Uso de resíduos vegetais para o controle dos nematóides das galhas Meloidogyne javanica (Treub) e Meloidogyne incognita (Kofoid e White)

Abstract

Os nematóides das galhas, gênero Meloidogyne, são considerados os de maior importância agrícola, pois parasitam mais de 2000 espécies de plantas, causando perdas significativas. O controle desses nematóides é muito difícil devido à escassez de cultivares resistentes, dificuldade da adoção de rotação de culturas e às restrições ao uso de nematicidas químicos devido aos efeitos nocivos ao meio ambiente que seu uso acarreta. Por essas razões, métodos alternativos de controle têm sido amplamente estudados. A solarização do solo, que é o seu aquecimento através da cobertura com lona plástica transparente controla patógenos do solo e plantas daninhas diretamente pelas altas temperaturas, mas também por induzir processos microbianos que promovem a supressividade do solo. Esse método tem se mostrado mais eficiente quando combinado à incorporação de certos materiais orgânicos, resultando num processo conhecido como biofumigação, que consiste na produção e aprisionamento de gases tóxicos durante a decomposição da matéria orgânica. Formas do gás isotiocianato são tóxicos para fitopatógenos de solo e são gerados pela hidrólise de glucosinolatos presentes em plantas da família das brássicas e em sementes e folhas do mamoeiro (Carica papaya). Além da ação nematicida dos gases produzidos durante a biofumigação, a incorporação de materiais orgânicos melhora as características físico-químicas do solo e aumenta a diversidade da microbiota. Portanto a biofumigação pode gerar aumento de bactérias que podem atuar no controle de fitonematóides. Dessa forma, o objetivo geral desse trabalho foi avaliar os efeitos diretos e indiretos da incorporação de resíduos vegetais ao solo, sobre os nematóides das galhas M. javanica e M. incognita. Os tratamentos de biofumigação com couve-flor, brócolis e mostarda reduziram o número de galhas por sistema radicular em 61,3, 60,8 e 46,8%, respectivamente, em relação à testemunha (pousio). Todos os tratamentos diferiram da testemunha no número de ovos de M. javanica por sistema radicular e o peso da parte aérea das plantas foi superior em todos os tratamentos em que o solo foi incorporado com matéria orgânica. Foi avaliado o potencial de controle biológico de isolados bacterianos obtidos a partir de solo biofumigado com resíduos de brássicas. Da seleção massal de 59 isolados, 19 reduziram o número de massas de ovos por sistema radicular em mais de 50% (P ≤ 0,05). Entre os 19 isolados, seis se destacaram e reduziram o número de massas de ovos em 63%, 65%, 73%, 77%, 78% e 93% em relação à testemunha. Na reavaliação dos isolados bacterianos em container maior e com maior pressão de inóculo, os isolados não reduziram o número de galhas e de ovos de M. javanica e não induziram o desenvolvimento da planta. Em experimento in vitro, os isolados não reduziram significativamente a eclosão de juvenis de M. javanica em comparação com o tratamento testemunha (água). Extrato de semente de mamão, quando avaliado in vitro, resultou na redução da eclosão de M. javanica em 95,3% e de M. incognita em 99,3%, em relação à testemunha, e em 100% de morte de juvenis de ambos os nematóides. A incorporação de farinha de semente de mamão ao solo resultou em até 100% de controle no que se refere ao número de galhas e de ovos por sistema radicular para M. javanica e M. incognita. A altura e o peso da parte aérea das plantas, bem como o peso radicular, foram superiores nas plantas cultivadas em solo tratado com farinha de semente de mamão.

The root-knot nematodes, Meloidogyne genus, are considered the most important ones in the agriculture, as they parasitize more than 2,000 plant species, causing significant losses. The control of these nematodes is complicated by the lack of resistant cultivars, difficulty of adoption of crop-rotation practices and to the restrictions to the use of chemical nematicides due to hazardous effects to the environment they cause. For these reasons, alternative control methods have been widely studied. The soil solarization, which is heating the soil by covering it with transparent plastic sheet during the summer, controls soil pathogens and weeds directly by the high temperatures, but also by the induction of microbial processes that turn the soil suppressive. This method has shown to be more effective when combined with soil amendment with certain plant residues, resulting in the production and trapping of toxic gases during the organic material decomposition, process known as biofumigation. Forms of the isothiocyanate gas are toxic to soilborne plant pathogens and are generated by the hydrolysis of glucosinolates present in plants of the Brassicaceae family and in seeds and leaves of the papaya plant (Carica papaya). Besides the nematicidal effect of the toxic gases, the soil amendment with organic materials improve the chemical-physical characteristics of the soil and the microbial diversity, favoring the biocontrol. Therefore, the biofumigation may induce the development of bacteria that may act controlling the nematodes. For this reason, the general objective of this work was to evaluate the direct and indirect effects of the soil amendment with plant residues, on the control of the root-knot nematodes M. javanica and M. incognita. The biofumigation with cauliflower, broccolis and mustard reduced the number of galls per root-system in 61.3, 60.8 and 46.8%, respectively, in relation to the control treatment (fallow). All treatments reduced the number of M. javanica eggs per root-system and increased the shoot weight when compared to the control treatment (P ≤ 0.05). The biocontrol potential of bacteria isolated from soils amended with brassica residues was evaluated. From the massal screening of 59 isolates, 19 reduced the number of egg masses per root system in more than 50% (P ≤ 0.05). In the re-evaluation of the isolates in larger containers and under larger inoculum pressure, the isolates did not reduce the number of galls and eggs of M. javanica or induced the plant development. The isolates did not reduce significantly the M. javanica egg- hatching in an in vitro experiment. Extract of papaya seeds, when evaluated in vitro, reduced the egg-hatching of M. javanica in 95.3% and of M. incognita in 99.3%, in relation to the control treatment, and in 100% of death of the juveniles of both nematodes. The incorporation of dry and ground papaya seeds into the soil resulted in up to 100% control as for number of galls and eggs per root-system, for both M. javanica and M. incognita. The height and weight of the shoots as well as the root-system weight were superior in the plants grown in soils amended with the papaya seeds.