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ATUALIDADES EM PROTEÇÃO DE PLANTAS Copyright © Fundação de Estudos e Pesquisas Agrícolas e Florestais 1ª edição 2009 Tiragem 300 exemplares Organização Edson Luiz Lopes Baldin Ricardo Toshio Fujihara Daniel Dias Rosa Rafael Forti Barbieri Ana Carolina Firmino Arte Ricardo Toshio Fujihara Impressão Destak Gráfica. Tel.: (14) 3882-8448 FEPAF – Fundação de Estudos e Pesquisas Agrícolas e Florestais. Unesp – Campus de Botucatu – Lageado. Fazenda Experimental Lageado s/nº 18.603.970 – Botucatu – SP – Brasil Tel.: (14) 3882-7373 – fepaf@fca.unesp.br www.fepaf.org.br FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉCNICA DE AQUISIÇÃO E TRA- TAMENTO DA INFORMAÇÃO – SERVIÇO TÉCNICO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO- UNESP - FCA - LAGEADO - BOTUCATU (SP) Atualidades em proteção de plantas / organizado por A885 Edson Luiz Lopes Baldin, Ricardo Toshio Fujiha- ra, Daniel Dias Rosa, Rafael Forti Barbieri, Ana Carolina Firmino. – Botucatu : FEPAF, 2009. 108 p.: il. color., gráfs., tabs. ISBN 978-85-98187-16-7 1. Acarologia. 2. Entomologia. 3. Fitopatologia. 4. Matologia. 5. Nematologia. 6. Tecnologia de aplica- ção. I. Baldin, Edson Luiz Lopes. II. Fujihara, Ricardo Toshio. III. Rosa, Daniel Dias. IV. Barbieri, Rafael Forti. V. Firmino, Ana Carolina. VI. Fundação de Estu- dos e Pesquisas Agrícolas e Florestais. CDD 21.ed. (632.9) ATUALIDADES EM PROTEÇÃO DE PLANTAS Organizadores Edson Luiz Lopes Baldin Ricardo Toshio Fujihara Daniel Dias Rosa Rafael Forti Barbieri Ana Carolina Firmino FEPAF Fundação de Estudos e Pesquisas Agrícolas e Florestais 2009 APRESENTAÇÃO O livro - Atualidades em Proteção de Plantas -, organizado pelo Prof. Dr. Edson Luiz Lopes Baldin e pelos pós-graduandos Ricardo Toshio Fujihara, Daniel Dias Rosa, Rafael Forti Barbieri e Ana Carolina Firmino é resultante do I SIMPROT - Simpósio em Proteção de Plantas, realizado na Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP de Botucatu – SP, entre 05 e 07 de maio de 2009. A criação dessa publicação tem como meta disponibilizar informações técnicas geradas por renomados pesquisadores que atuam em temas emergentes dentro da área de Fitossanidade no Brasil. As informações apresentadas pelos autores dos capítulos são provenientes de sua ampla experiência e muitas vezes resultantes de pesquisas associadas à Acarologia, Entomologia, Fitopatologia, Matologia, Nematologia e Tecnologia de Aplicação. Além da descrição de possíveis agentes prejudiciais às lavouras, são também divulgadas algumas práticas de diagnose e manejo, além das recomendações de controle, respeitando-se sempre os limites entre a eficiência pretendida e a preservação do meio meio ambiente. Esperamos que essa publicação possa servir como uma ferramenta adicional para produtores, acadêmicos e pesquisadores com interesse nos avanços da Área de Proteção de Plantas no Brasil. Os organizadores CONTEÚDO Capítulo 1 – A mosca-negra dos citros, Aleurocanthus woglumi Ashby.......... 01 Márcia Reis Pena, Neliton Marques da Silva, José Djair Vendramim, André L. Lourenção e Pedro Takao Yamamoto Capítulo 2 - Indução de resistência contra doenças........................................... 13 Sergio Florentino Pascholati e Patrícia Cia Capítulo 3 – Controle racional de plantas daninhas em cana-de-açúcar........ 17 Weber Geraldo Valério Capítulo 4 - Aplicação aérea e o controle fitossanitário.................................... 32 Wellington Pereira Alencar de Carvalho Capítulo 5 - Novas pragas da cultura do eucalipto e técnicas de manejo............... 54 Nadia Cristina de Oliveira, Carlos Frederico Wilcken e Everton Pires Soliman Capítulo 6 - Pragas emergentes em cana-de-açúcar.......................................... 61 Marcio Aurélio Garcia Correia Tavares Capítulo 7 – Huanglongbing (Greening) dos citros............................................ 72 Marcos Antonio Machado e Helvécio Della Coleta Filho Capítulo 8 - Microscopia eletrônica em Fitossanidade...................................... 83 Jaime Maia dos Santos e Pedro Luiz Martins Soares 6 CAPÍTULO 1 A MOSCA-NEGRA-DOS-CITROS, Aleurocanthus woglumi Ashby Márcia Reis Pena 1 , Neliton Marques da Silva 1 , José Djair Vendramim 2 , André L. Lourenção 3 e Pedro Takao Yamamoto 4 1Lab. de Entomologia Agrícola, Universidade Federal do Amazonas – UFAM 2Lab. de Resistência de Plantas e Plantas Inseticidas – ESALQ/USP 3Instituto Agronômico de Campinas (IAC) 4Fundecitrus A mosca-negra-dos-citros, Aleurocanthus woglumi Ashby, de origem asiática, é uma importante praga dos citros (Dietz & Zetek, 1920). Trata -se de uma praga de hábito alimentar polífago, sendo as plantas cítricas seus hospedeiros favoritos. São relatadas cerca de 300 plantas hospedeiras deste inseto, incluindo manga, uva, citros, caju, abacate, goiaba, maçã, figo, banana, mamão, pêra, romã, marmelo, café e rosas, entre outras (Nguyen & Hamon, 2003). A mosca-negra-dos-citros apresenta aparelho bucal sugador labial e tanto os adultos como as formas imaturas causam danos ao se alimentarem no floema da planta. As plantas ficam debilitadas, ocorrendo, em conseqüência, o murchamento e, na maioria das vezes, a morte. Durante a alimentação eliminam uma excreção açucarada na superfície da folha, facilitando o aparecimento da fumagina (Capnodium citri). A presença desse fungo reduz a fotossíntese, impede a respiração (Nguyen & Hamon, 2003) e diminui o nível de nitrogênio 7 nas folhas. O ataque dessa praga pode levar à redução da frutificação em até 80% (Barbosa et al., 2004) e perdas de 20 a 80% na produção, afetando a exportação, não apenas dos citros como de outras frutíferas. O Brasil é o maior produtor mundial de laranja e a partir da década de 1980 consolidou-se também como o maior produtor mundial de suco dessa fruta. Em 2003, participou com 78% do suco de laranja concentrado e congelado comercializado no mundo. Cerca de 98% do suco produzido no país é exportado principalmente para os Estados Unidos e União Européia, além do Japão e outros 45 países (Donadio et al., 2005). DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA A. woglumi encontra-se disseminada nas Américas, África, Ásia e Oceania (Oliveira et al., 2001). Foi descoberta no Hemisfério Ocidental em 1913 na Jamaica. Propagou-se para Cuba em 1916, México em 1935 (Smith et al., 1964) e Key West na Flórida em 1934, de onde foi erradicada em 1937 (Newell & Brown, 1939), sendo, no entanto, redescoberta, nesse mesmo Estado, em 1976, em Fort Lauderdale (Dowell et al., 1981). Atualmente, encontra-se amplamente disseminada no centro e sul da Flórida de Cross Creek a Key West (Nguyen & Hamon, 2003). Na América do Sul, está presente na Colômbia, Venezuela, Equador, Peru, Guiana, Suriname e, recentemente, no Brasil. Segundo Angeles et al. (1968, 1972, 1974) e Martínez (1983), a mosca-negra está presente na Venezuela desde 1965 e está disseminada em todas as regiões citrícolas do país . Este inseto foi detectado pela primeira vez no Brasil no Estado do Pará em 2001, na área urbana do município de Belém (Silva, 2005) e, atualmente, encontra-se disseminada em mais da metade dos municípios paraenses (Maia et al. 2005). Há registros de ocorrência nos estados do Maranhão em 2003 (Lemos et al. 2006). No Amazonas, foi registrada em junho de 2004 sobre plantas cítricas e atualmente encontra-se disseminada por toda a área urbana do município de 8 Manaus, ocorrendo também nos municípiosde Itacoatiara, Rio Preto da Eva e Iranduba (Pena & Silva, 2007; Ronchi-Teles et al. 2009). No Amapá, foi registrada em 2006 (Jordão & Silva, 2006). No Estado de São Paulo, a mosca-negra foi detectada, oficialmente em março de 2008, no município de Artur Nogueira, disseminando-se rapidamente para outros pomares de citros localizados nos municípios de Holambra, Conchal, Engenheiro Coelho, Limeira e Mogi Mirim. Foram verificadas altas infestações, principalmente em lima ácida „Tahiti‟ (Pena et al. 2008). A praga já foi detectada também nos Estados de Tocantins e Goiás (Ministério da Agricultura 2008). Em função de sua atual dispersão geográfica, não mais se configura como praga quarentenária A-2. PLANTAS HOSPEDEIRAS Foram realizados vários trabalhos com preferência hospedeira, além de levantamentos da ocorrência da mosca-negra-dos-citros em plantas nativas e/ou exóticas (Dietz & Zetek, 1920; Clausen & Berry, 1932; Shaw, 1950; Weems, 1962; Angeles et al. 1971, 1972; Howard & Neel, 1978; Steinberg et al., 1978; Dowell et al., 1978; Howard, 1979 a e b; Dowell, 1979; Dowell et al., 1979; Cunha, 2003). Levantamentos em 44 dos 71 municípios do estado do Pará realizados por Cunha (2003) revelaram altas infestações de A. woglumi em espécies cítricas como laranja doce, tangerinas, limão, pomelo, limas ácidas „Tahiti‟ e „Galego‟. Ainda segundo o autor, a mangueira, Mangifera indica, em geral apresenta altos índices de infestação, sendo grande o número de folhas com a face abaxial totalmente coberta por ninfas. Sendo assim, as plantas cítricas, mangueira e grumixama (Eugenia brasiliensis) são considerados hospedeiros de A. woglumi, enquanto o jambeiro (Syzygium malaccence) é hospedeiro não preferencial da praga. Na região urbana de Manaus, esta praga tem sido encontrada infestando 9 folhas de citros, mangueiras, café e acerola (Pena & Silva, 2007; Ronchi-Teles et al., 2009). BIOLOGIA A duração do ciclo ovo-adulto, em lima ácida „Tahiti‟, é de 70 dias, em média, em condições de laboratório. O estádio de ninfa 4 é o mais longo da fase imatura. A duração do desenvolvimento embrionário é de 15 dias em média (Pena, 2007). Os ovos assemelham-se a bastonetes recurvados, colocados em forma de espiral, fixos através de um pedúnculo na face inferior das folhas. As ninfas de 2 o , 3 o e 4 o estádios são ovaladas e possuem cerdas no corpo. As ninfas de 4 o estádio são completamente negras, possuem cerdas mais evidentes, mais convexas e brilhantes. Apresentam cerosidade ao redor do corpo, sendo visíveis a olho nu. O adulto possui asas negras-azuladas e brilhantes (Figura 1). INSPEÇÃO NO CAMPO Dowell & Cherry (1981) observaram que a amostragem visual foi mais eficiente para detectar baixa infestação da mosca-negra em plantas cítricas em área urbana, quando comparada com a armadilha amarela translúcida. Em estudo de distribuição espacial da mosca-negra-dos-citros, Silva et al. (2007) observaram que a distribuição da praga se dá em agrupamento descrita por um modelo esférico, formando reboleiras de 16 a 35 m. Esses dados evidenciam que a amostragem deve ser ao acaso e representativa de todo o talhão, para detecção da reboleiras. O monitoramento da praga deve ser feito sempre se observando a face inferior das folhas, com auxílio de uma lupa de bolso com aumento de 20 a 30 vezes, ou a olho nu (ninfas de 3 o e 4 o estádio). As folhas mais jovens têm a preferência dos adultos (Figura 2A), podendo também conter ovos e ninfas de 1º e 2º estádio. As folhas mais velhas geralmente abrigam colônias de ninfas de 3º 10 e 4º estádio (Figura 2B). A postura da mosca-negra é facilmente reconhecida por apresentar-se em espiral de tom alaranjado, preferencialmente em folhas jovens. A mosca-negra tem um grande número de hospedeiros, que podem estar dentro ou no entorno da propriedade. Essas plantas hospedeiras devem ser também monitoradas para eventual controle em casos de alta população, evitando-se dessa maneira a colonização dos citros após o final do período residual dos inseticidas. O monitoramento deve ser ininterrupto, mas deve-se prestar mais atenção e aumentar a freqüência de inspeção nos períodos de emissão de novas brotações, que são preferidos pelos adultos para alimentação, apesar de a oviposição ocorrer em folhas mais velhas. CONTROLE BIOLÓGICO Em diversas partes do mundo, o controle biológico da mosca-negra tem sido mais eficiente que o controle químico. Para o controle biológico, têm sido utilizadas pequenas vespas (parasitóides) como: Eretmocerus serius, Encarsia clypealis, E. opulenta (Hymenoptera: Aphelinidae); Amitus hesperidum (Hymenoptera: Platygasteridae) e predadores como as joaninhas Delphastus pellidus, D. pusillus e Scymnus spp. (Coleoptera: Coccinellidae) e Chrysoperla spp. (bicho-lixeiro) (Neuroptera: Chrysopidae). Complementando a ação dos parasitóides e predadores, os fungos entomopatogênicos como Aschersonia aleyrodis (Deuteromycotina: Coelomycetes) podem ser utilizados como importantes inimigos naturais dessa praga. No Brasil há registro de ocorrência de inimigos naturais associados a essa praga. Em levantamentos da entomofauna de inimigos naturais realizados por Maia et al. (2004) nos municípios de Belém, Capitão Poço e Irituia, no Estado do Pará. Os autores constataram presença de predadores da Ordem Coleoptera (Cycloneda sanguinea, Sthetorus sp. e Neojauravia sp.); Neuroptera (Chrysoperla sp. e Ceraeochrysa sp.), Diptera (Pseudodorus clavatus) e um parasitóide, Aphytis sp. 11 Levantamentos realizados por Mendonça et al. (2004), no município de Capitão Poço no Pará, detectaram a presença de Diptera (sirfídios), Coleoptera (joaninhas), Neuroptera (bichos-lixeiros) e parasitóides do gênero Aphytis sp. Os dados faunísticos evidenciaram maior freqüência e abundância de predadores dos gêneros Chrysoperla sp, Ceraeochrysa sp. e Sthetorus sp. Em trabalhos posteriores, Maia (2006) registra Ceraeochrysa caligata Banks (1964), Ceraeochrysa everes (BANKS, 1920) (Neuroptera: Chrysopidae), Delphastus pusillus (LeConte) (Coleoptera: Coccinellidae) e Cales noacki Howard e Encarsia spp., (Hymenoptera: Aphelinidae) como predadores e parasitóides da mosca-negra, respectivamente. O fungo Aschersonia sp. teve melhor eficiência no controle da mosca-negra, em laboratório, em concentrações mais elevadas, a partir de 2,3 x 10 7 conídios/ml, revelando-se como um bom agente de controle biológico dessa praga (Pena, 2007). As maiores mortalidades com o uso desse fungo ocorrem nas fases mais jovens de A. woglumi como ovo, ninfa 2 e ninfa 1. CONTROLE QUÍMICO Em altas populações, para que danos e prejuízos não ocorram, faz-se necessária a aplicação de inseticidas. No Brasil, existem dois inseticidas neonicotinóides à base de imidacloprido registrados no Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento, sistema Agrofit (http://extranet.agricultura.gov.br/agrofit_cons/principal_agrofit_cons), para controle da mosca-negra-dos-citros. Em outros países, inseticidas fosforados, carbamatos, piretróides e reguladores de crescimento são registrados para o controle da praga. Portanto, há necessidade urgente de estudos e registro emergencial de novos produtos, que sejam eficientes no controle da mosca-negra e também seletivos aos inimigos naturais. Outros inseticidas podem ser utilizados em rotação com imidacloprido para se evitar a seleção de indivíduos resistentes. 12 Figura 1. Estádios de desenvolvimento de A. woglumi. A) Ovos em espiral; B) Ninfa 1; C) Ninfa 2; D) Ninfa 3; E) Ninfa 4; F) Adulto. Figura 2. A) Adultos de mosca-negra em folhas novas de citros e B) Ninfas na superfície inferior das folhas. 13 Como é intenso o desenvolvimento do fungo C. citri, recomenda-se também a adição de óleo mineral ao inseticida para diminuir e/ou eliminar a fumagina. O óleotem efeito no controle da mosca-negra, mas o seu efeito é mais evidente na eliminação da fumagina. É uma praga de rápida reprodução, e quando presente no pomar ocorre todas as fases do ciclo de vida. Como os inseticidas não são efetivos contra todas as fases, recomenda-se reaplicar o produto de 10 a 15 dias após, e em altas populações, provavelmente seja necessária uma terceira aplicação para controlar a praga. Outra opção é a utilização de inseticidas reguladores de crescimento em conjunto com inseticidas de efeito de choque. O primeiro controla as fases jovens e ovos e o segundo controla os adultos presentes no momento da aplicação. Entretanto, estudos devem ser realizados e os inseticidas reguladores de crescimento devem ser registrados para controle de A. woglumi. A ocorrência da mosca-negra no estado de São Paulo deve merecer maior atenção por parte dos citricultores paulistas com relação ao controle de pragas na cultura, o que deve refletir no uso de inseticidas. Há necessidade de se adotar o manejo integrado de pragas para evitar o uso excessivo e indiscriminado de inseticidas, que possam interferir nos inimigos naturais desta praga. Pesquisas devem ser incentivadas no sentido de avaliar o impacto desses agrotóxicos sobre os agentes biológicos. CONSIDERAÇÕES FINAIS A ampla distribuição geográfica da mosca-negra no Brasil, num espaço de tempo relativamente curto, mostra que, provavelmente, o homem tem sido seu principal agente dispersor, associado a outros fatores facilitadores de disseminação. As barreiras fitossanitárias não foram capazes de impedir ou dificultar sua dispersão no sentido Norte-Sudeste do Brasil. Atualmente, a melhor estratégia é implementar um amplo programa multidisciplinar de manejo ecológico dessa praga, que privilegie o uso de 14 variedades resistentes, plantas inseticidas e os agentes de controle biológico, como os parasitóides, predadores e fungos entomopatogênicos. Os parasitóides são importantes agentes de controle biológico que precisam ser conhecidos e estudados para que se possa, em médio prazo, mantê-los e liberá-los em campo. Sugerem-se, por sua vez, campanhas de sensibilização e esclarecimento, com uso de veículos de comunicação, tendo como público alvo os citricultores, floricultores e outros fruticultores, para internalizar novas práticas de manejo e controle da mosca-negra. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANGELES, N. J. de.; OAKLEY, R.G.; OSÓRIO, J.A. Presencia en Venezuela de Aleurocanthus woglumi Ashby (Aleyrodidae – Homoptera) mosca prieta de los citricos. Agronomia Tropical, v. 18, n. 4, p. 487-488, 1968. ANGELES, N. J. de.; DEDORDY, J.R.; PAREDES, P.P.; REQUENA, J.R. Mosca prieta (Aleurocanthus woglumi Ashby) de los cítricos em Venezuela. Agronomia Tropical, v. 21, n. 71-75, 1971. ANGELES, N. J. de.; DEDORD, J.R.; MARTINEZ, N.B.; PAREDES, P.P.; REQUENA, J.R. Aportes en el estudio de hospederas de la “mosca prieta de los cítricos”, Aleurocanthus woglumi Ashby, en Venezuela. Agronomia Tropical, v. 22, n. 5, p. 549-553, 1972. ANGELES, N. 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(Entomology Circular n. 9). 18 CAPÍTULO 2 INDUÇÃO DE RESISTÊNCIA CONTRA DOENÇAS Sérgio Florentino Pascholati 1 e Patrícia Cia 2 1Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Setor de Fitopatologia, Caixa Postal 9, 13418-900, Piracicaba, SP; e-mail: sfpascho@esalq.usp.br. 2Centro Apta de Engenharia e Automação, Instituto Agronômico, Caixa Postal 26, 13201-970, Jundiaí, SP. A indução de resistência tem por objetivo ativar os mecanismos latentes de resistência de um hospedeiro vegetal suscetível ou moderadamente resistente, de modo que o mesmo tenha sucesso na defesa contra o ataque de patógenos (Pascholati et al., 2005). Esta nova ferramenta pode adequar-se perfeitamente ao manejo integrado de doenças e contribuir para que genótipos de alto valor agronômico continuem ou passem a ser utilizados no campo. A ativação das respostas de defesa se inicia pelo reconhecimento do patógeno, que pode ser mediado pela interação entre os genes de resistência da planta (R) e de avirulência (avr) do microrganismo ou pela ligação de eliciadores não-específicos (fatores abióticos, produtos do patógeno, frações da parede celular da planta ou do próprio microrganismo) e possíveis receptores da planta (Pascholati et al., 2008). Os mecanismos de defesa desencadeados após o contato do microrganismo com o hospedeiro incluem o colapso da célula desafiada, constituindo o que se conhece como resposta de hipersensibilidade (RH), a produção de espécies reativas de oxigênio ocasionando explosão 19 oxidativa da célula, a ativação de genes de defesa, a síntese de fitoalexinas e de compostos capazes de promover mudanças estruturais na parede celular (Schwanestrada et al., 2008). Em adição, sinais podem ser translocados para partes distantes do sítio onde o eliciador foi percebido, incrementando os níveis de resistência da planta ao ataque de patógenos (Cavalcanti et al., 2005; Dixon et al., 1994). A resistência induzida consiste no aumento do nível de resistência por meio da utilização de agentes externos (indutores), sem qualquer alteração do genoma da planta (Stadnik, 2000), ocorrendo de maneira não-específica, por meio da ativação de genes que codificam para diversas respostas de defesa, tais como proteínas relacionadas à patogênese (proteínas-RP), enzimas envolvidas na rota de síntese de fitoalexinas, como a fenilalanina amônia-liase (FAL), acúmulo de lignina em tecidos circunvizinhos ao local de penetração do microrganismo, entre outras (Bonaldo et al., 2005). A indução de resistência pode ocorrer em condições controladas e também no campo, além de exibir vantagens, como: efetividade contra vírus, bactérias, fungos e nematóides; estabilidade devido à ação de diferentes mecanismos de resistência; caráter sistêmico, persistente e natural da proteção; transmissão por enxertia; economia de energia metabólica e utilização do potencial genético para resistência em todas as plantas suscetíveis (Kuhn & Pascholati, 2007; Pascholati, 2002). Como desvantagem é uma resistência parcial, incompleta e que pode requerer reativações temporárias (Silva & Resende, 2001). A proteção induzida é dependente do intervalo de tempo entre o tratamento indutor e a subseqüente inoculação da planta (tratamento desafiador ou provocador), indicando que mudanças específicas no metabolismo da planta, que envolvem a síntese e/ou acúmulo de substâncias, são importantes no fenômeno da resistência induzida. O efeito protetor da resistência induzida, dependendo do indutor e da planta, pode durar desde poucos dias até mesmo por todo o ciclo da planta (Pascholati & Leite, 1995). 20 Para que o processo de indução de resistência seja desencadeado, é necessário que o hospedeiro seja estimulado por agentes bióticos e/ou abióticos. Neste sentido, vários trabalhos vêm sendo desenvolvidos no país, com o objetivo de controlar doenças causadas principalmente por fungos e bactérias em diferentes plantas, através da utilização de agentes alternativos, que atuem como indutores de resistência nas plantas (Pascholati, 1998; 2002). Finalmente, o aumento da proteção dos tecidos da planta hospedeira durante os períodos de suscetibilidade através da resistência induzida, onde mecanismos de resistência são ativados, pode ser considerada como uma estratégia preferencial para os programas de manejo integrado de doenças (Silva & Resende, 2001). Portanto, um dos possíveis resultados desta recente tecnologia deverá ocasionar a diminuição do uso de defensivos, o que vem de encontro com a preocupação mundial no tocante à preservação do ambiente e redução da poluição e dos riscos à saúde (Deising et al., 2008). REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BONALDO, S.M.; PASCHOLATI, S.F.; ROMEIRO, R.S. Indução de resistência: noções básicas e perspectivas. In: CAVALCANTI, L.S.; DI PIERO, R.M.; CIA, P.; PASCHOLATI, S.F.; RESENDE, M.L.V.; ROMEIRO, R.S. (Eds.). Indução de resistência em plantas a patógenos e insetos. Piracicaba: Fealq, 2005. p. 11-28. CAVALCANTI, L.S.; BRUNELLI, K.R.; STANGARLIN, J.R. Aspectos bioquímicos e moleculares da resistência induzida. In: CAVALCANTI, L.S.; DI PIERO, R.M.; CIA, P.; PASCHOLATI, S.F.; RESENDE,M.L.V.; ROMEIRO, R.S. (Eds.). Indução de resistência em plantas a patógenos e insetos. Piracicaba: Fealq, 2005. p. 81-124. DEISING, H.; REIMANN, S.; PASCHOLATI, S. F. Mechanisms and significance of fungicide resistance. 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In: CONGRESSO PAULISTA DE FITOPATOLOGIA, 23., Campinas, 2000. Anais... Campinas: GPF, 2000. p. 176-181. 22 CAPÍTULO 3 CONTROLE RACIONAL DE PLANTAS DANINHAS EM CANA-DE-AÇÚCAR Weber Geraldo Valério Consult Agro Ltda, Piracicaba - SP BIOLOGIA, MANEJO E CONTROLE DE PLANTAS DANINHAS O termo agricultura sustentável está sendo utilizado com mais freqüência a cada dia, e tem como conceito o manejo e a conservação dos recursos naturais, a orientação das mudanças tecnológicas e institucionais, assegurando o sucesso e a satisfação das necessidades para as gerações presentes e futuras. Atualmente sabe-se que precisamos aprimorar (processo contínuo) as técnicas de manejo de plantas daninhas, necessitando-se de conhecimentos em diversos outros campos da ciência e tecnologia, isto é: Ecologia vegetal: estudar a biologia das plantas daninhas e suas interações com as culturas econômicas; Mecanização: associação de métodos mecânicos e toda tecnologia de aplicação de defensivos agrícolas; Física e química do solo: conhecer o comportamento dos herbicidas no meio edáfico; Bioquímica: conhecer os diferentes mecanismos de ação dos herbicidas. Biotecnologia: conhecer a possibilidade de obtenção de organismos geneticamente modificados (OGM). 23 Climatologia: conhecer os efeitos das condições climáticas no desenvolvimento das plantas, e a eficácia dos herbicidas. Fitotecnia: conhecer as características de cada cultura diminuindo a matocompetição. CARACTERÍSTICAS DE PLANTAS DANINHAS Monocotiledôneas: também chamadas de folhas estreitas ou gramíneas. Dicotiledôneas: também chamadas de folhas largas ou latifoliadas. CICLO DE VIDA DE UMA PLANTA DANINHA ANUAL 24 BANCO DE SEMENTES O banco de sementes é a base do ciclo de vida e da sobrevivência das plantas daninhas em uma área. Estimou-se que foram encontradas em media 30.000 a 350.000 sementes por m 2 ou 300 milhões a 3,5 bilhões nos 10 cm superficiais do solo por hectare (Kock, 1969). O banco de sementes é constituído por todas sementes vivas, porém dormentes no solo, apresentando: Dimensão espacial: distribuição horizontal e vertical das sementes no solo, refletindo a dispersão inicial e subseqüente movimentação no solo. Dimensão temporal: distribui a germinação no decorrer do tempo. MEDIDAS DE MANEJO Visa utilizar medidas de manejo em vez de controle, buscando assim uma agricultura economicamente sustentável. Medidas preventivas: impede ou minimiza a introdução e disseminação de plantas daninhas em um determinado local. 1. Limpeza de equipamento (preparo, cultivo e colheita); 2. Utilização de mudas livres de plantas daninhas; 3. Controle de páteos e depósitos de torta, compostos etc.; 4. Manter livre de plantas daninhas, canais e reservatórios (vinhaça) . Medidas culturais: 1. Escolha de variedades adaptadas as condições locais; 2. Espaçamento / época de plantio: ocupação o mais rápido do solo pela cultura; 3. Rotação de cultura: a utilização de uma mesma cultura por anos consecutivos tem proporcionado o desenvolvimento de uma flora associada à cultura. 25 Medidas através de métodos mecânicos e físicos: o controle é exercido pelo enterrio de plântulas, exposição do sistema radicular e propágulos vegetativos a radiação solar. A inversão da camada superficial enterrando sementes e propágulos vegetativos contribuem muito na diminuição de pressão pós-plantio. Ex: capim-braquiária. Métodos químicos: através da utilização de herbicidas, provocando a morte ou a inibição da germinação e desenvolvimento das plantas daninhas. DESTINOS DOS HERBICIDAS NO AMBIENTE CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DOS HERBICIDAS Os herbicidas aplicados no solo podem ter sua dinâmica afetada por fatores relacionados a propriedades físico-químicas (solubilidade, adsortividade, 26 volatilidade e resistência a degradação química e biológica). Quando essas propriedades interagem com as condições ambientais de campo (disponibilidade de água no solo, textura e matéria orgânica) irão determinar a disponibilidade do herbicida às plantas. Sendo assim, conhecer a interação entre esses fatores é essencial para que um herbicida seja aplicado de forma racional e econômica. KOW: é uma característica físico-química que indica a facilidade de movimentação (difundir) da molécula. Os herbicidas se diluem tanto no meio hidrofílico (polar) como no lipofilico (apolar), contudo tendem a privilegiar os dois meios, dependendo do seu kow (coeficiente de partição octanol / água). Herbicidas hidrofílicos: (kow < 1), tem maior facilidade de penetração pelas regiões polares, tais como pectina e celulose. Herbicidas lipofilicos: (kow > 1), tem mais facilidade de penetração pelas regiões apolares da cutícula como cera e cutina. A absorção foliar é maximizada por compostos solúveis em água e que apresentam kwo entre 10 e 100. Quanto maior o kow maior a adsorção, maior a persistência (Exemplo: Boral). Normalmente quanto maior a solubilidade(s), menor o kow e menor a sorção (Exemplo: Plateau). PKA: indica a constante de dissociação de um composto. Pode indicar o potencial de absorção e de translocação do herbicida na planta. Quanto maior for o pka do herbicida mais fraca é sua força ácida, logo menor a chance do herbicida ficar aniônico. Quanto menor for o pka do herbicida, menor sua força básica, isto é, menor a chance do herbicida ficar catiônico. Herbicidas iônicos: podem ser divididos em aniônicos e catiônicos. Herbicidas não iônicos: são moléculas apolares, independem do ph da solução do solo onde o herbicida está atuando. Exemplo:Dinitroanilinas. 27 O isoxaflutole (IFT) é uma molécula não iônica, no entanto o ph tem efeito sobre ele. Rapidamente convertido ao metabólito (DKN), torna -se a molécula biologicamente ativa no controle de plantas daninhas. KOC: indica a tendência de adsorção do herbicida pela fração orgânica do solo, sendo que para os herbicidas iônicos o valor é dependente do ph do solo. Existe uma alta correlação entre koc e kow, pois quanto mais lipofilico o herbicida, maior é sua adsorção e menores perdas por lixiviação, porem menor é a disponibilidade do produto na solução do solo para absorção pela plantas. Exemplos: Herbicidas fortemente adsorvidos: Koc alto – Glifosato, Trifluralin, Pendiomenthalin, MSMA. Herbicidas pouco adsorvidos: Koc baixo – Amicarbazone, 2,4D amina, Hexaxinona, Imazapic. PRESSÃO DE VAPOR: indica a capacidade de um composto em “escapar” da forma líquida para a forma gasosa. Pressão de vapor dos herbicidas: 10 -3 a 10 -12 mmHg. Água: 17 mmHg. Conclusão: A água apresenta pressão de vapor 10.000 vezes maior do que o herbicida mais volátil, portanto, utilizar tecnologia de aplicação apropriada, e atentar para as condições ambientais ideais evita perdas por volatilização e deriva de herbicidas. SOLUBILIDADE EM ÁGUA: indica a habilidade do composto diluir-se em água. Herbicidas de aplicação no solo e que apresentam alta solubilidade apresentam boa movimentação pelo xilema. Contudo, esses compostos podem 28 ser lixiviados, dependendo do koc e meia-vida do composto no solo. Exemplos: Herbicida muito solúveis: Amicarbazone, Tebuthiuron, Imazapic. Herbicida pouco solúveis: Trifluralin, Oxifluorfen, Diuron. MEIA-VIDA: indica a rapidez de decomposição de um herbicida no solo. A meia-vida é o tempo necessário para que a concentração do herbicida no solo atinja a metade da concentração aplicada, e é dependente do solo e do ambiente. Exemplos: Herbicidas muito persistentes: Sulfentrazone, Tebuthiuron. Herbicidas pouco persistentes: Ametrina, Metribuzin. Tabela 1. Características físico-químicas dos principais herbicidas utilizados em cana-de-açúcar. Ingrediente Ativo Nome Comercial Solubilida de (mg/l) Pressão de vapor Pk a Kow Koc (ml/g) Meia- vida Sulfentrazone Boral 490 1,0X10-6 6,6 63.100 3.200 180 Isoxaflutole/ DKN Provence 6/300 7,5X10-9 4,3 300 93 a 165 20 a 38 Clomazone Gamit 1100 1,4X10-6 0 350 300 90 Diuron Karmex / Herburon 42 6,9X10-8 0 589 480 90 Ametrina Gesapax / Herbipak 200 8,4X10-7 4,1 427 30 > 60 Imazapyc Plateau 2150 <1,0X10-7 3,9 - < 100 > 180 Tebuthiuron Butiron Combine 2500 1,0X10-7 - 63,1 80 360 a 450 Carfentrazone Aurora 22 1,0X10-7 - 2290 750 2-4 Amicarbazon e Dinamic 4600 1,3 a 3,0X10-6 0 23 a 27 Metribuzin Sencor 1100 1,2X10-7 - 45 190 30 a 60 Oxyfluorfen Gol < 0,1 2,0X10-6 0 29.400 100.000 30 a 40 Trifluralin Trifluralina 0,3 1,0X10-4 0 118.00 0 > 5.000 29 SELETIVIDADE DOS HERBICIDAS Herbicidas seletivos são aqueles que utilizados em determinadas doses controlam as plantas daninhas sem provocar injúrias às plantas cultivadas. Planta susceptível – é aquela que apresenta graus variáveis de sintomas. Altamente susceptível: quando morrem pela ação do herbicida Mediamente susceptível: quando sofrem injurias, mas recuperam após certo tempo. Planta tolerante – é aquela que não sofre os efeitos do herbicida em uma determinada dose, ou os efeitos são muito leves. O termo resistência refere-se às plantas que adquiriram a resistência no processo evolutivo em função do uso continuo e repetitivo dos herbicidas de um mesmo mecanismo de ação. FATORES QUE INFLUENCIAM NA SELETIVIDADE A verdadeira ou bioquímica: o herbicida é aplicado sobre a planta cultivada e a planta daninha, mas causando a morte apenas da planta daninha. A taponômica, ou de posição: o herbicida é aplicado em uma posição tal que não entra em contato com a planta cultivada. Na aplicação em pós-emergência a seletividade pode ser conseguida através de aplicação dirigida. Aplicações realizadas semanas antes do plantio são denominadas aplicações de manejo. A cultura pode ser sensível, mas ocorre a degradação não afetando a cultura no momento do plantio. Aplicações realizadas no solo podem ser seletivas a planta cultivada quando ficam posicionados na camada superficial (3 a 5 cm), onde germinam as principais plantas daninhas do banco de sementes. Exemplo: Diuron, Pendimenthalin. 30 MECANISMO DE AÇÃO DOS HERBICIDAS Cada herbicida em geral inibe uma enzima especifica e assim desorganiza a produção de substancias necessária para a sobrevivência das plantas daninhas. Mecanismo de ação: é a principal reação bioquímica que é afetada no interior da célula, e que resulta na ação final do herbicida. Modo de ação: seqüências de reação que ocorrem desde o contato do herbicida até sua ação final, que pode ser a morte ou a inibição do crescimento. O herbicida inibe determinada enzima (interrompendo a síntese de um composto) posteriormente, outras rotas metabólicas serão afetadas em decorrência da falta de composto inicial. A conseqüência final é a morte da planta. Tabela 2. Principais herbicidas inibidores da protox. Grupo químico Ingrediente ativo Nomes comerciais Triazolona Sulfentrazone Boral Carfentrazone Aurora Éter Difenílico Oxyflurfen Goal Tabela 3. Principais herbicidas inibidores do fotossistema II. Grupo químico Ingrediente ativo Nomes comerciais Triazinas Ametrina Gesapax 500, Metrimex 500, Herbipak 500 Triazinona Hexaxinona + Diuron Velpar-K Metribuzin Sencor 480 Uréia substituída Diuron Karmex 500, Cention SC, Diuron 500, Herburon Tebuthiuron Spike 500, Tebuthiuron, Butiron 31 Tabela 4. Principais herbicidas inibidores da divisão celular. Grupo químico Ingrediente ativo Nomes comerciais Dinitroamilina Trifluralin Treflan, Premerlin 600, Herbiflan, Trifluralina Nortox Pendimenthalin Herbadox Tabela 5. Principais herbicidas inibidores da ALS. Grupo químico Ingrediente ativo Nomes comerciais Sulfoniluréias Flazasulfuron Katana Halosulfuron Sempra Imidazolinonas Imazapic Plateau Imazapyr Contain Tabela 6. Principais herbicidas inibidores de carotenóides. Grupo químico Ingrediente ativo Nomes comerciais Isoxazolidinona Clomazone Gamit Izoxazol Isoxafrutole Provence ESTRATÉGIAS NO CONTROLE DE PLANTAS DANINHAS Fatores que influenciam na tomada de decisão para a recomendação de herbicidas: Textura do solo (% Argila, % MO, Ambiente de produção). Matologia (espécie / níveis de infestação). Época de aplicação (seca / meia seca, úmida). Residual necessário (1/2 vida do herbicida). Características físico-químicas dos produtos. Variedades (estágio, tolerância à herbicida, fechamento). Aplicação de compostos. Modalidade de aplicação. 32 * Plantios: Dessecação, despraguejamento, Pré-plantio incorporado, Pós- plantio e “quebra-lombo”. * Soqueiras: Pré-cultivo, pós-cultivo e repasse (dirigido). Tipo de cultivo: com / sem escarificação. Fertirrigação Palha: Aleirada / Estendida. TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO DE DEFENSIVOS Para o planejamento e execução do método de controle químico de plantas daninhas é primordial os princípios de funcionamento que norteiam a tecnologia de aplicação dos herbicidas. Segundo a Jacto (1999), tecnologia de aplicação é a colocação de um produto biologicamente ativo no alvo, em quantidade adequada de forma econômica e com riscos mínimos de contaminação ambiental. Pulverização é o processo físico-mecânico de transformação de uma substância líquida em partículas ou gotas. Aplicação é deposição de gotas sobre um alvo desejado, com tamanho e densidade adequadas ao objetivo proposto. Alvo é aquilo que é escolhido para ser atingido (praga, plantadaninha, solo, etc). Eficiência refere-se a quantidade de material que foi retido pelo alvo em relação a quantidade que foi emitido pela maquina de pulverização (%). Eficácia é a relação entre o efeito biológico do produto causado sobre a planta daninha e a quantidade de produto que atingiu o alvo. Tanto para se obter uma boa eficiência quanto uma boa eficácia numa aplicação, há a necessidade da interação de vários fatores. E estes fatores são: equipamentos adequados para a cultura, pontas (bicos) em boas condições, tipos de pontas x espaçamentos, altura de barramentos, velocidade da máquina e balanços nos barramentos (vertical / horizontal), tipos e como se encontra o alvo que deverá ser atingido. A aferição da distribuição pode ser feita através de 33 mesas coletoras. As pontas podem causar desuniformidade de aplicação se não for realizada uma adequada manutenção dos mesmos e a sua troca ao fim de sua vida útil, sendo que esta depende do tipo de material (cerâmica, aço inox, polímero, latão). Pode-se afirmar com certeza que em relação ao conjunto aplicador (maquina, pulverizador) as pontas são as peças mais importantes do mesmo, pois dela depende a qualidade da aplicação (tamanho e uniformidade de gotas, distribuição do produto (calda) sob a barra, cobertura do alvo, volume de aplicação, etc). O volume está relacionado com o uso adequado do equipamento para conseguir a cobertura mínima do alvo (Christofoletti et al., 2004). A cobertura do alvo pela calda de pulverização é calculada pela formula desenvolvida por Courshec (1967), citada por Matuo (1985): C= (15 x V x R x K 2 ) / (A x D), onde: C: Cobertura % da área V: Volume de aplicação (l/ha) R: Taxa de recuperação (eficiência %) K: Fator de espalhamento de gotas A: Superfície vegetal existente no hectare D: Diâmetro das gotas Conclusão: Uma das formas de melhorar a cobertura, é aumentando a vazão, ou diminuindo o tamanho da gota. Para herbicidas de contato, a cobertura do alvo tem que ser maior, pois possíveis áreas não atingidas podem propiciar falhas no controle. Já para os sistêmicos podem ser aplicados com uma cobertura menor, porém o suficiente para propiciar a transferência do ingrediente ativo para o alvo. Ainda em relação à tecnologia de aplicação, quando se falava em regular um pulverizador, resumia-se em conferir a vazão de bicos com os famosos canecos de calibração, mas atualmente isto deve ser visto sobre um outro enfoque. Calibrar um pulverizador é prepará-lo para conseguir o tamanho de 34 gotas necessário, que em função da taxa de aplicação, adequa-se a situação do alvo e clima, distribuindo uniformemente ao longo da barra, e com riscos mínimos de deriva. NOVAS FERRAMENTAS NO MANEJO DE PLANTAS DANINHAS Conhecendo as características tanto das plantas daninhas quanto dos herbicidas, podem ser acrescentadas novas “ferramentas” que auxiliem no manejo de plantas daninhas, como por exemplo, à utilização de uma área sem herbicida, conhecida popularmente como “matologia”. Essa “ferramenta” consiste no estudo das plantas daninhas através da utilização de uma testemunha de 100 m² deixada a cada 30 a 50 ha com o objetivo de identificar as principais ervas predominantes na área, a eficácia e seletividade dos produtos aplicados; visando assim o controle eficiente das plantas daninhas com segurança e de forma economicamente viável. A leitura é efetuada de 70 a 90 dias após a aplicação, no entanto, o melhor momento para a avaliação (flora definida) só será definido com visitas a área. As plantas daninhas são catalogadas e quantificadas através de um percentual de cobertura e controle, além de ser avaliada a seletividade do tratamento quando comparada a testemunha à área tratada. Nos anos subseqüentes as “matologias” serão instaladas em áreas próximas a instalada no ano anterior, para que possa ser realizado um comparativo entre as avaliações e concluir se houve ou não redução no banco de sementes, além de poder constatar uma possível mudança de flora. Mudança da Composição Florística: Troca da composição florística de uma comunidade de planta daninhas. Normalmente a substituição da flora ocorre por plantas daninhas tolerantes que se encontram em baixa freqüência ou devido às mudanças climáticas ocorridas nos últimos anos. Até recentemente, as plantas daninhas mais importantes economicamente a cultura da cana-de-açúcar eram as gramíneas, ou seja, capim-colonião (Panicum maximum), capim-colchão 35 (Digitaria spp.), capim-braquiária (Brachiaria decumbens), capim-marmelada (Brachiaria plantaginea), além da tiririca (Cyperus rotundus) e grama-seda (Cynodon dactylon). Atualmente verifica-se que a flora até então predominada por monocotiledôneas, está sendo alterada, isto é, com altas infestações de folhas largas, especialmente cordas-de-viola (Ipomoea spp.). Fatores como: uso contínuo de graminicidas específicos, colheita-mecânica-crua (palha), novas modalidades de cultivo, e fator clima contribuem integradamente com o surgimento dessas espécies, obrigando os técnicos a adotarem novas estratégias de controle, devido a alta agressividade dessas plantas daninhas. NOVAS MODALIDADES APLICAÇÃO NO MANEJO DE PLANTAS DANINHAS Em relação ao controle químico, novas modalidades de manejo podem ser adotadas racionalizando o controle com mais eficácia e viabilidade econômica. A modalidade de aplicação em PPI (Pré-plantio incorporado), vem sendo utilizada como “ferramenta” altamente eficaz na redução do banco de sementes na formação dos canaviais. Por exemplo: Aplicações em PPI com produtos específicos visando o “despraguejamento” de plantas daninhas como tiririca e grama-seda. Como também, altas infestações de gramíneas e folhas largas que podem ter o banco de sementes reduzido utilizando essa modalidade, diminuindo as pressões de infestação após os plantios. Outra vantagem dessa estratégia é a redução dos custos em relação a possíveis “repasses” (catações químicas e/ou mecânicas), até o fechamento do canavial. RFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDREI, E. (Ed.). Compêndio de defensivos agrícolas. São Paulo: Andrei, 1999. 672p. ARÉVALO, R.A. Plantas daninhas da cana-de-açúcar. Araras: IAA/PLANALSUCAR CONESUL, 1979. 46p. 36 CHRISTOFFOLETI, P.J.; OVEJERO, R. F. L.; NICOLAI, M. Manejo de plantas daninhas. Revista Atualidades Agrícolas Basf S.A. São Bernardo do Campo, p. 11, 2004. KISSMANN, K.G. Plantas infestantes e nocivas. 2. ed. São Paulo: BASF, 1997. 825 p. (Tomo I). LORENZI, H. Plantas daninhas e seu controle na cultura da cana-de-açúcar. In: SEMINÁRIO DE TECNOLOGIA AGRONÔMICA, 4., Piracicaba, 1988. Anais... Piracicaba, 1988. São Paulo: COPERSUCAR, 1988. p. 281-301. MATUO, T. Enfoque multidisciplinar da tecnologia de aplicação de defensivos agrícolas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO SOBRE TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO DE DEFENSIVOS AGRÍCOLAS: EFICIÊNCIA, ECONOMIA E PRESERVAÇÃO DA SAÚDE HUMANA E DO AMBIENTE. Jaboticabal, 1985. Resumos expandidos... Jaboticabal: FCAV, 1985. p. 3-11. MÔNACO JR, L. C.; PAGGIARO, C.; BOSCH CABRAL, S.; ASSIS, M.; CHRISTOFFOLETI, P. J.; CARVALHO, S. J. P.; NICOLAI, M. Novo manejo de áreas infestadas com tiririca (Cyperus rotundus) através de sulfentrazone aplicado em condições de pré e pós-plantio da cana-de-açúcar In: CONGRESSO BRASILEIRO DA CIÊNCIA DAS PLANTAS DANINHAS, 26., 2008, Ouro Preto. Resumos expandidos... Sete Lagoas: SBCPD /Embrapa Milho e Sorgo, 2008. (CD ROM). VICTÓRIA FILHO, R.; CHRISTOFFOLETI, P. J.; Manejo de plantas daninhas e produtividade da cana. Visão Agrícola, Piracicaba, n. 1 p. 32-37, jan/jun 2004. 37 CAPÍTULO 4 A APLICAÇÃO AÉREA E O CONTROLE FITOSSANITÁRIO Wellington Pereira Alencar de Carvalho Máquinas e Mecanização Agrícola – Tecnologia de Aplicação. Universidade Federal de Lavras- UFLA - Departamento de Engenharia Agrícola, Cx Postal37 Lavras – MG E-mail: wellingt@ufla.br O uso correto de produtos químicos tem sido uma preocupação não apenas do produtor rural, que quer reduzir custos, mas sobretudo, obter o controle efetivo dos problemas que afetam as lavouras. Para os técnicos que recomendam o uso dos produtos químicos, uma aplicação segura ao operador e ambiente de forma eficaz tem sido uma busca constante. Quando são discutidos os conceitos de tecnologia de aplicação, os processos que envolvem o controle fitossanitário com o uso de máquinas aplicadoras deverão obrigatoriamente ser analisados para que o sucesso seja alcançado. A tecnologia da aplicação de produtos fitossanitários quer estes sejam químicos ou biológicos, envolvem ações a serem praticadas e conhecimentos englobando diversas áreas que se interagem e que deverão ser objeto de estudos entre os técnicos que atuam em pulverizações. A aplicação aérea apresenta particularidades específicas em relação a aplicação terrestre e que muitas vezes por envolverem os mesmos objetivos alvo no controle mailto:wellingt@ufla.br 38 fitossanitário, aparentemente se confundem principalmente quanto à altura de pulverização tende operar nas mesmas situações operacionais, o que não é correto. As aplicações aéreas, geralmente quando são feitas com o uso de bicos hidráulicos, ocorrem entre 2 a 4 metros da copa da planta e com o uso de equipamentos rotativos entre 3 a 5 metros. A altura correta deverá levar em consideração a natureza do produto, tipo de aeronave, distribuição de bicos na barra, modelo de barra, e principalmente as condições meteorológicas que poderão influenciar de forma significativa os níveis de deposição e qualidade de cobertura e distribuição. Em pulverizações com o uso de aeronaves, é importante se respeitar as alturas de aplicação; diferente das aplicações terrestres, onde a barra de pulverização se mantém próxima ao solo, nas aplicações aéreas, estas são realizadas entre 2 a 4 metros acima da copa da planta, quando empregado bicos hidráulicos (bicos de jato plano ”leque” ou cônico), e com o uso de equipamentos rotativos (discos ou telas rotativas) estas aplicações devem localizar-se entre 3 a 5 metros. Estas condições são situações operacionais que tem apresentado os melhores resultados para uma boa cobertura e distribuição uniforme do produto. A observação das condições meteorológicas, características do produto, a necessidade do ajuste do tamanho de gota e densidade de gotas, o apoio técnico e principalmente bom senso nas operações tem sido a chave do sucesso esperado pelos produtores. Neste sentido, a contratação de empresas qualificadas, a adoção de equipamentos ajustados, com alta performance, o emprego de produtos adequados com baixo impacto ambiental, o respeito ao momento correto de aplicação, e o acompanhamento técnico obrigatório, comuns nas operações aeroagrícolas, fazem da aviação agrícola uma ótima opção ao produtor. Comparativamente com outras modalidades de pulverização, a aplicação aérea proporciona além da qualidade semelhante de controle, a possibilidade de aplicação sem danos físicos às lavouras e ao solo, associada com sua rapidez e seu alto rendimento operacional. 39 Os critérios para a escolha dos equipamentos utilizados, tipo de ponta ou sistema de pulverização (bicos hidráulicos ou rotativos) exige a verificação das necessidades de controle. O sucesso do controle está intimamente associado ao momento da execução da aplicação, o monitoramento dos níveis de atuação das pragas e doenças, ao tipo e características do produto e ao treinamento das equipes aplicadoras. A aplicação aérea se destaca entre outros pontos pela alta velocidade operacional com que são realizadas as pulverizações, a utilização de menores volumes, proporcionalmente comparada a aplicação terrestre. Há também uma maior concentração do produto na calda, a possibilidade de realizar uma maior área de cobertura na mesma unidade de tempo, quando comparada aos demais processos de aplicação. Considerando estes aspectos, aliado aos efeitos aerodinâmicos e as condições atmosféricas estes são pontos importantes para serem observados neste processo. Neste sentido dois conceitos devem ser compreendidos: primeiro o conceito de pulverização, que envolve o processo de geração de gotas, onde deveremos conhecer e definir os tipos de pontas e bicos de pulverização e o conceito de aplicação, que retrata a condução destas gotas até o alvo. Neste ambiente, interferindo positivamente ou negativamente estão os fatores meteorológicos que tem uma influência direta nos resultados a serem alcançados (Figura 1). Conhecer a máquina, o alvo e os fatores que conduzem o produto até atingir seu objetivo, com o mínimo de contaminação ambiental e ao operador, com o mínimo de perdas, de forma segura e eficiente e apresentando um menor custo têm sido os aspectos mais procurados. A relação entre os fatores envolvidos nos custos de produção das lavouras tem sido cada vez mais motivo de análises técnicas, pois todos os itens são importantes no objetivo de minimizar gastos. 40 Estudos mostram que sem o uso da aplicação dos agroquímicos na agricultura a produção de alimentos no mundo sofreria uma redução de 40 a 45 % e o custo da alimentação seria acrescido de 50 a 75%, além do comprometimento na qualidade dos alimentos e fibras produzidas. Figura 1. Influências na aplicação aérea. De acordo com a Crop Protection Products (http://www.gcpf.org/agricultural- pesticides.htm), com o constante crescimento da população mundial, onde temos que produzir cada vez mais, em menor espaço de área disponível, a produção de alimentos compete com cerca de 30.000 espécies de plantas daninhas, 3.000 espécies de nematódides e 10.000 espécies de insetos que atacam as plantas. Sem o uso de pesticidas na moderna teríamos uma perda de 20 a 40 % nas produções, perdas estas provenientes do campo ou em condições de armazenamento. Contudo o uso dessa prática exige atenção às condições de segurança pessoal e ambiental. 41 A ANDEF (2009) cita algumas médias de perda na produção anual das principais culturas brasileiras relacionadas a pragas e plantas daninhas (Tabela 1). Na área de cana-de-açúcar, a aviação agrícola tem uma participação muito importante no processo de produção e é uma ferramenta fundamental para que os objetivos de produção possam ser alcançados. Tabela 1. Dados de perdas relativas a ataques de pragas e a ocorrência de plantas daninhas. CULTURA PERDAS (%) PRAGAS (1) PLANTAS DANINHAS (2) Algodão 37 71 Amendoim 43 50 Arroz 55 70 Café 34 68 Cana 15 83 Cevada 7 - Citrus 20 40 Feijão 33 58 Fumo 31 - Girassol 79 - Milho 23 48 Pastagem 25 - Soja 26 54 Milho 23 48 Pastagem 25 - Soja 26 54 Sorgo 65 40 Trigo 24 - Fontes: (1) Depto. Entomologia, USP-Piracicaba, 1981. (2) CREA-SP, 1985. (3) Controle integrado de plantas daninhas, 2. ed, 42 Dados apontam que o Brasil precisará dobrar o plantio de cana-de-açúcar para cumprir a meta de produção de álcool combustível (etanol) estipulada pelo governo até 2.030. A informação é do presidente da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), Maurício Tolmasquim citada em (http://www.agrosoft.org.br/agropag/100556.htm). Segundo Tolmasquim, o Brasil produz atualmente 6,9 bilhões de litros de etanol por ano. Para chegar a 13,9 bilhões de litros (meta para 2.030), deverá dobrar até lá a produção de cana-de-açúcar para 1 bilhão de toneladas por ano. "Nós precisaremos, segundo as projeções, que são bastante arrojadas, de 14 milhões de hectares de terras”. Isso é o dobro da quantidade de terras que utilizamos para produção das atuais 495 milhões de toneladas de cana-de-açúcar por ano", disse o presidente da EPE. Para aumentar a área plantada de cana, Tolmasquim sugere o aproveitamento de terras destinadasà pastagem, o que também não pressionaria a área destinada ao plantio de culturas alimentícias, nem exigiria o avanço da fronteira agrícola. "A média de gado por terra [ocupada] é muito baixa", disse. "Com um pouco de esforço e otimização do gado, poderíamos ter 10 vezes mais terras do que a quantidade necessária para o etanol". A produção extensiva de gado ocupa hoje 210 milhões de hectares. Soja, milho, trigo, carnes, etanol, farelo de soja, óleo de soja e leite são os produtos agropecuários com maior potencial de crescimento nos próximos 10 anos. A previsão é do estudo Projeções do Agronegócio Brasil 2008/2009 a 2018/2019, que foi divulgado no dia 30 de outubro do ano passado pelo ministro da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Reinhold Stephanes. A pesquisa, realizada pela Assessoria de Gestão Estratégica (AGE) do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), aponta cenários de produção, participação no mercado mundial, exportação e consumo de 18 produtos da pauta agropecuária do País. javascript:openWindow2('http://www.epe.gov.br'); javascript:openWindow2('http://www.epe.gov.br'); 43 Tabela 2. Prejuízos estimados de pragas para algumas culturas agrícolas do Brasil. Cultura Praga Prejuízo da Produção (%) Citação Algodão Ácaro rajado 17,2 a 25,3 Oliveira (1972) Pulgões 44 Calcagnolo & Sauer (1952) Ácaro vermelho 38 Calcagnolo (1963) Ácaro branco 30 Fadigas et alii (1958) Broca do colo 50-95 Sauer (1948) Lagarta das maçãs 25 Santos (1977) Curuquerê 28 Almeida & Cavalcante (1966) Arroz Gorgulho 20-30 Gallo et alii (1978) Café Bicho mineiro 44-80 Paulini (1975) Broca do fruto 21 Souza & Reis (1980) Cana-de-açúcar Cigarrinhas 39 Veiga (1964) Milho Lagarta do cartucho 20 Carvalho (1970) Lagarta rosca 7,2 Lusvarghi (1973) Lagarta das espigas 8,4 Carvalho (1977) Morango Ácaro rajado 51,2 Chiavegatto (1979) Pastagens Saúva parda 50 Amante (1967) Tomateiro Broca pequena 45 Gallo et alii (1978) Trigo Pulgões 25-38 Caetano (1972) Grãos armazenados Pragas gerais 30 Rossetto (1966) Fonte: PNP defensivos agrícolas - CNPDA - Set. 1984. A produção dos principais grãos, como soja, milho, trigo, arroz e feijão, deverá passar de 139,7 milhões de toneladas, em 2007/2008, para 180 milhões, em 2018/2019, com crescimento de 28,7%. Já a produção de carnes (bovina, suína e aves) deverá aumentar em 12,6 milhões de toneladas, totalizando 44 acréscimo de 51%, em relação à produção de 2008. Outros itens com alto potencial de crescimento são: açúcar (mais 14,5 milhões de toneladas), etanol (37 bilhões de litros) e leite (9 bilhões de litros). Quanto a outros produtos, o Brasil deve melhorar sua posição no comércio mundial, devido à relação entre quantidade de exportações e comércio mundial. Essa relação, para a soja, deverá sair de 36%, em 2008, para 40%, em 2018/2019; para o óleo de soja, de 63% para 73,5%; para o milho, de 13% para 21,4%, e, para o açúcar, de 58,4% para 74,3%. MERCADO INTERNO Apesar da previsão de forte aumento nas exportações, o mercado interno será um grande fator de crescimento nos próximos anos, aponta o estudo. Do aumento previsto nos próximos 10 anos na produção de soja e milho, 52% deverão ser destinados ao consumo interno. A distribuição será da seguinte forma: 57,9% do aumento da produção de milho deverão ser destinadas ao mercado interno, em 2018/2019, assim como 44,9% do aumento da produção de soja. Haverá, assim, uma dupla pressão sobre o aumento da produção nacional, relacionada ao crescimento do mercado interno e às exportações do país. Nas carnes, também haverá forte pressão do mercado interno. Do aumento previsto na produção, de 12,6 milhões de toneladas entre 2007/2008 a 2018/19, 50% deverão ser absorvidos internamente. Considerando todo este mercado, o potencial de produção e a certeza do controle fitossanitário, dos vários fatores envolvidos na produção agrícola, a pulverização tem se destacado pelas implicações decorrentes não somente do aspecto do próprio valor de aquisição do insumo, mas também da importância na exatidão e momento da aplicação. Vários são os tipos de máquinas utilizadas para este fim e, independente de qual processo empregado, o agricultor busca sempre, qualidade, eficiência, e 45 menor custo final. O custo/benefício é também um item de grande importância, que muitas vezes o agricultor menos atento deixa em segundo plano, mas que também deve ser analisado na moderna agricultura. Entre os processos de aplicação, a utilização de aeronaves agrícolas tem como atrativo principal à rapidez na execução dos trabalhos e qualidade na aplicação. Trabalhos desenvolvidos por BOLLER (2004), compararam os efeitos do amassamento e compactação de solo com o uso de equipamentos terrestres sobre a produtividade na cultura do trigo na região de Passo Fundo - RS, com variações de espaçamentos nas aplicações entre 6 e 24 metros nas passagens de um pulverizador de arrasto e verificaram que, dependendo da distância entre as aplicações, estas promovem reduções significativas nos índices de produção, conforme observado na Figura 2. Os resultados sobre os níveis de amassamento e os efeitos da passagem do pulverizador/trator sobre a lavoura foram significativos. A quebra causada pelo amassamento foi calculada comparando-se o que foi colhido nas faixas com e sem tráfego. Os prejuízos de produção foram determinados pela ação dos efeitos de passagem pelas duas rodas, descontando-se da produção total esperada para determinada largura de faixa de trabalho, e os dados refletem a média de 48 amostragens. Na Figura 3 podemos verificar que para produções de até 3000 kg/ha, os custos relativos pelo uso da aplicação aérea, para uma perda de 2% devido ao amassamento e compactação quando o agricultor contratar uma empresa aplicadora, por exemplo, que lhe cobre o valor relativo a 1,0 sc/soja por ha aplicado, haverá a necessidade de desembolso quando as produções forem inferiores ao nível de equilíbrio, que neste caso é de 3000 kg/ha. Se as produções da cultura forem superiores a 3000 kg/ha (ponto de equilíbrio), ao invés de haver desembolso pelo agricultor na contratação do serviço, o uso da aplicação aérea proporcionará um ganho adicional a sua produção. 46 Figura 2. Curva de redução produção x distância de passagem do pulverizador Figura 3. Níveis de desembolso, considerando 2% de perdas e remuneração de 1 saca/ha de soja. 47 EVOLUÇÃO DA AVIAÇÃO AGRÍCOLA NAS ÁREAS DE MILHO E O CONTROLE FITOSSANITÁRIO Não há como negar que o mercado americano tem uma influência muito significativa em toda a cadeia produtiva mundial, com reflexos no mercado brasileiro. Os indicadores econômicos para a área de milho mostram que os estoques mundiais sofreram forte queda entre 2007/2008 e que há uma tendência de que os preços se mantenham neste ano, mantendo a tendência de alta. Há previsões otimistas naquele país que para que ocorra um período de rápido crescimento na produção de etanol, com um aumento expressivo no consumo. Este panorama positivo trará como reflexos para que se consiga atender as necessidades requeridas de consumo mundial à obrigatoriedade de aumento na produção. O controle de pragas na cultura de milho ainda é uma prática executada esporadicamente pelos agricultores. Em outras culturas como: algodão, amendoim, citrus, etc; esse fato não ocorre pois os lavradores que a elas se dedicam tem uma preocupação permanente com relação às pragas que as atacam. Ainda no site, os autores destacam que, em relação à cultura do milho, tem-se verificado um progresso palpável nas práticas de fertilização, emprego de sementes selecionadas, tratos culturais, etc. Quanto ao controle de pragas, a cultura, praticamente, não sofreu grandes evoluções, motivo pelo qual defrontamos comlavouras muito bem semeadas, adubadas e cultivadas, mas chegando à colheita com produtividade relativamente baixa. Um dos principais fatores responsáveis pelo baixo rendimento obtido na cultura de milho no nosso meio é a ausência de controle de pragas. Dentre as causas da não adoção dessa prática, pela grande maioria dos lavradores, pode-se citar: - O milho, sendo uma cultura extremamente difundida, sofre uma variação muito grande no grau de tecnificação, de acordo com regiões, grau de instrução http://www.criareplantar.com.br/agricultura/milho/milho.php?tipoConteudo=texto&idConteudo=1405 48 e poder aquisitivo dos lavradores, tamanho das culturas e principalmente com a finalidade da produção; - O produto, via de regra, apresenta uma grande oscilação de preço, com baixas acentuadas durante a safra, concorrendo para que os lavradores sintam-se inseguros no sentido de investir maior soma com a cultura; - Dificuldade de aplicação de inseticidas, devido ao rápido desenvolvimento das plantas, atingindo porte que torna difícil o tratamento com aplicadores manuais ou mesmo mecanizados, que convencionalmente, são utilizados em outras culturas de porte menos elevado; - Falta de divulgação, entre os lavradores, sobre a existência de aparelhos adequados para aplicação mais eficiente e correta dos inseticidas; - Falta de demonstração da viabilidade econômica e as vantagens que o tratamento contra as pragas proporciona sobre o rendimento da cultura; - Falta de conhecimento, por parte dos lavradores, sobre as principais pragas da cultura e os prejuízos que acarretam; - Falta de um esquema de tratamentos, como os existentes outras culturas, que venha a servir de orientação aos lavradores fornecendo-lhes, também, condições para calcular o custo dos inseticidas e das aplicações. Esse aspecto, talvez, seja um dos importantes, pois, havendo possibilidade de se fazer essa previsão de gastos, os mesmos poderão ser ajustados com maior segurança dentro dos limites econômicos que a cultura permite. Uma vez apontadas as principais causas e dificuldades que impedem a adoção da prática de controle de pragas na cultura de milho, surge necessidade de encarar o problema com o objetivo de fazer com que os lavradores passem a adotá-la e a mesma se torne rotina, evitando que grandes prejuízos ocorram, principalmente nos anos que ocorrem ataques mais intensos. Em contrapartida, diante deste quadro favorável de crescimento de produção, principalmente nos meses de dezembro e janeiro de 2008, houveram em muitas regiões produtoras, ataques intensos de lagarta do cartucho (Spodoptera frugiperda), ocasionando http://www.dowagro.com/br/lorsban/pragas/lagartacartuchom.htm 49 severos danos às lavouras, obrigando ações rápidas e precisas, visando redução nos custos de produção e manutenção da produção esperada. Tentando minimizar estes ataques, muitos produtores procuraram auxílio nas aplicações aéreas, com resultados satisfatórios. Em algumas regiões do país, como na região do Sul de Minas Gerais, diversos produtores experimentaram pela primeira vez esta tecnologia com sucesso e as perspectivas é que as utilizem novamente no próximo plantio. Com relação ao controle na lavoura de milho com o uso de aeronaves, temos acompanhado mais diretamente nesta região (Sul de Minas Gerais) e nos últimos dois anos onde temos visto um crescimento significativo da aplicação aérea. Nestas áreas, os produtores tem conseguido obter aumento expressivo de produção, em média, 15 sacas/ha com o uso da aplicação aérea. Tal aumento paga todos os custos de investimento na aplicação aérea e estes resultados têm colaborado para que a cada safra novos produtores adotem esta tecnologia, abrindo novos horizontes para os operadores e empresas aplicadoras. Resultados de produção empregando-se aeronaves agrícolas em grandes áreas comerciais no centro-este do Brasil, apresentaram em diversas aplicações, adotando-se a técnica de baixo volume oleoso (BVO), com volumes de 5 litros de calda/ha no Estado de Goiás, ganhos de produção superiores a 150 sacas/ha nas regiões de Montividiu e 151 sacas/ha na região de Planalto Verde (Aerotex, 2008), confirmando os excelentes resultados do uso desta tecnologia. AVALIAÇÃO DOS NÍVEIS DE DEPOSIÇÃO O uso de ferramentas que possibilitem um diagnóstico rápido, preciso e com baixo custo sobre a qualidade de deposição em condições práticas de campo, tem sido uma busca constante por parte dos técnicos durante as pulverizações. Para tanto, várias técnicas freqüentemente testadas e aplicadas ao longo dos tempos tem sido adotadas, tais como o uso de papéis sensíveis, emprego de 50 cromatografia e espectrofotometria nas análises de depósitos. A utilização de traçantes e a pulverização com o uso de produtos marcadores, entre outras formas de identificação, vem sendo utilizados por diferentes pesquisadores. Entretanto, muitas destas técnicas, apesar de serem eficientes, apresentam o inconveniente de serem caras, necessitarem de equipamentos auxiliares e demoradas operações, e que nem sempre estão disponíveis para uma observação rápida visando uma verificação da qualidade de cobertura nas mais diferentes partes da planta em condições de campo. O uso de um marcador de baixo custo, onde seja possível avaliar os níveis de penetração da pulverização na cultura, proporcionando um diagnóstico das condições reais de deposição em qualquer parte da planta, se torna um instrumento muito importante para uma tomada de decisão imediata durante as aplicações, sobre como se encontra o processo de pulverização, e a conseqüente aplicação do produto sobre o alvo desejado. Muitas vezes temos sido questionados por produtores e técnicos, sobre as dificuldades em se observar como estão sendo processadas as deposições nas plantas, e por não terem condições fáceis de visualização em campo na percepção das gotas depositadas sobre as plantas. Em razão disso, surgem dúvidas sobre a eficácia de aplicações realizadas com a pulverização onde são empregados principalmente menores volumes de calda, comuns nas aplicações aéreas. Somadas a isto, muitos usuários tem dúvidas se estas são eficientes e se o produto aplicados por via aérea consegue atingir a superfície desejada (alvo), por estas trabalharem com volumes tão reduzidos. Na busca de respostas a estas questões, temos realizado diversos ensaios em diferentes culturas, sobre o comportamento da aplicação aérea e seu controle e os resultados de controle têm sido bastante favoráveis, comprovando que não é o volume que define qualidade de aplicação e sim uma somatória de fatores em qualquer que seja a modalidade escolhida, tais como observação das condições meteorológicas, tipo de ponta de pulverização, adequação dos tamanhos de gotas 51 desejado, manutenção do equipamento e aspectos operacionais entre outros resultam no melhor controle. Com o uso de um pigmento adicionado a calda, produto este sem efeito tóxico a planta, ao ambiente e ao homem, de fácil solubilidade, com baixo custo, passível de ser utilizado em qualquer tipo de mistura, temos testado em diferentes regiões do país, o que tem nos permitido uma verificação interessante sobre a qualidade da pulverização nas mais diferentes partes da planta em condições de campo. Por ser um pigmento empregado na marcação e identificação de sementes, sem comprometimento a eficácia do produto, nos despertou o interesse se sua utilização em nossos dias de campo. A idéia inicial foi adicionando-o as caldas, permitisse a verificação de como a qualidade da aplicação aérea estava acontecendo em pulverizações inicialmente de maturadores. Participando de inúmeros eventos (dias de campo) promovidos pela Empresa Du Pont nas mais diferentes regiões do país, resolvemos adicionar às caldas o produto Levanyl RU da Empresa Lanxess, (marcador GV) e observar ocomportamento do mesmo na alteração da aplicação e sua possibilidade de ser empregado como um marcador de visualização nas deposições na identificação da qualidade do trabalho executado. O uso do marcador possibilitou além da verificação dos níveis de deposição, nas mais diferentes partes da planta, a real identificação dos pontos impregnados e a dificuldade das deposições, como também permitiu verificar possíveis deslocamentos durante as aplicações (deriva). Com isto facilitou propor ações visando a melhoria da qualidade da aplicação. Outro aspecto interessante detectado com o uso desta tecnologia, tem sido a praticidade para o operador na identificação de problemas nos equipamentos de aplicação, vazamentos, desgastes etc., pois quaisquer destes pontos, facilmente se torna visível devido à coloração e o contraste no ponto problema. Temos observado que a valorização da qualidade do serviço prestado nem sempre tem sido reconhecido por aqueles que a utilizam, ressaltando e valorando muito mais alguns insucessos do que o próprio sucesso das aplicações. Não se 52 pode esquecer que os fatores que envolvem os resultados esperados durante uma aplicação é muito dinâmico. Em muitas aplicações nem sempre bem sucedidas, onde são atribuídos erros pelo uso do equipamento de aplicação, quer aérea ou terrestre, na realidade, o que tem que ser considerado e avaliado não é apenas a máquina aplicadora, a empresa prestadora de serviço, mas a qualidade do produto utilizado, o momento ¨timing¨ da aplicação e as condições meteorológicas, o que tem sido negligenciado por muitas vezes. Nos trabalhos desenvolvidos por VIEIRA (2004) Figuras 7, 8 e 9 realizados na Fundação MT, podemos ver a importância e as implicações em se aplicar produtos no momento e estágio adequado. Reduções significativas de produção são observadas quando os momentos mais adequados não são verificados. Muitas dos insucessos de pulverizações podem ser atribuídos a falhas na qualidade de geração de gotas e conseqüente deposição, o que também está intimamente ligado a não observação de tais momentos, aplicando-se produtos ora em sub-doses, ora em doses acima do recomendado. Uma parcela significativa de usuários de defensivos agrícolas não tem tido o cuidado devido com os equipamentos. A realização de treinamentos e a verificação periódica dos pulverizadores se fazem cada vez mais necessária. Os cuidados na preparação dos solos, colheita e aquisição de insumos também deve ser motivo de atenção, pois envolve aumento de custos de produção e interferem na decisão para as pulverizações. Muitas empresas rurais mesmo de grande porte têm se descuidado da importância que se deve dar a manutenção adequada dos equipamentos aplicadores. Tem sido comum encontrarmos todo um planejamento na aquisição e escolha de insumos; entretanto, a mesma atenção não tem sido observada quando se fala na manutenção dos equipamentos aplicadores, quer na substituição de partes danificadas e/ou desgastadas, tais como pontas de pulverização responsável direta por toda a passagem do produto da máquina em direção o alvo. 53 Figura 4. Aplicação sobre a lavoura de cana-de-açúcar – Uso de papéis hidro- sensíveis. Figura 5. Nível de deposição sobre a cultura da cana-de-acúcar após aplicação aérea e “no detalhe” - grau de cobertura em uma planta daninha “escondida” e nível de penetração (produto Levanyl RU- marcador GV). Figura 6. Aplicação terrestre de fungicidas em soja (80 L/ha, com autopropelido). Figura 7. Produção x época ideal de aplicação. (VIEIRA, 2004). 54 Figura 8. Produção x época de difícil controle (VIEIRA, 2004). Figura 9. Produção x época fora do controle (VIEIRA, 2004). 55 Qual o valor de um produto químico? Quanto isto representa no custo de produção e quanto vale uma ponta de pulverização ? Com certeza muito mais que o seu valor físico. Trabalhos desenvolvidos por GANDOLFO (2001), estudando máquinas aplicadoras terrestres em algumas regiões do Estado de São Paulo e Paraná como pode ser observado na Tabela 3, apresenta uma situação bastante preocupante de como estão nossos equipamentos aplicadores. Entre os equipamentos analisados 81,6 % apresentaram bicos ruins, e um percentual muito significativo de outras ocorrências. Os reflexos diretos com certeza refletirão nos aumentos dos custos de aplicação e a certeza de que o agricultor estará perdendo dinheiro pela ineficácia da operação, sem contar com a possibilidade das contaminações a que estará sujeito com valores imensuráveis. MÁQUINAS REPROVADAS DE ACORDO COM AS AVALIAÇÕES CONSIDERADAS – EQUIPAMENTOS TERRESTRES No processo de pulverização, em especial com aplicação aérea, temos que analisar alguns pontos importantes antes de se falar na composição do seus custos. A pulverização como o processo de geração de gotas é influenciada por: tipo de ponta instalada, produto utilizado, sistema de geração de partículas (hidráulico ou centrífugo), volume de calda, posicionamento e distribuição dos bicos etc. O respeito às condições meteorológicas, altura apropriada das pulverizações, adequação ao tipo de equipamento, associados ao momento da aplicação e a escolha correta do(s) método(s) empregado(s) resultam em reduções de custos. Quando o agricultor optar por utilizar aeronaves, devido ao seu alto rendimento operacional, deverá empregar essa prática respeitando os limites desta tecnologia. Na composição dos custos operacionais por hectare das aplicações de produtos rendimento operacional deverá ser empregada respeitando estes limites desta tecnologia. 56 Tabela 3. Avaliação de máquinas pulverizadoras (GANDOLFO, 2001). Na composição dos custos operacionais por hectare das aplicações de produtos fitossanitários, é importante também levar em consideração o custo/hora e o rendimento operacional das máquinas. Se forem considerados apenas o custo/hora, veremos que os custos das aplicações aéreas são bastante elevados, entretanto considerando diretamente apenas seu rendimento operacional e fatores tais como o não amassamento, a rapidez e eficácia nas aplicações, o custo por área trabalhada será bastante reduzido o que o torna atrativo. Nos últimos anos tem havido um esforço entre os técnicos que trabalham com tecnologia de aplicação no aprimoramento das técnicas de pulverização, na redução dos volumes aplicados, mantendo-se o padrão de qualidade de controle esperado. O rendimento hectare/hora leva em consideração volumes de aplicação. 57 Recentemente as técnicas a baixo volume tem se destacado como uma técnica aliada a esta redução de volume a baixo custo, exigindo maior qualificação entre os aplicadores e cuidados operacionais principalmente no que tange as condições de vôo e meteorológicas. É errado achar que aeronaves por também possuírem rodas e barras de pulverização como os pulverizadores terrestres, devam operar com suas rodas em contato com a lavoura. Os resultados dos efeitos aerodinâmicos responsáveis pela condução da pulverização em direção a cultura se torna ineficaz se a altura de pulverização com aeronaves não for respeitada. O operador não deverá voar em circunstâncias adversas, com possibilidade de realizar um serviço de péssima qualidade, comprometendo toda a pulverização pretendida. APLICAÇÃO AÉREA DE INSETICIDAS EM CITROS Segundo dados divulgados pela Agrolink (2009), atualmente, a citricultura ocupa uma área de cerca de 700.000 hectares plantados, gerando milhares de empregos diretos e indiretos, com grande importância para o agronegócio brasileiro. Nos últimos anos, a aviação agrícola vem se desenvolvendo com aplicações contínuas, mostrando toda a sua eficiência. Com volumes que variam de 2 (dois) l/ha a 5 (cinco) l/ha, atingimos um alto rendimento, chegando a aplicar até 180 ha/hora com aeronaves Embraer 202 Ipanema,utilizando a tecnologia de GPS e equipamentos como atomizadores rotativos (denominados micronair), atingindo grande eficiência e precisão. As principais pragas a serem controladas são: Mosca da Fruta (de 2 l/ha a 4l/ha), Mineradora, praga essa responsável pelo aumento de Cancro Cítrico, cujas lesões são de difícil cicatrização (3,1 l/ha), cigarrinhas e psilídeos – vetores estes responsáveis respectivamente pela transmissão da CVC e Greening (5 l/ha). Pelos dados levantados e os resultados encontrados, o uso de aeronaves proporciona efetivo controle fitossanitário; assim podemos adotá-lo com bom senso, critério técnico e a certeza que ao empregar tal tecnologia as equipes que 58 acompanham e monitoram todo o trabalho devem estar atentas às condições operacionais e aos parâmetros associados. RFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGROLINK. Aplicação aérea de inseticidas em citros. Disponível em: <http://www.agrolink.com.br/aviacao/NoticiaDetalhe.aspx?CodNoticia=53586>. Acesso em: 20 abr. 2009. ANDEF. Perdas na agricultura ocasionadas por insetos, doenças e plantas invasoras. Disponível em: <http://www.andef.com.br/util_defensivos/capitulo02.htm>. Acesso em: 18 abr. 2009. BOLLER. Comunicação pessoal. UPF. Passo Fundo/RS. 2004. CROP PROTECTION PRODUCTS. Disponível em: <http://www.gcpf.org/agricultural- pesticides.htm.> Acesso em: 20 abr. 2009. GANDOLFO, M.A. Inspeção periódica de pulverizadores agrícolas. Botucatu: Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", 2002. 92 f. (Doutorado em Energia na Agricultura). TOLMASQUIM, M. (EPE). Área plantada de cana tem que dobrar até 2030 para cumprir meta de produção de álcool. 2008. Disponível em: <http://www.agrosoft.org.br/agropag/100556.htm>. Acesso em: 17 abr. 2009. VIEIRA, T. Comunicação pessoal. Rondonópolis. MT. 2004. http://www.gcpf.org/agricultural-pesticides.htm http://www.gcpf.org/agricultural-pesticides.htm http://www.agrosoft.org.br/agropag/100556.htm 59 CAPÍTULO 5 NOVAS PRAGAS DA CULTURA DO EUCALIPTO E TÉCNICAS DE MANEJO Nádia Cristina de Oliveira¹, Carlos Frederico Wilcken² e Everton Pires Soliman² 1 Faculdade Integrado de Campo Mourão – Depto. de Agronomia, Rodovia BR 158 KM 207, s/n, Cep 87300-970 – Campo Mourão - PR, Brasil. e-mail: nadia.oliveira@grupointegrado.br 2 Depto. de Produção Vegetal, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista. Caixa Postal 237, Cep 18603-970 – Botucatu - SP, Brasil. e-mail: cwilcken@fca.unesp.br INTRODUÇÃO O Brasil é reconhecido como o principal país com plantações florestais compostas por espécies, híbridos e clones de Eucalyptus, destinadas principalmente à produção de celulose e papel, chapas de fibra e carvão vegetal (Mora & Garcia, 2000; Ministério da Ciência e Tecnologia, 2004). A eucaliptocultura brasileira é intensiva e baseada principalmente em florestas clonais formadas com material de alta produtividade média (Mora & Garcia, 2000). Nos últimos anos além de espécies de insetos-pragas comumente conhecidas e frequentemente presentes nas áreas plantadas com Eucalyptus outras espécies introduzidas acidentalmente em nosso país vem preocupando o setor florestal. Estes insetos, assim como a maioria das espécies de Eucalyptus são originários da Austrália, apresentam alto potencial de disseminação e podem atingir diferentes regiões produtoras no país. Para o manejo, a integração de 60 várias técnicas e a utilização de agentes de controle biológico parece ser a melhor alternativa. GORGULHO-DO-EUCALIPTO - Gonipterus scutellatus Gonipterus scutellatus Gyllenhal, 1833, espécie vulgarmente conhecida por gorgulho do eucalipto, é considerada a principal espécie dentre os besouros desfolhadores de Eucalyptus no mundo. Esta espécie originária da Austrália e Tasmânia (Mally, 1924) encontra-se distribuída na África, em vários países da região mediterrânea, na Ásia, América do Norte e na Europa (EPPO, 2005). Na América do Sul, a praga encontra-se estabelecida na Argentina, no Chile, no Brasil (Lanfranco & Dungey, 2001) e no Uruguai (EPPO, 2005). Ao contrário do que ocorre na área de distribuição natural, onde é considerado de importância econômica secundária devido à presença de predadores nativos que controlam a população, G. scutellatus tem adquirido importância internacional, devido aos danos que ocasionou nos países onde foi introduzido. No Brasil, o gênero Gonipterus foi relatado, inicialmente, em Pelotas no Rio Grande do Sul, representado pela espécie Gonipterus gibberus (Barbiellini, 1955; Kober, 1955), no entanto o primeiro registro da espécie G. scutellatus foi feito em 1979 na região de Curitiba, no estado do Paraná em Eucalyptus viminalis e Eucalyptus saligna (var. protusa) (Freitas, 1979). Os ataques de G. scutellatus durante um longo perído ocorreram de maneira esporádica em plantações de eucalipto na Região Sul e sul do Estado de São Paulo, onde a praga manteve-se em equilíbrio devido à presença do inimigo natural específico Anaphes nitens (Hymenoptera: Mymaridae). Em 2003, foi verificada a ocorrência do gorgulho do eucalipto atacando plantios clonais de eucalipto E. grandis X E. urophylla („urograndis‟), em Aracruz no estado do Espírito Santo onde num período aproximado de 2 anos a praga causou desfolha em cerca de 60 mil hectares (Wilcken et al., 2008b). Neste caso, para o manejo populacional da praga foram utilizadas estratégias de controle químico e o 61 controle biológico com uso do fungo entomopatogênico Bauveria bassiana em aplicações terrestres e principalmente com liberações do parasitóide de ovos A. nitens que se destacou entre as técnicas empregadas (Wilken et al., 2008b). Cabe ressaltar que apesar do sucesso obtido no controle da praga, a detecção de G. scutellatus em 2003 no estado do Espírito, demonstrou que esta espécie continua a se dispersar lentamente pelo Brasil, podendo atingir ainda outros estados produtores de eucalipto. Além disso, estudos realizados demonstraram que hibridos de E. urophylla x E. grandis “urograndis” que apresentam destaque em área plantada nas diferentes regiões do país são favoráveis ao desenvolvimento biológico e também a reprodução da praga (Oliveira, 2006). PSILÍDEO-DE-CONCHA - Glycaspis brimblecombei O psilídeo-de-concha Glycaspis brimblecombei Moore (Hemiptera: Psyllidae), trata-se de uma espécie de origem australiana e que se encontra distribuída em várias regiões do mundo onde foi introduzida acidentalmente. No Brasil esta espécie de psilídeo foi detectada pela primeira vez em 2003 no estado de São Paulo (Wilcken et al. 2003; Santana & Burckhardt, 2007) e tornou-se um problema de grande importância, por ser específico ao gênero Eucalyptus. Atualmente, esta espécie encontra-se distribuída também em plantios comerciais de Eucalyptus spp. nos estados de Minas Gerais, Mato Grosso do Sul, Paraná, Goiás (Wilcken et al. 2003; Santana et al. 2003) e Santa Catarina (Lutinski et al. 2006). Os danos causados pelo psilídeo-de-concha se dão por meio da alimentação tanto das ninfas como dos adultos, extraindo as substâncias que se encontram nas folhas. O ataque de G. brimblecombei causa descoloração das folhas, redução da área fotossintética e secamento dos ponteiros, podendo levar as árvores à morte após ataques sucessivos (Wilcken et al., 2003; Carne & Taylor, 1984). Os danos podem ser de grande proporção, já que chegam a causar 15% 62 de mortalidade no primeiro ano e até 40% no segundo ano, se não forem realizados métodos de controle (Gill, 1998). A sua infestação de G. brimblecombei reconhecida devido a presença de secreção açucarada em forma de concha sobre as ninfas No Brasil E. camaldulensis é a principal espécie atacada por esta praga, no entanto também têm sido observadas ocorrências em E. urophylla e vários clones híbridosde E. urophylla e E. grandis („urograndis‟). Trabalhos referentes à biologia, danos, monitoramento e alternativas de controle desta praga vem sendo realizados (Firmino-Winckler et al., 2009; Ferreira Filho et al., 2008; Couto et al., 2008). Atualmente, o manejo da praga é realizado através de monitoramento com uso de armadilhas adesivas amarelas e controle biológico com o parasitóide de ninfas Psyllaephagus bliteus liberado de forma inoculativa em plantios de Eucalyptus com presença da praga. De acordo com (Wilcken et al., 2008) taxas de parasitismo têm variado entre 25 a 94% dependendo da região. VESPA-DA-GALHA - Leptocybe invasa A vespa-de-galha Leptocybe invasa (Hymenoptera: Eulophidae) é originária da Austrália e trata-se de uma minúscula vespa de coloração marrom escuro brilhante que mede cerca de 1 mm de comprimento. Esta espécie encontra-se distribuída em várias regiões do mundo (Ásia, Oriente Médio, Europa e África) (FAO, 2007) e foi detectada pela primeira vez no Brasil no ano de 2007 em mudas de mudas de diferentes clones de eucalipto no nordeste da Bahia (Wilcken & Berti Filho 2008). As fêmeas de L. invasa apresentam reprodução por partenogênese e colocam os ovos na epiderme foliar resultando deformações (galhas) nas folhas (Mendel et al., 2004). As galhas prejudicam a circulação normal da seiva ocorrendo consequentemente queda de folhas e secamento de ponteiras 63 impedindo o crescimento das plantas e reduzindo a produtividade (Wilcken et al., 2008). No Brasil estudos relacionados à bioecologia e monitoramento da praga vêm sendo realizados e são de suma importância para o conhecimento dos níveis de infestação e para a identificação de fatores que possam influenciar em sua ocorrência e população nas diferentes regiões produtoras de Eucalyptus no país. PERCEVEJO BRONZEADO - Thaumastocoris peregrinus Thaumastocoris peregrinus (Hemiptera: Thaumastocoris) trata-se de uma espécie de percevejo originária da Austrália e que se encontra distribuída na África do Sul, Argentina, e Uruguai. No Brasil a espécie foi detectada pela primeira vez em 2008 atacando Eucalyptus camaldulensis nos estados de São Paulo e clone híbrido de E. grandis x E. urophylla no Rio Grande do Sul. Atualmente encontra-se também presente no estado de Minas Gerais (Wilcken, 2008). Os adultos de T. peregrinus medem aproximadamente 3 mm de comprimento e apresentam reprodução sexuada. As fêmeas depositam os ovos de coloração preta nas folhas (Noak & Rose, 2007; Wilcken et al., 2008). Os danos são o prateamento seguindo de secamento e quedas das folhas devido o hábito alimentar das ninfas e adultos, que perfuram as folhas e ramos finos para sugarem seiva (Wilcken et al., 2008). No Brasil não existem técnicas de controle desta praga até o momento, no entanto, pesquisas para o levantamento de possíveis predadores e microorganismos entomopatogênicos vem sendo realizadas, além disso, caso seja necessária, a introdução de agentes exóticos de controle a biológico não deve ser descartada. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBIELLINI, A.A. Combate à praga do eucalipto no sul. Chácaras e Quintais, v. 91, n. 2, p. 191-192, 1955. 64 COUTO, E.B.; WILCKEN, C.F.; SARRO, F.B.; VELINI, E.D. Avaliação de metil jasmonato na indução de resistência de plantas de "Eucalyptus" spp. ao psilídeo-de-concha "Glycaspis brimblecombei" Moore (Hemiptera: Psyllidae). Boletín de Sanidad Vegetal Plagas, v. 33, n. 4, p. 563-574, 2007. EPPO. Data sheets on quarantine pest: Gonipterus gibberus and Gonipterus scutellatus. Bulletin, v. 35, n. 3, p. 368-370, 2005. FAO FORESTRY. Forest pest species profile. 3p. Disponível em: <http: www.fao.org/forestry/webview/media?mediaId=13569&langId=1>. Acesso em: 28 mai. 2008. FERREIRA FILHO, P.J.; WILCKEN, C.F.; OLIVEIRA, N.C.; AMARAL DAL POGETTO, M.H.F.A.; I LIMA, A.C. Dinâmica populacional do psilídeo-de-concha Glycaspis brimblecombei (Moore, 1964) (Hemiptera: Psyllidae) e de seu parasitóide Psyllaephagus bliteus (Hymenoptera: Encyrtidae) em floresta de Eucalyptus camaldulensis. Ciência Rural, v. 38, n. 8, p. 2109-2114, 2008. FIRMINO-WINCKLER, D.C.; WILCKEN, C.F.; OLIVEIRA, N.C. MATOS, C.A.O. Biologia do psilídeo-de-concha Glycaspis brimblecombei Moore (Hemiptera:Psyllidae) em Eucalyptus spp. Revista Brasileira de Entomologia, v. 53, p. 144-46, 2009. FREITAS, S. Contribuição ao estudo da morfologia e biologia de Gonipterus gibberus (Boisduval, 1835) (Coleoptera, Curculionidae) e levantamento dos danos causados por esta espécie em eucaliptos dos arredores de Curitiba. Curitiba: UFPR, 1979. 95p. (Dissertação de Mestrado). GILL, R.J. New state records: redgum lerp psyllid, Glycaspis brimblecombei. California Pest and Disease, n. 17, p. 7-8, 1998. KOBER, E. Observações preliminares da ação de diversos inseticidas orgânicos de síntese, no controle ao Gonipterus gibberus Boisduvalli, praga do eucalipto. Agronomia Sulriograndense, Porto Alegre, v. 2 n. 1, p. 30-40, 1955. LANFRANCO, D.; DUNGEY, H.S. Insect damage in Eucalyptus: a review of plantations in Chile. Australian Journal of Ecology, Carlton South, v. 26, p. 477-481, 2001. MENDEL, Z.; PROTASOV, A.; FISHER, N.; LASALLE, J. 2004. Taxonomy and biology of Leptocybe invasa gen. & sp. n. (Hymenoptera: Eulophidae), an invasive gall on Eucalyptus. Australian Journal of Entomology, v. 43, n. 2, p. 101-113. MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA. Especial Projeto Genolyptus. Disponível em: <http://www.mct.gov.br/especial/genolyptus4htm>. Acesso em: 07 set. 2004. MORA, A.L; GARCIA, C.H. A cultura do Eucalipto no Brasil. São Paulo: Sociedade Brasileira de Silvicultura, 2000, 112p. NOACK, A.E.; ROSE, H. Life-history of Thaumastocoris peregrinus and Thaumastocoris sp. in the laboratory with some observations on behavior. General and Applied Entomology. v. 36, p. 27-332, 2007. 65 OLIVEIRA, N.C. Biologia de Gonipterus scutellatus (Coleoptera: Curculionidae) em Eucalyptus spp. em diferentes temperaturas. Botucatu: FCA/UNESP, 2006. 92p. (Tese de Doutorado). SANTANA, D.L. Q; BURKHARDT, D. Eucalyptus psyllids in Brazil. Journal of Forest Research, v. 12, p. 337-344, 2007. WILCKEN, C.F.; E.B. COUTO; C. ORLATO; P.J. FERREIRA-FILHO; D.; FIRMINO, C. Ocorrência do psilídeo-de-concha (Glycaspis brimblecombei) (Hemiptera: Psyllidae) em florestas de eucalipto no Brasil. Circular Técnica–IPEF, n. 201, p. 1-11, 2003. WILCKEN, C.F.; SÁ, L.A.N. BERTI-FILHO, E.; FEREIRA FILHO, J; OLIVEIRA, N.C.; DAL POGETTO, M.H.F.A.; SOLMAN E.P. Plagas exóticas de importância em Eucalyptus em Brasil. In: JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS, 23., Concórdia, 2008. Anais... Concórdia, 2008. p. 1-5. WILCKEN, C.F.; OLIVEIRA, N.C.; SARTÓRIO, R.C.; LOUREIRO, E.B.; ROSADO NETO, G.H. Ocorrência de Gonipterus scutellatus Gyllenhal (Coleoptera: Curculionidae) em plantações de Eucalipto no Estado do Espírito Santo. Arquivos do Instituto Biológico, v. 75, n. 1, p. 113-115, 2008. WILCKEN, C.F. Percevejo bronzeado do eucalipto (Thaumastocoris peregrinus) (Hemiptera: Thaumastocoridae): ameaça às florestas de eucalipto brasileiras. Comunicado Técnico - Alerta Protef. IPEF/PROTEF, 11p, 2008. WILCKEN, C.F.; BERTI FILHO, E. Vespa-da-galha do eucalipto (Leptocybe invasa) (Hymenoptera: Eulophidae): Nova Praga de florestas de Eucalipto no Brasil. Comunicado Técnico - Alerta Protef. IPEF/PROTEF, 11p, 2008. 66 CAPÍTULO 6 PRAGAS EMERGENTES EM CANA-DE-AÇÚCAR Marcio Aurélio Garcia Correia Tavares 1 1Pesquisador de Fitossanidade - Centro de Tecnologia Canavieira – CTC O setor sucroalcooleiro ocupa posição de destaque no cenário socioeconômico brasileiro, dada sua importância na geração de renda, empregos e divisas para o país. No Brasil, a cana-de-açúcar ocupa cerca de 6,9 milhões de hectares, sendo a terceira cultura em área cultivada, atrás da soja e do milho (Fnp, 2008). Na safra 2007/08,estima-se que foram moídas 473,2 milhões de toneladas de cana, que resultaram em 21,3 bilhões de litros de álcool e 30 milhões de toneladas de açúcar (Unica, 2008). A região Centro-Sul possui uma área cultivada de aproximadamente 5,7 milhões de hectares, que representa 82% da produção nacional. O Estado de São Paulo é o principal produtor de cana-de-açúcar e seus derivados no Brasil, respondendo por 60% de todo o açúcar e álcool produzido e 70% das exportações brasileiras desses produtos (Fnp, 2008). Esses números evidenciam a importância do setor sucroalcooleiro para a economia da região Centro-Sul do país e conduz a uma reflexão sobre o impacto que poderiam ser ocasionados pela disseminação de pragas com elevados potenciais de danos na produção de cana- de-açúcar no país. Dentre as pragas que ocorrem nas diferentes regiões produtoras de cana-de- açúcar, destacam-se como as principais a broca da cana, Diatraea saccharalis 67 (Lepidoptera: Crambidae); a cigarrinha-das-raízes, Mahanarva fimbriolata (Hemiptera: Cercopidae), formigas cortadeiras e as pragas de solo, como cupins e os besouros Sphenophorus levis (Coleoptera: Curculionidae) e Migdolus fryanus (Coleoptera: Vesperidae). A broca gigante Telchin licus licus (Lepidoptera: Castiniidae), importante praga da cultura da cana na Região Nordeste do país foi identificada, no ano de 2007, pelo Centro de Tecnologia Canavieira na região Centro-Sul, mais especificamente na cidade de Limeira/SP. Até então, a distribuição desta praga em cana-de-açúcar estava restrita as regiões Norte e Nordeste do país e devido ao seu potencial de danos à cultura da cana-de-açúcar e à dificuldade no controle tem gerado o desenvolvimento de pesquisas visando à implantação de um sistema de controle eficiente, bem como um plano para evitar sua disseminação para outras regiões produtoras. Além da broca gigante, o bicudo da cana, S. levis, também tem ocasionado preocupação aos produtores nos últimos anos, em razão da possibilidade de sua expansão para novas áreas produtoras de cana-de-açúcar, principalmente, por meio de mudas de cana-de-açúcar infestadas pela praga, reflexo do rápido aumento das áreas cultivadas com a cultura. Desta maneira, este capitulo tem o objetivo de apresentar informações quanto a broca gigante, Telchin licus licus, e o bicudo da cana, Sphenophorus levis, e capacitar profissionais do setor canavieiro sobre estas pragas emergentes na cultura da cana-de-açúcar. A BROCA GIGANTE, Telchin licus licus (LEPIDOPTERA: CASTINIIDAE) A broca gigante, Telchin licus licus (Drury, 1773) (Lepidoptera; Castiniidae) é uma praga de importância econômica para a cultura da cana-de- açúcar em vários países do Continente Americano, especialmente das Américas Central e do Sul. No Brasil, esse inseto está presente em cana-de-açúcar e em 68 uma série de outros hospedeiros alternativos como plantas nativas, ornamentais e cultivadas, entre elas a cultura da bananeira (Araújo e Silva et al., 1968; Guagliumi, 1972-1973; Mendonça, 1977). O primeiro registro de ocorrência dessa praga em cana-de-açúcar foi feito por Costa Lima em 1927 (Costa Lima, 1928) no Estado de Pernambuco. Sua distribuição inclui os Estados do Amazonas e Pará (Myers, 1935), Bahia, Rio Grande do Norte, Acre, Alagoas, Goiás, Paraíba, Pernambuco e Rio de Janeiro (Guagliumi, 1972-1973), Sergipe e Maranhão (Mendonça et al., 1996). O primeiro registro dessa praga na cultura da cana-de-açúcar na região Sudeste foi feito em 2007 no município de Limeira-SP. A hipótese mais provável para sua introdução é que tenha ocorrido migração de adultos a partir de viveiros onde são produzidas e comercializadas diversas espécies de plantas ornamentais hospedeiras da broca gigante, algumas delas trazidas diretamente de regiões de ocorrência natural da praga (Almeida et al., 2008). A detecção de formas biológicas da broca gigante em plantas de Strelitzia e Helicônia e o reconhecimento da praga, durante inspeções realizadas nesses viveiros, reforçam essa hipótese. A possibilidade de a introdução ter ocorrido a partir de mudas de cana-de-açúcar infestadas também foi investigada por meio do rastreamento de viveiros que deram origem a esses canaviais, mas não se constatou nenhuma evidência de que isso possa ter ocorrido na região citada. A espécie em estudo pertence à ordem Lepidoptera, superfamília Castnioidea, família Castniidae. Em 2005 essa espécie, anteriormente classificada no gênero Castnia, foi reclassificada no gênero Telchin, durante uma revisão da família (Lamas, 1995). Portanto o nome científico atualmente válido para a broca gigante da cana é T. licus licus. Alguns sinônimos registrados para essa espécie são: Castnia licoides (Boisduval), Eupalomides licus (Drury, 1773) Leucocastnia licus (Drury, 1770), Castnia licus (Drury), Castnia complex licus/licoides, Castniomera licus (Drury) (González, 2003). 69 Os adultos de T. licus licus são mariposas grandes, medindo cerca de 3 cm de comprimento e 9 cm de envergadura, possuem hábito diurno e são de coloração escura com manchas e faixa transversal branca nas asas anteriores e faixa transversal branca mais larga e manchas alaranjadas na margem externa das asas posteriores. Os ovos são alongados, medem cerca de 4 mm de comprimento e apresentam cinco arestas laterais que conferem a eles o aspecto de pequenas carambolas. As larvas apresentam coloração branco-marfim com manchas pardas no pronoto, podendo atingir cerca de 9 cm de comprimento no máximo desenvolvimento. As pupas são de coloração castanho-escura, medem cerca de 4 cm, e estão sempre envoltas em um casulo de fibras na base das touceiras (Mendonça, 1996). Não existem métodos de criação desse inseto em laboratório. As informações sobre o ciclo biológico da praga foram obtidas na região Nordeste, mas necessitam de maior detalhamento. Segundo a literatura, as fêmeas, após o acasalamento, depositam seus ovos na superfície ou em fendas no solo, sempre próximo à base das touceiras. Em condições de campo cada fêmea coloca, em média, de 50 a 100 ovos individuais, distribuídos em diferentes touceiras . Após a eclosão, as larvas perfuram a base dos perfilhos, um pouco abaixo do nível do solo, e passam a se alimentar abrindo galerias ascendentes no colmo. O período larval tem uma duração média de 110 dias. Antes de completarem seu desenvolvimento as larvas constroem um casulo de fibra no interior do qual se transforma em pupas. O período pupal tem a duração de aproximadamente 45 dias, quando se transformam em adultos que vivem cerca de 10 a 15 dias. Nas condições do Nordeste, o ciclo biológico completo tem a duração de cerca de 180 dias e apresenta duas gerações anuais (Mendonça, 1977, 1996). Para o Estado de São Paulo esses parâmetros ainda não foram determinados. O ataque dessa praga em cana-de-açúcar resulta em danos diretos, decorrentes da alimentação das larvas, e indiretos, resultado da ação de outros organismos. Os danos diretos variam de acordo com o estágio de desenvolvimento da cultura. 70 Em canaviais jovens, as galerias abertas pelas larvas atingem a região de crescimento da planta, provocando a destruição da gema apical e, conseqüentemente, a morte dos perfilhos. O que se observa no campo são plantas com sintoma de “coração morto”. Em canaviais mais desenvolvidos, ela provoca a destruição dos tecidos dos colmos, prejudicando o fluxo de seiva que resultam no amarelecimento e secamento de folhas, sendo freqüente a mortalidade de perfilhos devido à severidade dos danos. Em caso de elevadas infestações pode ocorrer a morte de touceiras, provocando falhas de brotação e a redução da longevidade dos canaviais. Os danos indiretos são causados por microorganismos, principalmente fungos, que penetram pelos orifícios deixados pela broca gigante e vão causar infecções nos tecidos vegetais, resultandoem um sintoma conhecido como podridão vermelha (Guagliumi, 1972-1973; Villas Boas & Alves, 1988; Mendonça, 1996). Os prejuízos econômicos são decorrentes de perdas na produtividade agrícola, perdas na qualidade da matéria-prima e redução da longevidade dos canaviais, que acabam tendo que ser renovados precocemente. Estudos realizados no Nordeste indicam que a cada 1% de tocos atacados perde-se 0,37% na produtividade agrícola, 0,22% na produção de açúcar e 0,20% na produção de álcool; além da redução de 1,2% no stand seguinte (Viveiros et al., 1992). Além dos danos acima citados, a importância desse inseto para a cultura da cana-de- açúcar se torna ainda maior em função das dificuldades de controle relacionadas à sua biologia e comportamento. Trata-se de um inseto de ciclo longo que passa a maior parte desse período abrigado dentro de seus hospedeiros. Em momentos que estariam mais vulneráveis às ações de controle, as larvas têm um comportamento de autodefesa, como a migração para as partes mais profundas das touceiras, ao perceberem a movimentação de corte do canavial, e o tamponamento de galerias, após a colheita, buscando se proteger contra seus inimigos naturais. Apesar dos estudos realizados com diferentes técnicas de controle, o método atualmente utilizado em áreas de cana-de-açúcar infestadas 71 pela broca gigante, em especial a região Nordeste, é a coleta e destruição de formas biológicas da praga com ferramentas manuais (Mendonça, 1996). Essas práticas embora necessárias para manutenção das populações em níveis aceitáveis envolvem grande quantidade de mão-de-obra, apresentam custo elevado e nem sempre proporcionam índices satisfatórios de eficiência, fatores estes que dificultam sua adoção por unidades produtoras da região Centro-Sul. O BICUDO DA CANA-DE-AÇÚCAR, Sphenophorus levis (COLEOPTERA: CURCULIONIDAE) No complexo de pragas do solo que afetam o sistema radicular da cana-de- açúcar, reduzindo consideravelmente a produtividade agrícola, longevidade dos canaviais e a qualidade da matéria prima, pode-se citar como uma das mais importantes pragas, o besouro Sphenophorus levis (Almeida & Stingel, 2005). O besouro S. levis é conhecido por gorgulho-rajado ou bicudo da cana, e foi constatado em cana-de-açúcar no Brasil no ano de 1977. Atualmente, em virtude dos danos e perdas que ocasiona, é considerada praga chave na cultura da cana- de-açúcar no Estado de São Paulo. Esta espécie pertence à família Curculionidae, sendo descrita por Vaurie em 1978 (Degaspari et al., 1983; Precetti & Arrigoni, 1990; Almeida, 2005). Apesar de sua identificação ter ocorrido em 1977, com a crescente expansão da cultura canavieira na região Centro-Sul nos últimos anos, a possível disseminação desta praga para outras regiões, principalmente, em virtude do transporte de mudas de cana-de-açúcar infestadas pelo inseto, tem sido motivo de grande preocupação, em razão dos elevados prejuízos econômicos que ela pode ocasionar. S. levis é semelhante ao bicudo do algodão, possuindo o dobro do tamanho, medindo cerca de 15 mm. Assemelha-se também ao besouro Metamasius hemipterus (Coleoptera: Curculionidae), praga de pouca importância na cultura. 72 Ao contrário de M. hemipterus, S.levis não apresenta manchas nos élitros, possui pouca agilidade e tende a ficar imóvel ao ser manipulado. O bicudo da cana coloca seus ovos na base dos colmos e as larvas destroem a parte subterrânea da touceira (rizoma), matando os perfilhos ou a touceira inteira, causando prejuízos de, em média, 20 a 23 toneladas de cana por hectare por ano nas áreas infestadas, além de significativa redução da longevidade do canavial. A praga encontra-se disseminada em 30 municípios próximos à região de Piracicaba-SP, além de 23 municípios mais distantes, existindo a perspectiva de aumento de sua dispersão a cada ano. A disseminação da praga por meio do trânsito de mudas é a hipótese mais provável para explicar a rápida expansão da área infestada, visto que o inseto praticamente não voa e seu caminhamento é lento, com uma reduzida taxa de dispersão. Esta importante praga para o setor sucroalcooleiro pode causar a morte de 50 a 60% dos perfilhos da cana-de-açúcar com cinco a sete meses de crescimento. Embora a cana tenha capacidade de repor parte dos perfilhos mortos, as perdas podem atingir até 30 toneladas de cana/ha/ano, além da redução significativa da longevidade do canavial (Precetti & Arrigoni,1990; Almeida, 2005). Trabalhando em condições experimentais, Arrigoni (2000), determinou o dano causado por diferentes níveis populacionais de S. levis durante quatro cortes da cana-de-açúcar. Os índices de perdas para cada corte foram estimados em 0,55 a 2,08% na produção agrícola, de 0,08 a 0,33% na TPH e de 1,63 a 13,34% na margem de contribuição do sistema agroindustrial a cada 1% de colmos infestados por S. levis. As fêmeas perfuram a base de colmos e de perfilhos e efetuam a deposição de ovos que darão origem às larvas responsáveis pelos danos. O período de incubação dos ovos é de 7 a 12 dias. As larvas nascidas são brancas, ápodas, de hábitos subterrâneos e apresentam elevada sensibilidade ao calor e à 73 desidratação. Estas, ao se alimentarem, escavam galerias e danificam os tecidos no interior e na base das canas, podendo provocar a morte das plantas, falhas nas brotações das soqueiras e redução na longevidade dos canaviais, que muitas vezes não passam do segundo corte. O período larval é de 30 a 60 dias, quando se transformam em pupas. Estas formas desenvolvem em 7 a 15 dias, quando formam os adultos, que apresentam longevidade de 200 a 220 dias. As fases imaturas deste inseto duram 70 dias, podendo ocorrer até 5 gerações anuais. O método mais recomendado para o controle da praga é o cultural, que consiste na destruição antecipada das soqueiras nas áreas infestadas, destinadas à reforma, preferencialmente no período de maio a setembro. O equipamento denominado Eliminador Mecânico de Soqueira (EMS) tem se mostrado eficiente no preparo de solo, visando ao controle de Sphenophorus. A eliminação mecânica da soqueira tem como finalidade destruir ou expor a população de larvas e pupas, portanto deve ser realizada quando a maior parte da população se encontra nestas fases. A seguir a área deverá ser mantida livre de plantas hospedeiras da praga e o próximo plantio deverá ser realizado o mais tarde possível, em março-abril, em ciclo de cana de ano e meio, reduzindo, desta forma, a probabilidade de infestação a partir dos adultos que normalmente estão presentes em maiores quantidades no período de janeiro a março. As mudas a serem utilizadas no plantio deverão estar isentas da praga, sendo originárias de áreas não infestadas ou tendo sido colhidas em sistema de corte basal alto. Os métodos de controle que incluem a aplicação de inseticidas ou a distribuição de iscas tóxicas apresentam as desvantagens de necessitarem dispêndio elevado com mão-de-obra e a necessidade de reaplicações constantes. Em relação às áreas destinadas ao plantio de cana incluindo os viveiros, recomenda-se o preparo antecipado e a inspeção das mudas provenientes do viveiro anterior, que deverão estar totalmente isentas de qualquer forma biológica da praga. 74 O monitoramento de S. Levis é realizado em conjunto ao levantamento de pragas de solo, sendo direcionado para as áreas destinadas à reforma, com a realização de amostragens até um mês após o último corte e antes da realização de qualquer operação agrícola. Os levantamentos são realizados nos talhões destinados para a reforma, em, no mínimo, duas trincheiras por hectare, até um mês após o ultimo corte, sendo as trincheiras de dimensões de 0,5m x 0,5m de largura e 0,3 m na profundidade, escavadas sobre as linhas de cana, efetuando-se as coletas das formas biológicas presentes em cada ponto de amostragem.Em cada ponto, serão também anotadas a ocorrência de danos e a nota populacional e espécies de cupins. O material coletado é mantido em recipiente, devidamente etiquetado, contendo uma solução de álcool 70%, sendo o mesmo levado ao laboratório para identificação e contagem. Em cada amostra são anotados, em ficha apropriada, os seguintes itens: ocorrência de danos em touceiras, nota populacional de cupins, gêneros ou espécies de cupins, Migdolus e outras pragas de hábitos subterrâneos. Caso a unidade apresente a praga Sphenophorus levis, deve anotar as formas biológicas do inseto e também o total de tocos e tocos atacados na touceira de canas avaliadas na trincheira. Os dados médios obtidos em cada talhão são arquivados na unidade e, a partir desses resultados, é realizado o enquadramento de cada área nas categorias de infestação por pragas de solo, adotando-se a porcentagem de touceiras atacadas e a ocorrência do besouro Migdolus fryanus, quando houver, como itens prioritários de classificação. As categorias foram convencionalmente divididas com os seguintes intervalos: azul (0 a 20% de touceiras atacadas), verde (21 a 40%), amarela (41 a 60%), vermelha (61 a 80%) e preta (81 a 100%). Através deste manejo da entomofauna presente no solo é possível racionalizar o uso de inseticidas, contribuindo com a preservação dos agentes de 75 controle biológico de outras pragas da cana, reduzindo os riscos ao homem e ao meio ambiente, além de diminuir os custos de implantação da cultura da cana- de-açúcar. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALMEIDA, L.C;. FILHO, M.M.D.; ARRIGONI, E.D.B. Primeira ocorrência de Telchin licus (Drury, 1773), a broca gigante da cana-de-açúcar, no estado de São Paulo. Revista de Agricultura, p. 223-225, 2008. ALMEIDA, L. Bicudo da cana Sphenophorus levis. Centro de Tecnologia Canavieira. Coordenadoria de programas de variedades. Piracicaba: Gestão de Fitossanidade, 2005. 3p. ALMEIDA, L.C.; STINGEL, E. Curso de monitoramento e controle de pragas da cana-de- açúçar. Piracicaba: Centro de Tecnologia Canavieira, 2005. 32p. ARRIGONI, E. Perdas agrícolas e industriais ocasionadas por Sphenophorus levis (Coleoptera:Curculionidae), em condições de telado. 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Revista STAB, p. 23–26, 1992. 77 CAPÍTULO 7 HUANGLONGBING (GREENING) DOS CITROS Marcos Antonio Machado e Helvécio Della Coleta Filho Centro de Citricultura Sylvio Moreira, IAC A citricultura brasileira se destaca como uma das mais importantes atividades do agronegócio brasileiro, com uma cadeia estruturada em diferentes segmentos (viveiristas, produtores, fornecedores de insumos e máquinas, prestadores de serviço, indústrias, etc.). Seus indicadores são significativos e, embora seja uma fornecedora de commodities, ela tem expressiva participação e controle brasileiros. Sem sombra de dúvidas o Estado de São Paulo sempre foi e ainda será o principal produtor e exportador dessa commodity internacional. Com um setor altamente organizado e competitivo, a citricultura no Brasil é uma das mais importantes agroindústrias, respondendo por um faturamento anual da ordem de 1,5 bilhão de dólares, com exportação de suco concentrado e subprodutos da laranja (pectina, óleo, ração). A grande expansão dessa agroindústria nos anos 60 e 70 deveu-se muito mais à expansão da área de plantio do que ao aumento de produtividade. A baixa produtividade brasileira (média de duas caixas/planta/ano) está estritamente associada à expansão simultânea de pragas e doenças, com significativo reflexo nos custos de produção, associado ao fato de grande parte dessa produção ser conduzida em áreas não irrigadas, e à estreita base genética utilizada. A grande maioria dos problemas fitossanitários que atualmente desafia a citricultura reflete uma estratégia de expansão acelerada, muitas vezes sem a 78 devida atenção quanto a fatores de ordem biótica e abiótica. Os principais fatores bióticos limitantes aos citros incluem doenças como a clorose variegada dos citros (CVC), o cancro cítrico, a leprose, a tristeza, a pinta preta, a morte súbita, diversas pragas, e mais recentemente, o huanglongbing (greening). Huanglongbing A doença atualmente conhecida como huanglongbing (HLB) ou greening foi relatada desde o século XVIII causando prejuízos na Índia. No entanto, somente no final do século XIX e início do século ela foi descrita na China como doença do dragão amarelo ou doença do ramo amarelo. Até confirmação do seu caráter patogênico, ela teve diferentes nomes nos diversos países onde foi relatada, como likubin em Taiwan, degeneração do floema nas Filipinas, ramo amarelo na Índia e greening na África do Sul. Uma vez que a doença foi primeiramente descrita por Reinking na China em 1919, seu nome oficial é huanglongbing.(Gottwald et al, 2007). A doença é relatada em toda a Ásia, assim como em parte da África, assim como seus vetores principais, Diaphorina citri e Tryoza eritreae. Embora sempre tenha sido considerada uma das mais importantes doenças de citros, o patossistema doHLB ainda não tinha suficiente volume de informações de pesquisa. Foi principalmente com a constatação de ocorrência no Brasil em 2004 (Coletta Filho et al., 2004;2005;Teixeira et al., 2005) e na Flórida em 2005 (Halbert, 2005) que se intensificaram os trabalhos de pesquisa, em todos os seus aspectos. SINTOMATOLOGIA DO HLB Por muito tempo o HLB foi associado a distúrbios nutricionais, principalmente pela clorose generalizada de folhas afetadas, lembrando deficiência de zinco e ferro. No entanto, atualmente o sintoma de clorose mosqueada (“blotchy mottle”) (Figura 1) em laranja doce, associado aos 79 sintomas de frutos, são os dois principais sintomas que permitem diagnosticasr com segurança o HLB em condições de campo. A clorose mosqueada poder ser caracterizada com uma clorose irregular quando se observa ambos os lados da folha a partir da nervura central. Esses sintomas ocorrem principalmente em folhas logo abaixo da ponta do ramo que está com clorose generalizada, isto é, o ramo amarelo ou dragão. São essas folhas que se prestam para a confirmação da presença da bactéria através de ensaio por PCR. Com o desenvolvimento dos sintomas as folhas podem desenvolver nervuras suberificadas, com aspecto corticoso, sintomas de deficiência de zinco e normalmente caem. Outro sintoma típico da doença ocorre nos frutos que podem apresentar mosqueamento representado por áreas cloróticas sobre o fundo verde, além de apresentarem deformação sendo tortos em um dos lados, sementes abordadas, vazias e escuras e columela com feixes vasculares amarelados. A planta severamente afetada por HLB apresenta seca de ramos, redução de crescimento e clorose generalizada (Figura 1). Uma vez que a identificação precisa dos sintomas é uma etapa extremamente importante no processo de inspeção, deve-se adotar a seguinte sistemática para o diagnóstico da doença em condições de campo: 1. identificar a planta que tenha o ramo ou dragão amarelo; 2. verificar se a clorose de folhas pode estar associada a outros problemas, como rubelose, gomose, deficiência nutricional, lesões nos ramos, CVC; 3. verificar se as folhas mais velhas abaixo da ponta clorótica (dragão) apresentam o mosqueamento. Para confirmar o mosqueamento compare os dois lados superiores da folha, com a nervura central como referência. 4. se a planta tiver frutos verificar se existem frutos tortos, com coloração irregular, com a columela torta e com feixes vasculares amarelados; 5. observar se a planta apresenta ramos secos; 6. observar se há muita queda de folhas. 80 Figura 1. Sintomas típicos do huanglongbing em plantas de citros: (A, B, C, D, H) plantas com amarelecimento e acentuada queda de folhas; (E) detalhe da folha com sintomas semelhantes a deficiência mineral (D, E) e mosqueamento (I). Frutos apresentando tamanho reduzido, coloração irregular (F), columela torta, sementes abortadas e amadurecimento (Fotos A, B, C, D, E, G: Marcos A. Machado; Foto F: Fundecitrus; Foto I: E.F. Carlos). 81 ETIOLOGIA, TRANSMISSÃO E DIAGNÓSTICO O HLB está associado a pelo menos três bactérias Gram negativas: Candidatus Liberibacter asiaticus, Ca. Liberibacter africanus e Ca. Liberibacter americanus. O termo Candidatus é utilizado para microrganismos não cultiváveis em meios artificiais. No entanto, deve ser alterado em função da confirmação do cultivo e do postulado de Koch com as três espécies dessa bactéria (Sechler et al., 2009). Todas essas bactérias são restritas ao floema e, portanto, podem ser consideradas sistêmicas, isto é, podem circular em todos os órgãos e tecidos da planta. No Brasil a doença está associada a Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) e Candidatus Liberibacter amaricanus (CLam). Ambas bactérias são transmitidas para o floema das plantas através do inseto vetor conhecido como Diaphorina citri, sendo portanto imposta ás plantas quando da alimentação destes insetos. A bactéria pode também ser transmitida por material de propagação vegetativo, como borbulhas e garfos. Embora existam indicações que a bactéria possa ser detectada em sementes, não existe nenhuma evidência de transmissão da doença por sementes. Experimentalmente a bactéria também pode ser transmitida por cuscuta e infecta outras hospedeiras, como tabaco e vinca. Embora ocorra as duas espécies de bactérias no Brasil, tem havido uma significativa prevalência de CLas sobre CLam, sendo que a forma asiática é mais fácil de ser transmitida por enxertia e por D. citri, além de alcançar maiores títulos dentro da planta. Além do mais CLam mostra-se sensível a temperaturas acima de 30 o C. A transmissão da bactéria se dá através do psilídeo Diaphorina citri, um inseto presente na citricultura brasileira desde a década de 1940. O inseto é capaz de adquirir a bactéria mesmo de plantas assintomáticas, sendo suas ninfas mais eficientes na aquisição do que a forma adulta. Uma vez infectado o inseto é 82 capaz de transmitir a bactéria por toda sua vida, uma vez que a bactéria também é capaz de se multiplicar nele. O período de incubação da bactéria na plantas antes que os sintomas sejam evidentes varia em função da idade da planta. Quanto mais jovem ela se contaminar, mais rápido poderão ser observados sintomas. No entanto, admite -se que, em média, o período de incubação pode ser até de 14 meses após a infecção. Em condições controladas através de enxertia com borbulhas contaminadas, os sintomas podem ser observados até seis meses após a enxertia. Em condições de campo, a melhor época para observação dos sintomas é o outono/inverno. Na primavera/verão, o grande volume de brotações novas associada à queda de folhas doentes dificulta a caracterização dos sintomas. Atualmente o diagnóstico mais preciso da bactéria é feito através de reação de polimerase em cadeia (PCR) baseado nas regiões 16S do rDNA, ou em outras regiões genômicas típicas (Coletta Filho et al., 2005) (Figura 2). Apesar da sensibilidade o método de PCR tradicional é um método confirmatório, pois necessita de folhas com sintomas típicos (mosqueamento), nas quais a concentração da bactéria é alta. Variações de PCR, seja por nested-PCR seja PCR quantitativo (qPCR), também se prestam para diagnóstico, no entanto, são extremamente sensíveis, com riscos de contaminação e falsos positivos, além de serem muito mais caros. Antes do desevolvimento de PCR técnicas como cromatografia de camada fina para identificação de produtos da planta, como o ácido gentísico, ou acúmulo de amido foram testados. No entanto, não se prestam para diagnóstico pois não apresentam especificidade suficiente. 83 Figura 2. Padrão de amplificação de rDNA 16S de Candidatus Liberibacter asiaticus por PCR tradicional. A seta indicação a amplificação da primeira detecção dessa bactéria no Brasil em 2004 (Foto: Helvécio Della Coletta Filho). MANEJO E EPIDEMIOLOGIA DO HLB Desde sua primeira detecção em 2004 até o momento fica evidente que para um eficiente controle o HLB é uma doença que deve ser manejada constatemente. Não existe qualquer perspectiva de eliminação dessa doença no Brasil. Embora a legislação preconize a erradicação como forma de controle, ela deve ser feita sempre com o objetivo de reduzir o potencial de inóculo em uma área. Evidentemente que o melhor e mais eficiente método de controle de uma doença é a utilização de varieades resistentes. No entanto, essa opção ainda não existe para o HLB, uma vez que todas as varieades e espécies de citros são igualmente eficientes para multiplicação da bactéria em seus tecidos. Isso parecer se aplicar tanto a variedades copa como porta-enxertos. Existem indicações que Poncirus trifoliata apresenta tolerância ou resistência às bactérias do HLB, mas ainda faltam evidências da aplicação prática dessa informação. Por outro lado, todas as variedades comerciaisde citros apresentam 84 sintomas de HLB, mas esses sintomas nem sempre são aqueles típicos de laranja doce. Tangerinas e pomelos apresentam alta suscetibilidade, enquanto lima ácida Tahiti desenvovlvem sintomas foliares diferentes de laranja, mas os sintomas em frutos são muito semelhantes. Ainda não existam informações sobre o efeito do porta-enxerto no desenvolvimento da doença, muito embora haja consenso de que porta-enxertos que induzam muitas brotações devem favorecer a atração do inseto vetor e, em consequencia, a transmissão da bactéria. O progresso da doença no pomar ocorre tanto por infecção primária (de dentro do pomar) como por infecção secundária (de fora do pomar). Ambas são igualmente importantes no desenvolvimento da doença, mas sobre a infecçãos secundária nem sempre é possível estabelecer um bom plano de manejo do vetor. Em função do conhecimento desenvolvido pela pesquisa nos últimos cinco anos tem sido possível estabelecer um pacote de manejo da doença baseado nos seguintes pontos: - inspeção constante. A legislação preconiza pelo menos quatro inspeções por ano (Instrução Normativa nr. 53 do MAPA), porém frequencias maiores podem ser necessárias de acordo com o grau de contaminação da região. A eficiência de inspeção depende do treinamento da equipe, assim como da idade do pomar e tamanho das plantas. Recomenda-se o uso de plataformas para melhoria da eficiência da inspeção, uma vez que uma equipe a pé pode deixar de observar mais de 40 % de plantas sintomáticas. - eliminação de plantas com sintomas. Deve ser uma constante em todos os talhões. Deve ser destacado que, de acordo com alguns dados de pesquisa, para cada planta sintomática podem existir até cinco outras assintomáticas, o que faz supor que o progresso da doença poderá ser mais rápido do que sua erradicação. De acordo com a IN 53, quando o talhão tiver mais que 28 % de plantas com sintomas, todas as plantas desse talhão deverão ser eliminadas. 85 - controle do vetor. É uma estratégia sempre tentada em doenças transmitidas por vetores. Embora seja utilizada extensivamente, sua eficiência é questionável, principalmente porque nem é possível controlar a infecção secundária. Isto é, nem sempre é possível ter controle sobre o manejo que o vizinho tem em seu pomar. Inseticidas sistêmicos podem ser utilizados com certa eficiência em plantas jovens (até três anos de idade). A freqüência de pulverização deverá em função da taxa de plantas infectadas, muito embora devesse levar em conta a população do vetor. Para monitorar a população do vetor, armadilhas verde-claro (cor das brotações) são mais eficientes do que armadilhas amarelas. - uso de mudas sadias. Essencial para o bom estabelecimento do pomar. Mudas infectadas com HLB praticamente não alcançam um ano de vida. Portanto, mudas provenientes de viveiros credenciados e de matrizes certificadas são essenciais para iniciar um pomar livre de HLB. PESQUISAS SOBRE HLB Embora o HLB seja uma das mais antigas doenças de citros, foi somente com sua introdução no Brasil e nos Estados Unidos que progressos em novos conhecimentos e tecnologia foram feitos. Tanto no Estado de São Paulo como na Flórida houve um forte engajamento da comunidade de pesquisa para atuar em todas as frentes de pesquisa e tecnológica. Evidentemente que significativos progressos já foram feitos em temos de diagnóstico, conhecimento do patógeno, do vetor, manejo, etc. No entanto, falta a ´solução definitiva´, aquela que permitirá à citricultura brasileira continuar sendo competitiva. As principais linhas de pesquisa sobre HLB no Brasil e na Flórida são: - Cultivo da bactéria e fechamento do postulado de Koch; - Uso de repelentes contra o vetor; - Biologia da bactéria e das interações com a planta e o vetor; - Danos em frutos e suco; 86 - Epidemiologia do HLB; - Métodos de transmissão; - Resistência varietal; - Obtenção de transgênicos; - Novas abordagens para diagnóstico; - Uso de imagens espectral para levantamento; - Genoma da planta e da bactéria.; - Controle biológico do vetor; Dentre os grupos envolvidos com P&D no Brasil, incluem: - Centro de Citricultura Sylvio Moreira: biologia da bactéria, biologia molecular das interações, genoma da bactéria, genoma da planta, desenvolvimento de diagnóstico, produção de transgênicos, resistência varietal, etc. - ESALQ/USP: biologia do vetor, semioquímicos. - Fundecitrus: transmissão, epidemiologia, diversidade da bactéria, diagnóstico, etc. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COLETTA FILHO, H.D. ; TARGON, M.L.N.P. ; TAKITA, M.A.; DE NEGRI, J.D. ; AMARAL, A. 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First report of a Huanglongbing-like disease of citrus in São Paulo State, Brazil, and association of a new liberibacter species, "Candidatus Liberibacter americanus", with the disease. Plant Disease, v. 89, p. 107, 2005a. SECHLER, A., L. SCHENZEL, P.; COOKE, S.; DONNUS, N.; THAVEECHAI, E.; POSTNIKO, A.L.; STONE, W.L.; SCHNEIDER, V.D.; DAMSTEEG; SCHAAD, N.W. Cultivation of Candidatus Liberibacter asiaticus, Ca. L. africanus, and Ca. L. americanus associated with huanglongbing. Phytopathology, v. 99, n. 5, p. 480-486, 2009. 88 CAPÍTULO 8 MICROSCOPIA ELETRÔNICA EM FITOSSANIDADE Jaime Maia dos Santos¹ e Pedro Luiz Martins Soares¹ UNESP/Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Departamento de Fitossanidade. Via de acesso Prof. Paulo Donato Castellane s/n, CEP 14884.900 Jaboticabal, SP ¹Bolsista 1D do CNPq, jmsantos@fcav.unesp.br INTRODUÇÃO O nosso mundo sensorial é primordialmente um mundo visual. Pela nossa visão obtemos muito mais informações ao nosso redor que pelos demais sentidos. O olho humano pode “resolver” objetos que estejam separados por até 0,1 mm de distância, se houver suficiente diferença de contraste. Por exemplo, dois pontos brancos sobre um cartão preto, a 0,1 mm um do outro, ainda poderiam ser vistos como entidades distintas em face do grande contraste. Se fossem escuros, não poderiam ser vistos como objetos distintos com a vista desarmada. A invenção e o aperfeiçoamento das lentes de aumento e dos microscópios, bem como o desenvolvimento de técnicas de preparação de amostras, ampliaram as fronteiras da nossa visão e foram, em grande parte, a base do progresso da ciência que experimentamos nas últimas décadas, notadamente na área biológica. O estudo da ultraestrutura celular só foi possível graças ao advento do microscópio eletrônico e à melhoria das técnicas de preparação das amostras. Muitas das nossas concepções sobre a morfologia de certos organismos, sobre a organização de tecidos e funções celulares foram radicalmente alteradas. O 89 nosso conhecimento sobre a estrutura e reprodução dos vírus e a divisão dos seres vivos em procariotos e eucariotos são relevantes contribuições da microscopia eletrônica. Face ao pronto reconhecimento das potencialidades da microscopiaeletrônica para as diferentes áreas do conhecimento, a partir do final da década de 1930, nenhuma outra ferramenta de pesquisa experimentou tão rápido avanço em toda a história da ciência quanto os microscópios eletrônicos (Grimstone, 1977; Postek Junior et al, 1980). ALGUNS CONCEITOS a) Microscopia fotônica – diz respeito à microscopia que utiliza a luz visível como a energia para iluminação do espécime. É o termo atualmente empregado para denominar a tradicional “microscopia óptica comum” ou “microscopia de luz”. O termo é uma alusão ao fóton, partícula da luz visível. b) Microscopia eletrônica – diz respeito à microscopia que utiliza um feixe de elétrons para iluminar o espécime. c) Fotografia - é a arte de grafar uma imagem utilizando a luz visível. d) Fotomicrografia – é uma imagem grafada com o auxílio de um microscópio fotônico (= microscópio óptico composto). e) Eletromicrografia de transmissão – é uma imagem grafada com um microscópio eletrônico de transmissão. f) Eletromicrografia de varredura - é uma imagem grafada com um microscópio eletrônico de varredura. g) Microfotografia – é o produto final da técnica de microfilmagem, a exemplo do que fazem os bancos microfilmando os cheques que são emitidos pelos seus clientes. Comparativamente, o microscópio eletrônico de varredura (MEV) foi inventado por último, mas rapidamente tornou-se muito popular entre os tipos já estabelecidos, quais sejam, o microscópio fotônico (MF) e o microscópio eletrônico de transmissão (MET). Suas aplicações se estendem à eletrônica, à 90 medicina, à biologia e à física (Postek Junior et al., 1980). Embora o MET e o MEV representem conquistas espetaculares, eles não substituem o MF. Ao contrário, cada tipo de microscópio tem seus méritos e deméritos, dependendo do campo de aplicação. Por exemplo, espécimes vivos podem ser observados ao MF, a exemplo do fitonematóide alimentando-se numa raiz, ilustrado na Figura 1 (Fonte: Lucas et al., 1985). Figura 1. Fotomicrografia de Xiphinema sp. alimentando-se numa raiz de cebola. Em um microscópio eletrônico, usualmente, o evento ilustrado na Figura 1 não poderia ser observado nem documentado, uma vez que nesses equipamentos somente espécimes fixados podem ser observados. Os microscópios eletrônicos e o MF são, portanto, parceiros e não competidores. Se uma alta resolução e uma grande profundidade de foco não são requeridas para o exame de determinado espécime, um MF é o equipamento recomendado. Se um alto poder de resolução é requerido, 91 recomenda-se a utilização de um MET. Nesse caso, o espécime deverá ter uma espessura menor que 1 m. Para isso, são necessários equipamentos especiais (ultramicrótomos) e muita habilidade do usuário no preparo da amostra. Partículas de um vírus transmitido por um nematóide, por ex., como exibido na Figura 2, ilustra tal situação. O MEV, por outro lado, propicia uma resolução muitas vezes maior que o MF e com uma profundidade de campo muito superior, porém menor que o MET. Como podem ser observados espécimes inteiros, a preparação da amostra é muito mais simples que no caso do MET. Além disso, o MEV proporciona profundidade de campo muito maior, o que possibilita a observação e registro de imagens tridimensionais do material examinado (Figura 3). PODER DE RESOLUÇÃO As limitações do MF, notadamente quanto ao poder de resolução, foram as principais motivações para o desenvolvimento dos microscópios eletrônicos. Nosso objetivo, ao utilizarmos um microscópio qualquer é observarmos uma quantidade de detalhes maior do que podemos ver com a vista desarmada. A ampliação é simplesmente um meio de alcançar esse objetivo, mas será inútil se a imagem obtida não revelar mais detalhes do que podemos ver sem o equipamento auxiliar. Quando dizemos que um microscópio nos dá, por exemplo, 1000x de aumento, isso não nos informa absolutamente nada sobre a quantidade de detalhes que o citado equipamento pode nos proporcionar. A riqueza de detalhe que pode ser obtida por um microscópio é medida pelo PODER DE RESOLUÇÃO. O limite do poder de resolução é a menor separação na qual dois pontos podem ser vistos como entidades distintas. Portanto, quanto menor o valor do poder de resolução, maior será a quantidade de detalhes que se pode observar. 92 Figura 2. Eletromicrografias de transmissão de partículas de vírus de planta que podem ser transmitidos por nematóides. A) Nepovirus (Arabis Mosaic Virus) transmitido por nematóides longidorídeos <http://image.fs.uidaho.edu/vide/genus016.htm>. B) Tobravirus (Tobacco Rattle Virus) transmitido por nematóides tricodorídeos < http://image.fs.uidaho.edu/vide/genus030.htm>. Barras das escalas = 200 nm. Figura 3. Eletromicrografia de varredura ilustrando a profundidade de campo obtida ao MEV. A) Seção transversal de um ramo de planta de fumo inoculada com suspensão de Xilella fastidiosa. B) Grãos de pólen de sibipiruna (Caesalpinia peltophoroides). 93 Dos estudos de Ernest Abbe, na segunda metade do século XIX (Postek Junior et al., 1980), obteve-se a conhecida equação de Abbe que, matematicamente, expressa o limite da resolução de um sistema óptico: d = 0,612 / n. sen onde: d = poder de resolução = comprimento de onda da energia utilizada para iluminação do sistema n = índice de refração do meio entre o espécime e a lente frontal da objetiva = ângulo ilustrado na Figura 4A 0,612 = uma constante. O valor n.sen é também chamado de abertura numérica (AN) da objetiva. As objetivas para uso com óleo de imersão proporcionam a melhor resolução. O maior valor da A.N. (n.sen ) dessas objetivas é cerca de 1,4. A luz visível possui um comprimento de onda em torno de 0,5 m. Substituindo-se esses valores na equação de Abbe, obtém-se um valor aproximado para o poder de resolução de 0,2 m. Esse é o melhor valor (menor) do poder de resolução obtido com o MF (Postek Junior et al., 1980). Se usarmos luz visível de comprimento de onda mínimo (0,45 m), ainda assim, não obteríamos melhoria significativa. A luz ultravioleta ( = 0,30 m), nas melhores condições, pode proporcionar um poder de resolução de 0,1 m. Esse valor representa o limite da resolução que se obteve com um microscópio fotônico. Dificuldades de ordem prática, entretanto, tais como o fato de a luz ultravioleta não ser satisfatoriamente transmitida pelo vidro, além de outras, tornaram o microscópio de ultravioleta um instrumento superado, se bem que 94 ainda é útil à citoquímica, pois ácidos nucléicos, por exemplo, absorvem seletivamente luz ultravioleta de determinado comprimento de onda, o que permite sua identificação e localização na célula (Jeol, s.d.) . Figura 4. Diagrama representativo do funcionamento de três tipos de microscópios. A) Microscópio fotônico. B) Microscópio eletrônico de transmissão.C) Microscópio eletrônico de varredura (Fonte: Jeol, s.d.). A equação de Abbe indicava que os microscopistas tinham chegado às fronteiras das possibilidades do MF quanto à resolução. Melhorias só poderiam ser introduzidas se outra fonte de iluminação de comprimento de 95 onda menor fosse utilizada. Então, considerou-se o uso de uma fonte de elétrons, do que resultou o desenvolvimento do microscópio eletrônico. Se assumirmos um cumprimento de onda de elétrons igual a 0,0054 nm (dependendo do potencial de aceleração do microscópio), o ângulo de abertura = 90 o e o índice de refração do vácuo igual a 1, obtemos, pela equação de Abbe, um valor do poder de resolução (calculado) igual a 0,21 nm. Comparando-se esse valor com o valor teórico obtido para o MF, concluímos que a resolução (teórica) do ME é cerca de 1000x melhor. O primeiro microscópio desse tipo (MET) foi publicamente demonstrado por Max Knoll e Ernest Ruska em 1931, em Berlin (Meek, 1976).SÚMULA HISTÓRICA DA MICROSCOPIA ELETRÔNICA Em 1897, Thompson demonstrou a existência dos elétrons. Logo no início do século XX, foi constatado que um feixe eletrônico pode ser defletido por um campo magnético. Essas descobertas levaram ao desenvolvimento das lentes eletromagnéticas, por Busch, em 1926. Já em 1924, de Broglie havia proposto que os elétrons tinham um comprimento de onda muito curto. Esse conceito foi demonstrado por Davisson e Germer em 1927. Stintzing, em 1929, elaborou um descrição teórica do MEV, mas Knoll e Ruska construíram um MET primeiro, em 1932. A demonstração da teoria do MEV deu-se em 1935, por Knoll, mas foi Von Ardenne que construiu a primeira unidade, em 1938. No ano seguinte, o primeiro MET foi comercializado, enquanto que a produção comercial do MEV só foi iniciada em 1965, pela Cambridge Instrument Co., Ltd., na Inglaterra. O lançamento comercial do MEV foi um sucesso imediato tendo, inclusive, ganho o Prêmio para Tecnologia , daquele ano, oferecido pela Rainha (Posteck Junior et al., 1980). Do exposto, nota -se que da época em que o primeiro MEV foi construído, até o início de sua produção comercial e, por conseguinte, sua ampla utilização nas pesquisas 96 biológicas, demandou um período de 27 anos. Esse foi o período gasto no desenvolvimento das técnicas de preparação das amostras. PREPARAÇÃO DE ESPÉCIMES PARA A MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA Não existem argumentos contra o fato de que a preparação do espécime é a parte mais importante na microscopia eletrônica de varredura. De uma amostra adequadamente preparada, pode-se obter eletromicrografias de alta qualidade, mesmo se utilizarmos uma máquina da década de 60. Por outro lado, se a amostra não foi preparada adequadamente, nem uma máquina de última geração poderá proporcionar-nos imagens sequer razoáveis. A complexidade operacional das máquinas, ao contrário do que se poderia pensar, já que elas são cada vez mais sofisticadas, tem sido minimizada. Em pouco tempo, aprende-se a operar qualquer uma delas. A preparação dos espécimes, entretanto, é um processo complexo, pois a natureza do material determina o processo a ser utilizado (Hayat, 1970. Embora existam técnicas aparentemente padronizadas, descritas para o processamento de material de origem animal ou vegetal, essas técnicas só devem ser vistas como uma orientação geral. A prática tem mostrado que muitos detalhes da preparação de uma amostra não podem ser extrapolados para outra, nem mesmo entre espécies de um mesmo gênero. Por exemplo, um método considerado clássico para preparação de nematóides de galha (Meloidogyne spp.) não proporciona resultados igualmente satisfatórios para todas as espécies do gênero. Em geral, a seqüência para preparação de espécimes biológicos inclui: 1. Limpeza dos espécimes 2. Fixação 3. Desidratação 4. Secagem 97 5. Montagem sobre um porta-espécime metálico 6. Metalização do espécime 7. Observação e documentação LIMPEZA DO ESPÉCIME O MEV é mais comumente usado para a observação de detalhes estruturais da superfície de espécies biológicos. Por conseguinte, tudo que diz respeito ao estado da superfície do espécime, especialmente quanto a sua integridade e limpeza, deverá ser considerado no processo de preparação. Materiais biológicos podem ser encontrados cobertos por substâncias diversas tais como certos mucos, sais ou partículas estranhas do ambiente em volta que, se não forem cuidadosamente removidas, irão obstruir detalhes da superfície do espécime. Vários enfoques têm sido dados à prevenção de materiais contaminantes, incluindo-se desde simples lavagem em água, solução salina ou tampões, até métodos mais elaborados de limpeza como ultra-som ou, ainda, métodos enzimáticos. Na prática, recomenda-se que cada interessado recorra à literatura na busca de um método que tenha sido empregado com sucesso na preparação de uma amostra semelhante a sua. No caso de situações inéditas, faça as adaptações necessárias a partir de um método bem sucedido numa situação mais próxima. Antes, examine seu espécime ao estereoscópio. Procure informações sobre detalhes estruturais da superfície da amostra e de suas estruturas física e química. Essas informações não apenas auxiliam na elaboração do protocolo de preparação mais adequado como também irão ser úteis na interpretação dos resultados. FIXAÇÃO A fixação é o processo pelo qual se tenta obter a imobilização de todas as moléculas que compõem a amostra, preservando a estrutura fina das células e tecidos, tornando-os "imunes" a alterações e distorções durante as etapas 98 subseqüentes da preparação. É, sem dúvida, a operação mais crítica de todo o processo de preparação de material biológico (Eisenback, 1991). Uma adequada fixação irá proporcionar às células e tecidos, em nível ultraestrutural, uma aparência mais próxima quanto possível do estado in vivo. Usualmente, consideram-se dois tipos de fixação: a fixação química e a mecânica. A fixação química pressupõe a utilização de substâncias para matar e fixar o tecido, enquanto que, na fixação mecânica, utiliza-se do congelamento rápido para se obter a estabilidade das estruturas de interesse. As substâncias utilizadas na fixação química são chamadas geneticamente de fixadores e são agrupadas em duas categorias principais, fixadores coagulativos e não coagulativos (Hayat, 1970). Até o advento do microscópio eletrônico, os fixadores mais comuns eram coagulativos. Isso porque, mesmo atuando por um mecanismo de microprecipitação, o aspecto granuloso das estruturas fixadas escapava à resolução do microscópio fotônico. O ganho em cerca de mil vezes na resolução do microscópio eletrônico, em relação à microscopia fotônica (=microscopia de luz), mostrou que esses fixadores não são adequados para a maioria dos estudos em microscopia eletrônica. Formaldeído é um clássico fixador coagulativo muito útil à microscopia fotônica. Na microscopia eletrônica, sua utilização é praticamente restrita a imunocitoquímica (Grimstone, 1977). Alguns fixadores não coagulativos preservam a estrutura e o conteúdo celular muito próximo do estado in vivo. A qualidade da fixação obtida com esse tipo de fixador foi primeiramente confirmada na microscopia eletrônica de transmissão. Por isso, passaram a ser rotineiramente usados na microscopia eletrônica de varredura. Glutaraldeído e tetróxido de ósmio são os fixadores não coagulativos mais usados. Além de não promoverem a coagulação do conteúdo celular, esses fixadores usualmente formam ligações cruzadas com as 99 moléculas que compõem o espécime, contribuindo para a sua estabilidade estrutural. Vários outros fatores, além do próprio fixador, influenciam acentuadamente a qualidade da fixação. Entre esses, são citados a temperatura, o pH, a velocidade de penetração do fixador e o balanço iônico. Cada um desses fatores exercerá maior ou menor influência sobre a fixação, dependendo do fixador utilizado e do próprio material em processo de preparação. No processo de fixação, pressupõe-se que o fixador irá simular, para o tecido fixado, um ambiente o mais próximo do normal (o estado in vivo) quanto possível. A concentração do fixador é, portanto, de particular importância. A experiência já demonstrou que a preparação para o MEV requer fixadores mais isotônicos que a preparação para o MET, tendo em vista evitar o choque osmótico nas camadas superficiais do espécime, já que essas são as áreas de interesse (Hayat, 1970). Por isso, recomenda-se que sejam escolhidos, criteriosamente, não apenas o fixador em determinada concentração, mas também a solução-tampão adequada. A manutenção do ambiente normal das células do espécime requer que o fixador em uso seja aplicado em uma temperatura adequada para o espécime e que seu pH seja mantido durante a fixação. Mudanças no pH,durante o processo, podem resultar em drásticas mudanças nas células, pois afetam diretamente as proteínas (Postek Junior et al., 1980). Na prática, os fixadores mais utilizados em microscopia eletrônica de varredura são glutaraldeído e o tetróxido de ósmio. Material de origem animal, geralmente, é fixado em glutaraldeído a 3%, em solução de cacodilato de sódio (ou fosfato de sódio) 0,1 M e pH 7,2 a 7,4 no refrigerador (em torno de 5 - 8 o C). Outros fixam a 37 o C. Material de origem vegetal, usualmente, é fixado em glutaraldeído a 3%, em solução-tampão de cacodilato de potássio 0,05 M e pH 7,2 a 7,4 no refrigerador. Outros o fazem à temperatura de 28 o C. O tempo de fixação pode variar de 15 minutos a 15 horas, ou mais. Salienta -se que a 100 fixação de material vegetal não deve ser processada em solução-tampão contendo sais sódicos, uma vez que a célula vegetal não transporta o sódio. Além disso, material vegetal geralmente demanda mais tempo para a fixação que material de origem animal (Eisenback, 1991). Após a fixação inicial em glutaraldeído, o material deverá ser lavado cinco a seis vezes consecutivas na solução tampão pura, em um intervalo de 15 minutos. Não se recomenda a lavagem por período de tempo mais prolongado, nem mesmo a manutenção do espécime no glutaraldeído por um período de tempo maior que o necessário para fixação, visto que esse fixador atua mais sobre proteínas, ligando-se ao grupamento amino. Moléculas de lipídeos, praticamente, não são estabilizadas por essa substância. A manutenção da amostra por um intervalo de tempo muito prolongado na solução fixadora, ou mesmo a lavagem excessiva após a fixação, poderá remover moléculas de lipídeos não fixadas. Após a lavagem na solução tampão pura, o espécime deverá ser pós- fixado em tetróxido de ósmio a 2%, na mesma solução tampão e à mesma temperatura, por 1 ou 2 horas, no mínimo. Em um período aproximado de 1 a 2 horas de exposição ao tetróxido de ósmio, os materiais biológicos geralmente tornam-se pretos. Em seguida à pós-fixação, a amostra é novamente lavada como no caso anterior e então submetida à desidratação. DESIDRATAÇÃO Materiais biológicos freqüentemente são muito ricos em água, sendo muitas vezes, coletados em ambientes aquáticos. Nos tecidos, as água mantém a turgescência celular e participa da estrutura de certas proteínas, entre outras funções. A remoção da água contida no espécime é indispensável, visto que a coluna do microscópio opera em alto vácuo. A volatilização da água em seu interior traria sérios danos à máquina e/ou à amostra. A máquina poderá ser danificada pela contaminação da coluna, enquanto que a topografia da amostra 101 pode ser seriamente distorcida. Além disso, salienta-se que os elétrons são partículas dotadas de massa. Qualquer colisão de elétrons com moléculas de ar, ou vapores de água dentro da coluna seria danosa ao funcionamento do microscópio. Portanto, a remoção da água da amostra a ser examinada é out ra etapa muito importante no processo de preparação. A desidratação, sem danos à estrutura do espécime, requer que o processo seja lento e gradual. Usualmente, é feita com álcool etílico (ou acetona), utilizando-se da seguinte série gradual: 30; 50; 70; 80, 90, 95 e 100 %. Material de origem animal é mantido de 5 a 20 minutos em cada uma dessas soluções, enquanto que material vegetal pode demandar até 8 horas. O processo deve ser executado a frio (em torno de 5 o C) sendo que o último passo (álcool 100%) deverá ser repetido duas vezes, à temperatura ambiente. Se uma razão fortuita obrigar a interrupção do processo de desidratação, a amostra poderá ser retida em álcool 70%, no refrigerador. A água que ainda permanece na amostra, após a desidratação, será removida no processo de secagem (Posteck Junior et al., 1980; Eisenback, 1991). SECAGEM DO ESPÉCIME As forças que decorrem da tensão superficial são os maiores obstáculos a serem vencidos na preparação de biológicos para observação ao MEV. Todas as alterações observadas na superfície de uma passa de uva, por exemplo, decorrem da ação dessas forças. São tão elevadas que seriam suficientes para quebrar a corda de um piano. A grande maioria dos materiais biológicos, se expostos ao ar, estariam sujeitos a sérias distorções por ação das forças de tensão superficial. Alguns materiais, tais como pólen, ossos, exoesqueletos de alguns insetos e outros, possuem uma estrutura muito rígida e baixo teor de umidade. Materiais com essas características podem ser secos ao ar, sem que apresentem distorções 102 apreciáveis. Na maioria dos outros casos, entretanto, a secagem requer a adoção de métodos e equipamentos especiais. A secagem em nitrogênio líquido (“Freeze drying”) ainda é um método muito utilizado para espécimes delicados. O espécime é rapidamente congelado, geralmente em um meio líquido, e o gelo é sublimado do espécime em baixa temperatura e alto vácuo. Quando o gelo é completamente vaporizado, retorna-se a amostra à temperatura ambiente, em um estado seco. Vários líquidos e equipamentos já foram sugeridos para esse tipo de secagem. São citados como desvantagens do método: 1) A formação de cristais de gelo pode distorcer ou destruir detalhes estruturais da superfície do espécime; 2) A adição de substâncias crioprotetoras pode prevenir a formação de cristais de gelo, mas também pode, por si só, produzir alterações indesejáveis sobre a amostra; 3) O tempo requerido para secagem de uma única amostra pode ser longo demais. Em face disso, métodos alternativos têm sido pesquisados (Hayat, 1970). A secagem ao ponto crítico é o método cada vez mais utilizado na maioria dos laboratórios. Trata-se de um método simples e mais barato que o anterior (usa-se CO2, comparativamente mais barato que nitrogênio líquido). O método baseia-se no seguinte princípio: quando um líquido em equilíbrio com seu próprio vapor são aquecidos em um ambiente confinado, a temperatura crítica é alcançada, na qual, a densidade da fase líquida é idêntica à da fase gasosa. A pressão sob a qual a substância pode existir como um gás em equilíbrio com o líquido na temperatura crítica é chamada pressão crítica. O binômio pressão crítica/temperatura crítica, no qual o fenômeno ocorre, é definido como ponto crítico. Acima do ponto crítico não há tensão superficial, porque não existe distinção entre líquido e gás. O que existe é um fluído de densidade variável. Se controlarmos a temperatura, a pressão e a massa de um fluído em um volume fixado podemos, acima do ponto crítico, transformá-lo de um líquido em um gás na ausência de forças de tensão superficial. Se agora 103 retornarmos à temperatura e pressão normais, teremos promovido a secagem da amostra. As máquinas utilizadas nesse processo são chamadas secadores de ponto crítico e existem várias marcas e modelos no mercado (Postek Junior et al., 1980). Usualmente, o solvente a ser removido de um espécime biológico em preparação para microscopia eletrônica de varredura é a própria água. Sua remoção pela técnica de ponto crítico, em sua forma mais simples, seria a utilização da pressão e temperatura críticas da própria água. Entretanto, de acordo com os dados da Tabela 1, os valores desses parâmetros para a água são excessivamente altos, em se tratando de materiais biológicos. Além disso, a água, próximo do ponto crítico, poderia solubilizar muitos constituintes orgânicos e inorgânicos da amostra. Em função dos baixos valores da pressão e temperatura críticas, sua disponibilidade e baixo custo, o dióxido de carbono é o preferido (Eisenback, 1991). Tabela 1. Pressão crítica e temperatura crítica de algumas substâncias. Substância crítica Pressão crítica Temperatura (Atm) o C Água 218,3 374,1 Dióxido de carbono 72,9 31,0 Etanol 63,0 243,0 Freon 13 (Clorotrifluorometano) 38,2 28,9Freon 116 (hexafluoretano) 29,4 19,7 Propano 42,0 96,8 Fonte: Posteck Junior et al. (1980). 104 A amostra contida em um recipiente adequado, após o último passo da desidratação, é transferida para a câmara de secagem do secador de ponto crítico, contendo um volume de álcool absoluto (ou acetona) suficiente para cobri-la. Essa transferência deverá ser muito rápida de modo a não permitir a secagem parcial da amostra sob ação do ar. Fecha-se hermeticamente a câmara e promove-se o seu resfriamento até cerca de 5 o C. Abre-se lentamente a válvula de admissão de CO2 líquido, até o preenchimento da câmara. Então, abre-se completamente a válvula de admissão de CO2. A seguir, abre-se a válvula de saída da mistura de CO2 com álcool (ou acetona) e monitora-se a remoção do álcool absoluto contido na câmara em mistura com CO2. Quando não mais se detectar a presença de álcool, em mistura com CO 2 liberado, fecha-se a válvula de saída de CO2 e permite-se que todo o volume da câmara seja preenchido com CO2 puro. Então, fecha-se a válvula de admissão. A partir desse ponto, o processo é controlado de acordo com as peculiaridades do funcionamento da máquina em uso. A amostra deverá ser mantida nas condições ligeiramente acima do ponto crítico (em torno de 32 o C e 1.100 psi) por 4 minutos. Então, promove-se a descompressão lenta da câmara, abrindo-se a válvula de saída de CO2 (estado gasoso). Quando a pressão da câmara atingir o equilíbrio com a pressão atmosférica (valor zero no manômetro), abre-se a câmara e retira-se a amostra seca em condições de ser montada. Se a montagem não for feita de imediato, a amostra deverá ser armazenada sob baixo vácuo em dessecador, contendo sílica ou outro agente dessecante. MONTAGEM DA AMOSTRA As amostras são montadas sobre porta-espécime metálicos de tamanho e forma variáveis de acordo com a marca e o modelo do microscópio utilizado. Nos modelos da JEOL, geralmente, são utilizados cilindros metálicos (latão ou alumínio) de aproximadamente 10 mm de diâmetro por 10 mm de altura. 105 A amostra é fixada com fita adesiva de material condutivo (cobre ou alumínio) disponíveis no mercado (ou fita adesiva de face dupla). Caso não utilize um adesivo de material condutivo de prata ou carbono sobre os bordos da fita adesiva, deve ser aplicado uma pasta condutiva de prata ou carbono, tendo em vista a neutralização de sua ação isolante. A amostra é então fixada sobre o cilindro com a superfície de interesse voltada para cima. Embora o microscópio seja dotado de um dispositivo que possibilita a orientação da amostra em quase todas as direções, recomenda-se que a sua fixação sobre o porta-espécime seja feita de modo a facilitar a observação. Caso a superfície de interesse seja a extremidade de uma estrutura filiforme (região labial dos nematóides vistas de topo) aplica-se um suporte, sobre o qual repousaria a extremidade de interesse, formando um ângulo de inclinação com a superfície do porta-espécime. Como suporte para montagem de nematóides, geralmente se utiliza uma pequena peça de fio de cabelo. METALIZAÇÃO Os materiais biológicos geralmente são maus condutores de eletricidade e calor (Hayat, 1970). Usualmente não poderão ser observados ao MEV, a menos que sejam transformados em materiais eletricamente condutivos. A cobertura desses materiais com um fina camada (cerca de 35 nm) de ouro ou uma liga de ouro-paládio é o meio utilizado para solucionar esse problema. Essa cobertura, além de tornar os materiais biológicos condutivos, melhora a emissão de elétrons secundários, os quais compõem o sinal usado no processo de formação da imagem da superfície do espécime. Como anteriormente mencionado, se o feixe de elétrons incidir sobre um espécime não condutor, irá conferir a esse espécime uma carga negativa que não pode ser dissipada. Isso causará o fenômeno chamado descarga (“charge - up”). A cobertura metálica do espécime irá torná-lo, juntamente com o adesivo e o porta-espécime, um corpo condutor único que, conectado ao fio-terra do 106 equipamento, irá tornar a descarga um fenômeno negligível. Embora essa metalização possa ser obtida por via química, na prática, utilizam-se de máquinas que promovem a “vaporização” do outro ou da liga de ouro -paládio sobre o espécime. Várias marcas e modelos de metalizadores são disponíveis no mercado. As amostras montadas sobre os porta-espécimes são transferidas para a câmara de metalização formada por uma campânula de vidro transparente. O disco de ouro é depositado sobre o cátodo dentro da câmara. Quando se submete a câmara a um vácuo relativamente baixo (0,15 a 0,2 torr) e a uma voltagem de 1200V (5 a 10 mA), as moléculas de ar remanescentes na câmara irão ionizar-se, produzindo íons positivos e elétrons. Pela ação da passagem da corrente pelos eletrodos, os elétrons são atraídos para o ânodo e os íons positivos para cátodo sobre o qual foi depositado o disco de ouro ou ouro - paládio. O bombardeamento do disco metálico pelos íons irá remover partículas do material que formarão uma nuvem dentro da câmara. A deposição dessas partículas sobre o espécime irá promover a sua cobertura com um filme do metal contido no disco. A espessura da camada é controlada em função do tempo de cobertura. Após esta operação, a amostra, finalmente, está pronta para observação ao MEV. ALGUMAS TÉCNICAS DE PREPARAÇÃO DE NEMATÓIDES 1. Padrões Perineais As técnicas descritas por Eisenback (1991) são clássicas e proporcionam resultados satisfatórios para todos os tipos de preparação. Contudo, resultados similares podem ser obtidos com procedimentos mais simples, em alguns casos. Tal é o caso da preparação de padrões perineais de Meloidogyne spp. pela técnica descritas por Santos & Maia (1997). Consiste no seguinte: 107 1. Segmentos de raízes com galhas, de no máximo 10 mm, são fixados em glutaraldeído a 3%, em tampão de fosfato de potássio a 0,05 M e pH 7,2 a 7,4, por um período superior a 48 horas, a cerca de 8 o C (em geladeira). 2. A seguir, são lavados na solução tampão pura e parcialmente dissecados, ao estereoscópio, até se descobrir a região posterior de fêmeas ou outras estruturas internas nas raízes de interesse. 3. Os segmentos são lavados mais quatro ou cinco vezes consecutivas no tampão puro e pós-fixados em tetróxido de ósmio a 2 %, no mesmo tampão e mesma temperatura, por cerca de 10 a 12 horas. 4. São novamente lavados cinco a seis vezes consecutivas no tampão puro, em um intervalo de 15 minutos, e desidratados a frio, mantendo a série gradual de álcool etílico ou acetona na geladeira (30, 50, 70, 80, 90, 95, 100, 100 e 100 %), 20 a 30 minutos em cada passo. O álcool ou acetona de certa concentração é aplicado a amostra e o recipiente é mantido na geladeira. Os três passos na concentração de 100 % devem ser feitos assim: coloca-se o primeiro passo de 100 % gelado e mantém-se o recipiente na geladeira. O segundo passo deverá ser feito colocando -se o álcool 100 gelado e mantendo-se o recipiente sobre o balcão. No terceiro passo, coloca-se álcool 100 % `a temperatura ambiente e o recipiente é mantido sobre o balcão. 5. Efetua-se a secagem em secador de ponto crítico. 6. Monta-se os espécimes com a estrutura de interesse voltada para cima. 7. Efetua-se a metalização. 8. Observa-se e documenta-se ao MEV em 15kV. As vantagens desse método são: 1) não se submete as fêmeas ao ácido láctico; 2) as fêmeas não são cortadas; 3) como são menos manuseadas, estão menos sujeitas a artefatos; 4) a fixação em glutaraldeído preserva os espécimes em melhores condições; 5) é muito mais fácil de ser executado que os métodos 108 tradicionais envolvendo o corte de fêmeas; 6) permite a observação concomitante de outros detalhes da interação patógeno-hospedeiro. 2. Espécimes Vermiformis Proceda do seguintemodo: 1. Obtenha a suspensão de nematóides vivos. 2. Preencha 3/4 do volume de um vidro tipo penicilina, ou similar, com água filtrada (não utilizar água deionizada nem destilada). 3. "Pesque" os nematóides um a um e transfira-os para o vidro contendo água (o maior número possível pois, usualmente, muitos são perdidos). 4. Tampe o vidro e agite-o manualmente por cerca de 5 minutos para limpá-los. 5. Transfira-os novamente, um a um (para evitar partículas de sujeira), para outro vidro similar, contendo apenas 10 a 20 gotas de água. 6. Coloque o vidro na geladeira a cerca de 4 oC, por cerca de 20 a 30 minutos, para os nematóides ficarem relaxados. 7. Preencha o vidro com solução fixadora de glutaraldeído a 3%, em tampão de cacodilato de sódio ou fosfato de sódio, ou potássio a 0,05 a 0,1 M e pH 7,2 a 7,4 gelada (cerca de 2 o C) e mantenha-o na geladeira por um período de 48 horas ou, preferencialmente, mais (os nematóides não podem voltar a se movimentar; caso contrário ficarão todos distorcidos). 8. Depois desse período no glutaraldeído, se preciso for (criconematídeos é obrigatório), submeta o vidro com os nematóides ao ultra -som "banho" por cerca de 1 ou 2 minutos. 9. Transfira os nematóides para uma câmara feita com cápsula "beem" utilizada para inclusão de espécimes com resina para ultramicrotomia. 10. Lave os nematóides por cinco vezes consecutivas na solução tampão pura, em um intervalo de 15 minutos. 109 11. Feche a câmara e transfira-a para um vidro de boca larga. Adicione algumas gotas de tetróxido de ósmio a 2% no mesmo tampão, EM CÂMARA DE EXAUSTÃO DE GASES, e mantenha-o na geladeira por cerca de 10 a 12 horas. 12. Remova o tetróxido de ósmio com uma pipeta de Pasteur, trabalhando na câmara de exaustão de gases, e coloque-o num recipiente contendo cerca da metade de seu volume preenchido com óleo vegetal (imediatamente, o tetróxido reage com óleo e inativa-se). Lave os nematóides por duas vezes com tampão puro, ainda na câmara, e coloque o produto da lavagem no vidro contendo o descarte de tetróxido. Então, trabalhando no balcão, lave mais três ou quatro vezes consecutivas no tampão puro num intervalo de cerca de 10 minutos. 13. Efetue a desidratação como descrito no item 1. 14. Seque a amostra em secador de ponto crítico. 15. Monte os nematóides, utilizando um fio de cabelo como calço para a extremidade anterior. 16. Metalize 17. Observe em 15kV e documente as estruturas de interesse. 3. Preparação de Cistos de Fitonematóides Uma técnica simples e eficaz para preparação de cistos inteiros e cones vulvares foi publicada por Santos (1994). A técnica pode ser útil, também, quando não se dispõe de um secador de ponto crítico. Nematóides vermiformes e esporos de fungos micorrízicos podem ser eficientemente preparados como descrito a seguir: 1. Fixe cistos cheios de ovos (cistos viáveis) em formalina a 4 - 5 %, por cerca de 72 horas em vidro tipo penicilina ou similar. 110 2. Submeta os cistos em suspensão no vidro ao ultra-som banho por 2 a 3 minutos. 3. Pesque os cistos inteiros um a um com um estilete de ponta em "U" fechado e transfira-os para um vidro tipo BPI contendo a solução I de Seinhorst (1959) . 4. Conclua a infiltração dos cistos em glicerina pelo método de Seinhorst (1959). 5. Transfira alguns cistos para uma placa de Petri de plástico e corte -os ao meio para observação do cone vulvar. 6. Transfira alguns cones e cistos inteiros para uma placa de Petri forrada com papel de filtro. 7. Mantenha-a numa estufa a 39-40oC por 1 a 2 horas. 8. Monte cistos inteiros e cones. 9. Metalize-os. 10. Observe-os e faça a documentação ao MEV operando-o em 15kV. 4. Preparação de Estiletes Removidos dos Nematóides Estilete e outras estruturas esclerotizadas de nematóides tais como espículos podem ser removidos e preparados para o MEV pela técnica descrita por Eisenback (1991): 1. Prepare uma lâmina com um anel feito com esmalte de unha incolor, de modo a formar um "poço". 2. Fixe por um canto, no centro do anel, um pedaço de lamínula de tamanho menor que a superfície útil do porta-espécime. 3. Coloque uma gota de hipoclorito de sódio a 0,01% sobre o pedaço de lamínula dentro do anel. 4. Transfira um nematóide para a gota ou corte um espécime um pouco abaixo dos nódulos basais, sobre uma placa de Petri de plástico e transfira a extremidade anterior para a gota. 111 5. Com um estilete muito fino maneje a poção do nematóide dentro da gota, ao estereoscópio com ampliação de 60 a 80 X, sobre o pedaço de lamínula, de modo a desalojar o estilete. Este, quando é removido do corpo do nematóide é facilmente aderido ao pedaço de lamínula. 6. Acrescente uma gota de formalina a 2 %, recém preparada, a cada minuto, por alguns minutos. 7. Esgote a mistura formalina-hipoclorito e acrescente outra gota de formalina. 8. Deixe o estilete na formalina por 5 a 10 minutos. 9. Drene a formalina e preencha, novamente com formalina. 10. Drene a formalina e coloque a lâmina para secar dentro de um dessecador por cerca de 10 a 12 horas. 11. Marque a posição do estilete no pedaço de lamínula com uma pequena peça triangular de uma fita adesiva tipo durex. 12. Remova o pedaço de lamínula e prenda-o ao porta-espécime com a pasta condutiva. 13. Faça a metalização e observe-o ao MEV em 15kV. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS EISENBACK, J.D. Preparation of nematodes for scanning electron mycroscopy. In: NICKLE, R. W. Manual of agricultural nematology. New York: Marcel Dekker Inc., 1991, p. 87-96. GRIMSTONE, A.V. O microscópio eletrônico em biologia. 2. ed. São Paulo: E.P.U./EDUSP, 1977. 70p. HAYAT, M.A. Principles and techniques of electron microscopy. New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1970, v.1. 411p. JEOL. A guide to scanning microscopy observation. Tokyo: JEOL LTD., s.d. 35p. POSTEK, N.T., HOWARD, K.S., JOHNSON, A.H. MICHAEL, K.L. Scanning microscopy: a student´s handbook. Burlington: Ladd Research Industries Inc., 1980. LUCAS, G.B.; CAMPBELL, C.L.; LUCAS, L.T. Introduction to plant diseases: identification and management. Westport: The AVI Publishing Company Inc., 1985. 313p. MEEK, G. A. Practical electron microscopy for biologists . 2. ed. New York: John Willey & Sons, 1976. 528p. 112 SANTOS, J.M. dos. A new technique for preparing whole cysts of cyst nematodes for scanning electron microscopy. Fitopatologia Brasileira, v. 19, p. 579-580, 1994. SANTOS, J.M. dos, MAIA, A.S. A SEM improved technique for studying host -pathogen interaction of sedentary nematodes and for documentation of perineal pattern of Meloidogyne spp. Acta Microscopica, v. 6, p. 562-63, 1997. SEINHORST, J. W. A rapid method for the transfer of nematodes from fixative to anhydrous glycerin. Nematologia, v. 4, p. 67-69, 1959. 113 View publication statsView publication stats https://www.researchgate.net/publication/286930073