EFICIÊNCIA DE TERRA DE DIATOMÁCEAS NO CONTROLE DE ALGUMAS PRAGAS DE MILHO ARMAZENADO A GRANEL

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1 EFICIÊNCIA DE TERRA DE DIATOMÁCEAS NO CONTROLE DE ALGUMAS PRAGAS DE MILHO ARMAZENADO A GRANEL EFFECTIVENESS OF DIATOMACEOUS EARTH IN THE CONTROL OF SOME BULK STORED MAIZE PESTS Airton Rodrigues Pinto Jr. 1 RESUMO Uma formulação de terra de diatomáceas de origem brasileira foi usada para tratar milho nas dosagens de 0, 250, 500, 750 g t-1. Insetos adultos das seguintes espécies foram utilizados nos testes: Sitophilus oryzae (L.), Cryptolestes ferrugineus (Stephans), Tribolium castaneum (Herbst) e Oryzaephilus surinamensis. Os adultos foram acondicionados em cada tratamento e mantidos a temperatura e umidade constante. Foram feitas 4 repetições para cada tratamento checados em diferentes períodos de tempo (dias) para o número de insetos mortos. O número de insetos mortos retirados dos frascos, por parcela, foi submetido à análise de variância e médias discriminadas pelo teste de Tukey a 5%. A mortalidade de S. oryzae, C. ferrugineus, T. castaneum e O. surinamensis foi diretamente relacionada a dose e o tempo de exposição e o grão manteve sua qualidade original durante 210 dias de armazenamento. O controle de T. castaneum foi baixo provavelmente a uma reação fisiológica do inseto. Conclui-se que a formulação de terra de diatomáceas foi eficiente e pode ser utilizada em um programa de manejo integrado de insetos. Palavras-chave: Insecta, sílica, grãos armazenados, fungos. ABSTRACT Diatomaceous earth formulation of Brazilian origin was used to treat corn grain to provide rates of 0, 250, 500, 750 g t-1. Adults of the following insects species were used in the tests: Sitophilus oryzae (L.), Cryptolestes ferrugineus (Stephans), Tribolium castaneum (Herbst) and Oryzaephilus surinamensis. The adults with mixed ages and sex of each species were added to each treatment and kept at constant temperature and moisture. There were 4 replicant jars for each treatment and each jar was checked in different periods of time (days) 1 Agronomia, CCAA, PUCPR, São José dos Pinhais, Paraná. airton.junior@pucpr.br

2 Pinto Jr., A.R. 62 for number of dead insects. The percentage mortality of each species were subjected to Tukey Test (P<0,05). The mortality of S. oryzae, C. ferrugineus and O. surinamensis were directly related to the dose and exposure time and the grain maintained its original quality during 210 days of storage. The control of T. castaneum was low probably due to the insect physiological response. In conclusion the diatomaceous earth performed very well and they might be used in integrated programs of insect management. Key words: Insecta, silica, stored grain, fungi. INTRODUÇÃO Grãos são infestados por insetos ainda no campo antes da colheita, durante o armazenamento, na industrialização, como subproduto em armazéns, supermercados, ou ao nível de consumidor. A presença de insetos nos diferentes produtos agrícolas representa grande importância econômica devido aos diferentes tipos de danos provocados ou pela contaminação com seus fragmentos, resultando em deságios e, em alguns casos, na recusa do produto durante a comercialização. O uso de inseticidas químicos para o controle de insetos pode apresentar riscos para o homem, animais domésticos e o meio ambiente, através de resíduos presentes nos produtos, subprodutos e nos alimentos (MUGGLETON, 1987). Existe um número muito restrito de inseticidas registrados para o controle de pragas de produtos armazenados, o que contribui para o agravamento deste problema, uma vez que nem todos os produtos são recomendados para todas as pragas e para as diferentes formas de armazenamento de grãos encontradas no Brasil (LORINI & SCHNEIDER, 1994). Também não podemos desconsiderar o aumento dos casos de resistência desenvolvida por certas espécies de insetos para determinados compostos ou formulações. O controle de insetos em sementes, grãos, rações e alimentos, deve fazer parte de um sistema de manejo integrado envolvendo a amostragem o monitoramento, a limpeza de estruturas, entre outros procedimentos. Terra de Diatomácea (TD) pertence aos chamados pós-inertes e é constituída basicamente de um agregado submicroscópico de cristais desordenados de sílica amorfa resultante do acúmulo de carapaças de algas diatomáceas. Já se sabe que desde tempos remotos a TD tem sido utilizada como agente de controle de insetos (CHIU, 1939). Esta informação é atualmente confirmada em trabalhos de WHITE & LOSCHIAVO, 1989, ALDRYHIM, 1990, PERMUAL & LE PATOUREL, 1990 e JAYAS et al., Pode ser utilizada isoladamente ou

3 63 Eficiência de terra de diatomáceas... associada aos inseticidas convencionais para o tratamento de grãos de milho, trigo e outros cereais armazenados, bem como das estruturas de armazenamento (WRIGHT, 1991). A utilização de pó inerte pode viabilizar um sistema alternativo não tóxico, ou menos tóxico, de controle de insetos de produtos armazenados à granel e/ou ensacados, principalmente na propriedade rural. Apresentam algumas vantagens em relação aos inseticidas convencionais: não possibilitam o desenvolvimento de resistência nos insetos, têm eficiência duradoura, não deixam resíduos tóxicos nos grãos, tem baixa toxicidade para mamíferos (DL50 de 3160 mg kg-1), é reconhecido como seguro pelo US Food and Drug Administration (FDA) e registrado como aditivo alimentar (21 CRF , ) e não contaminam o meio ambiente (solo, água e ar) (JAYAS et al., 1995). A duração do tempo de exposição do inseto ao pó inerte, o período entre a exposição e a disponibilidade do alimento, a presença e o tipo de alimento obtido após a exposição, podem afetar a mortalidade dos insetos (WHITE & LOSCHIAVO, 1989). O tamanho e a forma das partículas é o mais importante fator na adesão do pó inerte ao tegumento do inseto (ALEXANDER et al., 1944). O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de uma formulação de terra de diatomácea de origem brasileira no controle de pragas de grãos de milho armazenado a granel. MATERIAL E MÉTODOS Os experimentos foram realizados no Laboratório de Entomologia Aplicada do Departamento de Zoologia, da Universidade Federal do Paraná (UFPR). Populações de Sitophilus oryzae (L.), Cryptolestes ferrugineus (Stephens) Tribolium castaneum (Herbst) e Oryzaephilus surinamensis (L.) foram coletadas no campo e mantidas em sala climatizada a 25 OC (+ 2) até seu uso. Procedimentos padrões: Foi empregada nos ensaios, Terra de Diatomácea (TD) brasileira contendo aproximadamente 90% de sílica amorfa, outros silicatos em menor quantidade, com densidade aparente de 200 g L-1 e partículas com diâmetro aproximado de 15 microns. Apresentam-se com aspecto físico semelhante a um pó bege, seco, fino, insolúvel em água, uniforme, leve, solto e livre de materiais estranhos. Utilizaram-se nos experimentos grãos de milho limpos, secos e tratados a frio, a -25 C por 96 horas, para eliminação de qualquer tipo de infestação residual de insetos. A TD foi aplicada aos grãos

4 Pinto Jr., A.R. 64 colocados dentro de um saco plástico e agitados manualmente, durante 3 minutos. O conteúdo de cada saco foi dividido em porções correspondentes às repetições em cada experimento. Cada repetição foi acondicionada em um frasco esterilizado, identificado por etiqueta e a seguir infestado com os insetos provenientes das colônias mantidas em laboratório. Metodologia para os experimentos em Milho: A infestação foi realizada através da adição de uma espécie isoladamente S. oryzae com 30 indivíduos; ou a mistura de duas espécies: C. ferrugineus, 20 indivíduos e T. castaneum, 20 indivíduos, por unidade de repetição e 20 indivíduos de O. surinamensis. A amostra de pó inerte de cada origem foi aplicada em 1600 g de grãos de milho separadamente. O conteúdo de cada saco plástico foi dividido em quatro porções de 400 g cada, correspondente as 4 repetições. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso em arranjo fatorial, com quatro tratamentos, quatro repetições e diferentes tempos de exposição em dias: (10, 20 e 40). Os tratamentos consistiram de uma testemunha 0g, e de mais três tratamentos que receberam dosagens de 250, 500 e 750 g de terra de diatomácea por tonelada de grãos. Os tratamentos foram examinados periodicamente para a observação e contagem dos insetos mortos. A mortalidade de cada espécie de inseto foi avaliada através da análise de variância e Teste de Tukey a 5% de probabilidade, para comparação entre médias. Os dados foram analisados pelo SANEST, com transformação em raiz quadrada de X+1. RESULTADOS E DISCUSSÃO A mortalidade apresentou diferença significativa para S. oryzae, nos períodos entre 10, 20 e 40 dias de exposição para as dosagens mais elevadas. Esta variação ocorreu mais significativamente entre 10 e 20 dias. O tempo de exposição e a dosagem apresentaram efeito interativo, correlacionando a mortalidade do inseto com o aumento da dosagem e do tempo de exposição (Tabela 1), concordando com resultados obtidos por CERUTI et al (2008) onde foi observado que o efeito da temperatura na mortalidade S. zeamais foi significativo para três doses de TD. As doses de 750 e 1000 mg kg-1 proporcionaram a maior mortalidade a 25 C e 30 C, mas sem diferenças significativas entre elas. O desenvolvimento da progênie foi altamente significativo no controle comparado ao grão tratado com TD sendo observado por um período superior à 210 dias após o tratamento.

5 65 Eficiência de terra de diatomáceas... Tabela 1 - Mortalidade (%Média + EP) de Sitophilus oryzae em grãos de milho tratados com terra de diatomácea, aos 10, 20 e 40 dias após a infestação com 30 insetos adultos. % Média de Mortalidade (dias após a infestação) Dosagem (g t -1 ) ,5 + 1,43 a 2 A 1 6,6 + 2,65 ba 10,8 + 4,40 ba 250 0,8 + 0,75 aa 10,8 + 4,40 bb 80,0 + 6,73 ab 500 4,1 + 2,44 ab 25,0 + 10,90 abb 95,8 +2,52 aa ,5 + 6,48 ac 61,6 + 6,01 ab 99,1 + 1,00 aa 1 Letras maiúsculas, médias horizontais, letras minúsculas, médias verticais, analisadas pelo Teste-de-Tukey (p<0,05). 2 Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de significância de 0,05% de probabilidade. Em C. ferrugineus estas diferenças demonstra um efeito interativo entre não foram observadas. Entretanto, dosagem e período de exposição do inseto observam-se diferenças significativas entre ao pó inerte. Períodos maiores de as dosagens e o controle 0 g t-1. Aos 40 dias, as dosagens de 250, 500 e 750 g t-1 resultaram num controle de praticamente exposição, nas dosagens mais elevadas (500 e 750 g t-1), proporcionaram um melhor controle da população. (Tabela 2). 100% da população. Este resultado Tabela 2 - Mortalidade (%Média + EP) de Cryptolestes ferrugineus em grãos de milho tratados com terra de diatomácea aos 10, 20 e 40 dias de exposição após a infestação com 30 insetos adultos. % Média de Mortalidade (dias após a infestação) Dosagem (g t -1 ) ,2 + 11,4 ba 27,5 + 10,8 ba 29,6 + 7,35 ba ,5 + 2,5 aa 100,0 + 0,0 aa 100,0 + 0,0 aa ,0 + 7,3 aa 100,0 + 0,0 aa 100,0 + 0,0 aa ,2 + 6,2 aa 98,8 + 1,2 aa 100,0 + 0,0 aa 1 Letras maiúsculas, médias horizontais, letras minúsculas, médias verticais, analisadas pelo Teste-de-Tukey (p<0,05). 2 Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de significância de 0,05% de probabilidade. A população testada de T. castaneum, apresentou respostas pouco significativas para as dosagens de 500 e 750 g t-1 com um controle de apenas 17,5% aos 20 dias e de 42,5 aos 40 dias. Observou-se que indivíduos de C. ferrugineus foram mais suscetíveis ao pó inerte que os de T. castaneum. Resultado similar foi obtido por LOSCHIAVO (1988), que observou que indivíduos adultos de T. confusum apresentaram menor suscetibilidade à terra de diatomácea, considerando que a eficácia

6 Pinto Jr., A.R. 66 do produto depende do período de do inseto são adsorvidas pelas partículas de exposição do inseto às partículas de sílica sílica, pequenos canais são formados (Tabela 3). Uma discussão mais aprofundada sobre o modo de ação foi descrita em SUBRAMANYAM & ROESLI (2000). Constatou-se que a morte do inseto é atribuída à dessecação causada pelas propriedades de adsorção e abrasividade da terra de diatomácea. Quando as moléculas de cera da camada superficial da epicutícula permitindo a evaporação de água. Partindo das informações dos autores supracitados, podemos levantar a hipótese de que neste presente trabalho, pode ter ocorrido uma resposta fisiológica de T. castaneum relacionado à produção de cera na epicutícula proporcionando maior tolerência do inseto ao efeito de adsorção da gordura epicuticular. Tabela 3 - Mortalidade (%Média + EP) de Tribolium castaneum (Herbst) em grãos de milho tratados com terra de diatomácea aos 10, 20 e 40 dias após a infestação com 20 insetos adultos. % Média de Mortalidade (dias após a infestação) Dosagem (g t -1 ) ,0 + 0,0 aa 0,0 + 0,0 b 2 A 1 4,5 + 1,5 ba 250 0,0 + 0,0 aa 0,0 + 0,0 ba 17,5 + 2,5 bb 500 8,0 + 3,5 aa 17,5 + 2,5 aa 42,5 + 6,5 ab 750 8,0 + 3,5 aa 17,5 + 2,5 aa 42,5 + 6,5aB 1 Letras maiúsculas médias horizontais e letras minúsculas médias verticais, analisadas pelo Teste-de-Tukey (p<0,05). 2 Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de significância de 0,05% de probabilidade. Diferentes respostas foram obtidas em testes de eficiência com sílica, variando o tempo de exposição em 1, 2, 3 e 5 horas (VRBA et al. 1983). Adultos de Oryzaephilus mercator, expostos a camadas de sílica aerogel em substratos adesivos, por 3 e 24 horas, morreram 35 dias após o tratamento. Por outro lado adultos de Tribolium confusum foram menos suscetíveis. Para ambas as espécies a eficiência depende do tipo de adesivo utilizado e da duração do tempo de exposição do inseto à terra de diatomácea (LOSCHIAVO 1988). Adultos de T. confusum requereram período de exposição maior do que 6 horas à sílica aerogel para sua morte (WHITE & LOSCHIAVO, 1989). A mortalidade de Sitophilus granarius e T. confusum, expostos à sílica em pó, foi observada após 16 e 48 horas, sendo que para as mesmas condições, S. granarius foi mais suscetível que T. confusum (ALDRYHIM, 1990).

7 67 Eficiência de terra de diatomáceas... Nos resultados com O. surinamensis pode-se observar que o efeito interativo entre dose e tempo também ocorreu. Porém como em T. castaneum períodos de exposição maiores e concentrações de Terra de Diatomácea fazem-se necessárias para a obtenção de eficácia de controle (Tabela 4). PINTO JR (2005) observou esta eficácia da terra de diatomácea no controle do caruncho do feijão (Acanthoscelides obtectus), onde também ocorreu uma interação entre o período de exposição e a dosagem, onde foi observado que as maiores taxas de mortalidade ocorreram com as maiores dosagens e períodos superiores a cinco dias. Este efeito rápido na mortalidade deste inseto não foi observado para as espécies T.castaneum e O. surinamensis, indicando que diferentes espécies apresentam diferentes respostas às concentrações de TD testadas. Tabela 4. Mortalidade (% Média ± EP) de Oryzaephilus surinamensis em grãos de milho tratados com terra de diatomácea aos 5 primeiros dias após a infestação com 20 insetos adultos. TD Período de exposição (dias) (g t -1 ) aa ±0 0 aa ±0 0 aa ±0 0 aa ±0 0 aa ± ,4 aa ±1,8 3,4 aa ±1,8 3,4 aa ±1,9 4,9 aa ±1,7 5,0 aa ±1, ,2 aa ±1,5 3,3 aa ±1,9 3,3 aa ±1,9 5,0 aa ±1,7 9,8 aa ±3, ,2 ab ±1,6 4,3 ab ±1,9 25,4 ba ±4,6 27,0 ba ±5,8 31,8 ba ±5,7 1 Letras maiúsculas médias horizontais e letras minúsculas médias verticais, analisadas pelo Teste-de-Tukey (p<0,05). 2 Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si ao nível de significância de 0,05% de probabilidade. O efeito de TD em outras pragas de grãos armazenados foi testado por MEWIS & ULRICHS (2001). Os autores demonstraram o mesmo efeito de eficácia da terra de diatomácea para Tribolium confusum, Tenebrio molitor, Sitophilus granarius e Plodia interpunctella. Estes resultados quando comparados com os obtidos neste experimento apresentam-se de forma similar. Em todos os tratamentos 250, 500 e 750 g t-1 ocorreram controle dos insetos estudados, não sendo observada a ocorrência de indivíduos de gerações posteriores à infestação inicial. Por outro lado, a dosagen de 250 g t-1 foi eficiente apenas para S. oryzae e C. ferrugineus. O

8 Pinto Jr., A.R. 68 número de indivíduos em que apareceu foi bastante baixo e o produto manteve-se com bom aspecto e sem a presença visível de fungos. A testemunha apresentou-se altamente infestada por C. ferrugineus e S. oryzae, com dano severo nos grãos, migração de umidade e desenvolvimento extensivo de fungos, resultando em produto deteriorado e de mau aspecto. Considerando os resultados obtidos no controle das espécies estudadas, concluise que é possível a utilização de Terra de Diatomácea no controle de S. oryzae e C. ferrugineus com dosagens a partir de 250 g t-1 e que dosagens maiores são necessárias para o controle de outras espécies. Os resultados com as doses superiores entre 500 a 750 g t-1 mostraram-se mais eficientes. Tanto o tempo de exposição como a dose utilizada, influenciaram na mortalidade dos insetos. Observou-se a existência de uma interação entre estes dois fatores, contudo, recomendam-se maiores investigações e estudos sobre outras dosagens, tempos de exposição e formas de aplicação em grandes volumes de grãos e também testar o seu uso em outros produtos e subprodutos agrícolas. AGRADECIMENTOS Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), e à Universidade Federal do Paraná (UFPR), Departamento de Zoologia, Pós Graduação em Entomologia, pelos recursos e apoio recebidos durante a realização deste trabalho. À Bh. Subramanyam (University of Minnesota, Department of Entomology) pelas sugestões neste trabalho. REFERÊNCIAS ALDRYHIM,Y.M. Efficacy of amorphous silica dust, Dryacide, against Tribolium confusum Dew. and Sitophilus granarius L. (Coleoptera: Tenebrionidae and Curculionidae). Journal of Stored Products Research. v. 26, p , ALEXANDER, P.; KITCHENER, J.A.; BRISCOE, H.V.A.. Inert dust insecticides. Part I,II and III. Mechanism of action. Annual Applied Biology. v.31, p , CERUTI, F.C.; LAZZARI; S.M.N.; LAZZARI; F.A.; PINTO JR, A.R. Efficacy of diatomaceous earth and temperature to control the maize weevil in stored maize. Scientia Agraria. v.9, n.1, p.73-78, CHIU, S.F. Toxicity studies of so-called "inert" materials with the bean weevil, Acanthoscelides obtectus (Say). Journal of Economic Entomology. v.32,p , 1939.

9 69 Eficiência de terra de diatomáceas... JAYAS, D.S.; WHITE, N. D.G.; MUIR, W.E Stored Grain Ecosystems. 1th ed. Marcel Dekker, Inc. New York, USA, 757p. LORINI, I.; SCHNEIDER, L Pragas de Grãos Armazenados: resultados de pesquisa. EMBRAPA-CNPT, Passo Fundo, R.S. 48p. LOSCHIAVO, S.R. A safe method of using silica aerogel to control stored-product beetles in dwellings. Journal of Economic Entomology. Lanham. v.81,p , MUGGLETON, J. Insecticide resistance in stored product beetles and its consequences for their control. Monograph, British Crop Protection Council. v.37,p , MEWIS, I.; ULRICHS, Ch. Action of amorphous diatomaceous earth against different stages of the stored product pests Tribolium confusum (Coleoptera: Tenebrionidae), Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae), Sitophilus granarius (Coleoptera: Curculionidae) and Plodia interpunctella (Lepidoptera: Pyralidae). Journal of Stored Product Research, v.37, p , PERMUAL, D.; LE PATOUREL, G Laboratory evaluation of acid-activated kaolin to protect stored paddy against infestation by stored product insects. Journal of Stored Products Research. v.26,p , PINTO JR, A.R Uso de Pós Inertes no Controle de Insetos de Grãos Armazenados. Tese de Mestrado. Departamento de Zoologia, UFPR, Curitiba, 80p. PINTO JR, A.R; LAZZARI, F.A; LAZZARI, S.M.N. Controle de Acanthoscelides obtectus (Coleóptera: Bruchidae) com diferentes doses de terra diatomácea (dióxido de sílica). Revista Acadêmica: Ciências Agrárias e Ambientais, Curitiba, v.3,n1,p.75-79, SUBRAMANYAM, B.; ROESLI, R. Inert dust. In: SUBRAMANYAM, B.; HAGSTRUM, D.W. (Eds.). Alternatives to pesticide in stored-product IPM. New York: Marcell Dekker, 2000, p VRBA,C.H., ARAI, H.P.; NOSAL. The effect of silica aerogel on the mortality of Tribolium confusum (Duval) as a function of exposure time and food deprivation. Canadian Journal of Zoology. v.61,p , 1983.

10 Pinto Jr., A.R. 70 WHITE, N.D.G.; LOSCHIAVO, S.R. Factors Affeting Survival of the Merchant Grain Beetle (Coleoptera: Cucujidae) and the Confused Flour Beetle (Coleoptera: Tenebrionidae) exposed to silica Aerogel. Journal of Economic Entomology. Lanham.v.82,n.3,p , WRIGHT, E.J. A trapping method to evaluate efficacy of a structural treatment in empty silos. In Proceedings of the fifth International Working Conference on Stored-Products Protection - Bordeaux, France. September 9 v.14,p , 1991.