Controlo químico de Striga asiatica por recurso a sementes revestidas de milhos
resistentes ao imazapir
Introdução
Striga asiatica(L.) Kuntze, ou pequeno-feiticeiro, é uma planta parasita que
ataca milho (Zea mays L.), sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), e massango
(Pennisetum glaucum(L.) R. Br.). Os prejuízos causados pela parasita no
rendimento do milho podem variar entre 15 e 100%. (Ramsom et al., 2012). As
perdas dependem do grau de infestação por Striga, da fertilidade do solo, das
condições climáticas, e do genótipo do milho (Oswald e Ramsom, 2004). Segundo
Ejeta (2007) os danos causados anualmente pelo género Striga na região
subsaariana de África estão estimados em 1 bilhão de dólares americanos,
afetando a vida de mais de 100 milhões de pessoas. As infestações de S.
asiatica nalgumas regiões de Angola são tão severas que conduzem ao abandono
das terras pelos pequenos agricultores. Os pequenos agricultores sofrem mais
com as infestações de Striga porque não têm recursos para obter inputs nem área
suficiente para implementar rotações culturais. Chikoye et al.(2007) referem
que o controlo efetivo da parasita é muito difícil porque i) a parasita produz
milhões de pequenas sementes que podem permanecer viáveis no solo por mais de
20 anos; ii) liga-se completamente ao floema e xilema radicular do hospedeiro
dependendo dele em água e nutrientes; iii) cerca dos 75% dos prejuízos causados
ao hospedeiro ocorrem antes da emergência da parasita e, iv) emerge, em geral,
depois do agricultor já ter efetuado a monda manual, que é mais onerosa que a
aplicação de herbicidas.
São várias as opções de controlo disponíveis, designadamente, a rotação
cultural com culturas armadilha que conduzem a germinações suicidas da
planta-parasita, aplicações de fertilizantes e de matéria orgânica com o
objetivo de aumentar a fertilidade do solo, em particular o teor de azoto, a
fumigação com etileno, remoção manual dos rebentos aéreos de Striga, e
aplicação de herbicidas de pós-emergência (Menkir & Kling, 2007). Todavia,
constata-se na situação angolana que apesar da redução do banco de sementes no
solo e da implementação de medidas limitativas da dispersão dos propágulos da
planta-parasita, o controlo não é efetivo porque a maior parte dos pequenos
agricultores, em geral, efetuam a monda manual em milho muitas vezes após a
produção de sementes pelas plantas de Striga (Henriques, 2008). De acordo com
Henriques (2008), o período crítico de infestação em milho, no Planalto Central
de Angola, varia com o local e época de sementeira, mas a cultura deve estar
limpa de infestantes entre a 2 e 6 semanas após a emergência do milho. Segundo
diversos investigadores (Gurney et al., 2003; Cook et al., 2005; Musambasi et
al., 2005), a utilização de culturas armadilha na rotação, designadamente as
fabáceas ervilha-do-Congo ou de Angola (Cajanus cajan(L.) Mill.), crotalária
(Crotalaria juncea L.),soja [Glycine max (L.) Merr.], algumas variedades de
feijão-frade ou macunde (Vigna unguiculata (L.) Walp.), amendoim (Aracchis
hypogaea L.), vielo (Vigna subterranea L.), feijão-mucuna (Mucuna pruriens
Bak.), feijão-lablab (Lablab nigerMedik.), Desmondium uncinatum (Jacq.) DC. e
D. intortum (Mill.) Urb. e a gramínea capim-guatemala (Tripsacum laxum Nash),
também depende do uso de espécies que, simultaneamente, estimulem a germinação
suicida de sementes de Striga e que se adaptem ao sistema cultural do
agricultor, o que não se verifica em muitas situações.
Para além da aplicação de herbicidas, que é raramente utilizada em Angola pelos
pequenos agricultores, novas tecnologias como a conjugação de variedades de
milho resistente ao imazapir (IR) e a aplicação de imazapir na cultura ou a
utilização de sementes revestidas com pequenas quantidades do herbicida
oferecem a possibilidade de controlar a planta-parasita (Kanampiu et al., 2006;
De-Groote et al., 2007). As sementes de milho resistente são revestidas com o
herbicida, por empresas credenciadas, e, quando as plântulas de milho emergem,
a Striga fixa-se às raízes do milho absorvendo o herbicida que as mata. De
acordo com Ransom et al. (2012), esta tecnologia aumenta o rendimento do milho
até quatro vezes o rendimento médio obtido em talhões infestados com Striga,
reduz o banco de sementes no solo e consequentemente o número de plantas de
Striga nos anos seguintes, com inerente diminuição dos custos de controlo e, é
compatível com os sistemas culturais tradicionais.
O herbicida imazapir é uma imidazolinona residual e persistente no solo,
relativamente solúvel na solução do solo e degradada lentamente (McDowell et
al., 1997; El Azzouzi et al., 1998). A persistência do herbicida implica que
podem surgir efeitos dos resíduos biologicamente activos no solo em culturas
subsequentes suscetíveis, designadamente milho não resistente. Contudo, Ransom
et al. (2012) referem que nas condições tropicais da África subsaariana não
foram observados sintomas de toxicidade residual mas, dada a elevada mobilidade
do imazapir no solo, há possibilidade do herbicida ser lixiviado em caso de
precipitação elevada e, indiretamente, ter efeitos adversos no ambiente. As
doses baixas de herbicida, 30 g ha-1,aplicadas no revestimento das sementes do
milho, em princípio, não apresentam os riscos de toxicidade referidos
anteriormente (Abayo et al., 1998)
O melhoramento de híbridos adaptados ou variedades de polinização livre (OPV)
de milho com resistência a herbicidas que inibem a enzima acetolactato sintase
(ALS), como por exemplo o imazapir (IR) adaptadas às regiões tropicais, colocou
à disposição dos agricultores uma tecnologia promissora para o controlo de
Striga(Ransom et al., 2012). Diversos países africanos, através do Instituto
Internacional da Agricultura Tropical (IITA) e do Centro Internacional do
Melhoramento do Milho e Trigo (CIMMYT) têm conduzido experimentação local com o
objetivo de validar esta tecnologia (De-Groot et al., 2007; 2008). O CIMMYT em
colaboração com o Instituto de Investigação Agronómica do Ministério de
Agricultura de Angola, no âmbito do programa ANGOLA-IR-OPV Trial,
disponibilizou sementes de diversas variedades de milho OPV e de Linhas/
Acessões resistentes ao herbicida imazapir com finalidade de serem estudadas no
Planalto Central. Nestes pressupostos, os objectivos deste estudo consistiram
na (1) avaliação da produtividade de milhos IR-OPV resistentes ao imazapir de
sementes com e sem revestimento por 30 g ha-1 do herbicida; e (2) na avaliação
da eficácia do revestimento das sementes do milho no controlo quimico da
parasita Striga asiatica, comparativamente a milhos OPVs locais, em diferentes
anos e locais do Planalto Central de Angola.
Materiais e Métodos
Os ensaios foram desenvolvidos em 2009/2010 e 2010/2011 em Angola, na provincia
do Huambo, em campos de pequenos agricultores infestados por Striga asiatica. O
ensaio de 2009/2010 decorreu na localidade da Chianga e os de 2010/2011 foram
instalados nas localidades da Chianga e do Luvili. Os solos das duas
localidades estão classificados como fracamente ferralíticos, arenosos, pH
(H2O) 5,2 (Laboratório de Solos do IIA e Laboratório de Analise de Solos da
Universidade de Hawaii - EUA, comunicação pessoal). O clima da região é
tropical, com uma temperatura média anual de 19ºC e temperaturas mínimas muito
acentuadas, nos meses de cacimbo (Maio a Agosto), com céu limpo, elevada
evapotranspiração potencial e reduzido grau higrométrico do ar durante o dia. A
humidade relativa média anual é inferior a 80%. A distribuição da precipitação
é bimodal, com uma precipitação média anual de 1400 mm em todo o Planalto
Central e está concentrada no período de Outubro a Abril, com intercalação dum
curto período seco, chamado pequeno cacimbo (Diniz, 2006). Frequentemente, as
quedas pluviométricas ocorrem com extrema violência, provocando fenómenos
erosivos bastante graves em todos os solos desnudados, em especial nos ocupados
com culturas que obrigam à tomada de medidas de defesa contra a erosão. O
verdadeiro período seco vai de Maio a Setembro.
O ensaio de 2009/2010 consistiu no estudo de cinco cultivares de milho de
polinização livre (OPV) resistentes ao imazapir (IR) - ZM421, ZM521, ZM423,
ZM523, ZM625 ', de sementes sem (H0) e com (H30) revestimento por 30 g ha-1 de
imazapir (H30). O delineamento experimental consistiu em blocos casualizados,
com quatro repetições. Os dois fatores foram instaladas em paralelo respeitando
as normas quanto ao posicionamento/direccionando em relação ao gradiente de
fertilidade e declive. Cada parcela constava de três linhas de 5m de
comprimento, e um compasso de 0,75 x 0,25 m (área da parcela = 11,25 m2), duas
sementes por covacho, perfazendo uma população de 42 plantas por linha, o que
corresponde a 112 000 plantas de milho por hectare. Os blocos e as parcelas
estavam separados entre si por intervalos de 1,5 m. A sementeira foi realizada
aos 23 de Outubro de 2009 e a colheita a 5 de Abril de 2010.
O ensaio de 2010/2011,consistiu no estudo, em dois locais, com 19 cultivares de
milho de polinização livre (OPV) (Quadro_1), das quais 14 são resistentes ao
imazapir (IR), três são resistentes ao imazapir e à Striga (STRIGOFF) e duas
são cultivares autotones não resistentes (S/IR), em duas modalidades, sementes
sem (H0) e com (H30) revestimento com 30 g ha-1 de imazapir. O delineamento
experimental, em cada local, consistiu num esquema de blocos incompletos(Alpha
Lattice), com duas repetições. Cada parcela constava de quatro linhas de 5m de
comprimento, e um compasso de 0,75 x 0,25 m (área da parcela = 7,5 m2), duas
sementes por covacho, perfazendo uma população de 42 plantas por linha, o que
corresponde a 112 000 plantas de milho por hectare. Os blocos e as parcelas
estavam separados entre si por intervalos de 1,5 m. A sementeira foi realizada
aos 19 de Novembro de 2010 e a colheita a 7 de Abril de 2011.
Em ambos os ensaios foi feita uma adubação de fundo em todas as parcelas na
dose de 100 kg ha-1 de P2O5e 50 kg ha-1 de KO2. A primeira adubação de
cobertura foi feita 30 dias após sementeira e a segunda 15 dias depois, ambas
com a aplicação de 30 kg de N de sulfato de amónio a 21%.
No ensaio de 2009/2010, nas 3 linhas de cada parcela, e no de 2010/2011, nas
duas linhas centrais de cada parcela, procedeu-se à contagem do número de
plantas de S. asiatica por metro quadrado 12 semanas após a emergência do milho
e à produção do milho, após colheita.
Análise de dados
Os dados foram sujeitos à análise de variância (ANOVA) para um nível de
significância de 5%, de acordo com os procedimentos da GML, recorrendo ao
programa estatístico SAS® (SAS Institute, Cary, NC, E.U.A.). As diferenças
significativas entre médias foram analisadas pelo teste da mínima diferença
significativa (LSD) para um nível de probabilidade de 5% pelo programa
Statistix9. No ensaio realizado em dois locais, em 2010/2011, uma análise
preliminar da variância dos dados combinados revelou interação entre local-
variedade, daí que os resultados relativos à emergência da parasita e à
produção do milho sejam apresentados por local.
A regressão linear foi usada para comparar a correlação entre a incidência de
S. asiatica e a produção do milho, pelo programa Statistix9.
Resultados e discussão
Emergência de Striga asiatica
O revestimento de sementes, com 30 g ha-1 de imazapir (H30), de variedades de
milhos de polinização livre (OPV) resistentes à imidazolinona (IR), controlou a
emergência da planta parasita em todos os ensaios efectuados, isto é, não foram
observadas emergências da parasita nas variedades de milho resistente,
designadamente nas cinco variedades ZMi (Quadro_2), nas 14 variedades CMLi e
nas três variedades STRIGOFF-IR (Quadro_3 e 4), tratadas com esta dose de
herbicida. No ensaio de 2009/20110, nas variedades ZMi sem revestimento de
herbicida (H0-testemunha) o número médio de plantas de Striga asiaticavariou
significativamente com a variedade, entre 3,1 e 6,3 plantas m-2, no ensaio
efectuado em 2009/2010 (Quadro_2), o que pode indiciar um grau de parasitismo
diferente segundo a variedade, o que foi também observado por Oswald e Ransom
(2004). Todavia, no segundo ensaio, no conjunto das 19 OPV de milho estudadas,
quer milho-IR quer milhos autótones, não se verificaram diferenças
significativas na emergência da parasita por local (Quadro_3). Os valores
médios de infestação registados foram 7,7 e 10 plantas por m2, na Chianga e
Luvili, respetivamente. Poderá ainda inferir-se, dada a total ausência de
emergências de S. asiatica na presença de imazapir, que a sensibilidade das
plântulas desta parasita parece ser mais elevada do que a observada em S.
hermonthica, apesar desta planta-parasita também ter tido um controlo efetivo
só que não total (Kanampiu et al., 2006; Illa et al., 2010; Chikoye et al.,
2007).
Rendimento do milho IR
Na produção do milho verificou-se, em geral, nos dois ensaios um incremento
significativo com a utilização das sementes revestidas por imazapir.
No ensaio de 2009/2010, não se observaram diferenças significativas entre
variedades x herbicida mas verificaram-se diferenças significativas entre
variedades, quer na ausência quer com as sementes revestidas por imazapir
(Quadro_2). Constatou-se que as variedades ZM523 e ZM625 apresentaram produções
de milho superiores a 2500 kg ha-1 nas modalidades com e sem herbicida.
Todavia, o aumento significativo da produtividade do milho com o controlo da
parasita foi observado em todas as variedades em estudo. Resultados que
evidenciam o efeito depressivo que a planta parasita tem na produtividade da
cultura.
No ensaio de 2010/2011, como se referiu atrás, observaram-se interações entre a
variedade x local e variedade x herbicida, por isso a análise dos resultados
foi feita por variável. Em geral, as cultivares de milho resistentes ao
imazapir, na presença da parasita apresentaram produtividades baixas e
semelhantes às das duas cultivares autóctones - valores médios de produção de
900 kg ha-1 - (Figuras_1 e 2). Sem herbicida, a variedade mais produtiva na
modalidade testemunha, quer na Chianga quer no Luvili, foi a STRIGOFF-128 (code
17) com um rendimento cerca de 1200 kg ha-1 nos dois locais, valor
significativamente superior ao das outras cultivares. As diferenças observadas
entre cultivares sem revestimento herbicida da semente (testemunha) não são
explicadas pela densidade da parasita, poderão eventualmente ser atribuídas a
outros fatores tais como baixo potencial produtivo nas condições
edafoclimáticas do Planalto Central. Todavia, o rendimento das variedades de
milho OPV resistentes ao imazapir aumentou significativamente com a utilização
de sementes revestidas por herbicida (P<0,0001) em todas as variedades
estudadas com exceção da variedade STRIGOFF-129, code 16, no Luvili (Figuras_1
e 2). Contudo, nos dois locais, as variedades mais produtivas com aplicação de
herbicida foram: código 1 (CML445-IR/CML78-IR//CML312-I), 8 (CML444-IR(BC3)F1-
B-23-2-B/CML395-IR(BC3)F1-B-143-3-B//CML312-IR), 10 (CML444-IR/CML395-IR//
CML312-IR)e 13 (CML390-IR/CML444-IR//CML395-IR), que duplicaram a produção com
o tratamento com herbicida e consequente controlo da planta parasita. Constata-
se todavia que as produções destas variedades foram inferiores às das ZMi que
apresentaram valores de produção semelhantes nas modalidades sem herbicida.
Correlação entre emergência de Striga asiatica ' produção do milho
A correlação altamente significativa (P<0,001) entre as emergências totais de
Striga asiaticae o rendimento do milho nos dois ensaios, ilustrada nas Figuras
3, 4a e 4b, mostrou que o efeito depressivo na produção se deve à presença da
parasita mesmo para densidades baixas.
Todavia, a introdução de milhos IR no Planalto Central de Angola pode trazer
alguns desafios. Se por um lado a redução da dose de herbicida, conseguida com
o revestimento das sementes (por oposição à aplicação do herbicida ao solo) é
mais favorável para o ambiente, não exclui o elevado risco de ocorrência de
resistência associado aos herbicidas inibidores da ALS, como o imazapir. Esta
questão tem um âmbito mais vasto que se prende com o enquadramento desta nova
tecnologia em programas de controlo integrado (IWM) de plantas parasitas na
cultura do milho, incluindo medidas que podem ser tomadas para prevenir a
ocorrência de populações R de Striga asiatica (Gressel, 2009; 2011; Ransom et
al., 2012).
Conclusões
Os resultados destes estudos mostraram que o revestimento das sementes de
variedades de polinização livre (OPV) resistentes ao imazapir (IR) foi eficaz
no controlo de Striga asiatica. Na avaliação sobre o impacto da utilização de
variedades de milho resistentes ao imazapir na produção consta- ta-se também
que os aumentos registados nalgumas variedades comparativamente à testemunha
sem herbicida foram mais do dobro. Apesar de estatisticamente haver interação
entre o local x variedade, constatou-se ainda que as variedades mais produtivas
com a aplicação de imazapir foram as mesmas nos dois locais. Também foi
observado que a cultivar local, na presença de Striga, com simples adubação,
registou um aumento substancial em relação às colheitas habituais que têm sido
obtidas em campos infestados dos pequenos agricultores.
Verificou-se ainda um comportamento diferencial quanto à produção das 24
variedades ensaiadas, o que realça a importância destes estudos na seleção de
germoplasma de milho para distribuição aos agricultores.
Entre as variedades de milho resistentes ao herbicida as mais promissoras para
cultivo devido ao incremento na produtividade e ao controlo eficaz da
emergência da planta parasita foram ZM521, ZM523 e ZM625.
Estes resultados aconselham a utilização destas variedades e tecnologia
associada para uma gestão integrada a longo prazo da presença da planta
parasita. Todavia, apesar da rentabilidade da cultura aumentar, devido ao
aumento da produção e à diminuição dos custos de produção, em parte devido à
utilização dos herbicidas comparativamente à monda manual, é necessário
demonstrar aos pequenos agricultores esta tecnologia para que possa ser
implementada.
