Avanços na tecnologia de aplicação de fungicidas visando ao controle da giberela em trigo

Erlei Melo Reis1, Ricardo Brustolin2, Roberto Luís De Rosi3 e Walter Boller21OR Melhoramento de Sementes Ltda2Universidade de Passo Fundo, RS3Universidade Católica de Córdoba, Argentina

1 Introdução

A giberela é uma doença de controle difícil tanto pelo melhoramento genético como pelo emprego de fungicidas. Segundo Casa et al. (2011), a doença pode causar danos médios de 18,62% e no máximo 30,8%. Por isso, esforços devem ser redobrados na busca da melhora da eficiência do controle. Em curto prazo, é mais provável que a solução seja obtida pelo controle químico, mais do que pelo melhoramento genético.

O conhecimento básico para a racionalização do controle químico da giberela envolve a: (i) identificação dos sítios de infecção; (ii) identificação de fungicida potente; (iii) desenvolvimento de equipamento que deposite o fungicida cobrindo completamente a superfície das espigas; e (iv) indicador sustentável do momento para ser aplicado o fungicida.

2 Sítios de infecção

Alvo da deposição dos fungicidas no patossistema trigo – giberela

A literatura descreve três vias de penetração de Gibberella zeae nos floretes do trigo.

(i) Via anteras (Figura 1). Inúmeros trabalhos demonstram que os sítios de infecção são as anteras, principalmente as parcialmente expostas (ou presas). Segundo Atanasoff (1920) e McMullen et al. (1997), as infecções de Gibberella zeae, ocorrem durante e após a antese até o estádio de grau leitoso. O mesmo foi observado por Andersen (1948) e Reis (1988), confirmando que se trata de uma doença de infecção floral (Arthur, 1891).

Figura 1. Ilustração de anteras completamente expostas e parcialmente expostas ou presas.

Strange & Smith (1971) e Strange et al. (1974), observaram a dependência da presença de betaina e colina, nas anteras, para promover o início da infecção e posterior invasão do fungo ao longo da espiga. No entanto, existe controvérsia quanto à relação destes compostos presentes nas anteras com o processo infeccioso. Engle et al. (2004) concluiram que esses compostos não têm efeito sobre a germinação de esporos e crescimento do micélio do fungo e, portanto, com a infecção.

a - deposição dos ascosporos e penetração pelas anteras completamente expostas (Paulitz et al., 1996). No entanto, a exposição dessas anteras ao inóculo é efêmera num florete, devido a sua deiscência logo após a sua expulsão do antécio (Figuras 1 e 2a).

b - penetração pelas anteras parcialmente, ou presas, com exposição ao inóculo por mais tempo (Figura 2b). Zoldan e Reis, (2008) observaram que, em média, 50,67%, 66,67%, 68,67%, 35,44% e 46% das espiguetas infectadas apresentaram anteras presas. Nesse trabalho o cultivar BRS 179, 88% das espiguetas gibereladas apresentavam a presença de antera presa.

A presença das anteras presas explica a ocorrência de novas infecções após a antese, quando as completamente expostas não estão mais presentes. Esse fato contribui para esclarecer a afirmativa de McMullen et al. (1997), de que a pré-disposição do trigo à giberela pode estender-se até o estádio de grão leitoso. Conforme ilustrado na Figura 2b, as anteras presas permanecem expostas na espiga até a colheita.

Figura 2. Evolução do número de anteras soltas por espiga (no) (A) e curva de progresso das anteras presas por espiga (no) (B) em função do tempo (dias). Trigo, cultivar Marfim.

(ii) Outras vias de penetração:

a - penetração pela abertura entre a palea e a lema durante a expulsão das anteras (Gilsinger et al., 2004)(Figura 3 B). Os ascosporos podem penetrar o florete (antécio) por essa abertura. As glumas permanecem separadas por 12 - 20 minutos, com valores extremos de 8 e 35 minutos. A maior abertura ocorre entre 5 e 15 minutos (De Vries, 1971).

No entanto, esse mecanismo não explica a ocorrência da giberela após a floração como relatado por McMullen et al. (1997).

Figura 3. A - Florete antes da antese; B - início da abertura da palea e da lema; C - início da emergência das anteras; D - liberação do pólen; E - final do processo com o fechamento do florete. O processo ocorre de 7 a 60 minutos (Reproduzido de Schuster & Ellner, 2008).

b - penetração pela fissura entre a palea e a lema. Os esporos depositados sobre as glumas germinam formando tubos germinativos que não infectam o hospedeiro imediatamente, mas originam hifas que crescem e se ramificam na superfície do hospedeiro. As hifas podem crescer sobre a linha de fissura nas bordas da palea e da lema, alcançando o interior do florete. Essa rede de micélio foi encontrada dois dias após a inoculação sobre a parede interna da palea e da lema, mas não na superfície externa ou mesmo no ráquis. A penetração dos tecidos ocorre pela infecção das hifas, agora na superfície interna da lema, da palea e da gluma (Kang e Buchenauer, 2000). Portanto, segundo esses autores a infecção pode também ocorrer sem o envolvimento das anteras.

Se assim fosse, as inoculações antes da antese deveriam resultar na infecção das espiguetas e isso não ocorre.

Se a penetração é pelas anteras (completa ou parcialmente expostas), pela abertura ou através da fissura entre palea e lema, essas vias, ou sítios de infecção devem ser protegidos pelo fungicida impedindo a penetração. Em resumo, a superfície das espigas deve ser completamente protegida pelo fungicida.

3 Potência de fungicidas à Fusarium graminearum.

A segunda fase da estratégia em busca da melhora da eficiência no controle da giberela foi identificar fungicida penetrante móvel com alta fungitoxicidade. Essa tarefa foi realizada por Avozani et al. (2011) e Avozani et al. (2013) tendo sido identificados os fungicidas metconazol, procloraz, protioconazol e tebuconazol como os mais fungitóxicos.

O problema maior, portanto, não parece ser a fungitoxicidade, mas sim a necessidade de melhorar a cobertura das espigas. Reis et al. (1996) demonstraram que o carbendazim, em condições controladas, pode apresentar controle de 93,2% quando o fungicida foi depositado molhando completamente as laterais das espigas na antese. Deduz-se que a eficiência de controle em lavouras pode ser melhorada pela qualidade da deposição dos fungicidas nos sítios de infecção.

4 Dificuldades na deposição de fungicidas na superfície das espigas

Tendo-se identificado os sítios de infecção e o(s) fungicida(s) potente(s), o passo seguinte deve ser desenvolver tecnologia para a deposição do fungicida sobre os órgãos/tecidos suscetíveis.

No caso de doenças foliares como manchas, ferrugem e oídio, as folhas do trigo são um alvo facilmente atingível devido a sua área de impacto e posição em relação ao jato da calda (ângulo aproximado do jato-folha de 90o).

Nesse sentido, o alvo da deposição visando ao controle da giberela parece ter sido ignorado. O jato da calda não atinge as laterais da espiga que devem ser protegidas, porque aí estão localizados os sítios de infecção. Na realidade com bico leque lançando a calda na vertical atinge somente um lado, o do sentido do deslocamento do pulverizador. O controle resultante nesse caso deve ser de 50%. Portanto, tendo-se fungicidas potentes, ainda o controle não é suficiente por deficiência da deposição.

Em trigo e cevada, tem sido usado o mesmo equipamento de pulverização para o controle de doenças foliares e da espiga. Segundo Derksen et al. (2010), há a necessidade se direcionar o jato de acordo com o alvo a ser atingido, pois, quando esses autores usaram ângulo de 30o para frente houve maior cobertura nas espigas do que na folha bandeira. Assim, demonstra-se a necessidade de ser revisto o direcionamento do jato para atingir alvos na vertical. Se a giberela ocorre em espigas, a lógica aponta que os fungicidas devem atingir sua superfície.

Quando o alvo são as folhas, é de fácil acesso. A tecnologia atual de deposição de fungicidas é pouco eficiente no controle da giberela, considerando a deposição nos sítios a serem protegidos (Figura 4).

Figura 4. Ilustração da posição vertical das espigas de trigo.

Os órgãos a serem protegidos pelo fungicida são as espigas ocupando posição vertical, e forma cilíndrica com o ápice exposto à deposição, em oposição, por exemplo, as folhas. Tanto a posição quanto o tamanho dos sítios podem explicar a dificuldade encontrada na deposição. Se os sítios não são atingidos, o controle é deficiente. Ao contrário, as folhas se encontram na posição horizontal, o que facilita a deposição pelas pontas tradicionais de cone cheio e leque. Pela realidade exposta se pode inferir que o uso de ponta em leque não é próprio para a deposição da calda nas laterais da espiga.

As gotículas da calda têm sido lançadas na vertical e com ponta em leque. Na prática não é o ápice superior das espigas que deve ser atingido, mas sim, suas laterais.

Um raciocínio simples aponta que para as laterais da espiga serem atingidas, a direção do jato deve ser perpendicular à espiga, mas de tal maneira que cubra toda a superfície da espiga. Esse é o raciocínio lógico, a direção do jato tem de ser redirecionada apontando para o alvo.

Analisando-se a baixa eficácia do controle da giberela, percebe-se que as dificuldades se devem, em grande parte, à deficiência da deposição de quantidades adequadas de fungicidas no alvo onde são requeridos (as laterais das espigas), caracterizando um problema que envolve diretamente a tecnologia de aplicação.

5 O desafio à pesquisa

A dificuldade do controle da giberela pode ser atribuída ao direcionamento errado do jato da calda. A tecnologia hoje utilizada na tentativa de controle da giberela foi desenvolvida para atingir a folhagem, não as laterais das espigas.

O desafio a ser vencido é o redirecionamento do jato de pulverização de modo a atingir os alvos Para se depositar fungicida nas laterais da espiga e no ráquis é necessário alterar a direção do jato da calda pulverizada.

Ainda cabe à pesquisa esclarecer se as anteras parcialmente expostas absorvem pronta e rapidamente o fungicida (tipo mata-borrão) ou têm natureza hidrofóbica. Esta dúvida deve ser esclarecida com experimentos transformando o fenômeno em números.

Em trabalho visando melhorar cobertura das anteras, Brustolin et al. (2005), concluíram que a aplicação com volume de calda de 150 L/ha e a combinação do adjuvante Silwet® com a ponta TeeJet® TJ 60-110/02, mostrou-se a mais eficaz na cobertura da superfície das espigas, atingindo as anteras presas, quando comparadas com as pontas TeeJet® XR-110/01 e TT-110/01 com capa normal ou com Twin Cap (duplo leque).

6 Dados experimentais

O ensaio foi realizado no campo experimental da Universidade de Passo Fundo durante na safra de trigo 2011/2012. Foram avaliadas as aplicações via aérea, terrestre com barra tradicional e terrestre com uma barra dupla com e sem capa protetora do vento (Tabela1).

Tabela 1. Tratamentos e parâmetros de tecnologia de aplicação

Foi montada uma barra dupla com o objetivo de direcionar os jatos das pontas perpendiculares em direção as laterais da espiga. As duas barras e os bicos ficaram distanciados a 0,50 m. Considerando o sentido da aplicação a barra 1 (frente) o corpo de bico duplo ficou orientado no sentido norte/sul e o da barra 2 (atrás) ficou no sentido leste/oeste. Buscando reduzir a interferência do vento sobre as gotas finas, a barra dupla foi testada com e sem uma cobertura protetora plástica em sua parte superior, dependendo o tipo da ponta utilizada (no caso da ponta Micron-HB1 que apresentou gotas finas). O objetivo da proteção da barra foi demonstrar que com maior número de gotas e o redirecionamento dos jatos para as laterais das espigas, poderiam ser atingidas com cobertura tal que aumentasse a eficácia do controle.

O trigo da cultivar Mirante foi cultivado em parcelas de 20 metros de comprimento e 4 metros de largura. No oitavo dia após o inicio da floração, foram aplicados os tratamentos, conforme descrito na Tabela 2.

Tabela 2. Eficiência de equipamentos aéreo e terrestre e de barras na distribuição de gotas nas laterais da espiga de trigo, UPF- Passo Fundo/RS

Foi aplicado o fungicida piraclostrobina + metconazole (Opera Ultra® na dose de 0,75L/ha) + óleo vegetal Agróleo® 1,0L/ha + adjuvante organosiliconado Silwet® na dose de 0,04L/ha).

Para avaliação foram simuladas espigas de trigo utilizando cilindros feitos com tubos de PVC (poli cloreto de vinila) e posicionadas dentro das parcelas de trigo na mesma altura das espigas reais. Os tubos de PVC com 1,0 cm de diâmetro foram cortados em segmentos de 10 cm de comprimento e posicionados na vertical nas extremidades apicais de estacas de aço (arames) com diâmetro de 1,5 mm. Os cilindros foram cobertos com cartão hidrossensível (52 mm x 76 mm)(Figura 5). Para cada tratamento na aplicação terrestre foram distribuídas cinco espigas artificiais, aleatoriamente dentro de cada parcela, na altura das espigas. Na aplicação via aérea, cinco espigas artificiais na altura das espigas reais foram distribuídas ao longo da largura da faixa de trabalho de uma aeronave (Ipanema) composta por atomizadores rotativos que realizou aplicação de fungicidas em lavoura comercial de trigo.

Figura 5. Espiga artificial utilizada na avaliação da qualidade da deposição de fungicida nas laterais do modelo.

Os fungicidas potentes tem potencial para o controle da giberela, porém, a cobertura completa da superfície das espigas tem que ser obtida.

Após a aplicação dos tratamentos, as espigas artificiais foram retiradas e abrigadas em caixas de acrílico (11cm x 11cm x 2,5cm de altura) evitando o seu umedecimento. Posteriormente, os cartões foram retirados das espigas artificiais e mantidas as marcações do sentido do deslocamento da barra.

As imagens dos cartões foram digitalizadas com auxílio do software CIR 1.5®. Foi determinado o número de impactos de gotas/cm², diâmetro mediano volumétrico (DMV) e a cobertura (%) em cada ”quadrante” do cartão que foi identificado de acordo com o sentido da aplicação em norte (N), sul (S), leste (L) e oeste (O). Os valores foram tabulados e os dados individualizados por barra foram submetidos à análise de variância e comparação de médias pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade. Os resultados representaram a homogeneidade da distribuição (impactos/cm2), o diâmetro mediano volumétrico (DMV) e a cobertura (%), em cada quadrante da espiga.

As diferentes barras apresentaram diferença na uniformidade da cobertura nos quadrantes N (norte), S (sul), L (leste) e O (oeste) da espiga (Tabela 2).

A direção dos jatos de calda lançados pelas pontas acopladas em corpos de bico duplo perpendicular ao alvo na posição vertical mostrou-se eficiente atingindo as laterais da espiga. Com a barra tradicional (jato na vertical) sem inclinação do jato, houve maior cobertura no lado N e L da espiga, demonstrando que este equipamento não cobre uniformemente as laterais da espiga. Essa cobertura concentrada pode ser explicada pela ação do vento aumentando a deriva no sentido N e L da espiga.

A aplicação via aérea proporcionou a cobertura uniforme em todos os lados da espiga, mas com baixa concentração de impactos, devido ao menor DMV das gotas.

Para a barra dupla, independente do modelo de ponta e com e sem proteção superior, houve cobertura semelhante em todos os lados da espiga, diferindo no DMV e na quantidade de impactos/cm2. Com a ponta cone-cheio houve maior número de impactos/cm2 e menor DMV ao redor da espiga, aumentando a chance de atingir o alvo. A qualidade da deposição foi semelhante com a ponta de jato-leque montada na barra dupla, reforçando que o direcionamento dos jatos deve ser perpendicular às espigas. As pontas de jatos cônicos-cheios (Micron-HB1) apresentaram melhor desempenho com a capa protetora, indicando que necessitam dessa proteção, mesmo em condições de velocidade do vento abaixo de 8 km/h, devido a maior suscetibilidade de deriva das gotas finas que geram, quando comparadas às gotas geradas por pontas de jatos planos simples (XR11001).

Esses são dados preliminares, porém, sustentam a hipótese de que há necessidade de direcionar os jatos de calda em direção as laterais da espiga. Para comprovar se a cobertura obtida de 13 a 15% é eficiente no controle da giberela no campo, estão sendo conduzidos ensaios na Universidade de Passo Fundo.

O direcionamento do jato da pulverização na direção perpendicular a lateral da espiga, atinge toda a sua superfície com maior cobertura e homogeneidade.

A ”espiga artificial” é uma ferramenta útil para a avaliação da qualidade da cobertura das laterais da espiga de trigo, alvo na vertical em relação à liberação do jato da ponta de pulverização.

A barra tradicional, usada atualmente pelos produtores e a aplicação via aérea, nas condições do ensaio, não resultaram em cobertura eficiente de toda a superfície lateral da espiga artificial.

A área da superfície coberta foi menor pelo avião (1,9%), intermediária pela barra tradicional com bico leque (9,5%) e maior pela barra dupla modificada (14,8%).

Trabalhos da avaliação da deposição da calda fungicida por diferentes pontas de pulverização, numa fase de seleção, podem ser feitos, primeiramente, na ausência de plantas de trigo espigadas. Após se obter cobertura das laterais das ”espigas artificiais”, com cobertura, por exemplo, superior a 50%, deve ser conduzido experimentos no campo incluindo a avaliação do controle da giberela [incidência em espigas (IE), incidência em espiguetas (Ie) e severidade (IE x Ie/100)]. Nessa fase se deve dar preferência ao fungicida mais potente como metconazol, protioconazol e tebuconazol em misturas com estrobilurinas (Avozani, 2011; 2012).

O desafio aos pesquisadores que trabalham no controle da giberela é melhorar a cobertura das laterais das espigas do trigo. Nessa tentativa, pesquisador na Nova Zelândia, fez a aplicação do fungicida num sentido da parcela experimental com a metade da calda do fungicida e, no sentido oposto, com a outra metade. Utilizou pontas Hardi 4100-12 leque, 300 litros/ha e pressão de 300 kPa.

7 Considerações finais

Os trabalhos de pesquisa com a giberela de trigo iniciaram no Brasil em 1957/1958. Os avanços no conhecimento das fases do ciclo da doença foram muito lentos ao longo desses anos. Tem havido progresso na melhoria da reação das cultivares a doença, porém ainda insuficiente para evitar os danos. Hoje já se conhecem os danos causados pela doença, mas a eficácia das medidas de controle carece de aprimoramento.

A deposição de fungicidas nas laterais das espigas do trigo ainda é o maior desafio para o controle da giberela.

Fungicidas altamente potentes a F. graminearum tem sido identificados (Avozani et al., 2011).

A United State Wheat and Barley Scab Initiative, sugere para o controle da giberela:

volume da calda de 10 a 20 galões/acre;

espalhante não iônico Silwet 0,003 a 0,06% v/v;

pontas de jato duplo Twinjet;

diâmetro das gotas de 275 a 350 µm;

pulverizar à noite, ou cedo da manhã, para aproveitar o molhamento do orvalho (volume extra de água) e usar gotas menores;

aplicar quando o trigo estiver em ou após a floração e com previsão de chuvas.

Finalmente sumariza-se a contribuição da Universidade de Passo Fundo, Faculdade de Agronomia, Laboratório de Fitopatologia - Micologia, para a racionalização do controle da giberela:

(i) Período de predisposição. A tecnologia considera o início e o final do período de predisposição do trigo à infecção. Esse período estende-se do início da floração (presença anteras soltas e presas) até o grão leitoso (presença de anteras presas) do (estádio 60 ao 75 de Zadoks et al. (1974). Esse é o período em que as espigas deve ser protegidas pelo fungicida;

(ii) Fungicidas. Aplicar fungicida contendo princípio ativo potente (Avozani et al, 2011) (ex. metconazol, protioconazol ou tebuconazol).

(iii) Momento da aplicação. Somente quando houver, durante o período de predisposição, condições de ambiente favorável à infecção por Gibberella zeae. Nesse sentido, a aplicação deve ser feita antes da ocorrência de chuvas, no período de predisposição. Quando ocorrer a chuva, as laterais das espigas já devem estar protegidas. Não ocorrendo chuva não se justifica a aplicação, pois não haverá infecção.

A previsão de chuvas, para 24 - 72 horas é baseada nos relatórios do CPTEC/INPE, (precisão no acerto > 95%);

(iv) Deposição da calda fungicida. Utilizar no pulverizador pontas cujos jatos direcionem a calda para as laterais das espigas (TeeJet®, TJ 60-110/02), o alvo da deposição;

(v) Utilizar o sistema de aviso UPF-scabalert para comprovar a ocorrência de períodos críticos favoráveis da chuva (duração do molhamento das espigas) (s) ocorrente (s) e que a proteção foi efetiva.

Observação: O controle das doenças foliares (ferrugem, manchas, oídio) deve ser feito segundo as Indicações da Pesquisa para trigo e triticale (2011). Portanto, segundo essa proposta, o controle da giberela é independente do manejo das doenças foliares.

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Publicado na Revista Plantio Direto, edição 133, janeiro/fevereiro de 2013.