Multi-site fungicides associated with DMIs and QoIs: a new strategy to control asian soybean rust

Abstract

Asian soybean rust (ASR), caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, since it was first reported in Brazil, has been the subject of studies regarding the use of fungicides to its control. However, due to the indiscriminate use of this products, especially from the DMIs ("demethylation inhibitors") and QoIs ("Quinone outside inhibitor") groups, also known respectively as triazoles and strobilurins, resistance reports are increasingly common nowadays. In order to study new strategies for chemical control of ASR, experiments were conducted in laboratory, greenhouse and field to evaluate the effect of fungicides belonging to the DMIs and QoIs groups associated with multi-site fungicides. Experiments were carried out at laboratory and greenhouse in order to study the systemic and translaminar effect of triazoles (Epoxiconazole, Cyproconazole, Prothioconazole, Flutriafol and Tebuconazole) and Strobilurins (Pyraclostrobin and Trifloxystrobin), and for the experiment in greenhouse were mixed these lasts with multi-site fungicides like (Mancozeb and Chlorothalonil). Based on the results obtained in the laboratory and greenhouse, field trial experiments were conducted to evaluate the effect of fungicides compounded with triazole like Epoxiconazole and Cyproconazole, and strobilurins like Pyraclostrobin and Azoxystrobin with Mancozeb, Metiram and Chlorothalonil. ASR was assessed by the severity using a diagrammatic scale and the data were integrated to calculate the area under the disease progress curve (AUDPC). Besides the evaluation of disease, it was determined grain yield (kg/ha) for each plot. The bioassay conducted in the laboratory and greenhouse showed that the fungicide treatments obtained a minimum efficacy of 92 % against ASR, compared to the control. The field trials showed that all combinations of fungicides used were effective to control ASR and promoted greater yield gain compared to the control. Analyzing the effectiveness to control ASR in the lower, medium and upper part of the canopy, showed that application of Expoxiconazole with Pyraclostrobin, and Cyproconazole with Azoxystrobin reduced ASR (lower, medium and upper) and leaf fall (%), and increased yield gain (kg/ha). It was observed that the incidence of the ASR differed between the canopy parts. The severity increased from lower to the upper part. It was evidenced in this work, that the application of DMI, QoI and multi-site fungicides in association promoted effectively the disease reduction, increased yield and avoided the leaf fall. The use of commercial formulation fungicides with high risk of resistance (DMI and QoI) combined to low risk ones (multi-site) could be a new strategy for the management of the ASR at short and long term. Furthermore, due to the residual effect and protective of multi-site fungicides like Mancozeb, Chlorothalonil and Metiram, can promote higher longevity of DMI and QoI molecules and reduce the number of application of systemic fungicides.

A ferrugem asiática da soja, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, desde que foi relatada pela primeira vez no Brasil, tem sido alvo de estudos quanto ao emprego de fungicidas para seu controle. Entretanto, devido ao uso indiscriminado destes produtos, em especial provenientes do grupo DMI (“Demethylation inhibitor”) e QoI (“Quinone outside inhibitor”), também conhecidos respectivamente como triazóis e estrubirulinas, relatos de resistência estão cada vez mais comuns atualmente. Com intuito de estudar novas estratégias para o controle químico da ferrugem, experimentos foram conduzidos a nível de laboratório, casa-de-vegetação e campo para avaliar o efeito da associação de fungicidas pertencentes ao grupos dos DMIs e QoIs com fungicidas de múlti-sítios. Os experimentos realizados a nível de laboratório e casa-de-vegetação estudaram o efeito sistêmico e translaminar de diferentes fungicidas comerciais à base de triazóis (Epoxiconazol, Ciproconazol, Protioconazol, Flutriafol e Tebuconazol) e estrubirulinas (Piraclostrobina e Trifloxistrobina), sendo que para o experimento em casa-vegetação foi adicionado diferentes fungicidas multi-sítios (Mancozebe e Chlorothalonil), Com base nos resultados obtidos em laboratório e em casa-de-vegetação, foram realizados experimentos a nível de campo para avaliar o efeito de fungicidas à base dos triazóis; Epoxiconazol e Ciproconazol, e das estrubirulinas Piraclostrobina e Azoxistrobina, em associação com Mancozebe, Metiram e Chlorothalonil. A ferrugem asiática foi avaliada por médio da severidade com auxílio de escala diagramática e os dados obtidos foram integrados para calcular a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). Além da avaliação de doença, foi determinado rendimento de grãos (kg/ha) de cada parcela. O bioensaio realizado no laboratório e estufa mostraram que os tratamentos fungicidas utilizados obtiveram uma eficiência mínima de controle da ferrugem asiática da soja de 92 %, comparado com a testemunha. Ensaios de campo, demonstraram que todas as combinações fungicidas empregadas foram eficazes para controlar a ferrugem asiática e consequentemente favorecer um maior ganho de produtividade em comparação com a testemunha. Ao analisar a eficácia de controle da ferrugem asiática nos terços inferior, médio e superior, mostrou que a aplicação de Expoxiconazole com piraclostrobina e Ciproconazol com azoxistrobina reduz ASR (inferior, médio e superior) a queda de folha (%), e aumento no rendimento (kg/ha). Observou-se que a incidência do ASR diferiu entre as partes de dossel. A gravidade aumentou de inferior para a parte superior Ficou evidenciado nesse trabalho, que a aplicação das misturas entre DMI, QoI e multi- sítios promoveu de forma eficaz a redução da doença, propiciou ganho de produtividade e evitou a desfolha das plantas. O emprego de misturas que combinam fungicidas com alto risco de resistência (DMI e QoI) com fungicidas de baixo risco (multi-sítios) podem ser uma nova estratégia para o manejo da ferrugem a curto e a longo prazo. Além disso, em função do efeito residual e protetor de fungicidas multi-sítios promover maior longevidade de moléculas e redução do número de aplicação de fungicidas sistêmicos do grupo dos DMI e QoI.