Nome do Projeto
Manejo de lepidópteos-praga em soja com foco na resistência varietal e controle biológico
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/04/2022 - 31/12/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
A cultura da soja, Glycine max (Linnaeus) Merril assume importância mundial, tendo o Brasil, como seu maior produtor. Os lepidópteros praga adquirem grande destaque devido aos danos diretos e indiretos que causam as principais culturas de importância econômica. Dentre o complexo de insetos-praga desfolhadoras que ocorrem anualmente na cultura da soja, a lagarta-das-vagens, Spodoptera eridania (Stoll, 1782) (Lepidoptera: Noctuidae), nos últimos anos tem se destacado, por estar presente durante todo o ciclo da soja, alimentando-se de folhas e vagens. Frente a este cenário, surge a necessidade de adotar medidas de manejo para S. eridania que causem menor impacto ambiental e economicamente viáveis aos agricultores. Uma alternativa ao controle químico, é o uso do controle biológico aplicado realizado por Trichogramma pretiosum (Riley) 1869 (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Essa espécie de parasitoide se mostra ideal para o manejo, pois realiza o controle da praga ainda na sua fase inicial (fase de ovo). Sendo assim, o objetivo desse trabalho é avaliar a eficiência de parasitismo de T. pretiosum em S. eridania em condições de campo, com liberações inundativas realizadas por um VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado), além de analisar a viabilidade econômica desse manejo. Ainda nos ensaios a campo, será realizada a avaliação da produtividade de áreas com o controle biológico. Também será realizada a biologia, a atratividade e o consumo foliar de S. eridania em plantas daninhas, visando a identificação de possíveis hospedeiros alternativos. As informações obtidas com este estudo serão fundamentais para auxiliar no estabelecimento de estratégias de Manejo Integrado do complexo de lepidópteros-praga.

Objetivo Geral

Avaliar a flutuação populacional de lagartas (noctuídeos) na cultura da soja, em lavouras que utilizam o controle biológico aplicado bem como a resistência varietal como estratégia de manejo.

Justificativa

A soja (Glycine max L.) Merrill (Fabaceae), é um dos principais produtos agrícolas de importância mundial, tendo o Brasil, os Estados Unidos da América, a Argentina e a China como os principais países produtores que dominam o mercado internacional do cereal (CONAB, 2017). No entanto, essa cultura é hospedeira preferencial de diversos artrópodes-praga, desde a fase vegetativa, até a fase reprodutiva. Os insetos, com destaque para as ordens Lepidoptera, Hemiptera e Coleóptera, são responsáveis por 20 a 30% de perdas na produção (ESTRUCH et al., 1997; HOFFMANN-CAMPO et al., 2000).
No Brasil, os lepidópteros são insetos que ganham destaque no cenário da cultura da soja, por terem a capacidade de causar danos consideráveis durante todo o ciclo da cultura, já que devido ao desfolhamento causado pelas lagartas, há redução da área foliar responsável pela fotossíntese, com consequente redução na produção de grãos (GAZZONI; YORINIORI, 1995).
Dentro do grupo de lepidópteros presentes na cultura da soja, a Spodoptera eridania (Stoll, 1782) (Lepidoptera: Noctuidae) é reconhecida como uma importante praga agrícola no território brasileiro (BUENO et al., 2011). A S. eridania além de ser uma praga polífaga, tem crescente importância em diversos sistemas de produção de grãos, causando desfolha e danos às estruturas reprodutivas das plantas, reforçando a necessidade de estudos que analisem a nutrição e o desenvolvimento de pragas em diferentes hospedeiros (SILVA et al., 2017).
Já foram descritas mais de 200 espécies de plantas distribuídas em 58 famílias como sendo hospedeiras de S. eridania (MONTEZANO et al., 2014). Além de completar seu desenvolvimento em culturas agrícolas, como soja, algodão (Gossypium hirsutum (L.)) (Malvaceae) e milho (Zea mays (L.)) (Poaceae) (MICHEREFF-FILHO et al., 2008; SANTOS et al., 2010), essa espécie utiliza outras plantas presentes em áreas adjacentes às lavouras, como plantas daninhas, para completarem seu desenvolvimento (SÁNCHEZ; VERGARA, 1996; SANTOS; MENEGUIM; NEVES, 2005; SAVOIE, 1988; TINGLE et al., 1978). Além disso, há estudos que evidenciam que essa lagarta possui uma elevada tolerância proteína Cry1Ac Bacillus thuringiensis Berliner (1915) (AMAYA et al., 2009; BERNARDI et al., 2014).
Todos esses fatores associados tornam mais difícil o controle de S. eridania. Baseado nas dificuldades encontradas para controle de artrópodes, muitos estudos tem sido desenvolvido visando a aplicação do controle biológico no manejo de pragas agrícolas (ALENCAR et al., 2010; BESERRA; PARRA, 2003; CABELLO et al., 2012; CARVALHO et al., 2012).
O apelo por um sistema de cultivo mais sustentável tem fomentado a busca por outros métodos de controle, incluindo o controle biológico e a utilização de plantas resistentes (HOFFMANN-CAMPO et al., 2000; WALKER et al., 2000). A utilização de resistência de plantas apresenta como vantagens, além da redução da dependência na utilização de produtos químicos, a possibilidade de uso concomitante a outras técnicas de controle sem aumento do custo de produção, uma vez que não é necessário investimentos para manter a ação de controle (SMITH, 2005).
O controle biológico pode ser definido como a ação de parasitas, parasitoides, predadores e entomopatógenos, os quais mantém a densidade populacional de outros organismos, em níveis mais baixos, em relação ao que ocorreria na sua ausência (HAJEK, 2004).
A microvespa Trichogramma pretiosum (Riley) 1869 (Hymenoptera: Trichogrammatidae), tem sido amplamente estudada e utilizada em programas de controle biológico. No Brasil, estudos iniciais com Trichogramma para controle de pragas agrícolas, datam a década de 1980, porém, apenas a partir dos anos 2000 começou a ser utilizado na grande prática (PARRA; ZUCCHI, 1997).
Os motivos do sucesso desses parasitoides no controle biológico são devido a característica intrínseca deste inimigo natural ser um parasitoide de ovos, controlando a praga na sua fase inicial de desenvolvimento, além da facilidade de criação em laboratório, o que permite a realização de estudos básicos da relação parasitoide-hospedeiro, permitindo estimar o seu potencial em campo (PARRA et al. 1989).
Genótipos de uma mesma espécie de planta podem apresentar diferenças quanto à resistência ou suscetibilidade ao ataque de pragas, sendo necessário, dentro da perspectiva do Manejo Integrado de Pragas (MIP), conhecer os níveis de resistência de um hospedeiro (VALADÃO et al., 2012). Informações como esta, assim como o emprego de agentes de controle biológico, são essenciais para o incremento na produção e a redução do uso de inseticidas químicos sintéticos.

Metodologia

O presente estudo será conduzido no Laboratório de Acarologia localizado no campus universitário Capão do Leão, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Departamento de Fitossanidade, da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), em condições controladas de temperatura 25 ± 2°C, UR de 70 ± 10% e fotofase de 14 horas, sendo essas as condições padrão para todos os experimentos.

Ensaios em laboratório

Criação de Spodoptera eridania em laboratório

A criação de S. eridania será iniciada a partir de coletas de lagartas em lavouras de soja, na cidade de Pelotas, RS, e mantidas em dieta artificial, no Laboratório de Acarologia, em condições controladas de temperatura 25 ± 2°C, UR de 70 ± 10% e fotofase de 14 horas.
As lagartas de primeiro instar serão criadas em potes plásticos (15 cm diâmetro e 9 cm de altura) com tampa (com uma abertura revestida de tecido “voile” para permitir circulação de ar), contendo aproximadamente 200 g da dieta artificial, que será preparada de acordo com a metodologia de GREENE et al. (1976) (Tabela 1). Antes da inoculação das lagartas, os potes contendo dieta serão acondicionados em uma câmara UV durante 30 minutos, para esterilização.
Quando as lagartas alcançarem o segundo instar, serão transferidas com auxílio de um pincel para os recipientes plásticos de 50 mL, contendo aproximadamente 10 g da dieta. Cada recipiente abrigará três lagartas, que ali permanecerão até se transformarem em pupas.
As pupas recém-formadas serão colocadas em potes plásticos (15 cm diâmetro e 9 cm de altura) contendo a base forrada com vermiculita e tiras de papel filtro umedecido com água destilada para a manutenção da umidade. Os recipientes serão mantidos em sala climatizada como mencionado anteriormente, até a emergência das mariposas que serão acondicionados nas gaiolas de adultos.
Tabela 1. Composição da dieta artificial utilizada para a criação de Spodoptera eridania (, 1858) (Lepidoptera: Noctuidae) em laboratório. Pelotas, RS, 2020.

Os adultos serão transferidos para gaiolas de PVC (policloreto de vinila), com dimensões de 10cm de diâmetro e 25cm de altura, forradas interiormente com papel sulfite, utilizado como substrato de oviposição. A parte superior das gaiolas será fechada com tecido tipo “voile”, com o auxílio de elásticos de látex para a fixação. Na parte inferior dos tubos serão colocados pratos plásticos (22 cm de diâmetro), também revestidos com papel sulfite de mesmo diâmetro. Os adultos serão alimentados com solução de mel a 30%, fornecidos por capilaridade, através de roletes de algodão hidrófilo contendo a solução de mel, que serão trocados a cada dois dias, a fim de evitar contaminações.
As posturas realizadas no tecido “voil” e papel sulfite serão retirados diariamente, e transferidos para recipientes plásticos (15 cm diâmetro e 9 cm de altura) com tampa, contendo 10 g de dieta, até a eclosão das lagartas. Quando as lagartas de S. eridania atingiram o segundo instar serão transferidas para os recipientes de criação, previamente descritos.

Obtenção de genótipos de soja em casa de vegetação

Para a obtenção das plantas de soja, será realizada a semeadura de 3 genótipos, sendo uma cultivar de soja não-Bt BMX Potencia RR, e uma cultivar com a tecnologia Bt, geneticamente modificada, BMX Ponta IPRO.
Os genótipos serão semeados separadamente, em vasos plásticos com capacidade de 5 L, contendo terra e substrato, na proporção de 2:1, e mantidos em casa de vegetação. As plantas serão irrigadas periodicamente. Inicialmente serão semeadas 6 sementes por vaso e 20 dias após a semeadura, será realizado um desbaste, permanecendo apenas 4 plantas por vaso. Serão realizadas semeaduras subsequentes, para que as plantas de soja ofertadas para as lagartas estejam em estágio vegetativo V4 para serem ofertadas como alimento para as lagartas de S. eridania.


Atratividade

A atratividade de lagartas de terceiro ínstar de S. eridania por folhas das plantas daninhas (7.1.1.), e dos genótipos de soja (7.1.2.), serão avaliada em condições com chance de escolha em laboratório (T= 26 ± 2º C, UR= 65 ± 10 % e fotoperíodo= 14 h). Para isso, duas lagartas de terceiro ínstar serão liberadas no interior de arenas circulares (15 cm de diâmetro x 2 cm de altura), contendo discos foliares das diferentes plantas selecionadas (7.1.1 e 7.1.2), com 2 cm de diâmetro, recortados com o auxílio de um vazador metálico. As lagartas utilizadas neste teste serão mantidas em dieta artificial até o segundo ínstar. Ao atingirem o terceiro ínstar, serão submetidas a um jejum de 12 horas, antes da instalação do ensaio. O número de lagartas presentes nos discos de cada material será avaliado aos 15, 30, 60 minutos, 2, 3, 6 e 12 horas após a liberação.
Ao término das avaliações, será realizado um ensaio de média, realizando um rankeamento no sentido “maior preferência” para “menor preferência” indicando quais foram as plantas preferidas pela lagarta.

Consumo foliar

Será avaliado o consumo dos discos foliares por lagartas de terceiro ínstar de S. eridania em teste com chance de escolha. Desse modo, duas lagartas de terceiro ínstar serão liberadas no interior de arenas circulares (a mesma utilizada no ensaio de atratividade), contendo discos foliares (2 cm de diâmetro) das plantas daninhas e genótipos de soja já selecionadas (7.1.1 e 7.1.2). Os discos foliares, serão utilizados para quantificar o consumo foliar por S. eridania, com auxílio do aparelho de medição de área foliar (LI-COR modelo LI 3100C). O consumo será calculado com base na diferença entre as áreas dos discos foliares das cultivares, antes e após 24 horas do consumo.
O consumo foliar também será avaliado em teste sem chance de escolha, onde duas lagartas de terceiro ínstar serão acondicionadas isoladamente em placas de Petri (8 x 2 cm) contendo discos foliares das plantas selecionadas (7.1.1 e 7.1.2). As avaliações seguirão o mesmo critério do teste com chance de escolha, descrito anteriormente. O delineamento será inteiramente casualizado, com 10 tratamentos (plantas daninhas e genótipos de soja) e 10 repetições compostas pelas placas de Petri. Nos dois ensaios, as lagartas de terceiro ínstar também serão submetidas a um jejum de 12 horas.

Avaliação de não-preferência para oviposição com e sem chance de escolha para os diferentes genótipos

Os genótipos utilizados no teste com chance de escolha serão semeados em vasos plásticos de 11L com espaçamento equidistante entre plantas contendo substrato comercial mecplant® e conduzidos em condição de semicampo.
Os recipientes serão alocados em gaiolas de 30 cm de diâmetro e 70 cm de altura revestidas por tecido tipo “voil” e quando as plantas se encontrarem nos estádios fenológicos V2 e V5 (FEHR; CAVINESS, 1977) serão liberados dois casais de C. includens por genótipo no centro dos baldes em um total de 5 genótipos. Os adultos serão alimentados com solução de mel (10 %), conforme descrito por Parra (2001). O delineamento utilizado será em blocos casualizados (DBC) utilizando-se 6 repetições e 5 blocos, totalizando 60 casais por bloco.
Para o teste sem chance de escolha, serão utilizados vasos plásticos de 3L que receberão substrato e uma planta/vaso em um total de 6 repetições para cada um dos genótipos. Os vasos serão revestidos por tecido tipo “voil” em gaiolas de 30 cm de diâmetro e 70 cm de altura. Serão liberados dois casais de C. includens por vaso quando a planta atingir estádio fenológico V2 e V5. Os adultos receberão alimentação de mel (10%). O delineamento será inteiramente casualizado (DIC), utilizando-se 5 vasos/genótipo e 6 repetições totalizando 60 casais.

Índice de preferência alimentar com e sem chance de escolha para os diferentes genótipos

O experimento será realizado em câmara climatizada (BOD), a 25 ± 2 °C, 70 ± 10% U.R. e fotofase de 12 h. Será avaliado o índice de preferência das lagartas para os genótipos. Os genótipos serão mantidos e preparados conforme o item 7.2. A área foliar dos discos será mesurada antes e após o consumo pelas lagartas fazendo-se uso de um medidor de área foliar (LI-COR modelo LI 3100C).
Para o teste com chance de escolha serão utilizados discos com a área foliar previamente mensurada, transferidos para placas de Petri (150 x 15 mm), contendo em seu fundo papel filtro umedecido. As placas receberão um disco de cada genótipo dispostos de forma equidistante e de um ponto central será liberada 5 lagartas de 3º ínstar, proveniente da criação do laboratório. Posteriormente, as placas serão vedadas com filme plástico transparente (Magipac®). Passadas 24 h da liberação, os discos serão medidos novamente.
A área foliar consumida será obtida subtraindo-se a área inicial dos discos da área final e os índices de preferência serão calculados por Kogan e Goeden (1970), através da equação:

C = 2A/((M+A))

Onde:
C = índice de preferência
A = consumo da planta teste
M = consumo da planta padrão

A interpretação dos resultados foi de acordo com o valor de C obtido, isto é:
C > 1 a planta teste foi preferida pelo inseto com relação à planta padrão;
C = 1 a planta teste é semelhante à planta padrão quanto à preferência;
C < 1 a planta teste é menos adequada do que a planta padrão.

O delineamento será inteiramente casualizado (DIC) utilizando-se 5 genótipos e 25 repetições (correspondente a cada placa). Os resultados obtidos serão submetidos à análise da variância, e as médias comparadas pelo teste não paramétrico de Kruskall-Wallis.
Para o teste de não-preferência para alimentação sem chance de escolha, será utilizado apenas um disco foliar/genótipo e uma lagarta de 3° instar por placa de Petri (90 x 15 mm). O deliniamento será inteiramente casualizado,

Análise estatística

Os dados serão submetidos a análises de normalidade e homocedasticidade, dependendo da distribuição, analises paramétricas ou não-paramétricas serão aplicadas. Após a verificação da significância, quando significativos, os dados serão comparados pelos respectivos testes (paramétricos ou não paramétricos).

Indicadores, Metas e Resultados

Analisar quais espécies de lepidópteros-praga estão presentes em lavouras de soja que fazem uso do controle biológico aplicado.

Avaliar se há redução na população de lagartas (noctuídeos) em áreas de soja após o uso do controle biológico aplicado, através da utilização do parasitoide de ovos.

Verificar quais são as vantagens da utilização do controle biológico e resistência varietal comparado ao manejo convencional que prioriza o controle químico.

Analisar a viabilidade econômica do uso do controle biológico aplicado na cultura da soja, em Pelotas, região Sul do Rio Grande do Sul;

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
DANIEL BERNARDI1
JOANA MIOTTO
LEONARDO PINTO GONCALVES
MARIANA SWENSSON NUNES
PRISCILLA COSTA GOBBI
RAFAELA DA SILVA GRACA
UEMERSON SILVA DA CUNHA1

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