Aula Epidemiologia 2009 [Modo de Compatibilidade]

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS
DISCIPLINA FITOPATOLOGIA II 
EPIDEMIOLOGIA
Profa : Adriana Teramoto
2009
O QUE É EPIDEMIOLOGIA?
� É o estudo das epidemias e dos fatores que as
influenciam.
�É a ciência da doença em populações (Vanderplank,
1963).1963).
� É o estudo de populações de patógenos em
populações de hospedeiros e da doença resultante desta
interação, sob a influência do ambiente e da
interferência humana (Kranz, 1974).
EPIDEMIOLOGIA - DUAS FACES DISTINTAS
� Face acadêmica
�Melhor compreensão da estrutura e
comportamento das doenças no campo.comportamento das doenças no campo.
� Face aplicada
� Otimizar as estratégias de controle de doenças.
OBJETIVOS DA EPIDEMIOLOGIA
� Estudar a evolução das doenças em populações do
hospedeiro;
� Avaliar os prejuízos causados pelas doenças nas culturas;
� Avaliar os efeitos simples e as interações entre resistência
do hospedeiro, medidas sanitárias, uso de fungicidas edo hospedeiro, medidas sanitárias, uso de fungicidas e
outras medidas de controle das doenças;
� Avaliar a eficiência técnica e econômica das medidas de
controle;
� Estabelecer estratégias de controle das doenças e
aperfeicoá-las para a proteção das culturas.
� A quantidade de doença no campo é determinada
pelo balanço entre dois processos opostos: infecção e
remoção.
� Infecção: aparecimento de novas infecções e lesões.
PRINCÍPIO BÁSICO DA EPIDEMIOLOGIA
� Remoção: tecido infeccioso é removido com o
envelhecimento das lesões e não formammais esporos.
� Ocorrem concomitantemente.
População do patógeno interagindo com a população 
do hospedeiro, sob a influência do ambiente e do 
homem.
Patossistema selvagem Patossistema agrícola
O QUE É 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”
� Epidemiologia estuda não somente doenças que aumetam
mas também doenças que diminuem.
� Epidemia explosiva - aumento rápido em intensidade.
� Epidemia tardígrava - aumento lento em intensidade.
� Epidemia poliética - epidemias que levam anos para
mostrar significativo aumento na intensidade de doença.
EPIDEMIAS
mostrar significativo aumento na intensidade de doença.
�Epidemia progressiva - aumento em extensão.
� Pandemia - epidemias progressivas que ocupam uma
área de tamanho quase continental.
� Endemia - é uma doença sempre presente numa
determinada área, sem estar em expansão, quando se
considera um período de tempo relativamente longo, o
período infecção-remoção é neutro.
ENDEMIA
�Modificação do microclima - surto epidêmico.
� Epidemia cíclica - ocorre periodicamente
EPIDEMIA E ENDEMIA
� Níveis de organização
ONDE SITUA A EPIDEMIOLOGIA DENTRO DO 
CONTEXTO DAS CIÊNCIAS BIOLÓGICAS?
� Processo epidemiológico monocíclico.
� Cada ciclo do patógeno constitui uma infecção.
� Um ciclo do patógeno durante o ciclo do hospedeiro.
PROCESSOS EPIDEMIOLÓGICOS
� Juros simples.
� Fusarium oxysporum, Verticillium spp., Sclerotinia
sclerotiorum
Fusarium oxysporum Verticillium sp.
Sclerotinia sclerotiorum
�Processo epidemiológico policíclico.
� Patógeno completa vários ciclos durante o ciclo da
cultura.
PROCESSOS EPIDEMIOLÓGICOS
� Os esporos produzidos durante o ciclo cultural
também atuam como inóculo.
� Juros compostos - juros rendem juros.
� Ferrugens e míldios
Ferrugens
Míldios
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - HOSPEDEIRO
� Níveis de resistência genética ou suscetibilidade do
hospedeiro.
� Plantio da cultivar Tatu de amendoim na Zona da
Mata de PernambucoMata de Pernambuco
� Alta suscetibilidade - mancha preta
(Cercosporidium personatum) e ferrugem (Puccinia
arachidis).
� Plantio cultivar BR-1 - resistente.
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - HOSPEDEIRO
� Grau de uniformidade genética das plantas
hospedeiras.
�Maiores taxas de desenvolvimento de epidemias
geralmente ocorre em cultivos propagados
vegetativamente, as taxas intermediárias em cultivos
auto-polinizados e taxas baixas em cultivos de
polinização cruzada.
� Populações naturais apresentam grande
variabilidade genética - taxas muito lentas.
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - HOSPEDEIRO
� Tipo de Cultura
� Culturas anuais: feijão, arroz, milho, algodão e
hortaliças - epidemias desenvolvem mais rapidamente.hortaliças - epidemias desenvolvem mais rapidamente.
� Cultivos perenes: fruteiras e essências florestais
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - HOSPEDEIRO
� Idade da planta hospedeira
� Tombamento de plântulas causados por Rhizoctonia
solani, os hospedeiros são suscetíveis somente durante o
estádio inicial de crescimento.estádio inicial de crescimento.
� Ferrugens e infecções virais - as plantas são resistentes
à infecção enquanto jovens, tornando-se suscetíveis
posteriormente, e depois tornam-se novamente
resistentes quando adulta.
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - HOSPEDEIRO
� Idade da planta hospedeira
� Infecções de flores ou frutos por Botrytis e Glomerella, e em
todas as infecções pós-colheita, partes das plantas são
resistentes durante o estádio de crescimento e na fase inicial
do estádio adulto, mas tornam-se suscetíveis próximo a
maturação.
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - HOSPEDEIRO
� Idade da planta hospedeira
� Requeima da batata (Phytophthora infestans) e pinta preta
do tomateiro (Alternaria solani) - suscetível nos estádios
novos, relativa resistência no início do estádio adulto e
novamente suscetibilidade após a maturação.
� Nível de virulência e agressividade
� Virulência está associada à quantidade de doença
induzida no hospedeiro, ou seja, quanto maior a
intensidade da doença, mais virulento o isolado.
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - PATÓGENO
intensidade da doença, mais virulento o isolado.
� 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.
� Quantidade de inóculo próximo ao hospedeiro
�Maior quantidade de propágulos do patógeno: células
bacterianas, esporos e escleródios fúngicos, ovos de
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - PATÓGENO
bacterianas, esporos e escleródios fúngicos, ovos de
nematóides, plantas infectadas por vírus, etc.
�Maior quantidade de inóculo chegará ao hospedeiro e
commaior rapidez.
� Tipos de reprodução
� Patógenos monocíclicos
� Patógenos policíclicos
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - PATÓGENO
� Ecologia e modo de disseminação do inóculo
� Inóculo produzido na superfície de partes aéreas do
hospedeiro
� Inóculo produzido dentro da planta
� Umidade
� Umidade abundante, prolongada ou frequente:
orvalho, chuva ou umidade relativa.
� Facilita o desenvolvimento de epidemias causadas
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - AMBIENTE
� Facilita o desenvolvimento de epidemias causadas
por fungos, bactérias e nematóides.
�Epidemias causadas por vírus e fitoplasmas são apenas
indiretamente afetadas pela umidade, no que se refere ao
efeito sobre a atividade do vetor.
� Umidade
� Fitopatógenos habitantes do solo:
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - AMBIENTE
� Fusarium e Streptomyces - climas secos
� Phytophthora e Pythium - alta umidade do solo.
� Temperatura
� Epidemias são em geral favorecidas por
temperaturasmais altas ou mais baixas que a faixa
ótima de temperatura para a planta, pois reduzem o
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - AMBIENTE
ótima de temperatura para a planta, pois reduzem o
nível de resitência do hospedeiro.
� Fases de germinação de esporos, eclosão de
nematóides, penetração no hospedeiro, crescimento
ou reprodução, colonização e esporulação.
� Temperatura
� No solo, baixas temperaturas reduzem a absorção
de nutrientes e, consequentemente, a planta
permanece subdesenvolvida, facilitando a ação de
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - AMBIENTE
permanece subdesenvolvida, facilitando a ação de
patógenos, principalmente dos causadores de
tombamentos.
� Luminosidade
� A qualidade e quantidade de luz disponível ao
hospedeiro afeta a fotossíntese e, consequentemente, as
reservas nutritivas, afetando também a sua reação a
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - AMBIENTE
reservas nutritivas, afetando também a sua reação a
uma determinada doença.
� pH do solo
� Fungos - pH entre 4.5 a 6.5. Fusarium e Verticillium
ataca algodoeiro com pH abaixo de 7,0.
� Bactérias - pH entre 6.0 a 8.0
� Fertilidade do solo
� Alto teor de nitrogênio tendem a aumentar a
suscetibilidade.
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - AMBIENTE
suscetibilidade.
� Altas concentrações de potássio reduzem a
suscetibilidade.
� Seleção e preparo do local de plantio
� Campos mal drenados e, consequentemente, com
aeração do solo deficiente, favorecem o desenvolvimento
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - HOMEM
aeração do solo deficiente, favorecem o desenvolvimento
de epidemias.
� Histórico da área
� Seleção do material de propagação
� Sementes, mudas e outros materiais propagativos
contaminados com patógenos aumentam a
quantidade de inóculo inicial dentro do campo,
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - HOMEM
quantidade de inóculo inicial dentro do campo,
favorecendo o desenvolvimento de epidemias.
� Introdução de novos patógenos
� Hospedeiro - evolui para resistência a estes
patógenos.
� Práticas culturais
�Monocultura contínua;
� Grandes áreas plantadas com mesma variedade;
� Altos níveis de fertilização nitrogenada;
FATORES QUE AFETAMO DESENVOLVIMENTO
DE EPIDEMIAS - HOMEM
� Altos níveis de fertilização nitrogenada;
�Manutenção de restos culturais no campo;
� Plantio adensado;
� Irrigação excessiva;
� Injúrias pela aplicação de herbicidas;
� Outras práticas culturais inadequadas.
� Intensidade de doença: quantidade de doença numa
população de plantas.
� Incidência de doença: é a porcentagem de plantas ou
PATOMETRIA OU QUANTIFICAÇÃO DE 
DOENÇAS
� Incidência de doença: é a porcentagem de plantas ou
orgãos doentes em uma população.
� Severidade de doença: é a porcentagem da área ou de
volume de tecido doente.
� Objetivos
� Estudar o desenvolvimento de epidemias
� Avaliar a resistência de cultivares
� Comparar a eficiência de fungicidas
PATOMETRIA OU QUANTIFICAÇÃO DE 
DOENÇAS
� Determinar o “timing” de aplicação de um fungicida
� Determinar perdas de produção devido a doença
� Verificar o efeito de práticas culturais
� De nada adiantaria conheceria o patógeno de uma
planta se não fosse possível quantificar os sintomas
por ele causados (Amorim, 1995).
EXEMPLOS DE DOENÇAS ONDE SE AVALIA
INCIDÊNCIA
EXEMPLOS DE DOENÇAS ONDE SE AVALIA
SEVERIDADE
Ferrugem do eucalipto
Ferrugem do cafeeiro
ESCALAS DESCRITIVAS PARA AVALIAÇÃO DE 
DOENÇAS
Utilizam chaves com certo número de graus para quantificar
doenças. Cada grau deve ser apropriamente descrito ou
definido.
Imprecisas: levemente, moderado e severo (subjetivos)
São representações ilustradas de uma série de plantas
ou partes de plantas com sintomas em diferentes níveis
de severidade.
ESCALAS DIAGRAMÁTICAS PARA AVALIAÇÃO DE 
DOENÇAS
São mais fáceis de serem utilizadas por representarem os sintomas
típicos das doenças em diferentes intensidades e mostrar a distribuição
proporcional da área foliar.
ESCALAS DIAGRAMÁTICAS PARA AVALIAÇÃO DE 
DOENÇAS
Problema associado às escalas diagramáticas é o tamanho das folhas.
Escala diagramática na avaliação da severidade da 
Antracnose em vagens de feijão
Escala diagramática na avaliação da severidade da 
queima-foliar do inhame
Escala diagramática na avaliação da severidade da 
mancha bacteriana do eucalipto
ANÁLISE DE IMAGENS DE VÍDEO POR 
COMPUTADOR
� Este sistema consiste na obtenção da imagem de uma
amostra com câmera de vídeo;
� Transferência desta imagem para microcomputador� Transferência desta imagem para microcomputador
através de um conversor;
� Análise da imagem gerada com avaliação das áreas
sadia e doente.
SENSORIAMENTO REMOTO
� Conjunto de técnicas capaz de propiciar informações
de um objeto sem que haja contato físico com este
objeto.
� Propriedades radiantes de tecido de plantas sadias� Propriedades radiantes de tecido de plantas sadias
diferem daqueles tecidos de plantas doentes.
� Tecidos infectados apresentam menor reflectância na
região do infravermelho (comprimento de onda maior
que 0,7 µm) quando comparados com tecidos sadios.
MÉTODOS INDIRETOS DE AVALIAÇÃO DE 
DOENÇAS
� A avaliação direta de doenças é difícil de ser realizada
quando os sintomas observados na planta envolvem
apenas redução de vigor, diminuição de produção ou
enfezamento.enfezamento.
� Vírus - técnicas de diagnose, como indexação do
vírus em plantas indicadoras ou técnicas serológicas.
� Nematóides - amostragem de solo e raízes com
posterior extração e contagem de indivíduos.
ACURÁCIA E PRECISÃO
Acurácia: refere-se à proximidade dos valores quantificados 
em uma amostra em relação aos valores verdadeiros.
Preciso e acurado Preciso e não acurado Impreciso e não acurado 
Precisão: refere-se a repetibilidade dos valores associados à 
amostra, com a menor variação possível entre si. 
Ilusão causada pela presença de muitas lesões de tamanho
pequeno. Ambas as folhas têm a mesma intensidade de
doença (severidade = 20%), mas a folhas da esquerda
aparenta mais doente.
ACUIDADE VISUAL
É proporcional ao logaritmo da intensidade do estímulo.
O estímulo proporcionado pelos sintomas de uma doença
deve crescer exponencialmente para que a vista humana
consiga diferenciá-lo.
SISTEMA DE PREVISÃO DE DOENÇAS
� É uma ferramenta utilizada no manejo integrado de
doenças de plantas para auxiliar na tomada de decisão
sobre a necessidade ou não de se adotar medida de
controle, em função da possibilidade de ocorrer um surto
da doença (Barreto et al., 2004).
� Importância econômica da cultura
� Fatores limitantes
�Medida de controle
� BLITECAST - requeima do tomateiro e da batateira
QUANT
Utiliza imagens obtidas via scanner ou câmeras digitais
para quantificar a proporção ou área foliar, sadia ou doente.
Orgãos: caule, raízes, pecíolos, sementes, pólen.
Quant utiliza cinco procedimentos de processamento de
imagens:imagens:
Limiar preto e branco;
Seleção de cores por pallete;
Seleção de cores por intervalo de coordenadas de
sistemas de cores (RGB ou HSV);
Seleção de cores por amostragem de cores; e
Seleção de cores pormeio de funções discriminantes
Várias aplicações:
Estimativa de área foliar sadia e doente;
Suporte para o desenvolvimento de escalas
diagramáticas;
Quantificação de área com cobertura vegetal no
solo;
QUANT
solo;
Estimação de índice de área foliar;
Determinação de número, área de lesões e de
pústulas;
Estimação de área de raízes (permite a
quantificação de áreas necróticas nas raízes; e
Quantificação de severidade de sarna em tubérculos
de batata.QUANT
QUANT
VALIDAÇÃO DE ESCALAS DIAGRAMÁTICAS