Nematoide reniforme - Rotylenchulus reniformis

O nematoide reniforme (Rotylenchulus  reniformis Linford & Oliveira 1940)  é um importante patógeno radicular de diversos cultivos de interesse econômico em regiões tropicais e subtropicais, sendo relatado associado às culturas de melão, maracujá, tomate, soja e algodão, no Brasil. Durante muito  tempo, R. reniformis foi considerado um nematoide de importância  secundária,  mesmo  sendo  detectado  com  relativa  freqüência  em amostras  de solo. Isto se deve, provavelmente, à ausência de sintomas característicos  nas  plantas  parasitadas,  diferentemente  do  que  ocorre  com  os nematoides das galhas (Meloidogyne sp.), de ocorrência mais comum no Brasil. 

O estádio infectivo são as fêmeas jovens e R. reniformis é um semi-endoparasita sedentário típico que, após a penetração nas raízes do hospedeiro, inicia o parasitismo de células  diferenciadas  da  endoderme  (sincício),  permanecendo  com  mais  de  dois terços  da  parte  posterior  do  corpo  para  o  exterior,  adquirindo, assim, o comportamento sedentário.  Com  a  evolução  do  parasitismo  e  a maturação  dos órgãos reprodutivos, a fêmea aumenta de volume, adquirindo o formato de um rim, característica que origina a denominação "reniforme".

Embora tenha capacidade de parasitar uma ampla gama de hospedeiros, o nematoide reniforme é especialmente  importante para as culturas de soja e algodoeiro, nas quais pode causar sérias perdas.  Em algodoais, sua distribuição no campo normalmente é mais uniforme que a de Meloidogyne sp. Plantas  parasitadas  por  R.  reniformis  apresentam  sintomas  reflexos  de subdesenvolvimento e aspecto irregular de desenvolvimento da lavoura. De maneira geral, as plantas mantêm a coloração normal e os sintomas podem ser confundidos com problemas de compactação de solo, encharcamento, ou deficiência nutricional. As raízes, embora subdesenvolvidas, não mostram sintomas claros e apenas  em  laboratório  é  possível,  com  clareza,  se observar  as  fêmeas  nas  raízes.

As plantas de algodoeiro, quando infestadas pelo nematoide reniforme, são menores e apresentam as folhas medianas com clorose internerval, podendo evoluir para necrose internerval. O sintoma foliar é semelhante ao causado por Meloidogyne sp., e também é conhecido como “folha carijó”. As raízes das plantas infestadas por R. reniformis são pouco desenvolvidas, com reduzido número de raízes secundárias, e podem apresentar solo aderente.  

Opções para a rotação de culturas são: arroz (Oryza sativa), milho (Zea mays), sorgo (Sorghum bicolor), milheto (Pennisetum glaucum), cana-de-açúcar (Saccharum spp.), trigo (Triticum aestivum), capim Rodes (Chloris gayana), feijão-mungo (Phaseoulus aureus), mostarda (Brassica nigra), amendoim (Arachis hypogeae) e algumas espécies de crotalárias (Crotalaria breviflora, C. lanceolata e C. mucronata). A destruição dos restos culturas do algodoeiro seguido do plantio de uma cobertura vegetal como o milheto é muito recomendável, pois diminui a população do nematoide reniforme, evita sua reprodução em ervas daninhas e impede sua disseminação pelo vento ou por enxurradas. Por outro lado, algumas plantas devem ser evitadas, como soja e fumo, por serem boas hospedeiras do nematoide reniforme.

Para mais informações, consulte: 

• Costa Manso, E.S.B.G.; Tenente, R.C.V.; Ferraz, L.C.C.B.; Oliveira, R.S., Mesquita, R.1994. Catálogo de nematóides fitoparasitos encontrados associados a diferentes tipos de plantas no Brasil. EMBRAPA/CENARGEN, 488p.
• Asmus, G. L. 2008. Ocorrência e manejo do nematóide reniforme em Mato Grosso do Sul. EMBRAPA Agropecuária Oeste, 3p.

Fotos:  

• Edward G. McGawley (NemaPix, 1997)
• Guilherme L. Asmus (Embrapa Agropecuária Oeste, 2008) 

Download de Livro - Nematologia prática

Produzido pelo International Institute of Tropical Agriculture (IITA) e pelo International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) para melhorar a qualidade e aplicabilidade da investigação em controle de pragas, o livro Nematologia prática: Um guia de campo e de laboratório, de autoria de D.L. Coyne, J.M. Nicol e B. Claudius-Cole agora está disponível em português, com tradução de  Isabel Abrantes.
 

Como publicado no site da Sociedade Brasileira de Nematologia (SBN),  no dia 11 de julho de 2011, trata-se de uma oportunidade única para profissionais fitotecnistas, fitossanitaristas, estudantes de graduação e pós-graduação e mesmo leigos interessados em Nematologia de Plantas. 

Para fazer download do arquivo em pdf (português), clique aqui, e aguarde o carregamento do arquivo.

Série Depoimentos - SBN

Confiram no site da Sociedade Brasileira de Nematologia, a Série Depoimentos. Nessa série nematologistas que são referência na área respondem a perguntas sobre os caminhos pelos quais a Nematologia no brasil e no mundo passou, tem passado e as perspectivas.

Nessa série podemos conhecer melhor a carreira desses renomados pesquisadores e professores, bem como suas opiniões sobre os assuntos com maior relevância na atualidade, envolvendo a Nematologia.

Até agora já foram convidados a Dra. Regina M. D. Gomes Carneiro e o Prof. Dr. Romero M. de Moura. Também é possível fazer o download em pdf dessas entrevistas. Mais pesquisadores serão convidados. Confiram!

Nematoides predadores

Entre os inúmeros nematoides que ocorrem no solo existem aqueles que obtém recursos alimentares predando uma série de invertebrados, inclusive outros nematoides. Basicamente esses nematoides utilizam duas estratégias ao se alimentarem dos demais nematoides. Aqueles que têm como característica do aparelho bucal a ocorrência de uma abertura bucal ampla e servida de inúmeros dentículos utilizam essa cavidade e seus músculos para se aderirem à presa e sugar-lhe o conteúdo. Nematoides da ordem Mononchida (Mononchus sp., Michonchus sp., etc) utilizam dessa estratégia. 

Outra estratégia é utilizada por nematoides das ordens Dorylaimida (Labronema sp. e Eudorylaimus sp., por exemplo) e Tylenchida (Seinura sp.), que utilizam um estilete robusto para penetrar e sugar o conteúdo de sua presa.

Os nematoides predadores (= carnívoros) são muito importantes em estudos ecológicos de comunidades de nematoides por serem altamente sensíveis a distúrbios, geralmente apresentando valores c-p 4 ou 5, embora algumas famílias possam apresentar até valores c-p 2. No solo são importantes por funcionarem como uma "via" na transferência energética para níveis mais elevados na cadeia trófica.

Os vídeos abaixo apresentam nematoides que se utilizam dos dois arsenais de alimentação. O primeiro apresenta um nematoide do gênero Mononchus e o segundo vídeo apresenta um nematoide do gênero Labronema. Ambos vídeos são propriedade do Professor Dr. Howard Ferris (University of California, Davis) e estão disponíveis no site NEMAPLEX.

Aphelenchoides sp se alimentando de uma hifa

Nematoides pertencentes ao gênero Aphelenchoides podem causar sérios danos a diversas culturas agrícolas, se alimentando das folhas dessas plantas. Aphelenchoides besseyi causa a doença conhecida como "ponta branca'', em cereais, principalmente trigo. Outra espécie importante é Aphelenchoides ritzemabosi, que causa danos em diversas plantas, incluindo ornamentais.

Entretanto, algumas espécies desse gênero não se alimentam de plantas, consumindo hifas de fungos no solo e interferindo em processos como a decomposição de matéria orgânica e a ciclagem de nutrientes.

Dessa forma, em estudos ecológicos de comunidades de nematoides, embora geralmente esse gênero seja classificado como fungívoro, é importante se considerar a cultura presente no campo e sua relação com espécies fitoparasitas, além de demandar uma identificação mais precisa, além do nível genérico geralmente utilizado.

Abaixo, um vídeo do Dr. J. D. Eisenback (Mactode Publications), onde um nematoide do gênero Aphelenchoides se alimenta de uma hifa.

Nematoide de bulbos - Ditylenchus dipsaci

Vídeo de J. D. Eisenback (Mactode Publications)

Ciclo de vida de Meloidogyne sp.

Fonte: Vídeo de  J. D. Eisenback (Mactode Publications)

Sugestão de Site - Mactode Publications

O site Mactode Publications é especializado em disponibilizar recursos edicacionais na área de Nematologia, podendo ser encontrados fotografias, vídeos, livros, etc, tudo voltado ao estudo e pesquisa nematológica.

Foi inicialmente criado para o desenvolvimento educacional de materiais técnicos em Nematologia, sendo coordenado pelo Dr. Jonathan D. Eisenback (Virginia Tech, EUA) e pelo professor Dr. Ulrich Zunke (University of Hamburg, Alemanha).

Quem quiser conferir, basta entrar aqui.

Importância dos nematoides em processos ecológicos do solo

As funções ecológicas dos nematoides no solo incluem a decomposição de matéria orgânica, a mineralização de nutrientes, a degradação de toxinas e a regulação da população de micro-organismos, podendo estimular o desenvolvimento de plantas.

Em cadeias alimentares, alguns consumidores como os nematoides podem ser relativamente pouco importantes para o fluxo de energia com base na respiração, porém podem realizar um papel importante como reguladores das taxas ou velocidades de caertas reações e transformações. As dinâmicas populacionais de nematoides fungívoros e bacteriófagos (= microbiófagos) tendem a se sincronizar com aquelas dos micro-organismos dos quais esses nematoides se alimentam, o que afeta os processos desempenhados por esses micro-organismos.

Isso ocorre porque os nematoides desempenham os seguintes papéis:

• nematoides transportam micro-organismos para microhabitats do solo que contêm mais e melhores recursos ou fontes de alimento, promovendo assim o aumento no crescimento microbiano; 
• nematoides fornecem excretas e alimento parcialmente digerido como fonte de energia para micro-organismos; 
•  nematoides fungívoros ingerem hifas senescentes, removendo metabólitos secundários responsáveis pela inibição do crescimento fúngico e; 
• nematoides microbiófagos, quando presentes em populações não muito altas, aceleram o crescimento microbiano.

A aceleração do crescimento microbiano, decorrente da alimentação de nematoides em nível ótimo, ocorre por meio da manutenção de micro-organismos (bactérias) na fase logarítmica de crescimento populacional,e promove um maior crescimento microbiano, como resposta compensatória a essa alimentação.

Quando nematoides microbiófagos são muito abundantes, sua alimentação pode prejudicar o crescimento das populações microbianas, mas essa situação é considerada de ocorrência pouco provável . Por exemplo, cerca de 30% das bactérias ingeridas por nematoides não são digeridas e assimiladas, permanecendo vivas após a excreção.

Outra importante função dos nematoides no solo está relacionada à redistribuição de recursos, de forma mais assimilável para outros consumidores, estimulando populações de certos micro-organismos. Até 40% do carbono ingerido por nematoides bacteriófagos é liberado pela cutícula na forma de CO₂, que retorna à atmosfera e é disponibilizado para a fotossíntese e o nitrogênio é excretado na forma de amônia, disponível para as plantas e para a população bacteriana no solo.

Além dos nematoides microbiófagos, o grupo dos predadores regula a mineralização de nutrientes alimentando-se de pequenos animais no solo, inclusive nematoides microbiófagos, constituindo, portanto, um grupo pelo qual os recursos passam para níveis tróficos superiores na cadeia alimentar.

Para maiores informações, consulte:

• BONGERS, T.; FERRIS, H. Nematode community structure as a bioindicator in evironmental monitoring. Trends in Ecology and Evolution. 1999.
• FERRIS, H. Contribution of nematodes to the structure and function of the soil food web. Journal of Nematology. 2010.
• FU, S.; FERRIS, H.; BROWN, D.; YEATES, G.W. Does the positive effect of nematodes on the biomass and activity of their bacteria prey vary with nematodes species and population size? Soil Biology and Biochemistry. 2005.
• GOULART, A.M.C. Diversidade de nematoides em agroecossitemas e ecossistemas naturais. Planaltina: Embrapa Cerrados. 2007.

Como os nematoides parasitam as plantas

Fitoparasitas ou parasitas de plantas são aqueles nematoides que se alimentam de plantas vasculares através de estruturas denominadas estiletes. Estes podem ser classificados em quatro grupos de acordo com a relação alimentar estabelecida com a planta: ectoparasitas migradores, ectoparasitas sedentários, endoparasitas migradores e endoparasitas sedentários.

Ectoparasitas migradores têm o modo de parasitismo mais primitivo, onde se mantém fora das raízes e utilizam seu estilete para se alimentar de células epidérmicas. Como exemplo, utilizam essa ferramenta nematoides dos gêneros Longidorus e Mesocriconema, entre outros.

Ectoparasitas sedentários ou semiendoparasitas se alimentam em um sítio específico ou célula da raiz por um período prolongado, se mantendo exterior à raiz. É o caso de nematoides dos gênero Rotylenchulus e Tylenchulus semipenetrans.

Endoparasitas migradores penetram nas raízes e se alimentam por certo período de tempo, migram intracelularmente, podendo, inclusive, retornar ao solo e parasitar outro hospedeiro. Pratylenchus sp. e Radopholus similis são exemplos de nematoides que utilizam essa relação alimentar. 

Os endoparasitas sedentários são aqueles que envolvem as relações alimentares mais complexas e especializadas com a planta hospedeira. Invadem as raízes como juvenis de segundo estádio e seu desenvolvimento leva a modificações na morfologia e função de células radiculares específicas, que se tornam uma fonte permanente de alimentação para o parasita.  Enquanto estabelece a relação alimentar, o corpo do juvenil aumenta de tamanho e este vem a se tornar imóvel, permanecendo no interior da raiz. É o caso do nematóide de galhas (Meloidogyne sp.) e dos nematoides de cistos (Heterodera sp. e Globodera sp.).

Os nematoides, em íntima relação parasitária com as plantas podem apresentar diferentes ações sobre as plantas hospedeiras, a saber: ação traumática, provocada por injúrias mecânicas decorrentes do movimento do nematoide no tecido da planta; ação espoliadora, provocada pelo desvio de nutrientes essenciais da planta; e ação tóxica, provocada por toxinas ou enzimas secretadas pelo nematoide e que são prejudiciais à planta.

Para maiores informações, consulte:

Hussey, R.S., Grundler, F.M.W. Nematode parasitism of plants. In: Perry, R.N., Wright, D.J. The physiology and biochemistry of free-living and plant-parasitic nematodes. p. 213-244, 1998.

Programa Ciência Sem Fronteiras

*Publicada pela Assessoria de Imprensa da Capes e pelo Portal Terra

Durante exposição sobre o cenário econômico mundial apresentada na 38ª Reunião Ordinária do Pleno do Conselho de Desenvolvimento Econômico e Social (CDES), no Salão Nobre do Palácio do Planalto, na última terça-feira, 26/07, o ministro da Ciência e Tecnologia, Aloizio Mercadante, apresentou oficialmente o novo programa do Governo Federal - Ciência sem Fronteiras. "Digo que o principal objetivo do programa é aumentar a quantidade de estudantes e pesquisadores nas melhores universidades do mundo, em especial das áreas de engenharias, ciências básicas e tecnológicas", explicou o ministro.

Ciência sem Fronteiras

O programa vai custear 100 mil bolsas de intercâmbio nas principais universidades do exterior para estudantes, desde o nível médio ao pós-doutorado. A iniciativa tem como objetivos avançar na ciência, tecnologia, inovação e competitividade industrial por meio da expansão da mobilidade internacional; aumentar a presença de estudantes e pesquisadores brasileiros em instituições de excelência no exterior; promover maior internacionalização das universidades brasileiras; aumentar o conhecimento inovador do pessoal das indústrias brasileiras; e atrair jovens talentos e pesquisadores altamente qualificados para trabalhar no Brasil.

A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) vai conceder 40 mil bolsas até 2014 com investimentos na ordem de R$ 1.731.424.647. Já o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) concederá, no período, 35 mil bolsas, com investimento de R$ 1.429.441.973. As outras 25 mil bolsas serão concedidas por meio de articulação com o setor privado.

Áreas estratégicas

De acordo com dados apresentados pelo ministro, mesmo o país tendo triplicado o número de graduados, chegando a 1 milhão em 2010, as engenhariass não acompanharam o crescimento. "A Coréia possui um engenheiro para cada quatro formados. O Brasil possui um engenheiro para cada 50", exemplificou.

As áreas estratégicas estabelecidas pelo programa são:

- Engenharias e demais áreas tecnológicas;
- Ciências Exatas e da Terra: Física, Química e Geociências;
- Biologia, Ciências Biomédicas e da Saúde;
- Computação e tecnologias da informação;
- Tecnologia Aeroespacial;
- Fármacos;
- Produção Agrícola Sustentável;
- Petróleo, Gás e Carvão Mineral;
- Energias Renováveis;
- Tecnologia Mineral;
- Tecnologia Nuclear;
- Biotecnologia;
- Nanotecnologia e novos materiais;
- Tecnologia de prevenção e migração de desastres naturais;
- Tecnologias de transição para a economia verde;
- Biodiversidade e Bioprospecção;
- Ciências do Mar;
- Indústria Criativa;
- Formação de Tecnólogos.

O programa "Ciência sem Fronteiras" começa a sair do papel na próxima segunda-feira, 01/08 quando o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) divulgará as regras e os primeiros editais para concessão de bolsas no site do programa.

O programa terá quatro modalidades. A Bolsa Brasil Graduação será destinada a alunos com melhor aproveitamento e terá duração de um ano (sendo seis a nove meses cumpridos no meio acadêmico e o restante em empresas ou centros de pesquisa e desenvolvimento no exterior). A Bolsa Brasil Jovem Cientistas, com duração de três anos, é destinada a pesquisadores em início de carreira (doutorandos) que tenham produção científica destacada.

Também terão bolsas os especialistas e engenheiros empregados na iniciativa privada ou instituições de pesquisa tecnológica que tenham sido aceitos nas melhores universidades do mundo para treinamento de até 12 meses. Além dessas bolsas, haverá modalidades para estrangeiros e, especialmente, brasileiros radicados no exterior que queiram ser pesquisador visitante especial no Brasil durante três anos e recebam estudantes e pesquisadores brasileiros no seu laboratório no exterior.

Valores de k para caracterização da cadeia alimentar do solo

Como foi descrito no último post (12/07/2011), para a avaliação da cadeia alimentar do solo, Ferris et al. (2001) propuseram novos índices baseados em determinadas "guildas funcionais". Os estudos baseiam-se no cálculo dos índices de estrutura (SI), enriquecimento (EI), basal (BI) e canal (CI). Para o cálculo dos índices de estrutura, enriquecimento e basal é necessário conhecer os componentes (s, e, b) baseados na abundância das guildas (n) e seus pesos específicos (k). É importante lembrar que para cada índice a ser calculado considera-se apenas algumas guildas.

Esses valores de k foram fornecidos no mesmo estudo de Ferris et al. (2001), como mostrado na figura abaixo. São atribuídos pesos maiores (k = 3,2) ao nematoides bacteriófagos com valor cp 1 no índice de Enriquecimento, pois esse grupo trófico responde rapidamente a incrementos na fertilidade de solos, com resíduos com baixa relaçao C/N.

No mesmo sentido, para o cálculo do índice de Estrutura, atribui-se pesos maiores para os grupos tróficos com valores cp 4 (k = 3,2) e 5 (k = 5,0), que são os nematoides mais sensíveis a distúrbios, característicos de ecossistemas estáveis e maduros. Esses valores cp foram relacionados no trabalho de Bongers (1990), de acordo com as famílias de nematoides, sendo exatamente os mesmos valores utilizados para o cálculo do indice de Maturidade (MI), já tratado em outro post neste blog.

Na figura, as letras E, B e M representam as guildas relacionadas a ecossistemas enriquecidos, basais (todos ambientes) e maduros, respectivamente.


Para maiores informações, consulte:

• Bongers, T. 1990. The maturity index: an ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition. Oceologia. 83: 14-19.
• Ferris, H., Bongers, T., De Goede, R.G.M. 2001. A framework for soil web diagnostics: extension of the nematode fauna analysis concept. Applied Soil Ecology. 18: 13-29.

Nematoides na avaliação da cadeia alimentar no solo

Ferris et al. (2001) apresentaram uma proposta de utilização de novos índices para caracterizar comunidades de nematoides, com base na presença e abundância de determinadas “guildas”, que podem ser consideradas importantes indicadoras da condição ecológica do solo, especialmente com relação a cadeias alimentares. No caso de nematoides, uma “guilda funcional” é um conjunto de grupos taxonômicos com o mesmo hábito alimentar e com a mesma função na cadeia alimentar. 

Além disso, cada “guilda funcional” reúne nematoides que apresentam o mesmo valor c-p, de 1 a 5. Os autores apresentaram três condições de cadeias alimentares e identificaram as “guildas funcionais” de nematoides associadas, as quais são indicadoras da condição da cadeia alimentar no solo.

Foi descrita como basal a cadeia alimentar que foi reduzida em função do estresse, incluindo limitações de recursos, condições ambientais adversas ou contaminação recente. Como estruturada a cadeia alimentar na qual os recursos são mais abundantes ou onde a recuperação de estresse está ocorrendo. Uma cadeia alimentar torna-se enriquecida quando ocorre perturbação ou distúrbio e os recursos tornam-se disponíveis por causa da mortalidade de organismos, alterações no ecossistema ou por mudanças ambientais favoráveis.

Dessa forma, calcula-se o Índice de Estrutura (SI), o Índice de Enriquecimento (EI), e o Índice Basal (BI), segundo as fórmulas na figura, em que  e, s e b são as abundâncias de nematoides de guildas que representam enriquecimento, estrutura e condição basal, respectivamente. 

Assim, as guildas que representam enriquecimento são: bacteriófagos com valor c-p igual a 1 (Ba₁)  e micófagos com valor c-p igual a 2 (Fu₂). As guildas que representam estrutura são: bacteriófagos com valor c-p entre 3 e 5 (Ba₃, Ba₄ e Ba₅), micófagos com valor c-p entre 3 e 5 (Fu₃, Fu₄ e Fu₅), onívoros com valor c-p entre 3 e 5 (Om₃, Om₄ e Om₅) e predadores (carnívoros) com valor c-p entre 2 e 5 (Ca₂, Ca₃, Ca₄ e Ca₅). As guildas que representam condição basal são: bacteriófagos com valor c-p 2 (Ba₂) e micófagos com valor c-p 2 (Fu₂). Esses componentes são calculados com base na abundância das “guildas” respectivas (n) e seus pesos específicos (k).

Além disso, foi proposto o Índice Canal (CI), que representa  a via de decomposição predominante de matéria orgânica na cadeia alimentar do solo.

Para maiores informações, consulte:

• Ferris, H., Bongers, T., De Goede, R.G.M. 2001. A framework for sol food web diagnostics: extension of the nematode fauna analysis concept. Applied Soil Ecology. 18: 13-29.

Nematoides no 44 Congresso Brasileiro de Fitopatologia

No dia 16/08/2011, durante o 44 Congresso Brasileiro de Fitopatologia, acontecerá uma mesa redonda sobre avanços em Nematologia, sob a coordenação do Dr. Cesar Bauer Gomes, pesquisador da Embrapa Clima Temperado (Pelotas-RS), onde serão discutidos os temas:

• "Avanços na taxonomia de nematoides das galhas (Meloidogyne spp.)", com a Dra. Regina M. D. Gomes Carneiro (Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Brasília-DF)

• "Avaços no diagnóstico de nematoides transmissores de virose em fruteiras de clima temperado", com o Dr. Claudio Marcelo G. Oliveira (Instituto Biológico, Campinas-SP)

O Congresso de Fitopatologia acontecerá na cidade de Bento Gonçalves-RS, entre os dias 14 e 19 de agosto de 2011, promovido pela Sociedade Brasileira de Fitopatologia e Embrapa. Maiores informações podem ser encontradas no site http://www.fito2011.com.br/home.php.

Palestra sobre nematoides bioindicadores no XXXIII CB de Ciência do Solo

A Prof. Dra. Maria Amélia dos Santos ministrará a palestra "Nematoides como indicadores biológicos na caracterização da qualidade e sustentabilidade do solo em ecossistemas naturais e cultivados", no dia 04 de agosto de 2011, durante o XXXIII Congresso Brasileiro de Ciência do solo.

A Professora Maria Amélia dos Santos é professora do Instituto de Ciências Agrárias, da Universidade Federal de Uberlândia (UFU).

Segundo a programação do evento, a palestra tem como síntese:

"A capacidade do solo em funcionar dentro do ecossistema visando sustentar a produtividade biológica, manter a qualidade ambiental e promover a saúde de plantas e animais pode ser avaliada com indicadores físicos, químicos e biológicos. O indicador deve interferir nos processos ecológicos, integrar as propriedades físicas, químicas e biológicas, além de ser facilmente utilizável por pesquisadores. Neste sentido, os nematoides podem refletir a condição de sustentabilidade do ecossistema, pela sua sensibilidade à percepção de mudanças, captura da complexidade dos sistemas de produção e possuir procedimentos de amostragem bem definidos, para serem utilizados no monitoramento. Os nematoides são amplamente distribuídos na fauna do solo (abundância), apresentando comunidades poliespecíficas (diversidade taxonômica) constituídas por diversas espécies classificadas em cinco grupos funcionais (diversidade trófica), que estão presentes em posições estratégicas na cadeia alimentar no solo: parasitos de plantas, bacteriófagos, micófagos, predadores de nematoides e outros invertebrados e onívoros. As características dos solos como temperatura, umidade, textura e outros fatores como variações na composição química da solução do solo, teor de matéria orgânica, presença de microrganismos antagonistas, exsudatos radiculares e pH interferem na vida dos nematoides. Assim, a composição da comunidade de nematoides pode rapidamente refletir as trocas na cadeia alimentar no solo em função do uso das práticas agrícolas adotadas, como sistema de cultivo, uso de pesticidas, adubação química, matéria orgânica ou aração."

O XXXIII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo tem como lema a sustentabilidade e mudanças climáticas nos biomas brasileiros e acontecerá na cidade Uberlândia, Minas Gerais entre os dias 31/07/2011 e 05/08/2011. Maiores informações podem ser obtidas em http://www.cbcs2011.com.br/index.php

Aplicações do Índice de Maturidade (MI)

MI como indicador de enriquecimento

As espécies de nematoides oportunistas aumentam, em número, mais rapidamente que as espécies persistentes em resposta ao aumento na atividade microbiana causada pela adição de matéria orgânica. Em ecossistemas agrícolas, o MI é usado para diferenciar manejos de lavoura. A freqüência de perturbação do solo está inversamente relacionada à magnitude do MI, mas positivamente correlacionada com o PPI.

O enriquecimento do solo estimula a atividade microbiana e sua subseqüente sucessão, que é refletida em uma redução inicial no MI seguido pelo seu aumento gradual. O enriquecimento também aumenta a capacidade de transporte das plantas para os fitoparasitas, resultando em níveis mais altos do PPI. PPI, MI e a proporção dos dois são medidas valiosas para avaliar o estado do ecossistema.

Ettema e Bongers (1993) verificaram que o aumento no números de nematoides com valor c-p 1 foi evidente quatro dias depois que esterco bovino foi adicionado ao solo, ficando dominantes na comunidade depois de duas ou três semanas. Durante as semanas seguintes, nematoides c-p 1 diminuíram e as espécies c-p 2 passaram a ser dominantes.

MI como indicador de estresse ambiental e poluição

A poluição induz a uma mudança na estrutura de comunidades em direção à dominância por espécies oportunistas. Para nematoides, o MI diminui em conseqüência do desaparecimento dos taxa que são mais altos na escala c-p. Esses taxa, compostos principalmente de predadores e onívoros, desempenham importante papel de regulação na cadeia alimentar do solo.

Sob condições de luz para moderar a poluição, a abundância de espécies sensíveis é reduzida, ao passo que a abundância das espécies tolerantes não é afetada ou, até mesmo, pode aumentar. Contudo, até as espécies tolerantes diminuem em condições muito poluídas, por causa de efeitos tóxicos ou devido à redução na atividade microbiana.

 

Dois tipos de nematoides oportunistas podem ser distinguidos: os oportunistas de enriquecimento e os oportunistas gerais. Os oportunistas de enriquecimento colonizam em condições de enriquecimento e são classificados como c-p 1, enquanto os oportunistas gerais são classificados como c-p 2.

 A resposta dos oportunistas ao enriquecimento sugere cálculos alternativos do MI. Uma omissão dos oportunistas de enriquecimento (c-p 1), se o MI é uma medida da poluição/estresse induzido em condições enriquecidas, apresenta-se como uma medida mais confiável.

Há várias explicações possíveis sobre porque os nematoides persistentes são mais sensíveis à poluição que os colonizadores, entre elas: efeitos cumulativos em espécies duradouras, alta variabilidade genética dos oportunistas que aceleram a seleção de genótipos tolerantes e recuperação rápida dos oportunistas durante as flutuações em concentração de estresse. Além do mais, a toxicidade aguda é altamente correlacionada com avaliação de c-p, sugerindo que o efeito de poluentes não afeta apenas o potencial reprodutivo.

Para maiores informações, consulte:

• Bongers, T., Ferris, H. 1999. Nematode community structure as a bioindicator in environmental monitoring. Trends in Ecology and Evolution. 4:224-228. 

• Ettema, C.H., Bongers, T. 1993. Characterization of nematode colonization and succession in disturbed soil using the Maturity Index. Biology and Fertility Soils. 16:79-85.  

• Yeates, G.W., Bongers, T. 1999. Nematode diversity in agroecosystems. Agriculture, Ecosystems an Environment. 74:113-135.

Fotos retiradas de: Science Photo Library

Índice de Maturidade (MI) na avaliação de comunidades de nematoides

O índice de maturidade de nematoides (MI) de Bongers (1990) foi proposto como uma medida da condição do ecossistema do solo. Baseado na estratégia de vida, as famílias de nematoides podem ser divididas em uma escala colonizador-persistente (c-p). A escala vai de um (primeiros colonizadores dos novos recursos) a cinco (persistentes em hábitat sem perturbação). Esses valores refletem a posição percebida do taxa em um espectro baseado na sua taxa de reprodução e características correlacionadas.

Os colonizadores c-p 1 se caracterizam por apresentar curto ciclo de vida, produção de muitos ovos pequenos, presença de estádio de sobrevivência em condições ambientais desfavoráveis e otimização de crescimento populacional em condições de enriquecimento nutricional do substrato. Por outro lado, os persistentes c-p 5 se caracterizam por um longo ciclo de vida, produção de poucos, porém grandes ovos, mobilidade reduzida, ausência de estádio duerlarvae, elevada sensibilidade a poluentes e a outros fatores de distúrbio.

Na prática, MI avalia a variação dos níveis de perturbação a que o solo é submetido, indo de menos de 2,0 em sistemas com alto distúrbio, enriquecidos por nutrientes até valores acima de 4,0 em ambientes ecologicamente estáveis. Práticas agrícolas, como incorporação de material orgânico no solo, estimulam a atividade microbiana e fornecem recursos para espécies de nematoides oportunistas, havendo uma conseqüente redução no MI seguida de aumento gradativo e sucessivo.

Para nematoides que se alimentam em plantas superiores, foi proposto o PPI (índice de parasitas de planta), equivalente ao MI. Esses organismos são omitidos no cálculo do MI, pois sua ocorrência e abundância são basicamente determinadas pela estrutura da comunidade, variando com a posição e vigor das plantas que crescem no solo. Sob certas condições o PPI e MI comportam-se de maneira oposta, sugerindo que um aumento na relação PPI/MI poderia refletir um enriquecimento do ecossistema.  O PPI tende a responder ao enriquecimento ambiental de forma inversa ao MI. Assim, um índice agregado que incluisse os fitófagos no cálculo do MI não poderia refletir claramente uma perturbação ambiental.

A equação geral para calcular esses índices é o índice de maturidade D  (abaixo) onde c-p é o valor de cada família na escala colonizador-persistente (Tabela abaixo) e p é a proporção de indivíduos no taxon considerado. As famílias marcadas com (*) na tabela devem ser consideradas tanto no cálculo do MI quanto do PPI.

Família	valor c-p	Família	valor c-p
Alaimidae	4	Monhysteridae	2
Aphelenchidae	2	Mononchidae	4
Aphelenchoididae	2	Nordiidae	4
Anguinidae	2*	Panagrolaimidae	1
Aporcelaimidae	5	Paratylenchidae	2*
Bastianiidae	3	Plectidae	2
Belondiridae	5	Pratylenchidae	3*
Bunonematidae	1	Psilenchidae	2
Cephalobidae	2	Prismatolaimidae	3
Chromadoridae	3	Qudsianematidae	4
Criconematidae	3*	Rhabditidae	1
Diphtherophoridae	3	Teratocephalidae	3
Diplogasteridae	1	Thornenematidae	5
Dolichodoridae	3*	Tobrilidae	3
Hemicycliophoridae	3*	Trichodoridae	4*
Hoplolaimidae	3*	Tripylidae	3
Leptonchidae	4	Tylenchidae	2*
Longidoridae	5*

* Valores de famílias que devem estar incluídas tanto no PPI quanto no MI.

Para maiores informações, consulte:

•  Bongers, T. 1990. The maturity index: an ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition. Oceologia. 83:14-19.

•  Bongers, T., Ferris, H. 1999. Nematode community structure as a bioindicator in environmental monitoring. Trends in Ecology and Evolution. 4:224-228.