Aula 6 - EPIDEMIOLOGIA DE DOENÇAS DE PLANTAS

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Alta Floresta/MT 
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1. INTRODUÇÃO 
Epidemiologia: 
 
 é o "estudo das epidemias e dos fatores que as 
influenciam“. 
 
Em uma conceituação mais complexa: 
 
 “estudo do progresso da doença em dada população 
de plantas susceptíveis, dos fatores que afetam o seu 
desenvolvimento e a evolução do patógeno.” 
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O que é uma epidemia e endemia? 
 Epidemia: refere-se ao "aumento da doença numa 
população de plantas em intensidade e/ou extensão, isto é, 
um aumento na incidência-severidade e/ou um aumento 
na área geográfica ocupada pela doença”. 
 
 Endemia: é a presença permanente da doença em uma dada 
região geográfica (país, estado, cidade), porém sem estar 
em expansão (patógeno e hospedeiro estão em constante 
interação e equilíbrio). 
 
 Uma doença endêmica pode se tornar epidêmica 
(favorecimento da multiplicação e dispersão do patógeno) 
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Os principais objetivos da epidemiologia: 
 
 a) estudar a evolução das doenças em populações do hospedeiro; 
 
 b) avaliar os prejuízos absolutos e relativos causados pelas doenças 
nas culturas; 
 
 c) avaliar os efeitos simples e as interações entre resistência do 
hospedeiro, medidas sanitárias, uso de fungicidas e outras medidas 
de controle das doenças; 
 
 d) avaliar a eficiência técnica e econômica das medidas de controle 
em cada etapa sobre os agroecossistemas; 
 
 e) estabelecer estratégias de controle das doenças e aperfeiçoá-las 
para a proteção das culturas. 
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2. ELEMENTOS DE UMA EPIDEMIA 
 Para uma doença de planta se desenvolver em proporções epidêmicas, 
é necessário que ocorra uma perfeita interação entre uma população 
de plantas suscetíveis, uma população de patógenos virulentos e 
agressivos, sob condições ambientais favoráveis. 
 
 Qualquer modificação em um desses fatores provocará uma redução na 
intensidade da doença ou de sua taxa de desenvolvimento. 
 
 O homem pode auxiliar no início e no desenvolvimento de epidemias 
através de suas atividades. 
 
 A interferência humana pode paralisar ou retardar o início e 
desenvolvimento de epidemias pelo uso de medidas apropriadas de 
controle. 
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 O triângulo da doença, que descreve a interação de componentes da 
doença, necessita ser expandido para incluir a influência do tempo e 
do homem. 
 
 A quantidade de cada um dos 3 componentes da doença e suas 
interações no desenvolvimento da doença são influenciados por um 
quarto componente: o tempo. 
 
 
 O efeito do tempo no progresso da doença evidencia-se quando 
 se considera a importância da época do ano (condições climáticas e o 
estádio de crescimento quando o hospedeiro e o patógeno podem 
coexistir), 
 a duração e a frequência de temperatura e pluviosidade favorável, 
 o tempo de aparecimento dos vetores, 
 a duração do ciclo de infecção de uma doença particular, entre outras. 
 
INTERAÇÃO DOS COMPONENTES DE EPIDEMIAS DE 
DOENÇAS DE PLANTAS 
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 O desenvolvimento de doenças em plantas cultivadas é também 
grandemente afetado por um quinto componente: o homem. 
 
 
 Pelas práticas silviculturais, de controle químico e biológico 
utilizadas, o homem afeta a quantidade de inóculo primário e 
secundário disponível para atacar plantas. 
 
 Pode atuar na disseminação da doença, por meio de tratos 
silviculturais e alterações no ambiente que pode criar condições 
favoraveis para desenvolvimento do patógeno. 
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 Hospedeiro, patógeno e ambiente são 
representados por cada lado de um triângulo, 
 
 o tempo é representado por uma linha 
perpendicular partindo do centro do triângulo e 
 
 o homem como o pico do tetraedro, no qual a 
base é o triângulo e a altura é o comprimento de 
tempo. 
 
 Neste sentido, o homem interage bem como é 
influenciado por cada um dos outros quatro 
componentes de uma epidemia e, portanto, 
incrementa ou decresce a magnitude da 
epidemia. 
Interação dos fatores envolvidos em epidemias de doenças de plantas 
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2.2 TIPOS DE EPIDEMIAS 
• Explosiva – Ocorre um aumento rápido na intensidade da 
doença 
• Tardívoga – A intensidade do aumento da doença é lento 
• Progressiva – A epidemia tem um crescimento em 
extensão 
• Pandemia - refere-se a epidemia progressiva que ocupa 
uma área extremamente grande 
 
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Doenças monocíclicas Doenças policíclicas 
Plantas infectadas durante o ciclo 
da cultura não servem de fonte de 
inóculo para novas infecções no 
mesmo ciclo 
Plantas infectadas durante o ciclo 
da cultura servem de fonte de 
inóculo para novas infecções no 
mesmo ciclo 
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3. CONDIÇÕES QUE AFETAM O DESENVOLVIMENTO DE 
EPIDEMIAS 
 
3.1 Fatores do Hospedeiro 
 
3.2 Fatores do Patógeno 
 
3.3 Fatores do Ambiente 
 
3.4 Outros fatores 
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3.1 Fatores do Hospedeiro 
 
 Vários fatores internos e externos de plantas hospedeiras 
exercem importantes funções no desenvolvimento de 
epidemias, dentre os quais se destacam: 
 
 Níveis de resistência genética ou suscetibilidade do 
hospedeiro, 
 
 O grau de uniformidade genética das plantas hospedeiras, 
 
 O tipo de cultura e a idade da planta hospedeira. 
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Níveis de resistência genética ou suscetibilidade do hospedeiro 
 
 Quanto maior a suscetibilidade do hospedeiro, maior a possibilidade da 
ocorrência de epidemias em presença de patógeno virulento e 
condições ambientais favoráveis. 
 
Grau de uniformidade genética das plantas hospedeiras 
 
 Quanto maior a uniformidade genética do hospedeiro, maior a 
possibilidade da ocorrência de epidemias. 
 
 Quando plantas hospedeiras geneticamente uniformes, principalmente 
em relação a genes associados com a resistência a doenças, são 
cultivadas em grandes áreas, existe uma grande probabilidade de uma 
nova raça do patógeno aparecer e infectar seu genoma, resultando 
numa epidemia. 
 
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Tipo de cultura 
 Em culturas anuais, como feijão, arroz, milho, algodão e hortaliças, as 
epidemias desenvolvem muito mais rapidamente (normalmente em poucas 
semanas) que em cultivos perenes, como as de essências florestais. 
 
Idade da planta hospedeira 
 Plantas mudam em sua suscetibilidade às doenças com a idade. 
 
 Em algumas combinações patógeno-hospedeiro, por exemplo, 
tombamentos de plântulas causadas por Rhizoctonia solani, os hospedeiros 
(ou suas partes) são suscetíveis somente durante o estádio inicial de 
crescimento, tornando-se resistentes no estádio adulto (resistência adulta). 
 
 Com várias doenças, como ferrugens e infecções virais, partes de plantas 
são resistentes à infecção enquanto são muito jovens, tornando-se mais 
suscetíveis posteriormente em seu crescimento, e depois tornam-se 
novamente resistentes quando atingem o estádio adulto. 
 
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3.2. Fatores do Patógeno 
 
 Os principais fatores do patógeno que influenciam no 
desenvolvimento de epidemias incluem: 
 
 nível de virulência e agressividade, 
 
 quantidade de inóculo próximo ao hospedeiro, 
 
 tipo de reprodução, 
 
 ecologia e modo de disseminação. 
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Nível de virulência e agressividade 
 
 A virulência de um isolado de determinado patógeno também 
está associada à quantidade de doença induzida no hospedeiro, 
ou seja, quanto maior a intensidade da doença, mais virulento o 
isolado. 
 
 A agressividade está associada à velocidade no aparecimento dos 
sintomas da doença, ou seja, quanto mais agressivo for 
determinado isolado, mais rápido será o aparecimento dos 
sintomas. 
 
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Quantidade de inóculo próximo ao hospedeiro 
 
 Quanto maior a quantidade de propágulos do patógeno(células bacterianas, esporos ou esclerócios fúngicos, ovos de 
nematóides, plantas infectadas por vírus, etc.) dentro ou 
próximo das áreas cultivadas com as plantas hospedeiras, maior 
quantidade de inóculo chegará ao hospedeiro e com maior 
rapidez, aumentando muito as chances de uma epidemia. 
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Tipo de reprodução 
 
 Patógenos que possuem alta capacidade de reprodução, incluindo alta 
produção de inóculo e ciclos de vida curto, mas sucessivos, 
características de patógenos policíclicos (ex.: fungos causadores de 
ferrugens, míldios e manchas foliares), têm capacidade de causar 
grandes e freqüentes epidemias. 
 
 O que normalmente não acontece com patógenos que não formam 
ciclos de vida sucessivos, característica de patógenos monocíclicos (ex: 
fungos causadores de murchas vasculares e carvões). 
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 Ecologia e modo de disseminação do inóculo 
 
 Patógenos que produzem seu inóculo na superfície de partes aéreas de 
hospedeiros (ex: fungos causadores de ferrugens, míldios e manchas 
foliares), têm capacidade de dispersar esse inóculo facilmente e a várias 
distâncias. 
 
 Resultado: epidemias mais frequentes e sérias do que aqueles que se 
reproduzem dentro da planta (ex: fungos e bactérias que infectam o 
sistema vascular, fitoplasmas, vírus e protozoários) ou que necessitam 
de vetores para a sua disseminação. 
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3.3. Fatores do Ambiente 
 
 A presença numa mesma área de plantas suscetíveis e patógenos 
virulentos nem sempre garantem numerosas infecções e, muito menos, 
o desenvolvimento de uma epidemia. 
 
 Afeta a disponibilidade, estádio de crescimento e suscetibilidade do 
hospedeiro. 
 Pode afetar a sobrevivência, a taxa de multiplicação, a esporulação, a 
distância de disseminação do patógeno, a taxa de germinação dos esporos 
e a penetração. 
 
 Pode afetar o número e a atividade de vetores do patógeno. 
 
 As variáveis ambientais que mais afetam o desenvolvimento de epidemias 
de doenças de plantas são: 
 a umidade 
 temperatura. 
 
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Umidade 
 Umidade abundante, prolongada ou frequente, é fator predominante no 
desenvolvimento da maioria das epidemias causadas por fungos, bactérias e 
nematóides, pois facilita a reprodução e a disseminação da maioria dos 
patógenos. 
 
 Em alguns casos, no entanto, fitopatógenos habitantes do solo, como Fusarium 
e Streptomyces, são mais severos em climas secos. 
 
 Doenças causadas por esses patógenos raramente se transformam em 
grandes epidemias. 
 
 Alta umidade do solo é importante para certos fungos como Phytophthora e 
Pythium. 
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 Temperatura 
 
 Epidemias são em geral favorecidas por temperaturas mais altas ou 
mais baixas que a faixa ótima de temperatura para a planta, pois 
reduzem o nível de resistência do hospedeiro. 
 
 Estas plantas tornam-se fracas e predispostas à doença, uma vez que o 
patógeno permanece vigoroso e mais forte que o hospedeiro. 
 
 Temperaturas também reduzem a quantidade de inóculo de fungos, 
bactérias e nematóides que sobrevivem a invernos rigorosos, ou de 
vírus e fitoplasmas que sobrevivem a verões muitos quentes. 
 
 
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 O efeito mais comum da temperatura em epidemias, no entanto, 
é sobre o patógeno durante as fases: 
 
 de germinação de esporos, 
 eclosão de nematóides, 
 penetração no hospedeiro, 
 crescimento ou reprodução, colonização e esporulação. 
 
 
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Fertilidade do solo 
 
 A nutrição mineral das plantas, governada pela disponibilidade de 
nutrientes no solo, tem sido um dos fatores mais estudados com 
relação à suscetibilidade e resistência de plantas a doenças. 
 
 Certos patógenos infectam mais severamente plantas subnutridas e 
outros preferem plantas vigorosas. 
 
3.2. Outros fatores 
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Luminosidade 
 
 A qualidade e quantidade de luz disponível ao hospedeiro afeta a fotossíntese e, 
consequentemente, as reservas nutritivas, afetando também a sua reação a uma 
determinada doença. 
 
pH 
 
 O pH influencia tanto as plantas como os patógenos. Se um pH desfavorecer a 
planta, poderá favorecer o patógeno. 
 
 Em geral, os fungos desenvolvem-se bem numa faixa de pH entre 4.5 a 6.5, 
enquanto bactérias preferem de 6.0 a 8.0. 
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 Seleção e preparo do local de plantio 
 
 Seleção do material de propagação 
 
 
Atividade humana 
 Práticas silviculturais 
 Introdução de novos patógenos 
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4. QUANTIFICAÇÃO DE DOENÇAS 
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4.1. Importância 
 A quantificação de doenças de plantas, também 
denominada fitopatometria, visa avaliar os sintomas 
causados pelos agentes patogênicos nas plantas e seus 
sinais (estruturas do patógeno associadas aos tecidos 
doentes). 
 
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4.2. Principais objetivos 
 
a) Estudar a prevalência e importância das doenças na cultura 
 
b) Determinar danos ou perdas de rendimento 
 
c) Comparar a eficiência de fungicidas 
 
d) Determinar a época de aplicação de fungicidas 
 
e) Avaliar a resistência de genótipos aos patógenos no melhoramento 
 
 
f) Estudar o progresso da doença ou de epidemias (primeiros sintomas, curvas de 
desenvolvimento ou evolução da doença) 
 
g) Elaborar modelos de previsão de doenças. 
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4.3. Métodos de quantificação de doenças 
 
 As doenças podem ser quantificadas por: 
 
Métodos diretos de avaliação dos sintomas e sinais, como: 
incidência, severidade, intensidade; 
 
Métodos indiretos, como a determinação da população do 
patógeno, sua distribuição espacial, seus efeitos na produção 
(danos e/ou perdas). 
 
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4.3. Métodos de quantificação de doenças 
 4.3.1. Métodos diretos 
 
 A quantificação das doenças é baseada na avaliação 
dos sintomas e sinais, através da proporção de tecido 
doente, sendo realizada pelos seguintes parâmetros: 
 
 :: Incidência 
 :: Severidade 
 :: Intensidade 
 
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 A – Incidência: 
 
 é o método quantitativo mais comum de medição de doença por ser 
fácil e rápido, sendo obtido pela da contagem de plantas doentes ou 
órgãos doentes, através do número e/ou porcentagem (frequência) 
de folhas, folíolos, frutos, ramos infectados, sem levar em 
consideração a quantidade de doença em cada planta ou órgão 
individualmente. 
 
 As avaliações de incidência podem ser feitas de diferentes formas, 
como nos exemplos a seguir: 
 
 - Tombamento de plântulas – "stand" de plântuls sobreviventes; 
 - Plantas com e sem podridão do colo de A. niger patogênicos 
em testes de patologia de sementes; 
 
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 B - Severidade: é um método quantitativo e qualitativo, que 
procura determinar a porcentagem da área de tecido doente 
(sintomas e/ou sinais visíveis), através da medição direta da área 
afetada, com medidores de área em computador ou não, chaves 
descritivas, diagramáticas, medição automática e sensores 
remotos. 
 
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 C – Intensidade: 
 
 Significa o quanto intensa é a doença ou quão doente está a 
planta. 
 
 É um parâmetro satisfatório para avaliar a intensidade de 
doenças, pois a correlação é alta entre incidência e severidade, 
pelo fato da doença afetar a planta toda. 
 
 Numa epidemia de doenças foliares deve-se levar em 
consideração que, quando a incidência é elevada (maioria das 
plantas com sintomas), a evolução da doença dá-se quase que 
exclusivamente pelo aumento do número e tamanho das 
lesões (severidade). 
 
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 As avaliações de intensidade/severidade podem ser feitas de 
diferentes formas: 
 
 I - Medição direta dos sintomas da doença, através da 
contagem do número de lesões, medição de seu diâmetro, 
cálculoda área infectada por folíolo [Si= No médio de lesões/ 
folíolo x (diâmetro médio das lesões/2) x 3,1416] e índice de 
infecção (I%=Si x 100 / S total). 
 
 II - Medição visual dos sintomas da doença - os patologistas 
usam a fotocélula humana (olho) para estimar as intensidades 
através da medição de áreas doentes e valores de infecção. 
 
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Mancha foliar causada por de Hainesia lythri 
36 
%
 D
o
e
n
ç
a
 
Tempo 
Curva de progresso 
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 Usando esses princípios, as medições visuais da intensidade das doenças 
podem ser feitas através do uso de chaves descritivas, classes de intensidade, 
diagramas padrões (James, 1971) ou escalas diagramáticas. 
 
 a) Chaves descritivas ou classes de severidade da doença – 
 
 são escalas arbitrárias com certo número de graus ou notas para 
quantificar as doenças. 
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Ex.: manchas nos tecidos foliares 
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 Para a determinação da nota média e o índice de doença 
(variando de 0 a 100%) das doenças da parte aérea (segundo as 
escalas de notas apresentadas anteriormente, podem ser 
utilizadas as equações abaixo: 
 Nota média = n1 x 1 + n2 x 2 + n3 x 3 + n4 x 4) / N. 
 Índice de doença (%) = (n1 x 0 + n2 x 25 + n3 x 50 + n4 x 100) / N, 
onde: 
 n1, n2, n3 e n4 = número de folíolos da amostra com as notas 1, 2, 3 
e 4; 
 N = total de folíolos da amostra 
 
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4.3.2. Métodos indiretos de avaliação de doenças 
 
 A quantificação de determinadas doenças onde os sintomas 
observados nas plantas são de redução de vigor, enfezamento ou 
diminuição da produção torna-se difícil através de métodos 
diretos. 
 
 Nestes casos são empregados métodos indiretos, como a 
determinação da população do patógeno, sua distribuição 
espacial, seus efeitos na produção (danos e/ou perdas), a 
desfolha causada. 
 
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4.3.2. Métodos indiretos de avaliação de doenças 
  a) Indexação e técnicas sorológicas - para muitas viroses, a 
presença do agente causal não está relacionada com a presença 
de sintomas visíveis. 
 
 Para a avaliação dessas doenças são utilizadas técnicas como: 
 
- Indexação, procedimento utilizado para a detecção de vírus com 
o auxílio de plantas indicadoras. 
- Técnicas sorológicas, como o teste imuno-enzimático de alta 
sensibilidade, conhecido por ELISA, usadas para quantificar as 
partículas virais presentes no hospedeiro. 
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 b) A contagem de indivíduos, para o caso de nematóides, por 
métodos específicos, envolvendo amostragem de solo e raízes, 
serve para orientar as medidas de controle a serem empregadas 
ou estimar os danos causados por esses organismos. 
 
 c) A distribuição espacial das doenças causadas por fungos 
disseminados pelo ar é também um método indireto, que visa 
medir a quantidade de esporos presentes na atmosfera capaz de 
causar infecção, com o auxílio de diferentes armadilhas caça-
esporos. 
 
 
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 d) A desfolha é outro método indireto de medir as 
consequências das doenças de plantas. Pode ser estimada pela 
contagem direta nas plantas (folhas que caíram e remanescentes 
na planta) ou por estimativas visuais de porcentagem de desfolha 
nas plantas ou na área de plantio. 
 
 
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