Utilização de dioxido de carbono (CO2) com gas fosfina (PH3) no controle de pragas de grãos armazenados

(1)

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

UN!CAMP

FACULDADE DE ENGENHARIA AGRICOLA

UTILIZACAO DE DIOXIDO D CARBONO (C0

2)

EM

MISTURAS COM GAS FOSFINA (PH3) NO

CONTROLE DE PRAGAS DE GAAOS

ARMAZENADOS

POR

DENILSON DASILVA SANTOS

CAMPINAS - SAO PAULO

BRASIL

2000

(2)

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

FACULDADE DE ENGENHARIA AGRICOLA

DEPARTAMENTO DE PRE-PROCESSAMENTO DE PRODUTOS

AGROPECUARJ:OS

UTILIZACAO DE DIOXIDO DE CARBONO (C02) COM GAS

FOSFINA (PH3) NO CONTROLE DE PRAGAS DE GRAOS

ARMAZENADOS

DENILSON DASILVA SANTOS

Orientador: Prof. Dr. Jose Tadeu Jorge

Tese apresentada

a

Faculdade de

Engenharia Agricola da Universidade Estadual de Campinas como parte das exigemcias do curso de Doutorado em

Engenharia Agricola, area de

concentrac;:ao Tecnologia P6s-Colheita.

Campinas - Sao Paulo- Brasil

2000

UNlCAMP

'5IBLIOTECA CENTRAL

(3)

CM-00153358-2

FICHA CATALOGRAFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DA AREA DE ENGENHARlA - BAE - UNICAMP

Sa59u

Santos, Denilson da Silva

Utilizas;ao de di6xido de carbono (C0₂₎em misturas com gas fosfina (PH3) no controle de pragas de graos

armazenados I Denilson da Silva Santos.--Campinas, SP: [s.n.], 2000.

Orientador: Jose Tadeu Jorge.

Tese ( doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola.

1. Fosfina. 2. Di6xido de carbono. 3. Sitophilus zeamais. 4. Graos - Armazenamento. 5. Trigo - Doens;as e pragas- Controle. I. Jorge, Jose Tadeu. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Agricola. III. Titulo.

(4)

DENILSON DASILVA SANTOS

UTILIZA<;:AO DE DIOXIDO DE CARBO NO (C02) COM GAS FOSFINA (PHJ) NO CONTROLE DE PRAGAS DE GRAOS ARMAZENADOS

\

\j

i _{Dr. Jamilton P. Santos}

Este exemplar corresponde

a

reda9ao final da tese de doutorado defendida por Denilson da Silva Santos e aprovada pela Comissao Julgadora em 06 de abril de 2000.

Campinas, SP, 18 de maio de 2000.

P~ J

e

Tadeu Jorge (orientador)

~

Presidente

r ...

Dr. Jose Po lese Soares Novo

Pro f. Dr. Benedito Cal'los-Ben tti

u

i

':I

(5)

';.{/lor q~ l/e+1UJYp~brtWe, tJUt,J--o-~q~noJ--cycapa-enrtquece-a

~do-munch:

(') ~Cf~~cledambra-;ofrerddn<~~do-tempO; C<Mtudo;

o-tclea£tnv£.1Webq~o-iruptrowbrelJtc4 etiiwno; na-a.lma-do-ar<~

A cr~q~o-povo-tmpt:Jrao-Cr4¢?7-era-Uf'/1/CnPIM1W11b:rde-t"ortura-v4¢<7-por

~ tJUt,J--o-~trttv-do-S~ q~~ve; 6um-,w?cr~cat:ia-Ye?~ na-p~do:f-~

A ma+1.hd; a-~e-a-moctdade--do-eorpo-;erdo-madurep-e- vellz£ce,.da-j0nna:

U;a-aqt.dhq~~parcv~aro-q~at:ntia-ndo-po-cierver.

Entre-o-beryo-e-o-ttimulo; o-homem,de:<e-o-~ut"o-da-t<wra, C<Jmro-~de ap~-;e:

Nao-a.-agarreJJ pot4; a,.~~do:f-;er~e-dar~

Apnwuiendo-e-lutl:tndo; trabt;dh.ando-e-;ervtndo-C<Jmrluwu:ldade-e-~ na-~do

bem, ~d,rna-tua-a.lma-arrtq~da-vt<:la-etiiwna:"

UNtCAMP

'3lBLlOTECA CENTRAl

;;:ECAO

A

meus pais Cera/do e Aracy Ao meu irmiio Luiz Fernando (in memorian)

A

minha irma Lilian (in memorian)

A

Wander/eia (in memorian)

(6)

AGRADECIMENTOS

A DEUS, fonte de luz e vida;

A FEAGRI!Unicamp, pela aceita91lo no curso de Doutorado;

A F APESP, pela cessao da bolsa e apoio financeiro em todas as etapas do trabalho; Ao professor Dr. Jose Tadeu Jorge, pela orienta91lo, apoio e amizade;

A EMBRAP A Milho e Sorgo, pela cessao do espa9o fisico e apoio tecnico-cientlfico;

Ao Dr. Jamilton P. dos Santos, pela ajuda imprescindivel na condu91lo do experimento, apoio e amizade; Ao Dr. Antonio Carlos de Oliveira, da Embrapa Milho e Sorgo, pelas orienta9oes nas amilises estatisticas;

As amigas da Coordenadoria de P6s-Gradua91lo Ana Paula e Marta, por toda a ajuda e paciencia; As amigas Tania Leite, Maria Lucia Gigolotti e Marilia do Carmo, por tudo;

Ao laboratorista e amigo Frederico Avelar, pela inestimiivel ajuda e companheirismo;

Ao tecnico Agricola Mauro Pauline Hi e equipe: Celio, lsmael e Waldemar, pela ajuda a todo instante; Aos amigos da oficina da Embrapa: Antonio Lucas (Doca), Carlos Roberto (Leo), Amauri (Bel6) e Wanderley, pelos servi9os e pela amizade;

Aos amigos do setor de melhoramento de milho da Embrapa: Adilson,

ze

Silva, Celio e Gilberto. Daqui a 100 anos ainda seremos amigos;

(7)

iNDICE

UN AMP

':\lBLIOTECA CENTRAl

<;ECAO

iNDICE ... vii

LIST A DE TABELAS ...

xi

LIST A DE FIGURAS ...

xv

RESUMO ... xvii

1. INTRODU(:AO ... l

2. OBJETIVOS ... 6

3. REVISAO DE LITERA TURA ... 7

3.1 - 0 milho e sua importancia na alimenta9iio humana ... 7

3.2 - 0 trigo e sua importancia na alimenta9iio humana ... 9 3.3 - 0 insetos-praga dos griios armazenados ... 1 0

(8)

3.4 Controle quimico dos insetos ... 13

3.5 - Utilizayao de fumigantes no controle de pragas ... 17

3.6 - Atmosferas modificadas e/ou controladas para controle de infesta9oes em graos armazenados ... 20

3.7-Utiliza9iio de misturas de COz

*

PH3 no controle de pragas ... 23 '

4. MATERIAL E METODOS ... 27

4.1 Materia-prima ... 27 4.2 - Cria9ao de insetos ... 28 4.3-Camaras de fumigayao ... .30

4.4 - Prepara9ao das amostras ... .31

4.5 -Fumiga9ao com misturas de COz: PHJ ... .31

4.6 Avalia9ao das amostras ap6s exposi9ao as misturas gasosas ... .35

4.7- Delineamento experimental. ... 36

5. RESULTADOS E DISCUSSA0 ... 39

5.1.

Utiliza~ao

das misturas gasosas para

controle de

Sitophilus zeamais Motschulsky,

1855 (Coleoptera: Curculionidae ) ... 39

(9)

5.1.1- Fase OVO (0 a 5 dias de idade) ... 39

5.1.2- Fase LARVA 1° INSTAR (6 a 10 dias de idade ... .42

5.1.3- Fase LARVA 2° INSTAR (11 a 15 dias de idade) ... .44

5.1.4- Fase LARVA 3° iNSTAR (16 a 20 dias de idade) ... .46

5.1.5- Fase LARVA 4° INSTAR (21 a 25 dias de idade) ... 48

5.1.6- Fase PUPA (26 a 30 dias de idade) ... 50

5.1.7- Fase ADULTO (mais de 31 dias de idade) ... 52

5.2.

Utiliza~lio

das misturas gasosas para

controle de Sitophilus oryzae

Linneus, 1763 (Coleoptera: Curculionidae) ...•...•..••.•.•...•...••... 54

5.2.1 - Fase OVO (0 a 5 dias de idade) ... 54

5.2.2- Fase LARVA 1° iNSTAR (6 a 10 dias de idade) ... 57

UNlCAMP

CENTRAl.

(10)

5.3.

Utiliza~ao

das misturas gasosas para

controle de Rhyzopertha dominica

Fabricius, 1792 (Coleoptera: Bostrichidae) ..••...•...••.•....•.••.••...•.•.•. 70

5.3.1- Fase OVO (0 a 5 dias de idade) ... 70

5.3.2- Fase LARVA 1° iNSTAR(6 a 10 dias de idade) ... 73

5.3.4- Fase LARVA 3° INSTAR (16 a 20 dias de idade). ... 77

5.3.5- Fase LARVA 4° iNSTAR (21 a 25 dias de idade) ... 79

5.4. Considera-;Oes finais ... 86

6. CONCLUSOES ... 89

7. ABSTRACT ... 91

8. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS •.••...•.•...••...••...•...•...•. 93

(11)

LISTADE TABELAS

i

RCUtANr,-Tabela 1: Analise de Variancia do experimento conduzido ... .36

Tabela 2: Eficiencia de misturas de C02 : PH3 no controle de OVOS

de S.

zeamais

submetidos a tres periodos

de exposiviio. Sete Lagoas, MG, 2000 ... .40

Tabela 3: Eficiencia de misturas de C02 : PH3 no controle de LARVAS DE 1° iNSTAR deS.

zeamais

de exposiyiio. Sete Lagoas, MG, 2000 ... .43

zeamais

de exposi9iio. Sete Lagoas, MG, 2000 ... .45

zeamais

(12)

Tabela 6: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de LARVAS DE 4° INSTAR deS. zeamais submetidos a tres periodos

de exposiv1io. Sete Lagoas, MG, 2000 ... ..49

Tabela 7: Eficiencia de misturas de COz: PH3 no controle de PUPAS

deS. zeamais submetidos a tres periodos de exposivao.

Sete Lagoas, MG, 2000 ... 51

Tabela 8: Eficiencia de misturas de C02 : PH3 no controle de ADULTOS deS. zeamais submetidos a tres periodos de exposiv1io.

Tabela 9: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de OVOS

deS. oryzae submetidos a tres periodos de exposivao.

Tabela 10: Eficiencia de misturas de C02 : PH3 no controle de LARVAS

DE 1° iNSTAR deS. oryzae submetidos a tres periodos

de exposivao. Sete Lagoas, MG, 2000 ... 58

Tabela 11: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de LARVAS DE 2° iNSTAR deS. oryzae submetidos a tres periodos

(13)

Tabela 12: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de LARVAS

DE 3° iNSTAR deS.

oryzae

de exposi9ao. Sete Lagoas, MG, 2000 ... 62

Tabela 13: Eficiencia de misturas de COz : PHJ no controle de LARVAS

DE 4° iNSTAR deS.

oryzae

Tabela 14: Eficiencia de misturas de COz: PHJ no controle de PUPAS deS.

oryzae

submetidos a tres periodos de exposi9ao.

Tabela 15: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de ADUL TOS deS.

oryzae

submetidos a tres periodos de exposi9ao.

Tabela 16: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de OVOS de R. dominica submetidos a tres periodos de exposi9ao.

Tabela 17: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de LARVAS

DE 1° iNSTAR de R. dominica submetidos a tres periodos

(14)

Tabela 18: Eficiencia de misturas de C02 : PH3 no controle de LARVAS

DE 2° iNSTAR de R. dominica submetidos a tres periodos

Tabela 19: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de LARVAS DE 3° iNSTAR de R. dominica submetidos a tres periodos

Tabela 20: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de LARVAS

DE 4° i:NSTAR de R dominica submetidos a tres periodos

Tabela 21: Eficiencia de misturas de COz: PH3 no controle de PUPAS

de R. dominica submetidos a tres periodos

Tabela 22: Eficiencia de misturas de COz : PH3 no controle de ADULTOS

de R dominica submetidos a tres periodos

(15)

LIST A DE FIGURAS

Figura 1: Amostras preparadas para os testes de fumigaviio ... 29

Figura 2: Modelo de cfunara de fumigaviio (A) e distribuiviio

espacial no local dos testes (B) ... .30

Figuras 3: Cilindros de misturas de di6xido de carbono : ar artificial

utilizados no testes de campo ... .3 2

Figura 4: Seringas hermeticas, marca Hamilton, utilizadas

na coleta das doses de gas fosfina ... 33

Figura 5: Tubetes drager para mediviio da concentraviio de fosfina nas camaras (A) e equipamento para mediviio

(16)

Figura 6: Acondicionamento de amostras em copinhos phisticos (A) e distribui9ao das amostras

(17)

RESUMO

No trabalho utilizou-se misturas gasosas de dioxido de carbono e fosfina visando a elimina<;ao de todas as fuses de Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855 (Coleoptera: Curculionidae), Sitophilus oryzae Linneus, 1763 (Coleoptera: Curculionidae) e Rhyzopertha dominica Fabricius, 1792 (Coleoptera: Bostrichidae ). As concentra<;oes de dioxido de carbo no utilizadas forarn 10, 20, 30 e 40%, combinadas com doses de 1 OOppm, 200ppm, 400ppm e 600ppm de fosfina. Os graos utilizados forarn o milho 2121 (para o S. zeamais) eo trigo BR-IO (para o S. oryzae e R. dominica). Os periodos de exposi<;ao foram 48, 72 e 96 horas. As

ciimaras de fumiga<;iio foram constituidas de tubos de PVC com 30cm de altura por 25cm de diiimetro, tarnpadas com placas PVC e soldadas com solda de mesmo material, visando a obten<;ao de urna ciimara hermetica composta por registros de entradas e safdas de gases. Os tratamentos, em tres repeti<;oes, se constituiram pela combina<;ao das 4 doses de fosfina e as 4 concentrac;oes de dioxido de carbono, totalizando 16 formula<;oes compostas, 4 formula<;oes singulares de dioxido de carbono e 4 formulac;oes singulares de fosfina, mais testemunha. Os insetos forarn avaliados em todos os estagios pre-emergentes ( ovo, larvas em seus quatro instares e pupa) e em seu estado p6s-emergente (adulto ). 0 S. zeamais apresentou-se como a especie mais

(18)

susceptive!

as

formula9oes. Mesmo as fases mais tolerantes (ovo, larva 4° instar e pupa, onde as formula9oes singulares de fosfina nao obtiveram I 00% de controie ), foram totalmente controladas pelas doses mais elevadas das formula9oes compostas de di6xido de carbono e fosfina. 0 S. oryzae apresentou uma tolenmcia maior

as

formula9oes gasosas do que S. zeamais. Na fase ovo, somente as formulas:oes compostas de C02 com 600 ppm de PH3 conseguiram pleno exito no controle. Urn comportamento semelhante fui detectado na larva 4° instar. 0 R. dominica apresentou, em sua fase ovo, a nitida vantagem de ser utilizar as rnisturas gasosas em substitui91lo

as

formula9oes isoladas, tanto de fosfina quanto de di6xido de carbono. A fuse pupa apresentou comportamento muito semelhante

a

fase ovo de S. oryzae, sendo consideradas as fases mais resistentes

as

formulayoes utilizadas. Porem, a obten91lo de I 00% de controle, mesmo nestas fases, levam a acreditar na eficiencia das formula9oes testadas, nos periodos de exposi91lo utilizados. Em todas as avalia9oes realizadas, constatou-se uma maior eficiencia da fosfina na presens:a de di6xido de carbo no, evidenciando-se urn efeito sinergistico entre estes do is gases.

(19)

1. INTRODU<;AO

0 Brasil tern apresentado, nos Ultimos ru10s, recordes sucessivos na produvao de graos. Isto ocorreu devido it adovilo de metodos cada vez mais eficientes no manejo do solo, da cultura e da colheita Paralelo a isto, o melhorrunento das cultivares lnbridas e variedades proporciona urna melhor produtividade, atraves da oferta de gen6tipos mais adaptados its diversas regioes do pais.

0 armazenrunento e urna etapa importante do processo produtivo por permitir urn planejrunento da comercializavilo de deterrninado produto, ap6s sua epoca de colheita Os graos sao colhidos em epocas deterrninadas do ano, produzindo aurnento da oferta, e consequentemente, reduvilo do pre<;o de comercializa<;ao. Com o armazenrunento, torna-se possivel a comercializa<;ilo de produtos na entressafra, quando a oferta natural deste produto cai. Desta forma, o armazenrunento favorece tambem urna politica de estoques reguladores.

Dentre os fatores que afetrun o armazenrunento de graos, a incidencia de insetos assume primordial importilncia, por propiciar a altera<;ao da qualidade do grao e a incidencia de fungos. Os danos causados por insetos its massas de graos causrun perda de peso ( atraves da alimenta<;ilo) e reduvilo na qualidade final (pela contarnina<;ao do lote, atraves de excrey5es, teias, insetos mortos e partes de insetos, como exoesqueletos e asas, por exemplo ). Urn lote atacado por pragas

(20)

pode perder rapidamente sua qualidade e tornar-se, em casos extremos, inadequado para consumo humano e ate consumo animal, tanto pelo alto grau de infesta9iio de insetos quanto pelo alto nivel de toxinas nos graos, provocado pela incidencia de fungos e microorganismos que normalmente acompanham uma infesta9ao por insetos.

De acordo com SANTOS (1994), como advento do DDT, na decada de 40, iniciou-se a era dos compostos sinteticos organoclorados no combate dos insetos, inclusive pragas de graos arrnazenados. Seguindo os clorados, vieram os fosforados, os carbamatos e os piretr6ides. Os principais inseticidas protetores aplicados em graos arrnazenados no Brasil sao o pirirnif6s-metilico, fenitrotiom, malatiom, diclorv6s e deltametrina. Os inseticidas protetores sao misturados ao grao e atuam por contato e/ou ingestao, eliminando insetos, porem correndo-se o risco de haver a incorpora9ao de residuos t6xicos aos graos, os quais devem estar abaixo dos limites permitidos pela legisla9iio.

Urn outro fator que influi decisivamente na gradual redu9iio na utiliza9iio de pesticidas eo surgimento de popuia9oes de insetos resistentes aos produtos. A resistencia e considerada a partir do momento que uma dose recomendada niio consegue controlar uma deterrninada popula9iio de insetos-alvo. A causa mais comum para o surgimento da resistencia e a utiliza9iio de sub-doses de pesticidas, que proporcionam a sobrevivencia dos insetos mais tolerantes, os quais possuem a caracteristica de transmitir esta toleriincia aos seus descendentes. Com as sucessivas gera9oes dos insetos e pressao seletiva, o produto gradativamente perde seu potencial de erradicar uma infesta9iio (ANNIS, 1990; BOND, 1990; DYTE, 1990).

A fumiga9iio e a pnitica de se aplicar gases, fuma9as e vapores, confinados em urn ambiente hermetico, com o prop6sito principal de desinfesta9ao. 0 uso seguro e eficiente dos fumigantes depende, em parte, do conhecimento de suas principais propriedades fisicas, quimicas e

(21)

biol6gicas. 0 brometo de metila e a fosfina sao, ainda, os fumigantes mais utilizados contra pragas de graos armazenados (BOND E MILLER, 1988). 0 efeito do brometo de metila no homem e nos animais pode variar de acordo com a intensidade de exposiyao. Concentrayoes elevadas podem ocasionar a morte do individuo por lesao pulmonar, alem de problemas circulat6rios, enquanto que concentrac;oes sub-letais acarretam problemas neurol6gicos (REICHMUTH, 1985).

Outro problema detectado na utilizac;ao continua de brometo de metila e o seu efeito nocivo

a

carnada de oz6nio, razao pela qual existe forte pressao internacional pela sua erradicac;ao comercial no mundo. TAYLOR (1994) afirrna que, baseada nas suas propriedades nocivas ao oz6nio, a principal objeyao ao uso continuo do brometo de metila e a liberac;ao irrestrita do gas ap6s a fumigac;ao. 0 uso do brometo de metila e diferente de muitas outras substancias nocivas

a

carnada de oz6nio, tal com CFC, onde nao existe liberac;ao deliberada do gas para a atmosfera. Em

1997 celebrou-se o 10° aniversario do protocolo de Montreal, urn fundo criado para financiar projetos que orientem o uso correto de substancias nocivas

a

carnada de oz6nio, entre elas, o brometo de metila.

Por exigir urn equipamento especial para sua aplicayao, ser absorvivel pelo grao e por prejudicar a gerrninac;ao de sementes, o brometo de metila teve sua utilizac;ao suplantada pela fosfina, que atualmente e o fumigante mais empregado no mundo para desinfestayao de graos arrnazenados. Todavia, a utilizac;ao de fosfina, muitas vezes de forma indevida, levou ao surgimento de populac;oes de insetos resistentes e a detecc;ao de residuos de PH3 em graos expurgados com alto teor de urnidade. A partir de tais futos, alternativas aos fumigantes convencionais, tais como irradiayao dos produtos, manipulac;ao da temperatura no interior do

(22)

ambiente de armazenagem e manipulayao dos gases constituintes da atmosfera de armazenamento, comeyaram a ser estudadas (SANTOS, 1994).

Entretanto, como resultado da intensa utiliza9ao e abuso da fosfina como fumigante, alem de certas condi9oes adversas, sua eficiencia como metodo de controle tern sido reduzida nos Ultimos anos e a necessidade de outros metodos de controle tern se tornado mais aparente (BOND, 1990). ANNIS (1986) apresenta que, de acordo com as normas comerciais para exportayao de produtos alimenticios, o nivel residual de produtos quimicos utilizados no controle de pragas de gri'ios torna-se cada dia mais baixo, evidenciando uma preocupa9ao das autoridades sanitarias com os efeitos que estes produtos possam provocar no corpo humano (via direta pela ingestao do proprio produto) ou por via indireta (no caso de cereais que tern por objetivo a alimentayao ou complementayao alimentar de animais domesticos, como aves e suinos).

0 armazenamento de graos em atmosfera controlada tern se constituido em uma alternativa promissora Esta tecnica envolve a altera9ao da propor9ao normal de gases atmosfericos, nitrogenio, di6xido de carbono e oxigenio, para tornar o ambiente de armazenamento hostil

as

pragas de graos (BAILEY E BANKS; 1980).

De acordo com BANKS, ANNIS E RIGBY (1990), tecnicas de armazenagem em atmosfera controlada para desinfesta9ao de graos tern sido desenvolvidas ao Iongo de duas decadas. Procedirnentos detalhados foram desenvolvidos para armazens graneleiros permanentes, pilhas de sacos cobertos com Ionas, containers de navios e embalagens de pequena escala.

A fumigayao pela utiliza9ao de atrnosferas controladas e/ou modificadas, se conduzida de forma adequada, nao induz ao surgimento de insetos resistentes e nao incorpora residuos t6xicos, possuindo uma limita9iio

a

sua implantayao: o tempo requerido para perfeito controle das

(23)

infestayoes. Como regra geral, necessita-se de mna concentrayiio acima de 35% em urn periodo de no minimo 15 dias para total controle (AFHB/ACIAR, 1990).

Urna alternativa e a utilizayiio do di6xido de carbono em conjunto com a fosfina. Esta associayiio pode promover urn completo controle de infestayoes em periodos muitos menores, em comparayiio com a utilizayiio individual do di6xido de carbono. Alem de facilitar a dispersiio do gas fosfina pelo arnbiente, o di6xido de carbono tarnbem possui a caracteristica de potencializar a atuayiio deste gas, possibilitando a utilizayiio de mna dose menor em relayiio

a

dose atualmente recomendada (REN, O'BRIEN E WHITTLE, 1994; LEESCH, 1992; DESMARCHELIER E

(24)

2. OBJETIVOS

0 objetivo principal do projeto de pesquisa foi testar combinayoes efetivas de teores de di6xido de carbono com fosfina por diferentes periodos de exposi9iio para se eliminar todas as fases de vida dos insetos S. zeamais em graos de milho BR-2121 (Zea mays L.) e S. oryzae e R. dominica em graos de trigo Embrapa 10 (Triticum aestivum L.). Especificamente, os objetivos foram:

- Estabelecer combina9oes de C02 : PH3 rnais eficientes e com isto reduzir a dose de fosfina requerida em expurgos;

- Determinar os periodos de exposi9iio necessarios para se efetuar completo controle de todas as fases das tres pragas estudadas;

- Verificar qual ( ou quais) estagio( s) de vida do S. oryzae, S. zeamais e do R. dominica

(25)

3. REVISAO DE LITERATURA

3.1- 0 MILHO E SUA IMPORTANCIA NA ALIMENTAC,::AO HUMANA

Mais da metade de todo milho produzido nos paises Andinos da America do Sui, Mexico, America Central e Caribe, Africa e Sui e Sudoeste da

Asia

e utilizado diretamente como alirnento humano. 0 milho responde por pelo menos 15% das calorias totais diarias de popula9oes de 23 paises em desenvolvirnento, quase todos na Africa e America Latina (DOWSWELL, PALIWAL

E CANTRELL, 1996).

A cultura do milho no Brasil apresenta grande versatilidade ou adaptabilidade

as

varias regioes e clirnas do pais, o que alem das caracteristicas intrinsecas deste cereal, fuz com que ele venha sendo amplamente utilizado nos esquemas de rota9ao de culturas, pnitica agronomica importante para a conserva9ao dos solos (GAMA et aL, 1996).

Segundo GUIMARAES E LOPES (1995) o milho e urn alirnento altamente energetico, plantado e consumido em todas as regioes brasileiras. Entretanto, sua proteina e de baixo valor biol6gico, por apresentar bai:xos teores de dois aminoacidos essenciais: lisina e triptofano.

(26)

0 milho tambem e deficiente em minerais, particularmente ca!cio e na vitamina niacina. Milho branco e pobre em conteudo de caroteno, o precursor da vitamina A. 0 milho amarelo possui maior conteudo de caroteno, mas ele decresce com o periodo de armazenamento

(DOWSWELL, PALIWAL E CANTRELL, 1996).

Ate 1963 nao existiam maneiras de se aurnentar os niveis de lisina, triptofano e niacina disponiveis em milho. Neste ano, tres pesquisadores da Universidade Purdue encontraram urn gene mutante em urn milho que possuia o dobro dos niveis normais de lisina e triptofano. Este "novo" milho produzia grllos rnacios e opacos, ao inves dos tipos tropicais duros, mas sua composit;:iio nutritiva era muito superior em comparat;:iio ao milho normal. 0 novo milho, denominado de Opaco-2, possui a mesrna quantidade de proteina, mas sua proteina contem o dobro dos niveis normais de lisina e triptofano (NATIONAL RESEARCH COUNCIL, 1988).

Entretanto, associadas a este gene, estavam algumas caracteristicas indesejaveis, como baixa densidade do griio, fazendo com que a versiio opaca fosse sempre urn pouco menos produtiva que a normal: alta susceptibilidade a pragas e doent;:as, tanto no campo quanto armazenado; tempo de secagem mais Iongo que o do milho comurn; alem da aparencia opaca do griio diferir do aspecto vitreo com o qual os produtores estavam acostumados. Devido a estes fatores, o cultivo de milho opaco foi praticamente abandonado em meados da decada de 70.

Apesar disso, urn grupo de pesquisadores do CIMMYT, situado no Mexico, insistiu na bnsca de alternativas que eliminassem os fat ores indesejaveis associados ao gene · Opaco-2 ·, man tendo ao mesmo tempo seu valor nutricional. Ap6s seis a sete ciclos de selet;:iio recorrente, foi possivel obter-se variedades estaveis com endosperrna vitreo e altos teores de lisina e triptofuno na proteina do endosperma. Estes progressos na selet;:iio foram acompanhados de aurnento da produtividade, resistencia a doent;:as e pragas e aurnento na densidade dos grllos. 0 novo tipo de

(27)

milho que combina o excelente valor nutricional do 'Opaco-2' com todas as caracteristicas agronomicas desejaveis do milho comurn passou a ser charnado de Quality Protein Maize - QPM (PEIXOTO et aL, 1990).

De acordo com GUIMARAES et aL (1997) a utilizayao de milhos QPM no Brasil pode ter urn importante aspecto social, levando-se em considerayao que a desnutri9ao permanece como urn dos rnaiores problemas que atinge urna parte das populayoes rural e urbana. 0 nso difundido dos milhos QPM podem tarnbem resultar em ganhos para o pais, desde que urn arnplo e eficiente mercado de ra9ao para suinos e aves possa ser beneficiado, com a produ9ao de alimento com redu9ao na utilizayao de farelo de soja.

De acordo com PAES (1994), a substitui9ao dos milhos comuns pelos milhos de alta qualidade proteica na produ9ao de derivados destinados

a

alimentavao humana, como os obtidos atraves das moagens seca e tu:nida, resultara em urn incremento consideravel no valor nutricional dos produtos finais, sem altera9ao de processos industrials, custos ou Mbitos do consumidor.

3.2- 0 TRIGO E SUA IMPORTANCIA NA ALIMENTA<;:AO HUMANA

0 trigo e urna grarninea, pertencente

a

familia Gramineae e do genero Triticum, possuindo diversas especies, Dos tipos de trigo cultivados, o trigo comum, por sua importancia, representa

mais de 90% da produ9iio mundial (GERMANI et al., 1995).

Devido

a

sua grande variedade de especies, o trigo pode ser cultivado em quase todas as partes do mundo. Por isso possui, entre todas as culturas alimenticias, a maior area plantada, representando cerca de 20% de toda a area plantada no mundo. A comercializaviio internacional

(28)

do trigo e maior que a soma de todos os outros grlios alimenticios, o que aurnenta mais ainda sua importiincia (SILVA, 1996).

No Brasil, o trigo tern sido uma das opc;oes para o cultivo de inverno em areas extensas. Isso permite o melhor uso da terra, de

maquinas,

equipamento e mlio de obra. Esse cereal e cultivado no periodo de abril/julho e colhido de setembro/novembro, epoca de entressafra de outras grandes culturas anuais (CALIL, 1995).

0 trigo fornece cerca de 20% das calorias provenientes dos alimentos consumidos pelo homem. Sua grande vantagem e possuir urn tipo de proteina com certa elasticidade, chamada gluten, nao encontrada em outros grlios. 0 gluten representa urn conjunto de proteinas insoluveis, responsavel pelo crescirnento da massa quando a farinha e misturada

a

<igua. Ele retem o gas carbOnico produzido durante a fermentac;lio, fazendo com que o plio cresc;a, originando urn produto !eve, de fiicil elaborac;lio, nutritivo e muito saboroso. Em forma de plio e outros derivados, o trigo constitui-se urn dos alimentos mais importantes da cesta basica brasileira e urn componente essencial da alimentac;lio humana (SILVA, 1996).

3.3 -INSETOS-PRAGA DOS GRAOS ARMAZENADOS

Os grlios arrnazenados slio urn perfeito habitat para urn grupo de insetos que ali encontram condic;:oes adequadas de desenvolvirnento e reproduc;lio. Algumas caracteristicas fuvorecem este habitat e entre elas pode-se citar que a presenc;:a dos inirnigos naturais e menos freqiiente, alimentac;:lio facil, abundante e nutritiva, temperatura e umidade fuvoraveis. A estabilidade do ar fuvorece o voo e acasalamento de Lepid6pteros alem de ampla disponibilidade de agua: umidade dos grlios, umidade do are agua rnetab6lica (PARRA, 1979).

(29)

Os insetos que atacam griios armazenados, em decorrencia de todos os fatores anteriorrnente descritos, constituem-se em uma grave amea9a a uma boa arrnazenagem, pois tambem possuem alta capacidade de reproduvao e capacidade de adapta9ao

as

condi9oes de temperatura e umidade do ambiente de armazenamento. Certas especies de insetos se caracterizam por possuir infustavao cruzada, se alimentarem de praticamente todos os tipos de graos armazenados (polifagia) e apresentarem preferencia por ambientes que possuam pouca luminosidade (GALLO et al., 1970).

Em decorrencia das caracteristicas anteriorrnente citadas, seus prejuizos podem ser classificados como quantitativos (em decorrencia do volume total de graos arrnazenados que sao perdidos pela alimentavao destes insetos) e qualitativos ( devido

a

presenva. na massa de graos, de teias, excrementos, extivios e fragmentos do corpo ). lnfustavoes muito acentuadas podem ocasionar a perda total da massa de graos pela incidencia de fungos e mofos, que podem contaminar o lote. No caso de sementes, pode ocorrer a redu9ao ou perda total da gerrnina9ao e vigor de sementes (PUZZI, 1986).

De acordo com GALLO et aJ. (1988), quanto aos seus habitos alimentares, os insetos-praga dos griios armazenados sao assim classi:ficados:

*

Insetos primarios: sao capazes de atacar graos integros, sadios. Dividem-se em:

a - Pragas primarias internas: fazem parte deste grupos os insetos que, por possuirem mandibulas mais desenvolvidas, destr6em a pelicula protetora dos graos e completam o seu ciclo evolutivo no interior do grao. Sao as pragas mais prejudiciais, pois alem de seus prejuizos, criam condivoes para desenvolvimento de outras especies. Exemplos deste tipo de insetos sao a

(30)

b - Pragas primiirias externas: sao os insetos que se alimentam da parte externa dos graos,

embora possam, ap6s a destrui9lio da camada exterior, atacar a parte interna. Portanto, alem dos seus prejuizos, favorecem o ataque de outras pragas incapazes de romper a pelicula protetora dos grlios. Exemplos deste tipo sao o Lasioderma serricorne (Fabricius, 1792), Tenebroides mauritanicus (Linneaus, 1758) e Plodia interpunctella (Huebner, 1813).

* Insetos secundiirios: nlio possuem a caracteristica de atacar grlios inteiros. Alimentam-se de

grlios previamente danificados pelos insetos primari.os, ou que estejam quebrados, trincados, com defeitos na casca ou com infec9lio fungica. Estes insetos infestam quase todos os grlios nos dep6sitos, principalmente seus subprodutos como farinhas, fare1os, fubas e ra9oes. Exemplos destes insetos sao Tribolium castaneum (Herbst, 1797), T. confusum (Du Val, 1868) e o Oryzaephilus surinamensis (Linneaus, 1758).

*

Insetos associados: nlio atacam grlios. Alimentam-se de fungos, detritos e contnbuem para

alterar a qualidade do produto. Entre os insetos associados podem se incluir os parasitos e predadores, que sao insetos que se alimentam de outros insetos, contribuindo em alguns casos para reduzir a infesta9lio, mas cuja presen9a afeta a qualidade do produto. Os acaros, em bora nlio pertencentes a classe dos insetos, tambem estlio incluidos nesse grupo.

Os gorgulbos do milho (S. zeamais) e do trigo (S. oryzae) sao encontrados em todas as regioes quentes do mundo, sao pragas primari.as de diversos graos que sao, segundo sua ordem de preferencia, milho, trigo, arroz e sorgo (S. zeamais) e trigo, arroz, sorgo e milho (S. oryzae ). A

biologia, tanto deS. zeamais quanto deS. oryzae, segundo Rosseto, citado por PACHECO E

PAULA (1995), apresentam os seguintes valores em media: 5,9 dias de periodo de pre-postura;

104,3 dias de periodo de postura; 282,2 ovos por remea; 2,7 ovos por dia; longevidade dos machos de 142 dias; longevidade das remeas de 140,5 dias; periodo de ovo a adulto de 34 dias;

(31)

periodo de incubayao de 3 a 6 dias; proporyao de 48,1% de machos e 51 ,9"/o de remeas e 26, 9% de ovos que se desenvolvem ate adulto.

A broca pequena dos graos (R dominica) infesta os graos principalmente no armazenamento, raramente atacando no campo. Os principals graos atacados sao trigo e arroz beneficiado, seguido por sorgo, milho, cevada e centeio. A remea desova entre 300 e 500 ovos. 0 ciclo pode ser completado na faixa de 20 a 38°C, embora o desenvolvimento otimo se situe entre 32 e 35°C a 70% de UR. A 32°C e 70% de UR, a Jongevidade da remea e do macho e de 4,3 e 4,9 meses respectivamente, em media (Gallo et al., Velasquez e Trivelli e Birch, citados por

PACHECO E PAULA, 1995).

3.4- CONTROLE QUIMICO DE INSETOS

Quando o nivel de infestayao de uma massa de graos ultrapassa urn limite que pode comprometer a qualidade dos produtos armazenados, deve-se adotar urn procedimento de erradicayao ou de controle destas pragas. Urn sistema de manejo integrado de pragas deve compor-se de, alem do controle de pragas, do controle da temperatura e umidade dos graos, pois a malaria dos insetos atingem seu apice reprodutivo em faixas de temperatura e umidade norrnalmente encontradas em ambientes de armazenamento (PUZZI, 1986).

0

malation, o clorpirifos-metilico (Reldan), pirimifos-metilico (Actellic), piretrinas sinergisadas, metoprene, Bacillus thuringiensis (Dipel) e terra diatomacea (Insecta) sao usualmente rotulados como defensivos para graos armazenados nos EUA. Entretanto, cada inseticida listado, individualmente, nao pode ser aplicado em todos os tipos de graos produzidos. Os tres inseticidas mals utilizados sao o malathion, o chlorpyrifos-metilico e o pirimiphos-metilico.

(32)

Todos sao organofosforados (ARTHUR, 1995). No Brasil, os principais inseticidas de contato e/ou ingestao sao a deltarnetrina, o pirimif6s metilico, a cipermetrina, o fenitrotion e o malation (EMBRAPA SPI, 1996).

Visando a verificar;ao da ocorrencia de resistencia ao malation, pirimif6s-metilico e fenitrotion em popular;oes de cole6pteros de graos annazenados e obter dados que contribuam para o controle adequado destes insetos durante o annazenamento, reduzindo perdas,

PACHECO, SARTORI E BOLONHESI (1990) sugerirarn (atraves de resultados) que a

resistencia ao malation em popular;oes de S. oryzae, R. dominica e T. castaneum e arnplarnente

difundida no Brasil, sobretudo no Estado de Sao Paulo, onde a resistencia foi detectada em 79%, 90% e 100% das popular;oes testadas, respectivarnente. 0 mesmo trabalho conclui que o S.

zeamais nao desenvolveu resistencia aos tres inseticidas. Urn outro dado significative apresenta

que S. oryzae e R. dominica apresentararn indicar;oes de resistencia cruzada em 15% das

popular;oes testadas.

A maior vantagem do uso de inseticidas residuais e o periodo prolongado que pode ser obtido de controle de pragas, muitas vezes incluindo todo o periodo da annazenagem ate o tempo de consumo ou utilizar;ao (para o caso de produyao de rar;ao, por exemplo ). Isto minimiza a possibilidade de uma reinfestayao significativa e a necessidade de urn novo tratarnento. Os inseticidas residuais podem ser utilizados em sistemas de annazenagem mais simples e requerem equiparnentos menos dispendiosos para sua aplicar;ao. A utilizar;ao de inseticidas e particularmente adequada para produtos annazenados sob circunstiincias onde e possfvel incorporar o tratarnento de pragas na movimentayao de rotina da estrutura No contexto geral, os inseticidas residuais permitem a flexibilidade de manejo em seu uso (BENGSTON, KOCH ESTRANGE, 1990).

(33)

As variaveis criticas sao a temperatura e umidade. Os inseticidas quimicos aplicados nos griios podem substancialmente reduzir populac;oes de insetos, mas geralmente sao aplicados na primeira movimenta91io dos graos, periodo em que e dificil se saber se a popula9ao de insetos ira alcan9ar o nivel economico de injUrias (HAGSTRUM E FLINN, 1995).

A maior desvantagem e a presen9a de residuos na mercadoria tratada. Baseado em extensivos testes toxicol6gicos, visando a determina9ao de uma margem de seguran9a, a Comissao Codex Alimentarius da F AO tern ajustado os limites maximos para residuos de inseticidas na maior parte dos produtos comercializados internacionalmente. Entretanto, alguns consumidores e algumas autoridades reguladoras sao relutantes em aceitar ate os constantes residuos que estao de acordo com os limites maximos de residuos. Mercados individuais podem impor padroes diferentes daqueles do Codex Alimentarius. Normalmente, eles adotam limites mais baixos quando se consideram tratamentos de sementes e generos de origem animal (BENGSTON, KOCH E STRANGE, 1990).

De acordo com BADMIN (1990), urn dos mais importantes fatores que direciona o manejo da utiliza9ao de pesticidas e a disponibilidade de dados sobre a susceptibilidade dos insetos-alvo aos inseticidas. Para que o termo resistencia possa ser utilizado, os seguintes criterios precisam ser preenchidos:

*

0 pesticida ao qual a resistencia esta sendo reivindicada possui uma recomenda9ao de uso contra uma determinada praga, e contra ela possui urn hist6rico de controle;

*

A falha de controle do produto niio e conseqiiencia de armazenagem incorreta, diluic;ao do produto e, tambem, niio

e

devido a condic;oes niio usuais de clima e ambiente;

*

A dose recomendada falhou na supressao da populac;ao abaixo do nivel economico (nivel de infestac;ao suportado de massa de griios sem que existam riscos

a

saude e/ou

a

comercializac;ao );

(34)

*

A falha no controle e devido a urna mudan9a hereditaria na popula9lio de pragas ao produto. De acordo com DYTE (1990), insetos resistentes nlio sao somente tolerantes

as

doses de inseticidas que poderiam eliminar especies susceptiveis, como tambem possuem a capacidade de transmitir esta caracteristica

para

seus descendentes. Assim, a resist€mcia e essencialmente urn fenomeno genetico tanto quanto urn problema toxicol6gico. Devido a resistencia ser herdada segue-se que a maior parte das populafYoes resistentes slio heterogeneas. Ainda que apenas urn simples gene esteja envolvido, urna populaylio de campo pode apresentar tres tipos geneticamente diferentes de individuos: homozigotos resistentes, homozigotos susceptiveis e heterozigotos. A propor9lio relativa destes tres ira depender do ambiente ao qual a especie foi recentemente exposta. Na presen9a de pesticida, a propor9ao de individuos com genes resistentes ira aurnentar e na ausencia de pesticidas os insetos com genes susceptiveis irao provavelmente se tornar mais freqfientes.

Segundo BENGSTON, KOCH E STRANGE (1990), a seleyao de insetos resistentes e inevitavel com o uso de inseticidas residuais. Em situayoes praticas, o nivel de deposi9lio de inseticidas varia atraves da

massa

de grlios tratados, havendo a ocorrencia de insetos que sao expostOS

a

doses sub-letais e alguns individuos sobrevivem 0 efeito e ampJiado quando OS niveis residuais declinam durante o armazenamento e a migraylio de insetos pode ser sujeita

a

doses sub-letais.

Se os insetos estao no interior dos graos, formula9oes em spray ou p6 nlio podem alcan9a-los. Apenas o frio, o calor e a radiayao possuem a capacidade de penetrar no interior dos grlios, nlio se considerando a respirayao do grao. 0 resfriamento e o aquecimento slio, do ponto de vista

da energia, ineficientes e caros, especialmente para grandes volumes de produtos em silos graneleiros. A radia9ao tambem e cara e possui a desvantagem de requerer a movimentayao da

(35)

massa de graos para que a radia<;ao penetre rnais facilmente. Complementando, a radia<;iio niio e aceita como metodo de controle devido a nao aceita<;ao publica de produtos irradiados (LEESCH

et al., 1995).

0 objetivo da fumiga<;ao e manter uma concentra<;ao de gas em contato com os insetos-alvo pelo tempo suficiente para se obter total controle. Fumigayoes sao necessarias para ajudar a preservar a qualidade da mercadoria armazenada. Os fumigantes nao oferecem prote<;ao residual ao Iongo prazo e podem causar problemas de resistencia se forem conduzidos repetidamente. Os fumigantes sao necessarios quando nenhum outro inseticida ou metodo de controle puder controlar a infesta<;ao de insetos (LEESCH et al., 1995).

De acordo com WlLLIANS E WHITTLE (1994), atualmente, utilizam-se fumigantes como o brometo de metila e a fosfina para controle dos insetos. Entretanto, o brometo de metila tern sido implicado como urn agente agressor

a

camada de ozonio e seu uso sera limitado de acordo com o Protocolo de Montreal. A fosfina hoje e o fumigante rnais utilizado no mundo para controle de pragas de graos armazenados, mas fumiga<;oes rnau conduzidas, niio obedecendo os periodos de exposi<;ao necessarios e a manuten<;ao de uma concentra<;ao visando se eliminar a mais tolerante fase do inseto mais tolerante que estiver presente na massa de graos, tern colocado em risco a utiliza<;ao futura deste fumigante como metodo de controle de pragas de graos armazenados.

3.5- UTILIZA<;AO DE FUMIGANTES NO CONTROLE DE PRAGAS

A fumiga<;ao tern sido o metodo dominante de controle de pragas em graos armazenados, devido

a

sua facilidade de aplica<;ao e custo relativamente baixo. Entretanto, como resultado de

(36)

intensa utiliza;;:ao e mau uso, a sua efetividade como metodo de controle tern sido reduzida e a necessidade de outros metodos de controle tern se tornado mais aparente (BOND, 1990).

Visando assegurar a utiliza;;:ao continua da fumiga;;:ao nos paises tropicais,

e

essencial estabelecer urn alvo ou padrao de efetividade. As fumiga;;:oes efetivas sao aquelas em que existe a erradica;;:ao dos insetos, isto

e,

ni'io deixam sobreviventes da infesta;;:ao original (GRAVER,

1990).

A fumiga;;:ao com gases t6xicos como fosfina e brometo de metila

e

amplamente difundida no mundo como a mais comum e eficiente pnitica utilizada para controlar pragas de graos armazenados em estruturas de armazenagem. REICHMUTH (1990), apresenta os requerimentos essenciais para a utiliza;;:ao de fumigantes:

- Efetividade: todas as pragas devem ser controladas em urn tempo relativamente curto de exposi;;:ao devido

a

boa penetra;;:ao atraves e dentro do produto tratado e/ou espa;;:o;

- Seguran~a: 0 procedimento como urn todo deve ser seguro para o pessoal que o manuseia, a vizinhan;;:a

a

estrutura e ao ambiente. Aspectos poluentes devem ser relevantes para determinar se a fumiga;;:ao deve ser conduzida ou ni'io. Uma boa veda;;:ao

e

uma exigencia l6gica e necessaria para reduzir a dose do produto quimico e, assim, a quantidade total de polui;;:ao. Filtros e outros medidores devem ser ap!icados para reduzir a emissao ainda mais.

Em decadas recentes, o nllinero de fumigantes disponiveis para utiliza;;:ao comercial tern decrescido. Atualmente apenas fosfina e brometo de metila ainda estao em uso. Em muitos paises tropicais em desenvolvimento, a quase totalidade do controle de pragas e realizada pela fosfina, devido

a

sua facilidade de aplica;;:ao, relativo baixo custo e grande disponibilidade (ANSELL,

(37)

Segundo BANKS (1994), a fosfina possui algumas desvantagens

a

sua utilizal(ao, tais como toxicidade e efeitos em humanos, restril(oes em locais de trabalho e ambientais, resistencia por pragas e problemas por acidentes. De acordo com MONRO (1970), urn comprimido de fosfina (PH3) produz lg/m3 ou 718ppm. A dose diaria continua suportada por urn ser humano e de 0,3ppm.

A resistencia

a

fosfina e outros fumigantes apresentam-se como urn serio problema a Iongo prazo. Apenas dois fumigantes seguros estiio disponiveis para uso. Tais produtos sao t6xicos para humanos e requerem procedimentos de manuseio supervisionado. Os fumigantes sao considerados compostos muito efetivos, baratos, de amplo espectro e os Unicos candidatos viaveis para uso em muitas situal(oes em que residuos sao inaceitaveis, por exemplo, em farinha armazenada

(BADMIN, 1990).

A resistencia

a

fosfina tern sido reportada em varios paises e suspeita-se que este tenda a aurnentar. Ela tern sido detectada na maioria das principais pragas de graos armazenados, incluindo R. dominica, T. castaneum, S. oryzae e Cryptolestes spp. (TAYLOR, 1989). A

distribuil(aO da resistencia

a

fosfina nao e conhecida em detalhes, mas e provaveJ que seja urn fenomeno usual na maior parte dos paises em que o fumigante esteja sendo utilizado. Estudos de laborat6rio mostram que a resistencia

a

fosfina pode facilmente surgir em poucas selel(oes. Isto nao e compativel com o surgimento da resistencia pela selel(ao de urn gene raro. Mais provavel seria que a resistencia tenha sido selecionada pelo resultado de "rearranjos" hereditarios no material genetico normal (WINKS E RYAN, 1990).

(38)

3.6- ATMOSFERAS MODIFICADAS E/OU CONTROLADAS PARA

CONTROLE DE INFESTA<;OES EM GRAOS ARMAZENADOS

A fumiga<;:ao, como uma tecnologia, e amplamente utilizada para desinfesta<;:ao de produtos duraveis. Nao existe duvidas, do ponto de vista da prote<;:ao de griios armazenados, que a tecnologia e versatil e valiosa. Entretanto, existem algumas restri<;:oes a pnitica da fumiga<;:ao em muitas partes do mundo. Estas restri<;:oes incluem problemas de contamina<;:ao ambiental, problemas de saude tanto de consumidores quanto de trabalhadores, particularmente quanto ao aspecto do potencial ou suspeita de ser cancerigeno por parte de alguns fumigantes, efeitos em produtos tratados, incluindo a produ<;:ao de residuos e a aversao geral do mercado/consumidor

a

utiliza<;:ao de produtos quimicos. Muitos dos esfor<;:os que tern levado ao acrescimo das restri<;:oes ou regulamenta<;:oes dos fumigantes nao sao puramente tecnicos na sua natureza, mas eles sao fortes e reais (BANKS, 1994).

Segundo WHITE E JAYAS (1991), tecnicas de atmosfera controlada possuem uma

importante fun<;:iio em sistemas integrados para prote<;:iio de graos, com particular aplica<;:iio onde tratamentos livres de insetos e residuos sao necessarios. Com o aumento das restri<;:oes sendo impostas aos tratamentos quimicos de graos, tecnicas de atmosfera controlada serao provavelmente muito mais utilizadas num futuro proximo.

Atmosferas controladas sao misturas de gases normalmente encontrados na atmosfera, como o di6xido de carbono, oxigenio e nitrogenio. Nestas atmosferas, a concentra<;:iio de oxigenio e/ou a concentrayao de di6xido de carbono e aumentada (ANNIS E GRAVER, 1987).

(39)

Ern geral

nao

se possuern noticias da degr~ao da qualidade quando di6xido de carbono e utilizado como furnigante ern graos corn teor de urnidade de aproxirnadarnente 13%, sernentes oleaginosas e legumes, entre outros (AFHB/ACIAR, 1989).

De acordo corn WHITE E JA YAS (1991), o di6xido de carbono niio deixa residuos nos graos e e rnenos perigoso para manejo do que os furnigantes quirnicos sinteticos. 0 armazenarnento ern atmosfera controlada por periodos prolongados pode tarnbem lirnitar o crescimento de fungos e ajudar na manuten9iio da gerrninayiio ern graos armazenados. 0 di6xido de carbono, entretanto, pode ser absorvido por concreto, assim afetando potencialmente a integridade do silo. Altos niveis de C02 podern afetar o cozimento de farinhas e a resistencia ao di6xido de carbo no pode aparecer em alguns insetos, no caso de furnigayoes mal conduzidas.

0 oQjetivo principal de urn tratarnento gasoso deve ser matar todos os insetos-alvo. Urn cornpleto extemrinio dos insetos sornente pode ser assegurado pela manutenyao de uma concentra9iio adequada de gas ativo pelo tempo requerido para o expurgo e durante toda a armazenagern. Ern controle de pragas, isto representa 100% de rnortalidade ern todos os estitgios de todas as especies presentes.

E

freqfienternente dificil estar certo de quais especies estejarn presentes. A dose, ern termos de tempo e concentrayiio, tern que assegurar o cornpleto extemrinio do rnais tolerante inseto que provavelmente esteja presente (ANNIS, 1990).

FLEURAT-LESSARD E LE TORCH (1986) relatarn que uma atmosfera inerte pode

controlar infesta9oes utilizando-se altos niveis de C02, que e biol6gicarnente ativo ern anirnais e t6xico ern concentrayoes acima de 40% no ar.O C02 e t6xico e seu efeito aumenta quando persistern baixos niveis de 02 (JAY, 1986; NAY ARRO, 1978). Diante disso, verifica-se a importancia da condi9ao de hermeticidade da estrutura de armazenarnento, para a anaerobiose,

(40)

que e similar

a

requerida para o uso de fosfina, quando o enriquecimento de C02 no ar e usado

(JAY E PEARMAN, 1980).

0 di6xido de carbono e urn fumigante

mais

efetivo que o nitrogenio pelo fato de estimular a respiraviio do inseto enquanto o oxigenio e removido. 0 nitrogenio rnata os insetos apenas por removiio do oxigenio a niveis menores que 1% no ar. Aumento na concentra9ao de di6xido de carbono a urna dada umidade relativa e temperatura constante usualmente produz aumento na mortalidade com decn5scimo do tempo de exposi9ao. A efetividade do di6xido de carbono e reduzida com o decrescimo da temperatura e o acrescimo da umidade relativa. Atmosferas contendo niveis de di6xido de carbono de 10% a 30%, baixo teor de oxigenio (0,5 - 2,6%) e balanvo de nitrogenio causado por combustao de combustiveis

a

base de hidrocarbonos tambem sao efetivos no controle das pragas de graos armazenados (WHITE, JAYS E SINHA, 1990).

Segundo CALffiOSO, NAKAKITA E KASHASHIMA (1994) numerosos estudos tern

sido conduzidos na utilizaviio do di6xido de carbono para desinfestaviio de graos, mas a maior parte das estrategias requerem periodos de exposi9ao longos, usualmente 10 dias ou

mais.

De acordo com BOND (1990), os tratamentos em atmosfera controlada dependem, para

sua efetividade no controle de insetos, da remoyao do oxigenio de suporte de vida, da adi9ao de niveis t6xicos de di6xido de carbono ou da combinaviio dos dois. Os mecanismos basicos que transrnitem a efetividade aos dois processos sao inteiramente diferentes e, para serem claramente entendidos, eles devem ser considerados em separado em experimentos laboratoriais. Entretanto, a investigaviio de efeitos combinados dos dois processos sao tambem necessarios, visando assegurar ayoes conjuntas e deterrninar total efetividade.

Trabalhando como milho QPM BR-451 e diversas concentravoes de C02 no controle do

(41)

pragas de graos armazenados. Porem, o periodo de controle obtido como sendo plenamente eficiente para o controle dos insetos n1io foi inferior a 10 dias de exposis:ao.

Para utilizas:ao de atmosferas modificadas e fosfina o tempo de exposis:ao e critico. Em uma estrutura n1io hermetica n1io existem vantagens em se aurnentar meramente a dose aplicada. Mesmo com repetidas fumigas:oes, a chance de sucesso e baixa. A duras;ao da fumigayao

e

muito dependente da temperatura. Em climas quentes, 5 dias sao requeridos para garantir o controle com o uso da fosfina de todas as pragas que possam infestar urna massa de graos, ao passo que este periodo varia entre 14- 15 dias para atmosferas controladas (STOREY, 1990).

3.7- UTILIZA(:AO DE MISTURAS DE C0

2 :

PH

3

NO CONTROLE DE

PRAGAS

A utilizas:ao de misturas gasosas, como a combinas:ao de di6xido de carbono com fosfina, permite urna sobrevida consideravel ao produto quimico, atuahnente bastante comprometida devido

a

detecs:ao cada vez mais freqiiente de ras:as de insetos resistentes

as

doses que anteriormente eliminavam toda a infestas:ao de urn lote de graos. A utilizas:ao de fosfina pura pode apresentar residuos nos graos, ao passo que a utilizas:ao de di6xido de carbono puro necessita de altas concentrayoes e urn periodo de exposis;ao relativamente Iongo para ser efetivo (SANTOS, 1995; BANKS, 1994; KASHI E BOND, 1975).

A as:ao potencializadora do di6xido de carbono na efetividade da fosfina e descrita por varios autores. REN, O'BRIEN E WHITTLE (1994), estudando o comportamento de

Cryptolestes turcicus (Grouvelle), afirmam que houve urn acrescirno na assirnilas:ao de fosfina quando o nivel de di6xido de carbono foi aurnentado. MUELLER (1994) apresenta que a

(42)

respiravao do inseto pode ser aumentada em 50% pelo acrescimo de 3% dos niveis de di6xido de carbono. A respira91io destes insetos aumenta 300% quando os niveis de C02 sao elevados a 5%. EL-LAKWAH et al. (1991) concluiram que as misturas de C02 : PH, foram significativamente mais eficientes do que os gases isolados no controle de larvas de Sitotroga cerealella (Olivier). Os mesmos autores afirmam existir um efeito sinergistico entre os gases fosfina e di6xido de carbono.

KASHI E BOND (1975) afirmam que o aumento na toxicidade da fosfina para S. granarius e T. castaneum na presenva de di6xido de carbono pode ser de consideravel importiincia na pratica de

controle de pragas. 0 di6xido de carbono pode ser utilizado para diminuir o periodo de exposi9ao e realizar uma fumiga91io mais efetiva e economica.

Outro efeito que pode ser considerado como altamente positivo na utilizaviio de misturas de gases fosfina e di6xido de carbono e a melhoria na capacidade de penetra91io atraves da massa

de graos fumigados. LEESCH (1992), estudando a penetrayao da fosfina em uma massa de trigo, concluiu que a sua aplicayao concomitante com o di6xido de carbono produz uma acelerayao da penetrayao do gas na massa de graos.

A aplicayao de uma mistura de gases fosfina e di6xido de carbono requer os mesmos cuidados que a aplicayao dos gases sozinhos. Necessita-se de uma vedayao eficiente da estrutura, para se manter a concentra91io da mistura no interior da massa de graos e tambem promover a seguranya do pessoal que trabalha na estrutura que sera fumigada. Apesar de vislumbrar a possibilidade de se trabalhar com concentravi'ies menores de fosfina, os teores de di6xido de carbono podem ser perigosos para o ser hurnano e animais que estejam nas imediavi'ies da estrutura. Segundo a AFHB/ACIAR (1989), a concentrayiio normal do di6xido de carbono no ar

e cerca de 0,03%. 0 padrao higienico (isto e, concentrayao a qual um trabalhador pode ser continuamente exposto sem feitos danosos) em muitos paises e de 0,5%. Concentra9oes na faixa

(43)

de 2,0 - 5,0% causam urn notavel aurnento na respirac;ao, de 5,0 - 1 0,0%, a respirac;ao torna-se dificil e a 10,0% ela pode ser suportada voluntariamente por apenas poucos minutos. Exposic;oes

entre 12,0 - 15,0% causam inconsciencia, ao passo que 25,0% pode levar

a

morte em poucas

horas. Por outro !ado, a recuperac;ao a altas concentrac;oes de di6xido de carbono

e

geralmente

completa, nao ocorrendo efeitos de Iongo prazo na saude.

Sabe-se que a fosfina e muito t6xica para os animals maruiferos, nos quais possui efeito

curnulativo. Urna concentrac;ao de 2,8 mg/1 (3.000 ppm no ar) e leta! para o homem nurn

curtissimo tempo. 0 valor do limite de seguranc;a geralmente

e

estabelecido em 0,3 ppm para uma

exposic;ao diaria constante (MONRO, 1970).

Trabalhando com uma mistura de 2-3% de fosfina com di6xido de carbono, CHAKRABARTI et aL (1990) mostraram que a utilizac;ao de misturas de C02 : PH3

e

priitica

efetiva e oferece urn nilmero de vantagens sob a utilizac;ao de preparados convencionais de fosfina. EL LAKWAH et aL (1991) sugerem que altas concentrac;oes de di6xido de carbono podem causar o relaxarnento dos musculos dos espiriiculos e sua posterior abertura resultando em maior assimilac;ao do fumigante.

MUELLER (1994) constatou que a fosfina e o di6xido de carbono sao gases de excelente penetrac;ao, sendo que a fosfina apresenta melhor penetrac;ao que o brometo de metila.

Trabalhando com R. dominica e S. oryzae, ATHIE et aL (1998) afirmam que devido ao

problema da resistencia dos insetos

a

fosfina e a falta de alternativas viaveis para metodos de

controle, a utilizac;ao de misturas gasosas de di6xido de carbono e fosfina pode ser uti!, requerendo-se estudos adicionais para se estabelecer doses, eficiicia com outras especies de insetos-praga dos graos armazenados e as condic;oes necessarias para aplicac;ao das misturas. As

(44)

adaptayoes estruturais de silos, moinhos e armazens para utiliza .. ao desta tecnica tambem sao importantes.

(45)

4. MATERIAL E METODOS

0 experimento foi conduzido nas instalavi'ies da Embrapa Milho e Sorgo (CNPMS), localizado na cidade de Sete Lagoas, MG (19"28' S e 44°15'08" WGrW), a uma altitude de 732 m em sua estavao clirruitica. 0 clima da regiao e do tipo Aw, segundo a classificavao de Koeppen, que se caracteriza por clima de savana com invemo seco e temperatura media do ar no mes mais

frio acima de l8°C (EMBRAP A/CNPMS, 1994).

4.1- MATERIA-PRIMA

0 material utilizado foi o milbo arnarelo BR-2121 (milbo QPM) cultivado nos campos da Embrapa Milho e Sorgo, colbido atraves de colheita mecanizada, tendo sofrido a posteriori todos os procedinlentos normais de beneficiamento de graos. Apos a retirada das irnpurezas, o milbo passou por urn secador intermitente vertical (modelo torre), ate que os graos atingissem o teor de urnidade 12,5

±

0,5%, considerado adequado para armazenagem. Apos o cumprimento de todos estes procedimentos, o milbo foi acondicionado em sacaria de aniagem ate inicio do experimento. Para o trabalbo foram necessarios 600 kg do milbo BR-2121.

(46)

Todos os procedimentos acima descritos tambem foram seguidos para o trigo Embrapa 10 e foram necessarios 1200 kg de trigo para a realizac;:iio do trabalbo.

4.2 - CRIA<;AO DOS INSETOS

Foram realizadas criac;:oes de insetos, visando a obtenc;:ao de todas as formas de vida ( ovos, larvas em seus respectivos instares, pupas e adultos) dos insetos S. zeamais, S. oryzae, e R. dominica. As criac;:oes dos gorgullios do milho e do trigo seguiram a metodologia descrita por

WRIGHT, MILLS E WILLCUTTS (1987), ao passo que a metodologia para obtenc;:ao da

broca pequena dos graos seguiu a tecnica desenvolvida por CALIL (1995).

0 material utilizado para criac;:iio de S. zeamais foi o milho BR-2121, completamente

isento de impurezas. Antes de ser infestado, o milho foi congelado em freezer com temperatura media de -12°C num periodo nunca menor que 5 dias, visando eliminar qnalquer outra infestac;:ao natural. Para os insetos S. oryzae e R. dominica, o material utilizado foi o trigo Embrapa 10, que

tambem sofreu o mesmo procedimento de limpeza e congelamento.

Ap6s o congelamento, os graos foram colocados em potes de vidro de 800 g de capacidade e infestados com aproximadamente 1000 insetos. Ap6s cinco dias, os insetos eram retirados do pote atraves de peneira malba 4.36 mm (para S. zeamais) e malba 2 mm (para S.

oryzae) e colocados em outro pote de 1000 m1 com milho tambem previamente congelado e limpo. Este procedirnento foi repetido sete vezes para se obter as sete fuses dos insetos. Esta metodologia foi utilizada paraS. zeamais e S. oryzae. Para se obter a criayao completa de cada

inseto, utilizaram-se 21 potes de 800 g de capacidade (sete fuses

*

3 repetic;:oes). As amostras relativas

as

testemunhas eram retiradas aleatoriarnente dos potes, dentro de cada fuse.

(47)

Para o R. dominica utilizaram-se potes de vidro com capacidade de 150 g de trigo. Em cada pote foi colocado aproximadamente 0,30 g de insetos (que correspondia a aproximadamente 200 insetos). Ap6s o congelamento, os graos foram colocados nos potes de vidro e infestados. Ap6s cinco dias, os insetos eram retirados do pote atraves de peneira malha 2 mm e colocados em outro pote. Este procedimento foi repetido sete vezes para se obter as sete fases dos insetos Para se obter o ciclo completo do inseto, utilizou-se 154 potes de 150 g de capacidade (7 potes/repeti9ao

*

3 repeti9oes

*

7 fases

+

7 potes para a testemunha).

(48)

A

-4.3 - CAMARAS DE FUMIGACAO

As cfunaras de fumiga9ao constituiram-se de 24 tubos de PCV de 25 em de diametro com 30 em de altura, soldados com solda PVC com fundos e tampas do mesmo material (Figura 2A e 2B). No interior de cada cfunara, foi instalada uma cruzeta de borracha visando proporcionar uma distribui<;ao uniforme do fluxo de gas. A veda<;ao da tampa foi realizada com vedante silicone. A distribui<;ao das repeti<;oes dentro de cada tratamento foi ao acaso.

(49)

4.4- PREP ARA(:AO DAS AMOSTRAS

Todas as fases de vida do S. zeamais, do S. oryzae e do R. dominica, infestando amostras

de 50g de milho BR-2121 e trigo Embrapa 10, respectivamente, foram inseridas nas cfunaras. As amostras infestadas foram envolvidas por urn tecido de malha fina (voal), para permitir o contato das amostras com as diversas misturas de gases.

As amostras, por fase, foram as seguintes: 1 - ovo (com 1 a 5 dias de idade ap6s infesta9ao );

2 -larva 1 o instar (com 6 a 10 dias de idade ap6s infesta9ao ); 3 - larva 2 o instar (com 11 a 15 dias de idade ap6s infesta9ao);

4 -larva 3° instar (com 16 a 20 dias de idade ap6s infesta9ao); 5 -larva 4° instar (com 21 a 25 dias de idade ap6s infesta9ao); 6--pupa (com 26 a 30 dias de idade ap6s infesta9ao );

7 - adulto ( com mais de 31 dias de idade ap6s infesta9ao ).

Cada cfunara recebeu 21 amostras, sendo cada conjunto correspondendo as 7 fases de cada inseto testado.

4.5 - FUMIGA(:AO COM MISTURAS DE C0

2 :

PH

3

Os testes de fumiga\)iio foram conduzidos em intervalos de 48, 72 e 96 horas. As doses de fosfina utilizadas foram 100 ppm, que corresponde a 0,138 g/m3; 200 ppm, que corresponde a 0,28 g/m3; 400 ppm, que corresponde a 0,56 g/m3 e 600 ppm, que corresponde a 0,834 g/m3•

(50)

Figuras 3: Cilindros de misturas de di6xido de carbono: ar artificial utilizados no testes de campo.

As concentra<;oes de di6xido de carbono testadas foram de 10, 20, 30 e 40%. As concentra<;oes de di6xido de carbono foram elaboradas na dose exata em cilindros de 45 kg pela White Martins Gases Industriais, que colaborou na cessao dos gases no trabalho (Figura 3).

Para se obter o gas fosfina puro, seguiu-se o procedimento n° 16 da F AO (1975), que se constituiu na inser<;ao de urn comprimido de Gastoxin (0,6 g) no interior de uma campfumla de vidro, contendo uma solu<;ao de 3 litros de agua destilada com acido sul:fiirico a 5%. 0

comprimido de fosfina era colocado no interior de urn funil de vidro para que o gas fosfina, puro, resultante do contato do comprimido com a solu<;ao de H2S04 (5%), preparada com agua destilada e fosse direcionado para uma recipiente de vidro instalado no interior da campfumla. 0

(51)

Figura 4: Seringas hermeticas, marca Hamilton, utilizadas na coleta das doses de gas fos:fina.

As doses de fos:fina utilizadas foram obtidas atraves de pre-testes realizados antes de se iniciar a coleta de dados. Volumes especificos de fos:fina eram introduzidos nas cfunaras vedadas e ap6s 2, 24, 48 e 96 horas, media-sea concentrayao do gas, visando-se atingir as doses requeridas para o trabalho e tambem testar a hermeticidade das cfunaras. Cada medi9ao da concentrayao de fos:fina foi realizada numa cfunara diferente, de modo que ao final do periodo de pre-testes todas as 24 cfunaras haviam sido testadas.