Sugarcane seedborne (caryopses) fungi in Brazil: identification, pathogenicity and control

Este estudo teve como objetivos: investigar o método mais adequado para detecção de fungos associados às sementes de cana-de-açúcar; fazer o levantamento dos fungos associados às sementes e incidência; correlacionar a incidência fúngica nessas sementes e o ambiente onde foram produzidas; efeitos que fungos associados às sementes têm em sementes e plântulas; patogenicidade dos fungos mais freqüentes e sintomas que podem causar; determinar a sensibilidade dos principais fungos a fungicidas; determinar a fitotoxicidade de sementes e plântulas a fungicidas e propor o tratamento fungicida mais adequado para produção de plântulas vigorosas, sem sintomas, para os programas de melhoramento. Para avaliar o método mais adequado de detecção dos fungos, realizaram-se análises sanitárias utilizando combinações entre recipientes, substratos e regimes de luz. Para levantamento dos fungos associados e da incidência em sementes, realizaram-se análises sanitárias das sementes de 29 amostras e as incidências fúngicas obtidas foram comparadas com os dados climáticos do local onde foram produzidas as sementes. Os possíveis efeitos dos fungos às sementes e plântulas foram estudados por testes de sanidade e germinação de sementes, observando-se quais condições se apresentavam as sementes e plântulas que haviam incidência fúngica. A patogenicidade dos fungos, encontrados com maior freqüência, foi avaliada por inoculação de sementes através do contato com cultura em meio colonizado pelo fungo, posterior distribuição das sementes em substrato estéril e avaliação da emergência de plântulas e total de plântulas com sintomas e tipos de sintomas. Por meio de ensaios de fungitoxicidade in vitro , estudou-se a sensibilidade dos fungos, mais freqüentemente detectados em sementes, a nove fungicidas nas doses de 1, 10 e 100 ppm e determinação da ED50. Os fungicidas mais eficientes foram avaliados, in vivo, quanto a sua fitotoxicidade por meio da pulverização, em diferentes doses, em sementes distribuídas em substrato estéril. Foram avaliados: emergência, altura da parte aérea e comprimento da raiz das plântulas, total de plântulas com sintomas de fitotoxicidade e outros tipos de sintomas. Ao final, realizou-se validação, pulverizando-se o fungicida eficiente in vitro e não fitotóxico em sementes de cana-deaçúcar. Os resultados encontrados foram: a) o método escolhido para realização das análises sanitárias foi o de placas de Petri de plástico com papel de filtro como substrato e incubação a 28 ± 2°C sob regime de luz alternada (12h luz branca fluorescente/ 12h escuro); b) os gêneros fúngicos mais freqüentemente presentes nas sementes de cana-de-açúcar foram Bipolaris, Cladosporium, Curvularia, Fusarium e Phoma; c) não foi constatada relação entre incidência fúngica e ambiente de produção das sementes; d) a condição de semente de cana-de-açúcar mais comumente encontrada com presença de fungos associados foi a não germinada, independentemente do fungo avaliado. Houve baixa porcentagem de sintomas necróticos na parte aérea e raiz, no entanto, quando ocorreram, estavam associados às incidências dos fungos Bipolaris sacchari, Curvularia GM1, Fusarium verticillioides e Phoma herbarum; e) os gêneros considerados altamente patogênicos foram Bipolaris e Curvularia, considerando-se os demais medianos, pouco/ não patogênicos; f) os fungicidas de maiores eficiências de inibição, principalmente dos fungos patogênicos, foram triadimenol e fludioxonil + metalaxil-M; g) o fungicida não fitotóxico e que apresentou efeito estimulante nas doses utilizadas foi o fludioxonil + metalaxil-M. Quando esse fungicida foi aplicado na validação, as doses avaliadas não foram suficientes para se detectar diferença significativa benéfica, de acordo com as variáveis analisadas.The present study had as objectives: to investigate the most adequate method to detect sugarcane seedborne fungi; to do the survey of the seedborne fungi and of the incidence; to correlate the fungi incidence in the seeds and the conditons where they were produced; to evaluate the possible effects that seedborne fungi have on seeds and seedlings; to verify the pathogenicity of the most frequent ones and the symptoms that they can cause; to determine the sensitivity of the main fungi to fungicides; to determine the seeds and seedlings phytotoxicity to fungicides and to propose the most adequate fungicidal treatment to the production of vigorous seedlings, without symptoms, to the breeding programs. To assess the most adequate method to detect seedborne fungi, health tests using different combinations between containers, substrates and light regimen, were done. To do the survey of seedborne fungi and their incidence on seeds, seed health tests of 29 samples and the fungical incidence obtained were compared with the climatic data from where the seeds were produced. The effects that seedborne fungi have on seeds and seedlings were studied by health and seed germination tests and the conditions of seeds and seedlings with fungi incidence were observed. The fungi pathogenicity, found in a higher frequency, was assessed by seed inoculation through contact with medium colonized by the fungi, than the seeds were distributed on sterilized substrate and the seedlings emergency and total seedlings with symptoms and kind of symptoms were assessed. By in vitro fungitoxicity assays, the sensitivity, of the most frequently detected fungi, to nine fungicides in the doses of 1, 10 and 100 ppm, was studied and ED50. The phytotoxicity in vivo, of the most efficient fungicide was done by spraying different doses on seeds distributed on sterilized substrate. Emergency, seedling height of aerial part and length of the root, total of seedlings with phytotoxicity symptoms and other kind of symptoms were assessed. A validation, in vitro, was done by spraying the efficient and non phytotoxic fungicide on sugarcane seeds. Obtained results were: a) the chosen method for health tests was the plastic Petri plates with filter paper as substrate and incubation at 28 ± 2°C under 12h alternating cycles of light and darkness; b) the fungi genera most frequently present on sugarcane seeds were: Bipolaris, Cladosporium, Curvularia, Fusarium and Phoma; c) the relation between fungical incidence and seed production conditions had not been noticed; d) the most commonly sugarcane seed conditon found with seedborne fungi was the not-germinated, independently of the assessed fungi. Low percentage of necrotic symptoms on aerial part and root where observed, however, when occurred, it was associated to the incidence of the fungi Bipolaris sacchari, Curvularia GM1, Fusarium verticillioides and Phoma herbarum; e) the genera considered highly pathogenic were Bipolaris and Curvularia. The other fungi were considered of median pathogenicity or little/not pathogenic; f) the fungicides with a higher inibition efficiency to most pathogenic fungi, were triadimenol and fludioxonil + metalaxil-M; g) fludioxonil + metalaxil-M was not a phytotoxic fungicide and presented stimulant effect on used doses. When this fungicide was applied on the validation, the assessed doses were not enough to detect beneficial significant differences, in agreement with the analyzed variables