:: armínio santos
 
 
 
Fitopatologia
 
 
universidade estadual do sudoeste da bahia
 

 

 

sábado , 23 de agosto de 2014
 
Rotação de Culturas

Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia.

Disciplina - Fitopatologia II.

Professor - Armínio Santos.

Pensamento de Abertura -  “Quem descuida o estudo durante sete anos, permanecerá ignorante, setenta”. Provérbio abissínio.

Princípio de Erradicação  -   Rotação de Culturas.

3.0        Introdução - Pode-se definir a rotação de cultura como um  sistema de cultivo alternado, de diferentes espécies em seqüência, e de acordo com plano pré- definido, o qual  restabeleça o equilíbrio biológico debilitado ou destruído pela monocultura ( Mascarenhas & Tanaka, 1993).

No equilíbrio de uma agricultura produtiva e estável, podemos considerar como fatores de produção no manejo do solo: Calagem, adubação, rotação de culturas e o sistema de preparo. Contudo, verifica-se que a aplicação destes fatores, freqüentemente, tem sido feita de uma maneira desorganizada, muitas vezes em sentidos opostos.

A aplicação  de 240 kg de P2O5/há no solo, é pouco efetivo se este não recebeu a calagem adequada para elevar o pH, de modo a aumentar a disponibilidade deste nutriente para as plantas. Quando a calagem e a adubação não estão equilibradas e o sistema de preparo do solo é inadequado, todos, ou muitos dos benefícios da rotação serão minimizados e/ou destruídos, acarretando erosão, doenças e pragas, além de ser antieconômico ( RESCK,1992).

Assim, o sistema de rotação de cultura, com base no planejamento sustentável, proporciona uma série de vantagens, as quais destacamos: Manutenção da fertilidade do solo; Combate a erosão; Melhora da estrutura do solo; Efeitos alelopáticos; Controle de doenças e equilíbrio dos microorganismos do solo.

3.1 A Rotação de Culturas e a Agricultura Sustentável.

Existe um clamor em quase todos os países do mundo, por uma agricultura não predatória ou imediatista, que respeite e conserve os recursos oferecidos pela natureza. Desta forma a maioria dos países do mundo já introduziram em suas leis, restrições ao uso dos agrotóxicos, e até mesmo a proibição de uso em seu território, como acontece na Suécia.

A perda de solo agrícola pela desertificação e o empobrecimento gradativo da sua fertilidade, oriundos da falta de controle da erosão, torna-se particularmente grave devido ao progressivo aumento da população mundial. Nesse contexto, o uso de técnicas agrícolas, em harmonia com a natureza adquire finalmente um valor desconhecido pelas gerações que nos precederam. O controle biológico de pragas e doenças, incluída a microbiolização de sementes - o mais promissor método de controle de doenças de plantas para um futuro próximo - o plantio na forma de edifícios agrícolas, uma técnica usada pelos índios caiapós, do sul do Pará, em que o plantio em pequenas áreas, mas usando plantas de portes diferentes, obedecem o tracejo da natureza para o ecossistema da floresta tropical, e a Rotação de Culturas, são exemplos da prática da agricultura sustentável.

3.2  - Clima e Rotação de Cultura.

Um dos pontos mais importantes na escolha das culturas para a rotação é a sua adaptação climática à região, uma vez que muitas plantas respondem ao fotoperiodismo; A semeadura em época certa é outro fator a se observar, haja visto a necessidade de não se prejudicar os cultivos posteriores.

Os planos de rotação devem ser específicos para cada tipo de solo e de clima, contemplando uma sucessão de culturas que esgotam, recuperam e conservam o solo ano após ano, dentro de cada estação ( culturas de verão, culturas de inverno). Sugere-se ainda a introdução da adubação verde na entressafra sem alterar o sistema de produção, com o objetivo de elevar e manter o nível de matéria orgânica, umidade e temperatura no solo; Cobertura com matéria viva ou morta, melhorando química, física e biológica ( PARIZOTTO & OLIVEIRA,1992 ).

3.3 - Fertilidade do solo e a rotação de cultura.

Investigações têm demonstrados que solos ácidos são limitantes à expressão natural da capacidade produtiva das espécies cultivadas. O calcário aplicado ao solo aumenta a disponibilidade dos principais nutrientes, elimina o alumínio tóxico, fornece cálcio e magnésio para as plantas elevando as cargas negativas do solo e conseqüentemente a CTC.

Para as leguminosas, a calagem beneficia as condições químicas do solo, melhorando a eficiência da simbiose com as bactérias fixadoras de nitrogênio. Para as gramíneas, a calagem eleva a disponibilidade de fósforo. Considerando que os nossos solos são ácidos e de baixa fertilidade, a calagem e adubação são práticas de manejo imprescindível..

Num sistema de rotação ou sucessão é indispensável o cultivo de leguminosa, seja para produção de grãos, ou para a adubação verde. As leguminosas fixam o N2 do ar, mobilizam o K do solo, contribuindo para um menor consumo de adubos. Na adubação verde, as leguminosas protegem a superfície do solo contra o impacto das gotas de chuva, retém a umidade, reduz os riscos de veranico, contribui para a manutenção da         fertilidade natural do solo. Estes fatores favorecem a cultura subseqüente, principalmente os cereais ( BULLOCK, 1992 ).

Investigações demonstram que a rotação aumenta substancialmente a atividade dos microorganismos do solo ( LADO,1981). Sugerindo que a ação destes microorganismos eleva direta ou indiretamente a disponibilidade de nutrientes. O efeito direto está na quebra dos compostos orgânicos pelos microorganismos e subseqüente liberação dos elementos em suas formas transitórias. O efeito indireto, está na liberação de subprodutos pela microbiota, que afeta a disponibilidade dos nutrientes.

Um possível efeito indireto é a solubilização de fosfato de cálcio, pelos ácidos orgânicos produzidos via respiração microbiana, aumentando a disponibilidade de P, protegendo o íon fosfato da fixação pelos óxidos de ferro e alumínio, reduzindo a formação de fosfato de alumínio insolúvel.

Com relação ao potássio  (HARGROVE, 1986, BULLOCK, 1992) sugerem que o uso da leguminosa em sistema de rotação, resulta em uma redistribuição benéfica do, potássio passando para as formas lábeis na solução do solo. Aumenta a disponibilidade de micronutrientes como ferro, cobre e zinco, por meio de quelantes originado da atividade dos microorganismos do solo.

Num sistema de rotação de culturas, trigo e soja por exemplo, a importância da matéria orgânica seria a adição de restos culturais         ( aproximadamente 58% de carbono ). Sabe-se que gramíneas adicionam muito mais carbono ao solo. Contudo a soja em associação com bactérias, fixam o N2, tornando o ambiente mais propício para a decomposição deste carbono adicionado ao solo com conseqüente mineralização e elevação da CTC.

Na realidade não há aumento efetivo da matéria orgânica, porém a sua manutenção é mais eficaz ( RESCK, 1992). O que é importante para a produção, uma vez que em um sistema de cultivo agrícola, a tendência é reduzir o conteúdo de matéria orgânica do solo a cada colheita ( HAVLIN et al., 1990).

3.4        Efeito da rotação de cultura nas doenças de plantas.

O efeito da rotação nas doenças de plantas baseia-se na supressão do hospedeiro ( substrato nutricional). A inexistência do hospedeiro leva a redução do patógeno que delas são nutricionalmentes dependentes.

A rotação de culturas é considerada um método de         erradicação do patógeno, com efeito epidemiológico na redução do montante inicial de inoculo para a cultura subseqüente ( ZADOKS & SCHEIN, 1979). A eficiência do controle aumenta com a freqüência e o intervalo entre o cultivo de uma mesma espécie. Em muitos casos, o intervalo de um ano é suficiente para oferecer um controle. Mas isto depende das condições ambientais e das espécies de patógenos ( ALTIERI,1989 ).

3.4.1        Sobrevivência de Fitopatógenos

Sobreviver é manter a viabilidade durante uma situação adversa, como estresse nutricional, hídrico, térmico e por competição microbiana.

A rotação de culturas age durante a fase de sobrevivência do patógeno. Quando são submetidos a uma intensa competição microbiana, da qual, geralmente levam desvantagem. Correm também o risco de não encontrarem o hospedeiro, o que lhes determina a morte por desnutrição. Isto ocorre no período entre dois cultivos, durante a fase saprofítica, quando extraem nutrientes de vários substratos mortos.

Patógenos biotróficos não são controláveis pela rotação, porque são dependentes de seus hospedeiros vivos ( ferrugens, oídios ). No entanto, os patógenos necrotróficos são potencialmente controlados pela rotação, contrariamente, sob monocultura, estes são realimentados e, portanto, mantidos num potencial de inoculo suficiente para a continuidade do seu ciclo biológico.

3.4.2        Características de Patógenos vulneráveis a rotação de Cultura.

1)        Não terem habilidade de competição saprofítica, por apresentarem dependência nutricional dos restos de cultura do hospedeiro, o que assegura a presença dos patógenos necrotróficos daquela cultura.

2)        Apresentarem esporos grandes, pesados, transportados pelo vento a distâncias relativamente curtas. Exemplos: Bipolaris sorokiniana, Dreschslera tritici, D. teres, Colletotrichum lindemunthianum

3-        Apresentarem esporos relativamente pequenos e leves, mas dispersados pelo vento ou por respingos de chuva, veiculados através de gotículas de água, a distâncias curtas. Exemplos: Septoria nodorum, S.tritici.

4)Não terem estruturas de resistência ( clamidósporos, esclerócios e oósporos), os quais, poderiam mantê-lo viáveis por vários anos no solo, a espera de uma nova oportunidade de infectarem a planta hospedeira, quando esta voltasse a ser cultivada naquele local, a exemplo de Sclerotium cepivorum e Sclerotinia sclerotiorum.Os escleródios podem permanecer viáveis por 10 a 12 anos. Nesses casos, a rotação tem pouco valor ( ZAMBOLIM et al.,1981).

5)        A rotação de cultura tem o valor realçado para os grupos III e IV de McNew, formados por parasitas facultativos, isto é, patógenos que originariamente são saprófitas( necrotróficos), e em determinadas condições passam a parasitar plantas. Não pode ser empregado contra os parasitas obrigatórios (biotróficos), por sobreviverem apenas na planta hospedeira viva.Exceções ocorrem no caso dos Carvões, uma vez que embora os patógenos que causem os carvões sejam parasitas obrigatórios, eles podem sobreviver no solo na forma teliospórica, em dormência. Alguns livros mais antigos se referiam a estes teliósporos como clamidósporos. Em alguns casos a rotação de culturas é empregado para diminuir o inóculo de solo.  No grupo V de McNew, nas manchas foliares causada por saprófitas facultativos ( patógenos que são originariamente parasitas, mas sob condições adversas, passam a parasitar plantas. Lembrando que os míldios, as ferrugens e os oídios, pertencentes a este grupo são parasitas biotróficos). Embora no geral, a rotação tenha o seu valor diminuído neste grupo, existem exemplos nos quais o emprego da rotação torna-se prática muito eficiente(ver exemplos de Drechslera tritici,Bipolaris sorokiniana e Septoria nodorum, agentes de manchas foliares do trigo, abaixo). No grupo I de McNew, embora compostos por parasitas facultativos, a rotação de culturas, perde o seu valor devido a inespecificidade dos patógenos do grupo, embora possa ser usada no caso das podridões moles de hortaliças, em áreas com alta população do patógeno, principalmente no caso de bactérias.

 

3.4.3        Conseqüência da Rotação e da Monocultura na População de fitopatógenos.

Num sistema de monocultura a intensidade de doença causada por parasitas facultativos aumenta, pois o substrato indispensável à multiplicação dos parasitas não falta, uma vez que a monocultura reintroduz na lavoura o alimento dos patógenos após cada colheita. O inverso acontece quando a rotação é introduzida numa área; a intensidade das doenças em função do inóculo disponível irá atingir o nível crítico com uma freqüência muito menor do que comparada com a monocultura.

Para que a cultura principal retorne a mesma área de cultivo, é necessário determinar o período de decomposição dos resíduos culturais através de investigação local. Sabe-se que a velocidade de decomposição é função da atividade microbiana que, por sua vez, depende dos seguintes fatores: relação C/N, temperatura, pH e aeração. Nos resíduos culturais ocorre esporulação contínua do patógeno, até haver nutrientes disponíveis. Desta maneira, a esporulação e liberação do inóculo constitui-se em fenômenos cíclicos.

Quando coincidir a liberação do inóculo com a presença do hospedeiro, restabelece-se o parasitismo. Neste momento o resíduo cultural não é mais uma fonte de inóculo primário importante, o patógeno já foi introduzido no cultivo. Assim, a cultura principal, poderá retornar a área quando os patógenos necrotróficos controláveis pela rotação de cultura, forem eliminados ou reduzidos, a um nível de inoculo muito baixo. Isto ocorre após a decomposição completa dos resíduos ( mineralização da matéria orgânica).

A interação trigo e Ophiobulus graminis e Gaumannomyces graminis, causa apodrecimento de raiz e a destruição da coroa, culminando com a morte da planta. Este sintoma é conhecido como mal do pé, na monocultura do trigo no sul do Brasil. Na década de 70, foi implantado o sistema de rotação, deixando-se de plantar na mesma área trigo, cevada, centeio e azevém por um período de três anos. No lugar cultivaram linho, colza, tremoço, alfafa, trevo e aveia, como opções de plantio no inverno, no verão as opções de cultivo eram soja, milho e sorgo. O quadro 1, mostra que no sistema de monocultivo a intensidade de podridões radiculares do trigo é grande. Com os anos de rotação, houve redução da doença.

Atualmente, há restrições ao uso do tremoço em planos de rotação por ser hospedeira de várias espécies de Meloidogyne e também a aveia, por ser esta susceptível ao ataque do vírus do mosaico do trigo transmitido pelo fungo de solo Polymixe graminis. Havendo registro de ocorrência numa área deve-se plantar cultivares de trigo resistentes ao vírus. No entanto a rotação de cultura pode, em algumas situações, controlar também o mosaico do trigo( Quadro 2).

Quadro 1. Efeito da Rotação de Cultura Sobre a Intensidade de Podridões de Raízes do Trigo, CNPT/EMBRAPA.

Doenças Radiculares

 

 

 1984

 1985

 1986

 1987

 1988

 1989

 1990

 Média

 Monocultivo

 96,0a     

 83,2a     

 37,6a   

 48,0a    

 44,40a    

 100,00a 

 89,88a      

 71,30a

 1 ano (T e Ce)

 84,0b    

 45,5b       

 2,02b  

 11,7b    

 16,27b     

 84,11b 

 13,39b    

 36,57b

 2 anos s/ trigo

 77,0b   

 16,7bc   

 2,25b  

 11,7b    

 14,92b     

 63,10c  

 19,75b   

 29,35b

 3anos s/trigo              

 77,0b    

 22,7c     

 2,95b    

 4,8b      

 9,32b     

 65,59c  

 14,49 b  

 28,12b

 

Médias seguidas da mesma letra na coluna, não apresentam diferenças significativas ao nível de 5% de possibilidade pelo teste de Duncan.

T= Trigo e Ce= Cevada.

Fonte: Reis ( 1991

 

QUADRO 2. Efeitos da Rotação de Culturas Sobre a Intensidade do Mosaico Comum do Trigo, CNPT - EMBRAPA.

 

MOSAICO (%)

 

 

 1983

 1987

 1990

 Média

 Monocultivo

 83,25a                         

 26,00a                           

 37,37a                

 48,87a

 1 ano(T e C)             

 38,00b                          

 4,00b                             

 6,06c                

 16,02bc

 2anos s/ trigo

 80,00a                          

 15,75a                          

 14,73b                 

 36,83ab

 3anos s/ trigo          

 23,75b                            

 1,00b                            

 3,09c                   

 9,28c

 

Médias seguidas da mesma letra, na coluna, não apresentam diferenças significativas ao nível de 5% de probabilidade, pelo teste de Duncan.

 

T = Trigo e C = Cevada.

Fonte: REIS et al.(1991).                                                                                                   

3.5        Interação entre doenças e plantio direto.

 

No plantio direto a totalidade dos resíduos culturais são deixados na superfície do solo. Nesta situação, a taxa de decomposição é mais lenta, o que aumenta o período de sobrevivência dos patógenos. O inoculo encontra-se num posicionamento ideal para a esporulação, liberação e inoculação. A nova cultura emerge entre os resíduos infectados. Desta maneira, as doenças causadas por patógenos necrotróficos podem ser mais severos sob plantio direto e do cultivo mínimo, pois a nova cultura poderá ser plantada nos resíduos de uma outra espécie não hospedeira ( Quadro 3 ).

 

Quadro 3: Efeito da Rotação de Culturas e do Manejo do Solo no Controle de Manchas Foliares de Trigo*, Cultivar BR 23.

Sistema de Rotação de Cultura   VERSUS  Sistema de Manejo do solo

 

 

 PD

 CM

 AD

 AA

 MÉDIA

 Monocultura                                           

 7,0aA        

 3,1aB   

 0,8aC   

 1,0 aC     

 3,0 a

 Rotação um ano sem trigo                      

 0,6bA        

 0,4bA  

 0,6aA    

 0,3aA     

 0,5 b

 Rotação dois anos sem trigo                   

 0,8bA        

 0,4bA  

 0,6aA    

 0,6aA     

 0,6 b

 MÉDIA

 2,8 A        

 1,3 B    

 0,7 B     

 0,6 B                 

  

 

CV 30,79%.

* = % de Drechslera tritici - , Bipolaris sorokiniana e Septoria nodorum.

PD = Plantio Direto; CM = Cultivo Mínimo; AD = Preparo Convencional com arado de discos; ÃA = Preparo Convencional com arado de aiveca.

Fonte: Reis ( 1992 ).

 

3.5.1        Interação entre rotação de cultura e sanidade de sementes.

 

Muitos patógenos sobrevivem nos restos de culturais, mas podem também estarem associados a sementes, e transmitidos aos órgãos aéreos com elevada eficiência ( SHANER, 1981 ). A rotação de cultura para ser efetiva, deve ser complementada pelo tratamento de sementes das culturas introduzidas no sistema de rotação.

O efeito epidemiológico do tratamento de sementes ou material propagativo, está na redução do inoculo inicial, com ação de exclusão do patógeno ( ZADOKS & SCHEIN, 1979 ).

3.6        Patógenos do solo.

Patógenos do solo que atacam plantas pertencentes a uma ou poucas espécies ou mesmo famílias de plantas, podem em determinados casos serem eliminados ou ter sua população reduzida do solo, pelo plantio por 3 ou 4 anos de culturas pertencentes a espécies ou famílias não hospedeiras daquele patógeno em particular ( Zambolim etal., 1991 ).

Rotações com culturas não hospedeiras, reduz a pressão de seleção dos patógenos de solo específicos, inibindo o desenvolvimento de grandes populações. Na ausência do hospedeiro susceptível há declínio da população levando a mortalidade. Fray ( 1982), considera que nestes casos, a rotação tem efeito preventivo mais do que curativo.

Microescleródios de Verticillium albo-atrum aumentam drasticamente após cultivo de algodão, em solo com baixa população deste patógeno; ao introduzir-se, porém, um hospedeiro imune na área, a população de Verticillium albo-atrum declina lentamente. Assim, rotações de longo períodos seria necessário para um efetivo manejo dessa doença ( HUISMAN & ASHWORTH, 1976 ).

Com relação aos fitonematóides a rotação de culturas é um método de manejo efetivo na redução das perdas da produção ( NUSBAUM & FERRIS, 1973 ). Num plano de rotação podem ser usadas muitas plantas antagonistas a fitonematóides. Crotalária ( Crotalaria spectrabilis ), mucuna anã ( Mucuna deeringiana), milho, sorgo, trigo, guandu, todas essas com resultados promissores.

A mucuna preta  considerada a “rainha”das leguminosas, produz aproximadamente 35 t/hectare de massa verde com elevado grau de tolerância a nematóides do gênero Meloidogyne. O efeito de sua introdução na rotação com algodoeiro e soja, em área infestada por Meloidogyne incognita é evidenciado no Quadro 4. Observa-se que o plantio de mucuna preta antecipando a cultura comercial, proporcionou aumentos significativos na produção quando comparado ao plantio do algodão e da soja na ausência da mucuna ( COSTA & YAMAOKA, 1992 ).

 

Quadro 4. Rendimento Médio de Algodão em Caroço e de Soja ( kg/hectare), na Fazenda Campo Rico. Miguelópilis - SP, em Área Infestada com Meloidogyne incognita.

 

Ano

 Cultura

 Área-ha

 Produção Média-kg/ha

  

 Área infestada c/ nematóide

  

 930

  

 Algodão

  

 180 a 600

  

 Plantio de mucuna preta antecipando a cultura comercial

  

  

 1973

 Algodão

 25

 2610

 1974

 Soja

 50

 2900

 1975

 Soja

 80

 2750

 1976

 Soja

 110

 2500

 1977*

 Soja

 120

 1950

 1978**

 Soja

 120

 2650

  

  

  

  

  

  

  

  

 

*ocorrência de 32 dias de estiagem em fevereiro e março.

** 0corrência de 28 dias de estiagem em janeiro e fevereiro.

Fonte: COSTA & YAMAOKA ( 1992 ).

 

Recentemente no Brasil, na safra 1991/92 foi diagnosticado o nematóide dos cistos Heterodera glycines, na soja; estima-se que um milhão de hectares já estejam infestados por este nematóide ( YORINORI, 1994 ). A rotação de cultura é a opção mais adequada para o manejo dos fitonematóides em soja. No entanto, a presença de Meloidogyne e Heterodera numa mesma área dificulta a escolha da espécie a ser empregada no plano de rotação. WEAVER et al. ( 1993), usou a rotação mucuna/soja por um ano, no manejo de Meloidogyne e Heterodera, conseguindo um aumento de 105% em relação ao monocultivo, reduzindo o número de larvas juvenis. A mucuna por ser uma planta antagonista, tem-se mostrado efetiva na redução de populações de fitonematóides.

3.7        Aspectos econômicos da rotação de cultura.

Nas regiões centro-sul e sul do Brasil, entre os cultivos de maior rentabilidade, destacam-se o trigo e cevada, no inverno e soja e milho, no verão. O agricultor ao optar pela rotação, não terá o mesmo número de safras destas espécies ao longo de vários ciclos de rotação, o que pode significar uma redução em sua receita. A análise econômica no CNPT/EMBRAPA, envolvendo a cultura do trigo, mostrou que o agricultor só obteve retorno econômico após 5 anos de rotação ( REIS,1992 ).

3.8        Considerações finais

A popularização da rotação de cultura no meio rural brasileiro é hoje, mais do que nunca, imperativo, haja visto o impacto ambiental causado pelos agrotóxicos e a degradação dos nossos solos, pelo monocultivo. Há uma percepção, a nível mundial, de que o modelo de agricultura  que usa o solo como um simples substrato para ser explorado ao máximo, com avidez, é incompatível com os planos da natureza, e ela responde na forma de desertificação e empobrecimento geral dos solos, significando uma redução de alimentos, em um mundo cada vez mais populoso. A rotação de cultura, como um método de controle de doenças e de conservação de solo, é uma indispensável ferramenta para reverter esse quadro.

Bibliografia:

1)        ALTIERI, A.M. Agroecologia: As Bases Científicas da Agricultura Álter-

nativa. PTA/FASE, Rio de Janeiro, 1989. 237p.

2)        BULLOCK, G.D. Crop Rotation. Plant Sc., 11 (4) : 309 - 26. 1982.

3)        COSTA, A & YAMAOKA, S.R. Efeitos da Rotação de culturas no algo-

doeiro. II Encontro Nac. de Rotação de Culturas, Campo Mourão- Pr.

1992. p.169-80.

4)        FRAY, W. Principles of Plant Disease Management. Academic Press INC.

1982.378p.

5) HARGROVE, W.L. Winter legumes as a nitrogen source for no-till grain

sorghum. Agron. J., 78:70-4, 1986.

6)HAVLIN, J.L.; KISSEL, D. E.; MADDUX, L.D.; CLAASSEN, M.M.; &

LONG, J.H. Crop rotation and tillage effects on soil organic carbon and

nitrogen. Soil Sci. Soc. Am J., 54:448-53,1990.

7)HUISMAN, O. C.; & ASHWORTH, L. J. Jr. Influence of crop rotation on

survival of Verticillium albo-atrum in soil. Phytopathol., 66:978 - 81,

1976.       

8)LADD, J.N. The use of N in following organic matter turnover, with specific

reference to rotation systems. Plant Soil, 58: 401-5, 1981.

9)MASCARENHAS, A.A.H.; & TANAKA, T.R.Rotação de Culturas. Docu-

mentos, IAC, Campinas, 35:71-86,1993.   

 

 

 

 

 




Seu nome: Seu Email: Email do amigo: