Nome do Projeto
Persistência e toxicidade de agrotóxicos utilizados na cultura do arroz a parasitoides de ovos em condições de semi-campo e campo
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
12/03/2020 - 10/03/2023
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O arroz (Oryza sativa L.) destaca-se como sendo um dos cereais cultivados no mundo de maior importância em termos de valor econômico e social. O Rio Grande do Sul é estado responsável pela maior produção de arroz no Brasil, porém diversos fatores podem influenciar negativamente a produção e qualidade dos grãos. Dentre estes, destacam-se espécies de insetos com potencial para causar elevadas perdas de 15 a 30% de produtividade. Diante disso, a principal forma de supressão populacional destas pragas é pela utilização de inseticidas químicos. Contudo os produtos utilizados na maioria das vezes, apresentam baixa seletividade sobre espécies não alvo, como inimigos naturais, mais especificamente sobre parasitoides de ovos do gênero Trichogramma e Telenomus.

Objetivo Geral

O objetivo geral do presente projeto é avaliar a persistência de agrotóxicos utilizados na cultura do arroz e/ou arroz irrigado sobre os parasitoides de ovos Trichogramma pretiosum e Telenomus podisi, bem como a toxicidade em condições de campo.

Justificativa

Inúmeras estratégias inseridas nos princípios do manejo integrado de pragas foram desenvolvidas e demonstraram que, quando os inseticidas são utilizados de modo compatível e de ação seletiva, a eficácia do controle biológico pode ser aumentada (PREETHA et al., 2009). Um inseticida pode ser considerado ideal quando este maximiza a ação em insetos-praga e, ao mesmo tempo, produza efeitos colaterais mínimos sobre os inimigos naturais (BRUGGER et al., 2010). Assim, o conhecimento da compatibilidade e impacto dos inseticidas sobre os inimigos naturais de insetos é essencial para a integração efetiva de controles químicos e biológicos (PREETHA et al., 2009). O Guia da IOBC (International Organization for Biological and Integrated Control of Noxious Animals and Plants) apresenta um esquema sequencial que envolve testes de laboratório e de campo a fim de prover suficiente informação para classificar o efeito adverso de um agrotóxico em um organismo benéfico. Este Guia combina dois métodos experimentais de laboratório e um em condições de laboratório-ampliado, que são aplicados em sequência: (a) exposição (contato) dos adultos de parasitoides ou larvas de predadores a um filme do agrotóxico aplicado em placas de vidro; (b) pulverização direta de pupas dentro do ovo do hospedeiro ou somente nas pupas; (c) exposição (contato) de adultos de parasitoides ou larvas de predadores em folhas tratadas, a diferentes intervalos após a aplicação do agrotóxico, com sua degradação sob condições de campo (HASSAN et al., 2000; HASSAN; ABDELGADER, 2001). O primeiro teste de laboratório (a) prova se o produto é inócuo. Produtos considerados inócuos neste teste são inócuos a campo, com raríssimas exceções. Testes utilizando os métodos (b) e (c) são necessários quando o agrotóxico for classificado como nocivo ou moderadamente nocivo no teste (a). Apesar da inocuidade de um produto ser facilmente demonstrada em experimentação de laboratório, a toxicidade somente pode ser confirmada sob condições de campo, como dito anteriormente (HASSAN et al. 2000). Neste sentido, nesta sequência de testes, as metodologias devem ser testadas para as condições brasileiras, já que existe uma diversidade muito grande de inimigos naturais e muitas culturas, destacando-se a cultura do arroz irrigado. Seguindo a padronização e metodologia preconizada pela IOBC, testes de seletividade devem ser feitos com espécies consideradas relevantes dentro do sistema agrícola considerado, ser relativamente abundante e de ampla distribuição geográfica. Estes são requisitos atendidos pelos principais parasitoides de ovos de lepidópteros e hemípteros em lavouras de arroz irrigado no Brasil, tendo também registros nas culturas de soja e milho (HASSAN; ABDELGADER, 2001). Ainda não foram realizados no mundo estudos de toxicidade de agrotóxicos seguindo uma padronização na cultura do arroz irrigado sob condições de campo, sendo uma lacuna importante para o sucesso do MIP nesse agroecossistema.

Metodologia

Os ensaios seguirão os padrões técnicos da International Organization for Biological and Integrated Control of Noxious Animals and Plants (IOBC), e serão realizados dois tipos de experimentos, sendo eles: Bioensaio de persistência de agrotóxicos em condições de semi-campo; e a avaliação da toxicidade dos produtos que se mostraram persistentes, em condições de campo.

Material e Métodos
1. Bioensaio de persistência de agrotóxicos em condições de semicampo. Os experimentos serão realizados no Laboratório de Manejo Integrado de Pragas (LabMIP) da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), RS, Brasil e seguirá os padrões técnicos da International Organization for Biological and Integrated Control of Noxious Animals and Plants (IOBC).

1.1. Criação dos insetos Os parasitoides de ovos T. pretiosum e T. podisi serão provenientes de uma criação massal estabelecida em laboratório e como hospedeiros alternativos para manutenção da criação e execução dos bioensaios serão utilizados ovos de Ephestia kuehniella (Zeller, 1879) (Lepidoptera: Pyralidae) e E. heros, que serão mantidos sob condições controladas (Temperatura: 25±1ºC, UR: 70±10%; Fotofase: 14 horas), conforme descrito por Parra (1997), Hassan et al. (2000), Peres; Correa-Ferreira (2004) e Silva et al. (2008).

1.2. Princípio do ensaio O teste de persistência consiste na duração da atividade prejudicial dos resíduos dos agrotóxicos nas plantas. Após a secagem do resíduo nas folhas em condições de semi-campo, em diferentes períodos, adultos de T. pretiosum e T. podisi serão expostos às folhas tratadas em gaiolas de teste, para avaliação da capacidade de parasitismo. De acordo com os testes laboratoriais realizados por Pazini et al., 2016; 2017, para T. pretiosum serão testados 5 inseticidas e 1 fungicidas, e para T. podisi, 4 inseticidas. O teste estará de acordo com as diretrizes da IOBC e seguindo a metodologia descrita por Hassan et al. (2000) e Hassan; Abdelgader (2001).

1.3. Agrotóxicos Para essa etapa, foram selecionados os agrotóxicos classificados como moderadamente nocivos (classe 3) e nocivos (classe 4) (Pazini et al., 2016; 2017) em testes laboratoriais, que também seguiram as recomendações técnicas da IOBC, e consistiram na exposição (contato) dos adultos a um filme do agrotóxico aplicado em placas de vidro.

1.4. Aplicação dos tratamentos
Em situação de semi-campo, será utilizada a cultivar de arroz BRS Querência será semeada em vasos com 20 cm de diâmetro e 25 cm de altura, seguindo as recomendações técnicas para a cultura do arroz irrigado. A aplicação dos tratamentos ocorrerá no estádio de desenvolvimento V8-V9 (REUNIÃO, 2018), e será realizada com um pulverizador manual Guarany Ultrajet® 500 mL-1, até o ponto de escorrimento das folhas. Depois de aplicados, os vasos permanecerão na casa de vegetação com as condições do ambiente, para que ocorra a evaporação do excesso de calda, e assim formando uma película seca do agrotóxico sobre a folha. Como controle negativo (testemunha) as plantas de arroz serão pulverizadas apenas com água. Devido a capacidade de perfilhamento das plantas de arroz, após a aplicação dos tratamentos, todos os novos perfilhos serão removidos (que não receberam aplicações de agrotóxicos). O delineamento experimental será inteiramente casualizado, com quatro repetições (vasos) por tratamento. Para avaliar a persistência, para cada tratamento, serão coletadas folhas ao acaso aos 3, 10, 17, 24 e 31 dias após a aplicação dos tratamentos (DAAT). Posteriormente serão levadas ao laboratório para exposição em gaiolas de contato aos parasitoides padronizadas pela IOBC.

1.5. Exposição dos parasitoides adultos aos resíduos dos agrotóxicos. Para a exposição dos parasitoides de ovos T. podisi e T. pretiosum às folhas com resíduos dos agrotóxicos, serão utilizados recipientes experimentais (gaiolas de contato), padronizados pela IOBC e serão construídos com uma moldura retangular de alumínio (13 × 1,5 × 1 cm de cada lado) e duas placas de vidro de 2 mm (13 × 13 cm), as quais servirão de fundo e cobertura desta gaiola de contato. Na superfície inferior da gaiola, será disposta acima da placa de vidro acima citada, as folhas tratadas de arroz, de modo que toda a superfície seja coberta. Fitas de espuma plástica de 9 mm de largura, auto-adesiva em uma das faces, serão fixadas na moldura de alumínio para acomodar as placas de vidro. Em três lados da moldura de alumínio existem seis orifícios para ventilação (diâmetro aproximado de 1 cm). Uma cobertura com tecido fino preto, aderido firmemente e internamente com fita adesiva, cobrirá estes orifícios e permitirá a troca de ar. No quarto lado da moldura de alumínio há dois orifícios (aberturas): o maior (3,5 × 1 cm) será utilizado para introduzir ovos do hospedeiro a serem parasitados e alimento dos insetos em teste; o menor (diâmetro aproximado de 1 cm) servirá para inserir os indivíduos a serem testados, e será denominado orifício de conexão dos tubos de emergência. Este quarto lado da moldura será coberto externamente com uma fita colante, protegida na altura dos referidos orifícios com outra fita anti-aderente prevenindo adesão e imobilidade dos insetos. Funcionará como uma porta que permitirá a abertura e o fechamento quando será necessário inserir os adultos ou ofertar os ovos hospedeiros para o parasitismo. As gaiolas de contato (parcelas) serão mantidas em sala climatizada nas seguintes condições: Temperatura: 25±2oC; Umidade relativa: 75±15%; Fotofase de 14 horas; será fornecida luz fraca com cerca de 500 Lux. Para evitar o acúmulo de vapores dos tratamentos nas gaiolas, o ar interno será continuamente retirado por bombas de sucção/compressores de ar. O possível ar contaminado será retirado por sucção da gaiola e o ar fresco poderá entrar. O sistema com bomba de sucção invertida de aquário, mangueiras e conexões será instalado imediatamente após a montagem das gaiolas. A bomba de sucção estará calibrada para promover a renovação total do ar da gaiola a cada 1 a 2 minutos, e dimensionada na razão de uma bomba para 4 a 8 gaiolas.

1.5.1. Avaliação da persistência dos agrotóxicos sobre T. pretiosum Para o bioensaio com T. pretiosum ovos de E. kuehniella parasitadas (250±50 ovos) serão depositadas em tubos de emergência, contendo gotículas de mel puro que, devidamente fechados, serão armazenados em ambiente controlado nas mesmas condições descritas no item anterior, até a emergência dos parasitoides. Quando os parasitoides tiverem 24 horas de idade, os tubos de emergência serão acoplados as gaiolas de contato, para que estes migrem do tubo de emergência para a gaiola de contato. Decorridos aproximadamente 20 horas o tubo de emergência é desacoplado da gaiola. O número de fêmeas em cada gaiola será determinado pela seguinte fórmula: Fn= [(On*Ip) In]*rs, em que Fn é o número de fêmeas na gaiola n; On é o número de ovos parasitados no círculo de 1 cm de diâmetro correspondente a repetição n; Ip é o número médio de parasitóides emergidos por ovo; In é o número de adultos que permaneceram no interior do tubo de emergência correspondente a repetição n; e rs é a razão sexual da população em estudo. Os parâmetros, número médio de parasitóides por ovo e razão sexual, serão obtidos mediante avaliação de quatro círculos de 1 cm de diâmetro contendo ovos parasitados.

Para avaliar os efeitos dos agrotóxicos no parasitismo de T. pretiosum, serão ofertados cartões, contendo 3 círculos de 1 cm de diâmetro com 350±50 ovos de E. kuehniella inviabilizados, às 24h (três cartões), 48h (dois cartões) e 96h (um cartão) após a conexão dos tubos de emergência, para serem parasitados por fêmeas sobreviventes de T. pretiosum para avaliação da capacidade de parasitismo, totalizando um período de cerca de 144 horas (~ seis dias) em que ovos do hospedeiro alternativo ficarão disponíveis para o parasitismo. Os adultos de T. pretiosum receberão filetes de mel em uma tira de papel alumínio como alimento. Sete dias após o início de cada bioensaio, as gaiolas serão desmontadas e os cartões contendo ovos do hospedeiro alternativo, ofertados aos insetos, serão acondicionados em placas de Petri descartáveis (90 × 15 mm). Feito isso, serão colocados em salas climatizadas nas mesmas condições ambientais do bioensaio, por mais três dias, permitindo o desenvolvimento do parasitóide até o estágio de pupa e permitir a realização da contagem do número de ovos parasitados em lupa binocular estereoscópica e, será realizada uma verificação de insetos deformados da progênie (F1), ou que não eclodiram do hospedeiro (PAZINI et al., 2019). O delineamento será inteiramente casualizado com quatro repetições (gaiolas de exposição) por tratamento aos 3, 10, 17, 24 e 31 (DAAT). A determinação do parasitismo de T. pretiosum será realizada em cinco semanas, correspondendo à coleta das folhas de arroz aos 3, 10, 17, 24 e 31 dias após a pulverização. Assim, em cada semana será realizado as ofertas descritas acima.

1.5.2. Avaliação da persistência dos agrotóxicos sobre Telenomus podisi Para o bioensaio com T. podisi, serão inseridas aproximadamente 35 fêmeas de até 24 horas de emergência através de tubos de emergência conectados a gaiola de contato, onde ficarão por 20 horas e posteriormente desacopladas. Feito isso, serão inseridos cartões contendo 200 ovos de E. heros colados com goma arábica nos intervalos de 24, 48 e 96 horas (PACHECO; CORRÊA-FERREIRA, 1998) após a conexão dos tubos de emergência, conforme proposto por Pazini et al. (2016; 2017) e Zantedeschi et al. (2018).

1.6. Classificação dos agrotóxicos (IOBC) O parasitismo para ambas as espécies de parasitoides em cada tratamento será avaliado a partir da contagem dos ovos parasitados e os dados comparados com a testemunha através da equação RP(%)= [(1 – Vt / Vc) * 100], em que: RP é a porcentagem de redução no parasitismo; Vt é o parasitismo médio para o tratamento e Vc é o parasitismo médio da testemunha.

Indicadores, Metas e Resultados

Metas a serem alcançadas: - Indicar em um ano a persistência em condições de semi-campo dos inseticidas testados. - Em um ano e meio conhecer a toxicidade em condições de campo de pelo menos dois agrotóxicos amplamente utilizados em lavouras de arroz. - Adquirir base científica nos 24 meses que apoie a utilização de agrotóxicos seletivos aos parasitoides de ovos e eficientes no controle dos artrópodes-praga, integrando dois métodos de controle eficientes ao MIP na cultura do arroz.

Impactos esperados
1. Impactos econômicos O conhecimento e utilização de agrotóxicos seletivos aos parasitoides de ovos T. pretiosum e T. podisi permitirá o aumento da população desses inimigos naturais no campo, o que ao mesmo tempo, proporciona a redução dos níveis populacionais dos insetos-praga e, consequentemente redução do uso de inseticidas para o seu controle. Além disso, evitando inclusive a resistência de pragas a inseticidas e sua ressurgência, diminuindo os custos de produção das lavouras de arroz irrigado.

2. Impactos sociais O conhecimento, por parte do produtor do arroz, dos agrotóxicos seletivos a inimigos naturais como T. pretiosum e T. podisi possibilita um manejo racional dos agrotóxicos aplicados na cultura bem como uma melhor qualidade final do produto e a melhoria das condições de vida do produtor, além de ampliar o controle biológico natural conservativo.

3. Impactos ambientais A utilização de agrotóxicos seletivos a inimigos naturais com a consequente redução do uso de agrotóxicos mais tóxicos melhora as condições ambientais pelo condicionamento de um agroecossistema orizícola mais equilibrado, que se ajusta ao manejo integrado de pragas o qual preconiza o ajuste harmônico entre controle químico e controle biológico resultando na redução de resíduos químicos nos grãos e maior segurança ambiental.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANDERSON DIONEI GRUTZMACHER2
DANIEL BERNARDI1
EMILY BURGUEZ DA SILVA
MATHEUS RAKES
MAÍRA CHAGAS MORAIS

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