E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
A requeima da batata e do tomate, causada pelo organismo semelhante a um cogumelo, o oomiceta Phytophthora infestans (Mont) de Bary, é comum em quase todas as áreas do mundo onde essas culturas são cultivadas. Em condições epifitóticas, a perda de produção de batata por requeima pode chegar a 10-30% ou mais, e de tomate, até 100% (Ivanyuk et al., 2005).
Uma das principais fontes de inóculo primário Ph. infestans, que levam à infecção de plantas, são estruturas reprodutivas em repouso de paredes espessas - oósporos. Oósporos híbridos formados a partir do cruzamento de linhagens parentais geneticamente diferentes contribuem para o aumento da diversidade genotípica da população, acelerando o processo de adaptação de linhagens a novas variedades e fungicidas aplicados. Formação de oósporos Ph. infestans no campo foi observado em muitos países do mundo: Rússia (Smirnov et al., 2003), Noruega (Hermansen et al., 2002), Suécia (Strцmberg et al., 2001), Holanda (Kessel et al., 2002) e outras regiões. Há evidências de que oósporos do agente causador da requeima podem sobreviver por mais de 2 anos no solo em um estado viável (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006) e causar infecção de plantas após o inverno (Lehtinen et al., 2002; Ulanova et al., 2010).
O principal método de combate à requeima hoje é a proteção química, que consiste em tratar as plantações com fungicidas. Muitos produtos químicos usados para proteger batatas e tomates da requeima têm um forte efeito inibitório na formação de oósporos (Kessel et al., 2002; Kuznetsov, 2013). No entanto, outras drogas são amplamente utilizadas em batatas que não afetam diretamente o pH. infestans, e seu efeito na formação de oósporos é desconhecido. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar o efeito na formação de oósporos de algumas drogas amplamente utilizadas na batata, mas não registradas contra a requeima.
Usamos 9 Ph. infestantes de diferentes tipos de acasalamento, isolados por nós a partir de folhas de batata infectadas em Moscou, Leningrado, regiões de Ryazan. Para estudar o efeito sobre o crescimento de micélio e a formação de oósporos, foram usados os seguintes medicamentos: fungicidas Maxim (ingrediente ativo fludioxonil da classe dos fenilpirróis) e Scor (difenoconazol, triazóis), inseticidas Aktara (tiametoxam, neonicotinóides) e Tanidotribidinotribidonidotinóide , triazinas). Todos os pesticidas estão registrados no "Catálogo Estadual de Pesticidas e Agroquímicos" de 2014. Para estudar o efeito da concentração de pesticidas no crescimento das colônias de oomicetos, cada cepa foi inoculada com um bloco de ágar no centro de uma placa de Petri com um meio denso de aveia. O pesticida teste foi adicionado preliminarmente ao meio nas concentrações de 0.1, 1.0, 10.0 e 100.0 mg / L (em termos de princípio ativo - DV). Como controle, usamos um meio sem agrotóxico. As inoculações foram incubadas a 18 ° C por 12-15 dias até que o diâmetro da colônia do controle livre de pesticidas fosse 70-80% do diâmetro da placa de Petri, após o que o diâmetro das colônias foi medido nas variantes controle e experimental.
Os experimentos foram realizados em 3 repetições. O estudo da formação de oósporos foi realizado em meio ágar aveia (30 ml em placa de Petri) com adição de um fungicida nas concentrações de 0.1; 1.0; 10.0 e 100.0 mg / L e em meio sem fungicida (controle). Para isso, blocos de ágar com os isolados de acasalamento tipo A1 e A2 foram colocados aos pares na superfície do meio nutriente a uma distância de 5 cm um do outro. As inoculações foram incubadas com pH ótimo. Infestans a uma temperatura de 18 ° C durante 20 dias. Após o cultivo, o meio nutriente com esporos foi ressuspenso com um misturador em 30 ml de água destilada, e preparações para microscopia foram preparadas a partir da suspensão resultante. Em cada variante, 180 campos de visão foram visualizados (3 réplicas, 60 campos de visão). Em seguida, a concentração de oósporos foi recalculada (pcs / μL de meio).
Efeito de pesticidas no crescimento de colônias radiais. Difenoconazol, tiametoxam e imidacloprida não tiveram efeito estatisticamente significativo no crescimento radial de Ph. infestans (Tabela 1). O herbicida metribuzin causou ligeiro retardo de crescimento no período inicial (5-7 dias de crescimento), porém, no décimo dia, os diâmetros das colônias tornaram-se semelhantes em tamanho. O fludioxonil inibiu de forma estatisticamente significativa o desenvolvimento do pH. infestans a uma concentração no meio superior a 10 mg / l.
Tabela 1
Efeito dos pesticidas no crescimento radial das colônias Phytophthora infestans
Fungicida-DV (droga) | Diâmetro da colônia em diferentes concentrações (mg / L) DW no meio, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoxame (medicamento Aktara) | 82 ± 6 | 81 ± 7 (% 99) | 82 ± 6 (% 100) | 81 ± 6 (% 99) | - |
Imidaclopride (Tanrek) | 792 ± 6 | - | 76 ± 9 (% 96) | 77 ± 8 (% 97) | 76 ± 5 (% 96) |
Fludioxonil (Maxim) | 82 ± 6 | - | 74 ± 12 (% 90) | 56 ± 10 (% 68) | 46 ± 3 (% 56) |
Metribuzin (Zenkor) | 88 ± 12 | - | 85 12 ± (% 97) | 86 ± 9 (% 98) | 80 ± 5 (% 91) |
Difenoconazol (Scor) | 82 ± 7 | - | 76 ± 9 (% 93) | 84 ± 4 (% 102) | 81 ± 6 (% 99) |
Nota. O sinal “±” é seguido pelo intervalo de confiança para um nível de significância de 0.05. Os valores entre parênteses expressam a proporção do diâmetro das colônias na variante experimental em relação ao controle sem pesticidas. Um sinal “-” significa que nenhuma pesquisa foi realizada.
Tabela 2
Efeito de pesticidas na formação de oósporos Phytophthora infestans em ambiente de ágar
Fungicida-DV (droga) | O número de oósporos no meio em diferentes concentrações (mg / l) DV, pcs / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoxame (medicamento Aktara) | 79.6 ± 3.6 | 79.8 ± 3.8 (% 100) | 79.1 ± 3.9 (% 100) | 71.4 ± 3.7 (% 90) | - |
Imidaclopride (Tanrek) | 79.6 ± 3.6 | - | 70.0 ± 3.4 (% 88) | 66.0 ± 3.1 (% 83) | 35.8 ± 2.8 (% 45) |
Fludioxonil (Maxim) | 112.7 ± 6.9 | - | 98.4 ± 8.6 (% 87) | 73.6 ± 5.4 (% 65) | 42.3 ± 3.7 (% 36) |
Metribuzin (Zenkor) | 135.0 ± 9.5 | - | 103.0 ± 9.8 (% 70) | 118.2 ± 9.3 (% 88) | 74.8 ± 8.1 (% 55) |
Difenoconazol (Scor) | 79.6 ± 3.6 | 72.5 ± 3.6 (% 91) | 82.2 ± 3.7 (% 103) | 54.9 ± 2.8 (% 69) | 35.8 ± 2.3 (% 45) |
Estudo do efeito de pesticidas na formação de oósporos Ph. infestans em um meio nutriente. Verificou-se que uma diminuição estatisticamente significativa no número de oósporos em certas concentrações foi causada por todas as preparações investigadas (Tabela 2). Com uma concentração de substância ativa de 1.0 mg / l, todos os pesticidas, com exceção das preparações de Aktara e Skor, levaram a uma diminuição notável na quantidade de oósporos formados (em 12–24% em comparação com o controle). Um novo aumento na concentração de substâncias ativas no meio levou a um aumento no efeito inibitório. As preparações à base de tiametoxame e difenoconazol causaram uma diminuição estatisticamente significativa no número de oósporos quando a concentração da substância ativa no meio era superior a 10 mg / l.
Discussão e conclusão. O estudo do efeito de pesticidas não registrados contra a requeima da batata sobre o crescimento radial do micélio mostrou, como esperado, uma fraca supressão do crescimento (fludioxonil) ou nenhum efeito sobre o crescimento (outros pesticidas estudados).
Tabela 3. Concentrações de substâncias ativas no fluido de trabalho
Preparação (fungicida-DV) | Usado no trabalho da concentração de DV no meio nutriente, mg / l | Concentração de DW no líquido de trabalho durante o processamento da batata, mg / l |
---|---|---|
Aktara (tiametoxame) | 0.1, 1, 10 | 37-75 * |
Tanrek (imidaclopride) | 1, 10, 100 | 50-100 |
Maxim (fludioxonil) | 1, 10, 100 | 1000 |
Zenkor (metribuzin) | 1, 10, 100 | 1630-4900 |
Scor (difenoconazol) | 0.1, 1, 10, 100 | 188-625 |
* Os valores são apresentados de acordo com o "Catálogo Estadual de Agrotóxicos e Agroquímicos" para 2014.
Todos os pesticidas estudados causaram uma diminuição na formação de oósporos no meio nutriente. As concentrações testadas de pesticidas no meio foram menores ou corresponderam aproximadamente (para o imidaclopride) às concentrações permitidas no fluido de trabalho (Tabela 3). Em nossos experimentos, a supressão da formação de oósporos aumentou com o aumento da dose da droga, o que sugere um aumento do efeito ao contato com um fluido de trabalho mais concentrado. O difenoconazol causou uma diminuição significativa na concentração de oósporos não apenas em experimentos em meio nutriente, mas também em testes em folhas de batata cortadas colocadas em um líquido contendo um fungicida. Assim, na variedade Vectar Belorussian, 32 oósporos por 1 mm2 de área foliar foram observados no controle, a uma concentração de difenoconazol em água de 10 mg / l - 24 e a 100 mg / l - 12 oósporos / mm2. A diferença nas concentrações de oósporos a 100 mg / l do fungicida e no controle é estatisticamente significativa (Elansky, Mytsa, não publicado).
Os pesticidas podem afetar uma ampla variedade de processos nas células fúngicas. Na literatura, não foi possível encontrar informações que explicassem, em certa medida, o possível efeito das drogas estudadas na formação dos oósporos. Vamos tentar fazer algumas suposições sobre a ação do difenoconazol. O mecanismo de sua ação fungicida é a inibição da enzima C14-dimetilase, que desempenha um papel fundamental na biossíntese de esteróis. Os esteróis são sintetizados por fungos, plantas e outros organismos e fazem parte de suas membranas celulares. Oomicetos do gênero Phytophthora, na ausência de esteróis, são apenas capazes de crescimento vegetativo, a formação de oósporos é completamente suprimida (Elliott et al., 1966).
Oomicetos são incapazes de sintetizar esteróis por conta própria; eles incorporam em suas membranas os esteróis obtidos da planta hospedeira, modificando-os. Em nosso experimento, utilizamos meio ágar aveia rico em b-sitosterol e isofucosterol (Knights, 1965), ou seja, substâncias que estimulam a formação de oósporos. É possível que o difenoconazol iniba o trabalho de enzimas envolvidas na modificação ou utilização de compostos esteróis obtidos de plantas. Isso pode, por sua vez, reduzir a intensidade da formação de oósporos.
Em pequenas concentrações, como mostrado em nosso trabalho, o difenoconazol teve um efeito estimulante fraco sobre o crescimento do micélio e a formação de oósporos.
A supressão da formação de oósporos no meio nutriente foi demonstrada anteriormente para preparações fungicidas antiphytophthora. Assim, no trabalho de Kessel et al. (2002) investigou mais de 10 drogas comerciais antifitofluoroides. Fluazinam, dimetomorfo e cimoxanil em concentrações não letais suprimiram completamente a formação de oósporos em meio de ágar; metalaxil, manebe e propamocarbe mostraram eficácia moderada; mancozebe e clorotalonil praticamente não tiveram efeito sobre a formação de oósporos. No trabalho de S.A. Kuznetsov (Kuznetsov, 2013), foi demonstrada a inibição da formação de oósporos em um meio nutriente por concentrações não letais de metalaxil.
Nossos experimentos mostraram que preparações de pesticidas usadas em batatas, que nem mesmo tiveram um efeito inibitório direto sobre o crescimento do patógeno da requeima, suprimiram a formação de oósporos. Assim, uma proteção química bem realizada da batata com fungicidas, inseticidas e herbicidas reduz a probabilidade de formação de oósporos nas folhas das plantas.
Este trabalho foi financiado pela Russian Science Foundation (projeto No. 14-50-00029).
O artigo foi publicado na revista "Mycology and Phytopathology" (Volume 50, Edição 1, 2016).