Impacto da nutrição no manejo de doenças nas culturas extensivas

Carmona Marcelo1 e Sautua Francisco11Disciplina de Fitopatologia FAUBA, Buenos Aires, Argentina - carmonam@agro.uba.ar

Os nutrientes e os fosfitos podem impactar significativamente no desenvolvimento das doenças das culturas. Apesar da existência de muitos trabalhos que demonstram a diminuição das doenças pela aplicação de certos nutrientes ou fosfitos, o potencial de uso destas práticas como ferramentas complementares para o manejo das mesmas ainda não foi completamente explorado, provavelmente porque o estudo da relação nutrição-hospedeiro-patógeno é muito complexa de entender e abordar. Por isso e para uma melhor compreensão desta relação, é necessário detalhar primeiramente, alguns princípios básicos de fitopatologia relacionados com a ocorrência destas doenças.

Fatores determinantes das doenças das plantas

Os três fatores determinantes das doenças bióticas ou parasitárias das plantas são o hospedeiro (h), o patógeno (p) e o ambiente (a). A combinação no tempo e no espaço destes três elementos determina a ocorrência ou ausência de uma doença, sua intensidade e as perdas econômicas na produção.

O hospedeiro (h) (planta cultivada) é a principal fonte nutricional dos patógenos (p). Os parasitas são nutricionalmente dependentes do hospedeiro e suas populações se desenvolvem em função da disponibilidade de alimento e do ambiente que atuam como catalizadores dos processos biológicos de reprodução.

Os patógenos (p) estão representados pelo agente causador das doenças, podendo ser fungos, bactérias, nematóides, vírus e outros.

O ambiente (a) está representado pela água líquida no estado de vapor, pela temperatura do ambiente, umidade e pH do solo, conteúdo de matéria orgânica e fertilidade. Na verdade o fator ”a” representa um conjunto de fatores edafo-climáticos que envolvem o patógeno e o hospedeiro.

O estado nutricional

O estado nutricional é um fator do ambiente que influencia no hospedeiro e que também pode incidir significativamente no processo de infecção dos patógenos. De maneira geral os nutrientes podem afetar o desenvolvimento das doenças através do seu impacto na fisiologia vegetal e/ou mediante seu efeito sobre os patógenos. É necessário destacar, que a interação nutriente-planta-doença é complexa para analisar e nem sempre apresenta o mesmo comportamento. Desta maneira uma determinada situação nutricional ou um nutriente em particular, pode influenciar na diminuição da severidade de um determinado patógeno, porém, pode aumentar a intensidade da doença causada por outro patógeno ou não gerar nenhuma mudança. A título de exemplo, os parasitas necrotróficos como os causadores de manchas, colonizam de uma melhor maneira os tecidos pouco vigorosos, fracos ou deficientes de nutrientes. Nestes casos, a fertilização principalmente com nitrogênio pode alterar o estado da planta, e a intensidade da doença pode deter-se ou diminuir sua severidade. Este efeito é comum de ser observado nos campos ”nutricionalmente pobres” e afetados pela mancha amarela no trigo (Drechslera tritici-repentis), onde logo após a fertilização nitrogenada observa-se uma recuperação do estado geral da lavoura e uma diminuição da intensidade da doença. Para os parasitas biotróficos (ferrugem, oídio), a tendência resulta ser inversa.

Os mecanismos pelos quais os nutrientes podem influenciar no processo de infecção são de natureza variada e envolvem aspectos relacionados com a promoção do crescimento, mudanças no microclima como conseqüência do crescimento vegetal, evasão de patógenos por um aumento da taxa de crescimento vegetal, impacto na microflora antagônica do solo, modificações dos microorganismos que utilizam N do solo, mudanças no pH do solo, geração de barreiras físicas para a infecção ou indução na acumulação de compostos antifúngicos, mudanças estruturais, morfológicas e bioquímicas das paredes e células das plantas, e aumento da defesa das plantas.

Em relação aos fosfitos utilizados na agricultura, sua ação está referida como fertilizante, bio-estimulante, e em alguns casos, como fungistáticos e fungicida tanto em cultivos extensivos como intensivos produzindo mudanças anatômicas e bioquímicas no interior da planta. Os fosfitos são derivados do ácido fosforoso que se combinam com diferentes elementos como Ca, K, Al, Mn, Mg, Zn e S. Numerosos ensaios demonstram que estimulam os mecanismos de defesa das plantas e por isso são incluídos nos chamados indutores de resistência das plantas.

A informação disponível sobre nutrição e fosfitos para o manejo de doenças não é abundante e algumas vezes controvérsia. Apesar de estas práticas não substituir aos fungicidas diante de epidemias severas, poderiam constituir uma estratégia complementar e formar parte de um programa que fortaleça a sustentabilidade, protegendo o ambiente, e reduzindo a taxa de uso de fungicidas.

Neste trabalho faz-se a análise e discussão da influência da nutrição e dos fosfitos no manejo das doenças dos cultivos extensivos com especial referência a cultura do trigo, cevada, milho e soja.

O impacto do Nitrogênio (N)

Um dos principais impactos que devem ser analisados em relação ao nitrogênio, resulta das diferenças entre o tipo de nutrição existente entre os patógenos. Os patógenos biotróficos são estimulados com a maior atividade metabólica e o atraso da senescência associada à fertilidade nitrogenada, enquanto que os necrotróficos preferem tecidos pobres, o que devem atacar com enzimas e toxinas as células do hospedeiro, encontram-se menos favorecidos diante da presença de altos níveis de nitrogênio (Agrios, 2005). Mesmo assim, a maior concentração de aminoácidos perto da superfície da folha pode estimular a germinação de esporos em especial sobre os tecidos jovens. Para a região pampeana, a ferrugem do milho (Puccinia sorghi) e a ferrugem laranja do trigo (Puccinia triticina) ambas causadas por biotróficos, são importantes doenças que poderiam ser favorecidas quando a fertilização nitrogenada for elevada, especialmente em genótipos susceptíveis. Um exemplo de patógeno necrotrófico é o que estudaram Annone e col. (2005) em trigo. Os autores encontraram uma interação significativa entre fertilização nitrogenada e a aplicação de fungicidas para a mancha amarela (D. tritici-repentis) onde o aumento de N diminuiu a eficiência dos fungicidas).

Para o cultivo da soja é importante destacar que enquanto no Brasil, Paraguai e Bolívia, predominam os fungos biotróficos como Phakopsora pachyrhizi (ferrugem asiática) e Microsphaera diffusa (oídio), na Argentina os mais freqüentes são os necrotróficos como Septoria glycines (mancha marrom), Cercospora kikuchii (mancha púrpura) e C. sojina (mancha olho-de-rã) (Carmona et al., 2004, Carmona, et al 2010). Esta diferença nutricional pode vincular-se com os efeitos do nitrogênio e as observações que realizam-se a campo. Desta maneira observações pessoais em áreas de soja da região pampeana, demonstraram freqüentemente que as plantas bem nutridas e com inoculações efetuadas no plantio, apresentavam melhor estado sanitário que àquelas sem inocular, provavelmente pela disponibilidade e quantidade de N inicial que pode diminuir ou atrasar a invasão dos fungos necrotróficos. Resultados semelhantes foram observados em um ensaio desenvolvido no sul da província de Santa Fe (Tabela 1), onde a aplicação foliar de Nitrogênio 6,8% e Fósforo assimilável 9,3% (3 l/ha), gerou uma diminuição da severidade das DFC e um aumento do rendimento de 3 qq/ha em relação a testemunha (Carmona et al., 2006a)

Tabela 1. Rendimento (kg/ha) e componentes (NG e PG) obtidos com aplicação de um fungicida (mistura estrobirulina + triazol) e um fertilizante incluindo N e P, durante a campanha 2004/2005 em Armstrong, Sta. Fe.

Para a cultura do milho e em especial para as podridões de raiz e colmo apresentou-se que a aplicação de N tem uma importante influência no desenvolvimento destas doenças. Todavia, existem contradições entre alguns autores (White et al., 1978). Provavelmente a forma, dose e momento de aplicação do nitrogênio e principalmente sua relação com o K seriam os fatores que melhor explicariam o impacto sobre este complexo de doenças. Desta maneira quando existe uma relação alta e deficiência de K, existe um aumento destas podridões gerando uma maior queda das plantas (Carmona, et al 2008). Provavelmente, em um contexto de alta fertilização nitrogenada, a falta ou déficit de K pode limitar a produção e mobilização de açúcares, pelo que a planta para satisfazer a demanda da espiga, remobiliza os açúcares da base do colmo gerando um desbalanço energético favorecendo ao complexo fúngico.

Outro aspecto a estudar é a forma com que o N é aplicado, já que pode interferir com a microflora existente no solo. Como exemplo podemos mencionar o Mal-do-pé do Trigo (Gaeumannomyces graminis var tritici) onde o aumento da resistência ao Mal-do-pé, é mais pronunciada quando nas plantas houve fornecimento de nutrientes balanceados que contenham formas amoniacais de nitrogênio. Estas formas amoniacais estão correlacionadas com o aumento da atividade metabólica das raízes, a modificação da atividade microbiana na rizosfera, o aumento na absorção de micronutrientes específicos e com um aumento na defesa de tipo estrutural e metabólica na planta.

O impacto do Potássio (K) e do cloreto de K (KCl)

Perrenoud (1990) realizou uma revisão bibliográfica completa acerca das publicações relacionadas com o K e as doenças. Desse estudo, que abarcou 2.450 referências, concluiu que o uso de K diminuiu a incidência das doenças fúngicas em 70% dos casos informados. Para as bactérias também reduziu-se a intensidade em 69% dos casos e para as doenças viróticas foi de 41% dos casos informados (Tabela 2). Também recentemente houve informações de diminuição do ataque de nematóides atribuíveis a aplicação de K nas parcelas.

Tabela 2. Efeito da fertilização potássica sobre a intensidade de diferentes tipos de doenças.

De acordo com os ensaios informados por Joshi (2008); o potássio obteve um efeito benéfico em 87% dos casos em solos com baixo K, enquanto que em solos de suficiente ou alto conteúdo de K, o benefício foi ao redor de 66% dos casos. Para as áreas com insuficiente K, a redução na intensidade das doenças pode ser altamente significativa com sua aplicação, e ser de até 4 vezes mais que nas áreas com fornecimento adequado de K (Joshi, 2008).

O K está diretamente envolvido em processos e funções tais como: fotossíntese, ativação de enzimas, síntese de proteínas, regulador estomático (Marschner, 1995). Provavelmente o K seja considerado como um dos elementos que mais influencia na relação hospedeiro-patógeno. A maioria dos autores coincidem em que a fertilização com este elemento é a que mais invariavelmente faz diminuir a intensidade das doenças em numerosas culturas. O efeito do K faz referência a estimulação de substâncias antifúngicas dentro da planta, ao engrossamento e fortalecimento da cutícula a modo de gerar uma melhor barreira física a penetração de patógenos ou vetores, e a promoção do crescimento vegetal entre outros. Mesmo assim na soja melhora a nodulação e o crescimento das raízes e a qualidade dos grãos. Na Argentina existem poucas experiências do uso de KCl no manejo de doenças na cultura da soja. Uma das primeiras experiências demonstrou uma tendência positiva de diminuir a incidência da mancha marrom (Couretot e Ferraris, 2007).

Muitas plantas com déficit de K mostram caules frágeis, paredes e cutículas finas, acumulação de açúcares ou nitrogênio em folhas que tornam-se mais predispostas ao ataque de doenças (Magen & Imas 2004) e também a insetos. Insuficiente K causa uma cor pálida ou amarela nas folhas, que é particularmente atrativo para os pulgões (Joshi, 2008).

Assim mesmo deficiências de K estão correlacionadas com uma diminuição de fenóis e fitoalexinas que possuem propriedades antifungicas (Kiraly, 1976).

Muitas são as doenças de cultivos extensivos que diminuíram sua intensidade diante da fertilização com K, como por exemplo com a aplicação de KCl. Como forma de exemplo menciona-se na bibliografia entre outras: manchas foliares por Septoria tritici, D. tritici-repentis e Bipolaris sorokiniana em trigo (Fixen, et al 1986; Timm et al., 1986; Cook et al 1993; Mann, et al 2004; Sharma et al 2005 e Mercado Vergnes et al 2007), mancha foliar por Myrotechium sp. em soja (Magen, and Imas 2004 ), podridões de raiz e colmo em milho (Xiaoyan et al 2007) e as doenças de fim de ciclo causadas por Phomopsis spp e Cercospora kikuchii em soja (Mascarenhas et al. 1976, Jeffers, et al 1982. Ito et al 1993 e 1994). Também a aplicação de K pode reduzir a intensidade de ataques de fungos do solo como Rhizoctonia em soja (Basseto, et al 2007) e Sclerotium rolfsi ( Imas & Magen, 2008) assim como também bactérias como Pseudomonas savastanoi pv. glycinea, agente causal do crestamento bacteriano da soja (Gupta & Singh, 2008). Assim mesmo e para o nematóide de cisto da soja, observa-se uma diminuição significativa dos danos e de sua intensidade com uma adequada fertilização potássica (Symantec analitic, 2011).

De acordo com Snyder and Ashlock (1996), a fertilização com K pode aumentar os rendimentos de soja e se não houver disponibilidade do mesmo, pode-se gerar sementes de baixa qualidade, pelo aumento da intensidade de ataque de Phomopsis spp. e C. kikuchii. Por isso, quando existe déficit de K ou quando o mesmo não é rápido e facilmente absorvido pela planta, a fertilização potássica reduz a sevevidade destas doenças (Camper and Lutz, 1977). Para o Conesul, Diaz Zorita (2006) menciona que as evidências experimentais sugerem que melhorias na oferta de K para a cultura da soja poderiam conduzir a uma menor incidência de doenças. Estudos realizados por Fixen e col. (2008) mostraram como a aplicação de KCl e CaCl diminuiu a sevevidade da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi), atribuindo o efeito de tal supressão ao Cl. Nas localidades de Missouri e Iowa estes autores também informaram uma diminuição da intensidade da mancha olho de rã (Cercospora sojina) e mancha marrom (Septoria glycines), pela aplicação de KCl. Estes autores enfatizam a necessidade de aprofundar os estudos para elucidar claramente se o efeito é devido ao Cl, ao K ou a ambos.

Em milho, Arnold e col. (1974) demonstraram em ensaios de campo com quatro níveis de N, P e K que o N e P tinham pouco ou nenhum efeito sobre as características de qualidade do colmo, enquanto que o K reduziu a proporção de colmos senescentes, a queda, o aumento da resistência a compressão e a espessura das paredes do colmo. Assim mesmo e para o fungo biotrófico que causa o carvão comum (Ustilago maydis), maiores doses de N aumentam a sua intensidade de ataque enquanto que aplicando K, logra-se uma diminuição significativa de sua incidência (Kostandi & Soliman, 1997). Trabalhos recentes (Xiaoyan et al., 2007), demonstraram como o KCl pode aumentar a microflora fúngica e de actinomicetos no solo e gerar uma diminuição das Podridões de raiz e colmo (Prt).

Para a cultura do trigo, e para a ferrugem laranja, avaliou-se as aplicações de KCl com o objetivo de poder incluir esta prática dentro do manejo desta doença. Persistem neste cultivo dúvidas sobre os efeitos do KCl no manejo de doenças, onde gera-se uma discussão interessante sobre se o efeito é por o Cl ou por K e sua interação com a susceptibilidade dos genótipos avaliados. Os resultados de aumentos de rendimento obtidos por Salvagiusti e col (2005), que foram semelhantes aos obtidos por Díaz Zorita et al. (2004) e aos obtidos por Ferraris e Couretot (2004), mostraram que existe resposta a fertilização com Cl e que a mesma geralmente ocorre em variedades susceptíveis a doenças foliares. Todavia, nos trabalhos de Salvagiusti e col. (2005) e de Díaz Zorita et al. (2004), a resposta obtida em rendimento não relacionou-se com o percentual de severidade das doenças foliares observada no cultivo. Melgar e col. (2001) atribuíram fundamentalmente ao Cl e não ao K os aumentos e a possibilidade de supressão de doenças em seus ensaios.

Mesmo assim, Sweeney et al. (2000) sugeriram que a resposta ao controle da ferrugem laranja pelo aporte de KCl na cultura do trigo pode ser atribuída parcialmente ao Cl. No entanto, em uma revisão realizada por Garcia (2008), de 2001 a 2006 na cultura do trigo, o autor menciona que de 26 áreas avaliadas, 10 áreas apresentaram resposta a aplicação de Cl e que não se pode atribuir ao Cl o efeito de supressão de doenças, já que somente 15 % das 26 áreas mostraram esse possível efeito.

Como as quantidades de K nos solos da região pampeana são considerados altos (Morras & Cruzate, 2001), em geral atribui-se a resposta a fertilização com KCl ao efeito do Cl sobre a supressão na presença de doenças. Neste sentido Melgar e col. (2001), manifestam que está suficientemente estabelecido que o principal fator de aumento nos rendimentos é o cloreto, e não o potássio. Ventimiglia e col. (2003) porém, demonstraram resposta a aplicação de K em solos mais arenosos como os que apresentam-se em 9 de julho.

Outros autores (Christensen et al., 1981; Engel et al., 1997), informam aumentos no rendimento em conseqüência da aplicação de Cl aportado como KCl, CaCl2 e NaCl, que foram associados com a diminuição de doenças foliares ou de raiz em trigo.

Para a Argentina, a maioria dos trabalhos coincidem em ressaltar o Cl como o elemento mais relacionado com a resposta do rendimento da cultura quando os solos não apresentam déficit de K, porém não mostram suficientes resultados e conclusões significativas do impacto sobre as doenças que possam claramente estabelecer recomendações de índole sanitária. No entanto, para a cultura de milho Figueroa e Benitez (2010) encontraram respostas no rendimento (principalmente peso de 1000 grãos) nas aplicações crescentes de K como KCl em solos de Mercedes e Corrientes, onde o K está em quantidades intercambiáveis insuficientes.

O impacto do P (Fósforo)

Sua função no controle de doenças é variável e inconsistente. Ainda que geralmente demonstra ser muito benéfico no controle de doenças que afetam as sementes, durante a germinação e estado de plântula, onde um desenvolvimento vigoroso da raiz permite o escape das doenças (Huber & Graham, 1999). O P forma parte de moléculas orgânicas: ADN, ARN, ATP e fosfolipídios, estando envolvido em processos metabólicos tanto na planta como no patógeno. Quando os solos apresentam déficit de P, a aplicação de P pode diminuir as podridões de raízes e o carvão comum do milho (Huber and Graham, 1999; Dordas 2008). Segundo vários pesquisadores, o P estaria também envolvido no aumento das defesas das plantas (resistência sistêmica adquirida), quando é aplicado como fertilizante (fosfato). Tal é o caso informado por Reuveni e col (1994 a e b) onde uma simples aplicação foliar de fosfato reduziu a severidade da ferrugem comum (Puccinia sorghi) e helmintosporiose (Exserohilum turcicum) do milho. Para o caso da ferrugem comum, a fertilização realizada antes da infecção reduziu até 98% das pústulas quando comparado com a testemunha. No Brasil, Balardin e col (2006) utilizando P, K e diferentes combinações dos mesmos informaram uma redução da severidade da ferrugem asiática da soja (P. pachyrhizi).

O impacto dos Micronutrientes

Os micronutrientes também podem influenciar sobre a manifestação das doenças. Os mecanismos pelos quais estão diretamente envolvidos com a relação hospedeiro-patógeno não estão devidamente claros. Ao descrever os efeitos do K, também foram incluídas interessantes discussões a respeito do Cl e seus efeitos no manejo sanitário. Tratando-se de outros micronutrientes na cultura de trigo, a aplicação de boro (B), Manganês (Mn) e Zinco (Zn) reduziu significativamente a gravidade da mancha amarela do trigo, quando foram aplicados em alongamento (Kostas & Dordas, 2006). O Zn aplicado no solo, também demonstrou ter efeito sobre algumas podridões de raiz tais como as causadas por F. graminearum e G. graminis em trigo (Graham and Webb, 1991; Grewal et al.,1996). De acordo com Graham e Webb, (1991) o Mn é o micronutriente mais estudado em relação a seus efeitos sobre as doenças. O Mn possui uma importante função na lignificação e na formação de compostos fenólicos que ajudariam na defesa da planta. Para o Mal-do-pé do trigo o Mn é fundamental. Por isso todas as práticas que aumentem o Mn disponível no solo (antecessor aveia, fertilizada com Mn, etc.) diminuem a intensidade desta doença (Huber & Mccay-Buis, 1996). Reis e col também encontraram que o Mal-do-pé do trigo diminuiu a intensidade de ataque com aplicações de Mn, Fe e Cu (Reis et al., 1982). Em experiências com outros micronutrientes, o silicato de cálcio reduziu a incidência da mancha olho-de-rã aos 47 e 66 dias após o plantio, possivelmente por estar envolvido o silício (Si) e compostos fenólicos nos mecanismos de defesa das plantas (Nolla et al., 2006). O Si também pode diminuir a intensidade do cancro (Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis) e a morte súbita da soja (Fusarium tucumaniae) (Juliatti et al., 1996).

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Artigo publicado na Revista Plantio Direto, edição 128, março/abril de 2012. Aldeia Norte Editora, Passo Fundo, RS.