Impacte e Evolução da Doença da Murchidão dos Pinheiros
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Índice
Índice __________________________________________________________________ i
Agradecimentos ________________________________________________ v
Resumo _______________________________________________________________ ix
Abstract _______________________________________________________________ xi
1 – Introdução ________________________________________________ 1
2 – Aspectos Gerais da Doença da Murchidão dos Pinheiros __________ 5
2.1 – O Nemátodo da Madeira do Pinheiro ________________________________ 5
2.2 – O Hospedeiro ____________________________________________________ 7
2.3 – O Insecto Vector ________________________________________________ 12
2.4 – Interacção Nemátodo – Hospedeiro – Insecto Vector __________________ 17
2.4.1 – A Relação Forética Nemátodo – Insecto Vector __________________ 17
2.4.2 – A Patogenicidade do Nemátodo da Madeira do Pinheiro ____________ 20
2.4.3 – Dinâmica da Doença da Murchidão dos Pinheiros _________________ 21
2.5 – Meios de Luta contra a Doença da Murchidão dos Pinheiros ___________ 24
3 – Materiais e Métodos _______________________________________ 29
3.1 – Interacção Nemátodo – Hospedeiro ________________________________ 29
3.1.1 – Distribuição do Nemátodo da Madeira do Pinheiro ________________ 29
3.1.1.1 – Distribuição no Povoamento ___________________________ 29
3.1.1.2 – Distribuição no Hospedeiro ____________________________ 32
3.1.2 – Métodos para Avaliação Precoce da Doença _____________________ 34
3.1.2.1 – Indução do Fluxo de Resina ____________________________ 34
3.1.2.2 – Medição da Resistência Eléctrica do Lenho _______________ 35
3.1.2.3 – Medição do Fluxo de Seiva ____________________________ 36
3.2 – Interacção Insecto Vector – Hospedeiro _____________________________ 38
3.2.1 – Insectos Subcorticais e Xilófagos Associados ao Hospedeiro _______ 38
3.2.1.1 – Na Parte Aérea _____________________________________ 38
3.2.1.2 – Nas Raízes _________________________________________ 39
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Impacte e Evolução da Doença da Murchidão dos Pinheiros
3.2.2 – Distribuição do Insecto Vector no Hospedeiro ___________________ 39
3.2.3 – Comportamento Dispersivo de Monochamus galloprovincialis ______ 40
3.2.3.1 – Estudo sobre a Dispersão de Monochamus galloprovincialis __ 40
3.2.3.2 – Estimativas Populacionais de Monochamus
galloprovincialis em Tróia ____________________________ 45
3.2.3.3 – Modelo Processual para Descrição da Doença da
Murchidão dos Pinheiros _____________________________ 46
3.3 – Avaliação e Desenvolvimento de Meios de Luta ______________________ 53
3.3.1 – Ao Nível do Hospedeiro (case study – Erradicação em Tróia) _______ 53
3.3.2 – Ao Nível do Insecto Vector (Armadilhas e Atraentes) _____________ 55
4 – Resultados e Discussões_____________________________________ 63
4.1 – Interacção Nemátodo – Hospedeiro ________________________________ 63
4.1.1 – Distribuição do Nemátodo da Madeira do Pinheiro _______________ 63
4.1.1.1 – Distribuição no Povoamento ___________________________ 63
4.1.1.2 – Distribuição no Hospedeiro ____________________________ 72
4.1.2 –Métodos para Avaliação Precoce da Doença _____________________ 77
4.1.2.1 – Indução do Fluxo de Resina ___________________________ 77
4.1.2.2 – Medição da Resistência Eléctrica do Lenho _______________ 81
4.1.2.3 – Medição do Fluxo de Seiva ____________________________ 85
4.1.3 – Discussão ________________________________________________ 86
4.2 – Interacção Insecto Vector – Hospedeiro ____________________________ 95
4.2.1 – Insectos Subcorticais e Xilófagos Associados ao Hospedeiro _______ 95
4.2.1.1 – Na Parte Aérea _____________________________________ 95
4.2.1.2 – Nas Raízes ________________________________________ 101
4.2.2 – Distribuição do Insecto Vector no Hospedeiro __________________ 102
4.2.3 – Comportamento Dispersivo de Monochamus galloprovincialis _____ 104
4.2.3.1 – Estudo sobre a Dispersão de Monochamus galloprovincialis _ 104
4.2.3.2 – Estimativas Populacionais de Monochamus
galloprovincialis em Tróia ___________________________________ 116
4.2.3.3 – Modelo Processual para Descrição da Doença da
Murchidão dos Pinheiros ____________________________________ 117
4.2.4 – Discussão _______________________________________________ 120
Impacte e Evolução da Doença da Murchidão dos Pinheiros
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4.3 – Avaliação e Desenvolvimento de Meios de Luta______________________ 131
4.3.1 – Ao Nível do Hospedeiro (case study – Erradicação em Tróia) ______ 131
4.3.2 – Ao Nível do Insecto Vector (Armadilhas e Atraentes) _____________ 145
4.3.3 – Discussão _______________________________________________ 159
5 – Considerações Finais ______________________________________ 171
6 – Referências Bibliográficas _________________________________ 177
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Impacte e Evolução da Doença da Murchidão dos Pinheiros
Impacte e Evolução da Doença da Murchidão dos Pinheiros
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Agradecimentos
− Doutor Edmundo Manuel Rodrigues de Sousa (Instituto Nacional de Recursos
Biológicos, ex-Estação Florestal Nacional do INIAP), pela orientação na elaboração desta
tese, desde a planificação dos estudos incluídos até à escrita e, muito mais importante, pela
amizade. Não sendo original, tem efectivamente sido o meu mentor profissional nos
últimos doze anos.
− Professor Doutor Pedro Duarte Rodrigues, por ter aceite ser meu orientador,
novamente, vinte anos depois do trabalho de fim de curso.
− Doutor Makihiko Ikegami, do Forest Research de Inglaterra, pela imprescindível
colaboração na programação do modelo preditivo. “I’ll be forever grateful to you, my best
Japanese friend”.
− A todos os investigadores e técnicos no antigo Departamento de Protecção
Florestal da ex-Estação Florestal Nacional (INRB, I.P.) que, ao longo dos últimos doze
anos, contribuíram de algum modo para a realização e conclusão do trabalho apresentado
nesta tese, com especial ênfase para o Doutor Pedro Naves, parceiro de gabinete e nesta
“aventura” ao mundo do nemátodo da madeira do pinheiro, que iniciámos juntos em 2000.
− A toda a equipa de nematologistas da ex-Estação Agronómica Nacional (INRB,
I.P.) que, sob a coordenação da Engª Maria Antónia Lampreia, receberam e analisaram
com rigor e prontidão as centenas de amostras de madeira recolhidas ao longo dos ensaios
para despiste da presença do nemátodo.
− Engª Célia Ferreira (Sonae Turismo) e Sr. José Luís (Companhia das Lezírias),
como representantes das respectivas direcções por autorizarem a realização dos estudos,
nomeadamente o estabelecimento das parcelas de acompanhamento e, pessoalmente, pela
constante disponibilidade de apoio e meios logísticos durante a realização dos frequentes
trabalhos de campo.
− Doutora Teresa Soares David, da ex-Estação Florestal Nacional (INRB, I.P.) pelo
apoio na instalação das sondas para o registo do fluxo de seiva e muito interessantes
discussões na interpretação dos resultados.
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− Engº José Manuel Rodrigues da Autoridade Florestal (PROLUNP), pela
disponibilidade em fornecer informação, documentação e acesso a madeira indispensável
para a realização de alguns dos ensaios incluídos nesta tese! Também da Autoridade
Florestal, o Eng. Luís Caparica, pelo apoio no campo, sempre solícito e bem disposto.
− Doutor Katsunori Nakamura (Forest Products Research Institute, Japão), pelo
amável e rápido envio de armadilhas e conjuntos de atraentes químicos utilizados no Japão
e interessantes discussões, quer por mensagens electrónicas quer pessoalmente aquando de
encontros internacionais.
− A todos os outros que, em algum momento, colaboraram na realização de algum
dos ensaios apresentados, como o Engº Fernando Praias e o Engº Paulo Cipriano Costa.
− Doutora Teresa Rebelo e Doutora Carla Rego, a amizade e constante
encorajamento.
− Por fim, agradeço à minha família: pais, sogros e cunhados pelo apoio, a todos os
níveis, e incentivo no longo processo que foi a realização desta tese e, muito
especialmente, à minha esposa, Mestre Mónica Ribeiro, pela ajuda durante o trabalho de
campo, a revisão deste manuscrito com constante questionar, pela dedicação e enorme
paciência em aturar e as minhas certezas absolutas, enfim, por tudo.
− Os trabalhos apresentados nesta tese foram parcialmente financiados pelo projecto
europeu: QLK5 – CT – 2002 – 00672 - PHRAME “Development of improved pest risk
analysis techniques for quarantine pests, using pinewood nematode, Bursaphelenchus
xylophilus, in Portugal as a model system”, entre 2003 e 2006, e pela bolsa de
doutoramento usufruída.
Impacte e Evolução da Doença da Murchidão dos Pinheiros
À Mónica, Henrique e Guilherme,
a parte mais importante na minha vida!
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Impacte e Evolução da Doença da Murchidão dos Pinheiros
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Resumo
A introdução acidental em Portugal, em 1999, do nemátodo Bursaphelenchus xylophilus
(NMP), agente causal da doença da murchidão dos pinheiros, provocou a morte de
inúmeros pinheiros bravos. A presente tese pretende ser um contributo para: a
compreensão da interacção entre o nemátodo, a árvore hospedeira e Monochamus
galloprovincialis, o insecto vector em Portugal; elaboração de um modelo preditivo da
evolução da doença; desenvolvimento e avaliação de meios de luta. A mortalidade dos
pinheiros infectados por NMP apresentou uma distribuição espacial agrupada (cluster),
tendo maior incidência nos pinheiros com diâmetro à altura do peito superior a 15cm
(94%). O primeiro efeito da infecção foi a cessação da produção de resina (em 93% das
situações monitorizadas), surgindo os sintomas visuais (amarelecimento da copa) cerca de
45 dias mais tarde, detectando-se o nemátodo no tronco à altura do peito passado mais um
mês. A maioria dos pinheiros mortos, infectados por NMP, encontrava-se colonizada por
M. galloprovincialis (89%), exclusivamente ao nível da copa (ramos e tronco com
diâmetros entre 15 e 5cm e casca mais fina - 2 a 0,5cm). O comportamento dispersivo de
M. galloprovincialis envolve uma fase migratória (taxa de recaptura inferior a 1%) e uma
fase dispersiva (taxa de recaptura superior a 80%) com uma distância média de 4,72m e
máxima de 14m. O modelo processual simulou com rigor os pinheiros visitados pelo
vector e infectados por NMP na parcela de Tróia, para 2001 (p<0,0001 em ambas as
variáveis) e 2002 (p=0,0012 e p=0,004), perdendo acuidade para 2003 (não significativo) e
2004 (p=0,0982 e p=0,0859), quando diminuiu o número de pinheiros infectados. A
eliminação dos pinheiros mortos antes do período de voo do insecto vector (erradicação),
permitiu ao fim de três anos, a redução da mortalidade anual em cerca de 85% e a
diminuição da incidência do NMP (de 80% para 14,9%). Complementarmente,
desenvolveu-se uma armadilha de paíneis cruzados transparentes e determinou-se a melhor
combinação de atraentes (aguarrás, etanol e metilbutenol) na captura de M.
galloprovincialis. Os resultados mostram que é possível reduzir o impacto da doença da
murchidão dos pinheiros para níveis de mortalidade registados, devido a outros factores
bióticos, nos povoamentos de pinheiro bravo.
Palavras-chave: Longicórnio do pinheiro, Pinus pinaster, nemátodo da madeira do
pinheiro, relação forética, meios de luta.
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Impacte e Evolução da Doença da Murchidão dos Pinheiros
Impacte e Evolução da Doença da Murchidão dos Pinheiros
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Abstract
In 1999 was detected in Portugal the nematode Bursaphelenchus xylophilus (PWN), causal
agent of the pine wilt disease, killing thousands of maritime pines. The objectives of this
thesis are: understanding the phoretic interaction established between the host tree, the
nematode and the sole vector insect in Portugal, Monochamus galloprovincialis;
development of a predictive model for the disease spreading; improvement of control
measures. The PWN infected trees showed a clustered spatial distribution with higher
incidence on thicker pine trees (over 15cm DBH) (94%). The first effect of the infection
was the lack of oleoresin flow (93% of monitored situations); followed by visual symptoms
after 45 days (yellow needles) and the nematode presence in the trunk at breast height only
occurred one more month later. Most of dead pine trees infected by PWN were colonized
by M. galloprovincialis (89%), exclusively at canopy level (branches and trunk with
diameter between 15 and 5cm and thinner bark – 2 to 0,5cm). The pine sawyer dispersal
behavior showed a migratory stage (recapture rate less than 1%) and a short range dispersal
stage (recapture rate over 80%) with 4,72m average flight distance and maximum of 14m.
The process based model simulated accurately the pines visited by the pine sawyer and
PWN infections for Tróia plot, in 2001 (p<0,0001 for both variables) and 2002 (p=0,0012
and p=0,004), losing statistical strength for 2003 (not significative) and 2004 (p=0,0982
and p=0,0859), as the number of infected trees decreased. The removal of dead pines
before insect vector flight period (eradication) allowed after 3 years the annual pine
mortality reduction in about 85% and PWN contaminations decreased from 80% to 14,9%.
A transparent cross-vane trap was build and the best chemical lure (turpentine, ethanol and
methylbutenol) for M. galloprovincialis capture. Overall results show that is possible to
reduce pine wilt disease impact on pine stands to the same mortality levels due to the
others biotic agents
Key-words: Pine sawyer, Pinus pinaster, pine wood nematode, phoretic interaction,
control measures.