Ação curativa e protetora de compostos orgânicos e inorgânicos no controle de Microsphaera diffusa em soja

The objective of this work was to assess the effect of acibenzolar-s-methyl, potassium phosphite, potassium silicate, and trifloxystrobin + prothioconazole products on curative control of powdery mildew (Microsphaera diffusa) in soybean. The experimental design was completely randomized, in a single factor scheme, containing five treatments with four replications. The products were applied on leaves at the V4 phenological stage, with disease severity of 5%. At 7, 14, and 21 days after the application of the products (DAA), the incidence and severity of the disease were assessed. The trifloxystrobin + prothioconazole reduced by 30% the disease incidence and 80% disease severity compared to the control. The inhibitory effect of the products on conidia production in vivo and its germination in vitro were also assessed. Trifloxystrobin + prothioconazole was more effective in the reduction of both conidia production and germination. Acibenzolar-s-methyl, potassium phosphite, and potassium silicate reduced conidia germination, but neither affected the disease severity nor the conidia production. Based on this, it can be concluded that the fungicide trifloxystrobin + prothioconazole reduced the production of conidia and inhibited its germination, showing curative and protective effect against soybean powdery mildew and that the resistance inducers tested interfered with pathogen germination, but without significant effect on the disease when applied after the onset of symptoms.O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito dos produtos acibenzolar-s-metil, fosfito de potássio, silicato de potássio e trifloxistrobina + protioconazole no controle curativo do oídio (Microsphaera diffusa) na soja. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema unifatorial, contendo cinco tratamentos com quatro repetições. A aplicação dos produtos foi realizada no estádio fenológico V4, no qual as plantas possuíam 5% de severidade da doença. Aos 7, 14 e 21 dias após aplicação dos tratamentos (DAA), foi avaliada a incidência e severidade da doença. O trifloxistrobina + protioconazole reduziu a incidência em 30% e a severidade em 80%, quando comparado ao controle. Também foi avaliado o efeito inibitório dos produtos na produção de conídios in vivo e na sua germinação in vitro. O trifloxistrobina + protioconazole proporcionou a maior redução na produção de conídios e na inibição da germinação. O acibenzolar-s-metil, fosfito de potássio e silicato de potássio também reduziram a germinação de conídios, mas não afetaram a produção. Com base nisso, conclui-se que, o fungicida trifloxistrobina + protioconazole reduziu a produção de conídios e inibiu sua germinação, apresentando efeito curativo e protetor contra oídio em soja e que os indutores de resistência testados, interferem na germinação do patógeno, mas sem efeito significativo na doença quando aplicados após o surgimento dos sintomas

Silicon Use in the Integrated Disease Management of Wheat: Current Knowledge

Silicon (Si) is a benefic element for higher plants such as wheat (Triticum aestivum) in which it is accumulated in the shoot tissues. In this crop, leaf diseases and spike diseases are the cause of yield losses, and therefore several studies had been conducted under field and greenhouse conditions to demonstrate that plants supplied with Si reduced most of the diseases damage due to the amelioration of the plant defenses. However, the benefits of Si depend on its accumulation in the plant’s tissue, which is influenced by the availability of the element in the soil as well as the up-take ability of the wheat cultivar. In this chapter we present the current knowledge about the mechanisms of Si absorption and its accumulation in different tissues of the wheat plant, the most studied options for silicate fertilization, and the benefits of Si on grain yield. We also present some insight of the effect of Si-supply in wheat on the reduction of main leaf and ear diseases, bringing evidence and explanation of the defense mechanisms involved. In addition, we provide an overview of the Si effect on the physiology (gas exchange, chlorophyll a fluorescence and carbohydrate metabolism) of the wheat plant. Finally, questions have been raised about the Si uses as fertilizer that still needs to be answered. We recognized that some studies have enhanced our understanding of Si providing evidence of the Si use as disease management strategy, but further research is needed to make the Si uses a simple task for wheat growers under field condition

Inorganic salts in the postharvest control of Penicillium digitatum (Pers.) Sacc. in orange

The objective of this research was to evaluate the effect of treating oranges with potassium chloride (KCl), potassium hydroxide (KOH) and potassium silicate (K2O3Si) for green mold caused by Penicillium digitatum. The experimental design was completely randomized with five treatments and four replications, each with twenty fruits. For the experiment, the fruits were washed, superficially disinfected and pierced with a needle (2–3 mm deep). After 24 hours, the fruits were treated with inorganic salts or distilled water (control) and, 2 hours later, inoculated with 15 μL of P. digitatum spore suspension. Green mold incidence, rate of lesion expansion, lesion size and sporulation area were evaluated at 96, 120 and 245 ha. At 245 hours after inoculation (hai), the KOH and K2O3Si (50 g.L-1) treatments were the most effective, affecting all evaluated variables and reducing the disease incidence by 80% and 36%, respectively, compared to the control. However, the KOH treatment caused wrinkling and dehydrated the peel, affecting the visual quality of the fruits. In conclusion, among the tested inorganic salts, the K2O3Si treatment (50 g.L-1) reduced the green mold in the citrus without negatively effecting fruit appearance, which indicates that this treatment is an option as a complementary measure to manage the disease

Qual o efeito do tratamento na semente contra infecção de Bipolaris sorokiniana na fase vegetativa da cevada?

The objective of the research was to evaluate the residual effect of the seeds treatment with fungicide and silicate fertilizer in the control of brown spot in the vegetative stage of the barley plant. The experiment was a two-way factorial with four seed treatments (ST): control (distilled water), fungicide (triadimenol), silicate fertilizer and the fungicide + silicate fertilizer and three periods of 30, 45 and 60 days after emergence (DAE). Barley plants were inoculated with a spore suspension of Bipolaris sorokiniana. The disease severity assessment over time was used to calculate the area under the brown spot progress curve (AUCPBS). At 30 DAE, fungicide treatment was the most efficient with reduction of 64% in the AUCPBS, followed by silicate fertilizer with 56%. The mixture also reduced AUCPBS, but with lower efficiency than isolated products.O objetivo da pesquisa foi avaliar o efeito residual do tratamento das sementes de cevada com fungicida e fertilizante silicatado no controle da mancha marrom no estágio vegetativo da planta. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado em esquema bifatorial 4 × 3, constituído por quatro tratamento de sementes (TS): testemunha (água destilada), fungicida (triadimenol), fertilizante silicatado e a mistura fungicida + fertilizante silicatado e plantas com 30, 45 e 60 dias após a emergência (DAE). Para avaliar o efeito residual (TS), as plantas foram inoculadas com uma suspensão de esporos de Bipolaris sorokiniana. A avaliação da severidade ao longo do tempo foi utilizada para calcular a área abaixo da curva de progresso da mancha marrom (AACPMM). Aos 30 DAE, o tratamento com fungicida foi o mais eficiente com a redução de 64% na AACPMM, seguido do fertilizante silicatado com 56%. A mistura também reduziu a AACPMM, mas com eficiência inferior aos produtos isolados

Epidemiology and biochemistry of powdery mildew control on melon by silicon

Embora não seja reconhecido como um nutriente essencial, o silício (Si) reduz a severidade de oídios em diversas espécies vegetais quando acumulado na parte aérea. Contudo, apesar deste efeito benéfico ser amplamente relatado na literatura, ainda pouco se sabe dos mecanismos envolvidos. Este estudo avaliou o efeito das aplicações foliar e radicular de silicato de potássio, uma importante fonte de Si solúvel, na severidade de oídio e na indução de mecanismos de defesa pós-infecção em meloeiro. Os efeitos na doença foram avaliados em plantas inoculadas artificialmente ou naturalmente mantidas em casa de vegetação através da mensuração da dinâmica da epidemia e de seus componentes. Os resultados indicaram que tanto aplicações foliares como radiculares de silicato de potássio reduziram a área abaixo da curva de progresso da doença em 65% e 73%, respectivamente, comparadas ao tratamento controle sem aplicação. Tal redução foi resultado da alteração dos seguintes componentes epidemiológicos: eficiência de infecção, taxa de expansão da colônia, área da colônia, produção de conídios por área colonizada e taxa de progresso da epidemia. Contudo, a aplicação radicular foi mais eficiente que a foliar em atrasar o início da epidemia e em reduzir todos os componentes epidemiológicos, exceto a eficiência de infecção. A maior eficiência do silicato de potássio quando aplicado via raiz decorreu da maior concentração foliar do Si, a qual induziu uma antecipação (efeito priming) e um aumento da intensidade de expressão de mecanismos de defesa, fenômenos que não foram detectados no tratamento foliar. A aplicação radicular resultou na alteração de enzimas envolvidas na produção e catabolismo de espécies reativas de oxigênio, onde foi verificado aumento na atividade das enzimas superóxido dismutases e redução na atividade das enzimas catalases, principalmente nas primeiras 96 horas após a inoculação. O efeito priming também foi observado para as enzimas peroxidases, 1,3(4)-glucanases e quitinases e para o acúmulo de compostos fenólicos. Neste tratamento também ocorreu aumento na concentração de lignina em resposta à inoculação, contudo a concentração de malondialdeído foi reduzida, indicando que o Si aplicado nesta forma aliviou o estresse oxidativo sobre os lipídeos das membranas celulares da planta. Por outro lado, quando o silicato de potássio foi aplicado via foliar apenas a deposição de lignina aumentou comparado ao tratamento controle. Assim, depreende-se que os mecanismos de atuação do Si no controle da doença quando aplicado nesta forma, são distintos e envolvem, segundo a literatura, a formação de uma barreira físicoquímica sobre a cutícula resultado da polimerização do silicato de potássio. Tomados em conjunto, os resultados deste estudo evidenciaram que o Si tem papel ativo na modulação do sistema de defesa da planta, mas que sua efetividade depende de sua presença na forma solúvel no interior da planta, obtido por meio de sua absorção via raiz. Não obstante, os efeitos do silicato de potássio aqui relatados permitem concluir que a incorporação do produto a um sistema de manejo integrado, principalmente se fornecido via sistema radicular, terá efeitos positivos tanto na redução da epidemia de oídio como no meio ambiente, neste caso em função da redução no uso de fungicidas.Silicon (Si) is not considered an essential nutrient of plants, but when it accumulates in the shoots it reduces powdery mildew severity on several species. However, despite this beneficial effect being widely reported in the literature, the mechanisms involved are still little understood. In this study, the effects of both foliar and root applications of potassium silicate, an important soluble source of Si, on the severity of powdery mildew and on the induction of postinfection defense mechanisms of melon were evaluated. Treatment effects were assessed by measuring the epidemics dynamic and its components in both artificially and naturally inoculated plants kept in the greenhouse. Results showed that the area under the disease progress curve was reduced by 65% and 73%, respectively by foliar and root application of potassium silicate, compared to control plants that were not supplied with potassium silicate. This effect accrued from the reduction of the infection efficiency, colony expansion rate, colony area, conidia production per colonized area and the epidemic progress rate. However, root application was more effective than foliar application on both delaying the onset of the epidemic and reducing most epidemic components, except for the infection efficiency. The greater efficiency of potassium silicate in controlling the disease when supplied via roots by irrigation correlated with higher foliar concentrations of Si which induced both a priming effect and increased expression of key defense responses. These phenomena, however, were not observed when potassium silicate was sprayed on leaves. Root supply of Si altered the activity of enzymes involved in the production and catabolism of reactive oxygen species, resulting in the increased activity of superoxide dismutase and reduced activity of catalases mainly in the first 96 hours after inoculation. Root application also primed the activity of peroxidases, 1,3(4)-glucanases, chitinases and the accumulation of phenolic compounds. Lignin concentration also increased in response to inoculation while the concentration of malondialdeide reduced indicating that Si decreased the oxidation of lipids of the plant cell membranes. In contrast, when Si was sprayed on the leaves, only an increase in lignin deposition was observed compared to the control treatment. Thus, it appears that the mechanisms of powdery mildew control in this case are distinct and, according to literature data, could include the formation of a physical-chemical barrier on the cuticle as the result of potassium silicate polymerization. Taken together, the results showed that Si plays an active role in modulating the host defense system, but only when present in the soluble form inside the plant which can be achieved by root uptake. Nevertheless, the effects of potassium silicate reported here allowed concluding that the inclusion of this compound in an integrated management system, mainly if supplied via roots, will render positive effects both on reducing the disease in melon plants and on the environment, in this case through reducing the use of fungicides

Active silicon uptake and rice brown spot: resistance components and physiological and biochemical aspects of the plant-pathogen interaction

Dentre as plantas até então estudadas, o arroz (Oryza sativa L.) é a com a maior capacidade de acumular silício (Si). Entre os benefícios atribuídos a esse elemento está o controle de doenças. Neste estudo, objetivou-se avaliar a importância da absorção ativa de Si pelas plantas de arroz no controle da mancha parda (Bipolaris oryzae). Para isso foram avaliados alguns componentes da resistência em plantas da cultivar Oochikara e no seu respectivo mutante lsi1 cultivadas em solução nutritiva contendo 0 ou 2 mmol Si L-1, bem como algumas variáveis bioquímicas e fisiológicas associadas com a resistência das plantas de arroz a Bipolaris oryzae. Os componentes de resistência avaliados foram: período de incubação (PI), eficiência relativa de infecção (ERI), severidade final (SF), área abaixo da curva de progresso da mancha parda (AACPMP), o comprimento final de lesão (CFL), taxa de expansão de lesão (r) e área abaixo de curva de progresso da expansão de lesão (AACPEL). As variáveis bioquímicas e fisiológicas estudadas foram: concentração de aldeído malônico (MDA), extravasamento de eletrólitos (EE), a atividade das quitinases (QUIs), peroxidases (POXs) e polifenoloxidases (PFOs), concentração de compostos fenólicos solúveis totais (CFST) e concentração de derivados lignina-ácido tioglicólico (DLATG). A concentração foliar de Si nas plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1, ambas supridas com o elemento, foi de até 381 e 263% maior, respectivamente, em relação à das plantas não supridas. Nas plantas supridas com Si, o acúmulo pela cultivar Oochikara foi 112% superior em relação ao mutante lsi1. Nas folhas das plantas da cultivar Oochikara, supridas com Si, o PI da mancha parda aumentou em seis horas. Nessas plantas, ERI, SF, AACPMP, CFL, r e AACPEL foram reduzidas, respectivamente, em 65, 70, 75, 33, 36 e 35% em relação às folhas das plantas não supridas com Si. Nas folhas das plantas do mutante lsi1, supridas com Si, o PI aumentou três horas, a ERI, SF, AACPMP, CFL, r e AACPEL foram reduzidas, respectivamente, em 40, 46, 50, 12, 21 e 12% em relação às folhas das plantas não supridas com Si. Correlação positiva e significativa foi obtida da concentração foliar de Si com o PI da mancha parda. Em contraste, observou-se correlação negativa e significativa entre a concentração foliar de Si com a ERI, SF, AACPMP, CFL, r e AACPEL. Análises de contrastes foram realizadas para verificar a existência de diferença entre plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1 supridas ou não com Si. Os resultados mostraram que plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1 supridas com Si foram diferentes das plantas não supridas com Si para os componentes de resistência. Isso indica que a presença de Si foi crucial para uma maior resistência das plantas de arroz a mancha parda. Na comparação entre plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1, ambos não supridos com Si, não ocorreu diferença significativa entre os componentes de resistência avaliados. Já entre plantas cultivar Oochikara e do mutante lsi1, ambos supridos Si, ocorreu diferença significativa, indicando que o menor acúmulo de Si pelo mutante lsi1 comprometeu a expressão da resistência de plantas de arroz a mancha parda. As alterações bioquímicas e fisiológicas relacionadas com a maior resistência das plantas de arroz, principalmente da cultivar Oochikara supridas com Si, foram uma proteção resultando em danos celulares, causados por B. oryzae, em menor extensão como indicado pela menor concentração de MDA e menor EE. Além de um aumento na produção de CFST e maior atividade das QUIs e POXs. Para a PFOs, não ficou evidente sua participação na defesa das plantas de arroz contra a mancha parda. A concentração de derivados da lignina-ácido tioglicólico foi superior nas plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1 não supridas com Si, provavelmente devido ao maior número de lesões observadas nas folhas dessas plantas. Plantas supridas com Si e inoculadas ou não com B. oryzae apresentaram maior assimilação de CO2. A concentração de clorofila total e carotenóides, em plantas da cultivar Oochikara e do mutante lsi1 não inoculadas, não foi afetada pela presença de Si. No entanto, quando as plantas foram inoculadas com B. oryzae, uma maior concentração de clorofila total e carotenóides foi detectada em folhas das plantas supridas com Si. No mutante lsi1, mesmo na presença de Si, a redução em alguns componentes de resistência associada com a potencialização de mecanismos de defesa foi menos evidente. Ao contrário, em plantas da cultivar Oochikara, alterações de natureza fisiológica e bioquímica culminaram em um aumento na resistência das plantas à mancha parda. Em conclusão, os resultados do presente estudo evidenciam a importância do sistema ativo de absorção do Si pelo arroz para garantir uma maior resistência à mancha parda.Rice (Oryza sativa L.) is known to accumulate high amount of silicon (Si) on its tissues with helps to decrease the intensity of many economically important diseases. Among these diseases, brown spot, caused by the fungus Bipolaris oryzae, is the most devasting because negatively affects yield and grain quality. This study aimed to evaluate the importance of the active Si uptake in rice on the control of brown spot. Some components of host resistance as well as physiological and biochemical variables were evaluated on plants from cultivar Oochikara and its respective mutant lsi1 (low silicon 1; deficient in the active Si uptake). Plants were grown in hydroponic culture amended with 0 or 2 mmol Si L-1 and inoculated or not with B. oryzae. The components of host resistance evaluated were: incubation period (IP), relative infection efficiency (RIE), final disease severity (FDS), area under brown spot progress curve (AUBSPC), final lesion size (FLS), rate of lesion expansion (r) and area under lesion expansion progress curve (AULEPC). Si content in rice tissues was also determined. The physiological and biochemical variables studied were: concentration of malonic aldehyde (MA), electrolyte leackage (EL), concentration of total soluble phenolics (TSP) and derivatives of lignin-thioglicolic acid (DLTGA) as well as the activity of chitinases (CHI), peroxidases (POX) and poliphenoloxidases (POL). Si content on tissues of plants from cultivar Oochikara and from mutant lsi1 supplied with this element increased, respectively, by 381 and 263%. Plants from cultivar Oochikara had 112% more Si than plants from mutant lsi1. The IP of brown spot on leaves of plants from cultivar Oochikara increased about 6 h in the presence of Si and the RIE, FS, AUBSPC, FLS, r and AULEPC were significantly reduced, respectively, in 65, 70, 75, 33, 36 and 35%. In the presence of Si, the IP increased 3 h on plants from mutant lsi1, but the RIE, FS, AUBSPC, FLS, r and AULEPC were only reduced, respectively, in 40, 46, 50, 12, 21 and 12%. The correlation between Si content on tissues and IP was significantly positive, but it was negatively correlated with RIE, FS, AUBSPC, FLS, r and AALEPC. Single degree of freedom contrasts were performed to verify if there was significative difference between plants from cultivar Oochika a and from mutant lsi1 supplied or not with Si. Plants from cultivar Oochikara and from mutant lsi1 supplied with Si were significantly different from plants not supplied with this element for all components of resistance evaluated. This indicates that the availability of Si to plants was detrimental for increase their resistance to brown spot. Comparisons between plants from cultivar Oochikara and from mutant lsi1 not supplied with Si showed that there was no difference for the components of resistance studied. However, the comparison between plants from cultivar Oochikara and from mutant lsi1 supplied with Si indicated that there was difference for the components of resistance evaluated. This clearly indicates that a less Si content in tissues of plants from mutant lsi dramatically affected its basal resistance to brown spot. Biochemical and physiological changes associated with an increase in rice resistance, mainly for plants from cultivar Oochikara supplied with Si, to brown spot occurred through a less concentration of MA and EL besides an increase in the concentration of TSP and on the activity of CHI and POX. The lower concentration of MA and EL suggests, even though indirectly, a less cellular damage caused by the fungus during the infection course. The participation of POL in rice resistance to brown spot, regardless of the presence of Si, was not evident. The concentration of DLATG was higher on plants from cultivar Oochikara and from mutant lsi1 not supplied with Si, probably due to the lower number of lesions formed on leaves of these plants. In general, plants from cultivar Oochikara and from mutant lsi1 supplied with Si showed a high assimilation of CO2 upon inoculation with B. oryzae. Interestingly, the assimilation of CO2 from non-inoculated plants from cultivar Oochikara and from mutant lsi1 supplied with Si was also great. The concentration of total chlorofil and carotenoids on non- inoculated plants from cultivar Oochikara and from mutant lsi1 was not affected by Si. However, when plants supplied with Si were inoculated, the concentration of total chlorofil and carotenoids was higher. Contrary to plants from cultivar Oochikara, Si had a less impact in affect some components of resistance and the physiological and biochemical variables on plants from the mutant lsi1. In conclusion, the results from this study underline the importance of the active Si uptake system in rice for an increased in resistance to brown spot as well as for a better physiological response of plants to this biotic type of stress.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Severidade de manchas foliares e giberela em cultivares de cevada supridas com silício no solo e fungicida foliar

O objetivo deste trabalho foi avaliar a severidade de manchas foliares e de giberela em plantas de cevada supridas com silício e tratadas com fungicida foliar em condições de campo

Impacto das doenças foliares e da espiga na produtividade de grãos da cevada.

Neste estudo objetivou-se determinar o dano na produtividade de grãos causado pela ocorrência de doenças foliares e da espiga na cultura da cevada e o avaliar o efeito do controle das doenças pelo uso de fungicida

<em>Pyrenophora tritici-repentis</em>: A Worldwide Threat to Wheat

The necrotrophic fungus Pyrenophora tritici-repentis is the causal agent of tan spot of wheat, also known as yellow spot. Tan spot is one of the main foliar diseases of wheat, responsible for significant yield loss worldwide. To improve tan spot management, genetic control has been investigated and resistance in some cultivars improved; however, the complexity of the pathosystem wheat - P. tritici-repentis makes integrated disease management strategies very important. In this chapter, we provide an overview of the current state of knowledge of tan spot, including a basic understanding of characterization, pathogenicity, population biology, the global distribution of races, and the genetics of the wheat - P. tritici-repentis interaction. Furthermore, we describe several strategies that can be employed to control tan spot including, seed sanitation, cultural practices, fungicide and biological controls, as well as complementary alternative measures such as fertilization for efficient disease management in wheat production systems