INTERAÇÃO SILÍCIO E INSETOS-PRAGA: DEFESA MECÂNICA OU QUÍMICA?

Autores

  • Joelma Melissa Malherbe Camargo Departamento de Zoologia, Curso de Pós-Graduação em Entomologia – Universidade Federal do Paraná/UFPR, Caixa Postal 19020 – Curitiba, PR.
  • Jair Campos Moraes Engenheiro Agronômico, Doutor em Fitotecnia - Departamento de Entomologia/DEN - Universidade Federal de Lavras/UFLA - Cx. P. 3037 - 37200-000 - Lavras, MG
  • Keti Maria Rocha Zanol Departamento de Zoologia, Curso de Pós-Graduação em Entomologia – Universidade Federal do Paraná/UFPR, Caixa Postal 19020 – Curitiba, PR.
  • Dalva Santana Luiz de Queiroz Pesquisador Embrapa Florestas - Estrada da Ribeira, Km 111, 83411-000 – Colombo, PR

DOI:

https://doi.org/10.37856/bja.v86i1.81

Resumo

As plantas em geral, podem ser suscetíveis às agressões causadas por agentes bióticos e abióticos. Entretanto podem reagir a essas agressões por meio de mecanismos de defesa mecânica e química. A barreira ou defesa mecânica proporcionada pelo silício nas células está ligada à modificação da anatomia da planta, como o aumento da espessura das células, presença de tricomas que atuam na defesa contra o ataque de insetos. O inseto pode apresentar modificações ou alterações em seu aparelho bucal devido à presença de compostos secundários presentes na planta hospedeira, que impedem ou dificultam a alimentação do mesmo. A barreira ou defesa química ocorre quando há síntese de compostos fenólicos ou fitoalexinas que ocasionam aumento da concentração das proteínas ligadas diretamente à defesa da planta contra o ataque de insetos. Tais compostos quando presentes no hospedeiro atuam de forma que o inseto tende a não se alimentar de determinadas plantas, pois o alimento torna-se impalatável, ou seja, não ocorre dificuldade na alimentação, mas não-preferência a tais plantas.  Mesmo com a ocorrência natural da resistência a determinados fatores, tais plantas podem apresentar estes mecanismos de defesa de maneira inativa ou latente, e somente ativá-los após a utilização de agentes indutores, como é o caso do silício. Esse micronutriente quando utilizado e incorporado à adubação de plantas age de forma a induzir a resistência de plantas a insetos-praga. O propósito deste trabalho foi realizar um levantamento atualizado sobre a utilização e o emprego do silício no controle de insetos-praga em diferentes culturas, dando enfoque e elucidando o tipo de defesa empregado pelas plantas em relação ao ataque de insetos sugadores e mastigadores.

Referências

ADLAKA, P.A1964.. Studies of the various factors responsible for resistance to top borer on different varieties of sugarcane. Indian Journal Sugarcane Research Development, v. 83, p. 343-344.

ALMEIDA CORTEZ, J. 2005Herbivoria e mecanismos de defesa vegetal. In: Nogueira, R.J.M.C. Araújo, E.L. Willadino L.G., Cavalcante, U.M.T. (Org.). Estresses ambientais: danos e benefícios em plantas, p.389-396..

BARBER, D.A.; SHONE M.G.T. 1966.The absorption of silica from aqueous solutions by plants. Journal of Experimental Botany, v. 17, p. 569-578.

BARKER, G.M. 1989Grass host preferences of Listronotus banariensis (Coleoptera: Curculionidae). Journal Economic Entomology, v.82, p. 1807-1816..

BASAGLI, M. A. B.; MORAES, J. C.; CARVALHO, G. A.; ECOLE, C. C.; GONÇALVES-GERVÃSIO, R. C. R. 2003.Effect of sodium silicate application on the resistance of wheat plants to green-aphids Schizaphis graminum (Rond.) (Hemiptera: Aphididae). Neotropical Entomology, v.32, n.4, p.659-663.

BÉLANGER, R.R.; BOWEN, P.A.; EHRET, D.L.; MENZIES, J.G. 1995.Soluble silicon – its role in crop and disease management of greenhouse crops. Plant Disease, v. 79, n.4, p.329-336.

BLUM, A. 1968.Anatomical phenomena in seedlings of sorghum varieties

resistant to the sorghum shoot fly Atherigona varia soccata. Crop Science, v. 8, p. 388-391.

BOIÇA JÚNIOR, A.L.; ALONSO, A.M. 2000.Efeito da adubação na manifestação da resistência de feijoeiro ao ataque de caruncho em testes com e sem chance de escolha. Bragantia, v. 59, n. 1, p. 35-43.

BORTOLI, S. A.. MAIA, I. G. 1994.Influência da aplicação de fertilizantes na ocorrência de pragas. In: Importância da adubação na qualidade dos produtos agrícolas. Icone, São Paulo, p. 53-63.

CAMARGO, J.M.M.; MORAES, J. C.; OLIVEIRA, E. B.; IEDE, E. T. 2008.Resistência induzida ao pulgão-gigante-do-pinus (Hemiptera: Aphididae) em plantas de Pinus taeda adubadas com silício. Bragantia, v.67, n.4, p.927-932.

CARVALHO, S.K.; MORAES, J.C.; CARVALHO, J.G. 1999.Efeito do silício na resistência do sorgo (Sorghum bicolor) ao pulgão-verde Schizaphis graminum (Rondani) (Homoptera: Aphididae). Anais da Sociedade Entomológica do Brasil, v.28, p.505-510.

CHÉRIF, A.; ASSELIN, A.; BÉLANGER, R.R. 1994.Defense responses induced by soluble silicon in cucumber roots infected by Pythium spp. Phytopathology, v.84, p.236-242.

CHÉRIF, M.; BÉLANGER, R.R. 1992.Use of potassium silicate amendments in recirculating nutrient solutions to suppress Pythium ultimum on long English cucumber. Plant Disease, v.76, n.10, p.1008-11.

COLEY, P.D.; BARONE, J.A. 1996. Herbivory and plant defenses in tropical forests. Annual Review of Ecology and Systematics, v. 27, p. 305-335.

COMHAIRE, M. 1965.El papel de la silica para los vegetales. Ann. Inst. Biol. Univ. Nac. México,v. 25, p. 35-38.

CORREA, R.S.B.; MORAES, J.C.; AUAD, A.M.; CARVALHO, G.A. 2005.Silicon and acibenzolar-s-methyl as resistance inducers in cucumber, against the whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) biotype B. Neotropical Entomology, v. 34, p. 429-433.

DAL POGETTO, M.H.F.A.; WILCKEN, C. F.; LIMA, A. C. V.; CHRISTOVAM, R. S. 2007.Efeito da aplicação de Agrosilício em mudas de Eucalyptus camaldulensis no desenvolvimento biológico de Glycaspis brimblecombei (Hemiptera: Psyllidae). Anais... IV Simpósio Brasileiro Sobre Silício na Agricultura, 2007, Botucatu. Resumos, 2007. p. 210-213.

DATNOFF, L.E.; SNYDER, G.H.; KORNDÖRFER, G.H. 2001. Silicon in Agriculture. Amsterdam: Elsevier, 403p.

DJAMIN, A.; PATHAK, M.D. 1967.Role of silica in resistance to Asiatic rice borer, Chilo supressalis (Walker), in rice varieties. Journal of Economic Entomology. v.60, n.2, p.347-351,

EDWARDS, P.J.; WRATTEN, S.D.1981. Ecologia das interações entre insetos e plantas. Fonseca VLI (Trad.) EPU, 71 pp. São Paulo.

ELAWAD, S.H.. GREEN JUNIOR, V.E. 1979.Silicon and the rice plant environment: a review of recent research. Il Riso. v.28, p.235-253.

EPSTEIN, E. 1999.Silicon. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. v.50, p.641-664..

EPSTEIN, E. 1994.The anomaly of silicon in plant biology. Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America. v.91, p.11-17.

EVANS, A.C. 1937.Physiological relationships between insects and their host plants. Rothamsted Experimental Station, Harpenden. p.558-572.

FADINI, M.A.M.. LEMOS, W.P.. PALLINI, A.. VENZON, M.. MOURÃO, S.A. 2004. Herbivoria de Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) induz defesa direta em morangueiro? Neotropical Entomology. v. 33, p. 293-297.

FERNANDES, G.W. 1994. “Plant mechanical defenses against insect herbivoryâ€. Revista Brasileira de Entomologia v.38, p. 421- 433.

GALLO, D.; NAKANO, O.; NETO, S.S.; CARVALHO, R.P.L.; BATISTA, G.C.; FILHO, E.B.; PARRA, J.R.P.; ZUCCHI, R.A.; ALVES, S. B., VENDRAMIM, J.D.; MARCHINI, L.C.; LOPES, J.R.S.; OMOTO, C. 2002.Entomologia agrícola. Piracicaba, FEALQ, 920p.

GOMES, F.B.; MORAES, J.C.; SANTOS, C.D.; GOUSSAIN, M.M. 2005.Resistance induction in wheat plants by silicon and aphids. Scientia Agricola (Piracicaba). v. 62, n.6, p.547-551.

GOUSSAIN, M.M.; MORAES, J.C.; CARVALHO, J.G.; NOGUEIRA, N.L.; ROSSI, M.L. 2002.Efeito do silício em plantas de milho no desenvolvimento biológico da lagarta-do-cartucho Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). Neotropical Entomology. n.31, p. 305-310,.

GOUSSAIN, M.M.; PRADO, E.; MORAES, J. C. 2005.Effect of silicon applied to wheat plants on the biology and probing behaviour of the greenbug Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera:Aphididae). Neotropical

Entomology. v.34, n.5, p.807-813.

HANISCH, H.C. 1980.Zun einfluss der stickstoffdungung und vorbeugender spritzung von natronwasser glas zu weizenpflanzem auf deren widerstandsfahigkeit gegen getreideblattlause. Kali-Driefe, v.15, 287-296

HARBONE, J.B. 1988. Introduction to ecological biochemistry. 4a ed. Academic Press, London. 318 pp.

KARBAN, R.; MEYER, J. 1989.Induced plant responses to herbivory. Annual Review of Ecology and Systematics, v. 20, p. 341-348.

KERSTIENS, G. 1996.Signaling across the divide: a wider perspective of cuticular structure function relationships. Trends in Plant Science, v.1, p. 124-128.

KIN, H.S.; HEINRICHS, E.A. 1982.Effects of silica level on whitebacked planthopper. International Rice Research Newsletter, v.7, p.17.

KORNDÖRFER, G.H.; LEPSCH, I.1999. Effect of silicon on plant growth and yield. Silicon in Agriculture. 26-30 Sept., Fort Lauderdale, Fl. 1999.

LABROUSSE, F. 1932. La fecondité du sol. Paris, Annales, Agronomiques, 311p..

LANNING, F. C.; LINKO, Y. 1961.Absorption and deposition of silica by four varieties of sorghum. Journal Agricultural Food Chemistry, v. 9, n. 6, p. 463-465.

LARA, F.M. 1991.Princípios de resistência de plantas à insetos. 2.ed. São Paulo, Ãcone. 331 p.

LIMA FILHO, O.F. 2009. O silício e a resistência das plantas ao ataque de fungos patogênicos. http://www.embrapa.br/noticias/artigosfolder.2005-artigo Review of recent research. Revista IL RISO 28:235-253. Acesso em: 14 mai.2009.

LIMA FILHO, O.F.; LIMA, M.T.G.; TSAI, S.M. 1999.O silício na agricultura. p.1-7. (Encarte Técnico – Informe Agronômico, 87).

LOWMAN, M.D. 1985.Temporal and spatial variability in insect grazing of the canopies of five Australian rainforest tree species. Australian Journal of Ecology, v. 10, p.724.

MARSCHNER, H. 1995. Mineral nutrition in higher plants. London: Academic Press. 889p.

MAXWELL, F.G. 1972.Host plant resistance to insects: nutritional and pest management relationships. In: Rodriguez, J.G. Insect and mite nutrition. Amsterdam: North-Holland, p.599-609.

Mc NAUGHTON, S.J.; TARRANTS, J.L. 1983.Grass leaf silification: natural selection selection for an inducible defense against herbivores. Proceedings of Natural Sciences, n. 80, p. 790-791.

MELO, M.O.; SILVA-FILHO, M.C. 2002.Plant-insect interaction: an evolutionary arms race between two distinct defense mechanisms. Brazilian Journal of Plant Physiology, v. 14, p. 7181.

MORAES, J.C.; GOUSSAIN, M.M.; BASAGLI, M.A.B. 2004.Silicon influence on the tritrophic interaction: wheat plants, the greenbug Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae), and its natural enemies, Chrysoperla externa (Hagen) (Neuroptera: Chrysopidae) and Aphidius colemani viereck (Hymenoptera: Aphidiidae). Neotropical Entomology, v. 33, n. 5, p. 619-624.

MORAES, J.C.; GOUSSAIN, M.M.; CARVALHO, G.A.; COSTA, R.R. 2005.Feeding non-preference of the corn leaf aphid Rhopalosiphum maidis (Fitch, 1956) (Hemiptera: Aphididae) to corn plants (Zea mays L.) treated with silicon. Ciência e Agrotecnologia, n. 29, p.761-766.

PAIS, M.P. 2003. Artrópodos e suas relações de herbivoria como bioindicadores nos primeiros estágios de uma recomposição florestal estacional semidecidual em Ribeirão Preto, SP. 115 f. Tese (Doutorado) – Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da USP, São Paulo.

PATRIQUIN, D.G.; BAINES, D.; ABBOUD, A. 1993.Soil fertility effects on pests and diseases. In: COOK, H.F.; LEE, H.C. (Eds.). Proceedings of the Third International Conference on Sustainable Agriculture. Londres: Wye College Press, p. 161-174. 1993.

PRIMAVESI, A.M. 1988.Manejo ecológico de pragas e doenças. São Paulo: Nobel, 137 p.

RAVEN, H. P.; EVERT, F.R.; EICHHORN, S.E1996.. Biologia Vegetal. Editora Guanabara Koogan S.A. Rio de Janeiro, 587p.

RAVEN, J.A. The transport and function of silicon in plants. 1983.Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society, v.58, p.179- 207.

RHOADES, D. F. 1979.Evolution of plant chemical defense against herbivores. In: Rosenthal, G. A. and Janzen, D. H. (eds), Herbivores: their interaction with secondary plant metabolites. Academic Press, London, pp. 3-54.

RHODES, M. J. C. 1994.Physiological roles for secondary metabolites in plants: some process, many outstanding problems. Plant Molecular Biology, v. 24, p. 1-20.

RODRIGUES, F.; DATNOFF, L.E.; KORNDÖRFER, G.H.; SEEBOLD, K.W.; RUSH, M.C. 2001.Effect of silicon and host resistance on sheath blight development in rice. Plant Disease, v. 85, p.827-832.

SALIM, M.; SAXENA, R.C. 1992Iron, silica and aluminum stresses and varietal resistance in rice: effects on whitebacked planthopper. Crop Science, v.32, p.212-219..

SAMUELS, A.L. 1993.The effects of silicon supplementation on cucumber fruit: changes in surface characteristics. Annals of Botany, v.72, p.433-440.

SANTOS, R.I. 2004.Metabolismo básico e origem dos metabólitos secundários. In: Simões, C.M.O.. Schenkel, E.P. Gosmann, G.. Mello, J.C.P. de. Mentz, L.A.. Petrovick, P.R. Farmacognosia: da planta ao medicamento. 5ª ed. Editora da UFSC/UFSC. p. 403- 434.

SARGERS, C.L.; COLEY, P.D. 1995.Benefits and costs of plant defense in a neotropical shrub. Ecology, v.76, p.1835-1843.

SAVANT, N.K.; SNYDER, G.D.; DATNOFF, L.E.1997.. Silicon in management and sustainable rice production. Advances in Agronomy, v. 58, p. 151-199.

SAWANT, A.S.; PATIL, V.H.; SAVANT, N.K. 1994.Rice hull ash applied to seedbed reduces deadhearts in transplanted rice. International Rice Research Notes, v.19, p. 20-21.

SILVEIRA, R.L.V.A.; HIGASHI, E.N. 2003.Aspectos nutricionais envolvidos na ocorrência de doenças com ênfase para o eucalipto. Circular Técnica IPEF. n.200, p.1-13.

SUBRAMANIAN, S.; GOPALASWAMY, A. 1988.Effect of silicate materials on rice crop pests. International Rice Research Newsletter, v.13, p. 32.

TAKAHASHI, E. T.; KUMAZAWA, K.; ISHII, R.; ISHIHARA, K.; HIRATA, H (Ed.). 1984.Science of the rice uptake mode and physiological functions of silica. In: MATSUO,

TAYABI, K. & AZIZI, P. Influence of silica on rice yield and stem-borer (Chilo supremain) in Rasht/Iran 1979-1980. Pesticides, v. 18, p.20-22.

TAYABI, K.; AZIZI, P. 1984.Influence of silica on rice yield and stem-borer (Chilo supremain) in Rasht/Iran 1979-1980. Pesticides, v. 18, p. 20-22.

THOMAZINI, M. J.; THOMAZINI, A.P.B.W. 2000. A fragmentação florestal e a diversidade de insetos nas florestas tropicais úmidas. Embrapa Acre, (Embrapa Acre. Documentos, 57), Rio Branco, 21pp.

VAN EMDEN , H.F. 1966.Studies on the relations of insect and host plant. III. – a comparison of the reproduction of Brevicoryne brassicae and Myzus persicae. (Hemiptera:Aphididae) on Brussels sprout plant supplied with different rates of nitrogen and potassium. Entomologia

Experimentalis et Applicata, v.9, p.444-460.

WERNER, D.; ROTH, R. Silica metabolism. In: LÄUCHLI, A. BIELESKI, R.L (Ed.). 1983.Encyclopedia of plant physiology, New Series, Berlin: Springer-Verlag, v. 15b,p. 682-694.

WHITE, T. C. R. 1969.An index to measure weather-induced stress of trees associated with outbreaks of psyllids in Australia. Ecology, v.50, p.905-909.

WILD, A. 1988. Russel’s soil conditions and plant growth. 11 ed. London: Longman, 991p.

YOSHIDA, S. 1975.The physiology of silicon in rice. Food and Fertilizer Technology Center Taipei. Taiwan. (Technical bulletin, 25).

YOSHIDA, S.; OHNISHI, Y.; KITAGISHI, K. 1962.Histochemistry of silicon in rice plant. Soil Science and Plant Nutition, v. 8, p. 107-111.

Downloads

Publicado

2013-10-04

Edição

Seção

Artigos