Mapeamento da probabilidade de ocorrência de Tibraca limbativentris em arroz
irrigado por inundação
Juliano de Bastos Pazini
1, Enio Júnior Seidel
2, Robson Antonio Botta
3, Fernando
Felisberto da Silva
4& José Francisco da Silva Martins
51
Graduando em Agronomia,Universidade Federal do Pampa/Campus de Itaqui, Avenida Joaquim de Sá
Brito, s/ nº, 97650-000, Itaqui, RS, Brasil, [email protected]
2
Matemático, Professor Assistente, Universidade Federal do Pampa/Campus de Itaqui,
3
Graduando em Agronomia, Universidade Federal do Pampa/Campus de Itaqui,
4
Engenheiro Agrônomo, Professor Adjunto, Universidade Federal do Pampa/Campus de Itaqui, [email protected]
5
Engenheiro Agrônomo,Doutor, Pesquisador, Embrapa Clima Temperado, [email protected]
Resumo - O percevejo-do-colmo, Tibraca limbativentris Stal, 1860 (Hemiptera: Pentatomidae), é importante
inseto-praga da cultura do arroz no Brasil. O conhecimento à respeito dos surtos de pragas e tomada de decisão para o controle são essenciais para que o manejo integrado de pragas seja plenamente empregado no ambiente agrícola. Este trabalho teve por objetivo estimar a probabilidade de ocorrência de adultos e ninfas de T. limbativentris em arroz irrigado por inundação na região do Planalto da Campanha do Rio Grande do Sul. Foram realizadas três amostragens entre o final da fase vegetativa e após a colheita do arroz. Para a execução destas amostras seguiu-se um grid regular com pontos espaçados em 50 m, totalizando 81 pontos. Em cada ponto lançou-se um quadrado de metal medindo 0,25 m², onde foi realizada a contagem de ninfas e adultos do percevejo-do-colmo. Os dados foram transformados em 0 (ausência do inseto) e 1 (presença do inseto) e submetidos à análise geoestatística. A probabilidade de ocorrência de adultos e ninfas de T. limbativentris em arroz irrigado é maior nas zonas marginais da lavoura.
Palavras-chave:percevejo-do-colmo; krigagem; análise geoestatística.
Probability of occurrence mapping of Tibraca limbativentris in flooded rice field
Abstract - The rice stem bug Tibraca limbativentris Stal, 1860 (Hemiptera: Pentatomidae), is an important
insect rice pest in Brazil. The knowledge about pests outbreaks and decision making are essential for the integrated pest management be fully employed in the agricultural environment. The objective of this study was estimate the probability of occurrence of T. limbativentris adults and nymphs in a flooded rice field at “Planalto da Campanha” region, Rio Grande do Sul, Brazil. Three sampling were conducted during the end of the vegetative stage and after the rice harvest. For the implementation of these samples we followed a regular grid with points spaced by 50 m, totaling 81 points. At each point a metal square measuring 0.25 m²was displayed where rice stem bug nymphs and adults were counted. The data were transformed into 0 (no insect) and 1 (presence of insects) and subjected to geostatistical analysis. The probability of occurrence of T.limbativentris in flooded rice is larger in the marginal zones of the rice field.
Key words: rice stem bug; kriging; geostatistical analysis. Introdução
As lavouras de arroz são envolvidas por uma pluralidade de ambientes aquáticos e terrestres, caracterizando uma zona de diversidade biótica e abiótica rica, sustentada pela rápida colonização, reprodução e crescimento dos organismos. Estes, que podem exercer influência negativa na produção e na qualidade dos grãos, ocasionando perdas aos produtores (GOMES; MAGALHÃES Jr., 2004).
Em sistemas de arroz irrigado por inundação no Estado do Rio Grande do Sul, principalmente na região do Planalto da Campanha, o percevejo-do-colmo, Tibraca limbativentris Stal, 1860 (Hemiptera: Pentatomidae), é a espécie-praga mais prejudicial aos arrozais (MARTINS et al., 2004). Os danos causados são consequências de seu hábito alimentar, que já na fase ninfal ao alimentar-se das plantas introduz
vazias, sintoma denominado “panícula-branca” (SOUZA et al., 2008).
Os métodos de controle devem analisar o ecossistema orizícola como sendo dinâmico e, com isso, todas as interferências levam a alguma consequência. Assim, o manejo integrado de pragas, e não a utilização de procedimentos isolados, como a dependência exclusiva de inseticidas químicos, mostra-se a forma de controle mais segura e eficaz (FARIAS et al., 2003). Para isso, o conhecimento do comportamento da espécie-praga no espaço por meio da geração de mapas com esta determinação é fundamental na obtenção de um modelo amostral para T. limbativentris e para que o manejo integrado de pragas seja desenvolvido (FERNANDES et al., 2003). Nesses casos, a Geoestatística é uma importante ferramenta, pois considera o valor da observação e a sua localização na estimativa da correlação entre os pontos de amostragem (BARRIGOSSI et al., 2002).
O objetivo do presente trabalho foi estimar a probabilidade de ocorrência de adultos e ninfas de T. limbativentris em arroz irrigado por inundação na região do Planalto da Campanha do Rio Grande do Sul.
Material e Métodos
O presente trabalho foi realizado na Estância Pitangueira, situada a 29°09'56.52"S e 56°29'20.06"O, no município de Itaqui-RS, em uma área de 13,5 hectares de lavoura comercial de arroz cultivada com a variedade IRGA 417 e isenta de tratamentos com inseticidas, no ano agrícola de 2009/10.
Foram realizadas três amostragens entre o final da fase vegetativa e após a colheita do arroz. A primeira amostragem ocorreu em V11, correspondendo ao estádio de formação do colar na 11ª folha do colmo principal, no final do estádio vegetativo, no dia 06/01/2010. A segunda amostragem foi executada dentro do período de maturação, em R6, fase correspondente a de grão leitoso, em 02/02/2010. A terceira e última amostragem foi realizada após a colheita, já na resteva do arroz, no dia 08/03/2010. A escala fenológica adotada foi a escala de Counce et al. (2000).
Para a execução deste levantamento foi adotado um grid regular previamente estabelecido por pontos geoposicionados por um GPS, e equidistantes aproximadamente 50 metros, evitando que os mesmos coincidissem com canais de irrigação e/ou locais não cultivados. Abrangendo um total de 81 pontos amostrais, lançou-se em cada ponto um quadrado de metal medindo 0,5 m x 0,5 m, totalizando uma área de 0,25 m². As plantas inseridas no quadro foram examinadas visualmente a fim de realizar a contagem do inseto em sua fase jovem e adulta.
Primeiramente, efetuou-se a transformação dos dados em indicadores de probabilidade, isto é, em níveis
de corte baseados na afirmativa de que para cada inseto adulto/m2, em média, é esperada uma redução de
1,2% na produtividade (REUNIÃO TÉCNICA DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 2012). Como níveis de corte os valores foram codificados em zero (0) nos casos de ausência e, com o valor 1, nas ocasiões em que foi observada a presença do inseto, gerando, assim, novos conjuntos de dados. A Tabela 1 apresenta, como exemplo, para os cinco primeiros pontos da amostragem realizada no dia 06/01/2010, entre os 81 analisados, os valores observados e transformados das variáveis.
Tabela 1. Valores observados e transformados para o número de adultos e ninfas do percevejo-do-colmo,
dos cinco primeiros pontos da amostragem do dia 06/01/2010. Safra 2009/10. Itaqui-RS. Pontos
amostrais
Coordenadas UTM Número de insetos
Easting Northing Observados Transformados
Adulto Ninfa Adulto Ninfa
1 549407,491 6773616,577 0 0 0 0
2 549358,116 6773631,101 0 1 0 1
3 549307,156 6773643,032 5 0 1 0
4 549258,853 6773658,527 0 0 0 0
5 549215,609 6773673,377 2 3 1 1
Os dados transformados foram submetidos à análise geoestatística por meio do pacote geoR (RIBEIRO JR; DIGGLE, 2001) do software R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2011), construindo-se gráficos de semivariogramas experimentais para a avaliação da dependência espacial.
N(h) 1 i 2 h) Z(s Z(s) 2N(h) 1 (h) γˆ (1)em que: N=(h) é o número de pares, h=(h1,h2) um vetor de constantes positivas, s=(s1, s2) valores no
eixo cartesiano (X, Y) e Z(.) o valor do atributo (neste caso, 0 ou 1).
Após a obtenção dos semivariogramas experimentais, foram ajustados modelos matemáticos teóricos. Os modelos testados foram o esférico, o exponencial e o gaussiano, pois são modelos que apresentam patamar (de alcance finito) (VIEIRA, 2000; ANDRIOTTI, 2003) e são os mais utilizados na literatura
(ZIMBACK, 2001). Dos modelos testados são definidos os parâmetros efeito pepita (C0), que representa o
valor da semivariância para a distância zero e revela os erros de medição ou da variabilidade não detectada
pela amostragem; patamar (C0+C1), que é o valor máximo em que a semivariância estabiliza;e o alcance
(a), que é a distância máxima até onde ocorre dependência espacial.
A avaliação do melhor modelo teórico ajustado foi realizada visualmente, ou seja, “ajuste a sentimento” (ZIMBACK, 2001), sendo repetido até que fosse encontrado um modelo considerado satisfatório.
A qualidade dos ajustes foi determinada pelo grau de dependência espacial (GDE), o qual relaciona a contribuição (C1) com o patamar (C0+C1). De acordo com Zimback (2001), o GDE (C1/C0+C1) com valor
inferior a 25% classifica-se como fraco, entre 25 e 75% como moderado e superior a 75% como forte. Com a definição e ajuste dos modelos utilizou-se a krigagem ordinária na interpolação dos dados para geração de mapas probabilísticos (devido a característica de presença/ausência dos dados transformados).
Resultados e Discussão
As variáveis adulto e ninfa apresentaram dependência espacial e os modelos ajustados aos dados avaliados foram o esférico e gaussiano (Tabela 2; Figuras 1 e 2). É comum descrever o comportamento de insetos por meio dos modelos esférico e gaussiano (DINARDO-MIRANDA et al., 2007; FARIAS et al., 2008; LEAL et al., 2010); todavia o modelo gaussiano retrata com mais regularidade a variável em estudo por possuir comportamento parabólico nas vizinhanças da origem do semivariograma (ANDRIOTTI, 2003).
Tabela 2. Parâmetros dos modelos ajustados aos semivariogramas experimentais para adultos e ninfas do
percevejo-do-colmo na cultura do arroz irrigado. Safra 2009/10. Itaqui-RS.
I
V11; IIR6; IIIresteva. GDE(%) - grau de dependência espacial
(A) 06/01/2010 - V11; (B) 02/02/2010 - R6; (C) 08/03/2010 - Resteva.
Figura 1. Semivariogramas indicadores para adultos do percevejo-do-colmo na cultura do arroz irrigado.
Época Fase inseto Modelo Efeito pepita Contribuição Alcance (m) GDE (%)
06/01/10I Adulto Esférico 0,00 0,07 139,75 100,0
02/02/10II Adulto Gaussiano 0,02 8,59 13159,10 100,0
08/03/10III Adulto Gaussiano 0,03 35,52 20321,86 99,8
06/01/10I Ninfa Esférico 0,00 0,06 76,51 87,0
02/02/10II Ninfa Gaussiano 0,02 0,13 11654,35 99,9
08/03/10III Ninfa Gaussiano 0,01 4,76 11706,69 99,8
0 100 200 300 400 0 .0 0 0 .0 2 0 .0 4 0 .0 6 0 .0 8 Distância (h) S em iva riâ nci a 0 100 200 300 400 500 0 .0 0 0 .0 1 0 .0 2 0 .0 3 0 .0 4 0 .0 5 0 .0 6 Distância (h) S em iva riâ nci a 0 100 200 300 400 500 0 .0 0 0 .0 2 0 .0 4 0 .0 6 0 .0 8 0 .1 0 0 .1 2 Distância (h) S em iva riâ nci a (A) (B) (C) 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 500 0 100 200 300 400 500
Distância (h) Distância (h) Distância (h)
0 ,0 0 0 ,0 2 0 ,0 4 0 ,0 6 0 ,0 8 S e m ivar iâ n cia S e m ivar iâ n cia S e m ivar iâ n cia 0 ,0 0 0 ,0 1 0 ,0 2 0 ,0 3 0 ,0 4 0 ,0 5 0 ,0 6 0 ,0 0 0 ,0 2 0 ,0 4 0 ,0 6 0 ,0 8 0 ,1 0 0, 12
Safra 2009/10. Itaqui-RS.
(A) 06/01/2010 - V11; (B) 02/02/2010 - R6; (C) 08/03/2010 - Resteva.
Figura 2. Semivariogramas indicadores para ninfas do percevejo-do-colmo na cultura do arroz irrigado.
Safra 2009/10. Itaqui-RS.
Segundo o critério de qualidade dos ajustes do modelo teórico aos dados experimentais do
semivariograma proposto por Zimback (2001), os valores do GDE (C1/C0+C1) para adultos e ninfas nas
ocasiões de amostragens foram elevados e classificaram-se como forte (<75%) (Tabela 2). Isso possibilita a obtenção de mapas mais precisos no detalhamento da probabilidade de ocorrência do inseto na área (ASSIS, 2005).
O alcance da dependência espacial foi de 139,75 m para adultos e de 76,51 m para ninfas na fase final do perfilhamento do arroz em V11 do estádio fenológico da cultura (Tabela 2). Nos demais casos o alcance foi superior a máxima distância de amostragem no interior do grid, indicando alta correlação entre os pontos. No monitoramento, as distâncias entre os pontos devem ser menores que os valores do alcance encontrados para adultos e ninfas (VALERIANO; PRADO, 2001), pois representam a distância limite da dependência espacial (FERRAZ et al., 2012).
Observou-se que os valores do efeito pepita foram baixos e próximos a zero (Tabela 2). Isso significa que os erros de amostragem foram desprezíveis (ODA-SOUZA et al., 2008) e que o espaçamento entre pontos utilizado no grid (50 m x 50 m) foi adequado.
As Figuras 3 e 4 apresentam os mapas de probabilidade da distribuição espacial de adultos e ninfas, respectivamente, onde as áreas mais escuras dos mapas representam a região com maior probabilidade de ocorrência do percevejo-do-colmo.
(A) 06/01/2010 - V11; (B) 02/02/2010 - R6; (C) 08/03/2010 - Resteva.
Figura 3. Mapas da probabilidade de ocorrência de adultos do percevejo-do-colmo na cultura do arroz
irrigado. Safra 2009/10. Itaqui-RS.
549000 549100 549200 549300 549400 549500 6773600 6773700 6773800 6773900 6774000 6774100 X Coord Y C o o rd 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 549000 549100 549200 549300 549400 549500 6773600 6773700 6773800 6773900 6774000 6774100 X Coord Y C o o rd 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 549000 549100 549200 549300 549400 549500 6773600 6773700 6773800 6773900 6774000 6774100 X Coord Y C o o rd 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 (A) (B) (C) 0 100 200 300 400 0 .0 0 0 .0 2 0 .0 4 0 .0 6 0 .0 8 0 .1 0 Distância (h) S e m iva ri â n ci a 0 100 200 300 400 500 0 .0 0 0 .0 5 0 .1 0 0 .1 5 Distância (h) S e m iva ri â n ci a 0 100 200 300 400 0 .0 0 0 .0 1 0 .0 2 0 .0 3 0 .0 4 Distância (h) S e m iva ri â n ci a (A) (B) (C) 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 500 0 100 200 300 400
Distância (h) Distância (h) Distância (h)
0,00 0,02 0,04 0, 06 0,08 0, 10 0,00 0, 05 0, 10 0, 15 0,00 0, 01 0, 02 0, 03 0,0 4 S e m ivar iâ n cia S e m ivar iâ n cia S e m ivar iâ n cia
(A) 06/01/2010 - V11; (B) 02/02/2010 - R6; (C) 08/03/2010 - Resteva.
Figura 4. Mapas da probabilidade de ocorrência de ninfas do percevejo-do-colmo na cultura do arroz
irrigado. Safra 2009/10. Itaqui-RS.
No final do perfilhamento da cultura foi possível observar que tanto os adultos como as ninfas do percevejo-do-colmo já haviam colonizado quase que integralmente a lavoura (Figuras 3(A) e 4(A)). No entanto, a maior concentração de adultos visualizada às margens da lavoura (Figura 3(A)) denota que o período migratório do inseto do sítio de hibernação (vegetação espontânea no entorno da área) para os arrozais ocorreu num momento anterior a esse verificado na amostragem, sugerindo que o monitoramento deve ser realizado já nos estádios iniciais do perfilhamento (REUNIÃO TÉCNICA DA CULTURA DO ARROZ IRRIGADO, 2012). Além disso, a probabilidade de ocorrência do inseto adulto nessa época é maior na região marginal da lavoura, uma vez que esta representa um local adequado para os insetos alimentarem-se ativamente e intensificarem a atividade alimentarem-sexual, após a saída do sítio de hibernação (FERREIRA, 1997; OLIVEIRA et al., 2010).
No caso das ninfas, verificou-se que a probabilidade de ocorrência nos arrozais é semelhante a dos adultos no final do perfilhamento (Figuras 3(A) e 4(A)) e no período de maturação (Figuras 3(B) e 4(B)). Isso pode ser explicado em razão da eclosão dos ovos ter se dado na presença das plantas (alimento), não havendo a necessidade dos adultos se locomoverem, permanecendo próximo das ninfas. Isto é, os adultos teriam realizado a postura e permanecido junto aos seus ovos, pois o alimento já estava disponível. Somado a isso, com o passar do tempo, ocorreu a emergência das ninfas, as quais são desprovidas de asas e com hábito de permanecerem agrupadas, caracterizando baixa mobilidade (FERREIRA, 1997).
Na amostragem realizada em pós-colheita, na resteva da cultura, é possível observar que o padrão de ocorrência de adultos e ninfas manteve-se semelhante, porém, com uma redução intensa nas zonas de presença do inseto na área, conforme as Figuras 3(C) e 4(C). Nesse caso, a estimativa é dependente das operações mecanizadas características da colheita, visto que essas podem alterar o padrão de comportamento do percevejo-do-colmo no espaço, por meio da mortalidade de insetos e da redução da disponibilidade de alimento.
Conclusão
A krigagem ordinária de dados do tipo presença/ausência pode ser utilizada como ferramenta para mapear a probabilidade de ocorrência de adultos e ninfas de T. limbativentris na cultura do arroz irrigado por inundação.
O padrão de comportamento espacial de adultos e ninfas de T. limbativentris faz com que a probabilidade de ocorrência de ambas as fases de vida do inseto seja semelhante em todo o ciclo da cultura do arroz irrigado.
A probabilidade de ocorrência de adultos e ninfas de T. limbativentris em arroz irrigado é maior nas zonas marginais da lavoura.
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Lavras. 549000 549100 549200 549300 549400 549500 6773600 6773700 6773800 6773900 6774000 6774100 X Coord Y C o o rd 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 549000 549100 549200 549300 549400 549500 6773600 6773700 6773800 6773900 6774000 6774100 X Coord Y C o o rd 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 549000 549100 549200 549300 549400 549500 6773600 6773700 6773800 6773900 6774000 6774100 X Coord Y C o o rd 0 0.2 0.4 0.6 0.8 (A) (B) (C)
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