Elaboração e validação da escala diagramática para avaliação da mancha branca
do milho
ARTIGO TÉCNICO
Elaboração e validação da escala diagramática para avaliação da mancha branca
do milho1
Diagrammatic scale for severity evaluation of maize white foliar spot
Gustavo MalagiI; Idalmir dos SantosII, *; Rubia Cristiani CamochenaIII; Renata
MoccellinIV
IPrograma de Pós-Graduação em Agronomia/UTFPR, Campus Pato Branco, Pato Branco-
PR, Brasil, malagi@agronomo.eng.br
IICoordenação de Agronomia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná/UTFPR,
Campus Pato Branco, Via do conhecimento, km 01, Pato Branco-PR, Brasil, 85.501-
970, idalmir@utfpr.edu.br
IIIPrograma de Pós-Graduação em Agronomia/UTFPR, Campus Pato Branco, Pato
Branco-PR, Brasil, rubia.agro@gmail.com
IVPrograma de Pós-Graduação em Agronomia/UTFPR, Campus Pato Branco, Pato
Branco-PR, Brasil, renata.moccellin@hotmail.com
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RESUMO
A correta avaliação das doenças de plantas é de fundamental importância para os
estudos epidemiológicos e para as estratégias de controle das mesmas. A escala
diagramática de doenças além de contribuir para a correta avaliação fornece um
padrão de uniformidade aos diferentes avaliadores. O objetivo deste trabalho
foi desenvolver e validar a escala diagramática para quantificação da
severidade da Mancha Branca em folhas de milho. Para a construção da escala,
utilizaram-se os limites de severidade mínima e máxima da doença observados,
sendo os níveis intermediários da escala definidos por acréscimos logarítmicos,
obedecendo a "Lei do estímulo de Weber-Fechner". A escala é composta por sete
níveis de severidade: 1,1; 2,1; 4,2; 7,9; 14,4; 25,0 e 39,7%, a qual foi
validada por dez avaliadores sem experiência na quantificação da Mancha Branca
em milho. Primeiramente, a severidade da doença foi estimada pelos dez
avaliadores sem auxílio da escala, e em seguida, com a utilização da escala
proposta, em 30 folhas de milho, com níveis de severidade heterogêneos.
Regressões lineares simples relacionando os valores das severidades reais e
severidades estimadas foram utilizadas para análise da acurácia dos
avaliadores, enquanto os coeficientes de determinação e variância dos erros
absolutos determinaram a precisão dos avaliadores. Constatou-se precisão nas
estimativas visuais de severidade da doença pelo uso da escala diagramática. A
escala diagramática proposta é adequada para estimar a severidade da Mancha
Branca em folhas de milho, sendo possível sua utilização em pesquisas
epidemiológicas.
Palavras-chave - Pantoea ananatis S. Phaeosphaeria maydis (P. Henn.). Doenças
foliares do milho.
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ABSTRACT
Precise evaluation of plant diseases is very important for epidemiology studies
and elaboration of control strategies. The diagrammatic scale of diseases
contributes for an accurate evaluation and supplies an uniform standard for
different evaluators. The objective of this work was to develop and validate a
diagrammatic scale to quantify the severity of maize white foliar spot disease.
In order to build the scale, minimum and maximum severity extremes of the
disease were set by observation, and the intermediate levels were defined by
logarithmic increment, according to "Weber-Fechner law of stimulus". The scale
is composed by seven levels of severity: 1.1; 2.1; 4.2; 7.9; 14.4; 25.0 and
39.7%, which were validated by evaluators (10) without any experience in maize
white spot disease quantification. Thirty leaves of corn with heterogeneous
levels of the disease were analyzed and the severity was estimated by the
evaluators, at first, without the scale and then, prior to that, with the
proposed scale. Simple linear regressions relating the real values of severity
and the estimated severities were used for the accuracy analysis of the
evaluators, while the coefficients of determination and variance of absolute
errors determined the precision of the evaluators. Visual estimation of
severity was precise with the use of the diagrammatic scale. The proposed
diagrammatic scale is adequate to estimate the severity of maize white foliar
spot disease, and can be used in epidemiology studies.
Key words - Pantoea ananatis S. Phaeosphaeria maydis (P. Henn.). Maize foliar
diseases.
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Introdução
O sistema atual de produção de milho demanda atenção de técnicos envolvidos na
cadeia produtiva no sentido de buscar soluções efetivas para o controle das
doenças. Casos de queda na produtividade têm sido relatados, o que reforça a
necessidade de soluções imediatas para controle destas doenças (COSTA et al.,
2009).
Atualmente, observa-se um aumento significativo na incidência de doenças sobre
milho no Brasil, fato que contribuiu para perdas de produtividade nas
principais regiões produtoras do país (JULIATTI et al., 2007). O aumento na
incidência das doenças pode ser conseqüência da expansão da área de cultivo com
plantio direto (REIS et al., 2004), de modo que a presença de resíduos
culturais no solo favorece a sobrevivência dos fitopatógenos na área, ou até
mesmo o ressurgimento de enfermidades já relatadas e/ou aparecimento de novas
(CASA et al., 2006). A justificativa desses autores para o aumento da podridão
do colmo e da espiga do milho também se enquadra para o complexo Mancha Branca,
haja vista que os possíveis agentes causais desta doença podem ser controlados
por rotação de cultura (REIS et al., 2004; ELENA et al., 2008). A Mancha Branca
é uma doença problemáticas na cultura do milho, presente nas regiões produtoras
de milho do Brasil, principalmente em plantios tardios (COSTA et al., 2009).
A doença provoca formação de manchas brancas com formatos irregulares, que sob
condições favoráveis podem levar a senescência das folhas, reduzindo o ciclo e
a produtividade, sendo a quantidade e o tamanho das lesões variáveis entre as
variedades (PACCOLA-MEIRELLES et al., 2001).
Inicialmente o agente causal da doença foi identificado no Brasil como
Sphaerulina maydis (P. Henn.) (HENNINGS, 1902) e posteriormente como
Phaeosphaeria maydis (P. Henn.) Rane, Payak & Renfro, na Índia (RANE et
al., 1965), sendo esta classificação aceita mais tarde no Brasil. Estudos
conduzidos por Fantin et al. (2002) confirmaram P. maydis como agente causal da
doença. Já Bomfeti et al. (2008), diagnosticaram a presença de células
bacterianas no interior das lesões provocadas pela doença, confirmando a
bactéria Pantoea ananatis S. como agente causal da doença. Assim, o agente
causal desta doença está em discussão pela comunidade científica e a etiologia
do mesmo ainda é desconhecida (COSTA et al., 2009).
Frente esta situação, estudos complementares que venham a confirmar de fato o
agente causal da doença, bem como o estabelecimento de métodos de controle,
devem apoiar-se em estudos epidemiológico para a obtenção de resultados
conclusivos (SPOSITO et al., 2004).
Agroceres (1996) propõe uma escala para quantificação da maioria das doenças
foliares de milho, todavia, as notas sugeridas representam percentuais de dano
das doenças, crescentes sobre a área foliar de toda planta, o que dificulta sua
utilização. A escala de Cobb, elaborada para quantificação de ferrugem do trigo
é também utilizada para quantificação de doenças foliares de milho, porém, seu
uso não garante precisão experimental na quantificação da ferrugem no milho,
tal como verificado por Pinho et al. (2000).
Em uma escala, a severidade real e os sintomas devem ser reproduzidos
respeitando os limites da visão humana, segundo lei do estímulo de Weber-
Fechner (HORSFALL; BARRAT, 1945), de modo que os sintomas da doença sejam
representados exponencialmente para que a vista humana os diferencie (AMORIM,
1995). Assim, objetivou-se com este trabalho, desenvolver uma escala
diagramática padronizada e validada para quantificação da severidade da Mancha
Branca em folhas de milho.
Material e métodos
Para a elaboração da escala, 300 folhas de híbridos Agroceres foram coletadas
aleatoriamente na área experimental da Universidade Tecnológica Federal do
Paraná - UTFPR, Campus Pato Branco, PR, em Janeiro de 2008 (safrinha).
As folhas coletadas apresentavam-se inteiras, sem rasgaduras, e com bordos bem
definidos, mostrando apenas sintomas da Mancha Branca, com lesões de tamanho e
formato variáveis, em níveis de severidade heterogêneos. As lesões de cada
folha foram exatamente copiadas em plástico transparente, sendo realizada em
seguida, a leitura da área formada pelas lesões de cada folha, bem como a área
total da lâmina foliar correspondente, a partir de um medidor de área foliar
(marca LI-COR, modelo 3100). A partir destas leituras, foi possível determinar
o percentual de área afetada (%AA) pela doença (severidade) em cada folha,
através da equação 1,
em que: AL = área lesionada (cm²) pela doença e, AFT = área foliar total (cm²),
utilizando o software Excel do pacote Microsoft Office 2007.
As lâminas foliares com valores máximos e mínimos de severidade foram
utilizadas para confecção da escala, sendo os níveis de severidade
intermediários, definidos matematicamente a partir de um acréscimo logarítmico,
respeitando-se a acuidade da visão humana de acordo com a "Lei do estímulo de
Weber e Fechner" (HORSFALL; BARRAT, 1945).
Visto o grande número de folhas coletadas inicialmente, e a heterogeneidade da
severidade da doença nestas folhas, foi possível localizar folhas com níveis de
severidade idênticos aos definidos pela escala. Desta maneira, estas folhas
foram reservadas, sendo em seguida fotografadas para concretizar a construção
da escala diagramática.
Para a validação da escala proposta, 30 folhas escolhidas aleatoriamente entre
aquelas coletadas inicialmente, tiveram o percentual de severidade da doença
avaliado por dez pessoas sem experiência na avaliação de doenças.
Primeiramente, os avaliadores analisaram as folhas sem o uso da escala
proposta, e posteriormente a mesma avaliação foi realizada com a utilização da
escala.
A precisão da escala, que mede a confiabilidade na avaliação da doença foi
quantificada pela análise da variância dos erros absolutos (severidade estimada
menos severidade real) e pelos coeficientes de determinação de regressões
lineares, considerando que quanto mais próximo de um for o coeficiente de
determinação (R2) maior seria a precisão. A acurácia, que representa o grau de
proximidade entre a estimativa média e a severidade real, foi avaliada pelo
coeficiente angular da equação linear (b) e pelo intercepto da regressão linear
(a), segundo a interseção de linhas de regressão formadas a partir do confronto
entre severidade real e estimativa de severidade tomada pelos avaliadores, de
modo que quanto mais próximo de um for o coeficiente angular (b) e mais próximo
de zero for o intercepto da regressão linear (a), maior a acurácia (MAZARO et
al., 2006). Aplicou-se o teste t aos interceptos das regressões lineares (a) e
aos coeficientes angulares das retas (b) de todos os avaliadores para verificar
se foi significativamente diferente de zero e um, respectivamente. As análises
de regressão linear e dos erros absolutos foram realizadas pelo Microsoft Excel
2007, enquanto que a significância dos parâmetros das equações foi testada pelo
software computacional R (R Development Core Team, 2010).
Resultados e discussão
Sete níveis de severidade compõem a escala diagramática proposta, 1,1; 2,1;
4,2; 7,9; 14,4; 25,0 e 39,7% (FIG._1), com severidade máxima encontrada nas
folhas 39,7%. A carência de uma escala diagramática para a avaliação da Mancha
Branca e a demanda pela comunidade científica, principalmente daquela envolvida
no melhoramento do sistema de manejo da cultura, são fatores que justificam a
escala proposta.
A utilização da escala contribui significativamente para a acurácia dos
avaliadores, uma vez que as médias de severidade estimadas estiveram próximas
aos valores reais obtidos pelo leitor de área foliar, ou seja, as linhas com
tendência de severidade estimada determinadas para cada avaliador pelo uso da
escala estiveram sempre próximas a linha de severidade real, quando comparado a
avaliação da doença sem a utilização da escala (FIG._2).
Observaram-se coeficientes angulares médios (b) das linhas de regressão de 1,29
e 0,87, respectivamente, antes e depois da utilização da escala pelos
avaliadores. Para os valores médios do intercepto das linhas de regressão (a),
obteve-se -0,20 e -0,39, respectivamente, antes e depois da utilização da
escala (TAB._1).
A escala diagramática mostrou ser também precisa, de acordo com os coeficientes
de determinação observados. Os coeficientes de determinação obtidos pelos
avaliadores sem o uso da escala variaram de 0,53 a 0,77, com média de 0,60,
enquanto que pela utilização da escala os coeficientes aumentaram, variando de
0,56 a 0,83, com média de 0,71 (TAB. 1).
Em relação aos erros absolutos (severidade estimada menos severidade real), a
utilização da escala contribuiu para que os avaliadores apresentassem menor
tendência de superestimar ou subestimar os valores de severidade, em relação
aos valores de severidade real (FIG._3) Assim, sem a utilização da escala as
estimativas refletiram erros absolutos que variaram de + 13,94 a -4,04, e o uso
da escala refletiram erros absolutos que variaram de + 4,5 a -3,47 (FIG._4).
A proximidade dos valores de severidade estimada pelos avaliadores com os
valores de severidade real indica a acuracidade quando se utiliza a escala
proposta, de acordo com Camochena et al. (2008). Os valores médios observados
pela utilização da escala pelos avaliadores, para os coeficientes angulares (b)
que passou a ser próximo do valor 1 (um), e os valores médios do intercepto das
linhas de regressão (a) que passou a ficar próximo do valor 0 (zero), confirmam
a acuracidade de acordo com Mazaro et al. (2006). Embora os valores dos
coeficientes angulares de todos os avaliadores após a utilização da escala
tenham diferidos significativamente de 1, indicando a presença de desvios
sistemáticos durante a validação da escala (GOMES et al., 2004), isso não
comprometeu a precisão dos avaliadores como relatado anteriormente.
Os índices obtidos pelos erros absolutos (resíduos) podem ser considerados
adequados, uma vez que permaneceram dentro dos valores aceitáveis (-10 a +10),
de acordo com os critérios adotados por softwares computacionais voltados ao
treinamento da quantificação de doenças, como o Distrain e o Disease.Pro
(MARTINS et al., 2004). Ainda, verificou-se que o uso da escala contribuiu para
que o coeficiente de determinação médio aumentasse de 0,65 para 0,78, o que
demonstra a precisão desta, uma vez que o coeficiente passou a estar próximo do
valor 1 (um), considerado ideal (MAZARO et al., 2006).
Conclusões
1. O emprego da escala diagramática para avaliação da severidade da Mancha
Branca permite quantificar com precisão os sintomas da doença em milho;
2. Sua utilização em estudos epidemiológicos proporcionará informações mais
concisas sobre este patossistema. A escala para avaliação da severidade desta
doença se apresenta como uma ferramenta, necessária para estudos que visam
compreender a Mancha Branca sob a influência de fatores ambientais, níveis de
resistência dos hospedeiros e a eficiência dos demais métodos de controle.
