Desenvolvimento e respostas fisiológicas de mudas de cafeeiro parasitado por Meloidogyne exigua e M. paranaensis

Abstract

Os nematóides do gênero Meloidogyne são responsáveis pelas maiores perdas na cultura do cafeeiro. M. exigua é a espécie mais disseminada nas lavouras cafeeiras, causando grandes prejuízos. M. paranaensis é altamente agressiva, e pode até inviabilizar o cultivo do café em áreas infestadas. Em condições de campo observa-se que o cafeeiro é mais tolerante ao parasitismo de M. exigua que M. paranaensis. Acredita-se que as alterações fisiológicas e bioquímicas causadas por ambas as espécies no cafeeiro sejam diferentes e influenciadas pelo nível populacional do nematóide. Por isso, investigou-se neste trabalho, o efeito do parasitismo de M. exigua e M. paranaensis nos processos fisiológicos, bioquímicos e no crescimento do cafeeiro em condições de casa de vegetação e em câmara de crescimento. Plantas de cafeeiro foram inoculadas com diferentes concentrações de inóculo de M. exigua (0, 4000, 8000, 16000 e 32000 ovos/planta) e de M. paranaensis (0, 8000 e 32000 ovos/planta) em casa-de- vegetação e em câmara de crescimento a 25°C, as plantas de cafeeiro foram inoculadas com 1500 J2 de cada espécie separadamente. Avaliou-se o crescimento das plantas (altura, número de folhas, ramos e diâmetro do caule), a massa da matéria seca (MMS), as taxas fotossintéticas, a condutância estomática, a transpiração, a concentração interna de carbono e nutrientes foliares. Nas raízes do cafeeiro quantificaram-se carboidratos solúveis (açúcares solúveis totais e redutores) e insolúveis (amido) no tecido da galha e em tecidos não infectados de plantas inoculadas, e o número de galhas e ovos de M. exigua e M. paranaensis. Em casa de vegetação as mudas de cafeeiro apresentaram redução na altura e no número de folhas com o aumento do nível de inóculo de M. exigua, a MMS das raízes não sofreu variações significativas entre os tratamentos. O efeito de M. paranaensis nestas mesmas variáveis foi mais pronunciado aos oito meses após a inoculação (MAI). A MMS das raízes reduziu em 38,4% em relação à testemunha. Ambas as espécies de nematóide não interferiram na taxa fotossintética, na transpiração, na condutância estomática e no potencial hídrico do cafeeiro. A concentração dos açúcares solúveis totais, açúcares redutores e amido reduziram com o aumento do nível de inóculo de M. exigua. Nas plantas inoculadas com M. paranaensis alterações mais pronunciadas ocorreram aos oito MAI, quando as plantas inoculadas com 8000 ovos tinham maior quantidade destes carboidratos que a testemunha, o que não ocorreu naquelas com 32000 ovos. As duas espécies de nematóide interferiram na concentração foliar de alguns nutrientes, em que a concentração foi superior a testemunha. No ensaio em condições de temperatura controlada a 25°C, ambas as espécies provocaram redução na altura das plantas, na transpiração e na condutância estomática. Com relação à taxa fotossintética e a MMS das raízes somente as plantas inoculadas com M. paranaensis foram afetadas. Nos tecidos de galhas, as maiores concentrações de açúcares redutores foram observadas para M. exigua. Entretanto, ambas as espécies de nematóide reduziram a concentração de amido nos tecidos de galhas e até mesmo nos tecidos não infectados das plantas inoculadas. Para os açúcares solúveis totais, nenhuma alteração foi observada entre os tratamentos. Quanto à concentração foliar de nutrientes, as maiores alterações foram observadas na interação cafeeiro - M. paranaensis, com os menores valores para K, Ca, Mn e Fe comparado a testemunha. Para o S, a concentração foi superior nas plantas inoculadas com ambas as espécies de nematóide que a testemunha. Conclui-se que, ambas as espécies de nematóide interferiram no crescimento do cafeeiro, nos processos bioquímicos e na concentração de nutrientes. Entretanto, para as variáveis fisiológicas as alterações só puderam ser verificadas em condições de temperatura controlada.The nematodes of the genus Meloidogyne are responsible for the largest losses in coffee crop. M. exigua is the most widespread species in coffee area and causes large losses, but M. paranaensis, the most aggressive species, can derail the coffee crop in infested areas. Under field conditions has been observed that the coffee is more tolerant to M. exigua parasitism than M. paranaensis. It is believed that the physiological and biochemical alterations caused by both species on the coffee are different and can be influenced by the level of the nematode population. In this work we investigated the effect of M. exigua and M. paranaensis parasitism in physiological and biochemical processes, and on the growth of coffee plant in greenhouse and growth chamber conditions. Coffee plants were inoculated with different inoculum concentrations of M. exigua or M. paranaensis (0, 4000, 8000, 16000 and 32000 eggs/plant) in greenhouse and in growth chamber at 25 °C, coffee plants were inoculated separately with 1500 J2 of each species. Soluble carbohydrates (soluble sugars and reducing sugars) and insoluble (starch) in the gall tissue and in uninfected tissue of inoculated plants, and the number of galls and eggs of M. exigua and M. paranaensis were evaluated in the roots of the coffee plants. In the greenhouse, there were reduction in height and number of leaves on coffee seedlings with increasing inoculum level of M. exigua, and the DW roots did not change significantly between treatments. The effect of M. paranaensis in these same variables was more pronounced at eight months after inoculation (MAI). There were reduction of 38.4% on DW of the roots when compared with uninoculated roots of plants. Both nematode species did not affect the photosynthetic rate, transpiration, stomatal conductance and water potential of coffee. There were reduction in concentration of soluble sugars, reducing sugars and starch with the increase in the level of inoculum of M. exigua. Most pronounced changes occurred at eight MAI in plants inoculated with 8000 eggs of M. paranaensis, where the plants showed higher amount these carbohydrates than the uninoculated plants, which did not occur in those plants inoculated with 32000 eggs. The two species of nematodes interfered on the foliar concentration of some nutrients and their concentration in inoculated plants was higher than in the not inoculated plants. In the experiment under controlled temperature at 25 °C, both species caused a reduction in plant height, transpiration and stomatal conductance. With respect to photosynthetic rate and DW only the roots of plants inoculated with M. paranaensis were affected. In the gall tissues, the highest concentrations of reducing sugars were observed for M. exigua. However, both nematode species reduced the concentration of starch in the tissues of the galls and even in uninfected tissues of inoculated plants. For soluble sugars, no change was observed between the treatments. With respect to foliar concentration of nutrients, major changes were observed in the interaction of coffee with M. paranaensis, with the lowest values for K, Ca, Mn and Fe compared to control. The concentration of S was higher in plants inoculated with both species of nematode than the uninoculated plants. We conclude that both species of nematode interfered in the growth of coffee plants, in the biochemical processes and in the concentration of nutrients. However, the alterations on the physiological variables could only be verified in controlled temperature conditions.