Controle da broca-das-cucurbitáceas com óleos essenciais

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1 Controle da broca-das-cucurbitáceas com óleos essenciais Alexandre P Oliveira 1 ; Leandro Bacci 1 ; Álvaro Márcio O Santos 1 ; Felipe Hermínio O Souza¹; Abraão A Santos¹; Silvério O Campos²; Ane Caroline C Santos 1 ; Marcelo C Picanço²; Fabiana SC Lopes¹ 1 UFS Universidade Federal de Sergipe. Departamento de Engenharia Agronômica, Cidade Universitária Prof. José Aloísio de Campos, Av. Marechal Rondon, s/n, Jardim Rosa Elze, São Cristóvão-SE; 2 UFV Universidade Federal de Viçosa. Departamento de Entomologia, Campus da UFV, Viçosa-MG. bacci.ufs@gmail.com, tande_007@hotmail.com RESUMO A mariposa Diaphania hyalinata (Lepidoptera: Crambidae) é considerada praga-chave devido aos danos ocasionados em cucurbitáceas. Atualmente, o método de controle utilizado para este inseto é o químico. O uso intensivo de inseticidas tem gerado diversos problemas econômicos, ambientais, ecológicos e sociais. Os efeitos adversos destes produtos têm motivado a busca por métodos alternativos de controle, como o uso de inseticidas botânicos. Assim, neste estudo objetivou-se determinar a toxicidade de óleos essenciais de plantas medicinais e aromáticas sobre o lepidópteropraga D. hyalinata. Os óleos essenciais foram extraídos de quatro espécies de plantas: Chrysopogon zizanioides, Cymbopogon winterianus, Pelargonium graveolens e Zingiber officinale. Posteriormente, os óleos essenciais foram enviados à Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG, Brasil para a realização dos bioensaios. Os óleos essenciais foram diluídos em acetona e aplicados (0,5 µl/ inseto) nas lagartas de cada espécie com auxílio de uma microseringa de 10 µl. Na testemunha utilizou-se apenas acetona. Foram utilizadas de seis a 12 doses para obtenção de curvas dose-mortalidade por meio de análise de Próbite. As doses letais para matar 50 e 90% das populações (DL 50 e DL 90 ) foram estimadas para calcular o índice de toxicidade relativo dos óleos essenciais (ITR 50 e ITR 90 ). Para D. hyalinata o óleo essencial de P. graveolens apresentou menor DL 50 (10,089mg/ g inseto), seguido por C. winterianus (13,958mg/ g inseto). Já as menores DL 90 foram observadas para o óleo essencial de P. graveolens (15,511 mg/ g do inseto). Concluindo, neste trabalho verificou-se que o óleo essencial de P. graveolens apresenta maior eficiência que os demais óleos para D. hyalinata. No entanto, estudos adicionais devem ser realizados a fim de se investigar quais são as substâncias presentes neste óleo essencial responsável pela ação inseticida. Palavras-chave: manejo integrado de pragas, controle alternativo, plantas inseticidas, óleos essenciais. ABSTRACT Control of melonworm with essential oils The moth Diaphania hyalinata (Lepidoptera: Crambidae) is considered key pest because of damage caused in cucurbits. Currently, the method used to control this insect is the chemical. The intensive use of insecticides has generated many of economic, environmental, ecological and social problems. The adverse effects of these products have motivated the search for alternative control methods, such as the use of botanical insecticides. Thus, this study aimed to determine the toxicity of essential oils of medicinal and aromatic plants on the lepidopteran pest D. hyalinata. The essential oils were extracted from four plant species: Chrysopogon zizanioides, Cymbopogon winterianus, Pelargonium graveolens and Zingiber officinale. Subsequently, the essential oils were sent to the Federal University of Viçosa, Viçosa-MG, Brazil for the bioassays. The essential oils were dissolved in acetone and applied (0.5 microlitres / insect) in larvae of each species with the aid of a microsyringe to 10 ml. In the control only acetone was used. Were used six to twelve doses to obtain dose-mortality curves using Probit analysis. The lethal dose to kill 50% of the population Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 999

2 (DL 50 and DL 90 ) was estimated to calculate the toxicity index for the essential oils (ITR 50 and ITR 90 ). To D. hyalinata the essential oil of P. graveolens showed lower LD 50 then the P. graveolens ( mg / g insect), followed by C. winterianus ( mg / g insect). The lowest LD 90 were observed for the essential oil of P. graveolens ( mg / g insect). In conclusion, this study found that the essential oil of P. graveolens shows greater efficiency than the other oils as botanical insecticides for D. hyalinata. However, further studies should be performed in order to investigate what are the substances responsible for this essential oil insecticide effect. Keywords: integrated pest management, alternative control, insecticide plants, essential oils. Em muitos agroecossistemas formados por hortaliças a principal tática de controle de pragas é a utilização de inseticidas organossintéticos (Bacci et al., 2007). Em cultivos de hortaliças existe uma variedade de insetos que podem ocasionar perdas consideráveis na produção, dentre estes merecem destaque a broca das cucurbitáceas Diaphania hyalinata L. (Lepidoptera: Crambidae). Este inseto é considerado praga-chave nas culturas do melão, melancia, abóbora e pepino devido os sérios danos que ocasionam nas partes dos frutos. As perdas na produção ocasionadas por esta espécie, em algumas situações, podem chegar a 100% (Picanço et al., 2000). O adulto é uma mariposa com 30 mm de envergadura e 15 mm de comprimento. A parte central das asas é branca semitransparente e os bordos apresentam uma faixa escura retilínea. A fêmea efetua a postura nas folhas, ramos, flores ou frutos, e suas lagartas, de cor esverdeada e listras longitudinais brancas, podem atingir 20 mm de comprimento. As lagartas se alimentam de toda parte aérea da planta, dando preferência para as folhas e frutos. Após aproximadamente 10 dias de período larval elas passam para a fase de pupa. Neste estádio permanecem por 13 dias sobre folhas secas ou no solo até atingir a fase adulta. O ciclo de vida completo é aproximadamente 25 a 30 dias (Gallo et al., 2002). O principal método de controle utilizado pelos produtores para o manejo de D. hyalinata é o controle químico. O uso intensivo destes produtos tem ocasionado diversos problemas como: contaminação da água e do solo, intoxicação de aplicadores, presença de resíduos nos alimentos produzidos, resistência de populações de praga, redução da população de inimigos naturais e ressurgência e erupção de pragas (Guedes, 1999). Desta forma, estudos que busquem novas alternativas de controle, compatíveis com os programas de manejo integrado destas pragas, podem contribuir para minimizar os danos causados aos agroecossistemas e otimizar o controle das pragas a longo prazo. Neste contexto, inseticidas botânicos têm sido considerados uma estratégia alternativa ao uso de inseticidas sintéticos por serem caracterizados por seus reduzidos efeitos em organismos não-alvo, assim como baixa persistência no ambiente e ao longo da cadeia trófica (Isman, 2006). Os efeitos dos inseticidas botânicos normalmente são variáveis podendo causar toxicidade, repelência, esterilidade, modificação do comportamento e redução da alimentação dos insetos Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1000

3 praga. Os produtos naturais provenientes de plantas podem ainda ser usados como modelos para a síntese de pesticidas sintéticos com características desejáveis, como maior eficiência, biodegradação e menor toxicidade a organismos não-alvo (Hedin et al., 1994). Assim, com o intuito de contribuir para adoção de táticas de manejo de pragas de hortaliças mais eficientes e ambientalmente corretas, objetivou-se com este trabalho selecionar inseticidas botânicos eficientes no controle da broca das cucurbitáceas D. hyalinata fornecendo assim uma alternativa ao manejo desta praga. MATERIAL E MÉTODOS Plantas e inseto estudado As plantas que tiveram sua atividade inseticida estudada foram: vetiver Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty (Poaceae), citronela Cymbopogon winterianus (Poaceae), gerânio Pelargonium graveolens L Her. (Geraniaceae) e gengibre Zingiber officinale Roscoe (Zingiberaceae). A espécie de lepidóptero-praga utilizada foi a broca das cucurbitáceas Diaphania hyalinata (Lepidoptera: Crambidae). Extração do óleo essencial Para testar o efeito inseticida das plantas foram extraídos os óleos essenciais das mesmas. Para tanto, foi utilizada a hidrodestilação de biomassa seca em aparelho tipo Clevenger, por um período de cerca de 140 minutos após o início da ebulição (Ehlert et al., 2006) e cerca de 240 minutos para raízes de vetiver. Bioensaios de toxicidade O trabalho foi conduzido na Universidade Federal de Viçosa (UFV), Viçosa-MG no período de fevereiro a novembro de Foram utilizadas lagartas de 2 instar de Diaphania hyalinata provenientes da criação mantida no laboratório de no laboratório de Manejo Integrado de Pragas da UFV. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 4 repetições. Os tratamentos foram os óleos essenciais e a testemunha. Os óleos essenciais foram diluídos em acetona e na testemunha utilizou-se apenas este solvente. Cada parcela experimental foi constituída por um pote plástico transparente (180 ml) contendo 10 lagartas de D. hyalinata. Para a realização dos bioensaios dez lagartas da espécie de lepidóptero foram utilizadas para quantificar a massa média por meio de balança de precisão. De acordo com a massa média e a dose utilizada para cada tratamento foi determinada a quantidade de óleo essencial (mg) para a realização Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1001

4 dos bioensaios. De acordo com a massa obtida dos óleos essenciais foi calculado o volume de solvente para adicionar ao óleo essencial. As aplicações dos óleos essenciais nos insetos foram realizadas com auxílio de uma microseringa de 10 µl (microlitros), sendo aplicada em cada lagarta a quantidade de 0,5 µl na região protoráxica. Folhas de chuchu foram fornecidas como alimento, sendo renovadas sempre que necessário no momento da avaliação. Os potes plásticos foram acondicionados em sala climatizada a 25±2 C, umidade relativa de ar de 75±5% e fotofase de 12 horas. As avaliações de mortalidade dos insetos foram realizadas 48 horas após a montagem dos bioensaios. Foram realizadas contagens do número de insetos totais e mortos por unidade experimental. Foram considerados mortos os insetos que se mantiveram imóveis. Com estes dados foram calculadas as mortalidades dos insetos em cada unidade experimental. Análise estatística dos dados Os resultados de mortalidade obtidos para todos os insetos foram corrigidos em relação à mortalidade ocorrida na testemunha usando-se a fórmula de Abbott (1925). Análises de Próbite foram realizadas para determinar as curvas de dose-mortalidade dos óleos essenciais para o lepidóptero-praga. Foram aceitas curvas cuja probabilidade de aceitação da hipótese de nulidade (de que os dados possuem distribuição de próbite) pelo teste χ 2 seja maior que 0,05. Por meio destas curvas foram estimadas as doses letais para mortalidade de 50% e 90% das populações (DL 50 e DL 90, respectivamente). As DL 50 e DL 90 foram utilizadas para calcular o Índice de Toxicidade Relativo dos óleos essenciais (ITR 50 e ITR 50 ). O ITR 50 foi calculado através da fórmula: ITR 50 = (DL 50 do óleo essencial menos tóxico/ DL 50 do óleo essencial de interesse). O ITR 90 foi calculado através da fórmula: ITR 90 = (DL 90 do óleo essencial menos tóxico/ DL 90 do óleo essencial de interesse). RESULTADOS E DISCUSSÃO A curva de dose-resposta do óleo essencial de C. winterianus apresentou a maior inclinação. Portanto, pequenas variações na dose deste óleo podem causar grandes variações na mortalidade de lagartas de D. hyalinata (Tabela 1). As doses necessárias para matar 50 e 90% da população (DL 50 e DL 90 ) (Tabela 1) e o índice de toxicidade relativo (ITR 50 ) (Tabela 2) foram determinados para D. hyalinata. Já as DL 90 foram calculadas para comparação com o padrão de eficiência (mortalidade acima de 80%). As menores DL 50 e DL 90 foram observadas para o óleo essencial de P. graveolens (10,089 e 15,511 mg/ g do inseto). Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1002

5 O óleo essencial de C. zizanioides foi o menos potente para lagartas de D. hyalinata, possuindo as maiores DL s dentre os óleos essenciais estudados (Tabelas 1 e 2) e, por isso, seu valor foi utilizado para as comparações de ITR 50 ou 90 (= DL 50 ou 90 do óleo essencial de C. zizanioides / DL 50 ou 90 do óleo essencial de interesse). Dessa forma, seu ITR 50 foi tomado como 1,0. Este índice indica quantas vezes um óleo essencial é mais potente que C. zizanioides. O óleo essencial de P. graveolens foi cerca duas e três vezes mais potente que o óleo essencial de C. zizanioides, nas DL 50 e DL 90 (Tabela 2). Já os óleos essenciais de C. winterianus e Z. officinale foram 1,40 e 1,17 (DL 50 ) e 2,92 e 1,91 (DL 90 ) mais potentes que o óleo essencial utilizado como padrão, respectivamente (Tabela 2). O uso de bioinseticidas provenientes de plantas tem sido considerado uma estratégia alternativa aos inseticidas organossintéticos por se mostrarem menos nocivos aos agroecossistemas. Compostos químicos de inúmeras espécies de plantas têm apresentado atividade inseticida contra várias espécies de importância econômica, incluindo lepidópteros-praga. Lagartas de D. hyalinata foram afetadas quando exposta ao extrato de folhas de Ageratum conyzoides (Asteraceae) contendo cumarina (Moreira et al., 2007). Neste estudo, dentre os óleos essenciais o de P. graveolens foi o que apresentou maior eficiência contra D. hyalinata, apresentando menores valores de DL 50 e DL 90. O efeito inseticida de gerânio já foi estudado em lagartas de Spodoptera litoralis (Lepidoptera: Noctuidae) (Pavela, 2005) e no gorgulho do milho Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae) (Kabera et al., 2011). Concluindo, neste trabalho verificou-se que o óleo essencial de P.graveolens apresenta maior eficiência que os demais óleos como inseticidas botânicos para D. hyalinata. No entanto, estudos adicionais devem ser realizados a fim de se investigar quais são as substâncias presentes neste óleo essencial responsáveis pela ação inseticida. Este conhecimento é importante a fim de se conhecer a contribuição de cada substância na mortalidade dos insetos, e se uma ou mais substâncias apresentam atividade de interesse. REFERÊNCIAS BACCI, L; PICANÇO, MC; FERNANDES, FL; SILVA, NR; MARTINS, JC Estratégias e táticas de manejo dos principais grupos de ácaros e insetos-praga em hortaliças no Brasil. In: ZAMBOLIN, L; LOPES, CA; PICANÇO, MC; COSTA, H (Eds.) Manejo integrado de doenças e pragas. 1 ed. Viçosa: Suprema, p FLINT, ML; VAN DEN BOSCH, R Introduction to integrated pest management. New York: Plenum, 240 p. Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1003

6 GALLO D; NAKANO O; SILVEIRA NETO S; CARVALHO RLP; BATISTA GC; BERTI FILHO E; PARRA JRP; ZUCCHI RA; ALVES SB; VENDRAMIM JD; MARCHINI LC; LOPES JRS; OMOTO C Manual de Entomologia Agrícola. Piracicaba: FEALQ. 920p. GUEDES, RNC Resistência de insetos a inseticidas. In: ZAMBOLIN, L. (Ed.). Manejo integrado de doenças e pragas. Viçosa: Editora UFV, p HEDIN PA; MENN JJ; HOLLINGWORTH RM Development of natural products and their derivatives for pest control in the 21st century. In: HEDIN, PA; MENN, JJ; HOLLINGWORTH, RM. Natural and engineered pest management agents, Washington: DC, American Chemical Society. p ISMAN, MB Botanical insecticides, deterrents, and repellents in modern agriculture and an increasingly regulated world. Annual Review Entomology, p MOREIRA, MD; PICANÇO, MC; BARBOSA, LCA; GUEDES, RNC; BARROS, E; CAMPOS, MR Compounds from Ageratum conyzoides: isolation, structural elucidation and insecticidal activity. Pest Management Science, p , PICANÇO, M; GUSMÃO, MR; GALVAN, TL. Manejo integrado de pragas de hortaliças. In: ZAMBOLIM, L (ed). Manejo integrado: Doenças, pragas e plantas daninhas. Viçosa: Editora UFV, p Tabela 1. DL 50, DL 90, graus de liberdade (GL), qui-quadrado (χ²) e probablidade (P) das curvas dose-mortalidade de quatro óleos essenciais para lagartas 2º ínstar de Diaphania hyalinata. Temperatura de 25±5ºC e U.R. de 75±5% (LD 50, LD 90, degrees of freedom (DF), chi-square (χ ²) and probablidade (P) dose-mortality curves of four essential oils to second instar larvae of Diaphania hyalinata. Temperature of 25 ± 5 C and U.R. 75 ± 5%) São Cristóvão-SE, Óleo Equação 1 DL 50 (IC 95 ) 2 DL 90 (IC 95 ) 3 essencial (mg/g do inseto) (mg/g do inseto) GL χ² P Chrysopogon 19,477 61,153 Y =1,68+2,58X zizanioides (17,635-23,513) (39, ,750) 3 0,97 0,810 Cymbopogon 13,958 20,956 Y =-3,30+7,25X winterianus (12,844-14,789) (19,77-22,791) 2 0,79 0,680 Pelargonium 10,089 15,511 Y =-1,88+6,85X graveolens (9,585-10,642) (14,260-17,378) 2 5,72 0,557 Zingiber 16,642 32,008 Y =-0,50+4,51X officinale (14,890-18,081) (29,09-36,617) 2 0,97 0,621 ¹ Y = Mortalidade em próbit e X = logaritmo da dose (mg/g do inseto). 2 DL 50 = dose letal para matar 50% da população e IC 50 = intervalo de confiança da DL 50 a 95% de probabilidade. 3 DL 90 = dose letal para matar 90% da população e IC 90 = intervalo de confiança da DL 90 a 95% de probabilidade. Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1004

7 Tabela 2. Índice de toxicidade relativa (ITR 50 ou 90 ) de quatro óleos essenciais a lagartas de 2º ínstar de Diaphania hyalinata. Temperatura de 25±5ºC e U.R 75±5% (Index of relative toxicity (ITR 50 or ITR 90 ) of four essential oils to larvae of 2nd instar Diaphania hyalinata. Temperature of 25 ± 5 C and 75 ± 5% U.R.). São Cristóvão-SE, Óleo essencial Índice de toxicidade relativa DL 50 DL 90 Chrysopogon zizanioides 1,00 1,00 Cymbopogon winterianus 1,40 2,92 Pelargonium graveolens 1,93 3,94 Zingiber officinale 1,17 1,91 ITR 50 ou 90 = (DL 50 ou 90 do óleo essencial de C. zizanioides / DL 50 ou 90 do óleo essencial de interesse). Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1005