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Universidade de São Paulo
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”
A cultura de soja: modelo de crescimento e aplicação da estrobilurina
piraclostrobina
Evandro Binotto Fagan
Tese apresentada para a obtenção do título de Doutor em
Agronomia. Área de concentração: Fitotecnia
Piracicaba
2007
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Livros Grátis
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Evandro Binotto Fagan
Engenheiro Agrônomo
A cultura de soja: modelo de crescimento e aplicação da estrobilurina piraclostrobina
Orientador:
Prof. Dr. DURVAL DOURADO NETO
Tese apresentada para a obtenção do título de Doutor em
Agronomia. Área de concentração: Fitotecnia
Piracicaba
2007
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Dados
Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
DIVISÃO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - ESALQ/USP
Fagan, Evandro Binotto
A cultura de soja: modelo de crescimento e aplicação da estrobilurima
piraclostrobina / Evandro Binotto Fagan. - - Piracicaba, 2007.
83 p. : il.
Tese (Doutorado) - - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2007.
Bibliografia.
1. Fisiologia vegetal 2. Fungicidas – Aplicações 3. Produtividade 4. Soja I.
Título
CDD 633.34
“Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte – O autor”
3
A Deus, por me guiar em todos os momentos de minha vida,
Dedico
4
Ofereço aos meus pais Fiorindo e Tereza pelos
ensinamentos que vou guardar por toda minha vida,
incentivo e amor e aos irmãos Elaine, Solange e Milton
pela confiança e ajuda nos momentos mais difíceis. A
minha noiva Ariandner pelo companheirismo, amor,
dedicação e compreensão.
5
AGRADECIMENTOS
Agradeço:
- Aos professores Dr. Durval Dourado Neto e Dr. Ricardo Ferraz de Oliveira pela orientação,
ensinamentos, companheirismo e contribuição na minha formação acadêmica;
- Ao professor Dr. Paulo Augusto Manfron pelo companheirismo, amizade, incentivo e
contribuição na minha formação acadêmica;
- Aos Engenheiros Agrônomos Edson Begliomini e Marco Antônio Tavares Rodrigues (M.Sc.)
pelo incentivo e auxílio nos experimentos realizados;
- Aos meus amigos Adalberto Luís de Paula, Fabiana Matielo, Rafael Vivian, Jales, Lúcio Flavo,
Derblai Casaroli, Marcelo Gimenes, Héctor A. San Martins Matheis, Luana Salintet e outros que,
involuntariamente, foram omitidos, obrigado pelo auxílio nos experimentos, amizade,
companheirismo e pelos momentos de descontração proporcionados;
- Aos bolsistas e amigos Mattheus Pizzinatto Yeda, Luiz Fernando Druzina Massignan, Lenita
Aparecida Conus e Roberta Brancher Franco pelo auxílio na realização dos experimentos e
amizade;
- Aos funcionários do Departamento de Produção Vegetal, especialmente aos funcionários de
campo; Engenheiro Agrônomo Erreinaldo Bortolazzo, Adilson Aparecido Dias, Ananias F. de
Souza, Adilson Jesus Teixeira, Rodrigo C. Campos, Wilson Goes da Silva pela amizade,
momentos de descontração e colaboração na realização do trabalho;
- À Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz” pela oportunidade de realização do Curso;
Ao Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia do Curso de Pós-Graduação em Agronomia pela
oportunidade concedida;
- À Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pela concessão da bolsa de
estudos e do auxílio pesquisa;
- À BASF por fornecer produtos para a realização dos experimentos; e
- A todos que de alguma forma auxiliaram na realização deste trabalho.
6
“Quanto mais aumenta nosso conhecimento, mais
evidente fica a nossa ignorância”.
Jonh Kennedy
7
SUMÁRIO
RESUMO ..........................................................................................................................................9
ABSTRACT ....................................................................................................................................10
1 INTRODUÇÃO............................................................................................................................11
Referências ......................................................................................................................................12
2 EFEITO FISIOLÓGICO DE PIRACLOSTROBINA NA CULTURA DE SOJA
(EXPERIMENTO DE CAMPO).....................................................................................................13
Resumo............................................................................................................................................13
Abstract............................................................................................................................................13
2.1 Introdução..................................................................................................................................14
2.2 Material e métodos ....................................................................................................................15
2.3 Resultados e discussão ..............................................................................................................19
2.4 Conclusões.................................................................................................................................26
Referências ......................................................................................................................................26
3 MODELOS DE CRESCIMENTO E APLICAÇÃO DE PIRACLOSTROBINA NA CULTURA
DE SOJA .........................................................................................................................................30
Resumo............................................................................................................................................30
Abstract............................................................................................................................................30
3.1 Introdução..................................................................................................................................31
3.2 Material e métodos ....................................................................................................................32
3.2.1 Potencial diário de assimilação bruta da planta......................................................................35
3.2.2 Taxa diária de assimilação bruta da planta.............................................................................35
3.2.3 Taxa diária de assimilação bruta de vagens............................................................................35
3.2.4 Taxa de respiração de manutenção das vagens ......................................................................35
3.2.5 Taxa diária de assimilação líquida de vagens.........................................................................36
3.2.6 Incremento diário de fitomassa seca de vagens......................................................................36
3.3 Resultados e discussão ..............................................................................................................36
3.4 Conclusões.................................................................................................................................43
Referências ......................................................................................................................................43
8
4 EFEITO DA APLICAÇÃO DE PIRACLOSTROBINA NA TAXA DE ASSIMILAÇÃO DE
CARBONO, ATIVIDADE DA ENZIMA NITRATO REDUTASE E PRODUTIVIDADE DE
GRÃOS DE SOJA...........................................................................................................................47
Resumo............................................................................................................................................47
Abstract............................................................................................................................................47
4.1 Introdução..................................................................................................................................48
4.2 Material e métodos ....................................................................................................................49
4.2.1 Potencial diário de assimilação bruta da planta......................................................................52
4.2.2 Taxa diária de assimilação bruta da planta.............................................................................52
4.2.3 Taxa diária de assimilação bruta de vagens............................................................................52
4.2.4 Taxa de respiração de manutenção das vagens ......................................................................52
4.2.5 Taxa diária de assimilação líquida de vagens.........................................................................52
4.3 Resultados e discussão ..............................................................................................................54
4.4 Conclusões.................................................................................................................................58
Referências ......................................................................................................................................58
5 ANÁLISE DA RESPOSTA TEMPORAL DE VARIÁVEIS FISIOLÓGICAS DA CULTURA
DE SOJA À APLICAÇÃO DE PIRACLOSTROBINA.................................................................61
Resumo............................................................................................................................................61
Abstract............................................................................................................................................61
5.1 Introdução..................................................................................................................................62
5.2 Material e métodos ....................................................................................................................63
5.3 Resultados e discussão ..............................................................................................................66
5.4 Conclusões.................................................................................................................................72
Referências ......................................................................................................................................72
6 CONCLUSÕES............................................................................................................................75
APÊNDICES...................................................................................................................................76
9
RESUMO
A cultura de soja: modelo de crescimento e aplicação da estrobilurina piraclostrobina
No Brasil, a soja ocupa a maior área cultivada. Problemas relacionados com doenças
fúngicas na cultura têm sido responsáveis por perdas de produtividade de grãos de até 95%. A
utilização de compostos a base de piraclostrobina (estrobilurina) tem provido aumento de
produtividade e controle de doenças, principalmente da ferrugem asiática, considerada uma das
principais doenças da soja no momento. Visando um aporte à pesquisa nas respostas fisiológicas
da cultura, este estudo objetivou avaliar o efeito fisiológico de um fungicida a base da
estrobilurina piraclostrobina em diferentes cultivares de soja. Realizaram-se dois experimentos, de
novembro de 2005 a maio de 2006, no campo experimental da Escola Superior de Agricultura
“Luiz de Queiroz”, utilizando as variedades cultivadas 'M-SOY 8008 RR' e 'BRS 245 RR' e um
experimento conduzido com a variedade cultivada 'BRS Conquista', em casa-de-vegetação
(condições parcialmente controladas), de janeiro a maio de 2007. Foram realizadas medidas
fisiológicas (fotossíntese líquida, respiração, síntese de etileno e atividade da enzima nitrato
redutase), fenométricas (fitomassa seca de folhas, caule e total e área foliar), além da
produtividade. Os dados obtidos nos ensaios a campo foram utilizados nos modelos propostos por
Van Keuler e Wolf (1986). Nos dois experimentos a campo, o delineamento experimental foi de
blocos ao acaso com três tratamentos (T
1
: sem aplicação de fungicida, T
2
: duas aplicações da
estrobilurina piraclostrobina e T
3
: duas aplicações de tebuconazol - triazol - em R
1
e R
5.1
) com 4
repetições. Em casa-de-vegetação, o delineamento adotado foi o de blocos ao acaso com dois
tratamentos (T
1
: aplicação da estrobilurina piraclostrobina e T
2
: sem aplicação) e cinco repetições.
Na variedade cultivada 'M-SOY 8008 RR', a aplicação da estrobilurina piraclostrobina no estádio
fenológico R
1
e R
5.1
incrementa a taxa fotossintética nos dois períodos de aplicação. A atividade
da enzima nitrato redutase somente é incrementada quando a aplicação é realizada no estádio
fenológico R
1
. A taxa respiratória decresce após a aplicação da estrobilurina piraclostrobina
(estádio fenológico R
5.1
). A estrobilurina piraclostrobina incrementa a taxa de assimilação bruta
de CO
2
da planta e a taxa de assimilação líquida de CO
2
nas vagens, a massa de 1000 grãos e a
produtividade de 13 e 4 sacas ha
-1
em relação ao tratamento sem aplicação e ao tratamento com
aplicação de triazol, respectivamente. Em relação a variedade cultivada 'BRS 245 RR', a
estrobilurina piraclostrobina aumenta o acúmulo de fitomassa seca de folhas, caule e total e da
área foliar em torno de 14 dias após a primeira aplicação, mantida até o final do ciclo. Os
resultados obtidos em casa-de-vegetação revelaram que a aplicação da estrobilurina
piraclostrobina aumenta a taxa fotossintética e atividade da enzima nitrato redutase até o 7 dias
após a aplicação, com valores máximos aos 7 DAA para a fotossíntese e ao 0 DAA para a
atividade da enzima nitrato redutase. A condutância estomática e a transpiração aumentaram até 3
dias após a aplicação, momento onde é verificado o máximo efeito. O decréscimo na taxa
respiratória é mantido até os 7 DAA, entretanto a biossíntese de etileno é inibida
progressivamente até os 18 DAA. Com base nos resultados, conclui-se que a aplicação da
estrobilurina piraclostrobina em soja causa aumento da atividade fisiológica ocasionando
incremento da produtividade de grãos, sendo que a maior atividade na taxa de assimilação de
carbono e nitrogênio ocorre até o os 7 DAA.
Palavras-chave: Efeito fisiológico; Glycine max L. Merril; Produtividade; Fungicida
10
ABSTRACT
The soybean crop: growth model and pyraclostrobin application
In Brazil, the soybean is one of the most cultivated crop. However, problems related to
fungal diseases caused losses in yield up to 95%. The use of pyraclostrobin had provided increase
in yield and diseases control, as Asian rust mainly, considered one of the main soybean disease
actually. With the purpose of studying the physiological effect of the pyraclostrobin (strobilurin)
application on soybean crop, three experiments were carried out at Piracicaba, State of São Paulo,
Brazil (University of São Paulo, Escola Superior "Luiz of Queiroz"), using different cultivars (two
field experiments, from November 2005 to May 2006, with 'M-SOY 8008 RR' and 'BRS 245 RR'
cultivar and one greenhouse experiment, from January to May 2007, with 'BRS Conquista'
cultivar). Physiological (net photosynthesis, respiration, ethylene production and the nitrate
reductase - enzyme - activity) and phenometric analysis (total - shoot + root - leaves and stem dry
mass and leaf area) and soybean yield were evaluated. The statistical field experiment design was
complete randomized block design with three treatments (T
1
: no fungicide application; T
2
: two
applications of pyraclostrobin and T
3
: two applications of tebuconazole - triazol - at R
1
and R
5.1
soybean phenological stages) and four replications. The statistical greenhouse experiment design
also was complete randomised block design with two treatments (T
1
: pyraclostrobin application
and T
2
: no fungicide application) and five replications. The field experiment observed data had
been used according to the Van Keuler and Wolf (1986) models. The nitrate reductase enzyme
activity was increased when the fungicide was applied at R
1
stage. The respiratory rate decreases
soon after the pyraclostrobin application (stage R
5.1
). The pyraclostrobin (strobilurin) increased:
(i) the plant CO
2
gross assimilation rate; (ii) the pod CO
2
net assimilation rate; (iii) the mass of
1000 seeds and (iv) yield (13 and 4 bags ha
-1
in relation to T
1
and T
3
, respectively). In relation to
'BRS 245 RR' cultivar, the pyraclostrobin increased leaves, stem and total (shoot + root) dry mass
and leaf area from 14 days after first application to end of the crop cycle. The greenhouse
observed data demonstrated that the pyraclostrobin application increased the photosynthesis rate
(maximum values occurred 7 days after application - DAA) and the nitrate reductase enzyme
activity (maximum values occurred 0 DAA) until 7 DAA. The physiological effect of
pyraclostrobin application on the stomatal conductance and transpiration rate occured until 3
DAA, period of maximum effect. The respiratory rate decreased until 7 DAA, however the
ethylene biosynthesis was inhibited gradually until 18 DAA. The observed data allows to conclud
that the pyraclostrobin application increased the soybean physiological activity and the yield,
being that the highest activity in the carbon assimilation and nitrogen rate occurred until the 7
DAA.
Key words: Physiological effect; Glycine max L. Merril; Yield; Fungicide
11
1 INTRODUÇÃO
A soja (Glycine max L. Merril) é uma cultura de clima tropical, cuja produção é mais
concentrada nos Estados Unidos (EUA) e Brasil, devido às condições ambientais favoráveis ao
seu cultivo. No Brasil a soja é a cultura com maior área cultivada e atualmente encontra-se em
expansão principalmente nas regiões Centro-Oeste e Norte. Segundo dados da Companhia
Nacional de Abastecimento (CONAB, 2006) deverão ser cultivados em torno de 21 milhões de
hectares de soja na safra 2006/07, com uma produção esperada em torno de 53,5 milhões de
toneladas.
Diversos fatores têm influenciado na produtividade da soja, como manejo a campo, e
controle de plantas daninhas, pragas e doenças bacterianas e fúngicas. A incidência de doenças,
principalmente as ocasionadas por fungos tem promovido grandes perdas aos produtores, as quais
podem atuar durante todo o ciclo ou apenas no final do ciclo de cultivo. As doenças incidentes
durante a fase final do ciclo causam prejuízos na produção de até 21%, sendo este decréscimo
principalmente na redução da massa de 1000 sementes (GUERZONI, 2001).
As doenças mais comuns durante o ciclo vegetativo e reprodutivo são o oídio, míldio e
atualmente tem se destacado a incidência da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi). Essa
doença esteve restrita por um longo tempo as regiões tropicais e subtropicais da Ásia, atualmente
tem causado perdas de produtividade significativa na América do Sul e continente Australiano
(BROMFIELD, 1984). As perdas ocasionadas na produção de soja no Brasil, em 2002, foram
estimadas em 112.000 t, ou US$ 24,7 milhões (YORINORI, 2002). Os estados do Rio Grande do
Sul, do Paraná, de São Paulo, de Mato Grosso do Sul, de Mato Grosso e de Goiás foram os mais
afetados. Nestes locais, as reduções de rendimento de grãos foram estimadas entre 30% e 70% nas
áreas mais atingidas (COSTAMILAN; BERTAGNOLLI; YORINORI, 2007).
Em função da importância da ferrugem asiática na cultura de soja, várias técnicas de
manejo têm sido utilizadas por produtores. Uma das principais refere-se ao uso de fungicidas,
especialmente os que apresentam como princípio ativo a estrobilurina piraclostrobina.
Esta molécula tem sido alvo de estudos por pesquisadores na área de fisiologia, pois além
de sua ação fungicida, tem se observado a campo vários efeitos fisiológicos que tem
proporcionado aumento em produtividade mesmo em regiões onde não ocorre a incidência de
ferrugem.
12
No entanto, a maior parte das pesquisas tem enfatizado o efeito da estrobilurina
piraclostrobina na produção de grãos, isto é, na conseqüência do efeito fisiológico e não na causa,
o qual refere-se ao efeito da estrobilurina em parâmetros fisiológicos como, taxa de assimilação
de carbono e nitrogênio e na partição de fitomassa seca e sua relação com a produtividade e
qualidade de grãos.
Referências
BROMFIELD, K.R. Soybean rust. Saint Paul: American Phytopathological Society, 1984. 64 p.
(Monograph, 11).
COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO. Disponível em:
<http://www.conab.gov.br>. Acesso em: 18 out. 2006.
COSTAMILAN, L.M.; BERTAGNOLLI, P.F.; YORINORI, J.T. Avaliação de danos em soja
causados por ferrugem asiática. Passo Fundo: Embrapa Trigo, 2002. 5 p. (Embrapa Trigo.
Comunicado Técnico On line, 96). Disponível: <http:// www.cnpt.embrapa.br /biblio/
p_co96.htm>. Acesso em: 10 ago. 2007.
GUERZONI, R.A. Efeito das doenças foliares de final de ciclo (Septoria glicyni, Hemmi e
Cercospora kikuchii Matsu e Tomoyasu Gardner), na duração da área foliar sadia da soja.
2001. 49 p. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de
Queiroz", Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2001.
YORINORI, J.T. Ferrugem Asiática da soja (Phakopsora pachyrhizi): ocorrência no Brasil e
estratégias de manejo. In: ENCONTRO BRASILEIRO SOBRE DOENÇAS DA CULTURA DA
SOJA, 2., 2002, Passo Fundo. Anais ... Passo Fundo: Aldeia Norte, 2002. p. 47-54.
13
2 EFEITO FISIOLÓGICO DE PIRACLOSTROBINA NA CULTURA DE SOJA
(EXPERIMENTO DE CAMPO)
Resumo
Visando um aporte à pesquisa sobre o efeito fisiológico de fungicida a base de
piraclostrobina (estrobilurina) na cultura de soja buscou-se avaliar sua ação na assimilação de
carbono e nitrogênio e na produtividade da variedade cultivada M-SOY 8008 RR em condições
de campo. O experimento foi conduzido de novembro de 2005 a maio de 2006 em campo
experimental da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”. O efeito fisiológico do
fungicida foi avaliado através da quantificação da fotossíntese líquida e respiração, da atividade
da enzima nitrato redutase e da produtividade final da cultura. O delineamento experimental foi de
blocos ao acaso com três tratamentos (T
1 -
sem aplicação de fungicida, T
2
- duas aplicações de
piraclostrobina (estrobilurina) em R
1
e R
5.1
e T
3
- duas aplicações de tebuconazol (triazol) em R
1
e
R
5.1
) com 4 repetições. A taxa fotossintética e a atividade da enzima nitrato redutase sofreram
influência da estrobilurina piraclostrobina, somente após a primeira aplicação. O aumento na taxa
de fotossíntese líquida foi mais acentuada aos 7 dias após a aplicação (DAA), com incremento de
17 e 56% em relação ao T
3
e T
1
, respectivamente. O efeito na atividade nitrato da redutase no T
2
ocorreu logo após a aplicação (1 DAA), com valores superiores de 87% e 68% em relação ao T
1
e
T
3
, respectivamente. O maior decréscimo da respiração foi ao 1 DAA, onde o T
2
apresentou
redução próximo a 76% e 10% comparados ao T
1
e T
3,
respectivamente, sendo mantido até os 17
DAA. O tratamento com piraclostrobina (estrobilurina) promoveu aumento de 4 sacas ha
-1
em
relação ao T
3
, como possível resposta aos incrementos na fotossíntese líquida e na atividade da
enzima nitrato redutase.
Palavras-chave: Glycine max L. Merril; Fotossíntese; Nitrato redutase; Produtividade
PHYSIOLOGICAL EFFECT OF PYRACLOSTROBIN (STROBILURIN) IN THE
SOYBEAN CROP (FIELD EXPERIMENT)
Abstract
With the purpose of studying the physiological effect of pyraclostrobin (strobilurin)
fungicide application in the soybean crop ('M-SOY 8008 RR' cultivar), the action on the carbon
and nitrogen assimilation was analyzed and on the productivity in field conditions. The field
experiment was carried at Piracicaba (ESALQ/USP), State of São Paulo, Brazil, from November
2005 to May 2006. The physiological effect of the fungicide was evaluated through the
quantification of the net photosynthesis, respiration, nitrate reductase activity and productivity.
The experimental design was complete randomized blocks with three treatments (T
1
: no fungicide
application; T
2
: two applications of pyraclostrobin (strobilurin) in R
1
and R
5.1
; and T
3
: two
applications of tebuconazole - triazol - in R
1
and R
5.1
) and four replications. The pyraclostrobin
(strobilurin) effect on the photosynthesis and the nitrate reductase activity were observed after the
first application, mainly. The increasing of the photosynthesis rate was more accentuated 7 days
14
after the application (DAA), with increment of 17 and 56% in comparison with T
3
and T
1
,
respectively. The effect in the nitrate reductase activity in the T
2
occurred after the application (1
DAA), with raised values of 87 and 68% in relation to T
1
and T
3
, respectively. The highest
decreasing of the respiration was 1 DAA, the T
2
was reducted 76 and 10% compared with T
1
and
T
3
, respectively, until 17 DAA. The treatment with pyraclostrobin (strobilurin) promoted
increasing of 4 bags per ha in comparison with T
3
, as possible response to the increments of the
net photosynthesis and the nitrate reductase activity.
Key words: Glycine max L. Merril; Photosynthesis; Nitrate reductase; Productivity
2.1 Introdução
A produtividade potencial da cultura da soja é determinada por fatores genéticos. Além
disso, fatores externos limitantes, que atuam em algum momento durante o ciclo da cultura,
também influenciam na produtividade (HEIFFIG, 2002). Os problemas mais comuns no cultivo
da soja em países de clima tropical incluem a falta de adaptação de genótipos e/ou uso de
genótipos inadequados, ocorrência de doenças fúngicas e bacterianas e baixa nodulação
(HARTMAN et al., 1991).
A incidência de doenças, principalmente as ocasionadas por fungos, tem causado grandes
perdas aos produtores. Entre as mais comuns durante o ciclo vegetativo e reprodutivo são o oídio,
míldio e atualmente destaca-se a incidência da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi), a qual
tem ocasionado perdas de produção estimadas em 112.000 t, cerca de US$ 24,7 milhões
(YORINORI, 2002). Os estados do Rio Grande do Sul, Paraná, São Paulo, Mato Grosso do Sul,
Mato Grosso e Goiás são os mais afetados. Nesses locais, as reduções de produtividade de grãos
foram estimadas entre 30% e 70% nas áreas mais atingidas (COSTAMILAN; BERTAGNOLLI;
YORINORI, 2007).
Como alternativa, a aplicação de fungicidas a base de estrobilurinas tem sido eficaz no
controle destas doenças. No entanto além da sua reconhecida ação fúngica, estudos têm
demonstrado que o uso de fungicidas a base de estrobilurina propicia aumentos em produtividade,
mesmo em locais onde não houve incidência de ferrugem (GROSSMANN; RETZLAFF, 1997).
Este efeito pode ser atribuído às alterações fisiológicas ocasionadas pelo fungicida, que
favoreceriam o crescimento e desenvolvimento da cultura (GROSSMANN; RETZLAFF, 1997;
BRYSON et al., 2000).
As estrobilurinas são compostos secundários com ação mitocondrial específica. Este
composto natural inibe o transporte de elétrons entre o citocromo b e o citocromo c na cadeia
15
transportadora de elétrons, causando diminuição na produção de ATP (ANKE, 1995). Devido à
inibição na cadeia transportadora ocorre à acidificação no citoplasma, aumentando assim a
atividade da enzima nitrato redutase e conseqüentemente, a assimilação de nitrogênio (GLAAB;
KAISER, 1999). A nitrato redutase também possui uma rota alternativa que produz óxido nítrico,
o qual é um agente importante de sinalização contra ataque de patógenos, além de inibir os
precursores do etileno, ACC sintase e ACC oxidase (VENÂNCIO et al., 2004).
A literatura apresenta duas hipóteses para explicar aumento da produtividade em plantas
tratadas com estrobilurina (VENÂNCIO et al., 2004). Na primeira, o aumento da produtividade
seria decorrente da alteração de processos fisiológicos incluindo: o ponto de compensação de
dióxido de carbono, a senescência foliar, a ACC-sintase e desta forma biossíntese de etileno, o
conteúdo de clorofila, a atividade fotossintética, a abertura de estômatos, o consumo de água, a
atividade de enzimas antioxidantes, os níveis de ácido abscísico e outros hormônios vegetais e
ainda, a atividade da enzima nitrato redutase (KÖEHLE et al., 2002). A segunda hipótese é de que
a molécula da estrobilurina preveniria a germinação de esporos de fungos patogênicos, não
patogênicos e saprófitos interrompendo assim, os elicitores que demandam perdas de energia em
respostas à defesa do hospedeiro (BERGMANN et al., 1999; VENÂNCIO et al., 2004).
Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a ação de fungicida/fisiológica de um
fungicida a base de estrobilurina na variedade cultivada de soja M-SOY 8008 RR em condições
de campo, procurando caracterizar o seu efeito na produtividade final de grãos, com auxílio de
medidas fisiológicas
2.2 Material e métodos
O experimento foi instalado em área experimental do Campus da ESALQ/USP do
Departamento de Produção Vegetal no município de Piracicaba, SP (22° 41’ 30” de latitude Sul,
47° 38’ 30” de longitude Oeste e 546 m de altitude) sob um sistema de pivô central. O solo é
classificado como Latossolo vermelho distrófico argiloso (HEIFFIG, 2002). O clima do local
pertence ao tipo Cwah – tropical de altitude com estiagem de inverno segundo a classificação de
W. Köppen. Nesta região a precipitação média anual é de 1257 mm (SENTELHAS; PEREIRA,
2000), com temperatura média anual em torno de 21,4°C.
Utilizou-se a espécie Glycine max L. Merrill, variedade cultivada M-SOY 8008 RR. A
semeadura foi realizada em 16 de novembro de 2005, no espaçamento de 0,45 m entre linhas com
16
densidade de 28 sementes por metro. Posteriormente, aos 20 dias após a emergência realizou-se o
desbaste para obtenção da população final de 300.000 plantas ha
-1
.
Antes da semeadura realizou-se a análise de solo, em que foi baseada a adubação da
cultura. De acordo com a análise foi necessário realizar apenas a adubação de manutenção. Na
adubação de base, foi usado 250 kg ha
-1
da formulação NPK, 0-20-20, totalizando a dose de
60 kg ha
-1
de K
2
O e 60 kg ha
-1
de P
2
O
5
. Também realizou-se adubação foliar com Cobalto e
Molibdênio na dose de 200 mL ha
-1
no estádio V
5
, segundo a escala fenológica proposta por Fehr
e Caviness (1977).
Os dados meteorológicos foram obtidos da estação meteorológica da ESALQ/USP.
As sementes foram tratadas com 150 g de Bradirizobium japonicum e Bradirizobium
elkanii + turfa a cada 50 kg de sementes. Posteriormente efetuou-se a aplicação de carbendazim
na dose de 200 mL para cada 100 kg de semente.
Para o controle de plantas daninhas nos estádios iniciais de desenvolvimento da cultura
utilizaram-se os herbicidas pré-emergentes, flumetsulan (1,0 L ha
-1
) + pendimenthalin
(1,5 L ha
-1
), logo após a semeadura. Durante o desenvolvimento da cultura o controle de plantas
daninhas foi realizado através de capina manual entre os estádios V
3
e R
1.
O experimento foi composto por 12 parcelas, com 7 m de comprimento por 2,25 m de
largura cada (5 linhas), com área de 15,75 m
2
cada. A área total do experimento foi de 189 m
2
.
O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso constituído por quatro
tratamentos e quatro repetições (Tabela 1). As pulverizações com fungicidas foram realizadas
utilizando-se pulverizador costal com injeção de CO
2
. A barra utilizada continha 4 bicos do tipo
leque, perfazendo 2,25 m de comprimento e com a pressão constante de 2 bar.
A primeira aplicação dos fungicidas foi realizada no estádio R
1
(56 dias após a semeadura)
e a segunda aplicação no estádio R
5.1
(77 dias após a semeadura).
As determinações de fotossíntese líquida e respiração foram realizadas em três plantas por
tratamento. As análises foram programadas para as três horas após a aplicação do produto (dia da
aplicação) e posteriormente aos 0, 7, 11 e 15 dias após a primeira aplicação e aos 1, 7, 13 e 17
dias após a segunda aplicação, entre as 9 e 11 horas da manhã, em dias ensolarados, em duas
plantas por parcela.
17
As determinações de trocas gasosas foram realizadas por meio de um sistema fechado
portátil de trocas gasosas, IRGA (Infra Red Gas Analyzer), modelo LI-6400 (Li-cor®), sempre
nas folhas do estrato superior, completamente expandidas e totalmente expostas à radiação solar.
Durante as medições, uma folha selecionada em cada planta foi colocada dentro da câmara
selada do equipamento, não suprida por ar externo sendo estabelecido 1500 µmol m
-2
s
-1
da
radiação fotossinteticamente ativa (RFA). A mudança nas concentrações de CO
2
e H
2
O por
unidade de tempo serviu para estimar, conforme equações matemáticas pré-definidas no
equipamento, a fotossíntese líquida (assimilação de carbono) e transpiração, respectivamente.
Para as medidas de respiração a RFA do equipamento foi desligada (0 µmol m
-2
s
-1
) e, assim, as
mudanças na concentração de CO
2
foram relacionadas com a respiração foliar.
Tabela 1 - Tratamentos e épocas de aplicação de fungicida no cultivo de soja, cultivar M-SOY 8008 RR. Piracicaba,
ESALQ/USP-SP, 2006
Épocas de Aplicação
Tratamento
1
a.
aplicação
(Estádio R
1
)
2
a.
aplicação
(Estádio R
5.1
)
Especificações
T
1
- - Testemunha absoluta.
T
2
Estrobilurina
(piraclostrobina)
Estrobilurina
(piraclostrobina)
Tratamento para verificar o efeito
fisiológico de duas aplicações da
estrobilurina piraclostrobina (0,5 L ha
-1
de ingrediente ativo para uma calda de
200 L ha
-1
).
T
3
Triazol
(tebuconazol)
Triazol
(tebuconazol)
Testemunha relativa. Tratamento para
verificar o efeito da depleção da doença
na produtividade (0,5 L ha
-1
de
ingrediente ativo para uma calda de
200 L ha
-1
).
A partir dos valores obtidos no IRGA foram calculados os valores relativos em
porcentagem onde sempre considerou o maior valor ocorrido independente do tratamento.
A análise da atividade da enzima nitrato redutase foi realizada em amostras de cinco
folhas, completamente expandidas, retiradas da porção superior da planta em três plantas por
18
tratamento. As análises foram programadas para as três horas após a aplicação e posteriormente
ao 1, 3, 7 e 15 dias após a primeira aplicação e ao 0, 1 e 6 dias após a segunda aplicação em dias
ensolarados, das 9 às 11 horas.
A metodologia utilizada para determinação da atividade da enzima nitrato redutase foi a
proposta por Cataldo (1975): as folhas colhidas foram picadas, e destas, adicionou-se 200 mg em
tubos de ensaio juntamente com 5 mL de solução KNO
3
. Os tubos de ensaio foram envolvidos em
papel de alumínio e mantidos em banho Maria a 35
0
C durante 2 horas agitado-se de 5 em 5
minutos. Posteriormente pipetou-se 1 mL da solução de cada tubo de ensaio e transferiu-se para o
balão volumétrico de 50 mL. Logo após foi adicionado cerca de 25 mL de H
2
O destilada e a
seguir 1 mL de solução de ácido sulfanílico. A solução foi mantida em repouso de 5 a 10 min,
sendo posteriormente, adicionado 1 mL de alfanaftalamina e 1 mL da solução tampão de acetato
de sódio, completou-se o volume do balão a 50 mL com H
2
O destilada. A leitura foi realizada
depois de 10 e antes de 30 minutos em colorímetro fotoelétrico, o qual foi ajustado ao zero com
água destilada e usando filtro verde, correspondente a leitura de 540 nm.
A estimativa da atividade da enzima nitrato redutase foi obtida através da curva padrão de
nitrito, ajustada de acordo com as concentrações de N na forma de NO
2
-
de: 0,5; 10; 15; 20; e 25
µg L
-1
. A partir das absorbâncias calculadas, ajustou-se o gráfico (concentração x leitura),
obtendo-se a equação de regressão linear (y = ax + b). De acordo com esses dados procedeu-se o
seguinte cálculo:
ANR = 5.FV .4.CN.0,5
(1)
em que a ANR refere-se a atividade da enzima nitrato redutase em µg N-NO
2
por g de fitomassa
verde por hora, FV é a quantidade de fitomassa verde colocada no tubo de ensaio (200 mg) e CN
é a concentração de nitrito (mg L
-1
) obtida pela equação ajustada pela curva padrão de acordo com
a absorbância da amostra e os valores 5, 4 e 0,5 foram utilizados na correção dos valores para µg
N-NO
2
por g de fitomassa verde por hora.
A colheita do experimento foi realizada no estádio R
9
. A produtividade de grãos foi
estimada por meio da colheita das 3 fileiras centrais, eliminando-se 0,5 m das bordas inicias e
finais de cada parcela.
Os dados de trocas gasosas e de produtividade obtidos foram submetidos à análise de
variância utilizando-se o teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro, quando significativo.
19
2.3 Resultados e discussão
As condições meteorológicas ocorridas foram favoráveis ao crescimento e
desenvolvimento da cultura durante a maior parte do período (Figuras 1a e 1b). Os valores
mínimos de temperatura do ar (Figura 1a) situaram-se acima da temperatura basal inferior da
cultura de soja, a qual é de 10°C, segundo Brown (1960), enquanto que os valores máximos foram
inferiores a temperatura basal superior, sendo de 35°C, segundo Camargo et al. (1971). A
radiação solar global incidente não foi limitante, pois se manteve acima do valor considerado
como limite trófico da cultura (8,4 MJ m
-2
dia
-1
), com valores médios de 17 MJ m
-2
dia
-1
(Figura
1b).
Analisando a precipitação diária (Figura 1b), observa-se regularidade na ocorrência de
chuvas no período. A precipitação acumulada foi de 740,9 mm (344,2 mm no período vegetativo
e 396,7 mm no período reprodutivo). Os valores acumulados de precipitação mantiveram-se
dentro da faixa de 450 a 800 mm (EMBRAPA, 2007), embora estes valores sejam variáveis de
acordo com as condições climáticas de cada região.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 50 100 150
Dias após a semeadura
Temperatura do ar (
0
C)
Temperatura máxima Temperatura mínima
0
5
10
15
20
25
30
0 50 100 150
Dias após a semeadura
Radiação solar global
incidente ( MJ m
-2
dia
-1
)
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Precipitação (mm dia
-1
)
Precipitação Radiação solar global incidente
Figura 1 - Variação da temperatura mínima e máxima do ar (a) e da radiação solar global incidente e precipitação
(b) no cultivo de soja, cultivar M-SOY 8008 RR. ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2006
A primeira aplicação da estrobilurina piraclostrobina ocasionou aumento significativo na
fotossíntese líquida relativa (Figura 2a) até a última data de avaliação (17 DAA), porém na
segunda aplicação, somente não ocorreu aumento da fotossíntese aos 13 DAA.
O efeito da estrobilurina piraclostrobina pode ser considerado como imediato, pois em
torno de 3 horas após a primeira aplicação, a taxa fotossintética das plantas tratadas com a
(a)
(b)
20
estrobilurina piraclostrobina acresceu 3% e 10% em relação ao T
1
e T
3
, respectivamente (Figura
2a). Essa diferença foi mais acentuada aos 7 DAA, com incremento de 17 a 56% em comparação
ao T
3
e T
1
, respectivamente (Figura 2a). Os resultados encontrados nesse trabalho corroboram
com os estudos realizados por Beck et al. (2002), os quais observaram elevada atividade
fotossintética em cultivares de trigo tratadas com estrobilurina sobre condições de campo.
Na segunda aplicação, a taxa fotossintética de plantas tratadas com a estrobilurina
piraclostrobina não apresentou efeito significativo (P>0,05) apaenas na análise realizada aos 13
DAA (Figura 2b), O aumento da taxa fotossintética das plantas nas plantas tratadas com a
estrobilurina piraclostrobina foi constatado na literatura por Grossmann e Retzlaff (1997). Esses
autores citam que o aumento na fotossíntese líquida está ligado às alterações no ponto de
compensação de CO
2
, o que favorece a absorção de CO
2
em oposto a liberação do mesmo pela
respiração. Esse efeito pode ser explicado pela inibição transitória da respiração da planta quando
tratada com fungicidas a base da estrobilurina piraclostrobina. Embora o mecanismo de ação da
estrobilurina piraclostrobina seja o transporte de elétrons, Grossmann e Retzlaff (1997)
trabalhando com tilacóides isolados de trigo comprovaram que essa molécula não altera o
transporte de elétrons na fase fotoquímica da fotossíntese apenas tem efeito no transporte de
elétrons da cadeia respiratória na mitocôndria.
Na cultura de soja, a fase crítica para produção de grãos é situada entre os estádios R
1
e R
6
.
Nesse período, a planta de soja apresenta a máxima atividade fotossintética (HARDMANN;
BRUN, 1971; HARDY; HAVELKA, 1971) e sendo assim, o aumento da fotossíntese nesses
estádios pode resultar em incrementos de produtividade. Isso porque os carboidratos produzidos
na parte aérea pela fotossíntese também disponibilizam energia para os processos de absorção de
nutrientes pelas plantas, especialmente o nitrogênio. Neste sentido, Touraine et al. (1992)
trabalhando em soja com adição de malato, constataram que no momento que este foi adicionado
praticamente dobrou a taxa de absorção de NO
3
-
, constando à relação entre a disponibilidade
energética e a absorção de nitrogênio.
21
Figura 2 - Valores percentuais de fotossíntese líquida em soja, cultivar M-SOY 8008 RR, nos tratamentos;
testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de tebuconazol
(triazol) (T
3
), referentes à primeira (a) e segunda aplicação (b). ESALQ/USP, Piracicaba-SP, 2006.
Observou-se um decréscimo da respiração no tratamento que recebeu a estrobilurina
piraclostrobina (Figura 3). O maior decréscimo foi no primeiro dia após a aplicação (1 DAA),
onde o T
2
apresentou uma redução em torno de 76% em relação ao T
1
e 10% em relação ao
T
3
.
Nas análises posteriores, essa diferença foi menos acentuada, apesar de ter sido mantida até os 17
b
a
c
(b)
b
a
b
b
a
b
c
b
a
c
a
b
b
a
c
b
c
a
c
b
a
b
a
c
(a)
Dias após a segunda aplicação
1
7
13 17
Fotossíntese lí
q
uida
(
%
)
Dias após a primeira aplicação
1 7 17
Fotossíntese lí
q
uida
(
%
)
13
22
DAA (Figura 3). Possivelmente, segundo Köehle et al. (2002), além de agir diretamente na cadeia
transportadora de elétrons, a estrobilurina piraclostrobina atua como moderador de estresses
bióticos e abióticos por participar no metabolismo do ácido nítrico e de hormônios de estresse
como é o caso do ácido abscísico. Sendo assim, o decréscimo na respiração nas plantas com
estrobilurina pode ser um fator importante, pois diminui o desperdício de energia da planta para o
metabolismo de manutenção, o qual é aumentado em condições de estresse.
Segundo Azcon e Osmond (1983), a respiração de plantas envolve principalmente a
oxidação de açúcares para formação de metabólitos secundários e energia na forma de ATP. De
acordo com os autores, sob ação de fatores adversos especialmente à temperatura, a respiração de
crescimento é menos sensível do que a de manutenção. Sendo assim, a ação da estrobilurina
piraclostrobina possivelmente seja mais intensa sobre a respiração de manutenção e com menor
atuação sobre o crescimento. Essa ação possivelmente influencie de forma direta na produção de
fitomassa, pelo fato de aumentar a taxa de fotossíntese líquida da planta.
Contudo, o incremento de fitomassa seca em plantas não requer apenas o incremento de
carbono pelo aumento da fotossíntese, como foi observado na Figura 2, mas também pela
disponibilidade de nitrogênio. A limitação de nitrogênio em plantas C
3
é acompanhada pela
diminuição da taxa fotossintética por unidade de área em folhas maduras, principalmente devido à
redução considerável da partição de nitrogênio para a síntese de enzimas relacionadas com a
fotossíntese, como é o caso da rubisco (EVANS, 1989).
De acordo com os resultados apresentados na Figura 4, a aplicação da estrobilurina
piraclostrobina incrementa a atividade da enzima nitrato redutase. A variedade cultivada M-SOY
8008 RR respondeu a aplicação da estrobilurina piraclostrobina basicamente logo após a primeira
aplicação (Figura 4a). Os maiores incrementos na atividade da enzima nitrato redutase no T
2
foram observados 1 DAA, com valores de 87% e 68%, e aos 3 DAA com incrementos de 72% e
75% em relação aos tratamentos T
1
e T
3
, respectivamente. Após a segunda aplicação, observou-se
efeito somente aos 6 DAA, porém com incremento não superior a 2 µg N-NO
2
por g de fitomassa
verde por hora (Figura 4b). Provavelmente esse efeito se deve a baixa atividade desta enzima a
partir desse período, desta forma, ficou mais difícil quantificar as diferenças entre tratamentos,
uma vez que os valores de transmitância foram muito elevados e assim próximos da margem de
erro do equipamento de leitura.
23
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
T
1
T
2
T
3
T
1
T
2
T
3
T
1
T
2
T
3
T
1
T
2
T
3
1
7
13 17
DASA
RR
Figura 3 - Valores percentuais de respiração relativa (RR, %) em soja, cultivar M-SOY 8008 RR, nos tratamentos;
testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de tebuconazol
(triazol) (T
3
), referentes à segunda aplicação. ESALQ/USP, Piracicaba - SP, 2006
O incremento da atividade da enzima nitrato redutase pela ação da estrobilurina
piraclostrobina encontrada neste trabalho, também é citada para outras culturas. Trabalhos
realizados por Glaab e Kaiser (1999) demonstraram forte efeito na ativação da NADH-nitrato
redutase quando foi utilizado Kresoxim-metil (fungicida a base da estrobilurina piraclostrobina),
em folhas de espinafre. Köehle et al. (2002) observaram incremento na redução de nitrato três dias
após a aplicação da estrobilurina piraclostrobina em plantas de trigo. Os autores verificaram que a
estrobilurina piraclostrobina promoveu o incremento da absorção de nitrato in vivo, embora sete
dias após a aplicação o conteúdo de nitrato no tecido reduziu em 10% indicando reassimilação
para metabólitos mais complexos.
A estrobilurina piraclostrobina incrementa a atividade da enzima nitrato redutase em
função da sua forma de modulação. O pH citosólico exerce modulação fundamental na atividade
nitrato redutase (KAISER; BRENDLE-BEHNISCH, 1995). Após a aplicação da estrobilurina
piraclostrobina ocorre o decréscimo do pH citosólico devido à inibição parcial no transporte de
elétrons na mitocôndria, isso reflete-se em aumento da atividade da enzima nitrato redutase. Essa
hipótese foi confirmada por Glaab e Kaiser (1999) que trabalhando com discos de espinafre
tratados com estrobilurina observaram a mais alta ativação da enzima nitrato redutase quando o
pH do citosol manteve-se em torno de 4,8.
a
b
c
b
a
c
b
b
c
a
b
c
24
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
T1
T2
T3
T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3
0137
15
DAPA
AENR
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
T1
T2
T3
T1 T2 T3 T1
T2
T3
0
1 6
DASA
AEN
R
-1
)
Figura 4 - Valores da atividade da enzima nitrato redutase (AENR, μg N-NO
2
-
por g de fitomassa verde por h) da
variedade cultivada M-SOY 8008 RR, nos tratamentos: testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina
piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de tebuconazol (triazol) (T
3
), referentes a primeira (a) e segunda
aplicação (b). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2006 (* Não significativo)
Na soja, a maior demanda de nitrogênio é compreendida do início da floração até o
período final de enchimento de grãos. Sendo assim, incrementos no metabolismo do nitrogênio,
devido ao aumento da atividade da enzima nitrato redutase, aliado ao aumento da fotossíntese
líquida, auxiliam na potencialização da produtividade de grãos de plantas de soja tratadas com a
estrobilurina piraclostrobina.
ab
a
b
a
a a
c
b
a
(b)
a
Ns
*
b
c
a
b
b
b
ab
a
c
b
a
(a)
25
Embora na cultura de soja, a fixação biológica constitui-se na principal forma de
assimilação de N, podendo atingir até 70% das necessidades da planta (FERGUNSON et al.,
2007), a assimilação de nitrogênio pela nitrato redutase constitui-se numa das formas de
suprimento de N a cultura. A contribuição da redução de nitrato via enzima nitrato redutase e da
fixação simbiótica para a nutrição de N em soja já foi investigada por Harper (1974), Thibodeau e
Jaworski (1975) e Wych e Rais (1978). Thibodeau e Jaworski (1975) citam que a redução de NO
3
-
nas folhas é responsável em grande parte pelo acúmulo de nitrogênio (N) na planta durante o
estádio vegetativo, alcançando o valor máximo durante o florescimento. A atividade da enzima
nitrato redutase pode influenciar significativamente no metabolismo do N na planta, uma vez que,
a cultura pode obter de 25 a 75% do N via decomposição de matéria orgânica do solo
(FERGUNSON et al., 2007). Essa variação esta relacionada ao custo energético requerido no
processo de fixação, pois para cada elétron transferido da Fe-proteína para a MoFe-proteína são
consumidos 2 ATP. Para reduzir uma molécula de N
2
são necessários oito elétrons e, portanto, 16
ATP.
A produtividade de grãos foi superior no tratamento que recebeu piraclostrobina
(estrobilurina) em relação à testemunha relativa e a testemunha absoluta (Figura 5). Analisando
apenas os tratamentos T
2
e T
3
observa-se que o efeito fisiológico da aplicação de piraclostrobina
(estrobilurina) ocasionou um ganho de 4 sacas ha
-1
(Figura 5). A testemunha sem aplicação de
fungicidas apresentou depleção de produtividade que variou em torno de 10 por ha
-1
em relação
ao T
2
(Figura 5). Trabalhos realizados com trigo tem demonstrado incrementos de produtividade
nas plantas tratadas com fungicidas a base da estrobilurina piraclostrobina, mesmo em cultivos
com baixa incidência de doenças (BERTELSEN et al., 2001; JONES; BRYSON, 1998).
De acordo com Bertelsen et al. (2001), a retenção da área foliar é um dos principais efeitos
das plantas tratadas com estrobilurinas, devido ao aumento na produção de citocininas e também a
diminuição na síntese de etileno. As citocininas podem incrementar o florescimento e a produção
de sementes em soja devido a sua atuação na distribuição de fotoassimilados por regular a enzima
invertase ligada a parede celular (NAGEL et al., 2001).
Aliado a alteração hormonal, longos períodos de atividade fotossintética em folhas verdes
durante o enchimento de grãos tem sido sugerido com um dos fatores relacionados com o
aumento da produtividade em plantas tratadas com a estrobilurina piraclostrobina. Além disso, o
número de sementes por unidade de área possivelmente está relacionada com a variação de
26
fotossíntese do dossel durante o florescimento e enchimento de grãos (BRUENING; EGLI, 1999).
Desta forma, tratamentos que alteram a fotossíntese líquida, a atividade da enzima nitrato redutase
e conseqüentemente o acúmulo de fitomassa seca durante este período causa alterações na
produtividade final de grãos em soja.
0
10
20
30
40
50
T
1
T
2
T
3
Tratamento
P
Figura 5 - Valores produtividade (P, sacas ha
-1
) da variedade cultivada 'M-SOY 8008 RR' nos tratamentos:
testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de tebuconazol
(triazol) (T
3
). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2006
2.4 Conclusões
A aplicação da estrobilurina piraclostrobina em soja, variedade cultivada M-SOY 8008
RR, nos estádios fenológicos R
1
e R
5.1
, incrementa a taxa fotossintética nos dois períodos de
aplicação. A atividade da enzima nitrato redutase somente é incrementada quando a aplicação é
realizada no estádio fenológico R
1
. A taxa respiratória decresce após a aplicação da estrobilurina
piraclostrobina (estádio fenológico R
5.1
). Esses efeitos fisiológicos foram a possível causa do
incremento de 4 sacas por ha das plantas tratadas com a estrobilurina piraclostrobina em relação à
testemunha relativa (tebuconazol - triazol).
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a
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30
3 MODELOS DE CRESCIMENTO E APLICAÇÃO DE PIRACLOSTROBINA NA
CULTURA DE SOJA
Resumo
O trabalho foi realizado em área experimental do Campus da ESALQ/USP do
Departamento de Produção Vegetal no município de Piracicaba-SP, de novembro de 2005 a maio
de 2006. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de um fungicida a base de piraclostrobina
(estrobilurina) no acúmulo e partição de fitomassa seca, além da estimativa de parâmetros
fisiológicos por meio de modelos matemáticos e sua relação com a produtividade de grãos na
cultura de soja, variedade cultivada BRS 245 RR. Foi avaliado o acúmulo de fitomassa seca de
folhas, caule e total, área foliar (AF), e trocas gasosas (fotossíntese líquida e respiração). Em
função destes dados foi determinado o potencial de assimilação bruta de CO
2
na planta, taxa de
assimilação líquida de CO
2
e incremento de fitomassa de vagens e sua relação com a
produtividade de grãos. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso constando de três
tratamentos (T
1
- sem aplicação de fungicida, T
2
- duas aplicações de estrobilurina piraclostrobina
em R
1
e R
5.1
e T
3
- duas aplicações de tebuconazol - triazol - em R
1
e R
5.1
) com 4 repetições. A
aplicação de estrobilurina aumentou o acúmulo de fitomassa seca de caule, folhas e total a partir
de 14 dias após a primeira aplicação. O potencial de assimilação bruta de carbono na planta e taxa
de assimilação líquida e o incremento de fitomassa seca de vagens aumenta com o uso de
estrobilurina, ocasionando acréscimos de produtividade de 8 e 18 sacas ha
-1
em relação ao
tratamento com triazol e sem aplicação, respectivamente. Conclui-se que a aplicação de
estrobilurina proporciona maior acúmulo de fitomassa e assimilação de carbono, refletindo-se na
produção de grãos.
Palavras-chave: Glycine max L. Merrill; Potencial de assimilação bruta; Taxa de assimilação
líquida; Incremento de fitomassa
GROWTH MODELS AND PYRACLOSTROBIN APPLICATION IN THE SOYBEAN
CROP
Abstract
With the purpose of evaluating the pyraclostrobin (strobilurin - fungicide) effect on the dry
mass accumulation and partition, beyond the physiological parameters estimative using
mathematical models and its relation with the soybean ('BRS 245 RR' cultivar) crop yield, the
field experiment was carried out at Crop Science Department, Campus Luiz de Queiroz
(ESALQ/USP), in Piracicaba, State of São Paulo, from November 2005 to May 2006, using a
randomised complete block design with three treatments (T
1
- without fungicide application, T
2
-
two applications of pyraclostrobin (strobilurin) in R
1
and R
5.1
and T
3
- two applications of
tebuconazole - triazol - in R
1
and R
5.1
) and four replications. The following parameters were
evaluated: total (shoot + root), leaves and stem dry mass, leaf area and gas exchanges (net
photosynthesis and respiration). The potential gross and net assimilation rate of CO
2
, and the pod
dry mass increment, and its relation with yield, were evaluated in the plant. The pyraclostrobin
application increased the leaves, stem and total (shoot + root) dry mass from 14 days after the first
31
application. The potential CO
2
gross assimilation rate in the plant, CO
2
net assimilation rate and
the pod dry mass raised with the continuous strobilurin use increasin soybean productivity (8 and
18 bags ha
-1
in comparison with the T
3
and T
1
, respectively). The results allowed to conclud that
the pyraclostrobin (strobilurin) application provides greater dry mass and carbon assimilation,
reflecting itself in the soybean yield.
Key words: Glycine max L. Merrill;
Potential gross assimilation; CO
2
Net assimilation rate; Dry
mass increment
3.1 Introdução
Ao longo dos anos, a cultura de soja (Glycine max L. Merril) no Brasil tem apresentado
diversas mudanças nas técnicas de manejo. Atualmente as principais se referem ao controle de
doenças fúngicas. A utilização de fungicidas do grupo das estrobilurinas é uma das principais
adaptações no manejo utilizadas pelos produtores. Esse fungicida tem proporcionado o controle
eficiente de diversas doenças, incluído a ferrugem asiática, além de promover ganhos
significativos em produtividade.
A estrobilurinas atuam como inibidor da respiração mitocondrial causando diversas
alterações fisiológicas nas plantas (SAUTER et al., 1995; ANKE, 1995). Entre elas incluem a
maior taxa fotossintética e atividade da enzima nitrato redutase, além do atraso na senescência,
aumento da tolerância a estresses abióticos e favorecimento no acúmulo de fitomassa e produção
de grãos (GROSSMANN; RETZLAFF, 1997).
Uma das técnicas para quantificar o balanço de carbono em plantas é a utilização de
análises fenométricas, entre elas destacam-se as análises de crescimento (PEREIRA, 2002), sendo
método bastante usado para estimar a taxa fotossintética líquida, produção e partição de fitomassa
das plantas em intervalos de tempo.
Aliado as medidas de análise de crescimento, a utilização de modelos matemáticos tem
auxiliado no estudo das relações entre clima-planta (BOOTE et al., 1994). Nos últimos anos tem
sido utilizado modelos para descrever o acúmulo de fitomassa seca em plantas anuais e perenes e
sua interação com a produtividade final (TURCO et al., 1998; OVERMAN; SCHOLTZ, 2003).
O uso de modelos matemáticos para estimar o crescimento de plantas possibilita o estudo
simplificado de processos fisiológicos. Para esse tipo de estudo, modelos mecanísticos têm sido
utilizados como importante ferramenta, permitindo a descrição. Esses modelos apresentam uma
descrição quantitativa dos mecanismos e processos que explicam o desempenho da planta. Nesse
32
sentido, buscam ampliar o entendimento sobre os processos envolvidos nas interações cultura-
ambiente, principalmente processos fisiológicos (PENNING DE VRIES et al., 1989; PEREIRA,
2002).
Um dos modelos mecanísticos mais utilizados atualmente foram os desenvolvidos por
Penning De Vries et al. (1989) para determinar produtividade potencial. Esse modelo utiliza
diversos parâmetros fisiológicos como taxa fotossintética, respiratória e transpiratória, além de
taxas de alocação de fotoassimilados para diferentes órgãos da planta.
O uso desses modelos pode auxiliar no entendimento do efeito da aplicação de produtos de
ação fisiológica em grandes culturas, especialmente de soja. Ao mesmo tempo é importante
conhecer o potencial de assimilação de carbono na planta e sua partição para diferentes órgãos,
principalmente para os órgãos reprodutivos (grãos), que determinará a produtividade final da
cultura.
Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de um fungicida a base da
estrobilurina piraclostrobina no acúmulo e partição de fitomassa seca, além da estimativa de
parâmetros fisiológicos por meio de modelos matemáticos e sua relação com a produtividade de
grãos na cultura de soja.
3.2 Material e métodos
O experimento foi instalado em área experimental do Campus da ESALQ/USP do
Departamento de Produção Vegetal no município de Piracicaba – SP (22° 41’ 30” de latitude Sul;
47° 38’ 30” de longitude Oeste e 546 m de altitude) sob sistema de pivô central. O solo é
classificado como Latossolo Vermelho distrófico argiloso. O clima do local segundo a
classificação de W. Köppen pertence ao tipo Cwah – tropical de altitude com estiagem de inverno.
Nesta região a precipitação média anual é de 1257 mm (SENTELHAS; PEREIRA, 2000), com
temperatura média de 21,4°C.
A espécie utilizada foi a Glycine max L. Merrill, variedade cultivada BRS 245 RR. A
semeadura foi realizada no espaçamento de 0,45m entre linhas na densidade de 28 sementes por
metro. Posteriormente realizou-se o desbaste para alcançar a população final de 300.000 plantas
por ha.
A adubação da cultura foi baseada de acordo com a análise de solo. Na adubação de base
foram usados 250 kg da formulação NPK, 00-20-20, totalizando a dose de 60 kg ha
-1
de K
2
O e 60
33
kg ha
-1
de P
2
O
5,
posteriormente foi realizado adubação foliar com Cobalto e Molibdênio na dose
de 200 mL ha
-1
no estádio V
5
,
segundo a eescala fenológica proposta por Fher e Caviness (1977).
As sementes foram tratadas com 150 g de Bradirizobium japonicum e Bradirizobium
elkanii + turfa a cada 50 kg de sementes. Posteriormente realizou-se a aplicação de Carbendazim
na dose de 200 mL para 100 kg de semente.
Para o controle de plantas daninhas nos estágios iniciais de desenvolvimento da cultura
utilizaram-se os herbicidas pré-emergentes, flumetsulan (1,0 L ha
-1
) + pendimenthalin (1,5 L ha
-1
),
logo após a semeadura. Durante o desenvolvimento da cultura o controle de plantas daninhas foi
realizado através de capina manual entre os estádios V
3
e R
1.
O experimento foi composto por 12 parcelas, com 7 m de comprimento por 2,25 m de
largura cada (5 linhas), com área de 15,75 m
2
cada. A área total do experimento foi de 189 m
2
.
O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso constituído por três
tratamentos e quatro repetições (Tabela 1). As pulverizações com fungicidas foram realizadas
utilizando-se pulverizador costal com injeção de CO
2
. A barra utilizada continha 2,25m de
comprimento, com 4 bicos do tipo leque, a pressão constante de 2 bar.
A primeira aplicação dos fungicidas foi realizada no estádio R
1
(56 dias após a semeadura)
e a segunda aplicação no estádio R
5.1
(77 dias após a semeadura).
Foram selecionadas três plantas por tratamento para as determinações de fotossíntese e
respiração. Estas análises foram realizadas aos 7, 14, 21, 28 e 35 dias após a primeira aplicação,
entre as 9 e 11 horas da manhã, em dias ensolarados, em duas plantas por parcela.
As medidas de trocas gasosas foram realizadas por meio de um sistema fechado portátil de
trocas gasosas, IRGA (Infra Red Gas Analyzer), modelo LI-6400 (Li-cor®), sempre nas folhas do
estrato superior, completamente expandidas e totalmente expostas à radiação solar.
Durante as medições, a folha selecionada em cada planta foi colocada dentro da câmara
selada do equipamento, não suprida por ar externo, sendo estabelecido 1500 µmol m
-2
s
-1
da
radiação fotossinteticamente ativa (RFA). A mudança nas concentrações de CO
2
e H
2
O por
unidade de tempo serviu para estimar, conforme equações matemáticas pré-definidas no
equipamento, a fotossíntese líquida (assimilação de carbono) e transpiração, respectivamente.
Para as medidas de respiração a RFA do equipamento foi desligada (0 µmol m
-2
s
-1
) e, assim, as
mudanças na concentração de CO
2
foram relacionadas com a respiração foliar.
34
As obtenções dos dados fenométricos (fitomassa seca) foram realizadas num intervalo de 7
dias para cada coleta, iniciando no dia da emergência e estendendo-se até o estádio R
1
. Após o
estádio R
1
iniciou-se a aplicação dos tratamentos, desta forma o esquema de coleta foi alterado
para 0, 7, 14, 28 e 35 dias após a primeira aplicação. Durante as coletas foram retiradas duas
plantas por parcela para avaliação de fitomassa seca de cada órgão.
Tabela 1 - Tratamentos e épocas de aplicação de fungicida no cultivo de soja, cultivar BRS 245 RR. Piracicaba,
ESALQ/USP-SP, 2006
Épocas de Aplicação
Tratamento
1
a.
aplicação
(Estádio R
1
)
2
a.
aplicação
(Estádio R
5.1
)
Especificações
T
1
- - Testemunha absoluta.
T
2
Estrobilurina
(Piraclostrobina)
Estrobilurina
(Piraclostrobina)
Tratamento para verificar o efeito
fisiológico de duas aplicações de
estrobilurina piraclostrobina (0,5 L ha
-1
de
i.a. para uma calda de 200 L ha
-1
).
T
3
Triazol
(Tebuconazol)
Triazol
(Tebuconazol)
Testemunha relativa. Tratamento para
verificar o efeito da depleção da doença na
produtividade (0,5 L ha
-1
de i.a para uma
calda de 200 L ha
-1
).
No momento da coleta das plantas foi realizado a separação de suas folhas, caule, vagens e
raízes. Posteriormente, estes órgãos foram colocados em sacos de papel individualizados,
identificados e levados à estufa de secagem de ventilação forçada de ar a 65°C, até massa
constante para a determinação da fitomassa seca. O somatório de todos os órgãos resultou na
fitomassa seca total das plantas. As pesagens de fitomassa foram realizadas em balança digital
com precisão de 0,001 grama. De acordo com dados ajustados na análise de crescimento,
calculou-se o crescimento relativo de vagens (Frv) através da relação entre fitomassa seca total de
vagens e fitomassa seca total (kg kg
-1
).
Durante a coleta das plantas, foi determinada a área foliar (AF, m
2
planta
-1
) por intermédio
de um integrador de área (modelo Li-3100C, Li-cor®). O índice de área foliar (IAF, m
2
m
-2
) foi
35
calculado pela relação entre a área foliar e a área de domínio da planta em relação ao solo (AS, m
2
planta
-1
).
A
S
AF
IAF =
(1)
Os dados obtidos nos ensaios foram utilizados nos modelos de estimativa ajustados de
acordo com os modelos propostos por Van Keuler e Wolf (1986).
3.2.1 Potencial diário de assimilação bruta da planta
PAB =FL + R
(2)
em que
PAB é o potencial diário de assimilação bruta da planta (kg ha
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por ha
por dia
)
;
FL é a fotossíntese líquida (kg ha
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por ha por dia
)
; e R é a respiração
(kg ha
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por ha por dia
)
. Cabe salientar que FL e R foram obtidos pelo IRGA.
3.2.2 Taxa diária de assimilação bruta da planta
TAB =PAB.Fr
luz
(3)
em que TAB é taxa diária de assimilação bruta da planta (kg ha
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por ha por dia
)
;
e Fr
luz
é o fator de redução do potencial diário de assimilação bruta devido a incompleta
interceptação de radiação assim obtida:
.
1
kIAF
luz
Fr e
−
=−
(4)
em que Fr
luz
é fator de redução do potencial diário de assimilação bruta devido a incompleta
interceptação de radiação; k é o coeficiente de extinção para a cultura da soja (0,7 de acordo com
VAN KEULER; WOLF, 1986); IAF é o índice de área foliar.
3.2.3 Taxa diária de assimilação bruta de vagens
TABv =TAB.Frv
(5)
em que TABv é a taxa de assimilação bruta de CO
2
nas vagens (kg ha
-1
dia
-1
- kg
de CO
2
por ha
por dia
)
e Frv que é a fração de CO
2
assimilados alocados para a vagens considerado conforme o
seu crescimento relativo (kg kg
-1
- kg de CO
2
alocado por kg CO
2
assimilado).
3.2.4 Taxa de respiração de manutenção das vagens
TRMv = FSv.TRMv
ref
(6)
em que TRMv é a taxa de respiração de manutenção das vagens (kg ha
-1
dia
-1
- kg
de CO
2
por ha
por dia
)
; FSv é a fitomassa seca total de vagens (kg ha
-1
- kg de fitomassa seca total de vagens por
ha), TRMv
ref
é a taxa de respiração de manutenção de referência das vagens para fabáceas (0,018
36
kg kg
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por kg de fitomassa seca total de vagens por dia) segundo Amthor
(1984).
3.2.5
Taxa diária de assimilação líquida de vagens
TALv = TABv - TRMv
(7)
em que TALv é a taxa de assimilação líquida de CO
2
nas vagens (kg ha
-1
dia
-1
- kg
de CO
2
por ha
por dia
)
.
3.2.6 Incremento diário de fitomassa seca de vagens
Os valores de referência para
eficiência da conversão foram retirados de
Van Keuler e
Wolf (1986):
IFSv = TALv.EFCv
(
8)
em que: IFSv é o incremento de fitomassa seca de vagens (kg ha
-1
dia
-1
- kg
de fitomassa seca de
vagens por ha por dia
)
; e EFCv é eficiência da conversão de vagens
(kg kg
-1
- kg
de fitomassa seca de vagens por kg de CO
2
assimilado
).
A colheita do experimento foi realizada em 20 de maio de 2006 quando as plantas se
encontravam no estádio fenológico R
9
. A produtividade de grãos foi estimada pela colheita de 3
fileiras centrais, onde foi eliminado 0,5m das bordas inicias e finais de cada parcela.
Os dados meteorológicos foram obtidos da estação meteorológica da ESALQ/USP.
Os dados de produtividade foram submetidos à análise de variância onde foi utilizado o
teste Tukey a 5% de probabilidade de erro.
3.3 Resultados e discussão
Nas plantas onde foi aplicada a estrobilurina piraclostrobina, o potencial diário de
assimilação bruta de CO
2
foi superior aos demais tratamentos, na maioria das avaliações (Figura
1). Como a estrobilurina atua na respiração celular e no modelo utilizado para potencial de
assimilação bruta, é considerado fotossíntese líquida + respiração, nem sempre foram observado
maiores valores de potencial de assimilação nas plantas tratadas com estrobilurina, como o
observado aos 14 DAA e aos 35 DAA (Figura 1).
Contudo, como sugerido por Venâncio et al. (2004), a estrobilurina piraclostrobina possui
ação mais intensa sobre a respiração de manutenção e menor sobre a de crescimento. Esse fato,
possivelmente ocasionou o aumento da taxa de assimilação líquida de carbono nas folhas, a qual
foi translocada para as vagens (Figura 2). Nas vagens esse incremento médio foi de 17,8 e 4,3
37
kg ha
-1
dia
-1
de CO
2
na taxa de assimilação líquida de carbono em relação ao T
1
e T
3
,
respectivamente (Figura 2). Köehle et al. (1997), aplicando 0,5 L ha
-1
de estrobilurina, obtiveram
aumento de 37% na assimilação líquida de CO
2
em plantas de trigo, os quais sugeriram ser a
conseqüência da diminuição no ponto de compensação de CO
2
nessas plantas, o que proporcionou
maior eficiência fotossintética.
O aumento da assimilação de carbono das plantas que foram tratadas com estrobilurina
piraclostrobina (Figura 1) ocasionou um incremento extra de fitomassa alocada para as vagens
(Figura 3). Dos 7 aos 21 DAA, esse incremento manteve-se em torno de 28 kg ha
-1
dia
-1
de CO
2
,
diferença que decresceu para 5,5 kg ha
-1
dia
-1
de CO
2
aos 35 DAA (Figura 3).
Portanto, como a aplicação da estrobilurina piraclostrobina ocorreu nos estádios R
1
e R
5.1
e
essa molécula potencializou a assimilação de carbono e nitrogênio na planta, houve maior
acúmulo de fitomassa seca na planta (Figura 1), a qual foi redistribuída para os órgãos
reprodutivos (Figuras 2 e 3). A mobilização de assimilados, principalmente carbono é importante
para cultivos quando estresses ocorrem durante a fase reprodutiva (LUDLOW; MUCHOW, 1990;
SABRAS; CONNOR, 1991). Conseqüentemente maiores acúmulos de fitomassa durante a fase
reprodutiva potencializa a mobilização de assimilados para os grãos.
Outro fator que pode ser levado em conta é o fato da estrobilurina favorecer a síntese de
citocinina (GROSSMANN et al., 1999). A citocinina é um grupo de hormônios em plantas que
promove a divisão celular e tem um papel importante na regulação de vários processos biológicos
associados com crescimento, metabolismo e desenvolvimento. Pelo fato desses processos estarem
associados com o aumento da demanda de fotoassimilados a ligação da partição de
fotoassimilados e da relação fonte e dreno têm sido especulada por alguns autores (ROITSCH;
EHNESS, 2000; LARA et al., 2004). Lara et al. (2004) tem sugerido que as citocininas regulam a
atividade de uma enzima denominada de invertase extracelular. Esta enzima tem papel crucial na
regulação fonte dreno e no suprimento de carboidratos para os órgãos drenos, sendo considerado
um modulador na atividade dreno devido sua ação na quebra da sacarose em hexoses na parede
celular (frutose e glicose), o que conduz a elevada absorção desses carboidratos nos órgãos
drenos.
38
0
50
100
150
200
250
300
123 123 123 123 123
7 DAA 14 DAA 21 DAA 28 DAA 35 DAA
Dias após a primeira aplicação
Potencial de assimilação diária (kg de CH
2
o
ha
-1
dia
-1
)
Figura 1 - Potencial diário de assimilação bruta de carbono da planta de soja, cultivar BRS 245 RR, nos
tratamentos; testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de
tebuconazol (triazol) (T
3
). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2006
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
123 123 123
21 DAA 28 DAA 35 DAA
Dias após a primeira aplicação
Taxa de assimilação liquida de vagens (kg de CO
2
ha
-1
dia
-1
)
Figura 2 - Taxa de assimilação líquida de carbono em vagens de soja, cultivar BRS 245 RR, nos tratamentos;
testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de tebuconazol
(triazol) (T
3
). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2006
39
0
50
100
150
200
250
300
123 123 123
21 DAA 28 DAA 35 DAA
Dias após a primeira aplicação
Incremento de fitomassa de vagens (kg de CO
2
ha
-1
dia
-1
)
Figura 3 - Incremento diário de fitomassa seca em vagens de soja, cultivar BRS 245 RR, nos tratamentos;
testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de tebuconazol
(triazol) (T
3
). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2006
O modelo que mais se ajustou para os valores de fitomassa seca de folhas, caule, total e
AF em todos os tratamentos foi o modelo de Gauss (Equação 10) por ser o que melhor
representou o desempenho da cultura a campo, com R
2
sempre superior a 0,7 (Tabela 2). Os
parâmetros do modelo são os seguintes: t, corresponde ao tempo, t
0
ao tempo necessário para
alcançar a metade da fitomassa seca máxima, a e b os coeficientes do modelo (Equação 10).
2
(- )
2.
.
o
tt
b
FSf a e=
(10)
O acúmulo de fitomassa seca de folhas (FSf) no tratamento T
2
incrementou em média 5,21
e 3,53 g planta
-1
em relação ao T
1
e T
3
respectivamente, aos 14 DAA. Após a segunda aplicação o
incremento médio foi de 1,75 e 0,77 g planta
-1
. O incremento na fitomassa seca de folhas
ocasionou aumento na área foliar (Figura 4b) e assim na capacidade da planta em captar energia
solar para realizar fotossíntese. Como conseqüência, a maior área fotossintética das plantas que
recebeu a estrobilurina piraclostrobina proporcionou o incremento na produção de fitomassa de
haste (Figura 4c), e assim de fitomassa seca total, que no final do período de crescimento (35
DAA) apresentou um incremento de 17 e 3,5 g planta
-1
em relação ao T
1
e T
3
, respectivamente
(Figura 4d). Para culturas em geral, o acúmulo de fitomassa seca no caule pode ser uma
importante característica, pois parte desta fitomassa pode ser remobilizada para os grãos durante a
sua formação, principalmente em períodos de estresse e, portanto, constitui-se num fator
40
importante para determinar a produtividade final de grãos (VAN KEULER; WOLF, 1986;
CHAVES, 2002).
O aumento no acúmulo de fitomassa observado nas plantas tratadas com estrobilurina
piraclostrobina está relacionado com o aumento da atividade fisiológica das mesmas. O
incremento na fotossíntese líquida das plantas e a diminuição da respiração associado com o
aumento da assimilação de nitrogênio (aumento da atividade nitrato redutase) foi a possível causa
do aumento do acúmulo de fitomassa nestas plantas. Segundo Glaab e Kaiser (1999), os
fungicidas do grupo das estrobilurinas causam alterações no metabolismo e crescimento de
plantas, que em muitos casos resulta no incremento na produção de fitomassa e de grãos.
O aumento de fitomassa seca e de AF durante o enchimento de grãos é relatado por Nelson
(1986) como sendo um dos principais fatores que influenciam no aumento da produtividade de
cultura de soja. Board e Modali (2005) ressaltam que o acúmulo de fitomassa seca a partir do
estádio R
1
e durante o R
5
é um componente importante para estimar a produtividade da cultura da
soja, principalmente devido a maior interceptação de radiação solar e partição de fotoassimilados
para os órgãos reprodutivos, o que auxilia na otimização da produtividade. Portanto, os dados
observados neste trabalho evidenciam a importância do efeito fisiológico da estrobilurina no
acúmulo de fitomassa seca neste período.
41
Figura 4 - Valores de fitomassa seca de folha (a), caule (b), total (c) e área foliar (d) em soja, cultivar BRS 245 RR,
nos tratamentos: testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de
tebuconazol (triazol) (T
3
), referentes à primeira e à segunda aplicação. ESALQ/USP, Piracicaba-SP, 2006
Dias após a semeadura
20 40 60 80
Fitomassa seca de folhas (g planta
-1
)
0
2
4
6
8
10
12
Dias após a semeadura
20 40 60 80
Fitomassa seca de caule (g planta
-1
)
0
5
10
15
20
25
30
35
Dias após a semeadura
20 40 60 80
Área Folhar (cm
2
planta
-1
)
0
1000
2000
3000
4000
Dias após a semeadura
20 40 60 80
Fitomassa seca total (g planta
-1
)
0
10
20
30
40
50
60
(c)
(d)
(a)
(b)
Trat 1
......Trat .2
----Trat. 3
1
a
Aplicação
2
a
Aplicação
1
a
Aplicação
2
a
Aplicação
42
Tabela 2 - Parâmetros do modelo Gaussiano (Pa) ajustados aos dados de fitomassa seca de folhas, caule, total e área
foliar (AF), cultivar BRS 245 RR, nos tratamentos nos tratamentos; testemunha (T
1
), com aplicação de
estrobilurina (T
2
) e com aplicação de triazol (T
3
), referentes à primeira e segunda aplicação.
ESALQ/USP, Piracicaba - SP, 2006
Pa Folhas Caule Total AF
T
1
T
2
T
3
T
1
T
2
T
3
T
1
T
2
T
3
T
1
T
2
T
3
a 6,4 9,6 7,5 15,3 23,3 18,5 28,6 43,3 58,1 1787 2577 1864
b 20,7 19,2 23,9 27,3 17,9 25,2 29,7 24,9 39,7 17,7 16,4 22,7
t
o
69,8 72,2 75,9 89,2 72,1 88,2 90,9 87,7 123 66,4 68,9 72,2
R
2
0,88 0,93 0,94 0,88 0,94 0,97 0,9 0,95 0,96 0,87 0,97 0,9
O efeito da estrobilurina piraclostrobina na assimilação de carbono nas vagens (Figura 2) e
seu posterior incremento (Figura 3) no acúmulo de fitomassa seca (Figura 4) foi a possível causa
do aumento na produtividade de 8 sacas ha
-1
do tratamento T
2
em relação ao T
3
(Figura 5). A
testemunha sem aplicação de fungicidas (T
1
) apresentou depleção de produtividade em torno de
18 sacas ha
-1
em relação ao T
2
(Figura 5).
Trabalhos realizados com trigo têm demonstrado incrementos de produtividade nas plantas
tratadas com fungicidas a base de estrobilurina, mesmo em cultivos onde não ocorreu incidência
de doenças (BERTELSEN et al., 2001; NIELSEN, 1994; JONES; BRYSON, 1998).
De acordo com Bertelsen et al. (2001), a retenção da área foliar é um dos principais efeitos
das plantas tratadas com estrobilurina, devido à diminuição na síntese de etileno e também no
aumento na produção de citocininas. As citocininas podem incrementar a produção de sementes
em soja devido a sua atuação na distribuição de fotoassimilados ocasionado pela ativação da
enzima invertase ligada a parede celular (NAGEL et al., 2001).
Aliado a alteração hormonal, longos períodos de atividade fotossintética em folhas verdes
durante o enchimento de grãos têm sido sugeridos com um dos fatores que estão relacionados com
o aumento da produtividade em plantas tratadas com estrobilurina. Além disso, o número de
sementes por unidade de área possivelmente está relacionada com a variação de fotossíntese do
dossel durante o florescimento e enchimento de grãos (BRUENING; EGLI, 1999). Dessa forma,
tratamentos que alteram a fotossíntese líquida, a atividade da enzima nitrato redutase e,
conseqüentemente, o acúmulo de fitomassa seca durante este período causa alterações na
produtividade final de grãos.
43
De acordo com Gay et al. (1980) diferença de produtividade encontrada em diversas
variedades cultivadas de soja tem correlação com a duração do período de enchimento de grãos e,
conseqüentemente, com a duração de AF. Portanto, o uso de fungicidas a base de estrobilurina por
propiciar o maior acúmulo de fitomassa seca pode ser um fator importante para o aumento de
produtividade da cultura de soja.
Figura 5 - Valores produtividade de soja, cultivar BRS 245 RR, nos tratamentos: testemunha (T
1
), com aplicação da
estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de tebuconazol (triazol) (T
3
). ESALQ/USP, Piracicaba -
SP, 2006 (Coeficiente de variação: 12,1%)
3.4 Conclusões
A aplicação da estrobilurina piraclostrobina na cultura de soja, variedade cultivada BRS
245 RR, aumenta o acúmulo de fitomassa seca de folhas, caule e total e da área foliar em torno de
14 dias após a primeira aplicação, mantida até o final do ciclo.
Com base nos modelos fisiológicos, comprova-se que a estrobilurina piraclostrobina
aumenta o potencial de assimilação bruta de carbono na planta e nas vagens, a taxa de assimilação
líquida e a produção de fitomassa seca, ocasionando aumento de produtividade.
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0
10
20
30
40
50
60
T1 T2 T3
Tratamentos
Produtividade (sacas ha
-1
)
)
-1)
c
a
b
44
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47
4 EFEITO DA APLICAÇÃO DE PIRACLOSTROBINA NA TAXA DE ASSIMILAÇÃO
DE CARBONO, ATIVIDADE DA ENZIMA NITRATO REDUTASE E PRODUTIVIDADE
DE GRÃOS DE SOJA
Resumo
Com objetivo de avaliar o efeito da aplicação da estrobilurina piraclostrobina em variáveis
fisiológicas e fenométricas da cultura de soja, realizou-se um experimento no campo experimental
da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” de novembro de 2005 a maio de 2006.
Foram realizadas avaliações de trocas gasosas (fotossíntese líquida e respiração), fitomassa seca
de planta e de folhas e área foliar, dos quais foram calculados através de modelos propostos por
VAN KEULER e WOLF (1986), a taxa bruta de assimilação de carbono na planta e a taxa de
assimilação líquida de carbono nas vagens. Também foi avaliado a atividade da enzima nitrato
redutase, massa de 1000 grãos e produtividade. O delineamento experimental foi de blocos ao
acaso com três tratamentos (T
1
- sem aplicação de fungicida, T
2
- duas aplicações da estrobilurina
piraclostrobina em R
1
e R
5.1
e T
3
- duas aplicações de tebuconazol - triazol - em R
1
e R
5.1
) com 4
repetições. A aplicação de estrobilurina ocasionou incremento na taxa de assimilação bruta de
carbono na planta e líquida nas vagens. A atividade da enzima nitrato redutase foliar somente foi
incrementada pela aplicação de estrobilurina nos 15 dias após a primeira aplicação. As plantas
tratadas com estrobilurina apresentaram o acréscimo de 7 e 8% na massa de 1000 grãos e de 13 e
4 sacas ha
-1
na produtividade quando comparado à testemunha sem aplicação e ao tratamento com
triazol (tebuconazol), respectivamente. Os resultados indicam que a estrobilurina piraclostrobina
afeta a taxa de assimilação de carbono e de nitrogênio na cultura de soja, o que é refletido na
produtividade de grãos.
Palavras-chave: Taxa de assimilação líquida de carbono em vagens
EFFECT OF PYRACLOSTROBIN APPLICATION ON THE CARBON ASSIMILATION
RATE, NITRATE REDUCTASE ACTIVITY ON THE SOYBEAN CROP
PRODUCTIVITY
Abstract
With the objective of evaluating the effect of the pyraclostrobin application on
physiological and phenometric variables of the soybean crop, a field experiment was carried out at
Piracicaba, State of São Paulo, Brazil (Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”,
University of São Paulo), from November 2005 to May 2006. It was used evaluations of gas
exchanges (net photosynthesis and respiration), plant dry mass, leaf dry mass and leaf area, that
was calculated through considered models from Van Keuler and Wolf (1986), CO
2
gross
assimilation rate plant and CO
2
potential net assimilation pod. The nitrate reductase activity, mass
of 1000 seeds and soybean productivity were analyzed. The statistical design was complete
randomized blocks with three treatments (T
1
: no fungicide application; T
2
: two applications of
pyraclostrobin at R
1
and R
5.1
and T
3
: two applications of tebuconazole - triazol - at R
1
and R
5.1
)
and four replications. The pyraclostrobin application raised the plant CO
2
gross assimilation rate
48
and the pod CO
2
potential net assimilation. The effect of pyraclostrobin application on the nitrate
reductase activity was observed 15 days after the first application. The strobilurin application
increased 7 and 8% in the mass of 1000 seeds e the soybean productivity (13 and 4 bags ha
-1
when
compared to T
1
and T
3
, respectively). Thus, the results indicated that the application of strobilurin
affects carbon and nitrogen assimilation in soybean crop that is reflected on the yield.
Key words: Carbon net assimilation rate in pod
4.1 Introdução
Na cultura de soja (Glycine max L. Merrill), a interferência de fatores bióticos e abióticos
na assimilação de carbono e de nitrogênio na fase reprodutiva são os principais determinantes da
produtividade de grãos. Essa é a fase em que a cultura apresenta elevada atividade fisiológica,
alcançando a máxima taxa de assimilação de carbono e nitrogênio (NELSON-SCREIBER;
SCHWEITZER, 1985). Técnicas de manejo que possibilitem a maximização dessas variáveis
fisiológicas são de grande interesse por pesquisadores da área.
Por ocasião do aparecimento da ferrugem asiática a utilização de fungicidas do grupo das
estrobilurinas, vem se tornando alternativa para incrementar a atividade fisiológica de plantas
neste estádio fenológico (CLOUGH et al., 1995). Pelo fato desse produto ser aplicado na fase
reprodutiva seu efeito benéfico em variáveis fisiológicas tem sido correlacionado com a
produtividade e qualidade de grãos (GROSSMANN; RETZLAFF, 1997).
Foi constatado que o uso de fungicidas a base de estrobilurina na cultura do trigo ocasiona
aumentos na atividade da enzima nitrato redutase (KAISER; BRENDLE-BEHNISCH, 1995) e
diminuição na síntese de etileno (GROSSMANN; RETZLAFF, 1997). BRYSON et al. (2000)
ainda ressaltam que estrobilurina incrementa a taxa fotossintética e diminui a respiração celular.
Seu efeito é também correlacionado a maior tolerância da planta a estresses abióticos devido a sua
ação no metabolismo do ácido abscísico e de enzimas antioxidantes (GROSSMANN et al., 1999).
Além dos efeitos fisiológicos citados, Dimmock e Gooding (2002) ressaltam que a
estrobilurina incrementa o período de atividade fotossintética nas folhas de trigo, acrescendo a
qualidade e o teor de nitrogênio dos grãos. O aumento da qualidade de grãos pode ser benéfico
para o processo de germinação de sementes.
Entretanto, pouco se sabe sobre o efeito da estrobilurina na cultura da soja no que diz
respeito a sua interação na taxa de assimilação de carbono e nitrogênio e consequentemente na
produtividade e qualidade de grãos.
49
Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de um fungicida a base da
estrobilurina piraclostrobina na taxa de assimilação de carbono, incremento de fitomassa seca de
vagens, atividade da enzima nitrato redutase, massa de 1000 grãos e produtividade.
4.2 Material e métodos
O experimento foi instalado em área experimental do campus da ESALQ/USP do
Departamento de Produção Vegetal no município de Piracicaba - SP (22° 41’ 30” de latitude Sul,
47° 38’ 30” de longitude Oeste e 546 m de altitude) sob um sistema de pivô central. O solo é
classificado como Latossolo vermelho distrófico argiloso (HEIFFIG, 2002). O clima do local
segundo a classificação de W. Köppen pertence ao tipo Cwah – tropical de altitude com estiagem
de inverno. Nesta região a precipitação média anual é de 1257 mm (SENTELHAS; PEREIRA,
2000), com temperatura média de 21,4°C.
A espécie utilizada foi a Glycine max L. Merrill, variedade cultivada M-SOY 8008 RR. A
semeadura foi realizada em 16 de novembro de 2005, no espaçamento de 0,45 m entre linhas com
densidade de 28 sementes por metro linear. Posteriormente, aos 20 dias após a emergência
realizou-se o desbaste para obtenção da população final de 300.000 plantas ha
-1
.
Antes da semeadura realizou-se a análise de solo, em que foi baseada a adubação da
cultura. De acordo com a análise foi necessário realizar apenas a adubação de manutenção.
Na
adubação de base foi aplicado 250 kg da formulação NPK, 00-20-20, totalizando a dose de 60 kg
ha
-1
de K
2
O e 60 kg ha
-1
de P
2
O
5
. Foi realizado a adubação foliar com Cobalto e Molibdênio na
dose de 200 mL ha
-1
no estádio V
5
, segundo a escala fenológica proposta por Fehr e Caviness
(1977).
As sementes foram tratadas com 150 g de Bradirizobium japonicum e Bradirizobium
elkanii + turfa a cada 50 kg de sementes. Posteriormente, efetuou-se a aplicação de carbendazim
na dose de 200 mL para cada 100 kg de semente.
Para o controle de plantas daninhas nos estágios iniciais de desenvolvimento da cultura
utilizaram-se os herbicidas pré-emergentes, flumetsulan (1,0 L ha
-1
) + pendimenthalin (1,5 L ha
-1
),
logo após a semeadura. Durante o desenvolvimento da cultura o controle de plantas daninhas foi
realizado através de capina manual entre os estádios V
3
e R
1.
O experimento foi composto por 12 parcelas, com 7 m de comprimento por 2,25 m de
largura cada (5 linhas), com área de 15,75 m
2
cada. A área total do experimento foi de 189 m
2
.
50
O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso constituído por três
tratamentos e quatro repetições (Tabela 1). As pulverizações com fungicidas foram realizadas
utilizando-se pulverizador costal com injeção de CO
2
. A barra utilizada continha 2,25m de
comprimento, com 4 bicos do tipo leque, a pressão constante de 2 bar.
A primeira aplicação dos fungicidas foi realizada no estádio R
1
(56 dias após a semeadura)
e a segunda aplicação no estádio R
5.1
(77 dias após a semeadura).
As determinações de fotossíntese e respiração foram realizadas aos 7, 14, 21, 28 e 35 dias
após a primeira aplicação, entre as 9 e 11 horas da manhã, em dias ensolarados, em duas plantas
por parcela.
As determinações de trocas gasosas foram realizadas por meio de um sistema fechado
portátil de trocas gasosas, IRGA (Infra Red Gas Analyzer), modelo LI-6400 (Li-cor
®
), sempre nas
folhas do estrato superior, completamente expandidas e totalmente expostas à radiação solar.
Durante as medições a folha selecionada em cada planta foi colocada dentro da câmara
selada do equipamento, não suprida por ar externo sendo estabelecido 1500 µmol m
-2
s
-1
da
radiação fotossinteticamente ativa (RFA). A mudança nas concentrações de CO
2
por unidade de
tempo serviu para estimar, conforme equações matemáticas pré-definidas no equipamento, a
fotossíntese líquida (assimilação de carbono) e respiração. Para as medidas de respiração a RFA
do equipamento foi desligada (0 µmol m
-2
s
-1
) e, assim, as mudanças na concentração de CO
2
foram relacionadas com a respiração foliar.
51
Tabela 1 - Tratamentos e épocas de aplicação de fungicida no cultivo de soja, cultivar BRS 245 RR. Piracicaba,
ESALQ/USP-SP, 2006
Épocas de Aplicação
Tratamento
1
a.
aplicação
(Estádio R
1
)
2
a.
aplicação
(Estádio R
5.1
)
Especificações
T
1
- - Testemunha absoluta.
T
2
Estrobilurina
(piraclostrobina)
Estrobilurina
(piraclostrobina)
Tratamento para verificar o efeito fisiológico
de duas aplicações da estrobilurina
piraclostrobina (0,5 L ha
-1
de i.a para uma
calda de 200 L ha
-1
).
T
3
Triazol
(tebuconazol)
Triazol
(tebuconazol)
Testemunha relativa. Tratamento para verificar
o efeito da depleção da doença na
produtividade (0,5 L ha
-1
de i.a para uma calda
de 200 L ha
-1
).
No momento da coleta das plantas foi realizado a separação de suas folhas, caule, vagens e
raízes. Posteriormente estes órgãos foram colocados em sacos de papel individualizados,
identificados e levados à estufa de secagem de ventilação forçada de ar a 65°C, até massa
constante para a determinação da fitomassa seca. O somatório de todos os órgãos resultou na
fitomassa seca total das plantas. As pesagens de fitomassa foram realizadas em balança digital
com precisão de 0,001 grama. De acordo com dados ajustados na análise de crescimento calculou-
se o crescimento relativo de vagens (Frvagens) através da relação entre fitomassa total e fitomassa
de vagens.
Durante a coleta das plantas, foi determinada a área foliar (AF, m
2
planta
-1
) por intermédio
de um integrador de área (modelo Li-3100C, Li-cor®). O índice de área foliar (IAF, m
2
m
-2
) foi
calculado pela relação entre a área foliar e a área de domínio da planta em relação ao solo (AS, m
2
planta
-1
).
A
S
AF
IAF =
(1)
Os dados obtidos nos ensaios foram utilizados nos modelos de estimativa ajustados de
acordo com os modelos propostos por Van Keuler e Wolf (1986). Os modelos utilizados foram os
seguintes: (i) potencial diário de assimilação bruta da planta; (ii) taxa diária de assimilação bruta
52
da planta; (iii) taxa diária de assimilação bruta de vagens; (iv) taxa de respiração de manutenção
das vagens e (v) taxa diária de assimilação líquida de vagens.
4.2.1 Potencial diário de assimilação bruta da planta
PAB =FL + R
(2)
em que PAB é o potencial diário de assimilação bruta da planta (kg ha
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por ha
por dia
)
; FL é a fotossíntese líquida (kg ha
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por ha por dia
)
; e R é a respiração
(kg ha
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por ha por dia
)
. Cabe salientar que FL e R foram obtidos pelo IRGA.
4.2.2 Taxa diária de assimilação bruta da planta
TAB =PAB.Fr
luz
(3)
em que TAB é taxa diária de assimilação bruta da planta (kg ha
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por ha por dia
)
;
e Fr
luz
é o fator de redução do potencial diário de assimilação bruta devido a incompleta
interceptação de radiação assim obtida:
.
1
kIAF
luz
Fr e
−
=−
(4)
em que 'k' é o coeficiente de extinção para a cultura da soja (0,7 de acordo com VAN KEULER;
WOLF, 1986).
4.2.3 Taxa diária de assimilação bruta de vagens
TABv =TAB.Frv
(5)
em que TABv é a taxa de assimilação bruta de CO
2
nas vagens (kg ha
-1
dia
-1
- kg
de CO
2
por ha
por dia
)
e Frv que é a fração de CO
2
assimilados alocados para a vagens considerado conforme o
seu crescimento relativo (kg kg
-1
- kg de CO
2
alocado por kg CO
2
assimilado).
4.2.4 Taxa de respiração de manutenção das vagens
TRMv = FSv.TRMv
ref
(6)
em que TRMv é a taxa de respiração de manutenção das vagens (kg ha
-1
dia
-1
- kg
de CO
2
por ha
por dia
)
; FSv é a fitomassa seca total de vagens (kg ha
-1
- kg de fitomassa seca total de vagens por
ha), TRMv
ref
é a taxa de respiração de manutenção de referência das vagens para fabáceas (0,018
kg kg
-1
dia
-1
- kg de CO
2
por kg de fitomassa seca total de vagens por dia) segundo Amthor
(1984).
4.2.5
Taxa diária de assimilação líquida de vagens
TALv = TABv - TRM
(7)
53
em que TALv é a taxa de assimilação líquida de CO
2
nas vagens (kg ha
-1
dia
-1
- kg
de CO
2
por ha
por dia
)
.
A análise da atividade da enzima nitrato redutase (ANR) foi realizada em amostras de
cinco folhas retiradas da porção superior da planta completamente expandidas em três plantas por
tratamento. As análises foram programadas para as três horas após a aplicação e posteriormente
ao 1, 3, 7 e 15 dias após a primeira aplicação e ao 0, 1 e 6 dias após a segunda aplicação em dias
ensolarados, das 9 às 11 horas.
A metodologia utilizada foi para a determinação da ANR foi a ajustada por Cataldo
(1975). De acordo com esta metodologia, as folhas colhidas foram picadas, e destas, adicionou-se
200 mg em tubos de ensaio juntamente com 5 mL de solução KNO
3
. Os tubos de ensaio foram
envolvidos em papel de alumínio e mantidos em banho Maria a 35
0
C durante 2 horas agitado-se
de 5 em 5 min. Posteriormente pipetou-se 1 mL da solução de cada tubo de ensaio e transferiu-se
para o balão volumétrico de 50 mL. Logo após foi adicionado cerca de 25 mL de H
2
O destilada e
a seguir 1 mL de solução de ácido sulfanílico. A solução foi mantida em repouso de 5 a 10 min,
sendo posteriormente, adicionado 1 mL de alfanaftalamina e 1 mL da solução tampão de acetato
de sódio, completou-se o volume do balão a 50 mL com H
2
O destilada. A leitura foi realizada
depois de 10 e antes de 30 minutos em colorímetro fotoelétrico, o qual foi ajustado ao zero com
água destilada e usando filtro verde, correspondente a leitura de 540 nm.
A estimativa da atividade da enzima nitrato redutase foi obtida através da curva padrão de
nitrito, ajustada de acordo com as concentrações de N na forma de NO
2
-
de: 0,5; 10; 15; 20; 25
µg L
-1
. A partir das absorbâncias calculadas, ajustou-se o gráfico (concentração x leitura),
obtendo-se a equação de regressão linear (y = ax + b). De acordo com esses dados procedeu-se o
seguinte cálculo:
ANR = 5.FV.4.CN.0,5
(8)
em que a ANR refere-se a atividade da enzima nitrato redutase em µg N-NO
2
g de fitomassa
verde
-1
h
-1
, FV é a quantidade de fitomassa verde colocada no tubo de ensaio (200 mg) e CN é a
concentração de nitrito (mg L
-1
) obtida pela equação ajustada pela curva padrão de acordo com a
absorbância da amostra e os valores 5, 4 e 0,5 foram utilizados na correção dos valores para µg N-
NO
2
por g de fitomassa verde por hora.
A análise de 1000 grãos foi realizada no laboratório de sementes da ESALQ/USP, de
acordo com as regras de análises de sementes (BRASIL, 1992).
54
A colheita foi realizada em 28 de maio de 2006, quando as plantas se estavam no estádio
R
9
. A produtividade de grãos foi realizada através da colheita de 3 fileiras centrais, eliminado-se
0,5m das bordas inicias e finais de cada parcela.
Os valores da atividade nitrato redutase, massa de 1000 grãos e produtividade foram
submetidos à análise de variância utilizado-se o teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro,
quando significativo.
4.3 Resultados e discussão
A aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) ocasionou incremento na taxa de
assimilação bruta de carbono em relação aos demais tratamentos (Figura 1). O maior aumento
ocorreu aos 7 DAA (183 e 50 kg CO
2
ha
-1
dia
-1
em relação ao T
1
e T
3
, respectivamente),
posteriormente, os valores médios mantiveram-se em torno de 46 e 9,8 kg CO
2
ha
-1
dia
-1
em
comparação ao T
1
e T
3
, respectivamente (Figura 1). Provavelmente o incremento na assimilação
de carbono está relacionado a maior eficiência fotossintética dessas plantas ocasionado pelo
decréscimo no ponto de compensação de CO
2
(RETZLAFF, 1995).
O nitrogênio assimilado via atividade da enzima nitrato redutase (ANR) foi superior nas
plantas em que foi aplicado a estrobilurina piraclostrobina (Figura 2). Exceto ao 0 DAA, em todas
as análises houve incremento da atividade da enzima nitrato redutase (Figura 2). Os maiores
acréscimos proporcionado pela aplicação da estrobilurina piraclostrobina foi observado ao 1
DAA, com superioridade de 87 e 68% e aos 3 DAA com incrementos de 72 e 75% em relação ao
T
1
e T
3
, respectivamente (Figura 2).
Entretanto, após a segunda aplicação, a utilização da estrobilurina piraclostrobina não
ocasionou efeito na ANR. Possivelmente, pelo fato que a assimilação de NO
3
-
via enzima nitrato
redutase alcança o máximo durante o florescimento e decresce quando ocorre o início do
desenvolvimento dos grãos (SCHWEITZER; HARPER, 1985).
55
0
50
100
150
200
250
300
350
T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3
7 DAA 14 DAA 21 DAA 28 DAA 35 DAA
Dias após a primeira aplicação
Taxa de assimilação bruta (kg de CH
2
o
ha
-1
dia
-1
)
Figura 1 - Valores de taxa de assimilação bruta de CO
2
em soja, cultivar M-SOY 8008 RR, nos tratamentos;
testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de tebuconazol
(triazol) (T
3
). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2006
A assimilação de nitrogênio (N) na cultura de soja é realizada através da fixação biológica
e da atividade da enzima nitrato redutase. A última pode perfazer até 70% do N necessário para a
planta, dependendo das características de fertilidade do solo (FERGUNSON et al., 2007).
Portanto, o aumento na capacidade da planta em assimilar N no período de florescimento pode
proporcionar acréscimo no teor de proteína foliar (THIBODEAU; JAWORSKI, 1975). Sendo
assim, o acúmulo de proteína neste estágio pode se tornar uma fonte importante de N durante a
fase de enchimento de grãos (SCHWEITZER; HARPER, 1985), quando a absorção de N pela
planta decresce significativamente.
Parte da energia extra produzida pelo aumento da taxa de assimilação bruta de CO
2
nas
plantas onde foi aplicado a estrobilurina piraclostrobina (Figura 3), possivelmente foi alocada para
as vagens, como pode se observar pelo aumento da taxa de assimilação de carbono nas mesmas
(Figura 3). Nas três avaliações os valores foram em média 15 e 5,6 kg ha
-1
dia
-1
de CO
2
superior
ao T
1
e T
3
, respectivamente (Figura 3). Essa hipótese é fundamentada através de resultados
obtidos por Fader e Koller (1983), os quais ressaltam que na cultura de soja o crescimento de
grãos é dependente da exportação de fotoassimilados das folhas. Os autores também observaram
que existe relação direta entre a taxa de assimilação de carbono e a taxa de exportação de sacarose
para os grãos. Como neste trabalho houve incremento na taxa de assimilação bruta das plantas em
que foi aplicada a estrobilurina piraclostrobina, isso pode ter ocasionado o acúmulo de
fotoassimilados nas folhas e estes exportados para as vagens, proporcionando assim seu maior
crescimento.
56
Na soja, a maior demanda de nitrogênio
é compreendida do início do florescimento até o
período final de enchimento de grãos. Sendo assim, incrementos no metabolismo do nitrogênio,
devido ao aumento da atividade da enzima nitrato redutase, aliado ao aumento da fotossíntese
líquida, auxiliam na potencialização da produtividade de grãos de plantas de soja tratadas com
estrobilurinas.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3
013715
Dias após a primeira aplicação
Atividade nitrato redutase (µg N-NO
2
g
-1
FF h
-1
)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3
016
Dias após a segunda aplicação
Atividade nitrato redutase (µg N-NO
2
g
-1
FF h
-1
)
Figura 2 - Valores da atividade da enzima nitrato redutase da variedade cultivada M-SOY 8008 RR, nos
tratamentos: testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de
tebuconazol (triazol) (T
3
), referentes a primeira (a) e segunda aplicação (b). ESALQ/USP, Piracicaba -SP,
2006 (* Não significativo)
Atividade nitrato redutase (µg N-NO
2
g
-
1
de fitomassa verde h
-
1
)
ab
a
b
a
a
a
c
b
a
(b)
a
Ns*
b
c
a
b
b
b
ab
a
c
b
a
(a)
Atividade nitrato redutase (µg N-NO
2
g
-
1
de fitomassa verde h
-
1
)
57
O aumento da disponibilidade de carbono nas vagens e da atividade da enzima nitrato
redutase nas folhas foi a provável causa do incremento no crescimento de grãos do tratamento T
2
em
relação aos demais. O tratamento T
2
foi superior em 7 e 8% comparado aos tratamentos T
1
e
T
3
, respectivamente (Figura 4a). Sendo assim, o aumento da disponibilidade de carbono nas
vagens e da atividade da enzima nitrato redutase nas folhas pode ter sido uma das causas do
acréscimo de produtividade de 18,5 e 8,1 sacas ha
-1
em comparação ao T
1
e T
3,
respectivamente
(Figura 4b). Esse efeito também foi observado em trigo por Gooding et al. (2000), os quais
ressaltam o efeito benéfico da estrobilurina piraclostrobina no crescimento e massa de 1000 grãos.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3
21 DAA 28 DAA 35 DAA
Dias após a primeira aplicação
Taxa de assimilação liquida de vagens (kg de CO
2
ha
-1
dia
-1
)
Figura 3 - Taxa diária de assimilação líquida de CO
2
em vagens de soja, cultivar M-SOY 8008 RR, nos tratamentos;
testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com aplicação de tebuconazol
(triazol) (T
3
). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2006
0
20
40
60
80
100
120
140
160
T1 T2 T3
Tratamentos
Massa de 1000 grãos
0
10
20
30
40
50
60
T1 T2 T3
Tratamentos
Produtividade (sc ha
-1
)
Figura 4
- Massa de 1000 grãos (a) e produtividade de soja (b), cultivar M-SOY 8008 RR, nos
tratamentos: testemunha (T
1
), com aplicação da estrobilurina piraclostrobina (T
2
) e com
aplicação de tebuconazol (triazol) (T
3
). ESALQ/USP, Piracicaba-SP, 2006
(a)
(b)
c
a
b
c
a
b
58
Segundo Munier-Jolain et al. (1998), a duração da taxa de crescimento dos grãos de soja
diminui se a atividade fotossintética da planta não for suficiente para manter o enchimento dos
mesmos. Desta forma, a partir dos dados encontrados neste trabalho sugere-se que o aumento da
disponibilidade de fotoassimilados foi a possível causa do maior enchimento de grãos.
No tratamento com a estrobilurina piraclostrobina foi observado incremento na massa de
1000 (Figura 4a) e na produtividade grãos (Figura 4b).
4.4 Conclusões
A aplicação da estrobilurina piraclostrobina na cultura de soja, variedade cultivada M-
SOY 8008 RR, incrementa a taxa de assimilação bruta de CO
2
da planta e a taxa de assimilação
líquida de CO
2
nas vagens. O aumento da atividade da enzima nitrato redutase foliar somente é
observado quando a estrobilurina é aplicada no florescimento e não no período de enchimento de
grãos. Também ocorre aumento na massa de 1000 grãos e incremento na produtividade de 18,5 e
8,1 sacas ha
-1
em relação ao tratamento sem aplicação e ao tratamento com aplicação de
tebuconazol (triazol), respectivamente.
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61
5 ANÁLISE DA RESPOSTA TEMPORAL DE VARIÁVEIS FISIOLÓGICAS DA
CULTURA DE SOJA À APLICAÇÃO DE PIRACLOSTROBINA
Resumo
O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação de janeiro a maio de 2007 com
objetivo de avaliar o tempo de resposta de variáveis fisiológicas de uma variedade cultivada de
soja a aplicação da estrobilurina piraclostrobina. Utilizou-se a variedade cultivada 'BRS
Conquista' semeada em vasos com capacidades de 3,8 L (15 x 25 cm -
∅ x altura), preenchidos
igualmente com solo Latossolo Vermelho-Amarelo. As irrigações foram feitas diariamente,
respeitando as condições ótimas estabelecidas para a cultura da soja (em torno de 80% da
capacidade de campo). Quando a cultura atingiu o estádio fenológico V
8
-V
9,
foram realizadas
medidas foliares de fotossíntese líquida, respiração, condutância estomática, transpiração através
de um medidor portátil de trocas gasosas (IRGA Li 6400
®
), além disso, foi avaliado a atividade da
enzima nitrato redutase e biossíntese de etileno. O delineamento adotado foi de blocos ao acaso
com dois tratamentos (T
1
- com aplicação da estrobilurina piraclostrobina e T
2
- sem aplicação) e
cinco repetições. O efeito da estrobilurina piraclostrobina no aumento na taxa fotossintética e na
atividade da enzima nitrato redutase foi observado até os 7 dias após a aplicação (DAA). A
fotossíntese líquida apresentou maior incremento aos 7 DAA (14% em relação ao controle) e a
atividade da enzima nitrato redutase ao 0 DAA (95% em relação ao controle). A condutância
estomática e a transpiração apresentaram aumento até os 3 DAA, quando foram observados os
maiores acréscimos. A respiração da folha foi parcialmente inibida até os 10 DAA, sendo o efeito
máximo aos 3 DAA (20% menor em comparação ao controle), enquanto que a produção de
etileno sofreu um decréscimo progressivo até os 18 DAA, quando esta variável apresentou os
menores valores (68% comparado ao controle). A partir destes resultados conclui-se que a
aplicação de estrobilurina interfere na fisiologia da cultura de soja, entretanto, o efeito residual
varia de acordo com a variável fisiológica estudada.
Palavras-chave: Trocas gasosas; Glycine max L. Merrill; Nitrato redutase; Etileno
TIME RESPONSE ANALYSES OF PHYSIOLOGICAL VARIABLES IN SOYBEAN
WITH PYRACLOSTROBIN APPLICATION
Abstract
The greenhouse experiment was carried out at Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, from
January to May 2007, with the objective of evaluating the time response of the pyraclostrobin
(strobilurin) application on the physiological variables for soybean plant ('BRS Conquista'
cultivar). When the soybean plant reached the V
8
-V
9
phenological stage, the net photosynthesis,
respiration, transpiration and stomatal conductance were measured through a gas exchanges
portable equipment (IRGA Li 6400®), moreover the nitrate reductase enzyme activity and the
ethylene biosynthesis were evaluated. The complete randomized blocks design with two
treatments (T
1
: pyraclostrobin application and T
2
: no fungicide application) and five replications.
The effect of pyraclostrobin (strobilurin) application on the photosynthesis and the nitrate
reductase enzyme activity were observed 7 days after the application (DAA). The photosynthesis
and the nitrate reductase enzyme activity increased 7 DAA (14% compared with the control) and
62
0 DAA (95% compared with the control), respectively. The stomatal conductance and respiration
rate improved until 3 DAA, when the highest values were observed. The respiration was inhibited
partially until 10 DAA with the maximum effects 3 DAA (20% lowest in comparison with the
control), while the ethylene production suffered a gradual decreasing until 18 DAA, when this
variable presented the lowest values (68% compared with the control). The results allowed to
conclude that the pyraclostrobin (strobilurin) application affects the soybean crop physiology.
Key words: Gas exchange; Glycine max L. Merrill; Nitrate reductase; Ethylene
5.1 Introdução
O aparecimento da ferrugem asiática na cultura de soja tem causado prejuízos aos
produtores e estimulado pesquisas que busquem o desenvolvimento de fungicidas eficientes. Entre
os principais produtos de ação antifúngica tem se destacado os produtos a base de estrobilurinas e
triazol.
As estrobilurinas representam uma classe relativamente nova de compostos naturais
produzidos por fungos da ordem Basidiomicetos pertencente à espécie Strobilurus tenacellus
(CLOUGH et al., 1995). Esses compostos possuem ação específica na mitocôndria inibindo o
transporte de elétrons entre o citocromo b e o citocromo c na cadeia transportadora (ANKE,
1995). Como a respiração mitocondrial oferece energia necessária para o desenvolvimento da
doença pelo fungo através da ligação do NADH acoplado ao transporte de prótons e a síntese de
ATP (YAMAGUCHI; FUJIMURA, 2005), a estrobilurina reduz a produção de energia e
conseqüentemente o crescimento do fungo (LEINHOS, 1997).
A aplicação de estrobilurina tem proporcionado controle de doenças em plantas, além de
alterações fisiológicas, o qual parece ter correlação positiva com a produtividade (GROSSMANN;
RETZLAFF, 1997).
Apesar da constatação do efeito benéfico da estrobilurina na produtividade das culturas,
pouco se sabe sofre o efeito da estrobilurina no metabolismo da planta. Sauter et al. (1995) citam
que as células eucarióticas, como é o caso das células vegetais, em presença de estrobilurina
conseguem uma rápida desintoxicação no citoplasma, entretanto, o efeito na inibição da
respiração mitocondrial acontece de modo semelhante ao dos organismos procariontes.
A maior parte das informações sobre o efeito fisiológico das estrobilurinas em plantas se
refere à cultura do trigo (Triticum aestivum L). Nesta cultura foi observado aumento do potencial
antioxidante (YUE-XUAN; TIEDEMANN, 2001), diminuição na produção de etileno
(GROSSMAN; RETZLAFF, 1997) atraso na senescência (GOODING et al., 2000; YUE-XUAN;
63
TIEDEMANN, 2001), aumento da atividade da enzima nitrato redutase (GLAAB; KAISER,
1999) e da fotossíntese líquida e diminuição da taxa respiratória (RETZLAFF, 1995).
No entanto, ainda não se tem dados específicos sobre o efeito desse fungicida na cultura de
soja. Também existe carência de informações sobre e do tempo de ação do produto no
metabolismo da planta, especialmente nas medidas de trocas gasosas, na atividade da enzima
nitrato redutase e na biossíntese de etileno. Esses dados podem informar o tempo de contribuição
da estrobilurina no incremento da atividade fisiológica da planta, principalmente em estádios onde
a cultura de soja mais necessita de energia, como é o caso do período compreendido entre o
florescimento e enchimento de grãos.
Portanto, este trabalho tem por objetivo avaliar o tempo de resposta de variáveis
fisiológicas (fotossíntese líquida, respiração, condutância estomática, transpiração, atividade da
enzima nitrato redutase e biossíntese de etileno) de uma variedade cultivada de soja a aplicação da
estrobilurina piraclostrobina em condições parcialmente controladas.
5.2 Material e métodos
O experimento foi instalado na área experimental do Campus da ESALQ/USP do
Departamento de Ciências Biológicas em casa-de-vegetação de janeiro a maio de 2007. As
coordenadas geográficas do local são: 22° 41’ 30” de latitude Sul 47° 38’ 30” longitude Oeste e
546 m de altitude. O solo é classificado como Latossolo vermelho distrófico argiloso (HEIFFIG,
2002). O clima do local segundo a classificação de W. Köppen pertence ao tipo Cwah – tropical
de altitude com estiagem de inverno.
A casa de vegetação apresentou cobertura plástica de polietileno com espessura de 150
micras e nas laterais telas plásticas de proteção contra insetos. Nessa foi instalado uma mini-
estação de monitoramento de variáveis micrometeorológicas que realizou medidas de temperatura
do ar.
A espécie utilizada foi a Glycine max, L. Merrill, variedade cultivada BRS Conquista. A
semeadura foi realizada em 06 de março de 2007, no espaçamento de 0,45m entre linhas em uma
densidade de 28 sementes por metro linear. Antes da semeadura realizou-se a análise de solo para
recomendação da adubação da cultura. Entretanto, para melhor controle experimental e evitar as
possíveis variações de distribuição da adubação no vaso, optou-se pela fertirrigação contínua do
solo. Para isso foram preparadas soluções padrões concentradas de solução nutritiva, atendendo a
64
necessidade da cultura. A fertirrigação iniciou a partir dos 10 dias iniciais após a emergência das
plântulas.
O experimento foi instalado em vasos com capacidades de 3,8 L (15 x 25 cm -
∅ x altura),
preenchidos igualmente com solo Latossolo Vermelho-Amarelo. As irrigações foram feitas
diariamente, respeitando as condições ótimas estabelecidas para a cultura da soja (em torno de
80% da capacidade de campo).
As determinações de trocas gasosas (fotossíntese líquida, respiração, condutância
estomárica e transpiração) foram programadas para as três horas após a aplicação do produto (dia
da aplicação) e posteriormente 0, 1, 3, 10 e 18 dias, das 9 h às 11 h da manhã em dias ensolarados.
As análises foram realizadas em três plantas por parcela no estádio fenológico V
8
-V
9
, quando as
plantas estavam próximas ao início do florescimento (R
1
).
As medidas de trocas gasosas foram realizadas por meio de um sistema fechado portátil de
trocas gasosas, IRGA (Infra Red Gas Analyzer), modelo LI-6400 (Li-cor®), sempre nas folhas do
estrato superior, completamente expandidas e totalmente expostas à radiação solar.
Durante as medições a folha selecionada em cada planta foi colocada dentro da câmara
selada do equipamento, não suprida por ar externo sendo estabelecido 1500 µmol m
-2
s
-1
da
radiação fotossinteticamente ativa (RFA). A mudança nas concentrações de CO
2
e H
2
O por
unidade de tempo serviu para estimar, conforme equações matemáticas pré-definidas no
equipamento, a fotossíntese líquida (assimilação de carbono) e transpiração, respectivamente.
Para as medidas de respiração a RFA do equipamento foi desligada (0 µmol m
-2
s
-1
) e, assim, as
mudanças na concentração de CO
2
foram relacionadas com a respiração foliar.
A análise da atividade de nitrato redutase foi constituída por amostras de folhas retiradas
de três plantas por tratamento do estrato superior. As medidas foram feitas às três horas após a
aplicação do produto (dia da aplicação) e posteriormente 0, 1, 3, 10 e 18 dias, das 9 h às 11 h da
manhã em dias ensolarados.
A metodologia utilizada foi a ajustada por Cataldo (1975). De acordo com esta
metodologia se efetuou os seguintes procedimentos; as folhas colhidas foram picadas, e destas
colocou-se 200 mg em tubos de ensaio que continha 5 mL de KNO
3
. Os tubos de ensaio foram
envolvidos em papel de alumínio e mantidos em banho Maria a 35
0
C durante 2 horas agitado-se
de 5 em 5 min. Depois foi pipetado 1 mL da solução de cada tubo de ensaio para balão
volumétrico de 50 mL com a numeração dos respectivos tratamentos, evitando pedacinhos de
65
folhas. Logo após colocou-se H
2
O destilada até completar 25 mL do Becker e a seguir 1 mL de
ácido sulfanílico. Essa solução foi mantida em repouso de 5 a 10 min. Posteriormente foi
adicionado 1 mL de alfanaftalamina e 1 mL do tampão de acetato de sódio e completou-se o
volume a 50 mL com H
2
O destilada. A leitura foi realizada depois de 10 e antes de 30 minutos no
colorímetro fotoelétrico, o qual foi ajustado ao zero com água destilada e usando filtro verde.
O cálculo da atividade da enzima nitrato redutase foi obtida através da curva padrão de
nitrito ajustada de acordo com as concentrações de N na forma de NO
2
-
de: 0,5; 10; 15; 20; 25 mg
L
-1
. Foi ajustado o gráfico (concentração x leitura) e calculado a equação de regressão. De acordo
com esses dados procedeu-se o seguinte cálculo:
ANR = 5.FV.4.CN.0,5
(1)
em que: a ANR refere-se a atividade da enzima nitrato redutase em
μg N-NO
2
g de fitomassa
verde
-1
h
-1
, FV é a quantidade de fitomassa verde colocada no tubo de ensaio (200 mg) e CN é a
concentração de nitrito (mg L
-1
) obtida pela equação ajustada pela curva padrão de acordo com a
absorbância da amostra.
A análise de etileno foi realizada em três plantas por tratamento, dos quais foram retiradas
10 folhas completamente expandidas do estrato superior da planta. As determinações foram
realizadas às três horas após a aplicação do produto (dia da aplicação) e posteriormente 0, 7, 12 e
18 dias, das 9 h às 11 h da manhã em dias ensolarados. Após a coleta, as amostras foram
armazenadas em frascos de vidro, os quais apresentaram uma abertura na parte superior que foi
vedado com silicone que serviu para a retirada do gás para a análise cromatográfica. As amostras
foram submetidas a uma temperatura de 45
0
C (por 40 minutos) com o intuito de proporcionar um
aumento na produção de etileno e depois de submetidas à análise. A análise do gás retirado das
amostras foi efetuada num cromatógrafo modelo TRACE GC Ultra. Em seguida as amostras de
folhas foram retiradas dos frascos e levadas a estufa (75
0
C) para a quantificação de fitomassa
seca.
O delineamento experimental adotado foi um fatorial em blocos a acaso com dois
tratamentos, T
1
com aplicação de estrobilurina (piraclostrobina) na dose de 0,5 L ha
-1
de
ingrediente ativo para um volume de calda de 200 L e T
2
sem aplicação de estrobilurina, e cinco
repetições. A aplicação da estrobilurina foi realizada através de um pulverizador costal com
injeção de CO
2
. Utilizou-se uma barra de 2,25m de comprimento, com 4 bicos do tipo leque com
uma pressão de 2 bar.
66
Os dados de trocas gasosas, da atividade da enzima nitrato redutase e de etileno foram
submetidos a análise estatística por intermédio do teste t-Student, p<0,05. Para todas as variáveis
o coeficiente de variação foi menor que 1%, e, portanto, não apresentado nas Figuras em que
constam os resultados.
5.3 Resultados e discussão
A temperatura mínima e máxima média do período em que as análises foram realizadas
(no estádio V
8
-V
9
) foram de 19,1 e 31,5°C, respectivamente, valores que se situaram dentro da
faixa considerada ideal para o desenvolvimento da cultura de soja (EMBRAPA, 2007).
Não ocorreu incidência de doenças e pragas, portanto os efeitos observados nos
tratamentos não tiveram influência destes fatores.
A aplicação da estrobilurina piraclostrobina causou inibição parcial da respiração celular
até os 10 dias após a aplicação (Figura 1). Logo após a aplicação (0 DAA) o decréscimo na taxa
respiratória nas plantas que receberam a estrobilurina piraclostrobina em relação as sem aplicação
foi de apenas 5%, essa diferença aumentou progressivamente de 8% aos 3 DAA até 20% aos 7
DAA, quando atingiu o maior valor (Figura 1). Aos 10 DAA o efeito da molécula decresceu,
possivelmente pelo fato das células iniciarem o processo de desintoxicação e também pela
diminuição do efeito residual do produto. Neste período a diferença decresceu a 13%, diferença
não mais observada a partir desse momento (Figura 1). O efeito prolongado da molécula está
relacionado a liberação gradual da mesma, a qual interage com a cutícula das células, podendo
também se acumular nos espaços intracelulares (WONG; WILCX, 2001).
Embora o uso da estrobilurina em plantas tenha por função o controle de fungos
patogênicos e saprófitos, o mecanismo de ação do produto parece ser o mesmo em plantas e
fungos. De acordo com Venâncio et al. (2004) pelo fato do complexo bc1 existente na cadeia
transportadora de elétrons da mitocôndria persistir em todos eucariontes, ao menos uma inibição
parcial no transporte de elétrons deve ser esperada também em células de plantas após a absorção
do fungicida. Os dados encontrados nesse trabalho confirmam essa hipótese demonstrando que
existe uma inibição parcial na respiração das folhas de soja quando aplicado estrobilurina.
67
Figura 1 - Respiração foliar de soja, variedade cultivada BRS Conquista, nos tratamentos com aplicação da
estrobilurina piraclostrobina e sem aplicação de estrobilurina (controle). Asterisco (*) indica diferença
estatística (teste t-Student, p<0,05). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2007
Analisando o tempo de ação da estrobilurina piraclostrobina na atividade fotossintética da
cultura de soja (Figura 2) notou-se aumento apenas nos primeiros 7 dias após a aplicação (DAA).
O maior incremento na fotossíntese ocorreu aos 3 DAA, com valor de 14% do tratamento que
recebeu estrobilurina em relação ao controle (Figura 2).
O incremento na taxa fotossintética está relacionada com a inibição parcial na respiração
celular ocasionada pela estrobilurina. Como esse processo causa decréscimo no ponto de
compensação de CO
2
, esse fenômeno eventualmente conduz a maior eficiência fotossintética nas
plantas (RETZLAFF, 1995). A assimilação extra de carbono proporcionado pela aplicação de
estrobilurina nos 7 primeiros dias após a aplicação é importante principalmente quando a
aplicação é realizada em R
1
e R
5.1,
pois esse carbono se traduz em energia extra para enchimento
de grãos. Entretanto, esse efeito possivelmente seja refletido por maior tempo do que o observado
neste trabalho devido a sua ação em outras rotas metabólicas como síntese de hormônios e
atividades de enzimas responsáveis pela assimilação de nitrogênio (GROSSMANN et al., 1999;
GROSSMANN; RETZLAFF, 1997).
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 3 7 10 18
Dias após a aplicação
Respiração (µmol CO
2
m
-
2
s
-
1
)
Estrobilurina Controle
*
*
*
*
68
Figura 2 – Fotossíntese líquida foliar de soja, variedade cultivada BRS Conquista, nos tratamentos com aplicação da
estrobilurina piraclostrobina e sem aplicação de estrobilurina (controle). Asterisco (*) indica diferença
estatística (teste t-Student, p<0,05). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2007
Em relação à condutância estomática e à transpiração, a aplicação da estrobilurina
piraclostrobina proporcionou incremento até os 3 DAA, período de máximo efeito da molécula
para essas variáveis (Figuras 3 e 4). O tratamento com aplicação de estrobilurina apresentou um
valor médio para condutância estomática de 1,08 mol de H
2
O m
-2
s
-1
para o tratamento com
estrobilurina versus 0,85 mol de H
2
O m
-2
s
-1
na testemunha (Figura 3), e para transpiração os
valores foram de 1 mmol m
-2
s
-1
de H
2
O contra 4,5 mmol m
-2
s
-1
de H
2
O da testemunha (Figura 4).
Analisando conjuntamente a respiração e atividade nitrato redutase nota-se um
desempenho semelhante ao longo do tempo (Figuras 1 e 5, respectivamente). Possivelmente, a
relação entre as duas variáveis está no fato de que a inibição da respiração proporciona a
acidificação no pH citosólico, e assim aumenta a atividade da enzima nitrato redutase (GLABB;
KAISER, 1999).
0
5
10
15
20
25
30
0
3 7 10 18
Dias após a aplicação
Fotossíntese líquida (µmol CO
2
m
-
2
s
-
1
)
Estrobilurina Controle
*
*
*
69
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 3 7 10 18
Dias após a aplicação
Condutância estomática (mol H
2
O m
-2
s
-1
)
Estrobirulina Controle
Figura 3 - Condutância estomática foliar de soja, variedade cultivada BRS Conquista, nos tratamentos com
aplicação da estrobilurina piraclostrobina e sem aplicação de estrobilurina (controle). Asterisco (*) indica
diferença estatística (teste t-Student, p<0,05). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2007
Em relação ao tempo de efeito do produto, observou-se que o maior incremento da
atividade da enzima nitrato redutase ocorreu as 3 horas após a aplicação (95% maior que a
testemunha), diferença que decresceu a aproximadamente 4% aos 10 DAA (Figura 5). Os dados
encontrados nesse trabalho corroboram com os observados por Köehle et al. (2002) em plantas de
trigo (Triticum aestivum L.). Os autores pulverizaram as plantas com piraclostrobina, em doses
normalmente usadas para o controle de fungos a campo (0,5 L ha
-1
de ingrediente ativo) e
observaram que uma redução de nitrato in vivo, cerca de 100% durante o período noturno. Esse
incremento na redução do nitrato persistiu por três noites após uma única aplicação de
piraclostrobina.
*
*
*
70
Figura 4 - Transpiração foliar de soja, variedade cultivada BRS Conquista, nos tratamentos com aplicação da
estrobilurina piraclostrobina e sem aplicação de estrobilurina (controle). Asterisco (*) indica diferença
estatística (teste t-Student, p<0,05). ESALQ/USP, Piracicaba -SP, 2007
O decréscimo na síntese de etileno foi progressivo, a 0 DAA (3 horas após a aplicação) foi
de 12%, posteriormente os valores mantiveram-se em torno de 36% (7 e 12 DAA) atingindo o
maior decréscimo aos 18 dias, com valor de 68%, período de máximo efeito do produto para essa
variável (Figura 6).
No metabolismo das plantas quando uma determinada reação é afetada (como foi o caso da
respiração e posteriormente da atividade nitrato redutase) existe uma repercussão imediata em
reações que de certa forma dependem desta. No caso do etileno, a inibição da sua síntese tem
relação com a atividade da enzima nitrato redutase. A enzima nitrato redutase possui uma rota
alternativa a qual utiliza NADH e nitrito como substratos e produz óxido nítrico, este por sua vez
inibe a atividade da ACC sintase e ACC oxidase, enzimas utilizadas na síntese de etileno
(YAMASAKI, 1999).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 3 7 10 18
Dias após a aplicação
Estrobilurina Controle
Transpiracão (µmol H
2
O m
-
1
s
-
1
)
*
*
*
71
Figura 5 - Valores percentuais (%) da atividade nitrato redutase foliar de soja (AENR), variedade cultivada BRS
Conquista, nos tratamentos com aplicação da estrobilurina piraclostrobina e sem aplicação de
estrobilurina (controle). Asterisco (*) indica diferença estatística (teste t-Student, p<0,05). ESALQ/USP,
Piracicaba -SP, 2007
A importância do decréscimo na síntese do etileno foi reportada por Abeles et al. (1992)
com fator relacionado a produtividade da cultura de trigo. Para os autores o estresse por etileno
aumenta a senescência foliar, consequentemente acelera a maturação dos grãos, diminuindo a
produção de assimilados e enchimento dos mesmos. Na cultura de soja o efeito de fatores
ambientais estressantes podem estimular a síntese de radicais livres e estes a atividade da ACC
sintase aumentando a síntese de etileno e assim acelerando a senescência da planta. A
estrobilurina piraclostrobina age como atenuador de estresse devido a sua ação na síntese de óxido
nítrico que possui efeito direto nas enzimas relacionadas a síntese de etileno. Além disso, essa
molécula atua como estimulador de enzimas antioxidantes como as peroxidades (KÖEHLE et al.,
2002).
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 3710 18
Dias após a aplicação
Estrobilurina Controle
AENR (%)
*
*
*
*
72
Figura 6 - Valores relativos de etileno foliar de soja, variedade cultivada BRS Conquista, nos tratamentos com
aplicação da estrobilurina piraclostrobina e sem aplicação de estrobilurina (controle). Asterisco (*) indica
diferença estatística (teste t-Student, p<0,05). ESALQ/USP, Piracicaba-SP, 2007
5.4 Conclusões
A aplicação da estrobilurina piraclostrobina aumenta a taxa fotossintética e atividade da
enzima nitrato redutase até o 7 dias após a aplicação, com valores máximos ao 7 DAA para a
fotossíntese e no dia da aplicação para a atividade da enzima nitrato redutase. Enquanto que para
condutância estomática e a transpiração esse efeito ocorre até os 3 dias após a aplicação, período
de máximo efeito.
O decréscimo na taxa respiratória é mantida até os 7 DAA, entretanto a síntese de etileno é
inibida progressivamente até os 18 DAA.
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 7 12 18
Dias após a aplicação
Valores
r
elativos de etileno (%)
Estrobilurina Controle
*
*
*
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YUE-XUAN, W.; TIEDEMANN, A.V. Physiological effects of azoxystrobin and epoxiconazole
on senescence and the oxidative status of wheat.
Pesticide Biochemistry and Physiology, San
Diego,
v.71, p.1-10, 2001.
75
6 CONCLUSÕES
Em função dos resultados obtidos, com a aplicação da estrobilurina piraclostrobina em
soja em condições de campo e em casa-de-vegetação na região de Piracicaba-SP, conclui-se que:
(i) o uso de piraclostrobina ocasiona alteração na atividade fisiológica das plantas e ocasiona
acréscimo da produtividade de grãos; (ii) na variedade cultivada M-SOY 8008 RR, a estrobilurina
piraclostrobina incrementa a taxa fotossintética, a atividade da enzima nitrato redutase e diminui a
taxa respiratória. Também ocorre incremento na taxa de assimilação bruta de CO
2
da planta e a
taxa de assimilação líquida de CO
2
nas vagens e aumento na massa de 1000 grãos e na
produtividade de 13 e 4 sacas ha
-1
em relação ao tratamento sem aplicação (efeito fungicida +
efeito fisiológico) e ao tratamento com aplicação de tebuconazol (triazol) (efeito fisiológico),
respectivamente; (iii) a aplicação da estrobilurina piraclostrobina na variedade cultivada BRS 245
RR aumenta o acúmulo do potencial de assimilação bruta de carbono na planta e nas vagens e a
taxa de assimilação líquida, bem como aumenta a produção de fitomassa seca e a produtividade de
grãos em 18,5 e 8,1 sacas ha
-1
em relação ao tratamento sem aplicação e ao tratamento com
aplicação de triazol, respectivamente; e (iv) no que se refere a curva de resposta do produto, a
aplicação da estrobilurina piraclostrobina aumenta a taxa fotossintética e a atividade da enzima
nitrato redutase até 7 dias após a aplicação, com valores máximos aos 7 DAA para a fotossíntese e
no dia da aplicação para a atividade da enzima nitrato redutase. Enquanto que para condutância
estomática e para a transpiração, esse efeito ocorre até 3 dias após a aplicação, período de máximo
efeito.
O decréscimo na taxa respiratória é mantida até os 7 DAA, entretanto a biossíntese de
etileno é inibida progressivamente até os 18 DAA.
76
APÊNDICES
77
APÊNDICE A
- Valores de soma de quadrado (SQ), quadrado médio do erro (Qme), F e
coeficiente de variação (CV, %) do tratamento para a fotossíntese na variedade
cultivada 'M-SOY 8008 RR'. ESALQ/USP, Piracicaba-SP, 2006
Dias após a primeira aplicação
0 3 7 11 15
SQ 6,5 102,4 2226,1 26,9 356,1
Qme 3,2 51,2 1113,3 13,4 178,1
F 670,2 5209,2 14423,6 858,8 35613,3
CV 0,3 0,2 0,7 0,5 0,3
Dias após a segunda aplicação
0 1 7 11 15
SQ 3,8 12,1 143,3 - -
Qme 5,9 3,1 35,8 - -
F 2,3 40,9 273,1 - -
CV 3,1 5,9 1,1 - -
78
APÊNDICE B
- Valores de soma de quadrado (SQ), quadrado médio do erro (Qme), F e
coeficiente de variação (CV, %) do tratamento para a fotossíntese na variedade
cultivada 'BRS 245 RR'. ESALQ/USP, Piracicaba-SP, 2006
Dias após a primeira aplicação
0 1 3 7
SQ 9,9 475,8 92,6 60,2
Qme 4,9 237,9 46,3 30,1
F 553,4 2562,7 471,1 11282,2
CV 0,4 1,5 1,2 0,2
Dias após a segunda aplicação
1 7 13 17
SQ 16,3 833,4 431,4 1768,7
Qme 4,1 208,3 107,8 442,2
F 372,7 8556,5 977,7 61845,4
CV 1,8 0,4 0,8 0,3
79
APÊNDICE C - Valores de soma de quadrado (SQ), quadrado médio do erro (Qme), F e
coeficiente de variação (CV, %) do tratamento para a respiração na variedade
cultivada 'M-SOY 8008 RR'. ESALQ/USP, Piracicaba-SP, 2006
Dias após a primeira aplicação
11 15 - -
SQ 3,7 4,1
Qme 1,8 17,0
F 814,9 147,4
CV 1,2 9,9
Dias após a segunda aplicação
0 1 7 17
SQ 21,2 24,1 289,1 39,6
Qme 5,3 6,0 72,2 9,9
F 1235,8 148,9 1006,7 237,3
CV 1,7 6,5 2,7 2,1
80
APÊNDICE D
- Valores de soma de quadrado (SQ), quadrado médio do erro (Qme), F e
coeficiente de variação (CV, %) do tratamento para a respiração na variedade
cultivada 'BRS 245 RR'. ESALQ/USP, Piracicaba-SP, 2006
Dias após a primeira aplicação
3 7 - -
SQ 30,6 0,6
Qme 15,3 0,3
F 850,0 109,0
CV 3,7 2,9
Dias após a segunda aplicação
1 7 13 17
SQ 70,0 833,4 436,9 140,3
Qme 17,5 208,3 109,2 35,1
F 4212,5 8556,5 2714,0 1452,0
CV 1,9 0,4 1,6 1,3
81
APÊNDICE E
- Valores de soma de quadrado (SQ), quadrado médio do erro (Qme), F e
coeficiente de variação (CV, %) do tratamento para a atividade nitrato
redutase na variedade cultivada 'M-SOY 8008 RR'. ESALQ/USP, Piracicaba-
SP, 2006
Dias após a primeira aplicação
0 1 3 7 15
SQ - 198,8 193,1 2,4 10,5
Qme - 99,4 96,5 1,2 5,2
F - 87,5 29,3 21,7 45,7
CV - 13,7 20,3 2,2 13,7
Dias após a segunda aplicação
0 1 6 - -
SQ 6,3 1,2 13,3 - -
Qme 1,6 0,3 3,3 - -
F 13,5 14,1 16,1 - -
CV 12,4 28,7 15,1 - -
82
APÊNDICE F
- Valores de soma de quadrado (SQ), quadrado médio do erro (Qme), F e
coeficiente de variação (CV, %) do tratamento para a atividade nitrato
redutase na variedade cultivada 'BRS 245 RR'. ESALQ/USP, Piracicaba-SP,
2006
Dias após a primeira aplicação
0 1 3 7 15
SQ 32,8 45,9 10,8 15,0 -
Qme 16,4 22,9 5,4 7,5 -
F 2,1 464,4 149,4 44,1 -
CV 27,8 5,5 8,8 16,1 -
Dias após a segunda aplicação
0 1 6 - -
SQ 4,4 2,8 9,7 - -
Qme 1,1 0,7 2,4 - -
F 5,2 9,2 15,5 - -
CV 14,9 31,3 14,4 - -
83
APÊNDICE G
- Valores de soma de quadrado (SQ), quadrado médio do erro (Qme), F e
coeficiente de variação (CV, %) do tratamento para produtividade na
variedade cultivada 'BRS Conquista'. ESALQ/USP, Piracicaba-SP, 2006
'M-SOY 8008 RR' 'BRS 245 RR'
SQ 493,3 209,3
Qme 123,3 52,3
F 6,0 4,7
CV 12,7 12,1
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