Silício na indução de resistência a Sitobion avenae (Fabricius, 1775) (Hemiptera: Aphididae), na produtividade e na produção de voláteis em plantas de trigo | Silicon in induced resistance to Sitobion avenae (Fabricius, 1775) (Hemiptera: Aphididae), in wheat yield and in plant volatiles production

Wheat (Triticum aestivum L.) is the most widely cultivated crop worldwide. Despite being a known responsive grass to fertilization with silicon (Si), there are few studies in the field with the crop to confirm its effect on grain yield, in the induction of resistance to aphids and production of plant volatiles. In order to evaluate these characteristics four trials were conducted, three in the field and one in the laboratory. The first and the second field tests (2012 and 2014) were done to evaluate the production characteristics and resistance induction promoted by Si against aphids in wheat cultivars. The first test was conducted in the experimental area of EPAMIG in Uberlândia, Minas Gerais, in a randomized block design, with three repetitions and a 3x2x5 factorial (wheat cultivars: BRS 254, BRS 264 and BRS Timbaúva, fertilized or not with Si at 300 kg ha , and evaluated at 90, 97, 104, 111, 118 days after sowing). The second test was conducted at Fazenda Capim Branco in Uberlândia, Minas Gerais, in a randomized block design with four replications and split plot scheme in time (four Si levels: 50, 100, 150 and 200 kg ha and a control distributed in plots, two wheat cultivars - BRS 254 and BRS Timbaúva - in the subplots, and the evaluation of aphid population in time as subsubplots). The third trial was done in 2015, evaluating the stability of Si induced resistance to Sitobion avenae and productivity of BRS 254 in two sowing dates (April and May). The experiment was conducted at Fazenda Capim Branco with four Si levels in a randomized block design with four replications. The fourth trial was conducted in 2015 in the laboratory of ESALQ Insect Behavior, in Piracicaba, São Paulo. BRS 254 wheat plants were subjected to Si fertilization and, or, to herbivory by Rhopalosiphum padi, and a control without herbivory and without Si. Field results showed that Si induced resistance against the aphid S. avenae, and this induction was enhanced by increasing Si doses, especially at wheat reproductive stage. It was also observed that the induction of resistance was stable over two wheat growing seasons, even in different densities of S. avenae. Wheat cultivars BRS 254 and BRS 264 were more susceptible to aphids than Timbaúva; however, fertilization with Si induced resistance and increased productivity in all tested cultivars. In the absence of Si fertilization, BRS Timbaúva showed lower population density of aphids in all tests. In the laboratory test, it was observed that Si, with or without herbivory, stimulated the production of volatile organic compounds by wheat plants.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

FAPESP - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo

Tese (Doutorado)

O trigo (Triticum aestivum L.) é a cultura mais cultivada no mundo. Apesar de ser uma gramínea reconhecidamente responsiva à adubação com silício (Si), há poucos trabalhos realizados em campo com a cultura para verificar a influência na produtividade de grãos, na indução de resistência aos pulgões e na produção de voláteis de plantas. Assim, com o objetivo de avaliar essas características, foram realizados quatro ensaios, sendo três em campo e um em laboratório. O primeiro e o segundo ensaio em campo (2012 e 2014, respectivamente) foram feitos com o objetivo geral de avaliar as características de produção e a indução de resistência promovida pelo Si aos pulgões em cultivares de trigo. O primeiro ensaio aconteceu na área experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG) em Uberlândia, com delineamento de blocos casualizados em três repetições e em esquema fatorial 3x2x5 (cultivares de trigo BRS 254, BRS 264 e BRS TIMBAÚVA; adubadas ou não com Si na quantidade de 300 kg ha ; e avaliadas aos 90, 97, 104, 111, 118 dias após a semeadura do trigo). Enquanto isso, o segundo ensaio ocorreu na Fazenda Capim Branco, na mesma município, sendo utilizado o delineamento de blocos casualizados com quatro repetições e em esquema de parcelas sub-subdivididas no tempo (quatro níveis de Si - 50, 100, 150 e 200 kg ha - e uma testemunha distribuídos nas parcelas; duas cultivares de trigo - BRS 254 e BRS TIMBAÚVA - nas subparcelas; e a avaliação da população de pulgões no tempo como sub-subparcelas). Por sua vez, o terceiro ensaio foi realizado em 2015, para avaliar a estabilidade da indução de resistência por Si ao Sitobion avenae e a produtividade da cultivar BRS 254 conduzida a partir de duas épocas de semeadura (abril e maio), na Fazenda Capim Branco e com quatro níveis de Si, em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições. E o quarto ensaio foi conduzido em 2015, no Laboratório de Comportamento de Insetos da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) em Piracicaba, São Paulo. As plantas de trigo da cultivar BRS 254 foram submetidas à adubação silicatada e/ou à herbivoria por Rhopalosiphum padi, além da testemunha sem herbivoria e sem Si. Os resultados obtidos em campo permitiram concluir que o Si promoveu a indução de resistência ao pulgão S. avenae, que foi acentuada pelas doses crescentes desse elemento, principalmente na fase reprodutiva do trigo. Também foi constatado que a indução de resistência foi estável ao longo de duas épocas de cultivo do trigo, mesmo sob diferentes densidades populacionais de S. avenae. BRS 254 e BRS 264 foram mais suscetíveis aos pulgões em comparação à variedade BRS TIMBAÚVA, porém, a adubação com Si proporcionou a indução de resistência e o aumento de produtividade em todas as variedades testadas. Na ausência de adubação silicatada, BRS TIMBAÚVA apresentou menor densidade populacional de pulgões em todos os ensaios. No ensaio laboratorial foi observado que o Si, associado ou não à herbivoria, estimulou a produção de compostos orgânicos voláteis pelas plantas de trigo.