Como girar fungicidas para evitar a resistência

Você sem dúvida está bem ciente dos danos que os fungos podem causar às suas plantas e culturas e provavelmente tiveram em algum momento a dificuldade de controlar infecções.

Eles também causam danos em escala global.

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Em um Artigo em Fronteiras em Microbiologia Publicado em 2019, os autores Fausto Almeida, Marcio L. Rodrigues e Carolina Coelho discutem “o problema ainda subestimado de doenças fúngicas em todo o mundo”, referenciando seu papel nas doenças humanas e vegetais.

Um terço das culturas alimentares em todo o mundo são perdidas para doenças causadas por fungos a cada ano.

Para dar um exemplo da escala do problema, vejamos a situação com o trigo - a maior colheita de alimentos do mundo - e a cevada - a sexta maior.

Você já pode estar familiarizado com a ferrugem, a doença que pode cobrir suas plantas com um revestimento avermelhado e "enferrujado", que sai de suas roupas enquanto você passa.

Bem, existem três tipos diferentes de ferrugem que infectam as culturas de trigo e cevada, e estima -se que mais de US $ 5 bilhões por ano sejam perdidos para a infecção por Apenas esses três.

Embora você provavelmente não enfrente a destruição na mesma escala, você são Provavelmente encontrar doenças fúngicas em seu jardim, algumas das quais podem ser devastadoras para suas colheitas ou plantas ornamentais.

Como esses organismos podem ser difíceis de controlar, há uma boa chance de que você precise recorrer ao uso de fungicidas em algum momento.

Dada a variedade de produtos disponíveis, se você teve sucesso com um tipo específico no passado, pode ficar feliz em continuar usando - talvez até como uma medida preventiva.

No entanto, usando o mesmo tratamento químico de forma consistente, você corre o risco de causar resistência de fungos.

Fungos desenvolvem resistência a um produto químico por mutação. E como eles se reproduzem, seus filhos também terão a mesma mutação, criando uma população de fungos resistentes.

O produto químico não apenas não controla mais a doença em seu jardim, mas a resistência pode se espalhar por toda a população de fungos e ameaçar os usos agrícolas de um determinado produto - ou mesmo o uso médico de fungicidas na mesma classe.

Nosso objetivo é que este artigo mostre como variar os produtos químicos fungicidas que você usa no jardim, em um esforço para impedir que isso aconteça.

O que você aprenderá

• Resistência à planta natural
• Fungicidas ideais em um mundo não ideal
• Rotação de fungicida
• O desenvolvimento da resistência a fungicidas
• Exemplos de fungicidas altamente específicos que são monitorados de perto
• Patógenos fúngicos de alto risco e baixo risco
• Exemplo de um plano de rotação para jardineiros
• Biofungicidas e compostos de defesa de plantas
• A resistência a drogas e pesticidas ameaçam todos nós

Resistência à planta natural

Você pode não perceber que as plantas têm seus próprios sistemas imunológicos e podem combater vários patógenos diferentes.

Os criadores de plantas estão aproveitando esse processo natural há milhares de anos.

A criação formal de plantas não começou até meados do século XIX, quando o monge Gregor Mendel criou sistematicamente ervilhas e deduziu a presença de genes.

Ele publicou os resultados de seu trabalho em 1865 - para um mundo muito não apreciativo. Tanto que seus companheiros monges queimaram seus trabalhos de pesquisa após sua morte!

Os cientistas não descobriram genes específicos para a resistência a doenças de plantas até Harold Flor publicou sua pesquisa inovadora em 1941. Suas teorias levaram a grandes avanços na criação de plantas para serem resistentes a certos patógenos.

No entanto, apesar dos nossos melhores esforços, os patógenos vegetais geralmente desenvolvem resistência aos mecanismos de uma planta de controlá -los. É aí que entra os fungicidas.

Fungicidas ideais em um mundo não ideal

Os produtores astutos já que o início do século XIX descobriram que poderiam usar produtos químicos como enxofre para controlar doenças de plantas. No entanto, muitos desses produtos químicos são tóxicos para as pessoas também.

Idealmente, queremos que os pesticidas matem o organismo -alvo sem ter um efeito prejudicial em pessoas, animais de estimação, abelhas, peixes e outros tipos de vida selvagem.

Micólogos e patologistas vegetais estudam os genes e o metabolismo dos fungos e identificaram processos bioquímicos específicos que não estão presentes em pessoas ou outros organismos dos reinos animais ou vegetais.

Isso soa como perfeição! Matar fungos ao deixar todos os outros organismos sozinhos.

No entanto, há uma desvantagem em uma abordagem direcionada tão lógica.

Os fungicidas são desenvolvidos para interromper certos processos bioquímicos chamados “sites -alvo.“Alguns produtos químicos têm como alvo um processo específico, como a síntese da parede celular, por exemplo.

No exemplo acima, se um fungo desenvolver uma mutação genética que permita os processos bioquímicos envolvidos na síntese da parede celular para continuar apesar de A aplicação química, o organismo se torna resistente.

Se o produto químico que você estiver usando apenas atua em um local de destino no fungo, o organismo geralmente pode desenvolver resistência rapidamente.

A aplicação contínua do mesmo fungicida fará com que os membros mutados - ou resistentes - da população suportem e se reproduzam. Dado tempo suficiente, a cepa resistente de fungos será na maioria.

Uma maneira de tornar esse processo prejudicial menos provável é girar produtos químicos que têm como alvo diferentes maneiras de matar os fungos.

Como você deve descobrir como fazer isso?

Felizmente, estamos aqui para ajudar.

Primeiro, existe uma organização chamada Comitê de Ação de Resistência a Fungicidas (FRAC) Isso classifica todos os fungicidas disponíveis comercialmente em grupos de acordo com seu modo de ação - ou como eles têm como alvo os fungos.

Os fungicidas em cada grupo também recebem um código FRAC.

Cada grupo pode incluir opções que são muito diferentes em sua estrutura química, mas matam fungos da mesma maneira, agindo no mesmo site alvo.

Atualmente, Frac lista 16 grupos, além de alguns que têm um modo de ação desconhecido.

De particular interesse é o grupo M - para fungicidas multissite. Em contraste com esses produtos químicos com um local de destino específico, eles agem em vários alvos ao mesmo tempo.

Ao interferir em diferentes processos bioquímicos simultaneamente, isso torna muito menos provável que um fungo desenvolva resistência. Para fazer isso, o fungo precisaria desenvolver todas as mutações necessárias ao mesmo tempo.

Esses fatores significam que os fungicidas multisite são uma excelente escolha, não apenas para alternar com aqueles que têm um alto risco de resistência, mas também para pulverizar com eles ao mesmo tempo.

Rotação de fungicida

Saber que a resistência é ou pode ser um problema com um determinado produto químico permite que você desenvolva um plano para alternar compostos, com aqueles que são multisite ou aqueles que possuem diferentes modos de ação.

Especialistas em programas de gestão integrada de pragas (IPM) da Universidade ou escritórios do comissário agrícola estadual podem guiá -lo a selecionar fungicidas apropriados para usar como alternativas.

Um princípio que é absolutamente crítico é evitar o uso contínuo de fungicidas com o mesmo modo de ação.

Por exemplo, você não deve substituir o propiconazol por tebuconazol. Como você pode dizer pelo "azole" em seus nomes, esses produtos químicos estão intimamente relacionados e têm o mesmo modo de ação.

E se o termo "azole" soa vagamente familiar, isso ocorre porque muitos dos medicamentos antifúngicos usados ​​para tratar infecções de leveduras humanas contêm esses grupos "azole".

De fato, muitos desses medicamentos têm sido usados ​​na agricultura há décadas. Mas isso não é uma boa ideia, na era atual da resistência a múltiplas drogas.

O desenvolvimento da resistência a fungicidas

O Frac concentra -se em fungicidas que têm, ou provavelmente têm problemas com resistência nos patógenos que eles pretendem erradicar.

Muitos fatores estão em jogo para determinar se um organismo pode ou não desenvolver resistência a um determinado composto.

Alguns organismos podem ser tratados com sucesso por décadas sem desenvolver resistência a um fungicida específico. Outros, como Botrytis cinerea ou molde cinza, pode se tornar resistente na primeira temporada em que o composto é usado.

Pressão de seleção é o termo formal usado quando a aplicação repetida de um produto químico predispõe um organismo para desenvolver resistência a ele.

Para ser mais técnico, esse termo é usado quando o fungicida mata a população inicial, mas não tem efeito na população alterada (ou mutada) que se tornou resistente.

Alguns fungos produzem esporos uma ou duas vezes por ano, enquanto outros (como Botrytis cinerea) produzem repetidamente esporos ao longo da temporada. Aqueles que se reproduzem rapidamente têm maior probabilidade de desenvolver uma população resistente do que os organismos que se reproduzem mais lentamente.

Alguns fungos são capazes de desintoxicar os produtos químicos contidos nesses produtos. Em alguns casos, eles usam o mesmo mecanismo que nossos fígados usam para desintoxicar compostos tóxicos.

Em outros casos, os fungicidas realmente não funcionarão até que o organismo converte o produto químico em uma forma ativa. Se o organismo parar de fazer isso, o composto não funcionará.

Como é o caso da maioria dos organismos, as células fúngicas têm bombas que transportam produtos químicos para fora das células.

Ocasionalmente, eles se adaptam para bombear uma grande quantidade de fungicida fora da célula, e isso reduz a concentração na célula a um nível baixo o suficiente para que não seja mais fatal.

Exemplos de fungicidas altamente específicos que são monitorados de perto

Várias classes de fungicidas sintéticos modernos são muito menos tóxicos para os seres humanos do que aqueles de épocas anteriores, mas correm maior risco de produzir populações resistentes de fungos.

Alguns deles são descritos abaixo.

Inibidores de desmetilação (DMIS)

Este grupo de produtos químicos inclui os fungicidas que contêm "azóis", como mencionado acima. São inibidores de biossíntese de esterol.

Este grupo inclui dezenas de produtos químicos que são altamente eficazes no tratamento de doenças que atacam uma ampla variedade de culturas - e alguns são usados ​​para tratar infecções por fungos em humanos.

Por que esse grupo é tão específico? Ele tem como alvo um processo bioquímico que os fungos usam na criação de membranas celulares.

As membranas celulares em diferentes tipos de organismos são semelhantes em sua estrutura básica. No entanto, seus componentes individuais podem variar.

Os principais componentes das membranas celulares são moléculas de gordura, incluindo grupos de esterol (pense em colesterol).

Bem, fungos não fazem colesterol. Em vez disso, eles fazem um composto semelhante chamado Lanosterol.

E esses produtos químicos inibem a enzima que realiza uma reação chave na fabricação deste esterol (Lanosterol desmetilase, para ser preciso).

Daí o nome, inibidores de desmetilação.

Inibidores de quinona externos (estrobilurinas)

Esses compostos foram desenvolvidos na década de 1990 e foram considerados na época como “fungicidas de baixo risco.”Eles visam a capacidade de um organismo de produzir energia.

Eles são altamente específicos e segmentam apenas fungos. No entanto, é preciso apenas uma mudança específica - ou mutação - no DNA para criar resistência a esse grupo de produtos químicos.

O que isso significa no campo é que é relativamente fácil para uma população de fungos tratada com um dos produtos deste grupo para desenvolver resistência.

E o que piora as coisas é que os membros deste grupo (Código FRAC 11) são resistente ao cruzamento. A resistência a um desses produtos químicos permite que o organismo se torne resistente a todos dos produtos químicos deste grupo.

Isso torna essencial girar esse tipo de fungicida, ou idealmente para misturá -lo com um produto que atualmente consideramos estar em "baixo risco" de resistência e aplicar os dois.

Uma nota de cautela: Enquanto a pesquisa indica que as estrobilurinas afetam apenas os fungos, os estudos sobre as células cerebrais dos ratos descobriram que esses compostos podem causar mudanças celulares preocupantes.

Pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade da Carolina do Norte encontraram células de ratos tratadas com esse tipo de fungicida reagiram de maneira semelhante a As células de pessoas com autismo e condições como a doença de Alzheimer.

Estudos de laboratório como esses geralmente não acabam por imitar a situação no mundo real quando estudados in vivo (i.e. em humanos), mas a pesquisa sugere que a cautela possa ser justificada.

Patógenos fúngicos de alto risco e baixo risco

Alguns patógenos têm um risco muito maior de desenvolver resistência do que outros. Muitos dos de alto risco causam doenças graves em culturas agrícolas, como trigo e cevada.

No jardim doméstico, é importante estar ciente dos patógenos de alto risco e da necessidade de impedir que as populações regionais de fungos desenvolvam resistência.

O uso excessivo do mesmo tratamento de fungicida pode não apenas reduzir sua eficácia em nossos próprios jardins, mas também pode ter um efeito adverso nos jardins vizinhos e nas culturas comerciais cultivadas localmente.

Probabilidade de desenvolver resistência

Os tipos comuns de fungos que provavelmente serão encontrados pelos jardineiros de origem são os seguintes:

Baixo risco

• Rhizoctonia spp.
• Fusarium spp.
• Mofo branco (Sclerotinia sclerotiorum)
• Patógenos transmitidos por sementes

Alto risco

• Crosta de maçã (Venturia inaequalis)
• Grapevine Downy Mildew (Plasmopora viticola)
• Mofo cinza (Botrytis cinerea)
• Oídio de cereais (Erysiphe graminis)

Exemplo de um plano de rotação para jardineiros

Algumas das recomendações mais completas sobre como girar os fungicidas vêm do programa de gerenciamento de pragas integrado da Universidade da Califórnia (IPM).

Conhecer o código FRAC MOA para o modo de ação, como mencionado acima, é um importante ponto de partida para desenvolver seu plano de rotação.

Frac fornece uma tabela Listando todos os fungicidas disponíveis comercialmente e seus códigos de fracas.

A principal consideração é evitar o uso sucessivo de tratamentos que têm o mesmo modo de ação.

Suas recomendações para tratar Botrytis (Molde cinza) em morangos são descritos da seguinte forma:

• Para produtos com códigos FRAC 1, 4, 9, 11 ou 17, faça apenas um aplicativo antes de girar para um fungicida com um código MOA diferente.

• Para fungicidas com outros códigos, não faça mais de dois pedidos consecutivos antes de girar para um produto com um código MOA diferente.

Biofungicidas e compostos de defesa de plantas

Além dos fungicidas sintéticos comumente usados, também existem microorganismos que inibem os fungos que podem ser usados ​​como fungicidas. Eles são chamados biofungicidas.

O FRAC lista vários microorganismos que podem funcionar efetivamente no campo, incluindo espécies do fungo Trichoderma e a bactéria Bacillus amiloliquefaciens.

Iniciamos este artigo falando sobre como as plantas podem se defender. Muitos desses mecanismos de defesa também podem ser induzidos por fragmentos de células microbianas.

As plantas evoluíram a capacidade de reconhecer esses fragmentos como ameaças em potencial e aumentar suas respostas imunes quando confrontadas com elas.

Alguns desses compostos são usados ​​para induzir a resposta imune de uma planta, para que possa resistir ao ataque por fungos. Exemplos incluem paredes de células de levedura e uma tensão particular de Bacilo bactérias.

A resistência a drogas e pesticidas ameaçam todos nós

Você sem dúvida leu sobre superbugs - bactérias resistentes a todos os tipos conhecidos de antibióticos. Infecções causadas por essas bactérias podem ser fatais.

A situação com patógenos humanos fúngicos está indo na mesma direção.

O mesmo princípio se aplica aos fungicidas agrícolas - produtos químicos que são extremamente eficazes para matar fungos se tornam menos eficazes ao longo do tempo, à medida que os organismos evoluem a resistência aos produtos químicos.

Saber que isso provavelmente nos dá a oportunidade de fazer a nossa parte para tentar evitá -lo, girando produtos em potencial com aqueles que têm muito menos probabilidade de resultar em resistência.

E o uso de organismos biológicos oferece ainda mais esperança de que jardineiros e produtores sejam capazes de manter a vantagem na guerra sempre constante contra os patógenos fúngicos.

Você conseguiu combater com sucesso a resistência em seu jardim? Se sim, deixe -nos saber como foi nos comentários.

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