açúcar

Por: Lorena Resende Oliveira

03/09/2020



Nematoides e o desafio da produtividade na cultura da cana-de-açúcar.

A cana-de-açúcar é frequentemente cultivada como monocultura, isto resulta em problemas de pressão de patógenos e parasitas. Entre estes, os nematoides podem ocasionar vários danos no sistema radicular desta planta, reduzindo sua capacidade de obter água e nutrientes do solo e, consequentemente, reduzindo seu crescimento e produtividade na área cultivada (Machado et al., 2013). Geralmente, o principal sintoma observado na cultura é a formação de reboleiras mostrando que os nematoides não apresentam uma distribuição uniforme no solo e podem ser disseminados por diversas formas como, operações de preparo de solo, plantio, irrigação dentre outros.

Dentre as espécies de nematoides mais comumente associadas com a cana-de-açúcar estão aqueles responsáveis pelas lesões radiculares, Pratylenchus zeae e formação de galhas como Meloidogyne incognita e M. javanica (Barbosa et al, 2013; Dinardo-Miranda et al., 2003). Os nematoides do gênero Pratylenchus são migratórios e podem se alimentar intra ou intercelularmente do córtex da raiz. A morte de células corticais leva à formação de cavidades, ocorrendo assim, uma infecção secundária por fungos e bactérias não benéficas (Blair, 2005).

Já os nematoides de galha (Meloidogyne spp.) são considerados endoparasitas sedentários. Durante o ciclo de vida, esses parasitas passam por quatro estádios juvenis antes de se tornarem adultos. A primeira ecdise ou troca de cutícula ocorre no interior do ovo, em seguida, os juvenis vermiformes (2º estádio) se dispersam pelo solo e penetram nas raízes do hospedeiro, geralmente pela ponta da raiz (coifa) em crescimento. O tecido da raiz é estimulado por secreções produzidas pelas glândulas esofagianas do nematoide a produzir células gigantes, que atuam como uma fonte de nutriente para o nematoide adulto e seus ovos. Como resultado, as pontas das raízes primárias e finas desenvolvem galhas terminais. Os nematoides aumentam rapidamente de tamanho e passam pelas ecdises transformando em 3º e 4º estádio juvenil e finalmente em adultos (Berry et al., 2017).

Uma das estratégias de manejo utilizadas para o controle de nematoides na cana-de açúcar é o uso de genótipos resistentes (Dinardo-Miranda, 2005). Todavia, a integração com outras ferramentas como a aplicação de rizobactérias na lavoura canavieira, têm contribuído positivamente para a redução de problemas nematológicos e, consequentemente, resultando em ganhos de produtividade. Importante notar que, esse manejo depende da interação entre o genótipo da cana-de-açúcar e o isolado de rizobactéria utilizado.

O modo de ação de Bacillus subtilis como rizobactéria, no controle de nematoides, ainda não está totalmente descrito. Existem algumas indicações de mecanismos de controle de B. subtilis contra nematoides incluindo a produção de metabólitos passíveis de reduzir a reprodução e a atração do nematoide à planta, intermediada naturalmente por exsudados liberados pela raiz que são específicos do hospedeiro (Araujo et al., 2002); Resistência sistêmica induzida (Kloepper; Ryu; Zhang, 2004); produção de proteases que degradam a cutícula do nematoide e interferem no ciclo do parasita (Lian et al., 2007) bem como a produção de sideróforos que podem agir como nematicidas (Tahir et al., 2013).

Em estudos realizados por Cardozo e Araujo (2011), a aplicação de suspensão aquosa de B. subtilis promoveu o crescimento em cana cultivada em solo infestado com nematoides. Foi observado um acréscimo de 27,6% em altura de plantas e 42,7% em massa seca da parte aérea quando comparado com o tratamento controle aos 90 e 105 dias após o plantio, respectivamente. Além disso, houve uma redução de 40% na quantidade de juvenis e 62,5% de ovos de Meloidogyne spp. em experimentos realizados em casa de vegetação quando comparado com o tratamento controle em cana-de-açúcar.

Mazzuchelli e colaboradores (2020) aplicaram 1,33 L ha-1 de B. subtilis em comparação com o químico convencional (carbofurano), cuja a comercialização no Brasil é proibida desde o ano de 2017 pela Anvisa, em dois genótipos de cana-de-açúcar (RB867515 e SP81-3250). As aplicações foram realizadas via sulco e pós-emergência (30 dias), em áreas infestadas naturalmente com nematoides de galha (Meloidogyne spp.) e de lesão (Pratylenchus spp.), sendo constatado que, a aplicação no sulco se mostrou mais efetiva para o controle de nematoides do que a aplicação pós-emergência. O melhor controle do parasita Meloidogyne spp. foi obtido pela aplicação de B. subtilis no sulco, atingindo um nível de controle de 57% e 46% em SP81-3250 e RB867515, respectivamente. E o controle de Pratylenchus spp. também foi mais eficiente com o uso de B. subtilis no plantio, com uma redução de 49,3% desse nematoide no genótipo SP81-3250 e 38% no RB867515.

É visto, portanto, que a introdução de B. subtilis como ferramenta no controle de nematoides em cana-de-açúcar tem se mostrado muito promissora pois, impede a ocorrência de danos causados por fitoparasitas de tão difícil controle na rizosfera de plantas. É importante compreender que o uso de nematicidas convencionais tem sido questionado devido à perda de eficiência, aumento de custos e riscos de contaminação ambiental. Outras ferramentas, além do controle microbiano, como a rotação de culturas e cultivares mais tolerantes, também são recomendados para reduzir os danos causados pelos nematoides e assim contribuir para um manejo seguro e efetivo até mesmo em culturas tão complexas como a cana-de-açúcar.


Referências


ARAUJO, F. F.; SILVA, J. F. V.; ARAÚJO, A. S. F. Influência de Bacillus subtilis na eclosão, orientação e infecção de Heterodera glycines em soja. Ciência Rural v. 32, p. 197-202, 2002.

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BARBOSA, B. F. F.; SANTOS, J. M.; BARBOSA, J. C.; SOARES, P. L. M.; RUAS, A. R.; CARVALHO; R. B. Aggressiveness of Pratylenchus brachyurus to sugarcane, compared with key nematode P. zeae. Nematropica, v. 43, n. 1, p. 119–130, 2013.


BLAIR, Brenden Leslie. The incidence of plant-parasitic nematodes on sugarcane in Queensland, and studies on pathogenicity and associated crop losses, with particular emphasis on lesion nematode (Pratylenchus zeae). 2005. 233 f. Tese (Doutorado em fisiologia em microbiologia e imunologia) – James Cook University, Austrália, 2005.


BERRY, S. D.; CADET, P.; SPAULL, V. W. Nematode Pests of Sugarcane. In: H. FOURIE et al. Nematology in South Africa: A View from the 21st Century. Springer International Publishing Switzerland, 2017. Chapter 11, p. 261-284.


CARDOZO, R. B.; ARAUJO, F. F. Multiplicação de Bacillus subtilis em vinhaça e viabilidade no controle da meloidoginose, em cana-de-açúcar. Revista Brasileira Engenharia Agrícola e Ambiental. v. 15, n. 12, p. 1283–1288, 2011.

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DINARDO-MIRANDA, L. L.; GIL, M. A.; MENEGATTI, C. C. Danos causados por nematoides a genótipos de cana-de-açúcar em cana planta. Nematologia Brasileira, v. 27, n. 1, p. 69–74, 2003.


DINARDO-MIRANDA, L. L. Nematoides e pragas de solo em cana-de-açúcar. Encarte de Informações Agronômicas, v. 110, p. 25–32, 2005.

Disponível em: http://www.ipni.net/publication/ia-brasil.nsf/0/B1FA44831820884083257AA1006BC838/$FILE/Enc25-32-110.pdf


KLOEPPER, J. W.; RYU, C. M.; ZHANG, S. Induced Systemic Resistance and Promotion of Plant Growth by Bacillus spp. Phytopathology, v. 94, n. 11, p. 1259-1266, 2004.

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LIAN, L. H.; TIAN, B. Y.; XIONG, R.; ZHU, M. Z.; XU, J.; ZHANG, K. Q. Proteases from Bacillus: a new insight into the mechanism of action for rhizobacterial suppression of nematode populations. Lett. Appl. Microbiol. v. 45, n. 3, p. 262-269, 2007. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.2007.02184.x


MACHADO, A. C. Z.; DORIGO, O. F.; MATTEI, D. First Report of the Root Knot Nematode, Meloidogyne inornata, on Common Bean in Paraná State, Brazil. Plant Disease, v. 97, n. 3, p. 431-431, 2013.

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MAZZUCHELLI, R. C. L.; MAZZUCHELLI, E. H. L.; ARAUJO, F. F. Efficiency of Bacillus subtilis for root-knot and lesion nematodes management in sugarcane. Biological Control, v. 143, 2020.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2020.104185


TAHIR, M. I.; INAM-UL-HAQ, M.; AZAM, F.; REDDY, M. S. Utilization of Pseudomonas fluorescens and Bacillus subtilis for the root knot nematode management of chili and their effect on chili growth. In: Recent advances in biofertilizers and biofungicides (PGPR) for sustainable agriculture, Manila, Philippines, PGPR Society for Sustainable Agriculture, p. 366–377, 2013.


Como citar este artigo: Lorena Resende Oliveira. Eficiência do Bacillus subtilis no manejo de nematoides na cultura da cana-de-açúcar. SoluBio Tecnologias Agrícolas LTDA. (https://www.solubio.agr.br/post/efici%C3%AAncia-do-bacillus-subtilis-no-manejo-de-nematoides-na-cultura-da-cana-de-a%C3%A7%C3%BAcar). Publicado em 03 de setembro de 2020.



Lorena Resende Oliveira

Mestre em Produção Vegetal pela UFT e MBE em Engenharia de Produção e Serviços.

Escreve sobre os benefícios do uso de microrganismos para a agricultura.


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