Avaliação da infestação de insetos-praga associados à batata (Solanum tuberosum L.) sob efeito de nutrientes nitrogenados e potássicos e teores acumulados de aminoácidos livres nas cultivares Achat e Monalisa

Diabrotica speciosa; Agrotis ipsilon; damage level; monitoring; plant nutrition

Avaliação da infestação de insetos-praga associados à batata (Solanum tuberosum L.) sob efeito de nutrientes nitrogenados e potássicos e teores acumulados de aminoácidos livres nas cultivares Achat e Monalisa

Edson Henrique de Azeredo^I; Paulo Cesar Rodrigues Cassino^II; Eduardo Lima^III

^IColégio Agrícola "Nilo Peçanha", Universidade Federal Fluminense. 27197-000 Pinheiral - RJ, Brasil. Endereço eletrônico: [e-mail]

^IICentro Integrado de Manejo de Pragas, Departamento de Entomologia e Fitopatologia, Instituto de Biologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. 23890-000 Seropédica - RJ, Brasil

^IIIDepartamento de Solos, Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. 23890-000 Seropédica - RJ, Brasil

ABSTRACT

Evaluation of insect-pest infestation associated to potato (Solanum tuberosum L.) under effect of nitrogen and potassium fertilizers and the accumulated amount of free aminoacids in Achat and Monalisa cultivars. The objective of this work was to evaluate the occurence of insect-pests on potato plants influenced by dosages of nitrogen and potassium accumulated in plant organs. A total of 169 plants of the Achat and Monalisa cultivars were evaluated to determine the presence-absence of Diabrotica speciosa Germar, 1824 and Agrotis ipsilon Hüfnagel, 1767. The experiment was carried out and executed at the Universidade Federal Fluminense, and the delineation was complete randomized block design, with four replication and nine treatments, using three fertilization level (0; 75 and 150 Kg/ha) with N-urea + KCl. The aminoacid levels were adjusted by the Leucine standard-curve (µg/l), using the Ninhydrin method, at 570 nm. The results showed that the tubercles of Monalisa accumulated high free aminoacid levels with 7,95% in the treatment N₁K₂ and 7,75% in the N₂K₁.These treatments, induced the infestation by D. speciosa larvae in 27,03%, when the aminoacid level was 2,01 ± 0,58% (X ± EP), with probability of 0,0196<P<0,05. The studied cultivars showed a diferential behavior, especially, in relationship to the N and K metabolism, resulting in the accumulation of free aminoacids, and consequently in the pest infestation increment. The results indicated that the aminoacid level increasing affects the tubercles production, mainly in the Monalisa cultivar, in winter cropping with long dry periods.

Keywords:Diabrotica speciosa; Agrotis ipsilon; damage level; monitoring; plant nutrition.

INTRODUÇÃO

Na cultura da batata, Solanum tuberosum L. (Solanaceae) ocorreram alguns insetos-praga que causam danos, quer pela sua ação direta, sugando a seiva ou pela mastigação da área foliar, depreciando os tubérculos para fins comerciais. No caso da batata, por se tratar de uma planta de produção subterrânea, ocorre, na fase de tuberização, o ataque esporádico de pragas do solo,como as larvas-alfinete da vaquinha, Diabrotica speciosa Germar,1824 (Coleoptera, Chrysomelidae). A lagarta rosca Agrotis ipsilon Hüfnagel,1767 (Lepidoptera, Noctuidae) é outra praga importante (Lima & Racca Filho 1996; Nakano et al. 1981).

As causas do aparecimento de novas pragas estão associadas à dependência estreita entre qualidade nutricional da planta (Chaboussou 1987). Bethker et al. (1987) afirmaram que altos níveis de nitrogênio proporcionam aumento no número de pupas e adultos de Liriomyza trifolli em tomateiro. Também para Van Emden (1966), que estudou a relação entre inseto e planta hospedeira em diferentes níveis de N e K, o nitrogênio sob forma amoniacal, aumenta o conteúdo de aminoácidos nas folhas e, portanto, sensibiliza a planta às pragas e doenças. Lara (1972), aponta alguns mecanismos de seleção de hospedeiros pelos insetos que, entre os sete princípios básicos, a seleção é feita em resposta às substâncias nutritivas ou traços, tanto quanto as substâncias secundárias.

Ferri (1979) considerou os aminoácidos protéicos substâncias livres que desempenham funções específicas na economia bioquímica da célula vegetal, sendo responsáveis pela síntese da proteína. A concentração de aminoácido, segundo Hoffmann & Samish (1969), constitui o melhor critério para a determinação do estado nutricional do K nas plantas.

Segundo Chaboussou (1969) a sanidade das plantas está intimamente ligada à qualidade de seu habitat, e se este lhe permite uma nutrição equilibrada portará resistência a fatores diversos, não permitindo danos acentuados de pragas, nem o desenvolvimento de doenças e manifestação de viroses. Esse mesmo auto, em trabalho realizado em 1972, constatou que uma planta ou órgão vegetal encontrar-se-á mais vulnerável ao ataque de pragas ou doenças na medida em que os teores de substâncias solúveis nutricionais corresponda às exigências tróficas do parasita, necessitando encontrar na planta hospedeira alimento solúvel em forma de aminoácidos livres, açúcares reduzidos, isto é, ainda não incorporados em macromoléculas insolúveis. A esta dependência estreita entre as qualidades nutricionais da planta e seu parasita, Chaboussou (1972) chamou de trofobiose.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de insetos-praga associados à cultura da batata, influenciada por nutrientes nitrogenados e potássicos e a teores de aminoácidos livres, na região Sulfluminense.

MATERIAL E MÉTODOS

A pesquisa foi realizada na área do campus da Universidade Federal Fluminense, em Pinheiral, RJ, localizada em uma região de clima subúmido de temperatura média de 23,5ºC, latitude 44º04'4,9" W, longitude 22º29'2,9" S e altitude média de 473 m. O solo do local do experimento, para efeito de análise, foi dividido estrategicamente em Amostra 1, 2 e 3 (início, meio e fundos da área), tendo em vista a avaliação dos efeitos tróficos de N + K sobre a dinâmica populacional de D. speciosa e A. ipsilon. Assim, determinou-se:

Amostra 1:

textura média; pH(H₂O)= 5,4; Al³⁺_{(meq./100 ml)}= 0,0; Ca²⁺_{(meq./100 ml)}= 4,0; Mg²⁺_{(meq./100 ml)}= 0,6; P_(ppm) = 570; K_(ppm) = 125; C_(%) = 1,02; e, MO_(%) = 1,7

Amostra 2:

textura arenosa; pH(H₂O)= 6,2; Al³⁺_{(meq./100 ml)}= 0,0; Ca²⁺_{(meq./100 ml)}= 3,7; Mg²⁺_{(meq./100 ml)}= 1,3; P_(ppm) = 234; K_(ppm) = 155; C_(%) = 1,11; e, MO_(%) = 1,9

Amostra 3:

textura arenosa; pH(H₂O)= 5,8; Al³⁺_{(meq./100 ml)}= 0,0; Ca²⁺_{(meq./100 ml)}= 2,5; Mg²⁺_{(meq./100 ml)}= 0,7; P_(ppm) = 302; K_(ppm) = 135; C_(%) = 1,16; e, MO_(%) = 2,00

Os dados foram coletados usando duas cultivares: Achat (procedência Alemã) e Monalisa (Holandesa), cujos tubérculos-semente foram adquiridos da Fazenda Experimental de Maria-da-Fé, Minas Gerais. O período de monitoramento foi de 6 de maio a 2 de agosto de 1996. As leituras foram feitas em um talhão experimental de 350 m². O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com esquema fatorial e parcelas subdivididas, com quatro repetições e nove tratamentos, empregando-se três níveis de adubação N + K (0; 75 e 150 kg/ha de N-uréia + cloreto de potássio) e 96 gramas de esterco de ave. Cada bloco consistia de três parcelas com nove linhas de 15,6 m de comprimento, tendo 13 plantas em cada subparcela.

Os tratamentos foram aplicados em três épocas: aos 15 dias antecedendo o plantio (juntamente à única parcela de matéria orgânica); em cobertura, aos 30 e 50 dias por ocasião da primeira e segunda pré-amontoas, no início e tuberização plena. Os tratos culturais empregados consistiram na limpeza manual entre as plantas na leira, deixando as entrelinhas com a vegetação rasteira, sendo que plantas-teste localizavam-se 30 cm acima. O sistema de irrigação foi por infiltração, distribuindo-se a lâmina d'água uma vez por semana até os 30 primeiros dias do plantio; a partir daí até o 50º dia do inicío do estádio de florescimento ao da tuberização, intensificou-se a dotação hídrica (duas vezes/semana), reduzindo-se a uma/semana, no estádio de fenologia de abscisão (± 80-90 dias).

Quanto ao monitoramento dos insetos-praga, avaliou-se 196 plantas, tomando-se leituras de amostragens na parte superior, inferior e tubérculos (avaliados na colheita , observado o intervalo amostral = 72), durante 13 semanas, geralmente no quadrante horário entre 10 e 15 horas. Empregou-se a metodologia preconizada por Cassino et al. (1983), modificada para a expressão, n = [(X/2)^½ + (Y)^½]^½ por Azeredo (1998) em função do número de plantas por hectare e número de plantas da área do talhão pesquisado, semanalmente. Os teores acumulados de aminoácidos em folha verde, folha senescente, folha em abscisão, haste, tubérculo e planta total, foram coletados aos 75 dias após o plantio. Para isso, retirou-se duas plantas úteis, por meio de (Y)^½, em cada subparcela. As partes destinadas à análise química de aminoácidos livres, foram conservadas em etanol a 80%, num período de seis meses, para a extração.

As leituras dos teores de aminoácidos livres foram realizadas em espectrofotômetro, "Spectronic 21-D", do Laboratório do Centro Integrado de Manejo de Pragas (CIMP), UFRRJ, através da avaliação das amostras pela curva padrão Leucina (µg/l) de N-amino pelo método da Ninhydrina a 570 nm, de Yemm & Cocking (1955). Para análise estatística, efetuou-se a transformação dos dados (%) de aminoácidos livres pela raiz (variável + 2) e, através da análise de variância, teste F, as médias comparadas entre si, pelo teste de Tukey a 5%. Em relação aos insetos-praga, as freqüências de campo foram transformadas para graus de infestação (%) médios por arc sen

, e a significância, através da correlação linear simples de Pearson, "T", P < 0,05.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados da análise química nos órgãos de batata amostrados e de interesse da análise fenológico-fitossanitária, demonstraram: na cultivar Monalisa houve um acúmulo significativo de aminoácidos livres no órgão folha verde (Tabelas I e ^II; Fig. 1) entre os tratamentos N₀K₀ e N₀K₁, indo de 1,50 para 5,61%, especificamente; reduzindo-se a 2,85%, assim que o potássio recebeu dosagem máxima (150 kg de K₂O/ha). Em relação ao tratamento N₂K₂, a velocidade de concentração atingiu 1,48%, diferindo da cv. Achat que mostrou teor máximo de 4,05%.

Segundo Labrousse (1932), qualquer adubação que deixe a planta em condição fisiológica ótima, confere-lhe o máximo de resistência. Portanto, tanto o excesso como a carência de um ou diversos elementos, que rompem o equilíbrio fisiológico normal da planta, são capazes de diminuir sua resistência natural. Na relação entre a planta e seu parasita, antes de tudo, influem os fatores nutricionais. Daí a importância do "condicionamento" da planta pela natureza do solo e pela fertilização "corretiva" (Roubine & Arttsichovskaia 1960).

Ao se isolar os nutrientes, na cv. Monalisa, observou-se que de K₁ para K₂, ou seja, de 75 para 150 kg.K₂O/ha, houve um incremento no teor de aminoácidos no estádio vegetativo inicial da planta de 3,79 para 4,27% (^{Tabela II}), quando comparado à outra cultivar que registrou uma redução nesse composto. Entretanto, avaliando-se o grau de infestação (Tabela III), verificou-se que a dosagem máxima de potássio (150 kg de K₂O/ha) propiciou a prevalência de adultos de D. speciosa, principalmente em ramos do terço médio superior da S. tuberosum. Desse modo, as plantas da cv. Monalisa mostraram-se sensíveis ao ataque por esse crisomelídeo, ao que parece, devido ao potássio oferecido ter acarretado um aumento dos teores de aminoácidos nos vacúolos celulares, propiciando a invasão de D. speciosa. Este fato confirma o observado por Torres (1995) na cultura do jiló, que é igualmente uma solanácea, onde o crescimento populacional do percevejo Corythaica cyathicollis, no ápice da planta, foi acentuado, similarmente às concentrações de aminoácidos que também aumentaram nesse órgão do vegetal.

Dadd & Mittler (1965) estudaram os requisitos nutricionais de Myzus persicae Sulzer (Hemiptera, Aphididae). Os autores constataram que, ao se retirar os aminoácidos da dieta, a capacidade reprodutiva cai de 30 para 10 ninfas/fêmea. Esse efeito foi também observado por Cartier (1968), que verificou uma influência definitiva das substâncias nutritivas sobre a alimentação dos pulgões Acyrthosiphon pisum e Macrosiphum euphorbiae,.

Analisando-se as folhas de batata no período de senescência (Fig. 2), pode-se observar a mesma tendência em o teor de aminoácidos situar-se em concentrações elevadas na cv. Monalisa, quando 3,70% foi a média determinada, enquanto a cv. Achat mostrou apenas 2,70%. Conforme Tomiyama (1963) o estado de proteólise nos tecidos da planta é conseqüência de fatores como os tratamentos com agrotóxicos e fertilizantes químicos solúveis, quando propiciam a disponibilidade dos elementos convenientes ao parasita, enquanto a resistência deveria ser inerente a um ótimo de proteossíntese.

No estádio de folha em abscisão (Fig. 3), os maiores teores evidenciaram-se nas interações N₀K₂ e N₂K₂, com 3,98 e 3,80%, respectivamente, na cv. Achat. Entretanto, na cv. Monalisa, o teor desse composto foi 2,02% quando as plantas foram submetidas ao tratamento N₁K₂.

O efeito dos teores de aminoácidos sobre a infestação de D. speciosa e A. ipsilon pode ter sido decorrência, na cultivar Achat, de duas situações: a ausência de nitrogênio induziu ao maior grau de infestação de 18,39 e 20%, respectivamente, enquato na cv. Monalisa os insetos-praga distribuíram-se em 22,22 e 25,48%, porém quando se aplicou a dosagem maior (150kg.N/ha) (Tabelas III e ^IV). Entretanto, em relação ao potássio, o efeito sobre as pragas foi diferenciado na parte superior e nos tubérculos das plantas amostradas da cv. Monalisa. Na parte superior, a dosagem máxima (K₂ = 150 kg de K₂O/ha) inibiu a retomada da infestação por D. speciosa, na cv. Achat, não ocorrendo o mesmo com a cv. Monalisa que manteve o mesmo nível de infestação. Por outro lado, na parte inferior da planta, a ausência e o excesso de potássio, induziram a mesma infestação por A. ipsilon (em 21,90 e 21,43%), especificamente na cv. Achat, o que não se evidenciou na outra cultivar, quando ocorreu um efeito inibitório ao nível de 70% da infestação, registrando 23,52 e 7,84%, respectivamente, para as duas espécies de insetos (Tabelas III e ^IV).

No tocante ao acúmulo dos teores de aminoácidos livres, em folha em abscisão, as melhores comparações tróficas (N + K) foram: N₁K₁ e N₂K₁ (média ± EP = 1,03 ± 0,77%, F = 3 ,42 ; P = 0,05 e CV = 17,4%). Entretanto, ao se aplicar os tratamentos N₀K₀ (testemunha) e N₂K₂, determinou-se os valores 1,33 ± 0,68%, F = 7 ,04, P < 0,10 e CV = 17,4%.

Avaliando-se os teores de aminoácidos acumulados nas hastes (Fig. 4), observa-se no tocante à presença da A. ipsilon que, em dosagem maior, o nitrogênio oferecido de 150 kg/ha fez a cv. Achat demonstrar um efeito genotípico (ou especificidade metabólica) ao comportamento do lepidóptero-praga, enquanto na cv. Monalisa parece não possuir a mesma tendência, sensibilizando-se àquela dosagem. Embora o nitrogênio exerça funções essenciais nos vegetais, os fertilizantes químicos nitrogenados, especialmente os amoniacais, têm sido citados como causadores de efeitos drásticos, sensibilizando a pragas e doenças (Guazzelli 1987). Entretanto, em relação ao potássio, essa mesma autora afirma que a função principal é atribuir resistência à planta.

Quanto ao tubérculo (Tabela I; Fig.5 ) observou-se que os teores de aminoácidos livres, na cv. Achat, não ultrapassaram 3,99% no tratamento N₁K_1, o que não se percebe em Monalisa, que armazenou 7,95% em N₁K_2. Em relação ao registro de insetos-praga, em interação com os nutrientes N + K e comportamento das cultivares, observou-se que na cv. Achat a ausência de nitrogênio "N₀" induziu a 21,38% de infestação, reduzindo-se a "zero" assim que se aplicou o nível "N₂" (150 kg de N-uréia/ha) (Tabela III). Entretanto, na cv. Monalisa houve um efeito inverso, isto é, a infestação pela larva-alfinete passou de 1,80 para 27,03%, concluindo-se que a cv. Monalisa é sensível ao nitrogênio em dosagem excessiva, de 75 para 150 kg/ha.

O incremento na infestação de D. speciosa possivelmente esteja associado às características genotípicas da cv. Monalisa, nessa etapa da fenologia produtiva. Observou-se que os tubérculos amostrados, neste estudo, exibiram tendência ao acometimento por larvas da D. speciosa, cujo efeito parece estar relacionado ao acúmulo de teores de aminoácidos livres, que pode ser atribuído à aplicação da dosagem maior de N, induzindo a esse comportamento diferencial, conforme ^{Tabela II}, quando apresentou um aumento de 4,98 para 6,07% desse composto.

Quanto ao potássio, constatou-se as mesmas interações entre dosagem e efeito indutivo/inibitório à larva-alfinete em ambas as cultivares, quando a ausência e o excesso propiciaram a prevalência do inseto. Contrariando a afirmativa de Malavolta et al. (1997), que observaram que o efeito do K na atividade das enzimas está relacionado com a mudança na conformação das moléculas e que é possível que uma das razões para as altas exigências potássicas seja a necessidade de concentrações elevadas no citoplasma.

Observando os efeitos de adubações potássicas sobre os teores de aminoácidos solúveis em plantas não-leguminosas, Koch & Mengel (1972) verificaram uma redução nesses compostos em correlação com seu efeito positivo sobre a proteossíntese.

No entanto, no presente trabalho, foi constatado que o nível "K₁" (75 kg de K₂O/ha) propiciou um efeito inibitório sobre D. speciosa. Em relação aos efeitos tróficos de N + K na variável tubérculo e após avaliadas todas as comparações possíveis, observou-se que os teores de aminoácidos acumulados em maior concentração ocorreram, respectivamente, em: N₀K₁ e N₂K₂ (média ± EP = 1,87 ± 0,76%, F = 5,61, P < 0,05 e CV = 19,3%) e N₀K₁ e N₂K₀ (média ± EP = 2,11 ± 1,09%, F = 6,01, P < 0,05 e CV = 19,3%).

Na batata, Zambon et al.(1991) verificaram um aumento da população de Lyriomyza sp, principalmente em dosagem elevada de nutrientes. Para Carnevalli et al. (1997) a menor população de ninfas de Thrips spp.(Thysanoptera, Thripidae) em S. tuberosum, ocorreu nos tratamentos com falta de N, enquanto a falta de K, propiciou um efeito indutivo sobre a dinâmica populacional da praga. Ainda, em relação a esses insetos fitófagos, a elevação no teor de nitrogênio solúvel no floema, decorrente da aplicação de adubos nitrogenados, propicia a capacidade de reprodução de pulgões (Brevicoryne brassicae e Myzus persicae)(van Emden 1966).

Os resultados demonstraram que, em relação ao acúmulo de aminoácidos livres, as cultivares estudadas mostraram comportamento diferencial. Na cultivar Monalisa foi observada uma variação significativa, principalmente em tubérculo e planta total (Fig. 6). Esta diferença foi, possivelmente, em decorrência da sensibilidade demonstrada pela cv. Monalisa a altas temperaturas e baixos índices pluviométricos, causando duplo estresse. Provavelmente, isto tenha causado um efeito negativo durante o estádio de crescimento vegetativo, causando um desarranjo metabólico e, portanto, exibindo um distúrbio enzimático favorável ao acúmulo de teores de aminoácidos, especificamente no órgão tubérculo.

De acordo com os resultados obtidos nesse trabalho com as cultivares Achat e Monalisa, sugere-se uma observação mais detalhada no comportamento desta última, principalmente em relação à sensibilidade demonstrada a secas prolongadas, para o regime de cultivo tipo "inverno".

No presente trabalho, o comportamento da cv. Monalisa na sua performance genotípica pode ser considerado um parâmetro importante para futuros estudos sobre os efeitos tróficos nos processos inibitório/indutivo às espécies-praga, em S. tuberosum.

Recebido em 28.VIII.2000; aceito em 15.XII.2001

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  30 Set 2008
• Data do Fascículo
  2002

Histórico

• Aceito
  15 Dez 2001
• Recebido
  28 Ago 2000