RESUMO As inoculações em plantas com mix de microrganismos benéficos podem melhorar significativamente o crescimento dessas e contribuir para uma agricultura sustentável. Entretanto, ainda existem questionamentos se inoculações em mix poderiam proporcionar resultados ainda melhores do que na forma isolada, sendo necessários estudos adicionais. Desta forma, objetivou-se avaliar os efeitos de microrganismos benéficos no desempenho da cultura do arroz de terras altas, em experimento conduzido em casa de vegetação, usando delineamento inteiramente casualizado, com três repetições e 26 tratamentos, que consistiram da inoculação de microrganismos isolados ou em mix de Bacillus sp., Serratia sp., Azospirillum sp., Bacillus spp., Azospirillum brasilense (Ab-V5) e um pool de Trichoderma asperellum, além do tratamento controle (sem aplicação de microrganismos). Os microrganismos afetaram significativamente as trocas gasosas, produção de biomassa e teor de nutrientes em plantas de arroz de terras altas. Os tratamentos mix BRM32114 + pool de T. asperellum, e Ab-V5 + pool de T. asperellum, foram mais efetivos, com destaque para as variáveis de trocas gasosas e teor de nutrientes. O tratamento mix 1301 + Ab-V5, apresentou maiores médias para produção de biomassa, com diferença significativa em relação ao tratamento controle.

ABSTRACT Inoculating plants with a mix of beneficial microorganisms can significantly improve plant growth and contribute to sustainable agriculture. However, it is unclear if mixed inoculations of microorganisms provide better results than inoculations of a single beneficial microorganism. Thus, the objective of this study was to evaluate the effects of beneficial microorganisms on the performance of upland rice in a greenhouse experiment using a completely randomized design with three repetitions and 26 treatments. The treatments consisted of inoculations of Bacillus sp. (BRM32110), Serratia sp. (BRM32114), Azospirillum sp. (1381), Bacillus sp. (1301), A. brasilense (Ab-V5) and a pool of Trichoderma asperellum in isolation or in a mixture in addition to a control treatment (without application of microorganisms). Microorganisms significantly affected gas exchange, biomass production and nutrient accumulation in upland rice plants. The mixed treatments of BRM32114 + pool of T. asperellum and Ab-V5 + pool of T. asperellum were more effective than the other treatments, with improved gas exchange variables and nutrient concentration. The 1301 + Ab-V5 mixed treatment showed higher averages for biomass production than the other treatments, and these values were significantly different from those of the control treatment.

Epicoccum sp. showed in vitro antagonism to the rice pathogens Magnaporthe oryzae, Rhizoctonia solani, Sarocladium oryzae, Monographella albescens and Cochliobolus miyabeanus in dual culture. The colony growth of the rice blast fungus, M. oryzae, was reduced by 42.50%. The lethal doses (LD50) determined based on probit-log dosage response curves at 3 and 6 hours after germination were 393.0 and 326.6 ppm, respectively. The crude extract (600 ppm) reduced appressorial formation by 95.68%. A greenhouse experiment comparing the relative efficiency of conidial suspension and crude extract of Epicoccum sp. in the suppression of leaf blast showed no statistical difference between both application methods. However, the crude extract of Epicoccum sp. (4000 ppm) 48 hours before the application of M. oryzae induced resistance and suppressed leaf blast by 97.6%. Scanning electron microscopy of rice leaves inoculated with crude extract of Epicoccum sp. and challenged with M. oryzae showed appressorial deformation on penetration phase. Peroxidase and β-1,3-glucanase activities increased in plants sprayed with crude extract of Epicoccum sp., 24 hours after the application of the challenger. PAL as well as chitinase activities increased 72 hours after challenge inoculation. Epicoccum sp. was shown to be a potential antagonist and inducer of resistance against M. oryzae.

A brusone (Magnaporthe oryzae) é um dos principais fatores limitantes da produtividade do arroz de terras altas no Brasil. A época de plantio e o nível de adubação nitrogenada determinam o grau de severidade da brusone nas panículas. Foi realizado um experimento de campo com a cultivar BRS Bonança, visando determinar a relação entre o conteúdo de clorofila nas folhas superiores e a severidade de brusone nas panículas. O delineamento experimental foi blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas com três repetições. Os tratamentos consistiram de 12 épocas de plantios em intervalos semanais e cinco níveis de nitrogênio (0, 30, 60, 120 e 240 kg ha-1 de N). As leituras do teor de clorofila foram feitas na folha bandeira com um clorofilômetro. A brusone nas panículas aumentou significativamente com o aumento dos níveis de N. Houve correlação significativa e positiva entre os níveis de N e o conteúdo de clorofila na folha bandeira (r=0,98; p < 0,01). A relação entre a severidade de brusone nas panículas e o teor de clorofila foi linear e positiva (r= 0,99; p < 0,01). Estes resultados mostram que o teor de clorofila pode ser incluído como variável independente no desenvolvimento de modelo matemático para a previsão de brusone nas panículas.

Rice blast (Magnaporthe oryzae) is the most important yield limiting factor of upland rice in Brazil. The nitrogen application rate and planting date determine the level of panicle blast severity. A field experiment was conducted with the cultivar BRS Bonança to establish the relationship between chlorophyll content in leaves and panicle blast severity. The layout was a randomized split plot design with three replications. The treatments included 12 planting dates at weekly intervals and five rates of nitrogen (0, 30, 60, 120 and 240 kg ha-1 of N). The chlorophyll content was measured on flag leaf with a chlorophyll meter. Panicle blast severity increased significantly with the increase in nitrogen fertilization. The correlation between nitrogen rate and chlorophyll content in flag leaf was positive and significant (r=0.98; p < 0.01). The relationship between panicle blast severity and chlorophyll content was linear and positive (r= 0.99; p < 0.01). The chlorophyll content in the flag leaf can be included as independent variable in the development of a mathematical model for panicle blast forecasting.

A resistência a doenças pode ser induzida em plantas tanto por agentes abióticos como por agentes bióticos, por exemplo isolados avirulentos de patógenos. No presente trabalho objetivou-se determinar a concentração de um isolado avirulento (indutor) e o período necessário para induzir resistência em folhas de arroz a um isolado virulento de M. oryzae. Em casa de vegetação, plantas com 18 dias das cultivares Metica-1 e Cica-8 foram pulverizadas com um isolado indutor de resistência, nas concentrações de 0, 10(5), 3x10(5) e 6x10(5) conídios.mL-1 em períodos que antecederam a inoculação do isolado virulento de 24, 48 e 72 horas. A indução da resistência manifestou-se na redução da área foliar afetada e no tipo de lesão. O grau de indução de resistência foi maior na cultivar Metica-1 do que na cultivar Cica-8, em relação a suas respectivas testemunhas. A indução da resistência em Cica-8 foi superior quando o indutor foi aplicado 48 horas antes da aplicação do isolado virulento nas concentrações de 6x10(5) e 3x10(5) conídios.mL-1. Por outro lado, a indução de resistência em Metica-1 foi significativamente maior em todas as concentrações e períodos de aplicações do indutor quando comparados com a testemunha, mas não houve diferença entre os tratamentos de indução.

The induction of disease resistance can be activated in plants with biotic and abiotic agents such as avirulent isolates of pathogens. The objective of this investigation was to determine the concentration of inducer isolate and the time required between the inoculation with inducer (avirulent isolate) and virulent isolate of Magnaporthe oryzae, for the induction of resistance in rice leaves. Eighteen-day-old plants of rice cultivars Metica-1 and Cica-8 were sprayed in a greenhouse with an avirulent isolate utilized as inducer, at the concentrations of 0, 10(5), 3x10(5) and 6x10(5) conidia mL-1; sprayed 24, 48, and 72 hours prior to inoculation with virulent isolate. The induction of resistance was manifested in the reduction of leaf area affected and lesion type. The degree of induced resistance was greater in cultivar Metica-1 than in cultivar Cica-8 in relation to respective controls. The induction of resistance was superior in Cica-8 in treatments where inducers were applied 48 hours prior to inoculation with the virulent isolate, at concentrations of 6x10(5) and 3x10(5) conidia mL-1. On the other hand, the induction in Metica-1 was significantly higher in relation to control, at all concentrations and all periods of application of the inducer, and did not show differences between treatments.

A diversidade fenotípica de Magnaporthe grisea foi avaliada baseada em amostras de folhas com brusone coletadas de oito lavouras de arroz, 'Primavera' e 'Bonança', durante os anos de 2001/2002 e 2002/2003, no Estado de Goiás. O número de isolados de M. grisea, em cada lavoura, utilizado para teste de virulência variou de 28 a 47. Foram utilizados três diferentes índices baseados no tipo de reação em oito diferenciadoras internacionais e oito diferenciadoras brasileiras. A diversidade fenotípica das subpopulações de M. grisea de 'Primavera' e 'Bonança' foi semelhante pelos índices de Shannon, Simpson e Gleason. O índice de Simpson foi mais sensível do que Shannon e Gleason quanto ao número de patótipo e desvio padrão da freqüência utilizando diferenciadoras brasileiras. Entretanto, o índice de Gleason foi melhor quanto ao número de patótipos e desvio padrão da freqüência, considerando as diferenciadoras internacionais. O tamanho da amostra não influenciou significativamente os índices de diversidade. Os dois conjuntos de diferenciadoras utilizados nesse estudo evidenciaram diversidade fenotípica de diferentes maneiras em todas as oito subpopulações analisadas. A diversidade fenotípica, determinada pelas diferenciadoras brasileiras foi menor nas lavouras de 'Primavera' do que em 'Bonança', independente do índice, ano e local. Considerando as diferenciadoras brasileiras, as quatro subpopulações de 'Primavera' não mostraram distribuição uniforme, predominando apenas um patótipo nas subpopulações. A distribuição uniforme de patótipos foi observada em três subpopulações de 'Bonança'. A diversidade de patótipos de M. grisea foi determinada com maior precisão combinando as diferenciadoras brasileiras e o índice de Simpson.

The phenotypic diversity of Magnaporthe grisea was evaluated based on leaf samples with blast lesions collected from eight commercial fields of the upland rice cultivars 'BRS Primavera' and 'BRS Bonança', during the growing seasons of 2001/2002 and 2002/2003, in Goias State. The number of M. grisea isolates from each field utilized for virulence testing varied from 28 to 47. Three different indices were used based on reaction type in the eight standard international differentials and eight Brazilian differentials. The M. grisea subpopulations of ´Primavera' and 'Bonança', as measured by Simpson, Shannon and Gleason indices, showed similar phenotypic diversities. The Simpson index was more sensitive relation than those of Shannon and Gleason for pathotype number and standard deviation utilizing Brazilian differentials. However, the Gleason index was sensitive to standard deviation for international differentials. The sample size did not significantly influence the diversity index. The two sets of differential cultivars used in this study distinguished phenotypic diversity in different ways in all of the eight subpopulations analyzed. The phenotypic diversity determined based on eight differential Brazilian cultivars was lower in commercial rice fields of 'Primavera' than in the fields of 'Bonança,' independent of the diversity index utilized, year and location. Considering the Brazilian differentials, the four subpopulations of 'BRS Primavera' did not show evenness in distribution and only one pathotype dominated in the populations. The even distribution of pathotype was observed in three subpopulations of 'BRS Bonança'. The pathotype diversity of M. grisea was determined with more precision using Brazilian differentials and Simpson index.

A diversidade fenotípica e genética de Pyricularia grisea foi avaliada em uma amostra de 77 isolados coletados das cultivares de arroz de terras altas Maravilha e Primavera. Isolados que apresentaram reações compatíveis em cv. Primavera foram incompatíveis em cv.Maravilha e vice versa, com exceção de seis isolados que foram compatíveis nas duas cultivares. A virulência de isolados provenientes da cv. Maravilha, em 32 genótipos de arroz foi significativamente maior (t = 9,09; p < 0,0001) que dos isolados da cv. Primavera. O fenograma construído a partir dos dados fenotípicos mostrou dois grupos, um constituído principalmente por isolados da cv. Primavera (97,6%) e outro de isolados da cv. Maravilha (91,17%). A análise de rep-PCR dos isolados, utilizando os primers Pot2., revelou dois grupos distintos. A similaridade média dos isolados da cv. Primavera dentro de grupo foi maior do que a similaridade média dos isolados da cv. Maravilha (t = 5,37; p < 0,0001). Observou-se uma correspondência entre a análise de agrupamento baseada em PCR e virulência fenotípica (r = 0,48; p <0,011). Os resultados mostraram ainda uma alta especificidade de isolados de P. grisea para cada cultivar e baixa variação fenotípica e genética.

The phenotypic and genetic diversity of 77 isolates of Pyricularia grisea collected from two upland rice cultivars, Maravilha and Primavera, was studied. Isolates exhibiting compatible reaction to cv.Primavera were incompatible to cv.Maravilha and vice versa, with the exception of six isolates that were compatible to both cultivars. The virulence of isolates from cv. Maravilha on 32 test genotypes of rice was significantly higher (t = 9.09, p < 0.0001) than the isolates from cv.Primavera. A phenogram constructed from virulence data showed two main groups, one constituted mainly of isolates from cv.Primavera (97.6%) and the other of isolates from cv.Maravilha (91.17%). Rep-PCR analysis of isolates using two primers designed from sequences of Pot2 showed that isolates could be clustered broadly into two groups. The average similarity within a cluster of isolates from cv.Primavera was significantly greater than the average similarity among the isolates of cv.Maravilha (t = 5.37, p < 0.0001). There was close correspondence between clusters based on PCR and virulence data (r = 0.48, p < 0.011). The results showed that isolates of P. grisea were cultivar specific and had low phenotypic and genetic diversity.

Foi analisado o padrão de virulência de isolados de Pyricularia grisea provenientes de lavouras de arroz (Oryza sativa) de terras altas das cultivares 'Primavera' e 'BRS Bonança'. Foram testados, em casa de vegetação, 170 e 139 isolados monospóricos virulentos às cultivares Primavera e BRS Bonança, respectivamente, coletados de oito lavouras, durante dois anos, 2001 e 2003, em seis cultivares recentemente lançadas. Foram observadas diferenças no padrão de virulência nas populações de 'Primavera' e 'BRS Bonança'. Isolados virulentos para novas cultivares foram comuns nas lavouras na ausência de aloinfecção. A freqüência de virulência de isolados de P. grisea coletados de 'Primavera' foi alta em ordem decrescente para as cultivares 'BRS Vencedora', 'BRS Colosso', 'BRS Liderança', 'BRS Soberana', 'BRS Curinga' e 'BRS Talento'. Por outro lado, na população do fungo da cultivar BRS Bonança, a freqüência de virulência foi alta em 'BRS Talento', seguido pela 'BRS Curinga', 'BRS Vencedora', 'BRS Liderança', 'BRS Colosso' e 'BRS Soberana'. Entre isolados coletados da cutivar Primavera, a virulência para 'BRS Talento' foi encontrada em baixa freqüência; porém foi freqüente para isolados coletados da cultivar BRS Bonança. As seis cultivares melhoradas permitiram estabelecer diferenças importantes em virulência nas populações do patógeno, que podem ser usadas na seleção de linhagens resistentes no melhoramento para esta característica.

The virulence pattern of the isolates of Pyricularia grisea from commercial fields of the upland rice (Oryza sativa) cultivars 'Primavera' and 'BRS Bonança' was analyzed. A hundred and seventy monoconidial isolates of the pathogen virulent to 'Primavera' and 139 to 'BRS Bonança' collected from eight fields, during two years (2001-2003) were tested, under greenhouse conditions, on six newly released rice cultivars. Differences in virulence pattern were observed in pathogenic populations of 'Primavera' and 'BRS Bonança'. Isolates with virulence to improved cultivars were common in samples from farmers' fields in the absence of aloinfection. The virulence frequency of P. grisea isolates collected from 'Primavera'' to cultivars 'BRS Vencedora', 'BRS Colosso', 'BRS Liderança', 'BRS Soberana', 'BRS Curinga' and 'BRS Talento', was high in descending order. On the other hand, in the fungus population of 'BRS BRS Bonança' virulence frequency was high in 'BRS Talento', followed by 'BRS Curinga', 'BRS Vencedora', 'BRS Liderança', 'BRS Colosso' and 'BRS Soberana'. While virulence to 'BRS Talento' was rare among isolates from 'Primavera', it was most frequent in isolates of 'BRS Bonança'. The six improved rice cultivars permitted to differentiating agriculturally important virulences in the pathogen population which can be utilized in selecting breeding lines for specific resistance, in rice blast improvement program.

Foi estudada a liberação de conídios de Pyricularia grisea no plantio convencional (PC) e direto (PD) de arroz (Oryza sativa) de terras altas, nas fases de desenvolvimento vegetativo e emissão de panículas nos experimentos de campo realizados em dois anos (1998/2000). As coletas de conídios de P. grisea foram realizadas com as armadilhas volumétricas Rotorod sampler. Objetivando quantificar os conídios viáveis e com potencial para causar infecção em folhas novas foram também utilizadas bandejas com plantas de arroz com 25 dias de idade das cultivares Carajás e Primavera expostas no campo, como armadilhas vivas. Na safra 1998/1999, o número de conídios de P. grisea aumentou linearmente com o tempo, entre o estádio de grão pastoso e maduro. Na safra de 1999/2000, a quantidade de conídios coletada aumentou de maneira exponencial, iniciando ao final do estádio emborrachamento até na fase de grão semi-maduro. O número de conídios coletados com a armadilha volumétrica diminuiu exponencialmente com o aumento da precipitação pluviométrica, assim como, reduziu a severidade da brusone nas plantas da armadilha viva tanto para a cultivar Carajás como para Primavera. A produção e a liberação de conídios foi menor no plantio direto tanto na fase vegetativa como durante o enchimento dos grãos nas panículas.

The conidial release of Pyricularia grisea in upland rice (Oryza sativa) in vegetative and panicle developmental phases was studied in field experiments, under both conventional planting and direct drilling methods, over a period of two years (1998/2000). The conidia of P. grisea were collected with a volumetric Rotorod spore sampler. For quantifying viable conidia that posseses potential for causing infection in new leaves, plastic trays containing 25-day old rice plants of cultivars Carajas and Primavera were exposed in the field as live spore traps. The increase in conidial production and release was linear with time from dough to mature growth stages, during the 1998/99 rice growing season. In 1999/2000, the quantity of conidia increased exponentially starting from terminal booting until semimature growth stages. The number of conidia colleted with the volumetric spore sampler decreased in an exponential manner with an increase in the amount of rainfall, with reduction of leaf blast severity in live traps in cultivars Carajas and Primavera. Conidial production and release was lower under direct drilling than in the conventional method of planting in both the vegetative and grain formation phases of panicle.

Foram estudados o progresso da brusone (Pyricularia grisea) e o conteúdo de clorofila nas folhas em experimentos de campo, com arroz (Oryza sativa) de terras altas, nos sistemas de plantio direto (PD) e convencional (PC), durante as safras de 1998/1999 e 1999/2000. As taxas aparente de infecção da brusone nas folhas na primeira safra no PC e no PD formam de b = 0,099 (r = 0,97**) e de b = 0,066(r = 0,90**), respectivamente. Na segunda safra foram de b = 0,054(r = 0,99**) no PC e no PD de b = 0,055(r = 0,99**). Entretanto as taxas de progresso da brusone nas folhas não diferiram estatisticamente nos dois sistemas de plantio. Foi observada uma relação linear, positiva e significativa entre conteúdo de clorofila e a severidade da brusone nas folhas.

The disease progress of leaf blast (Pyricularia grisea) and chlorophyll leaf content in upland rice (Oryza sativa) were studied under direct drilling (DD) and conventional drilling (CD), in field experiments during 1998/1999 and 1999/2000. The apparent infection rates of leaf blast for CD and DD were b = 0.099 (r = 0,97**) and b = 0.666 (r = 0,90**) respectively, in the first growing season. In the second season, the rates for CD and DD were b = 0.054 (r = 0,99**) and b = 0.05 (r = 0,99**). However, there was no significant difference in the rates of leaf blast progress in these two tillage systems. A linear, positive and significant relationship was observed between the chlorophyll content of the leaf and leaf blast severity.