Nome do Projeto
Uso de inseticidas químicos e biológicos para o manejo de Chrysodeixis includens (Walker, 1858) (Lepidoptera: Noctuidae) e Rachiplusia nu (Guenée, 1852) (Lepidoptera: Noctuidae) na cultura da soja
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
02/03/2023 - 01/03/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
As lagartas-falsas-medideiras Chrysodeixis includens (Walker, 1858) (Lepidoptera: Noctuidae) e Rachiplusia nu (Guenée, 1852) (Lepidoptera: Noctuidae) são pragas desfolhadoras associadas a cultura da soja onde causam uma redução significativa na área foliar. As principais ferramentas de controle dessas espécies são através do uso de cultivares Bt e também de inseticidas químicos, sendo consideradas pragas de difícil controle. Lagartas de C. includens possuem a característica de habitar o terço inferior das plantas e apresentam maior tolerância natural contra inseticidas químicos em comparação com outras espécies, resultando em menores taxas de controle. Nas últimas safras observou-se um aumento na incidência de R. nu, principalmente em lavouras de soja transgênicas, já que possui uma menor suscetibilidade aos eventos Bt disponíveis comercialmente. O fato de ambas espécies serem muito semelhantes morfologicamente e ocorrerem juntas em lavouras de soja dificulta a correta identificação. Com isso, agricultores e técnicos da área podem correlacionar esses surtos populacionais com o desenvolvimento de resistência de C. includens para com as toxinas Bt. Dessa forma, analisar a eficiência de controle das estratégias utilizadas para C. includens, por ser a principal praga da cultura, e suas influências em R. nu, são conhecimentos essenciais. Diante disso, através de três diferentes bioensaios, será avaliada a toxicidade e efeito residual de inseticidas químicos e biológicos a base de baculovírus para o controle de C. includens e R. nu alimentadas com soja Bt e não Bt, analisando os efeitos letais e subletais e suas implicações para o manejo integrado e manejo de resistência de pragas.

Objetivo Geral

Analisar a toxicidade e efeito residual de inseticidas químicos e biológicos a base de baculovírus para o manejo de Chrysodeixis includens e Rachiplusia nu em plantas de soja Bt e não Bt.

Justificativa

Entre os diversos desafios encontrados na produção de soja, o manejo de insetos-praga é um dos principais e que pode afetar diretamente sua produção. Existem várias espécies de insetos que atacam a cultura, podendo ocorrer desde sua emergência até o final de seu ciclo. Entre eles, as lagartas desfolhadoras ocupam uma posição de destaque, ocasionando elevados prejuízos nas plantas, reduzindo a área foliar fotossinteticamente ativa e, por consequência, diminuindo o potencial produtivo (NARDON et al., 2021; CONTINI et al., 2022).
O complexo de lagartas-falsas-medideiras são pragas importantes na cultura da soja, sendo que as principais espécies componentes desse grupo são a Chrysodeixis includens (Walker, 1858) (Lepidoptera: Noctuidae) e Rachiplusia nu (Guenée, 1852) (Lepidoptera: Noctuidae). A lagarta-falsa-medideira, C. includens, é considerada a principal praga da cultura, enquanto que R. nu é uma praga secundária em lavouras de soja brasileiras, no entanto, sua infestação está aumentando nos últimos anos, sendo detectado surtos populacionais dessa espécie em lavouras de soja Bt na safra 2020/21 (BARRIONUEVO et al., 2012; ROLIM et al., 2013; HORIKOSHI et al., 2021b; NARDON et al., 2021; PERINI et al., 2021).
Os principais métodos de controle das lagartas-falsas-medideiras são através do uso de inseticidas químicos e também de cultivares de soja Bt. No entanto, a elevada pressão de seleção e a não adoção, em muitos casos, de estratégias de manejo da resistência tem contribuído para o desenvolvimento da resistência desse grupo de insetos, diminuindo a eficiência dessas estratégias de controle comumente utilizadas, agravando os danos a produção (JAKUBOWICZ et al., 2019; STACKE et al., 2020; CONTINI et al., 2022).
Além disso, o controle químico de C. includens é dificultado pela sua característica de habitar o terço inferior das plantas, minimizando o contato com o produto durante as pulverizações, e pela sua maior tolerância natural contra os inseticidas. Isso resulta no aumento do número de aplicação e também na escolha de produtos cada vez mais tóxicos e menos seletivos. Mediante a isso, acentua-se os problemas ambientais e de saúde pública ocasionados pelo uso excessivo e, muitas vezes, incorreto de inseticidas químicos. Outra consequência, é a alteração provocada nos agroecossistemas, já que com a aplicação de produtos não seletivos ocorre a eliminação de inimigos naturais e redução da regulação populacional natural das pragas agrícolas (STACKE et al., 2019; CAMARGO et al., 2020).
Dentro deste contexto, novas opções de controle devem ser implementadas para diminuir os impactos negativos de pragas nos cultivos agrícolas brasileiros. O controle biológico com a utilização de baculovírus vem se mostrando uma ótima alternativa para implantação do Manejo Integrado de Pragas (MIP), principalmente para aquelas que não estão sendo controladas facilmente com inseticidas, já que apresenta um modo de ação distinto, sendo uma importante ferramenta para o Manejo de Resistência de Insetos (MRI). Além de proporcionar um controle eficiente, é especifico para a praga alvo e proporciona baixo risco ambiental e na saúde humana (BOTELHO; DA SILVA; ÁVILA, 2018; JAKUBOWICZ et al., 2019; TRENTIN et al., 2019; LANDWEHR, 2021). Os baculovírus são um grupo de vírus patógenos a insetos, que utilizam a maquinaria celular de seu hospedeiro para se multiplicar, levando-o a morte. A nomenclatura de cada espécie do vírus é dada pelo nome cientifico do hospedeiro em que foi primeiramente descrito, seguido pelo tipo de corpo de inclusão formado (ROHRMANN, 2019). Com isso, o vírus que infecta a lagarta-falsa-medideira é chamado de Chrysodeixis includens nucleopoliedrovírus (ChinNPV), integrante do gênero Alphabaculovirus (GODOY et al., 2019).

Metodologia

Material e Métodos

1 Local de estudo

Os experimentos serão realizados no Laboratório de Manejo Integrado de Pragas (LabMIP), pertencente ao Departamento de Fitossanidade da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), localizado no Campus Capão do Leão, Universidade Federal de Pelotas (UFPEL).

2 Obtenção dos insetos

A população de C. includens será obtida de uma criação estabelecida no Laboratório de Biologia de Insetos, localizado na Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), Universidade Federal de Pelotas (UFPEL), sob responsabilidade do professor Dr. Daniel Bernardi. Já a população de R. nu será adquirida junto ao laboratório de entomologia, Centro de Ciências Rurais (CCR) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Rio Grande do Sul, sob a responsabilidade do professor Dr. Oderlei Bernardi.

3 Criação e manutenção de Chrysodeixis includens e Rachiplusia nu

Os insetos serão mantidos em salas de criação climatizadas, com temperatura média de 27°C ± 1°C, umidade relativa de 70% ± 10% e fotofase de 14 horas. As lagartas de ambas espécies serão criadas em tubos de vidro (2,5 cm de diâmetro x 8,5 cm de altura) contendo 2 lagartas, sendo utilizado algodão hidrofóbico para fechá-los e contendo a dieta artificial especifica para a alimentação dos insetos (GREENE; LEPPLA; DICKERSON, 1976). Ao fim do período larval, as pupas serão coletadas e acondicionadas em placas de petri (12 cm de diâmetro × 1,5 cm de altura) forradas com papel filtro umedecido em água destilada. Após isso, serão colocadas em gaiolas de criação, onde irão tornar-se adultos. As gaiolas de criação serão tubos de PVC de 24,0 cm altura por 14,5 cm de diâmetro, revestidas internamente com papel sulfite, onde ocorrerão as posturas, e fechados na parte superior com tecido voil, enquanto na parte inferior irá ser colocada uma tampa plástica, evitando, dessa forma, que as mariposas fujam. O alimento dos insetos adultos será composto por uma solução adocicada, formada por mel, açúcar, cerveja, ácido sórbico e nipagin (RIGUETTI et al., 2019). Esta solução será fornecida em recipientes contendo algodão hidrofílico que, por capilaridade, alimentará as mariposas. A cada dois dias os ovos serão coletados, do papel de postura, e acondicionados em recipientes plásticos de 500 mL, em sala climatizada. Após a eclosão, as lagartas serão transferidas para os tubos de criação contendo a dieta artificial.

4 Cultivo de soja

A soja será cultivada em casa-de-vegetação em vasos de 15 litros de volume, contendo terra e substrato na proporção 2:1 respectivamente. Serão utilizadas as cultivares BMX Valente 6968 (soja não Bt) e BMX Compacta IPRO (soja Bt com tecnologia Intacta®), sendo semeado aproximadamente 6 sementes por vaso. A semeadura será escalonada com objetivo de ter oferta abundante de plantas de acordo com a demanda para os experimentos.

5 Bioensaios

5.1 Toxicidade letal de inseticidas químicos em C. includens e R. nu

Para analisar o efeito letal dos inseticidas químicos serão utilizados produtos de diferentes modos de ações e de acordo com as doses recomendadas pelos fabricantes, sendo eles: Intrepid® 240 SC (metoxifenozida) (150 mL/ha), Premio® (clorantraniliprole) (50 mL/ha) e Methomex® 215 SL (metomil) (1000 mL/ha). As folhas do terço médio das plantas de soja cultivadas em casa-de-vegetação, no estádio fenológico V4, de ambas cultivares (Bt e não Bt), serão coletadas, levadas ao laboratório e imersas por 5 segundos em uma calda formada com o inseticida especifico de acordo com o tratamento. Após isso, serão retiradas e ficarão em repouso em um papel filtro até que estejam secas. Então, com auxílio de pinças, essas folhas serão acondicionadas em bandejas plásticas de 16 células (5,5 cm de comprimento × 4,0 cm de profundidade × 3,0 cm de altura por célula) [(Advento do Brasil, São Paulo, Brasil)] em uma mistura de ágar-água (2,0%), onde será repicada 1 lagarta por célula, para a execução dos bioensaios, repetindo o procedimento para cada espécie de inseto em estudo, em lagartas de primeiro e terceiro instar. Como testemunha, serão utilizadas folhas de soja que não receberam a aplicação de nenhum inseticida. Após a inoculação as placas serão vedadas com suas respectivas tampas e mantidas em sala climatizada com temperatura de 27 ± 1 ° C, umidade relativa de 70 ± 10% e fotoperíodo de 14 h. O delineamento experimental será inteiramente casualizado, com 10 repetições, sendo que cada repetição é formada por 16 lagartas, totalizando 160 lagartas, sendo repetido o mesmo procedimento para as duas espécies de insetos estudadas. A mortalidade das lagartas será avaliada diariamente e as sobreviventes serão conduzidas até o final de seu ciclo biológico, sendo analisados os seguintes parâmetros: nos estágios imaturos serão avaliados a sobrevivência aos 10 dias e na eclosão, a duração dos períodos neonato-pupa e neonato-adulto, peso larval aos 12 dias pós-infecção (d.p.i.) e peso pupal 24 h após a formação das pupas. Para medir a fecundidade, entre 3 a 10 casais por tratamento serão formados separadamente e usados para quantificar o número de ovos por fêmea. Cada par será mantido em gaiolas de PVC com 24,0 cm altura por 14,5 cm de diâmetro, revestidas internamente com papel sulfite, onde ocorrerão as posturas, e fechados na parte superior com tecido voil, enquanto na parte inferior será colocado uma tampa plástica, evitando, dessa forma, que as mariposas fujam.

5.2 Efeito residual de inseticidas químicos e vírus entomopatogênico em C. includens e R. nu

Para analisar o efeito residual do bioinseticida, as plantas de soja não Bt cultivadas em casa-de-vegetação, no estádio fenológico V4, serão pulverizadas com o produto comercial Chrysogen® (ChinNPV: Baculoviridae: Alphabaculovirus), na dose recomendada pelo fabricante (200 mL/ha).
A pulverização será realizada com um pulverizador costal de 5 L pressurizado a CO2 com pressão constante mantida a 40 psi, equipado com um bico tipo XR 11002, utilizando um volume de calda de 200 L/ha. Com o objetivo de comparação, será realizado o mesmo procedimento para o inseticida químico Premio® (clorantraniliprole), utilizando a dose recomendada (50 mL/ha) e volume de calda de 200L/ha. Após isso, aos 0, 2, 4, 6, 8 e 10 Dias Após a Aplicação (DAA) serão coletadas folhas de soja do terço superior das plantas. Essas folhas serão levadas ao laboratório, sendo que cada folíolo será acondicionado em bandejas plásticas de 16 células (5,5 cm de comprimento × 4,0 cm de profundidade × 3,0 cm de altura por célula) [(Advento do Brasil, São Paulo, Brasil)] em uma mistura de ágar-água (2,0%), onde será repicada 1 neonata (<24 h de idade) por célula, para a execução dos bioensaios, sendo repetido o procedimento para cada espécie de inseto em estudo. Como testemunha, serão utilizadas plantas de soja que não receberam a pulverização com o bioinseticida. Após a inoculação as placas serão vedadas com suas respectivas tampas e mantidas em sala climatizada com temperatura de 27 ± 1° C, umidade relativa de 70 ± 10% e fotoperíodo de 14 h. O delineamento experimental será inteiramente casualizado, com 10 repetições, sendo que cada repetição é formada por 16 lagartas, totalizando 160 lagartas por intervalo de tempo de coleta após a pulverização, sendo repetido o mesmo procedimento para as duas espécies de insetos estudadas. A mortalidade dos insetos será avaliada diariamente.
Os dados de mortalidade serão submetidos à análise de resíduos para confirmar a suposição de normalidade com um teste de Shapiro-Wilk usando o procedimento PROC UNIVARIATE no software SAS® 9.1 (SAS INSTITUTE INC, 2011). Em seguida, os dados serão submetidos à análise de variância utilizando o procedimento PROC GLM no SAS® 9.1. As diferenças entre tratamentos serão determinadas pela análise de mínimos quadrados (opção PDIFF em PROC GLM) com ajuste de Tukey (P = 0,05) no software SAS® 9.1 (SAS INSTITUTE INC, 2011).

5.3 Toxicidade letal e subletal de vírus entomopatogênicos em C. includens e R. nu

Para analisar o efeito letal e subletal do vírus entomopatogênico serão utilizadas diferentes doses de acordo com a recomendação do fabricante (200 mL/ha), sendo elas 200%, 150%, 100%, 75%, 50%, 25% e 0% (testemunha) da dose recomendada. As folhas do terço médio das plantas de soja cultivadas em casa-de-vegetação, no estádio fenológico V4, de ambas cultivares (Bt e não Bt), serão coletadas, levadas ao laboratório e imersas por 5 segundos em uma calda formada com as diferentes doses do produto comercial Chrysogen® (ChinNPV: Baculoviridae: Alphabaculovirus). Após isso, serão retiradas e ficarão em repouso em um papel filtro até que estejam secas. Então, essas folhas serão acondicionadas em bandejas plásticas de 16 células (5,5 cm de comprimento × 4,0 cm de profundidade × 3,0 cm de altura por célula) [(Advento do Brasil, São Paulo, Brasil)] em uma mistura de ágar-água (2,0%), onde será repicada 1 lagarta por célula, para a execução dos bioensaios, sendo repetido o procedimento para cada espécie de inseto em estudo, em lagartas de primeiro e terceiro instar. Após a inoculação as placas serão vedadas com suas respectivas tampas e mantidas em sala climatizada com temperatura de 27 ± 1° C, umidade relativa de 70 ± 10% e fotoperíodo de 14 h. O delineamento experimental será inteiramente casualizado, com 10 repetições, sendo que cada repetição é formada por 16 lagartas, totalizando 160 lagartas, sendo repetido o mesmo procedimento para as duas espécies de insetos estudadas, em dois diferentes instares.

Indicadores, Metas e Resultados

Metas a serem alcançadas

Fornecer informações importantes acerca de novas estratégias de controle para lagartas de R. nu em lavouras de soja.
Determinar doses letais de inseticidas biológicos a base de vírus entomopatogênicos para lagartas de C. includens e R. nu.
Determinar os efeitos da soja Bt na supressão populacional de R. nu.
Verificar a efetividade de controle do vírus entomopatogênico para lagartas de C. includens e R. nu.
Verificar a efetividade de controle de inseticidas químicos para lagartas de C. includens e R. nu.
Gerar artigos científicos que possam ser publicados em periódicos de alto fator de impacto.

Impactos esperados

1 Impactos econômicos

A implantação de programas de manejo integrado e manejo de resistência auxilia na redução dos custos necessários para o controle de insetos-praga na cultura da soja, elevando os lucros dos produtores rurais.

2 Impactos sociais

Novas estratégias de controle podem reduzir a dependência de inseticidas químicos no manejo de pragas agrícolas, o que resulta na diminuição do número de pulverizações de agrotóxicos nas lavouras, tornando a produção de alimentos mais sustentável e minimizando os níveis de resíduos de inseticidas nos alimentos e também o risco de intoxicação humana.

3 Impactos ambientais

A adoção de estratégias de manejo mais seletivas e de menor impacto ambiental, para o controle de pragas agrícolas, contribui para diminuir os riscos de contaminação ambiental e suas influências em outros seres vivos.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ADRIEL MATEUS VACHHOLZ BRAATZ
ANDERSON DIONEI GRUTZMACHER4
DANIEL BERNARDI2
JOÃO PEDRO ESCHER
MIKAEL BOLKE ARAUJO
STHEFANI VICTORIA RITTER PEGLOW

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