Resumo
Das espécies de noctuídeos que atacam a soja, Spodoptera eridania (Cramer) está em ampla expansão, uma vez que sua ocorrência e intensidade de danos vêm sendo frequentes nesta cultura. As possíveis causas para o aumento na população deste inseto são o uso de inseticidas, que agem sobre os inimigos naturais, e práticas agrícolas como a rotação e sucessão de culturas, que podem favorecer a sobrevivência de espécies polífagas ao longo do ano, pela oferta contínua de alimento. No entanto, dados sobre como o sistema de plantio utilizando diferentes plantas ao longo do ano possa estar interferindo na crescente ocorrência de S. eridania na cultura da soja são escassos. Assim, objetivou-se avaliar em laboratório o efeito de cinco culturas de entressafra da soja, no desenvolvimento e reprodução de S. eridania. As plantas cultivadas utilizadas foram algodão (FMT 701), girassol (Embrapa 122-V2000), crotalária (Crotalaria spectabilis), milho (Dekalb 370) e milheto (DR-300). Somente no algodão e girassol esta espécie completou o seu desenvolvimento (ovo–adulto), demonstrando que essas culturas podem sustentar a população de S. eridania durante a entressafra da soja. Os hospedeiros menos adequados para a sobrevivência de S. eridania
foram a crotalária, milho e milheto, as quais poderiam ser utilizadas no período da entressafra da soja com o intuito de interromper o ciclo de vida desta espécie, e assim diminuir a ocorrência de surtos populacionais na soja.
Palavras-chave: Práticas agrícolas, plantas cultivadas, inseto-praga, antibiose.
Abstract
Among the noctuid species that attack soybean, Spodoptera eridania (Cramer) is in broad expansion regarding frequency of occurrence and intensity of damage. Possible causes for the
increase in the population of this insect are the indiscriminate use of insecticides and agricultural practices such as rotation and succession of crops, which may favor the survival of polyphagous species throughout the year by the continuous supply of food. However, data on how the planting system using different crops throughout the year may be interfering with the increasing occurrence of S. eridania in soybeans are scarce. The objective was to evaluate in laboratory the effect of different intercropped cultures in succession with soybean on the development and reproduction of S. eridania. The plants evaluated were cotton (FMT 701), sunflower (Embrapa 122-V2000) rattlepod (Crotalaria spectabilis), maize (Dekalb 370) and millet (DR-300). The hosts less suitable for the survival of S. eridania were rattlepod, maize and millet. Only cotton and sunflower allowed the species to complete its development from egg to adult and thus capable of sustaining the development and reproduction of S. eridania
when cultivated after the harvest of the soybean crop. Maize, millet and rattlepod severely affected the performance de S. eridania, and therefore could be used to refrain population growth of the species during the soybean intercropping season.
Keywords: agricultural practices, crops, insect pests, antibiosis.
Introdução
A crescente expansão das áreas agrícolas para o cerrado brasileiro tem proporcionado o cultivo de diversas espécies vegetais de interesse econômico. Neste contexto, entre as plantas cultivadas, a soja destaca-se como o principal produto cultivado na região de cerrado e o maior representante dentro deste cenário agrícola é o estado de Mato Grosso, por ser o maior produtor desta cultura no Brasil (IBGE 2012).
Na sequência da cadeia produtiva da soja no cerrado mato-grossense, destacam-se as lavouras de algodão e milho que, na maioria das vezes, são estabelecidas posteriormente em um sistema de sucessão e/ou rotação de culturas. Dentro destes sistemas, algumas culturas alternativas são estabelecidas para o cultivo no período de entressafra da soja, como é o caso do milheto e da crotalária, que compõem o sistema de plantio direto, bem como o girassol, planta promissora para a produção de óleo e ração animal.
A rotação e sucessão de culturas podem influenciar a ocorrência dos insetos que atacam a cultura da soja, uma vez que a disponibilidade de hospedeiros ao longo do ano pode proporcionar a sobrevivência e o aumento no número de gerações, viabilizando a sua permanência nestes ambientes (Santos et al 2005). Por outro lado, espécies de plantas não hospedeiras podem interferir no desenvolvimento dos insetos a partir de uma quebra em seu ciclo de vida, pois, de acordo com Altiere (1989), os insetos possuem dificuldade na localização, permanência e reprodução em áreas de policulturas, uma vez que nestes sistemas plantas hospedeiras e não hospedeiras podem estar presentes.
O complexo de insetos-praga em lavouras de soja no Mato Grosso tem sofrido constantes alterações, pois pragas que só ocorriam em outras culturas, passaram a atacar este cultivo com maior frequência (Wiest & Barreto 2012). Isto é favorecido principalmente pela mobilidade dos insetos entre as diversas culturas, aliado a altas temperaturas, ideais para a multiplicação dos insetos (Tomquelski & Maruyama 2009).
A lagarta-das-vagens Spodoptera eridania (Cramer) (Lepidoptera: Noctuidae), que possuía uma incidência esporádica associada à soja (Fundação MT 2011), com sua ocorrente expansão e casos de surtos populacionais, tornou-se um problema crescente, passando a ser verificada também em outras lavouras como algodão (Miranda et al 2010, Santos et al 2010).
Espécies como S. eridania, considerada uma desfolhadora polífaga (King & Saunders 1984, Nora & Reis-Filho 1988, Savoie 1988, Sosa-Gómez et al 1993, Picanço et al 2003,
Dias et al 2009, Miranda 2010), possuem maior sucesso no que diz respeito à permanência em áreas com alternância de culturas quando comparada com insetos oligófagos e monófagos, pela disponibilidade contínua de alimento. Registros da permanência desta espécie no campo foram feitos por Santos et al (2005), onde este inseto migrou de lavouras de soja no final do ciclo para abrigos constituídos por hospedeiros alternativos, como as plantas daninhas (corda-de-viola) e lavouras de algodão vizinhas às áreas de cultivo de soja, sendo utilizadas como refúgio e local de alimentação.
Diante do aumento e frequência de surtos de infestação de S. eridania nos cultivos de soja, torna-se fundamental a realização de estudos para o conhecimento de como as plantas utilizadas em um sistema de rotação de culturas, podem estar interferindo no ataque de S. eridania em plantios de soja, possibilitando assim que novas táticas de manejo possam ser implantadas para o controle desta espécie no campo.
Frente à problemática apresentada, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes culturas de entressafra da soja, no desenvolvimento e reprodução de S. eridania em laboratório.
Material e métodos
Criação de S.eridania em laboratório
Os indivíduos utilizados nos experimentos foram oriundos de uma criação estabelecida no laboratório de Entomologia do Centro de Pesquisas, Estudos e Desenvolvimento Agro-Ambientais (CPEDA), da Universidade do Estado de Mato Grosso, campus universitário de Tangará da Serra-MT.
As larvas foram mantidas durante toda a fase larval em dieta artificial (Kasten et al
superior em temperatura ambiente. As pupas foram retiradas dos tubos e acondicionadas em potes plásticos forrados com papel filtro. A sexagem foi feita de acordo com a observação da abertura anal e genital das pupas segundo Zenker et al (2007).
Os adultos emergidos foram mantidos em temperatura ambiente em tubos de PVC (10 cm de diâmetro e 21.5 cm de altura) cobertos na parte superior e inferior com placa de Petri e, revestidos internamente com papel sulfite servindo como substrato de oviposição. Como alimento, foi ofertada uma solução de mel a 10% no interior dos tubos, colocada em recipiente plástico contendo algodão para embeber o líquido. A manutenção dos tubos e troca de alimento foram feitas diariamente.
As posturas depositadas no papel sulfite foram retiradas, cortando-se o papel à margem da massa de ovos, e, em seguida, transferidas para uma placa de petri mantida em câmara climatizada a 25 ± 1°C, 70 ± 10% de umidade e fotofase de 12 horas.
Culturas de entressafra
As culturas comerciais utilizadas foram: algodão (FMT 701), milho (Dekalb 370), crotalária (Crotalaria spectabilis), milheto (ADR-300) e girassol (Embrapa 122-V2000). Estas foram fornecidas por uma empresa de revendas de sementes.
As plantas foram semeadas em baldes plásticos com capacidade para oito Kg de solo, em casa de vegetação localizada na UNEMAT, campus de Tangará da Serra-MT. A adubação comercial utilizada nestes experimentos foi do tipo NPK (Nitrogênio, Fósforo e Potássio) a 10%, 10% e 10% de concentração de cada composto. Após 35 dias de plantio, as folhas foram coletadas e imersas por 20 minutos em uma solução de hipoclorito de sódio (sol. 2,5%) a 01%, para eliminar possíveis entomopatógenos presentes, e logo após, ofertadas às lagartas.
Desenvolvimento e reprodução de S. eridania
Cinquenta lagartas recém-eclodidas foram individualizadas em potes plásticos de 145 ml forrados com papel filtro, sendo mantidos em câmara climatizada a 25 ± 1°C, 70 ± 10% de umidade e 12 horas de fotofase. Diariamente as folhas de cada cultura foram ofertadas. A determinação do número de instares e sua duração foram estabelecidos pela presença da cápsula cefálica e exúvia, examinando-se os potes diariamente até que se chegasse ao período de pré-pupa, quando as lagartas mudam a cor do tegumento e param de se alimentar.
As pupas foram acondicionadas em placas de Petri e 24 horas após sua formação foram pesadas em balança analítica (0.0000g), sexadas e avaliadas quanto à ocorrência de deformações.
Para comparação do desenvolvimento das fases imaturas de S. eridania, nos tratamentos propostos, os parâmetros biológicos usados foram: duração (dias) e viabilidade das fases imaturas (%), número de instares, peso (médio e por sexo), porcentagem de deformação das pupas e razão sexual obtida pela fórmula N°fêmeas / (N° fêmeas + N° machos).
Para avaliar a influencia dos tratamentos na reprodução de S. eridania, foram individualizados 15 casais de cada cultura, levando em consideração a data de emergência, em gaiolas de tubos de PVC (10 cm de diâmetro e 21.5 cm de altura) mantidas em sala climatizada a uma temperatura de 25 ± 2º C. Essas gaiolas foram cobertas na parte superior com “voil” e na inferior, com uma placa de Petri e revestidas internamente com papel sulfite como substrato de oviposição. Os adultos foram alimentados com uma solução de mel a 10% colocada em frascos plásticos com algodão na parte inferior das gaiolas.
As posturas depositadas nas folhas de sulfite e no “voil” foram removidas diariamente, acondicionadas em placas de petri e mantidas em câmara climatizada (25º ± 1ºC, umidade
relativa de 70% e fotofase de 12h) até a eclosão das lagartas, sendo estas transferidas para tubos do tipo ependorff, mortas e mantidas em álcool a 70% até a sua contagem.
A fim de avaliar o desempenho reprodutivo de S. eridania, os parâmetros biológicos considerados foram: fecundidade, viabilidade dos ovos, período de incubação, pré-oviposição e oviposição, e também a longevidade de machos e fêmeas. Os registros de fecundidade e viabilidade dos ovos foram feitos a partir da contagem dos ovos, realizada com o auxílio de imagem fotográfica e microscópio estereoscópico, onde, posteriormente, as fotos de cada postura foram levadas para o computador, sendo procedida a contagem, bem como pelo número de larvas eclodidas. As posturas que continham mais que uma camada de ovos, contou-se o número ovos da camada superior, multiplicou-se pelo número de camadas, e somou-se com o número de ovos restantes.
Análises estatísticas
O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, sendo os dados submetidos ao teste de normalidade de Shapiro Wilk (p>0.05). Após, os resultados foram submetidos à
ANOVA a 5%, e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% ou pelo teste t de Student
(5%). Os dados que não alcançaram a normalidade foram submetidos ao teste de Kruskal Wallis (5%) para comparar diferentes tratamentos, e aqueles que possuíam apenas dois tratamentos para comparação, utilizou-se o teste de Mann-Whitney (5%). Para comparar a razão sexual utilizou-se o teste do Qui-quadrado com 0.5 para o valor esperado.
Resultados
Desenvolvimento das fases imaturas de S. eridania
A incubação dos ovos foi influenciada pelas culturas avaliadas que alcançaram o período reprodutivo, sendo que no girassol, a duração foi significativamente maior quando comparada com o algodão (Tabela 1). Nas folhas de milho e crotalária, S. eridania não completou o desenvolvimento larval, vivendo em média 1.7 e 3.9 dias, respetivamente (Tabela 1). A duração média da fase larval nas demais culturas diferiu estatisticamente, variando de 15.2 dias em folhas de girassol a 24.8 dias em folhas de algodão (Tabela 1).
Tabela 1 Média (±DP) de duração (dias) das fases imaturas de desenvolvimento de
Spodoptera eridania em cinco culturas de entressafra da soja.
Cultivares
Duração das fases de desenvolvimento (dias)
Larva¹ Pré-pupa¹ Pupa
ns Ovo² Fêmea Macho Algodão 24.8 ± 1.89 a 1.5 ± 0.88 b 9.7 ± 0.52 10.5 ± 0.64 3.2 ± 0.59 b Girassol 15.2 ± 1.31 c 1.04 ± 0.28 b 10.1 ± 0.55 10.6 ± 0.55 3.5 ± 0.35 a Milheto 16.9 ± 13.67 b 5.2 ± 4.91 a 9.0 ± 0.00* 12.0± 0.00* - Crotalária 3.9 ± 2.04* - - - - Milho 1.7 ± 0.43* - - - - H 46.0 38.8 - - - U - - 165.0 852.5 38 Df 3 3 - - - p <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05
¹Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem estatisticamente pelo teste de Kruskal Wallis a 5% de probabilidade. ²Médias seguidas pela mesma letra na coluna diferiram pelo teste de Mann Whitney a 5%.nsNão significativo segundo Mann Whitney a 5%.*Pelo pequeno número de indivíduos, não foi possível a realização de testes estatísticos.
Nas plantas hospedeiras que permitiram que S. eridania completasse o desenvolvimento larval, a partir do 4º instar ocorreu um alongamento progressivo na duração dos instares (Fig 1). No algodão e girassol, alguns indivíduos atingiram o 7º instar, e o milheto foi a única cultura na qual ocorreu o 8º instar (Fig 1).
Fig1 Duração dos instares (dias) e número de indivíduos que passaram por cada instar de
Fig 2 Sobrevivência (%) ao longo dos instares larvais de Spodoptera eridania
mantida em cinco culturas de entressafra.
Não foram verificadas diferenças estatísticas na duração média de pupas (fêmea e macho) oriundas das culturas de algodão e girassol, sendo os valores próximos de 10 dias (Tabela 1). Apesar de poucos indivíduos provenientes da cultura do milheto terem empupado, a duração média foi muito próxima do encontrado para algodão e girassol (Tabela 1).
O peso médio das pupas macho (de 0.1200 a 1.2709 g) e fêmea (0.2079 a 0.3418g) de
S. eridania, oriundas de uma alimentação com folhas de girassol, foram superiores quando comparados com o algodão (Tabela 2). Dos indivíduos que alcançaram a fase de pupa no milheto, os valores foram inferiores aos encontrados nas culturas de girassol e algodão (Tabela 2). A deformidade de pupas foi verificada apenas nas culturas do girassol e milheto, onde foram constatados 6.3% e 25.0% de deformações, respectivamente (Tabela 2).
Tabela 2 Média (±DP) do peso de pupas fêmeas e machos (g), deformidade de pupas (%) e razão sexual de Spodoptera eridania mantidos em diferentes culturas de entressafra.
Culturas Peso da pupa Deformidade
de pupa (%)* Razão sexual²
Fêmea¹ Macho¹ Algodão 0.2224 ± 0.04 b 0.1904 ± 0.03 b 0.0 0.4 Girassol 0.3418 ± 0.02 a 0.2709 ± 0.02 a 6.3 0.4 Milheto 0.2079 ± 0.02 * 0.1200 ± 0.00 * 25 0.7 T -9.9 -10.4 - - X² - - - 12.8 Df 44 49 - 2 p <0.05 <0.05 - <0.05 ¹
Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferiram de acordo com o teste de t de Student a 5 %.²Razão sexual de acordo com o teste de Qui-quadrado a 5 %. *Pelo pequeno número de indivíduos, não foi possível a realização de testes estatísticos.
A viabilidade larval de S. eridania foi drasticamente afetada quando mantida nas culturas do milho, crotalária e milheto (Tabela 3). Na fase de pré-pupa, pupa e adulto não houve diferenças significativas entre as culturas avaliadas (Tabela 3). A viabilidade da fase de ovo foi significativamente influenciada pelo girassol, onde apenas 31.1 % do total de ovos colocados pelas fêmeas foram viáveis (Tabela 3).
Tabela 3 Viabilidade média (±DP) das fases imaturas de Spodoptera eridania
mantidos em diferentes culturas de entressafra.
Culturas Viabilidade (%)
Ovo¹ Larva² Pré-pupa ns Pupa ns
Algodão 58.7 ± 26.97 a 100.0 ± 0.00 a 100.0 ± 0.00 a 96.0 ± 19.79 Girassol 31.1 ± 24.23 b 94.0 ± 23.98 a 100.0 ± 0.00 a 87.2 ± 33.73 Milheto - 26.0 ± 44.30 b 100.0 ± 0.00 * 50.0 ± 57.73* Crotalária - 0.00 ± 0.00 b - - Milho - 0.00 ± 0.00 b - - H - 198,71 - - U 46 - 1175 1072.0 Df 4 p p<0.05 p<0.05 p>0.05 p>0.05
¹Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não diferiram significativamente pelo teste de Mann Whitney (P<0.05). 2Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferiram pelo teste de Kruskal Wallis (5%).
ns
Não significativo pelo teste deMann Whitney (P<0.05). * Devido ao baixo número de indivíduos não se utilizou testes estatísticos.
Longevidade e reprodução de S. eridania
A longevidade média de fêmeas e machos provenientes de larvas alimentadas com algodão e girassol não foi influenciada pelo alimento consumido na fase larval (Tabela 4). Os períodos de pré-oviposição e oviposição não foram afetados pelo girassol e algodão, sendo que o primeiro teve uma duração de aproximadamente dois dias em ambas as culturas, e o
segundo, entre 9.9 a 10.8 dias (Tabela 4). Das culturas testadas, S. eridania completou seu ciclo total (ovo-adulto) no algodão em 39.2 dias e no girassol em 30.1 dias (Tabela 4).
Tabela 4 Longevidade média (±DP), períodos de pré-oviposição, oviposição e ciclo total (dias) dos adultos de Spodoptera eridania mantidos em diferentes culturas de entressafra.
Culturas Longevidade ns¹ Pré-oviposiçãons Oviposição ns¹ Ciclo total¹ Fêmea Macho Algodão 14.2 ± 3.04 21.8 ± 5.36 2.1 ± 0.40 9.8 ± 1.50 53.8 ± 3.36 a Girassol 15.5 ± 3.59 19.6 ± 4.37 2.3 ± 0.61 10.8 ± 2.02 46.5 ± 5.69 b Milheto - - - - - T -1,11 1,29 - -1,5 3.9 U - - 110.5 - - Df 30 30 - 30,00 23 p >0.05 >0.05 >0.05 >0.05 <0.05 ns
Não significativo segundo o teste de Mann Whitney (5%).ns¹Não significativo segundo o teste t de Student a 5%.¹Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferiram estatisticamente de acordo com o teste t de Student a 5%.
A fecundidade de S. eridania foi semelhante para adultos provenientes do algodão e girassol (Tabela 5). O número de posturas não diferiu estatisticamente entre os tratamentos testados, o que indica que não ocorreu interferência das plantas hospedeira neste parâmetro (Tabela 5).
O número de ovos por fêmea foi maior do 1º ao 4º dia de oviposição tanto no algodão como no girassol (Fig 3). Após este período, foi verificado um decréscimo na quantidade de ovos colocados por cada fêmea (Fig 3).
Tabela 5 Fecundidade e nº médio de posturas (±DP) de Spodoptera eridania alimentadas na fase larval com culturas de entressafra.
Culturas
Nº Posturas ns Fecundidade ns
Diária Total Diária Total
Algodão 1.3 ± 0.40 13.4 ± 7.29 245.9 ± 231.93 2417.6 ± 2351.91
Girassol 1.3 ± 0.71 12.4 ± 8.70 262.7 ± 302.10 2776.7 ± 3222.15
U 112.5 121 101.0 124.0
P >0.05 >0.05 >0.05 >0.05
ns
Não significativo de acordo com o teste de Mann Whitney a 5 % de probabilidade.
Fig 3 Número de ovos por fêmea durante o período de oviposição (dias) de Spodoptera eridania alimentada quando larva com duas culturas de entressafra.
Os ovos de S. eridania alimentada com folhas de algodão no período larval foram viáveis com valores em torno de 60% do 1º ao 10º dia de oviposição (Fig 4). No girassol, os ovos deste inseto, tiveram uma viabilidade próxima de 50% ao longo de toda a oviposição (Fig 4).
Fig 4 Viabilidade dos ovos (%) ao longo do período de oviposição (dias) de
Spodoptera eridania mantida em duas culturas de entressafra.
Os maiores picos de fecundidade de S. eridania ocorreram no 2º, 3º e 4º dia no girassol, e no 3º, 4º e 5º dia no algodão, ocorrendo um decréscimo no número de ovos e larvas, em ambos os tratamentos, ao final da oviposição (Fig 5).
Fig 5 Número total de ovos e larvas de Spodoptera eridania ao longo do período de oviposição oriundas de uma alimentação de algodão (a) e girassol (b).
Discussão
O desenvolvimento, sobrevivência e reprodução de S. eridania foram afetados pelas culturas de entressafra testadas. Na crotalária e milho, este lepidóptero não conseguiu se estabelecer, pois todos os indivíduos morreram no primeiro instar. No milheto, muitos morreram nas fases de larva e pré-pupa, ocorreu um alongamento na duração da pré-pupa, o peso pupal foi reduzido, e apenas dois indivíduos atingiram a fase adulta. Quando comparados aos demais tratamentos, no algodão houve um alongamento da fase larval e ciclo total, e, no girassol, o período de incubação dos ovos foi maior e a viabilidade dos ovos de S. eridania foi menor.
As possíveis causas da influência das plantas hospedeiras nos diferentes parâmetros biológicos de S. eridania, podem ser devido à presença de estruturas nas plantas que inibem a alimentação, à baixa qualidade nutricional dos hospedeiros ou à presença de toxinas nas plantas.
A resistência de plantas a insetos, entre os métodos de controle de pragas, pode diminuir a população do inseto-praga (Souza et al 2012). Dentre os tipos de resistência, a antibiose causa efeitos negativos na biologia do inseto, podendo variar de leve a letal, sendo desencadeada por fatores químicos e morfológicos da planta, atuando isoladamente ou em conjunto. A presença de tricomas, toxinas, redutores de digestibilidade, a dureza da epiderme foliar e impropriedades nutricionais, entre outros, podem proporcionar diferentes graus de resistência ao inseto (Smith 2005).
Entre os fatores de resistência das plantas citados acima algumas características morfológicas do milho e crotalária, podem ter influenciado no consumo alimentar de S. eridania, justificando sua morte ainda no primeiro instar. Estes fatores de resistência podem ser pela presença de tricomas (Lara 1991), de ceras ou pela dureza das folhas que podem sozinhos, ou em conjunto, impedir a alimentação dos neonatos e o seu estabelecimento naquele hospedeiro, sendo uma barreira mecânica que estes precisam superar e que é fundamental para sua sobrevivência (Zaluchi et al 2002).
Ainda que alguns trabalhos relatem a ocorrência de S. eridania nas culturas de milho (Picanço et al 2003) e crotalária (Dias et al 2009), o presente estudo mostrou que nestes hospedeiros este lepidóptero não teve um desenvolvimento adequado. Em folhas de algodão, verificou-se a interferência no alongamento da fase larval e duração total do ciclo de S. eridania, e segundo Vendramim & Guzzo (2009), a ingestão de compostos presentes no alimento, como metabólitos tóxicos, inibidores enzimáticos, entre outros podem atuar negativamente na biologia dos insetos. Stipanovic et al (2006) relataram que compostos como o gossipol presente predominantemente nas estruturas verdes das plantas de algodão, podem afetar o aproveitamento nutricional da planta pelo herbívoro, bem como alguns terpenóides existentes nesta planta que possuem efeitos de anticrescimento (Smith 2005).
O efeito no metabolismo de S. eridania a partir de uma alimentação de diferentes