Climate change and plant diseases

Human activities are altering greenhouse gas concentrations in the atmosphere and causing global climate change. In the near future, there will certainly be changes in the Brazilian phytosanitary scenario attributed to global climate change. The impacts of climate change can be positive, negative or neutral, since these changes can decrease, increase or have no impact on diseases, depending on each region or period. These impacts will also be observed on plants and other organisms as well as on other agroecosystem components. However, these impacts are not easily determined, and consequently, specialists from several areas must go beyond their disciplinary boundaries and placing the climate change impacts in a broader context. This review focuses on the discussion of different aspects related to the effects of climate change on plant diseases. On the geographical and temporal distribution of diseases, a historical context is presented and recent studies using data of forecast models of future climate associated with disease simulation models are discussed in order to predict the distribution in future climate scenarios. Predicted future disease scenarios for some crops in Brazil are shown. On the effects of increasing concentrations of atmospheric CO2 and other gases, important aspects are discussed of how diseases change under altered atmospheric gases conditions in the future. The consequences of these changes on the chemical and biological control of plant diseases are also discussed.

As atividades antrópicas estão alterando as concentrações de gases de efeito estufa da atmosfera e causando mudanças no clima do planeta. Certamente, num futuro próximo, devido às mudanças climáticas globais, ocorrerão modificações no cenário fitossanitário brasileiro. Os impactos podem ser positivos, negativos ou neutros, pois as mudanças podem diminuir, aumentar ou não ter efeito sobre as doenças, em cada região ou época. Esses impactos também serão observados sobre as plantas e outros organismos, além de outros componentes do agroecossistema. Porém, esses impactos não são facilmente determinados e, desta forma, os especialistas das diferentes áreas precisam ir além de suas disciplinas e abordar os impactos das mudanças climáticas em um contexto mais amplo. Nessa revisão são discutidos os aspectos relacionados com os efeitos das mudanças climáticas sobre as doenças de plantas. Na distribuição geográfica e temporal das doenças, um contexto histórico é apresentado, incluindo estudos recentes utilizando dados de modelos de previsão do clima futuro associados com modelos de simulação da doença a fim de predizer a distribuição nos cenários climáticos futuros. Também são apresentados os cenários futuros de previsão de doenças de algumas culturas no Brasil. Sobre os efeitos do aumento da concentração de CO2 atmosférico e outros gases são discutidos importantes aspectos do comportamento das doenças sujeitas às condições alteradas de gases atmosféricos no futuro. As conseqüências dessas alterações sobre o controle químico e biológico das doenças de plantas também são discutidas.

Climate change and plant diseases

Human activities are altering greenhouse gas concentrations in the atmosphere and causing global climate change. In the near future, there will certainly be changes in the Brazilian phytosanitary scenario attributed to global climate change. The impacts of climate change can be positive, negative or neutral, since these changes can decrease, increase or have no impact on diseases, depending on each region or period. These impacts will also be observed on plants and other organisms as well as on other agroecosystem components. However, these impacts are not easily determined, and consequently, specialists from several areas must go beyond their disciplinary boundaries and placing the climate change impacts in a broader context. This review focuses on the discussion of different aspects related to the effects of climate change on plant diseases. On the geographical and temporal distribution of diseases, a historical context is presented and recent studies using data of forecast models of future climate associated with disease simulation models are discussed in order to predict the distribution in future climate scenarios. Predicted future disease scenarios for some crops in Brazil are shown. On the effects of increasing concentrations of atmospheric CO2 and other gases, important aspects are discussed of how diseases change under altered atmospheric gases conditions in the future. The consequences of these changes on the chemical and biological control of plant diseases are also discussed.

As atividades antrópicas estão alterando as concentrações de gases de efeito estufa da atmosfera e causando mudanças no clima do planeta. Certamente, num futuro próximo, devido às mudanças climáticas globais, ocorrerão modificações no cenário fitossanitário brasileiro. Os impactos podem ser positivos, negativos ou neutros, pois as mudanças podem diminuir, aumentar ou não ter efeito sobre as doenças, em cada região ou época. Esses impactos também serão observados sobre as plantas e outros organismos, além de outros componentes do agroecossistema. Porém, esses impactos não são facilmente determinados e, desta forma, os especialistas das diferentes áreas precisam ir além de suas disciplinas e abordar os impactos das mudanças climáticas em um contexto mais amplo. Nessa revisão são discutidos os aspectos relacionados com os efeitos das mudanças climáticas sobre as doenças de plantas. Na distribuição geográfica e temporal das doenças, um contexto histórico é apresentado, incluindo estudos recentes utilizando dados de modelos de previsão do clima futuro associados com modelos de simulação da doença a fim de predizer a distribuição nos cenários climáticos futuros. Também são apresentados os cenários futuros de previsão de doenças de algumas culturas no Brasil. Sobre os efeitos do aumento da concentração de CO2 atmosférico e outros gases são discutidos importantes aspectos do comportamento das doenças sujeitas às condições alteradas de gases atmosféricos no futuro. As conseqüências dessas alterações sobre o controle químico e biológico das doenças de plantas também são discutidas.

Spatial and temporal variability of leaf wetness duration in the State of São Paulo, Brazil

One of the main factors influencing the occurrence of plant diseases is the leaf wetness duration (LWD). However, this climatic parameter is not generally and systematically recorded at meteorological stations, and the alternative to obtain an estimate for LWD is the use of mathematical models. The objective of this study was to estimate LWD for the State of São Paulo, on the basis of the number of hours with relative humidity equal to or higher than 90%, and also plot them on a map with help of the Geographical Information System (GIS) tool. Using daily relative humidity data from ten meteorological stations of the State, for six years, adjustment equations were obtained for different LWD periods (hours day-1) (R² from 0.58 to 0.81) and of number of days (ND) per month with LWD for a period equal to or higher than ten consecutive hours (R² from 0.57 to 0.75), both as functions of the mean relative humidity. The mean LWD and the mean ND varied among the different regions of the State and different periods of the year. The smallest estimated values of mean annual LWD and ND were observed for the west region of the State, and the highest values for the coastal region.

A duração do período de molhamento (DPM) foliar é um dos principais fatores para a ocorrência de doenças de planta. No entanto, esse parâmetro climático não é geralmente registrado sistematicamente nas estações meteorológicas, tendo-se como alternativa estimar a DPM por meio de modelos matemáticos. Este trabalho teve como objetivo estimar a DPM para o estado de São Paulo, baseando-se no número de horas com umidade relativa igual ou superior a 90%, e também espacializá-la utilizando as ferramentas de Sistema de Informações Geográficas (SIG). Utilizando resultados diários de umidade relativa de dez estações meteorológicas do estado, de seis anos, foram obtidas para diferentes períodos as equações de ajuste de DPM (horas dia-1) (R² de 0,58 a 0,81) e de número de dias (ND) ao mês com DPM por um período igual ou superior a dez horas consecutivas (R² de 0,57 a 0,75), ambas em função da umidade relativa média. A DPM média e ND média variaram entre as regiões do estado e nos períodos do ano. Os menores valores estimados de DPM e de ND médias anuais foram observados na região oeste do estado e os maiores valores na região litorânea.

Climatic risk of grape downy mildew (Plasmopara viticola) for the State of São Paulo, Brazil

Viticulture in Brazil has been growing in importance in recent years. In the State of São Paulo, a significant percentage of the production is basically destined to in natura consumption and, more recently, much effort has been made by institutions to revitalize the viticulture in the State. Among fungal diseases, the downy mildew (Plasmopara viticola) is one of the main diseases affecting this crop in Brazil, with extreme damage effects on its production. The objective of this study was to estimate the incidence of the downy mildew on grape under the climatic conditions of the State of São Paulo, based on a mathematical model and using Geographical Information System - GIS tools. The study considered the months from September to April, a period in which the downy mildew can affect grapevines under development. Mean temperature and relative humidity were the basic weather data entered in the GIS database. Leaf wetness duration was estimated from relative humidity measurements. Climatic data entered in the GIS were used to calculate and produce maps depicting the severity of the grape downy mildew, through the application of a disease model. Three cities were evaluated (Jales, Jundiaí, and São Miguel Arcanjo), since they represent the main vineyard centers in the State. The adopted methodology permitted quantifying the severity of the grape downy mildew not only in spatial terms, identifying the variability among the different regions of the State, but also in temporal terms, along the months, making an adequate distinction of the studied cities.

A viticultura brasileira tem apresentado importância crescente nos últimos anos. Em São Paulo, a expressiva produção é destinada basicamente ao consumo in natura e, mais recentemente, podem ser observados esforços de diversas instituições no sentido de revitalizar a viticultura no estado. O míldio (Plasmopara viticola) é uma das principais doenças da cultura no Brasil, com efeitos extremamente danosos à sua produção. No presente trabalho foi estimada a severidade do míldio da videira nas condições climáticas do estado de São Paulo, com base num modelo de estimativa da doença e empregando-se um Sistema de Informações Geográficas - SIG. O estudo considerou os meses de setembro a abril, período em que a doença pode afetar as videiras em desenvolvimento. Os valores básicos de entrada no banco de dados do SIG foram temperatura média e umidade relativa. A duração do período de molhamento foliar foi estimada a partir dos dados de umidade relativa. Com os dados climáticos organizados no SIG, foram calculados e produzidos os mapas de severidade do míldio da videira, aplicando-se o modelo de estimativa. Também foram avaliados três municípios (Jales, Jundiaí e São Miguel Arcanjo), representativos de importantes pólos vitícolas do estado. O método possibilitou caracterizar de forma quantitativa a severidade do míldio da videira, tanto espacialmente, entre as regiões do estado, como temporalmente, ao longo dos meses, diferenciando de forma adequada os municípios estudados.

Climatic risk of grape downy mildew (Plasmopara viticola) for the State of São Paulo, Brazil

Viticulture in Brazil has been growing in importance in recent years. In the State of São Paulo, a significant percentage of the production is basically destined to in natura consumption and, more recently, much effort has been made by institutions to revitalize the viticulture in the State. Among fungal diseases, the downy mildew (Plasmopara viticola) is one of the main diseases affecting this crop in Brazil, with extreme damage effects on its production. The objective of this study was to estimate the incidence of the downy mildew on grape under the climatic conditions of the State of São Paulo, based on a mathematical model and using Geographical Information System - GIS tools. The study considered the months from September to April, a period in which the downy mildew can affect grapevines under development. Mean temperature and relative humidity were the basic weather data entered in the GIS database. Leaf wetness duration was estimated from relative humidity measurements. Climatic data entered in the GIS were used to calculate and produce maps depicting the severity of the grape downy mildew, through the application of a disease model. Three cities were evaluated (Jales, Jundiaí, and São Miguel Arcanjo), since they represent the main vineyard centers in the State. The adopted methodology permitted quantifying the severity of the grape downy mildew not only in spatial terms, identifying the variability among the different regions of the State, but also in temporal terms, along the months, making an adequate distinction of the studied cities.

A viticultura brasileira tem apresentado importância crescente nos últimos anos. Em São Paulo, a expressiva produção é destinada basicamente ao consumo in natura e, mais recentemente, podem ser observados esforços de diversas instituições no sentido de revitalizar a viticultura no estado. O míldio (Plasmopara viticola) é uma das principais doenças da cultura no Brasil, com efeitos extremamente danosos à sua produção. No presente trabalho foi estimada a severidade do míldio da videira nas condições climáticas do estado de São Paulo, com base num modelo de estimativa da doença e empregando-se um Sistema de Informações Geográficas - SIG. O estudo considerou os meses de setembro a abril, período em que a doença pode afetar as videiras em desenvolvimento. Os valores básicos de entrada no banco de dados do SIG foram temperatura média e umidade relativa. A duração do período de molhamento foliar foi estimada a partir dos dados de umidade relativa. Com os dados climáticos organizados no SIG, foram calculados e produzidos os mapas de severidade do míldio da videira, aplicando-se o modelo de estimativa. Também foram avaliados três municípios (Jales, Jundiaí e São Miguel Arcanjo), representativos de importantes pólos vitícolas do estado. O método possibilitou caracterizar de forma quantitativa a severidade do míldio da videira, tanto espacialmente, entre as regiões do estado, como temporalmente, ao longo dos meses, diferenciando de forma adequada os municípios estudados.

Spatial and temporal variability of leaf wetness duration in the State of São Paulo, Brazil

One of the main factors influencing the occurrence of plant diseases is the leaf wetness duration (LWD). However, this climatic parameter is not generally and systematically recorded at meteorological stations, and the alternative to obtain an estimate for LWD is the use of mathematical models. The objective of this study was to estimate LWD for the State of São Paulo, on the basis of the number of hours with relative humidity equal to or higher than 90%, and also plot them on a map with help of the Geographical Information System (GIS) tool. Using daily relative humidity data from ten meteorological stations of the State, for six years, adjustment equations were obtained for different LWD periods (hours day-1) (R² from 0.58 to 0.81) and of number of days (ND) per month with LWD for a period equal to or higher than ten consecutive hours (R² from 0.57 to 0.75), both as functions of the mean relative humidity. The mean LWD and the mean ND varied among the different regions of the State and different periods of the year. The smallest estimated values of mean annual LWD and ND were observed for the west region of the State, and the highest values for the coastal region.

A duração do período de molhamento (DPM) foliar é um dos principais fatores para a ocorrência de doenças de planta. No entanto, esse parâmetro climático não é geralmente registrado sistematicamente nas estações meteorológicas, tendo-se como alternativa estimar a DPM por meio de modelos matemáticos. Este trabalho teve como objetivo estimar a DPM para o estado de São Paulo, baseando-se no número de horas com umidade relativa igual ou superior a 90%, e também espacializá-la utilizando as ferramentas de Sistema de Informações Geográficas (SIG). Utilizando resultados diários de umidade relativa de dez estações meteorológicas do estado, de seis anos, foram obtidas para diferentes períodos as equações de ajuste de DPM (horas dia-1) (R² de 0,58 a 0,81) e de número de dias (ND) ao mês com DPM por um período igual ou superior a dez horas consecutivas (R² de 0,57 a 0,75), ambas em função da umidade relativa média. A DPM média e ND média variaram entre as regiões do estado e nos períodos do ano. Os menores valores estimados de DPM e de ND médias anuais foram observados na região oeste do estado e os maiores valores na região litorânea.

Biotic and abiotic factors associated with soil suppressiveness to Rhizoctonia solani

Crop management may modify soil characteristics, and as a consequence, alter incidence of diseases caused by soilborne pathogens. This study evaluated the suppressiveness to R. solani in 59 soil samples from a microbasin. Soil sampling areas included undisturbed forest, pasture and fallow ground areas, annual crops, perennial crops, and ploughed soil. The soil samples were characterized according to abiotic variables (pH; electrical conductivity; organic matter content; N total; P; K; Ca; Mg; Al; H; S; Na; Fe; Mn; Cu; Zn; B; cation exchange capacity; sum of bases and base saturation) and biotic variables (total microbial activity evaluated by the CO2 evolution and fluorescein diacetate hydrolysis; culturable bacterial, fungal, actinomycetes, protozoa, fluorescent Pseudomonas and Fusarium spp. communities). The contribution and relationships of these variables to suppression to R. solani were assessed by path analysis. When all samples were analyzed together, only abiotic variables correlated with suppression of R. solani, but the entire set of variables explained only 51% of the total variation. However, when samples were grouped and analyzed by vegetation cover, the set of evaluated variables in all cases accounted for more than 90% of the variation in suppression of the pathogen. In highly suppressive soils of forest and pasture/fallow ground areas, several abiotic variables and fluorescein diacetate hydrolysis correlated with suppression of R. solani and the set of variables explained more than 98% of suppressiveness.

As atividades agrícolas podem modificar as características do solo e, como conseqüência, alterar a incidência de patógenos veiculados pelo solo. Este trabalho avaliou a supressividade a R. solani em 59 amostras de solos de uma microbacia. As áreas amostradas foram selecionadas quanto à vegetação, incluindo mata, pasto/pousio, culturas anuais, culturas perenes e solo arado. As amostras de solo foram caracterizadas quanto às propriedades abióticas (pH, condutividade elétrica, teor de matéria orgânica, N total, P, K, Ca, Mg, Al, H, S, Na, Fe, Mn, Cu, Zn, B, capacidade de troca catiônica, soma de bases e saturação de bases) e bióticas (atividade microbiana do solo, avaliada pelo desprendimento de CO2 e hidrólise de diacetato de fluoresceína; comunidades de bactérias, fungos, actinomicetos, protozoários, Pseudomonas fluorescentes e Fusarium spp.). A contribuição e relação dessas variáveis para a supressividade a R. solani foram quantificadas por análise de coeficientes de trilha. Quando se avaliaram todas as amostras em conjunto, somente variáveis abióticas apresentaram correlação com a supressão a R. solani, mas o conjunto das variáveis explicou somente 51% da variação total. Entretanto, quando as amostras foram agrupadas e analisadas considerando o tipo de cobertura vegetal, o conjunto de variáveis explicou mais de 90% da variação da supressividade. Para as áreas de floresta e pasto/pousio, as quais foram classificadas como as mais supressivas, algumas variáveis abióticas e a hidrólise de diacetato de fluoresceína apresentaram correlação com a supressão de R. solani e o conjunto de variáveis explicou mais de 98% da supressividade nesses solos.

Biotic and abiotic factors associated with soil suppressiveness to Rhizoctonia solani

Crop management may modify soil characteristics, and as a consequence, alter incidence of diseases caused by soilborne pathogens. This study evaluated the suppressiveness to R. solani in 59 soil samples from a microbasin. Soil sampling areas included undisturbed forest, pasture and fallow ground areas, annual crops, perennial crops, and ploughed soil. The soil samples were characterized according to abiotic variables (pH; electrical conductivity; organic matter content; N total; P; K; Ca; Mg; Al; H; S; Na; Fe; Mn; Cu; Zn; B; cation exchange capacity; sum of bases and base saturation) and biotic variables (total microbial activity evaluated by the CO2 evolution and fluorescein diacetate hydrolysis; culturable bacterial, fungal, actinomycetes, protozoa, fluorescent Pseudomonas and Fusarium spp. communities). The contribution and relationships of these variables to suppression to R. solani were assessed by path analysis. When all samples were analyzed together, only abiotic variables correlated with suppression of R. solani, but the entire set of variables explained only 51% of the total variation. However, when samples were grouped and analyzed by vegetation cover, the set of evaluated variables in all cases accounted for more than 90% of the variation in suppression of the pathogen. In highly suppressive soils of forest and pasture/fallow ground areas, several abiotic variables and fluorescein diacetate hydrolysis correlated with suppression of R. solani and the set of variables explained more than 98% of suppressiveness.

As atividades agrícolas podem modificar as características do solo e, como conseqüência, alterar a incidência de patógenos veiculados pelo solo. Este trabalho avaliou a supressividade a R. solani em 59 amostras de solos de uma microbacia. As áreas amostradas foram selecionadas quanto à vegetação, incluindo mata, pasto/pousio, culturas anuais, culturas perenes e solo arado. As amostras de solo foram caracterizadas quanto às propriedades abióticas (pH, condutividade elétrica, teor de matéria orgânica, N total, P, K, Ca, Mg, Al, H, S, Na, Fe, Mn, Cu, Zn, B, capacidade de troca catiônica, soma de bases e saturação de bases) e bióticas (atividade microbiana do solo, avaliada pelo desprendimento de CO2 e hidrólise de diacetato de fluoresceína; comunidades de bactérias, fungos, actinomicetos, protozoários, Pseudomonas fluorescentes e Fusarium spp.). A contribuição e relação dessas variáveis para a supressividade a R. solani foram quantificadas por análise de coeficientes de trilha. Quando se avaliaram todas as amostras em conjunto, somente variáveis abióticas apresentaram correlação com a supressão a R. solani, mas o conjunto das variáveis explicou somente 51% da variação total. Entretanto, quando as amostras foram agrupadas e analisadas considerando o tipo de cobertura vegetal, o conjunto de variáveis explicou mais de 90% da variação da supressividade. Para as áreas de floresta e pasto/pousio, as quais foram classificadas como as mais supressivas, algumas variáveis abióticas e a hidrólise de diacetato de fluoresceína apresentaram correlação com a supressão de R. solani e o conjunto de variáveis explicou mais de 98% da supressividade nesses solos.

Organic and conventional tomato cropping systems

Among several alternative agricultural systems have been developed, organic agriculture has deserved increasing interest from. The objective of this paper was comparing both organic (OS) and conventional (CS) tomato cropping systems for varieties Débora and Santa Clara, through an interdisciplinary study. The experiment was set up in a randomized blocks design with six replicates, in a dystrophic Ultisol plots measuring 25 ´ 17 m. Cropping procedures followed by either local conventional or organic growers practices recommendations. Fertilization in the OS was done with organic compost, single superphosphate, dolomitic limes (5L, 60 g, and 60 g per pit), and sprayed twice a week with biofertilizer. Fertilization in the CS was done with 200 g 4-14-8 (NPK) per pit and, after planting, 30 g N, 33 g K and 10.5 g P per pit; from 52 days after planting forth, plants were sprayed once a week with foliar fertilizer. In the CS, a blend of insecticides, fungicides and miticides was sprayed twice a week, after planting. In the OS, extracts of black pepper, garlic, and Eucalyptus; Bordeaux mixture, and biofertilizer, were applied twice a week to control diseases and pests. Tomato spotted wilt was the most important disease in the OS, resulting in smaller plant development, number of flower clusters and yield. In the CS, the disease was kept under control, and the population of thrips, the virus vector, occurred at lower levels than in the OS. Variety Santa Clara presented greater incidence of the viral disease, and for this reason had a poorer performance than 'Débora', especially in the OS. Occurrence of Liriomyza spp. was significantly smaller in the OS, possibly because of the greater frequency of Chrysoperla. The CS had smaller incidence of leaf spots caused by Septoria lycopersici and Xanthomonas vesicatoria. However, early blight and fruit rot caused by Alternaria solani occurred in larger numbers. No differences were observed with regard to the communities of fungi and bacteria in the phylloplane, and to the occurrence of weeds.

Diversos sistemas agrícolas alternativos têm sido desenvolvidos e, dentre eles, a agricultura orgânica tem recebido destaque, despertando interesse por parte dos agricultores. Compararam-se o sistema orgânico (SO) e o convencional (SC) de tomates da variedade Débora e Santa Clara, por meio de um estudo interdisciplinar. O experimento foi conduzido em blocos casualizados com seis repetições, com parcelas medindo 25 ´ 17 m, em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. Todas as práticas culturais foram realizadas de acordo com as técnicas utilizadas pelos agricultores convencionais ou orgânicos da região. No SO a fertilização foi realizada aplicando, em cada cova, composto orgânico, superfosfato simples e calcário dolomítico (5 L, 60 g e 60 g) e pulverizando biofertilizante duas vezes por semana. No SC, foi utilizado 200 g 4-14-8 (NPK) por cova e, após o plantio, 30 g N, 33 g K and 10,5 g P por cova; a partir de 52 dias após o plantio, as plantas foram pulverizadas com adubo foliar uma vez por semana. No SC, para o controle dos problemas fitossanitários, foram realizadas aplicações de mistura de inseticidas, fungicidas e acaricidas duas vezes por semana. Para o SO o controle foi realizado pulverizando-se extratos de pimenta-do-reino, de alho e de eucalipto; calda bordaleza e biofertilizante duas vezes por semana. O vira-cabeça foi a principal doença do SO, resultando em menor desenvolvimento de plantas, número de inflorescência e produção. No SC, a doença foi mantida sob controle, sendo que a população de tripes, vetor do vírus, ocorreu em níveis inferiores que no SO. A variedade Santa Clara apresentou maior incidência da virose e, por esse motivo, teve desempenho inferior à Débora, especialmente no SO. A ocorrência de Liriomysa spp. foi significativamente menor no SO, possivelmente devido à maior freqüência de Chrysoperla. O SC apresentou menor incidência de manchas foliares causadas por Septoria lycopersici e Xanthomonas vesicatoria, entretanto a pinta preta e a podridão de frutos causados por Alternaria solani ocorreram em maiores proporções. Não foram observadas diferenças quanto às comunidades de fungos e bactérias do filoplano e quanto à ocorrência de plantas invasoras.

Organic and conventional tomato cropping systems

Among several alternative agricultural systems have been developed, organic agriculture has deserved increasing interest from. The objective of this paper was comparing both organic (OS) and conventional (CS) tomato cropping systems for varieties Débora and Santa Clara, through an interdisciplinary study. The experiment was set up in a randomized blocks design with six replicates, in a dystrophic Ultisol plots measuring 25 ´ 17 m. Cropping procedures followed by either local conventional or organic growers practices recommendations. Fertilization in the OS was done with organic compost, single superphosphate, dolomitic limes (5L, 60 g, and 60 g per pit), and sprayed twice a week with biofertilizer. Fertilization in the CS was done with 200 g 4-14-8 (NPK) per pit and, after planting, 30 g N, 33 g K and 10.5 g P per pit; from 52 days after planting forth, plants were sprayed once a week with foliar fertilizer. In the CS, a blend of insecticides, fungicides and miticides was sprayed twice a week, after planting. In the OS, extracts of black pepper, garlic, and Eucalyptus; Bordeaux mixture, and biofertilizer, were applied twice a week to control diseases and pests. Tomato spotted wilt was the most important disease in the OS, resulting in smaller plant development, number of flower clusters and yield. In the CS, the disease was kept under control, and the population of thrips, the virus vector, occurred at lower levels than in the OS. Variety Santa Clara presented greater incidence of the viral disease, and for this reason had a poorer performance than 'Débora', especially in the OS. Occurrence of Liriomyza spp. was significantly smaller in the OS, possibly because of the greater frequency of Chrysoperla. The CS had smaller incidence of leaf spots caused by Septoria lycopersici and Xanthomonas vesicatoria. However, early blight and fruit rot caused by Alternaria solani occurred in larger numbers. No differences were observed with regard to the communities of fungi and bacteria in the phylloplane, and to the occurrence of weeds.

Diversos sistemas agrícolas alternativos têm sido desenvolvidos e, dentre eles, a agricultura orgânica tem recebido destaque, despertando interesse por parte dos agricultores. Compararam-se o sistema orgânico (SO) e o convencional (SC) de tomates da variedade Débora e Santa Clara, por meio de um estudo interdisciplinar. O experimento foi conduzido em blocos casualizados com seis repetições, com parcelas medindo 25 ´ 17 m, em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. Todas as práticas culturais foram realizadas de acordo com as técnicas utilizadas pelos agricultores convencionais ou orgânicos da região. No SO a fertilização foi realizada aplicando, em cada cova, composto orgânico, superfosfato simples e calcário dolomítico (5 L, 60 g e 60 g) e pulverizando biofertilizante duas vezes por semana. No SC, foi utilizado 200 g 4-14-8 (NPK) por cova e, após o plantio, 30 g N, 33 g K and 10,5 g P por cova; a partir de 52 dias após o plantio, as plantas foram pulverizadas com adubo foliar uma vez por semana. No SC, para o controle dos problemas fitossanitários, foram realizadas aplicações de mistura de inseticidas, fungicidas e acaricidas duas vezes por semana. Para o SO o controle foi realizado pulverizando-se extratos de pimenta-do-reino, de alho e de eucalipto; calda bordaleza e biofertilizante duas vezes por semana. O vira-cabeça foi a principal doença do SO, resultando em menor desenvolvimento de plantas, número de inflorescência e produção. No SC, a doença foi mantida sob controle, sendo que a população de tripes, vetor do vírus, ocorreu em níveis inferiores que no SO. A variedade Santa Clara apresentou maior incidência da virose e, por esse motivo, teve desempenho inferior à Débora, especialmente no SO. A ocorrência de Liriomysa spp. foi significativamente menor no SO, possivelmente devido à maior freqüência de Chrysoperla. O SC apresentou menor incidência de manchas foliares causadas por Septoria lycopersici e Xanthomonas vesicatoria, entretanto a pinta preta e a podridão de frutos causados por Alternaria solani ocorreram em maiores proporções. Não foram observadas diferenças quanto às comunidades de fungos e bactérias do filoplano e quanto à ocorrência de plantas invasoras.

Soil organisms in organic and conventional cropping systems

Despite the recent interest in organic agriculture, little research has been carried out in this area. Thus, the objective of this study was to compare, in a dystrophic Ultisol, the effects of organic and conventional agricultures on soil organism populations, for the tomato (Lycopersicum esculentum) and corn (Zea mays) crops. In general, it was found that fungus, bacterium and actinomycet populations counted by the number of colonies in the media, were similar for the two cropping systems. CO2 evolution during the cropping season was higher, up to the double for the organic agriculture system as compared to the conventional. The number of earthworms was about ten times higher in the organic system. There was no difference in the decomposition rate of organic matter of the two systems. In general, the number of microartropods was always higher in the organic plots in relation to the conventional ones, reflectining on the Shannon index diversity. The higher insect population belonged to the Collembola order, and in the case of mites, to the superfamily Oribatuloidea. Individuals of the groups Aranae, Chilopoda, Dyplopoda, Pauropoda, Protura and Symphyla were occasionally collected in similar number in both cropping systems.

Apesar do crescente interesse pela agricultura orgânica, são poucas as informações de pesquisa disponíveis sobre o assunto. Assim, num Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico foram comparados os efeitos de sistemas de cultivo orgânico e convencional, para as culturas do tomate (Lycopersicum esculentum) e do milho (Zea mays), sobre a comunidade de organismos do solo e suas atividades. As populações de fungos, bactérias e actinomicetos, determinadas pela contagem de colônias em meio de cultura, foram semelhantes para os dois sistemas de produção. A atividade microbiana, avaliada pela evolução de CO2, manteve-se superior no sistema orgânico, sendo que em determinadas avaliações foi o dobro da evolução verificada no sistema convencional. O número de espécimes de minhoca foi praticamente dez vezes maior no sistema orgânico. Não foi observada diferença na taxa de decomposição de matéria orgânica entre os dois sistemas. De modo geral, o número de indivíduos de microartrópodos foi superior no sistema orgânico do que no sistema convencional, refletindo no maior índice de diversidade de Shannon. As maiores populações de insetos foram as da ordem Collembola, enquanto para os ácaros a maior população foi a da superfamília Oribatuloidea. Indivíduos dos grupos Aranae, Chilopoda, Dyplopoda, Pauropoda, Protura e Symphyla foram ocasionalmente coletados e de forma similar entre os sistemas.

Soil organisms in organic and conventional cropping systems

Despite the recent interest in organic agriculture, little research has been carried out in this area. Thus, the objective of this study was to compare, in a dystrophic Ultisol, the effects of organic and conventional agricultures on soil organism populations, for the tomato (Lycopersicum esculentum) and corn (Zea mays) crops. In general, it was found that fungus, bacterium and actinomycet populations counted by the number of colonies in the media, were similar for the two cropping systems. CO2 evolution during the cropping season was higher, up to the double for the organic agriculture system as compared to the conventional. The number of earthworms was about ten times higher in the organic system. There was no difference in the decomposition rate of organic matter of the two systems. In general, the number of microartropods was always higher in the organic plots in relation to the conventional ones, reflectining on the Shannon index diversity. The higher insect population belonged to the Collembola order, and in the case of mites, to the superfamily Oribatuloidea. Individuals of the groups Aranae, Chilopoda, Dyplopoda, Pauropoda, Protura and Symphyla were occasionally collected in similar number in both cropping systems.

Apesar do crescente interesse pela agricultura orgânica, são poucas as informações de pesquisa disponíveis sobre o assunto. Assim, num Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico foram comparados os efeitos de sistemas de cultivo orgânico e convencional, para as culturas do tomate (Lycopersicum esculentum) e do milho (Zea mays), sobre a comunidade de organismos do solo e suas atividades. As populações de fungos, bactérias e actinomicetos, determinadas pela contagem de colônias em meio de cultura, foram semelhantes para os dois sistemas de produção. A atividade microbiana, avaliada pela evolução de CO2, manteve-se superior no sistema orgânico, sendo que em determinadas avaliações foi o dobro da evolução verificada no sistema convencional. O número de espécimes de minhoca foi praticamente dez vezes maior no sistema orgânico. Não foi observada diferença na taxa de decomposição de matéria orgânica entre os dois sistemas. De modo geral, o número de indivíduos de microartrópodos foi superior no sistema orgânico do que no sistema convencional, refletindo no maior índice de diversidade de Shannon. As maiores populações de insetos foram as da ordem Collembola, enquanto para os ácaros a maior população foi a da superfamília Oribatuloidea. Indivíduos dos grupos Aranae, Chilopoda, Dyplopoda, Pauropoda, Protura e Symphyla foram ocasionalmente coletados e de forma similar entre os sistemas.