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CENTRO UNIVERSITÁRIO MOURA LACERDA CURSO DE AGRONOMIA
Comparação entre milhos transgênicos Bt no controle de lagartas em campo
MAURICIO BIANCHI MASSON
Ribeirão Preto, SP
2013
CENTRO UNIVERSITÁRIO MOURA LACERDA CURSO DE AGRONOMIA
Comparação entre milhos transgênicos Bt no controle de lagartas em campo
MAURICIO BIANCHI MASSON
Orientador: Prof. Dr. Alexandre de Sene Pinto
Trabalho apresentado ao Centro Universitário Moura Lacerda, como exigência para obtenção do título de Engenheiro Agrônomo.
Ribeirão Preto, SP
2013
ii
A Deus, por sempre estar ao meu lado, a minha família, ao meu pai Márcio e minha mãe Luisa, pelo incansável esforço de me
apoiar, por me aconselharem e pela educação que me forneceram.
A todo o grupo G.bio que esteve ao meu lado por todo o decorrer do trabalho.
A vocês dedico este trabalho.
DEDICO
iii
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a toda minha família, que me apoiou e deu
muita força nesses quatro anos de faculdade.
Agradeço ao meu orientador, Prof. Alexandre, pela ajuda, dedicação e
paciência que teve comigo durante o decorrer deste trabalho.
Ao grupo G.bio, pelo apoio nos trabalhos de campo e pela amizade.
Agradeço também aos meus amigos, em especial Bruno Marin Arroyo,
Murilo Gaspar Litholdo, José Lucas Camacho, Vinícius Lourenço Lopes, Taís
Lima da Silva, Eduardo Augusto Fonseca Ivan, Bruna Zanatto, Michele Adriani
Berigo, Eduardo Lima Nunes, José Vitor dos Reis, Danilo Augusto Sanita,
Abilio José Meiato Barrionuevo de Oliveira, Lucas Vinícius Cantori, Paulo
Renato Zanon, Pedro Gomes, Otávio Correa Lemos, Leonardo Henrique de
Oliveira Gonçalves, Pedro Antônio Bezerra, Gustavo Pedrazzi, Carolina Veluci
Brondi, Vivian Bernascone Villela dos Reis, Renata Mastrantonio de Souza,
Jhonathan Aparecido Vilela de Carvalho, Walter Mendes Neto, Mauricio
Cardoso Picinato e Danilo Loboschi que me apoiaram durante o experimento.
A Dow AgroSciences, em nome do Dr. Antonio Cesar dos Santos e
Luiz Henrique da Silva Fagundes Marques, pela idealização do projeto e pela
cessão do material necessário para sua execução, além da minha bolsa.
Um agradecimento a todos os professores e funcionários ligados ao
curso de Agronomia do Centro Universitário Moura Lacerda.
iv
SUMÁRIO
PÁGINA
RESUMO ............................................................................................. vi
SUMMARY .......................................................................................... vii
1 INTRODUÇÃO .................................................................................... 1
2 REVISÃO DE LITERATURA ............................................................... 3
2.1 Danos de Spodoptera frugiperda em milho ............................ 3
2.2 Danos das pragas de solo Agrotis ipsilon e Elasmopalpus
lignosellus em milho ................................................................. 10
2.3 Danos das pragas da parte aérea Spodoptera cosmioides
e S. eridania em milho .............................................................. 13
2.4 Uso de milho transgênico no controle de lagartas ................ 16
3 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................... 19
3.1 Avaliações da lagarta-elasmo, E. lignosellus, em plântulas
de milho no solo ........................................................................ 20
3.2 Avaliações da lagarta-rosca, A. ipsilon, em plântulas de
milho no solo ............................................................................. 22
3.3 Avaliações de S. cosmioides em plântulas de milho no
solo ............................................................................................. 22
3.4 Avaliações de S. cosmioides em plantas de milho, na parte
aérea ........................................................................................... 24
v
PÁGINA
3.5 Avaliações da lagarta-do-cartucho na parte aérea ................. 25
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................... 27
4.1 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos
danos causados pela lagarta-elasmo em plântulas ............... 27
4.2 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos
danos causados pela lagarta-rosca em plântulas .................. 28
4.3 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos
danos causados por Spodoptera cosmioides em plântulas . 30
4.4 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos
danos causados por S. cosmioides em plantas (V4-5) 31
4.5 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos
danos causados por Spodoptera frugiperda em plantas ...... 35
5 CONCLUSÕES ................................................................................... 40
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................... 42
vi
RESUMO
Este trabalho teve por objetivo comparar o desempenho de milhos transgênicos Bt no controle de lagartas em plântulas e no período vegetativo da cultura do milho. O trabalho foi conduzido em Ribeirão Preto, SP. Os genótipos utilizados foram semeados em 23/11/2012 e 06/02/2013, sendo avaliados os danos de Elasmopalpus ligosellus (Zeller) e Agrotis ipsilon (Hufnagel) no primeiro ensaio, Spodoptera cosmioides (Walker), no segundo, e de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), nos dois. Os tratamentos foram: (1) milho convencional 2B587 (testemunha, sem controle); (2) milho transgênico expressando os genes Cry1F + pat + Cry1A105 + Cry2Ab2 + EPSPS (2B587, PowerCore®); (3) Cry1A105 + Cry2Ab2 (DKB 390, YieldGard VT PRO®); (4) Vip3A + pmi (Status, Agrisure Viptera®); (5) Vip3A + Cry1Ab + EPSPS + pmi (Maximus, Agrisure Viptera 3®); (6) Cry1F + pat (2B587, Herculex®); (7) Cry1Ab + Cry1F + EPSPS + pat (30F53, Optimum Intrasect®). As parcelas foram formadas por uma linha espaçada em 0,7 m de 2 m, com 10 plantas, com barreiras para impedir a saída dos insetos infestados artificialmente (exceto para S. frugiperda). Todos os milhos transgênicos Bt foram eficazes no controle de E. lignosellus, exceto Viptera, de S. cosmioides de 3º ínstar, exceto VT Pro, e de S. frugiperda. Para lagartas de S. cosmioides de 4º ínstar, somente na fase de plântula os demais transgênicos foram eficazes. Nenhum dos transgênicos testados foi eficaz no controle de A. ipsilon, mas a metodologia utilizada deve ter influenciado esse resultado.
Palavras-chave: pragas agrícolas, Zea mays, Noctuidae, Pyralidae.
vii
SUMMARY
Comparison of transgenic Bt corn to control lepidopteran pests in the field.
This study aimed to compare the performance of transgenic Bt corn to control lepidopteran pests on seedlings and growing season of maize. The study was conducted in Ribeirão Preto, SP, Brazil. The genotypes were sown on 2012, November 23rd and 2013, February 2nd and evaluated damage by Elasmopalpus ligosellus (Zeller) and Agrotis ipsilon (Hufnagel) in the first trial, Spodoptera cosmioides (Walker), in the second, and Spodoptera frugiperda (JE Smith) in both. The treatments were: (1) conventional corn 2B587 (no pest control), (2) transgenic corn expressing the Cry1F + pat + Cry1A105 + Cry2Ab2 + EPSPS genes (2B587, PowerCore™), (3) Cry1A105 + Cry2Ab2 (DKB 390 , YieldGard VT PRO™), (4) Vip3A + pmi (Status, Agrisure Viptera™), (5) Vip3A + Cry1Ab + EPSPS + pmi (Maximus, Agrisure Viptera 3™), (6) Cry1F + pat (2B587, Herculex™), (7) Cry1Ab + Cry1F + EPSPS + pat (30F53, Intrasect Optimum™). The plots were formed by a line spaced at 0.7 m x 2 m with 10 plants and barriers to prevent the departure of artificially infested insects (except for S. frugiperda). All transgenic Bt maize were effective in controlling E. lignosellus except Viptera, S. cosmioides 3rd instar, except VT Pro, and S. frugiperda. For larvae of S. cosmioides 4th instar, only at seedling stage the other transgenics were effective. None of the transgenic tested was effective in controlling A. ipsilon, but the methodology used must have influenced this result.
Key words: crop pests, Zea mays, Noctuidae, Pyralidae.
1 INTRODUÇÃO
A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera,
Noctuidae) é a principal praga do milho em todas as regiões do Brasil e uma
das principais pragas desta cultura na América do Sul e América Central
(EMBRAPA, 1997). Ocorre durante todos os estádios de desenvolvimento da
cultura, atacando as folhas do cartucho, diminuindo a área fotossintética da
planta, podendo destruí-las completamente, podendo causar perda de 15 a
37% na produtividade (EMBRAPA, 1997). Pode atacar espigas no final do ciclo
da cultura ocasionando grandes prejuízos (PINTO; PARRA; OLIVEIRA, 2004).
Existem outras lagartas que são prejudiciais à cultura, atacando a
cultura na fase de germinação, como a lagarta-elasmo, Elasmopalpus
lignosellus (Zeller) (Lepidoptera: Pyralidae), Agrotis ipsilon (Hufnagel), S.
eridania (Cramer) e S. cosmioides (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae),
destruindo colmos e espigas, como a broca-da-cana, Diatraea saccharalis
(Fabr.) (Lepidoptera: Crambidae), e danificando espigas, como a lagarta-da-
espiga, Helicoverpa zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) (GALLO et al.,
2002; PINTO; PARRA; OLIVEIRA, 2004).
O método de controle da lagarta-do-cartucho mais utilizado no Brasil é
o químico (GALLO et al., 2002), o qual possui uma ampla gama de inseticidas
indicados para esta praga. Na concepção de manejo integrado, a meta não é
simplesmente aniquilar a praga, o mais importante é a redução da população a
um limite compatível com a produção econômica da cultura e a consequente
manutenção da qualidade ambiental (CRUZ, 1995). Por isso, o controle
biológico de pragas tem aumentado sua importância no Brasil para o milho,
2
sendo o uso de bactérias, como Bacillus thuringiensis (Berliner) (SILVA-
WERNECK et al., 2000), bastante promissor.
Como bioinseticida, a bactéria B. thuringiensis, estirpe HD1, vem sendo
usada há décadas (FEITELSON; PAYNE; KIM, 1992) e está registrada sem
limitação de uso para o controle de várias espécies-praga de Lepidoptera. Uma
das frações ativas produzidas pelo Bt são proteínas acumuladas em forma de
cristal no interior das células, denominadas “Cry”, que podem constituir mais de
30% do total de proteínas da célula (HERMSTADT et al., 1986).
Com o advento da biotecnologia, foi desenvolvida uma nova tática de
controle de pragas que consiste nas plantas geneticamente modificadas
(transgênicas) resistentes a insetos. Por meio de apuradas técnicas de
laboratório um gene de B. thuringiensis (Bt) foi introduzido em plantas de milho,
dando origem ao milho geneticamente modificado, conferindo alto padrão de
resistência da planta a algumas espécies de lepidópteros-praga (ARMSTRONG
et al., 1995). O gene introduzido codifica a expressão de proteínas Bt, com
ação inseticida, efetiva no controle de lepidópteros como S. frugiperda (HUANG
et al., 2002).
As lagartas, ao se alimentarem do tecido foliar do milho geneticamente
modificado, ingerem esta proteína, que atua nas células epiteliais do tubo
digestivo dos insetos. A proteína promove a ruptura osmótica destas células,
determinando a morte dos insetos, antes que os mesmos consigam causar
danos à cultura (GILL; COWLES; PIETRANTONIO, 1992; PIETRANTONIO;
FEDERICI; GILL, 1993; GILL, 1995; MEYERS et al., 1997).
Este trabalho teve por objetivo comparar o desempenho de milhos
transgênicos Bt no controle de lagartas em plântulas e no período vegetativo da
cultura do milho.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Danos de Spodoptera frugiperda em milho
A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda, pode ser encontrada nas
Américas e em algumas ilhas a oeste da Índia (CRUZ, 1995). Cerca de 26
espécies do gênero Spodoptera eram conhecidas no mundo todo até a revisão
de Mochida e Okada (1974), sendo que S. frugiperda era encontrada apenas
nas Américas.
Ashley et al. (1980) consideraram essa espécie como a responsável
pela maior parte do dano causado em milho, em razão de sua ocorrência em
maior número nessa lavoura.
A lagarta-do-cartucho é uma das mais importantes pragas da cultura do
milho no Brasil e atualmente pode ser considerada a praga mais importante do
país, pois tem causado prejuízos sérios a diversas outras culturas, tais como
algodão, arroz, cana-de-açúcar, gramíneas em geral etc. (PINTO; PARRA;
OLIVEIRA, 2004).
Alimenta-se de plantas de milho em todos os estádios fenológicos da
cultura, mostrando preferência pelas folhas do cartucho de plantas novas. Os
prejuízos podem chegar a 34% na produção, caso esta praga não seja
controlada (CRUZ, 1995).
Com a intensificação do plantio do tipo “safrinha” no Brasil, a lagarta-
do-cartucho passou a atacar plantas novas, cortando-as rente ao solo, como
faz a lagarta-rosca, Agrotis spp. Também ataca espigas novas, perfurando-as
4
na região mediana ou entrando pela região apical, como a lagarta-da-espiga,
Helicoverpa zea (Boddie) (GALLO et al., 2002). Em algumas regiões do estado
da Bahia, a lagarta-do-cartucho tem atacado espigas granadas, próximas ao
período da colheita (PINTO; PARRA; OLIVEIRA, 2004).
Foott e Timmins (1982) encontraram até 71% das espigas amostradas
com danos nos grãos, provocados por S. frugiperda.
As lagartas recém-eclodidas de S. frugiperda se alimentam das folhas
mais novas do milho, raspando-as. Nessa fase, atacam todas as folhas
centrais, destruindo-as completamente, e medem aproximadamente 50 mm de
comprimento. Sua coloração varia de pardo escura, verde até quase preta.
Apresentam três finíssimas linhas longitudinais branco-amareladas na parte
dorsal do corpo. Na parte lateral logo abaixo da linha branco amarelada, existe
uma linha escura mais larga e, inferiormente a esta, uma listra amarela
irregular marcada com vermelho. Findo o período larval, as lagartas penetram
no solo, onde se transformam em pupas de coloração avermelhada, medindo
cerca de 15 mm de comprimento. A mariposa mede cerca de 35 mm de
envergadura, sendo as asas anteriores pardo escuras e as posteriores branco-
acinzentadas (GALLO et al., 2002; PINTO; PARRA; OLIVEIRA, 2004).
Segundo Gallo et al. (2002), essa lagarta ataca o cartucho do milho
chegando a destruí-lo completamente e, nesse caso, chama a atenção a
quantidade de excreções existentes na planta. Essa praga pode reduzir,
através da destruição das folhas, a produção do milho em até 20%, sendo o
período crítico de seu ataque na época próxima do florescimento.
Portillo et al. (1991) verificaram em milho e sorgo no sul de Honduras
que dentre várias espécies de lepidópteros que ocorreram nas culturas em
1988/89, S. frugiperda era a espécie predominante e suas populações foram
maiores em parcelas livres de plantas daninhas.
Um levantamento realizado na cultura do milho em Minas Gerais, em
1993/94, por Matrangolo, Cruz e Della Lucia (1997), mostrou predominância
alternada de S. frugiperda e H. zea em estilos-estigmas da planta.
5
Rizzo e La Rossa (1992) estudaram alguns aspectos da biologia de S.
frugiperda em laboratório (27-30ºC, 65-70% de UR e fotoperíodo de 13L:11E).
A duração das fases de desenvolvimento foi de 2-3, 18-24, 11-12 e 31-39 dias,
respectivamente para ovo, seis ínstares larvais, pupa e ciclo total, com
longevidade de 9-12 dias.
Sabe-se que os fatores climáticos interferem nas diferentes fases de
desenvolvimento da S. frugiperda, por isso, Ramirez Garcia, Bravo Mojica e
Llanderal Cazares (1987) determinaram que a temperatura ideal para o
desenvolvimento dos ovos desta praga é de 28ºC. Neste mesmo trabalho os
autores verificaram que as fêmeas mostraram uma maior fecundidade à 25ºC,
e que machos criados à 30ºC apresentavam deformação em suas asas.
A partir de infestações artificiais de plantas de milho, no México, com
lagartas de S. frugiperda, Vázquez et al. (1975) observaram que o nível de 12
lagartas por planta foi o que mais prejudicou a cultura.
Em Ontário, no Canadá, Foott e Timmins (1982) comentaram que as
infestações de S. frugiperda (que migra dos EUA) em milho causaram uma
redução na produção de mais de 200 kg/ha, em 1977, e que em 1978-1980 as
perdas foram menores e em 1981, não ocorreram.
Durante 1978/1979, Cruz e Turpin (1983) infestaram diferentes
quantidades de plantas de milho no estágio de cartucho, em Indiana, EUA,
para posterior avaliação dos danos causados, que foi realizada pela avaliação
visual de danos nas folhas e avaliação da produção. Observaram perdas de
17% quando 20 ou 100% das plantas das parcelas foram infestadas com
massas de ovos, existindo uma relação inversamente proporcional e linear
entre os danos nas folhas e a produção, a qual foi prejudicada pela redução no
número de grãos na espiga de plantas infestadas.
Na Geórgia, EUA, durante 1979-1981, Wiseman e Widstrom (1984)
observaram que a infestação artificial com larvas de S. frugiperda em milho
doce e para grão, no estágio de seis folhas e nas razões de 10, 20 ou 40
lagartas/planta, causou um dano significativamente maior que as infestações
realizadas no estágio de 12 folhas. Também verificaram que duas infestações
6
com lagartas causaram maior dano que apenas uma e a avaliação de 10
plantas por parcela foi mais preciso que a avaliação visual de danos.
Harrison (1986) estudou o efeito imediato da oviposição de S.
frugiperda em plantas de milho em Maryland, EUA, e determinou que logo após
a eclosão as lagartas se alimentaram das folhas do cartucho e os danos
tornaram-se visíveis logo que as folhas cresceram, saindo do cartucho, cerca
de 13 dias após a oviposição. O número de plantas infestadas pelas lagartas
de cada massa de ovos dependeu parcialmente da densidade de ovos, sendo
que de 5 a 20 massas de ovos por 100 plantas causou um dano de 5,16 a 3,06
plantas, respectivamente para cada densidade.
O milho colhido em campos comerciais do oeste do Estado de Nova
Iorque, EUA, foi classificado quanto aos danos causados e presença de
lagartas de S. frugiperda, por Shelton (1986), durante 1982/1983. Nos dois
anos, os danos causados pelo noctuídeo em folhas novas foram grandes e
progressivos, ficando ao redor de 6,43 e 6,94%, respectivamente para os anos
de 1982 e 1983.
Ainda em Maryland, Harrison e Harrison (1987) correlacionaram as
perdas na produção de milho com os danos causados pelas lagartas de S.
frugiperda e observaram que em 1983 e 1985 mais de 31% das perdas foram
correlacionadas com o ataque desta praga no estágio de cartucho.
Na Nicarágua, Hruska e Gladstone (1988) estudaram o efeito do
período e do nível de infestação pelo noctuídeo na produção de milho irrigado,
em 1987, determinando que infestações de 100% causaram 45% de redução
na produção e chegando ao cálculo do nível de dano econômico de 2%, valor
este baixo devido aos subsídios oferecidos aos agrotóxicos naquele país.
Hruska (1989) estudou, durante 1987 na Nicarágua, os períodos
críticos de infestação de S. frugiperda em milho irrigado e verificou que não
existiram diferenças significativas entre os mesmos na produção, necessitando
de mais estudos para uma conclusão definitiva. Com uma infestação artificial
das plantas de 10%, aos 25 dias da germinação, obteve-se uma redução na
7
produção de 4,5%, e quando 100% das plantas foram infestadas, aos 23 dias
após a germinação, 45% de redução na produção foi obtida.
Em Nova Jersey, EUA, Ghidiu e Drake (1989) estudaram os danos do
noctuídeo em cinco estágios de desenvolvimento de milho doce e em cinco
níveis de infestação larval. As lagartas se alimentaram de folhas e tecidos e se
desenvolveram dentro dos cartuchos da fase inicial até o meio deste estágio. O
dano no cabelo do milho ocorreu principalmente durante o meio até o início do
estágio de cartucho e cessou após o embonecamento iniciar e tornar-se
exposto. Logo que iniciou o embonecamento, as lagartas atacaram as espigas
em desenvolvimento, perfurando as mais novas, causando perda de qualidade
para o consumo do produto fresco. As plantas infestadas durante o início do
estágio de embonecamento tiveram menos espigas comercializáveis que
aquelas que foram infestadas em estágios inferiores. Os danos nas folhas, a
porcentagem de estilos-estigmas danificada e a porcentagem de espigas
perfuradas aumentaram com o aumento no número de lagartas por planta.
Os níveis de danos econômicos para infestações de S. frugiperda
foram determinados por Evans e Stansly (1990), em milho, durante 1986, no
Equador. A metodologia adotada foi o controle de lagartas a partir de
pulverizações semanais com inseticida, para determinar o efeito dos danos da
praga, em cada estágio de desenvolvimento, na perda de produção. Os autores
observaram que as maiores perdas na produção foram obtidas quando o
ataque ocorreu na segunda semana após a germinação do milho, ocorrendo
queda nestas perdas após o embonecamento do milho. Os níveis de danos
econômicos obtidos a partir de análise de regressão dos dados aumentaram de
11 a 42% de infestação durante as primeiras seis semanas após a emergência
das plântulas. A utilização de níveis de danos variáveis com o estágio da
cultura pode resultar em menores custos de controle que quando se é utilizado
um nível fixo.
Williams e Davis (1990) estudaram o efeito da infestação artificial de
milho com lagartas de S. frugiperda. Os autores verificaram que 30 lagartas por
8
planta resultou em um grande dano foliar, 13% de redução na produção e
nenhum dano no comprimento das espigas.
Na Flórida, EUA, Marenco, Foster e Sanchez (1992) estudaram a
resposta do milho doce ao ataque de S. frugiperda, durante 1988-1989. Os
danos de alimentação da praga durante o início até o meio do estágio de
cartucho (V1-V9) reduziram significativamente a altura da planta, o diâmetro do
caule, a área foliar e o peso seco e fresco da parte aérea das plantas.
Protegendo as plantas durante o final do estágio de cartucho (V9-R1) resultou
em maiores produções e baixas porcentagens de espigas danificadas,
enquanto que a proteção no meio do estágio de cartucho (V6-V9) não foi tão
importante quanto a anterior, mas foi mais importante que durante o início do
estágio (V1-V6). As densidades de pragas tão baixas quanto 0,2-0,8
lagartas/planta durante o final do estágio de cartucho podem ser suficientes
para reduzir a produção em 5-20%.
Em Tucumán, na Argentina, Willink, Osores e Costilla (1994)
constataram que o noctuídeo preferiu os estágios vegetativos mais novos do
milho.
Hruska e Gould (1997) estudaram o efeito de infestações no estágio de
cartucho na produção de grãos de milho, separando e efeito do período de
infestação do nível de infestação. Os resultados mostraram que o milho é mais
tolerante às infestações do noctuídeo durante os primeiros estágios de
crescimento. As infestações que ocorreram durante a segunda metade do
estágio de cartucho causaram perdas na produção de 15-73% quando 55-
100% das plantas foram infestadas com o noctuídeo. O nível de dano
econômico variou de 23 a 63% das plantas infestadas.
Algumas pesquisas foram realizadas no Brasil. Carvalho (1970)
estudou os danos causados por lagartas de S. frugiperda em milho, utilizando-
se de um escala visual de notas, em diferentes estágios de desenvolvimento.
Pode-se observar que no híbrido simples macho estéril da Agroceres a redução
na produtividade chegou a 34%. Além disso, pode-se determinar que plantas
com cartuchos bastante danificados sofreram perdas na produção de 15 a
9
35%, para plantas com 35 dias, 29 a 60%, para plantas com 49 dias, e, 34,1%,
para plantas com 60 dias após a semeadura.
Sales e Montenegro (1981) estudaram a interferência de S. frugiperda
na produção de milho em Fortaleza, CE, e observaram que as plantas são
atacadas desde plântulas até a colheita.
Cruz e Turpin (1982) avaliaram o efeito de S. frugiperda em diferentes
estágios de crescimento da cultura de milho. Cerca de 50 ovos foram
confinados em cada planta. O estágio mais suscetível a lagarta-do-cartucho foi
o de 8-10 folhas, ou seja, aproximadamente 40 dias após o plantio. A redução
da produtividade, para infestações neste estágio, foi de 18,7%. Quando a
infestação ocorreu nos estágios de 4-6 folhas, pendoamento e 12-14 folhas, a
redução foi de 6,6; 7,6 e 8,6%, respectivamente. Nenhuma redução foi
observada no estágio de embonecamento.
Uma análise dos danos produzidos por S. frugiperda na cultura do
milho foi realizada por Boiça Jr. et al. (1992), utilizando-se, para as avaliações
a escala de notas proposta por Cruz e Turpin (1982). O trabalho mostrou que a
proteção da cultura quando esta atingiu a nota 3 (plantas com folhas furadas) e
nos períodos de proteção aos 35 e 45 dias da emergência, proporcionou maior
peso de grãos e maior peso de espigas de milho.
Grützmacher, Martins e Cunha (2000) determinaram que para plantas
de milho, 30 dias após a semeadura, o nível de controle é de 20% das plantas
atacadas pela lagarta.
Cardoso (2010), estudando os danos causados por S. frugiperda em
diferentes genótipos de milho, determinou que o nível de controle da lagarta-
do-cartucho é de 20% das plantas com folhas com pontuações e de uma a três
lesões circulares pequenas (até 1,5 cm).
Uma avaliação dos danos causados por S. frugiperda, em milho, foi
realizada por Silva (1995). Os resultados mostraram que as lagartas reduzem
maior área foliar nas infestações ocorridas nos estágios de 4 e 8 folhas,
enquanto que no estágio de 12 folhas, as lagartas atacam os pendões e
migram para outras plantas ou para o solo. As infestações que ocorreram no
10
estágio de 4 folhas promoveram os menores rendimentos de grãos, entretanto,
a época de infestação não afetou a produção das plantas não adubadas, que
por si só produziram mais que as não adubadas. Foram obtidas as seguintes
equações de regressão entre época de infestação (x) e produção (y), sendo y =
743,70 + 31,75x, para infestações nos estágios de 4, 8 e 12 folhas em plantas
adubadas e y = 506,02 + 21,86x, para plantas não adubadas.
Os danos causados por S. frugiperda foram estudados por Cruz et al.
(1996) em solos com diferentes níveis de saturação de alumínio, em Sete
Lagoas, MG, que não afetaram o ataque do noctuídeo. Entretanto, a perda
média causada na produção foi de 848 kg/ha em todos os tratamentos e a
maior produção foi obtida na parcela sem infestação, que foi de 4.792kg/ha.
Em Sete Lagoas, MG, Matrangolo, Cruz e Della Lucia (1997)
determinaram os danos causados por insetos presentes em estilos-estigmas e
espiga de milho. Lagartas de S. frugiperda e de H. zea alternaram-se na
predominância nos estilos-estigma. Os autores observaram que cerca de 80%
da espigas com grãos na fase leitosa se apresentaram infestadas por lagartas,
especialmente por S. frugiperda.
2.2 Danos das pragas de solo Agrotis ipsilon e Elasmopalpus
lignosellus em milho
Para a lagarta-rosca, poucos estudos foram conduzidos no mundo e no
Brasil os ensaios avaliando os danos da praga no milho são escassos.
Showers, von Kaster e Mulder (1983) avaliaram que A. ipsilon é mais
prejudicial à cultura do milho quando o ataque ocorre da fase de emissão do
coleóptilo pela semente até o estádio de uma folha, podendo causar diminuição
no stand de 27% e perdas na produção de 2,9 t ha-1 se apenas uma lagarta de
4º ínstar ou mais por metro linear estiver presente. Os autores verificaram que
a diminuição do stand de plantas e da produção é diretamente proporcional ao
11
aumento na densidade de lagartas, mas as perdas causadas por uma ou duas
lagartas por metro são similares, devido a compensação na produção que as
plantas sobreviventes fazem. A infestação da lagarta-rosca ocorrendo no
estádio de 2 a 3 folhas não afeta a produção até que seja atingida a densidade
de 3 lagartas por metro. As infestações após o estádio de 4 folhas geralmente
não causam prejuízos.
Mais tarde, Whitford, Showers e von Kaster (1989) verificaram que
parte das plantas danificadas pela lagarta-rosca conseguem se recuperar, valor
esse entre 34 e 54%, mas a perda na produção ocorre na maioria das plantas,
especialmente se a infestação ocorreu antes do estádio de 4 folhas (84% das
plantas sobreviventes diminuem a produção). A recuperação das plantas cai
sensivelmente quando os danos causados pela lagarta ocorrem abaixo da
superfície do solo.
Santos e Shields (1998) simularam danos da lagarta-rosca em dois
híbridos de milho, em dois anos de cultivo diferentes e em dois estádios
fenológicos da cultura. Os autores verificaram que as perdas na produção
variaram de 0 a 24% e 0 a 81%, quando os danos foram simulados nos estádio
de 3 ou 5 folhas, respectivamente. Não ocorreram perdas em matéria seca
para ensilagem.
No Brasil, Bento, Magro e Parra (2004) avaliaram os danos de A.
ipsilon em plântulas de couve. Constatou-se que no 3º ínstar, os danos
incidiram sobre as folhas e pecíolos, e no 4º, 5º e 6º ínstares, verificou-se corte
do caule, sendo que durante o período quarto-sexto ínstares as lagartas
cortaram e consumiram oito plântulas de couve. Foi verificado que, em média,
as lagartas de 4º, 5º e 6º ínstares cortaram, respectivamente, 1,5 plântulas
(18,75% do total de plantas cortadas por lagarta), 1,6 plântulas (20,0% do total
de plântulas cortadas por lagarta) e 4,9 plântulas (61,25% de plântulas
cortadas por lagarta).
Para milho, Gallo et al. (2002) e Pinto, Parra e Oliveira (2004)
comentam que uma lagarta consegue destruir de quatro a oito plantas.
12
Silva, Lovato e Lúcio (2002), que testaram a redução do estande de
três variedades de milho, verificaram boa capacidade de compensação de
componentes de produtividade das plantas de milho que sobreviveram em até
45% na redução do estande, valor esse superior aos 30% de compensação
observado anteriormente por Zuber (1942). Vencovsky e Cruz (1991) criticaram
o valor obtido por Zuber (1942) com metodologia que os autores consideraram
não ser a mais adequada para esse tipo de estudo, pois Moraes et al. (1986) já
haviam registrado capacidade compensatória de plantas vizinhas àquelas
eliminadas variando entre 24,5 e 32,2%, para diferentes variedades, e entre
15,6 e 35,8% para a mesma variedade plantada em anos agrícolas diferentes.
Dessa forma, considerando que a capacidade compensatória de
produtividade do milho à redução no estande está, em geral, ao redor de 30%,
Gomes (2013) concluiu que o nível de dano de lagartas de 2º ínstar de A.
ipsilon está entre 1,5 a duas lagartas por metro linear e, dessa forma, o nível de
controle deve ser de uma lagarta por metro linear. O nível de dano de lagartas
de 3º ínstar é de 0,5 lagartas por metro linear, devendo o nível de controle ser
ao redor de 0,7 lagartas m-2.
Existem outras pragas que atacam as plântulas de milho,
especialmente na segunda safra (“safrinha”), sendo uma das mais importantes
a lagarta-elasmo ou elasmo, E. lignosellus. Essa lagarta ataca plantas com até
30 cm de altura, causando a morte da gema apical, sintoma conhecido como
“coração morto”. Ocorre com maior frequência em solos arenosos e em
períodos secos, logo após as primeiras chuvas (GALLO et al., 2002; PINTO et
al., 2004).
A lagarta-elasmo ocorre nas regiões temperadas e tropicais do
continente americano. É uma praga polífaga que ataca mais de 60 espécies de
plantas, causando sérios danos a várias culturas de importância econômica,
como milho, cana-de-açúcar, trigo, soja, arroz, feijão, sorgo, amendoim e
algodão. Perdas atribuídas ao ataque de elasmo no milho variam de 20% até a
destruição total da lavoura em condição de alta infestação (VIANA, 2004).
13
A lavoura somente é atacada pela lagarta até atingir uma altura média
de 35 cm, causando inúmeras falhas na lavoura. O dano é causado pela
lagarta na região do colo, penetrando em seguida no colmo e fazendo galerias
no seu interior, provocando o perfilhamento e/ou a morte da planta. O ataque
pode ser visualizado pelo murchamento e pela seca das folhas centrais, que se
destacam com facilidade ao serem puxadas. As perdas ocasionadas estão
relacionadas com a redução no estande, resultando no baixo rendimento da
cultura. O ataque da lagarta causa a destruição da região de crescimento,
quando este se encontra abaixo do nível do solo ou destrói total ou
parcialmente os tecidos meristemáticos responsáveis pela condução de água e
nutrientes (VIANA et al., 2000; VIANA, 2004; VIANA, 2009).
2.3 Danos das pragas da parte aérea Spodoptera cosmioides e S.
eridania em milho
As outras espécies de Spodoptera, que ocorrem também em milho, são
polífagas, atacando diversas culturas e plantas daninhas. Apesar do grande
número de hospedeiros, Spodoptera cosmioides e S. eridania geralmente estão
associadas à desequilíbrios provocados pelo uso excessivo de inseticidas
(ARAÚJO, 2009). Habib, Paleari e Amaral (1983) relataram que S. cosmioides
causou danos severos às culturas do algodão e soja em alguns estados
brasileiros.
Das lagartas que atacam soja, S. cosmioides tem distribuição restrita a
América do Sul. Trata-se de uma espécie polífaga que se alimenta de um
grande número de plantas cultivadas e espontâneas. No Brasil, seus
hospedeiros são as culturas do amendoim, alfafa, algodão, arroz, aveia, batata-
inglesa, berinjela, ervilha, feijão, girassol, fumo, milho, soja, sorgo, tomate e
trigo (BAVARESCO et al., 2004).
14
S. cosmioides era até pouco tempo considerada sinonímia de
Spodoptera latifascia (Walker). Entretanto, diferenças moleculares,
morfológicas, fisiológicas e comportamentais fazem com que devam ser
consideradas espécies distintas (SILVAIN; LALANNE-CASSOU, 1997;
LALANNE-CASSOU et al., 1999). Ambas são membros de um complexo de
espécies neotropicais, sendo que S. latifascia encontra-se estabelecida na
América Central, Antilhas e Sul do Estados Unidos, enquanto S. cosmioides é
encontrada na América do Sul.
De acordo com Bavaresco et al. (2004), as fêmeas de S. cosmioides
podem ovipositar mais de 1000 ovos. Habib, Paleari e Amaral (1983)
observaram diferenças no período de oviposição e na fecundidade de S.
cosmioides quando alimentada com soja e algodão na fase larval, sendo o
algodão mais adequado para desenvolvimento do inseto, com 5 e 6 ínstares
quando alimentada com folhas de algodoeiro e soja, respectivamente.
Bavaresco et al. (2004), em laboratório verificaram que S. cosmioides
apresentara duração da fase larval de ≈ 19 dias e do período lagarta-adulto de
≈ 36 dias.
A fase pupal de S. cosmioides é significativamente maior para os
machos do que para as fêmeas (BAVARESCO et al., 2004). Esse fenômeno é
denominado de protoginia, que é um mecanismo que reduz a probabilidade de
acasalamento entre indivíduos descendentes da mesma postura, permitindo
que as fêmeas ao emergir antes dos machos voem para outros locais ou, se
permanecerem na área, acasale com machos provenientes de outras posturas
(CROCOMO; PARRA, 1985).
Bavaresco et al. (2003) estudaram, em laboratório, o desenvolvimento
de S. cosmioides em diferentes hospedeiros e verificaram que a fecundidade
foi maior em cebola e mamona, quando comparados com soja, sendo bem
prejudicado em feijão, por causa da pilosidade das folhas.
S. eridania é uma espécie polífaga, a qual se alimenta de um grande
número de plantas cultivadas e de hospedeiros alternativos. No Brasil, S.
eridania é citada atacando algodão, soja, amendoim, alface, tomate, couve,
15
mamona, pimentão e aboboreira (SILVA et al., 1968). É uma praga em
expansão pela frequência crescente e intensidade de danos em diversas
regiões produtoras de algodão e soja no Cerrado, onde tradicionalmente não
era considerada importante para essas culturas (SANTOS; MENEGUIM;
NEVES, 2005).
S. eridania possui alto potencial reprodutivo com capacidade de
ovipositar de 600 a 900 ovos. Em laboratório, S. eridania apresenta de 6 a 7
ínstares larvais quando alimentadas com folhas de soja e algodão,
respectivamente (SANTOS; MENEGUIM; NEVES, 2005). A duração da fase
larval varia de 12 a 18 dias, sendo que, as lagartas criadas em folhas de
algodoeiro apresentam desenvolvimento mais rápido e maior peso de pupas,
comparativamente àquelas criadas em folhas de soja. Desse modo, a redução
no peso das pupas de lagartas alimentadas com folhas de soja pode afetar a
oviposição, diminuindo a quantidade de ovos (LYNCH; PAIR; JOHNSON,
1983).
No Cerrado brasileiro, S. eridania demonstra comportamento migratório
ao passarem das plantas de soja em final de ciclo para plantas invasoras como
a corda-de-viola, onde causam desfolhamento e completam seu
desenvolvimento. Nessa região, a planta invasora corda-de-viola ocorre na
maioria das áreas cultivadas com algodoeiro, soja e adjacências e permanece
vegetando por um período maior que as plantas cultivadas. Por essa razão,
acredita-se que a disponibilidade sequencial de hospedeiros alternativos possa
viabilizar o desenvolvimento e a permanência de S. eridania em áreas de
cultivo de algodão e soja. A diminuição ou se possível a eliminação de plantas
de corda-de-viola e o distanciamento espacial entre talhões cultivados com soja
e algodão podem ser, entre outras, estratégias para o MIP da praga (SANTOS;
MENEGUIM; NEVES, 2005).
Vinha (2013) verificaram que as lagartas de 2º ínstar de S. cosmioides
causam prejuízos à cultura milho, sendo que o nível de dano é superior a uma
lagarta por planta ou 5 lagartas por metro linear, sendo esse o nível de controle
determinado. S. eridania de 3º ínstar não é prejudicial à cultura do milho,
16
quando infesta plântulas, mas a densidade que causa a maior desfolha é de
0,5 lagarta por planta ou 2,5 lagartas por metro linear.
2.4 Uso de milho transgênico no controle de lagartas
São escassos os trabalhos que avaliam a eficiência de milho
transgênico em laboratório ou campo.
Como bioinseticida, a bactéria Bacillus thuringiensis (Bt), estirpe HD1,
vem sendo usada há décadas (FEITELSON; PAYNE; KIM, 1992) e está
registrado sem limitação de uso, para o controle de várias espécies-praga de
Lepidoptera. Uma das frações ativas produzidas pelo Bt são proteínas
acumuladas em forma de cristal no interior das células, denominadas “Cry”,
que podem constituir mais de 30% do total de proteínas da célula
(HERMSTADT et al., 1986).
Waquil et al. (2004) comentam que até 2004 haviam duas diferentes
toxinas do B. thuringiensis disponíveis em milho transgênico para a lagarta-do-
cartucho do milho: Cry 1A(b) e Cry 1F. Os bioensaios foram conduzidos
usando larvas recém-eclodidas por 10 dias se alimentando das proteínas. As
CL50 estimadas para Cry1A(b) e Cry1F foram, respectivamente, 689,81 ng/cm2
e 36,46 ng/cm2. A CL50 foi suficiente para inibir o acúmulo de biomassa das
larvas em 91,61% e 89,81% para Cry1Ab e Cry1F, respectivamente. As larvas
que sobreviveram por dez dias nas dietas tratadas com o Cry 1A(b) foram
transferidas para dieta não tratada e observadas até a emergência dos adultos.
Das larvas sobreviventes, 62,8% recuperaram seu desenvolvimento,
acumulando a biomassa de uma pupa normal. Portanto, a atividade biológica
da toxina do Bt vai além da simples toxicidade, incluindo uma significativa
inibição de alimentação.
Nos EUA, Waquil, Vilella e Foster (2002) estudaram a eficiência de
nove híbridos de milho geneticamente modificado com expressão das toxinas
17
Cry 1A(b), Cry 1A(c), Cry 9C, Cry 1F. Os autores observaram diferentes níveis
de resistência dos híbridos a S. frugiperda e os que expressavam as toxinas
Cry 1F, Cry 1A(b), Cry 1A(c) e Cry 9C foram considerados altamente
resistente, resistente, moderadamente resistente e suscetível, respectivamente.
Buntin (2008) avaliou a eficiência de dois híbridos transgênicos de
milho expressando as endotoxinas inseticidas Cry1Ab (evento MON810) ou Cry
1F (evento TC1507) de B. thuringiensis e verificaram que ambas foram
eficientes no controle de S. frugiperda, mas MON810 não apresentou a mesma
performance em altas infestações do inseto. Além disso, o evento TC1507 não
diminuiu a infestação de lagartas na espiga e nenhum deles diminuiu os danos.
O milho transgênico, expressando a toxina Cry 1A(b), tem apresentado
níveis razoáveis de resistência (WILLIAMS et al., 1998a). Adicionando-se palha
de milho transgênico, liofilizada, em dieta artificial, notou-se redução de 40% na
sobrevivência e de 94% na biomassa das larvas S. frugiperda (WILLIAMS et
al., 1998a). Nas dietas contendo apenas estilo-estigma não se observou
mortalidade, mas notou-se redução significativa no desenvolvimento dos
insetos (WILLIAMS et al., 1998b).
Avaliando o milho Bt, expressando a toxina Cry 1A(b) em condições de
campo durante dois anos e em diferentes locais, foi observado um controle
eficiente da lagarta-do-cartucho (FERNANDES et al., 2003). Siebert et al.
(2008) constataram grande eficiência no controle de lagartas de S. frugiperda
em milho transgênico contendo a proteína inseticida Cry1F.
Mendes et al. (2011) estudaram parâmetros biológicos da lagarta-do-
cartucho do milho alimentada com híbridos de milho Bt, que expressam a
toxina Cry 1A(b), e com seus respectivos isogênicos não Bt. Os autores
verificaram que larvas de S. frugiperda apresentam menor sobrevivência nas
primeiras 48 horas de alimentação e durante toda a fase larval, na maioria dos
híbridos de milho Bt, em comparação ao milho não Bt. A biomassa de larvas e
pupas foi sempre menor no milho Bt, e o período larval e o pré-imaginal, maior.
Larvas recém-eclodidas de S. frugiperda apresentam preferência pela
alimentação em milho não Bt.
18
Blundi (2011), estudando o efeito de milho Bt expressando a proteína
Cry1F sobre S. frugiperda verificou, em laboratório, que as lagartas mais novas
que se alimentaram sobre folhas de milho Bt morreram em poucos dias e não
trocaram de ínstar ou tiveram seu desenvolvimento bastante prejudicado. No
campo, o milho Bt apresentou os menores valores de nota média de danos.
Vilella et al. (2002) verificaram resistência de milhos transgênicos Bt
que expressam as toxinas Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1F e Cry9C à lagarta-elasmo,
em laboratório.
Em campo, Ivan et al. (2012) compararam milhos transgênicos (que
expressavam os genes Cry1F + pat + Cry1A105 + Cry2Ab2 + cp4 + EPSPS,
Cry1Ab, Cry1F + pat e Cry1A105 + Cry2Ab2) e convencional quanto à
ocorrência do sintoma “coração morto” causado pela elasmo (infestação
artificial de plântulas) e verificaram que apenas o milho convencional, com ou
sem aplicações de inseticidas, foram danificados pela praga.
Santos et al. (2009) avaliaram, em laboratório, a toxicidade de várias
linhagens de B. thuringiensis ao complexo Spodoptera, determinando que
Cry1Aa e Cry1Ab foram os mais tóxicos para S. cosmioides, Cry2Aa para S.
eridania e Cry1Aa, Cry1Ab e Cry2Aa para S. frugiperda.
Bergamasco et al. (2013) verificaram efeito letal de Vip3Aa e Cry1Ia10
para S. cosmioides, S. frugiperda e S. albula, especialmente para o primeiro e
a combinação dos dois genes. Entretanto, para S. eridania, os autores
verificaram um efeito antagônico quando os dois genes são combinados em
uma mesma planta, sendo que Cry1Ia10 foi mais letal para essa espécie.
3 MATERIAL E MÉTODOS
Os trabalhos foram realizados no Campus do Centro Universitário
Moura Lacerda, localizado na cidade de Ribeirão Preto, SP, situado a 620
metros de altitude, e localizado a 21º12’43” de latitude sul e 47º46’23’’ de
longitude oeste.
As lagartas de Elasmopalpus lignosellus, Agrotis ipsilon e Spodoptera
cosmioides utilizadas no ensaio para infestações artificiais foram fornecidas
pela Bug agentes biológicos S/A, de Piracicaba, SP. As lagartas foram criadas
em dietas artificiais adequadas à espécie. Para E.lignosellus a dieta fornecida
é a formulada por Chalfant, 1975, para A. ipsilon, Bento et al., 2007 e para
S.cosmioides e S.frugiperda a dieta fornecida foi a formulação de Kasten et
al.,1978.
O experimento de campo teve as semeaduras realizadas nos dias
23/11/2012 e 06/02/2013, com espaçamento de 0,7 m entre linhas e mantendo
cinco plantas por metro, após desbaste realizado em 02/12/2012 e 16/02/2013,
respectivamente. O delineamento do experimento foi em blocos casualizados,
onde sete tratamentos foram repetidos quatro vezes, em parcelas
experimentais de 4,2 (6 linhas) x 6,0 m (25,2 m2), sendo mantidas bordaduras
de 0,70 m mantidas no limpo (Figura 1). Foi realizada uma adubação de
cobertura com sulfato de amônio do equivalente a 500 Kg ha-1 (06/01/2013) na
primeira data de plantio e as plantas daninhas foram controladas com o
herbicida 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) em ambas as datas de plantio.
Os genótipos utilizados foram: (1) milho convencional 2B587
(testemunha, sem controle); (2) milho transgênico expressando os genes Cry1F
20
+ pat + Cry1A105 + Cry2Ab2 + EPSPS (2B587, PowerCore®); (3) Cry1A105 +
Cry2Ab2 (DKB 390, YieldGard VT PRO®); (4) Vip3A + pmi (Status, Agrisure
Viptera®); (5) Vip3A + Cry1Ab + EPSPS + pmi (Maximus, Agrisure Viptera 3®);
(6) Cry1F + pat (2B587, Herculex®); (7) Cry1Ab + Cry1F + EPSPS + pat
(30F53, Optimum Intrasect®).
Figura 1. Visão geral do ensaio, após a instalação das barreiras de contenção
das lagartas infestadas artificialmente nas plantas individuais ou em
grupos. Ribeirão Preto, SP, 2013.
21
3.1 Avaliações da lagarta-elasmo, E. lignosellus, em plântulas de
milho no solo
O ensaio foi conduzido no experimento com semeadura em
23/11/2012. Após a germinação, 10 plântulas consecutivas de cada parcela
foram envolvidas individualmente por um tubo de PVC de 9 cm de diâmetro e
20 cm de altura (Figura 2). O tubo foi pressionado levemente para que fosse
enterrado 2 cm no solo, formando assim uma barreira ao redor de cada
plântula.
Figura 2. Barreira ao redor da plântula de milho para a contenção das lagartas
de Elasmopalpus lignosellus junto à planta após a infestação
artificial, com detalhe da fina camada de areia sobre o solo. Ribeirão
Preto, SP, 2013.
22
O solo ao redor da plântula foi coberto com uma fina camada de areia
(menos de 1 cm) (Figura 2) e aos 10 dias após a semeadura foi realizada uma
infestação artificial com duas lagartas de E. lignosellus de 3º ínstar por plântula.
As infestações foram realizadas no período da manhã, colocando-se as
lagartas na base das plântulas.
Foram realizadas avaliações aos 7 (09/12), 10, 15, 20 e 28 dias após a
infestação artificial. Nas cinco avaliações, observaram-se as plantas anotando
se apresentavam os sintomas de “coração morto”, emissão de perfilho sem
afetar o desenvolvimento da planta e emissão de perfilho afetando o
crescimento da planta.
3.2 Avaliações da lagarta-rosca, A. ipsilon, em plântulas de milho
no solo
O ensaio foi conduzido no experimento com semeadura em
06/02/2013. Após a germinação, 10 plântulas consecutivas de cada parcela
foram envolvidas conjuntamente com placas de PVC de 0,2 m de altura, 0,2 m
de largura e 2,1 m de comprimento (Figura 3). As placas foram pressionadas
levemente para que fosse enterrado 2 cm no solo, formando assim uma
barreira ao redor das plântulas seguindo a metodologia de Masson (2012).
O solo ao redor das plântulas foi coberto com uma fina camada de
vermiculita (menos de 1 cm) (Figura 3) e aos 11 dias após a semeadura foi
realizada uma infestação artificial com uma lagarta de A. ipsilon de 4º ínstar por
plântula. As infestações foram realizadas no período da manhã colocando-se
as lagartas no colo das plântulas.
As avaliações foram realizadas ao 1 (18/02), 3, 7, 10 e 14 dias após
infestação, quantificando o número de plantas cortadas.
23
3.3 Avaliações de S. cosmioides em plântulas de milho no solo
O ensaio foi conduzido no experimento com semeadura em
06/02/2013. Após a germinação, 10 plântulas consecutivas de cada parcela
foram envolvidas individualmente por um tubo de PVC de 15 cm de diâmetro e
20 cm de altura. O tubo foi pressionado levemente para que fosse enterrado 2
cm no solo, formando assim uma barreira ao redor de cada plântula seguindo a
metodologia de Masson (2012).
O solo ao redor da plântula foi coberto com uma fina camada de
vermiculita (menos de 1 cm) e aos 11 dias após a semeadura foi realizada uma
infestação artificial com duas lagartas de S. cosmioides de 3º ínstar por
plântula e outras 10 plantas de linha diferente com duas lagartas de S.
cosmioides de 4º ínstar por plântula. As infestações foram realizadas no
período da manhã, colocando-se as lagartas na base das plântulas.
Aos 1 (18/02), 3, 5, 7 e 14 dias após a infestação, as plantas foram
avaliadas quanto à porcentagem de danos nas folhas.
Figura 3. Barreira de contenção das lagartas de Agrotis ipsilon junto às
plantas após a infestação artificial, com detalhe da fina camada de
vermiculita sobre o solo. Ribeirão Preto, SP, 2013.
24
3.4 Avaliações de S. cosmioides em plantas de milho, na parte
aérea
O ensaio foi conduzido no experimento com semeadura em
06/02/2013. Após 31 dias de semeadura (estádio V4-5), 10 plantas
consecutivas de cada parcela foram envolvidas individualmente por um saco de
tecido de “voil” de 50 cm de comprimento e 35 cm de diâmetro, sendo esses
amarrados na base da planta, formando assim uma barreira ao redor de cada
uma (Figura 4).
Figura 4. Gaiolas de “voil” de contenção das lagartas de Spodoptera
cosmioides junto à planta, após a infestação artificial da parte aérea.
Ribeirão Preto, SP, 2013.
25
Foi realizada uma infestação artificial com duas lagartas de S.
cosmioides de 3º ínstar por planta e outras 10 plantas de linha diferente com
duas lagartas de S. cosmioides de 4° instar por planta. As infestações foram
realizadas no período da manhã, colocando-se as lagartas na superfície foliar
das plantas.
Ao 1 (10/03), 4, 7 e 9 dias após a infestação, as plantas foram
avaliadas quanto à porcentagem de danos nas folhas.
3.5 Avaliações da lagarta-do-cartucho na parte aérea
Os dois ensaios foram conduzidos nos experimentos com semeaduras
em 23/11/2012 e 06/02/2013. Após 28 dias da semeadura foram iniciadas as
avaliações dos danos causados por lagartas de S. frugiperda, de ocorrência
natural, em folhas. Uma linha de plantio foi selecionada para essas avaliações,
onde 25 plantas consecutivas eram vistoriadas para serem atribuídas notas de
danos nas folhas causados pela alimentação de lagartas de S. frugiperda, de
uma escala visual proposta por Davis e Williams (1989), de 0 a 9 (Tabela 1).
Aos 35 dias da semeadura foram coletadas 10 plantas dentre as 25 avaliadas,
realizando a destruição destas e anotando-se a quantidade de lagartas
neonatas, pequenas e grandes presentes no cartucho.
Todos os dados obtidos foram submetidos a análise de variância
(ANOVA). Quando o teste F da ANOVA indicou significância de 5% de
probabilidade de erro, procederam-se as análises complementares por meio do
teste de Tukey a 5% de probabilidade, onde as médias foram comparadas.
Todos os cálculos estatísticos foram realizados pelo programa Statistica for
Windows (STATSOFT, 1996).
26
Tabela 1. Escala visual de notas atribuídas aos danos na planta causados pela
alimentação de S. frugiperda em milho (DAVIS; WILLIAMS, 1989).
Nota Descrição
0 Planta sem dano;
1 Planta com pontuações (mais que uma pontuação por planta);
2 Planta com pontuações; 1 a 3 lesões circulares pequenas (até 1,5 cm);
3 Planta com 1 a 5 lesões circulares pequenas (até 1,5 cm); mais 1 a 3 lesões alongadas (até 1,5 cm);
4 Planta com 1 a 5 lesões circulares pequenas (até 1,5 cm); mais 1 a 3 lesões alongadas (maiores que 1,5 cm e menores que 3,0 cm);
5 Planta com 1 a 5 lesões alongadas grandes (maior que 3,0 cm); em 1 a 2 folhas, mais 1 a 5 furos ou lesões alongadas até 1,5 cm;
6 Planta com 1 a 5 lesões alongadas grandes (maior que 3,0 cm); em 2 ou mais folhas, mais 1 a 5 furos grandes (maiores que 1,5 cm);
7 Planta com 3 a 5 lesões alongadas grandes (maiores que 3,5 cm); em 2 ou mais folhas, mais 1 a 3 furos grandes (maiores que 1,5 cm);
8 Planta com muitas lesões alongadas (mais que 5) de todos os tamanhos na maioria das folhas. Muitos furos médios a grandes (mais que 5) maiores que 3,0 cm em muitas folhas;
9 Plantas com muitas folhas, na quase totalidade, destruídas.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos danos
causados pela lagarta-elasmo em plântulas
Após 7 dias da infestação somente os tratamentos convencional e
transgênico Viptera apresentaram sintomas de “coração morto”, diferindo
significativamente dos demais tratamentos (Tabela 2). Nas demais datas de
avaliação os resultados se repetiram, sendo que os tratamentos convencional e
Viptera apresentaram, respectivamente, 40,0 ± 17,3 e 32,5 ± 12,5% de plantas
com sintoma de “coração morto”, aos 28 dias após a infestação (Tabela 2).
Houve perfilhamento prejudicial à planta somente aos 15 dias após a
infestação no tratamento Viptera 3, de 2,5 ± 2,5%, sem ocorrer diferença
significativa entre os tratamentos.
Ivan et al. (2012) também compararam milhos transgênicos [que
expressavam os genes Cry1F + pat + Cry1A105 + Cry2Ab2 + cp4 + EPSPS
(PowerCore®), Cry1Ab (Yieldgard®), Cry1F + pat (Herculex®) e Cry1A105 +
Cry2Ab2 (YieldGard VT PRO®)] e convencional quanto ao ataque de elasmo e
verificaram que apenas o milho convencional, com ou sem aplicações de
inseticidas, foram danificados pela praga.
28
Tabela 2. Porcentagem média de plantas com sintoma de “coração morto”
devido à alimentação de Elasmopalpus lignosellus em plantas de
milho transgênico Bt ou convencional. Ribeirão Preto, SP, 2013.
Tratamento
Dias após a infestação
7 10 15 21 28
Convencional 32,5±10,3 b1
37,5±14,9 b 40,0±17,3 b 40,0±17,3 b 40,0±17,3 b
Herculex 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a
Optimum 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a
PowerCore 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a
Viptera 30,0±12,9 b 32,5±12,5 b 32,5±12,5 b 32,5±12,5 b 32,5±12,5 b
Viptera 3 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a
VT PRO 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a 0,0± 0,0 a
1 Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey
(P≤0,05).
Vilella et al. (2002) verificaram resistência de milhos transgênicos Bt
que expressam as toxinas Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1F e Cry9C à lagarta-elasmo,
em laboratório.
Portanto, quase todos os milhos transgênicos testados não foram
danificados pela lagarta elasmo, exceto Viptera.
4.2 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos danos
causados pela lagarta-rosca em plântulas
Todos os milhos, transgênicos ou não, foram danificados pela
alimentação de lagartas de A. ipsilon. Não houve diferenças significativas entre
29
os tratamentos quanto à porcentagem média de plantas cortadas rente ao solo
pela lagarta (Tabela 3).
Tabela 3. Porcentagem média de plantas cortadas rente ao solo devido à
alimentação de Agrotis ipsilon em plântulas de milho transgênico Bt
ou convencional. Ribeirão Preto, SP, 2013.
Tratamento
Dias após a infestação
1 3 7 10 14
Convencional 45,0± 6,4 a1
60,0±10,8 a 60,0±10,8 a 62,5±12,5 a 62,5±12,5 a
Herculex 25,0±15,0 a 27,5±14,4 a 35,0±15,5 a 35,0±15,5 a 37,5±14,9 a
Optimum 22,5±11,1 a 30,0±12,9 a 35,0± 9,6 a 35,0± 9,6 a 40,0±11,5 a
PowerCore 35,0±10,4 a 40,0±14,7 a 42,5±14,9 a 45,0±14,4 a 45,0±14,4 a
Viptera 42,5± 6,3 a 50,0± 5,8 a 50,0± 5,8 a 52,5± 4,8 a 57,5± 2,5 a
Viptera3 30,0± 9,1 a 30,0±12,2 a 30,0±12,2 a 30,0±12,2 a 30,0±12,2 a
VT Pro 55,0± 6,4 a 60,0± 4,1 a 60,0± 4,1 a 60,0± 4,1 a 60,0± 4,1 a
1 Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey
(P≤0,05).
Acredita-se que a metodologia adotada para esse ensaio, onde cada
planta recebeu uma lagarta, não foi a mais adequada para avaliar a ação de
transgênicos. A lagarta-rosca, para entrar em contato com a(s) proteína(s)
produzida(s) pelos genes expressos em cada transgênico, precisaria cortar
rente ao solo ao menos uma planta, sendo que o efeito do transgênico seria
percebido nas plantas seguintes. Mas se cada planta foi infestada com uma
lagarta, teoricamente todas as plantas seriam cortadas e o efeito do
transgênico não seria percebido.
Lembrando que as plantas do milho podem compensar a diminuição do
estande na produtividade final (ZUBER, 1942; MORAES et al., 1986;
30
VENCOVSKY; CRUZ, 1991; SILVA; LOVATO; LÚCIO, 2002), se os
transgênicos impedirem que a lagarta-rosca danifique muitas plantas, isso
poderia ser considerada uma vantagem.
Portanto, em futuros ensaios, cada 10 plantas deverão ser infestadas
com uma a duas lagartas de 3º ínstar, pois esse seria o valor determinado por
Gomes (2013) como sendo o nível de dano da praga.
4.3 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos danos
causados por Spodoptera cosmioides em plântulas
A porcentagem média de desfolha, causada por lagartas de S.
cosmioides de 3º ínstar, foi alta no milho convencional e VT Pro, não existindo
diferenças significativas entre ambos nas diferentes datas de avaliação. De 1
aos 5 dias após a infestação, o tratamento Herculex também não diferiu do
tratamento convencional, ocorrendo diferenças apenas aos 7 dias após a
infestação, onde o tratamento Viptera apresentou o menor valor, não diferindo
de Viptera 3, PowerCore e Optimum, e os tratamentos convencional e VT Pro
apresentaram oa maiores valores, não diferindo entre si. Até os 5 dias não
houve diferenças significativas entre os demais tratamentos (Figura 5).
Quanto às lagartas de 4º instar, não houve diferenças significativas
entre os tratamentos aos 1 e 5 dias após a infestação, mas a partir dos 7 dias
todos os tratamentos diferiram das testemunha, que apresentou o maior valor
médio de desfolha (Figura 6).
Os resultados concordam com Santos et al. (2009), que verificaram
que os genes Cry1Aa e Cry1Ab foram os mais tóxicos para S. cosmioides,
estando Cry1Ab presente em alguns dos milhos transgênicos Bt testados no
atual ensaio. Também concordam com Bergamasco et al. (2013), que
verificaram efeito letal de Vip3Aa, presente no Viptera e Viptera 3, e Cry1Ia10
31
para S. cosmioides, especialmente para o primeiro e a combinação dos dois
genes.
0
20
40
60
80
100
18/fev 19/fev 20/fev 21/fev 22/fev 23/fev 24/fev 25/fev 26/fev 27/fev
Desfo
lha
(%
)
Convencional Herculex Optimum PowerCore
Viptera Viptera3 VT Pro
b
ab
a
ab
a
ab
a
b b c
a
ab
b
Figura 5. Porcentagem média de desfolha de plântulas de milhos
transgênicos Bt ou convencional após a infestação artificial com
lagartas de 3º ínstar de S. cosmioides. Ribeirão Preto, SP, 2013.
Pontos seguidos pelas mesmas letras não diferem entre si pelo teste de Tukey
(P≤0,05).
4.4 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos danos
causados por S. cosmioides em plantas (V4-5)
As lagartas de 3º ínstar de S. cosmioides causaram desfolha
significativa em milho transgênico Bt e convencional. Quanto à porcentagem
média de desfolha, pôde-se verificar que o tratamento VT Pro apresentou os
maiores valores em todas as datas, não diferindo significativamente da
32
testemunha convencional e diferindo dos demais tratamentos dos 4 aos 9 dias
após a infestação (Figura 7).
0
20
40
60
80
100
18/fev 19/fev 20/fev 21/fev 22/fev 23/fev 24/fev 25/fev 26/fev 27/fev
Desfo
lha
(%
)
Convencional Herculex Optimum PowerCore
Viptera Viptera3 VT Pro
aa
b b
a
aaa
Figura 6. Porcentagem média de desfolha de plântulas de milhos
transgênicos Bt ou convencional após a infestação artificial com
lagartas de 4º ínstar de S. cosmioides. Ribeirão Preto, SP, 2013.
Pontos seguidos pelas mesmas letras não diferem entre si pelo teste de Tukey
(P≤0,05).
Os transgênicos Viptera e Viptera 3 apresentaram os menores valores
de desfolha em todas as datas (exceto Viptera na 1ª data), mas não diferindo
estatisticamente dos transgênicos Herculex, PowerCore e Optimum (Figura 7).
33
0
5
10
15
20
25
30
35
40
10/mar 11/mar 12/mar 13/mar 14/mar 15/mar 16/mar 17/mar 18/mar
De
sfo
lha
(%
)
Convencional Herculex Optimum PowerCore
Viptera Viptera3 VT Pro
a
a
bc
c
ab
a
b
a
ab
c
bc
Figura 7. Porcentagem média de desfolha de plantas (V4-5) de milhos
transgênicos Bt ou convencional após a infestação artificial com
lagartas de 3º ínstar de S. cosmioides. Ribeirão Preto, SP, 2013.
Pontos seguidos pelas mesmas letras não diferem entre si pelo teste de Tukey
(P≤0,05).
Por outro lado, a infestação com lagartas de 4º ínstar de S. cosmioides
em plantas V4-5 foram mais danosas para os milhos transgênicos Bt, de uma
forma geral. Até os 3 e aos 9 dias após a infestação, todos os genótipos foram
danificados igualmente. Aos 7 dias após, os tratamentos Viptera, Viptera 3,
PowerCore, Herculex e Optimum diferiram significativamente da testemunha e
não diferiram do transgênico VT Pro (Figura 8).
34
0
5
10
15
20
25
30
35
40
10/mar 11/mar 12/mar 13/mar 14/mar 15/mar 16/mar 17/mar 18/mar
De
sfo
lha (
%)
Convencional Herculex Optimum PowerCore
Viptera Viptera3 VT Pro
a aa
ab
b
a
Figura 8. Porcentagem média de desfolha de plantas (V4-5) de milhos
transgênicos Bt ou convencional após a infestação artificial com
lagartas de 4º ínstar de S. cosmioides. Ribeirão Preto, SP, 2013.
Pontos seguidos pelas mesmas letras não diferem entre si pelo teste de Tukey
(P≤0,05).
Os milhos transgênicos Bt Herculex, PowerCore, Optimum, Viptera e
Viptera 3, especialmente esses dois últimos, foram menos afetados por
lagartas de 3º ínstar de S. cosmioides, o mesmo não ocorrendo para lagartas
de 4º ínstar, em campo.
35
4.5 Comparação entre milhos transgênicos Bt quanto aos danos
causados por Spodoptera frugiperda em plantas
No primeiro ensaio, semeado em novembro de 2012, ocorreu uma alta
infestação natural de S. frugiperda no campus do C.U. Moura Lacerda. Na
testemunha (milho convencional), a nota média atribuída aos danos causados
nas folhas, devido à alimentação das lagartas, foi de 6,20 ± 0,15.
O maior valor médio foi observado no tratamento testemunha
(convencional), que diferiu significativamente dos demais tratamentos aos 28
dias após a germinação. Os tratamentos Herculex e Optimum diferiram dos
demais tratamentos e apresentaram valores intermediários (3,06 ± 0,38 e 3,31
± 0,19, respectivamente) e não diferiram entre si. Os demais tratamentos
apresentaram valor abaixo de 2 e não diferiram entre si (Figura 9).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Convencional Herculex Optimum PowerCore Viptera Viptera3 VT Pro
No
ta d
e d
an
os n
as f
olh
as
a
bb
cc
c c
Figura 9. Nota média atribuída aos danos causados em folhas pela
alimentação de lagartas de Spodoptera frugiperda aos 28 dias após
a emergência das plântulas do primeiro ensaio. Ribeirão Preto, SP,
36
2013. Colunas seguidas pelas mesmas letras não diferem entre si pelo teste de
Tukey (P≤0,05).
Após 35 dias da germinação, os tratamentos se comportaram como na
avaliação anterior (Figura 10).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Convencional Herculex Optimum PowerCore Viptera Viptera3 VT Pro
No
ta d
e d
an
os n
as f
olh
as a
b b
cc
c c
Figura 10. Nota média atribuída aos danos causados em folhas pela
alimentação de lagartas de Spodoptera frugiperda aos 35 dias após
a emergência das plântulas do primeiro ensaio. Ribeirão Preto, SP,
2013. Colunas seguidas pelas mesmas letras não diferem entre si pelo teste de
Tukey (P≤0,05).
No segundo ensaio, semeado em fevereiro de 2013, a infestação de S.
frugiperda foi baixa, sendo que na testemunha (convencional) a nota média aos
28 dias após a germinação foi de 2,69 ± 0,19, sendo esse que apresentou o
maior valor na data, diferindo dos demais tratamentos, exceto do tratamento
Herculex, que não diferiu dos demais (Figura 11).
37
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Convencional Herculex Optimum PowerCore Viptera Viptera3 VT Pro
Nota
de
da
no
s n
as f
olh
as
a
bab
b
b b
b
Figura 11. Nota média atribuída aos danos causados em folhas pela
alimentação de lagartas de Spodoptera frugiperda aos 28 dias após
a emergência das plântulas do segundo ensaio. Ribeirão Preto, SP,
2013. Colunas seguidas pelas mesmas letras não diferem entre si pelo teste de
Tukey (P≤0,05).
Aos 35 dias da germinação, novamente o tratamento convencional
apresentou o maior valor de nota média, diferindo significativamente dos
demais tratamentos. O tratamento Herculex apresentou o segundo maior valor,
diferindo apenas do tratamento Viptera 3, que apresentou o menor valor (0,66 ±
0,12) (Figura 12).
38
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Convencional Herculex Optimum PowerCore Viptera Viptera3 VT Pro
De
sfo
lha
(%
)
a
b
c
bcbc
bcbc
Figura 12. Nota média atribuída aos danos causados em folhas pela
alimentação de lagartas de Spodoptera frugiperda aos 35 dias após
a emergência das plântulas do segundo ensaio. Ribeirão Preto, SP,
2013. Colunas seguidas pelas mesmas letras não diferem entre si pelo teste de
Tukey (P≤0,05).
Sob forte pressão de infestação de S. frugiperda, os milhos
transgênicos Bt sofreram menos danos nas folhas do que o milho
convencional, não transgênico. Entretanto, os milhos Herculex e Optimum
sofreram mais danos da lagarta-do-cartucho do que os demais transgênicos
testados.
Em baixas infestações de S. frugiperda, os milhos transgênicos
também são menos afetados pela praga, mas a diferença entre eles e o milho
convencional é menor.
Os resultados obtidos concordam com aqueles de Silva (2012), que
verificou que todos os transgênicos testados foram pouco danificados por S.
frugiperda, incluindo Herculex, PowerCore, VT Pro e Viptera e Viptera 3, que
são chamados, no trabalho, de OGM1 e OGM2.
39
Esses resultados também concordam com Blundi (2011), que
verificaram menores danos nas folhas causados por S. frugiperda em milho
transgênico Bt que expressava a toxina Cry1F. Também concordam com
Siebert et al. (2008) e Waquil et al. (2002), para transgênicos que expressam a
toxina Cry1F, e com Waquil et al. (2002) e Fernandes et al. (2003), para a
toxina Cry1Ab.
Os milhos transgênicos são boas opções para o controle E. lignosellus,
S. cosmioides e S. frugiperda, mas na condição em que o ensaio foi conduzido,
não é eficaz no controle de A. ipsilon.
5 CONCLUSÕES
Baseado nas condições em que o experimento foi conduzido, pode-se
concluir que:
os milhos transgênicos Bt que expressam as toxinas Cry1F + pat +
Cry1A105 + Cry2Ab2 + EPSPS (PowerCore®), Cry1A105 + Cry2Ab2
(YieldGard VT PRO®), Vip3A + Cry1Ab + EPSPS + pmi (Agrisure
Viptera 3®), Cry1F + pat (Herculex®) e Cry1Ab + Cry1F + EPSPS +
pat (Optimum Intrasect®) são eficazes no controle de Elasmopalpus
lignosellus na fase de plântula, exceto Vip3A + pmi (Agrisure
Viptera®);
os milhos transgênicos testados não são eficazes no controle de
Agrotis ipsilon na fase de plântula;
os milhos transgênicos Bt testados são eficazes no controle de
lagartas de 3º ínstar de Spodoptera cosmioides na fase de plântula e
planta no estádio V4-5, exceto aquele que expressa os genes
Cry1A105 + Cry2Ab2;
os milhos transgênicos Bt testados são eficazes no controle de
lagartas de 4º ínstar de S. cosmioides na fase de plântula e pouco
eficazes em plantas no estádio V4-5, sendo que Cry1F + pat +
Cry1A105 + Cry2Ab2 + EPSPS e os transgênicos que expressam as
toxinas Vip3A são os menos danificados;
os milhos transgênicos testados são eficazes no controle de lagartas
de Spodoptera frugiperda, em baixa e alta infestação, mas nessa
41
última situação aqueles que expressa as toxinas Cry1F + pat e
Cry1Ab + Cry1F + EPSPS + pat são menos eficazes.
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