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FITOPATOLOGIA AGRÍCOLA Prof. Cleilson Uchôa Carga Horária: 80 horas N° de créditos: 4 • Capacitar o aluno na identificação de microrganismos patogênicos. • Identificar os diferentes grupos de doenças. • Desenvolver conhecimentos e habilidades para realizar diagnose de doenças de plantas. • Avaliar incidência e severidade de doenças. • Identificar as principais doenças de culturas de importância econômica. • Quantificar doenças. • Capacitar ao aluno à realização do manejo integrado. 2 OBJETIVO 1. Histórico e importância da fitopatologia; 2. Agentes causais de doenças bióticas e abióticas; 3. Sintomatologia e diagnose de plantas; 4. Ciclo de relações patógeno-hospedeiro; 5. Doenças das principais culturas de importância regional; 6. Epidemiologia; 7. Fisiologia do parasitismo; 8. Princípios gerais de controle; 9. Métodos de controle de doenças; 10. Patologia pós-colheita; 11. Coleta e remessa de material para exame em laboratório. 3 PROGRAMA METODOLOGIA DE ENSINO • Aulas expositivas e interativas. AVALIAÇÃO • A avaliação é realizada de forma processual e cumulativa. A saber: avaliações escritas e trabalho. • Frequência é obrigatória, respeitando os limites de ausência previstos no ROD (25%). 4 Manual de Fitopatologia - Volume 1. Amorim, L., et. al. Volume 4. Agronômica CERES. 2011. Manual de Fitopatologia - Volume 2. Kimati, H., et. al. Volume 4. Agronômica CERES. 2005. Métodos em Fitopatologia. Alfenas, A.C.; Mafia, R.G. Editora UFV. 2007 5 BIBLIOGRAFIA Primeira Avaliação (10/05/2018): Capítulos 1, 2, 3, 8, 9, 10 e 13. Segunda Avaliação (21/06/2018): Capítulos 4, 5, 6 e 7. Terceira Avaliação (16/08/2018): Capítulos 20 até 32. Quarta Avaliação (27/09/2018): Capítulos 14 até 19. CRONOGRAMA HISTÓRIA E IMPORTÂNCIA DA FITOPATOLOGIA 7 FITOPATOLOGIA Phyton – planta Pathos – doença => Grego Logos – estudo Ciência que estuda as doenças das plantas DIAGNOSE – SINTOMATOLOGIA – ETIOLOGIA – EPIDEMIOLOGIA – CONTROLE 8 Podendo ser definida como a ciência que estuda: • Os organismos e as condições ambientais que causam doenças em plantas; • Os mecanismos pelos quais esses fatores produzem doenças em plantas; • A interação entre agentes causando doenças e a planta doente; • Os métodos de prevenção ou controle de doenças, visando diminuir os danos causadas por estas. 9 10 CONCEITO DE DOENÇA DE PLANTA Doença é o MAL FUNCIONAMENTO DE CÉLULAS e TECIDOS do hospedeiro (planta) que resulta da sua CONTÍNUA IRRITAÇÃO por um AGENTE PATOGÊNICO OU FATOR AMBIENTAL e que conduz ao desenvolvimento de SINTOMAS. O mal funcionamento pode resultar em dano parcial ou morte da planta ou de suas partes. 11 CONCEITOS - Etiologia (aetia = causa + logos = estudo) Em Fitopatologia, corresponde à parte que estuda as causas das doenças de plantas e tem como objetivo o estabelecimento de medidas corretas de controle. - Patógeno é qualquer organismo capaz de causar doença infecciosa em plantas, ou seja, fungos, bactérias, vírus, viróides, nematóides e protozoários. - Patogenicidade é a capacidade que um patógeno possui, de associando-se ao hospedeiro, causar doença. - Teste de patogenicidade - confirmação ou não do agente causal da doença. 12 FITOPATOLOGIA → Busca entender os princípios e interações entre patógeno, hospedeiro e ambiente. → Avalia os sintomas e sinais causados por nematóides, bactérias, vírus, fungos e espiroplasmas em plantas atacadas para facilitar o seu diagnóstico. 13 PLANTA Triângulo da doença 14 FITOPATOLOGIA → Estuda também o emprego e a sequência de medidas que reduzem ou eliminam os patógenos das áreas ou ambientes da produção agrícola ou dos produtos colhidos. → No inicio, a Fitopatologia era uma ciência ligada diretamente à Botânica, tornando-se uma disciplina autônoma somente no século passado. 15 16 Botânica Microbiologia Anatomia vegetal Ecologia Fisiologia vegetal Bioquímica Horticultura Solos Química EstatísticaBiologia molecular Genética Física Meteorologia FITOPATOLOGIA Fitopatologia Agrícola – Progresso da fisiologia e bioquímica – Bioestatística – Relação dinâmica entre patógeno e hospedeiro 17 A história da Fitopatologia pode ser dividida em cinco fases ou períodos: Período Místico, Período da Predisposição, Período Etiológico, Período Ecológico e, Período Fisiológico ou atual. 18 PERÍODO MÍSTICO • Compreende desde a mais remota antiguidade até o início do século XIX. • Esse período é assim denominado devido ao homem, não encontrando explicação racional, atribuía as doenças de plantas a causas místicas. 19 Referências mais antigas: Na Bíblia: “Eu vos feri com um vento abrasador e com ferrugem a multidão de vossas vinhas. Aos vossos olivais e aos vossos figueiras comeu a lagarta; e vós não voltastes para mim, diz o Senhor” (Amós 4:9) Gregos e Romanos : Atribuíam as doenças a castigo divino e as influências siderais. 20 Gregos Acreditavam que as doenças e fungos ocorriam espontaneamente: ...as trufas são originadas de trovões, por um fluido gerador nos trovões que com calor caí na terra e forma esses fungos. Theophrastus (300 a.C.) – escreveu sobre doenças de cereais, árvores e legumes; Plínio e Columella – observações importantes sobre a ferrugem e o carvão do trigo. 21 Gregos - Controle de doenças Homero (1000 a.C.) – enxofre no controle de doenças; Virgílio (70 – 19 a.C.) – rotação de cultura: “...mudando a estação, você semeará o trigo amarelo, onde antes você tinha colhido grãos de leguminosa com ferrugem das vagens...” Dioscorides (Séc. I d.C.) – 1a tentativa de classificar fungos: Comestíveis e Não-comestíveis. 22 Romanos Robigália – culto aos deuses Robigo e Robigus 25 de abril – incorporado ao calendário cristão 23 Romanos Ilustração mais antiga de um fungo – escavações em Pompéia 79 d.C.; Não decidiram se eram seres vivos ou não-vivos; Eurípides (450 d.C.) – primeira referência escrita de um fungo. 24 Idade Média Segredos da natureza – associação com os mágicos, feiticeiros e alquimistas = conspiradores dedicados a descobrir os segredos de Deus; Naturalistas não tinham um lugar na sociedade, eram considerados pessoas de reputação duvidosa. 25 Fogo Sagrado Milhares morreram no vale de 857 e 1089, na França principalmente – uma doença em centeio; Papa Urbano II (1095) – fogo de Santo Antônio. 26 Século XII Ibn-al-Awam – catálogo de doenças: Kitab-al-Felahah Visgos – parasitas de troncos de árvores – descrito por Albertus Magnus 27 Geração Espontânea Origem da vida a partir de matéria não viva. Aristóteles 2000 a.C - Carlus Linneu 28 Progresso da Botânica Robert Hooke - descobriu célula - cortiça Observações estruturas do Rhizopus e ferrugens Em 1665 publicou “Micrographia”. 29 Biogênese 30 Francisco Redi (1668) Microbiologia Observações em microscópios por ele mesmo construídos em 1675, de protozoários e bactérias. ANTONY VAN LEEUWENHOEK 31 Século XVIII Michele - detectou “partículas de pó preto”; Tillet – cárie do trigo – causa fungo; Tezzetti – ferrugens e carvões – fungos; Monceau – 1a experimento – inoculação de escleródios de Rhizoctonia em diversas plantas. 32 PERÍODO DA PREDISPOSIÇÃO Inicia-se no começo do século XIX, quando tornou-se evidente a associação entre fungos e plantas doentes. 33 Prevost (1807) – mostra ser Tillettia caries - cárie do trigo; Unger (1833) – teoria que as doenças seriam o resultado de distúrbios funcionais – desordens nutricionais. Século XIX 34 Fome e morte Batata – base alimentar: alta produtividade, adaptabilidade e valor nutritivo; Um Povo Faminto (1845) "A situação é terrivelmente grave, mas estamos nas mãos da Providência, sem possibilidade de conjurar a catástrofe ...” 35 Na Irlanda (1845/48) - Pop. 8,3 5,2 milhões O fungo associado a planta causa ou consequência? 36 PERÍODO ETIOLÓGICO Em 1853, De Bary iniciou este período quando propôs serem as doenças de plantas de natureza parasitária,baseado nos estudos sobre a requeima da batata 37 Séc. XIX – Nascimento da Fitopatologia Julius Kühn (1858) – publica o 1° livro texto. Anton de Bary Phytophthora infestans Revolucionou teorias e conceitos 38 Biogênese Louis Pasteur (1860) 39 Descobertas fundamentais Brefeld (1872) – Métodos de cultura pura – gelatina; Microscópios modernos Alblé e Zeiss (1870). Autoclave 1880, dois anos depois o ágar. Richard Petri (1887) - Placa de Petri. 40 1882 - Postulado de Koch 41 PERÍODO ECOLÓGICO Em 1874, Sorauer teve o mérito de separar as doenças parasitárias das não parasitárias ou fisiológicas em seu livro "Handbook of Plant Diseases". A partir de então, doença parasitária passou a ser entendida como resultante da interação hospedeiro-patógeno-ambiente, sendo reconhecida pela primeira vez a importância dos fatores ecológicos sobre as doenças de plantas. Neste período foram conduzidos estudos sobre diversos aspectos do meio, como fatores climáticos, edáficos e nutricionais. 42 Fim do Século XIX • Maior parte das doenças são descritas: Oídios, Míldios, Ferrugens e Carvões; • Burril – Bacteriose em parreiras; • Mayer – Viroses; • Millardet – calda bordalesa – 1° Fungicida. 43 PERÍODO FISIOLÓGICO De 1940 a 1950 foram conduzidas pesquisas básicas sobre fisiologia de fungos e das plantas e, com a evolução da Fisiologia, da Microbiologia e da Bioquímica. 44 Século XX • Modernização da agricultura – uso de insumos e monocultura; • Aumento da incidência de doenças; • Uso de fungicidas organomercuriais e ditiocarbamatos. 45 Fisiologia de fungos e das plantas Gaümann (1946) "Principles of Plant Infection“ Processo dinâmico no qual ambos se influenciam. 46 Epidemiologia Van der PLANK (1963) - Plant diseases: epidemics and control. “A proporção de doença (x) de um hospedeiro é determinada pelo inoculo inicial do patógeno (x0), a taxa média de infecção (r) e o tempo.” “Reduzido número de esporos que iniciam a infecção, pequena produção de esporos e grande período de latência.” 47 Revolução Verde 1960-70 Utilização de sementes melhoradas insumos industriais (fertilizantes e agrotóxicos) e mecanização. 48 Recebeu o Prêmio Nobel da Paz em 1970, por sua contribuição na produção de alimentos. Perseverante defensor da biotecnologia. 49 Norman Ernest Borlaug Sistêmicos - 1968 • Translocados pelo sistema vascular; • Seletividade do patógeno e a planta hospedeira; • Ação pós-infecção, o que não ocorria com os demais produtos; • Baixas dosagens apresentavam-se eficientes no controle de uma ampla gama de patógenos. 50 Tecnologia de aplicação • Nos anos 60 girava em torno de 600 a 1700 g/ha de ingrediente ativo, • Atualmente entre 80 e 120 g/ha. 51 Primavera Silenciosa - Teoria da Trofobiose Francis ChaboussouRachel Carson 52 53 Transgênicos • A primeira planta transgênica foi obtida em 1983, com a incorporação de um DNA de bactéria - para a resistência contra o antibiótico canamicina em plantas de fumo. Soja e canola – herbicidas Milho e algodão – insetos Mamão e abóbora – viroses. 54 Estrobilurinas Strobilurus tenacellus Produção de pesticidas baseados em compostos derivados de fungos. Mecanismo de supressão da competição por nutrientes por outras espécies de fungos. Modo de Ação - inibição da respiração mitocondrial interferindo na produção de ATP. 55 Geoestatística • Modelar o padrão espaço-temporal e gerar hipóteses sobre aspectos epidemiológicos de doenças de plantas. 56 Biotecnologia 57 Epidemiologia Molecular • Aperfeiçoar, interpretar e validar resultados; • Entender como a epidemia se desenvolve; • O uso de marcadores moleculares permite descrever possíveis eventos epidemiológicos. 58 Mudanças climáticas • Modificações no atual cenário dos problemas fitossanitários e na importância relativa das doenças; • Impactos econômicos, sociais e ambientais podem ser positivos, negativos ou neutros. 59 FITOPATOLOGIA NO BRASIL No Brasil, a Fitopatologia desenvolveu-se em dois sentidos diferentes. No fim do século passado, um grupo de microbiologistas desenvolveu trabalhos de levantamento de fungos associados às plantas cultivadas. O interesse era a classificação e catalogação dos possíveis agentes causais. Um outro grupo estava interessado em estudar e encontrar soluções para problemas fitossanitários que afetavam certas culturas. 60 Epidemias Famosas • Requeima da Batata – Phytophthora infestans • Anos de fome na Europa central e Irlanda • A batata era a base alimentar • Fogo de Santo Antônio – Claviceps purpurea • Escleródios em centeio com alto teor de alcalóides, incluindo LSD 61 FO N TE : M Y O V E N S TO R IE S FO N TE : B E YO N D C H IC K E N S O U P Epidemias Famosas • Catástrofe de Bengala (entre Índia e Bangladesh) – Helminthosporium oryzae • 1942 – clima chuvoso e encoberto • 50% de danos em variedades precoces • 75-90% de danos em variedades tardias • Bengala (Inglaterra) x Japão – Não houve importação de arroz – Fome e 2 milhões de mortos 62 Epidemias Famosas • Porque os ingleses bebem chá? – Ceilão (Sri Lanka) = produção de café • 200 ha em 1835 • 200.000 mil ha em 1870 (exportação para Inglaterra) • Em 20 anos, Hemileia vastatrix reduziu as exportações • Levando a falência de 417 propriedades e do Banco do Oriente, trabalhadores passaram fome • Em 1880, Ceilão produz chá para atender os ingleses 63 Epidemias Famosas • Helminthosporium maydis – Cruamento controlado (despendoamento manual da linha feminina) – Década 50, linhagens com citoplasma macho estéril (CME) – Raça adaptada para atacar os híbridos portadores de CME 64 Epidemias brasileiras famosas • Mosaico da Cana-de-Açúcar – Introduzido no Brasil na década 20, por toletes da Argentina – 1922: 1,2 milhões de sacos de açúcar – 1925: 220 mil sacos 65 FO N TE : E M B R A P A Epidemias brasileiras famosas • Tristeza dos Citros – Mais de 80% dos pomares • Laranja azeda/doce resistentes a Gomose (Phytophthora) • Boas características agronômicas, porem altamente suscetível ao vírus • Em 10 anos, dizimou 9 milhões de árvores – Renascimento da citricultura » Substituição do porta-enxerto laranja azeda pelo limão cravo » Pré-imunização 66 FO N TE : F U N D E C IT R O S Epidemias brasileiras famosas • Cancro Cítrico – Xanthomonas citri • Endêmico no Japão e sudeste asiático • Introduzido na Florida em 1910 – Erradicação com sucesso após 30 anos , com 250 mil arvores e 3 mil mudas erradicadas – Reaparecimento em 1984 – No Brasil entre 1957 e 1979 • Campanha de erradicação • Diminuição da disseminação do patógeno 67 FO N TE : F U N D E C IT R O S FO N TE : F U N D E C IT R O S Epidemias brasileiras famosas • Mal do Panamá e a Banana Maçã – Fusarium oxysporum f. sp. Cubense • Exploração nômade da banana Maçã • Grupo Caverdish Nanica e Nanicão são resistentes 68 FO N TE : E M B R A P A FO N TE : E M B R A P A Epidemias famosas brasileiras • Mal das folhas de Seringueira – Brasil e peru, únicos produtores de borracha até o início do século XX – Hevea brasiliensis X Mycrocyclus ulei – Em 1912, o Brasil era o maior exportador de borracha – Em 1951, torna-se o maio importador – Pará-Londres-Sri Lanka (exploração racional da Seringueira – No Brasil alto risco no plantio – Fordlândia 69 FO N TE : E M B R A P A Novas Doenças • Ferrugem asiática da soja (Phakopsora pachyrhizi) 70 FO N TE : E M B R A P A Novas Doenças • Sigatoka Negra (Mycosphaerella fijienses) 71 FO N TE : D IA S E B A R R E TO , 2 01 1. Novas Doenças • Greening, Huanglobing ou doença do dragão amarelo 72 FO N TE : A G R O C IM . MID Manejo Integrado de Doenças 73 Táticas MID • Eliminação de plantas doentes 74 Táticas MID • Zonas de erradicação – Utilizado no Cancro cítrico 75 Doenças Quarentenárias • Fitoplasma do “Apple proliferation” 76 FONTE: INSPECION. Doenças Quarentenárias• Coconut Lethal Yellowing 77 FO N TE : A M E R IC A N P H YT O P H A TO LO G IC A L S O C IE TY . PERDAS RELATIVAS NA PRÉ-COLHEITA 78 79 PERDAS RELATIVAS NA PRÉ-COLHEITA 80 81 TIPOLOGIA DE DANOS 82 As doenças de plantas são importantes para o homem devido causarem danos às plantas e seus produtos, bem como por influenciarem direta ou indiretamente na rentabilidade agrícola. Esquema de tipologia de danos causado pelas doenças 83 FONTE: APOSTILA DE FITOPALOGIA.. 84 Coleta e identificação de espécimes com sintomas de doenças Após a coleta, as amostras devem ser dispostas em folhas de jornal dobradas ao meio, tentando imitar, ao máximo, a disposição da planta na natureza, sempre tendo o cuidado de estender folhas e flores, mostrando a parte dorsal de algumas folhas e a ventral de outras. Essas folhas de jornal contendo a amostra devem ser intercaladas com as folhas de papelão. 85 86 Coleta e identificação de espécimes botânicas com sintomas de doenças O material deverá ser organizado até formar uma pilha com cerca de dois palmos para, então, ser colocado na prensa e amarrado com corda, que irá comprimir as amostras para que não se enruguem ao desidratar. Organizado dessa forma, o material está pronto para ser desidratado e esse processo poderá ser realizado ao sol ou sob qualquer outra fonte de calor, à temperatura de 60 a 70 ºC. 87 88 Colete 5 doenças das culturas e entregue. Uma das doenças deve ser apresentada com a LÂMINA com a diagnose. Apresentar a importância para a cultura e a descrição de cada doença (Etiologia, sintoma, epidemiologia e controles). Vale 20% da quarta avaliação. 89 Material para consulta Anotações de aula. Sites. Livros: 90
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