Strategies for the chemical management of asian rust and mildew in soybean and their effect in the performance and on resistance induction and grain yield

Soybean cultivation is recognized for its importance in the supply of grains and derivatives for human consumption, animal, biofuel production, pharmaceuticals, among others. Positive results from studies of isolated resistance inducers in some cultures have led to further study. The work was conducted during two harvests (2015/2016, 2016/2017) at the Experimental Station of the Federal Technological University of Paraná (UTFPR), Campus Dois Vizinhos. For both experiments, C2 soybean seeds of NIDERA NA 5909 RG were used. For the 2015/2016 harvest, the evaluations regarding seed quality were carried out, as well as the effect of the association of phosphites and acibenzolar-s-methyl with fungicides on induction of resistance and control of Asian rust and mildew. The experimental design was a randomized block design, consisting of twelve treatments and three replicates. The treatments corresponding to combinations of two commercial fungicides (Fungicide 1: Azoxystrobin + Benzovindiflupir, and Fungicide 2: Azoxystrobin + Cyproconazole) three phosphite (phosphite 1: Phosphite Manganese Phosphite 2: Phosphite potassium, and phosphite 3: Phosphite Copper and Boron) and a plant activator (acibenzolar-S-methyl-ASM), in addition to a control. For the 2016/2017 harvest, the evaluations were carried out regarding seed quality and control of Asian rust and mildew in soybean plants. The experimental design was a randomized block design (DBA), composed of ten treatments with four replicates. The treatments corresponding to combinations of two commercial fungicides (Fungicide 1: Azoxystrobin + Benzovindiflupir, and Fungicide 3: Picoxystrobin + Cyproconazole) three phosphite (phosphite 1: Phosphite Manganese Phosphite 2: Phosphite potassium, and phosphite 3: Phosphite Copper) and a plant activator (acibenzolar-Smethyl), in addition to a control. After harvesting in both experiments, analyzes were performed to characterize the crop and its yield components and analyzed the physiological seed quality (time of insertion of the first and last pod, number of pods per plant and seeds per pod, weight of seed, yield, germination, normal and abnormal seedlings, emergence, emergence speed index, seedling length and dry matter mass). Also, in both experiments the evaluation of disease severity was carried out, and four plants of the useful area of each plot were chosen at random. In each plant were evaluated 09 leaflets chosen at random and marked, being three in the lower, middle and upper third of the plant. To estimate this parameter, specific diagrammatic scales were used for each disease. The mean severity values of each plot were used to calculate the area below the disease progress curve. In the first experiment, the activity of the pathogenicity-related enzymes (PRPs) was evaluated, being: phenylalanine ammonia-lyase (FAL), chitinase and β-1,3 glucanase. For this, the plant materials were collected at intervals of 48, 96 and 168 hours after the application of the treatments, marking two plants per plot, from which three leaves of the middle third of each plant were collected, obtaining samples for analysis. After tabulation and compilation, the data set were subjected to the normality data test, by Lilliefors, and the homogeneity of variance by Bartlet. The data related to Area Below the Progress Curve of Mildew and Rust were transformed by chi- quare (X2 + K) for8 later analysis of variance. When significant were compared by the Scott Knott averages test at the 5% level of error probability. The use of phosphites and ASM does not promote superior results when compared to the application of fungicides alone, which also does not improve crop productivity due to Asian rust and mildew. The application of the fungicides alone is sufficient to mitigate the effects of severity of Asian rust and mildew. Overall, the results showed that Mn base phosphites, K, Cu, and when ASM associated with fungicides have specificity activation of metabolic pathway enzymes of resistance induction in soybean cultivation, not differing from the use of fungicides, only, with occasional exceptions.A cultura da soja é reconhecida por sua importância no fornecimento de grãos e derivados para o consumo humano, animal, produção de biocombustíveis, produtos farmacêuticos, entre outros. Resultados positivos obtidos através de pesquisas com indutores de resistência isolados em algumas culturas despertaram para um estudo mais aprofundado. O trabalho foi conduzido durante duas safras (2015/2016; 2016/2017) na Estação Experimental da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Campus Dois Vizinhos. Para ambos experimentos foram utilizadas sementes de soja C2 do cultivar NIDERA NA 5909 RG. Para a safra 2015/2016, foram realizadas as avaliações referentes a qualidade de sementes, bem como o efeito da associação de fosfitos e acibenzolar-s-metil à fungicidas na indução de resistência e no controle de ferrugem asiática e míldio. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, composto por doze tratamentos e três repetições. Os tratamentos foram correspondentes às combinações de dois fungicidas comerciais (Fungicida 1: Azoxistrobina + Benzovindiflupir; e Fungicida 2: Azoxistrobina + Ciproconazol), três fosfitos (Fosfito 1: Fosfito de Manganês, Fosfito 2: Fosfito de Potássio; e Fosfito 3: Fosfito de Cobre e Boro) e um ativador de plantas (acibenzolar-S-metil - ASM), além de uma testemunha. Para a safra 2016/2017, foram realizadas as avaliações referente a qualidade de sementes e controle de ferrugem asiática e míldio em plantas de soja. O delineamento xperimental utilizado foi o de blocos ao acaso (DBA), composto por dez tratamentos com quatro repetições. Os tratamentos foram correspondentes às combinações de dois fungicidas comerciais (Fungicida 1: Azoxistrobina + Benzovindiflupir; e Fungicida 3: Picoxistrobina + Ciproconazol), três fosfitos (Fosfito 1: Fosfito de Manganês, Fosfito 2: Fosfito de Potássio; e Fosfito 3: Fosfito de Cobre) e um ativador de plantas (acibenzolar-S-metil), além de uma testemunha. Após a colheita em ambos os experimentos, foram realizadas análises para a caracterização da lavoura e seus componentes de rendimento e analisada a qualidade fisiológica das sementes produzidas (altura de inserção da primeira e última vagem, número de vagens por planta e grãos por vagem, peso de mil sementes, produtividade, germinação, plântulas normais e anormais, emergência, índice de velocidade de emergência, comprimento de plântula e massa de matéria seca). Também, em ambos os experimentos fora realizada a avaliação de severidade de doenças, sendo escolhidas ao acaso quatro plantas da área útil de cada parcela. Em cada planta foram avaliados 09 folíolos escolhidos ao acaso e marcados, sendo três no terço inferior, médio e superior da planta. Para estimar esse parâmetro foram utilizadas escalas diagramáticas específicas para cada doença. Os valores de severidade média de cada parcela foram utilizados para o cálculo da área abaixo da curva de progresso da doença. No primeiro experimento, avaliou-se a atividade das enzimas relacionadas à patogenicidade (PRPs), sendo elas: fenilalanina amônia-liase (FAL), quitinase e β-1,3 glucanase. Para tal, os materiais vegetais foram coletados em intervalos de 48, 96 e 168 horas após a aplicação dos tratamentos, marcando-se duas plantas por parcela, das quais foram coletadas três folhas do terço médio de6 cada planta, logo, obtendo-se amostras para as análises. Após a tabulação e compilação, o conjunto de dados foram submetidos ao teste de normalidade de dados, por Lilliefors, e a homogeneidade da variância por Bartlet. Os dados relacionados Área Abaixo da Curva de Progresso do Míldio e da Ferrugem foram transformados por qui-quadrado (X2+K) para posteriormente ser efetuada a análise de variância. Quando significativos foram comparados pelo teste de médias Scott Knott ao nível de 5% de probabilidade de erro. O uso de fosfitos e ASM não promovem resultados superiores quando comparados a aplicação de fungicidas de forma isolada, o qual também não melhora a produtividade da cultura em função da ferrugem asiática e míldio. A aplicação de fungicidas, apenas, é suficiente para mitigar os efeitos de severidade de de ferrugem asiática e míldio. De maneira geral, os resultados demonstraram que fosfitos a base de Mn, K, Cu, e ASM quando associados com fungicidas possuem especificidade de ativação de enzimas das rotas metabólicas de indução de resistência na cultura da soja, não diferindo da utilização de fungicidas, apenas, com exceções pontuais