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Controle de insetos em frutas, hortaliças e grãos armazenados com o uso de temperaturas extremas e gases

Control of insects on fruits, vegetables and stored grains with high or low temperatures and gases

Resumos

A utilização de temperaturas baixas e altas além de concentrações de CO2 e O2 na atmosfera do armazenamento são alternativas para a desinfestação de frutas destinadas à exportação e controle de insetos em grãos armazenados. Estas técncias não contaminantes, eliminam o uso de inseticidas que podem deixar resíduos tóxicos no produto. Este trabalho de revisão apresenta resultados de pesquisas em que foi avaliada a eficiência destas técnicas no controle de insetos em frutas, hortaliças e grãos.

controle de insetos; produtos armazenados; atmosfera controlada


The use of either high or low temperatures and different CO2 and O2 concentrations on the storage atmosphere are altematives for fruit desinfestation and others agricultural goods and insect control on grains during storage. These nonchemical methods avoid the use of insecticides, without leaving toxic residues on the storage products. This review evaluate the efficiency of these different nonchemical methods of the control of insects on fruits, vegetables and grains.

insect control; storage products; controlled atmosphere


CONTROLE DE INSETOS EM FRUTAS, HORTALIÇAS E GRÃOS ARMAZENADOS COM O USO DE TEMPERATURAS EXTREMAS E GASES

CONTROL OF INSECTS ON FRUITS, VEGETABLES AND STORED GRAINS WITH HIGH OR LOW TEMPERATURES AND GASES

- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA -

Auri Brackmann1 1 Engenheiro Agrônomo, Doutor, Professor Adjunto, Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), 97119-900 - Santa Maria, RS. Autor para correspondência. Jerson Vanderlei Carús Guedes2 1 Engenheiro Agrônomo, Doutor, Professor Adjunto, Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), 97119-900 - Santa Maria, RS. Autor para correspondência.

RESUMO

A utilização de temperaturas baixas e altas além de concentrações de CO2 e O2 na atmosfera do armazenamento são alternativas para a desinfestação de frutas destinadas à exportação e controle de insetos em grãos armazenados. Estas técncias não contaminantes, eliminam o uso de inseticidas que podem deixar resíduos tóxicos no produto. Este trabalho de revisão apresenta resultados de pesquisas em que foi avaliada a eficiência destas técnicas no controle de insetos em frutas, hortaliças e grãos.

Palavras-chave: controle de insetos, produtos armazenados, atmosfera controlada.

SUMMARY

The use of either high or low temperatures and different CO2 and O2 concentrations on the storage atmosphere are altematives for fruit desinfestation and others agricultural goods and insect control on grains during storage. These nonchemical methods avoid the use of insecticides, without leaving toxic residues on the storage products. This review evaluate the efficiency of these different nonchemical methods of the control of insects on fruits, vegetables and grains.

Key words: insect control, storage products, controlled atmosphere.

INTRODUÇÃO

Os produtos agrícolas, de modo geral, são produzidos em uma estação do ano, enquanto seu consumo estende-se por vários meses. Estes produtos, durante este intervalo de tempo, necessitam de adequada conservação até serem consumidos. A utilização de temperaturas extremas, por apresentar praticidade e economicidade, além de ser uma forma não contaminante, mostra-se uma técnica aplicável por sua ação deletéria sobre ovos, larvas e pupas de insetos. Também, a atmosfera controlada pode apresentar potencial de uso contra insetos-pragas de grãos, frutos e outras partes de vegetais.

Estas técnicas apresentam-se como alternativas modernas de defesa de produtos vegetais, permitindo o controle de insetos-praga sem utilização de inseticidas que, muitas vezes, deixam resíduos tóxicos para o homem e animais (BAUR, 1983). Por sua vez, os países importadores de frutas, principalmente Estados Unidos, Japão e da Europa, a cada ano tornam-se mais exigentes em relação à qualidade do produto. Este ponto não engloba somente o aspecto visual das frutas importadas, mas preferencialmente os tratamentos a que foram submetidas durante a produção, beneficiamento e conservação. Estes importadores buscam, principalmente, alimentos livres de resíduos de produtos químicos e isentos de insetos que nestes países nunca existiram ou foram erradicados. Entre estes insetos destacam-se as moscas-das-frutas.

No exterior, tem sido realizados um grande número de pesquisas na busca de alternativas para os agentes químicos para o controle de pragas de produtos agrícolas no armazenamento. No Brasil, no entanto, ainda são raras as pesquisas e resultados publicados sobre o assunto. A presente revisão objetiva avaliar e discutir o assunto, bem como despertar o interesse de pesquisadores e profissionais da área para estas técnicas potencialmente utilizáveis no controle de insetos.

BAIXAS TEMPERATURAS

Temperaturas abaixo de um determinado limite podem causar a inativação e destruição de enzimas ou de nutrientes com maior rapidez com que são sintetizados, afetando os processos metabólicos dos insetos (Langridge apud HOWE, 1966). A exposição do inseto em determinadas fases de vida, a baixas temperaturas, pode fazer com que os danos acumulados se manifestem na fase seguinte do ciclo biológico (HOWE, 1966). A morte do inseto, nestas condições, pode ser causada por acúmulo de produtos tóxicos, ausência de absorção de nutrientes, desidratação e injúria mecânica por cristais de gelo nos fluídos corporais (MULLEN & ARBOGAST, 1983).

O Japão, um dos mercados mais exigentes do mundo, permite a importação de frutas de países onde ocorre Anastrepha suspensa (Loew) (Diptera-Tephritidae) mediante tratamento com frio à 1,7°C por 19 dias (BENSCHOSTER, 1984). Por outro lado, a literatura internacional, relata grande número de experimentos utilizando baixas temperaturas no controle de insetos em produtos vegetais. Entretanto, são necessárias mais informações com relação ao binômio temperatura-tempo necessários para matar cada forma de vida das espécies de insetos de importância econômica (MULLEN & ARBOGAST, 1983). A seguir, são relatados casos de uso destas técnicas no exterior.

Frutas e hortaliças

Em pomelos infestados com A. suspensa expostos a vários níveis térmicos e períodos de tempo, o inseto não tolerou 14 dias a 1,7°C. A 7,2°C ocorreu mortalidade total de larvas e ovos antes de 28 dias. Temperaturas mais elevadas não foram letais para a totalidade da população (BENSCHOTER, 1983). Esta espécie, nas suas duas formas infestantes (larva e pupa), não tolerou mais que 30 dias a 1,7°C, porém esta temperatura/tempo pode causar danos aos frutos. O pré-resfriamento à 15,6°C foi mais eficiente que 10°C, reduzindo o tempo de tratamento (BENSCHOTER, 1984).

Em limões, JESSUP et al. (1993) verificaram que a temperatura de 1°C foi eficiente no controle de ovos e formas jovens de Dacus tryoni (Fraggat) e Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera-Tephritidae). As formas mais tolerantes foram o primeiro ísntar de D. tryoni e o segundo ínstar de C. capitata, sendo necessários 10 a 14 dias, respectivamente, para obter-se 100% de controle das duas espécies.

Em laranja Navel e Valência, HILL et al. (1988) observaram que após 10 dias à 1°C ± 0,5 o controle de D. tryoni foi superior a 99% para as forma de ovo, larva jovem ou larva mais madura. Para C. capitata após 16 dias à 1°C ± 0,5 o controle foi de 100% para ovos e 99,99% para os ínstares larvais. Experimentos em larga escala com laranjas e limões comprovaram a eficiência do frio (1°C ± 0,5) no controle de D. tryoni e C. capitata por períodos inferiores a 15 dias (HILL et al., 1988, JESSUP et al., 1993).

Em maça, cultivares Red Delicious e Golden Delicious, a completa mortalidade de Cydia pomonella (L.) (Lepidoptera-Tortricidae), em seu ínstar mais tolerante ao frio, ocorreu somente após 36 a 42 dias em temperaturas de 0,1 a 2,1°C (MOFFITT & BURDITT, 1988). Neste o maior índice de mortalidade ocorreu nas primeiras semanas, sendo que somente 4,2% da população pereceu na última semana após o tratamento.

Em carambolas, para obter-se a mortalidade de 100% de A. suspensa a 1,1°C, foram necessários 15 dias, enquanto, a 5°C foram necessários 25 dias de exposição (GOULD & SHARP, 1990). Porém, o primeiro tratamento fez com que os frutos perdessem mais rapidamente a qualidade durante a comercialização. Já à 5°C as frutas apresentam período mais longo em condições de comercialização (40 dias após tratamento).

Em kiwi, a sobrevivência de pupas de D. tryone, a partir de infestação com ovos e larvas, decresceu rapidamente com o aumento do número de dias de exposição a 1°C. O estágio de ovo e larvas de primeiro ínstar foram mais tolerantes ao frio que os ínstares seguintes (JESSUP & BAHEER, 1990).

Em abacate, mesmo o ínstar mais tolerante de D. tryoni a baixas temperaturas não suportou mais de 11 dias 1°C (JESSUP, 1991).

BURDITT & McALISTER (1982) avaliaram o efeito da refrigeração a 1,7°C sobre larvas de A. suspensa e A. obliqua (Macquart) infestando pomelo, lima, goiaba, manga e outras frutas. Para todas as frutas testadas, um período máximo de 20 dias de armazenamento foi suficiente para causar a morte de toda a população infestante.

Em mamão, goiaba e manga o tratamento com temperaturas abaixo de 1,7°C por 10 dias foi eficiente no controle de Dacus dorsalis (Render) (BURDITT & BALOCK, 1985). No caso de mamão, à 7,2°C foram necessários 34 a 40 dias para um controle eficiente do inseto. Já em pepino e tomate foram necessários de 16 a 20 dias com temperaturas de 0,6 a 2,8°C, para causar a morte de ovos e larvas de Dacus cucurbitae (Coquillet).

A temperatura de 1,1°C por 16 dias mostrou-se eficiente no controle de 100% dos ovos e formas larvais do díptero minador de folhas Liriomyza trifolli (Burgess) em aipo, sendo o terceiro ínstar mais tolerante ao frio que as outras fases. Deste modo, a recomendação de temperatura e tempo para eliminação desta praga é suficientemente segura (LEIBEE, 1985).

Para as diferentes frutas avaliadas, o controle da praga foi obtido com a conjugação de baixas temperaturas e tempo de exposição, entretanto existem registros de falta de tolerância a baixas temperaturas em citros BENSCHOSTER (1984) e carambola (GOULD & SHARP, 1990), evidenciando a necessidade de pesquisas com frutas e pragas de relevância econômica no Brasil.

Grãos armazenados

A tolerância ao frio por Carpophilus hemipterus L. C. mutilatus Er. (Coleoptera-Nitidulidae), pragas de grãos armazenados foi avaliada em laboratório por DONAHAYE et al. (1991), apresentando variação entre as espécies e formas de vida. A -5°C a população pereceu em 89 horas, enquanto as formas mais tolerantes morreram, no máximo em 317 horas a 0°C.

Formas imaturas de Cryptolestes ferrugineus (Steph.), Orywphilus surinamensis (L.), Rhywperta dominica (L.), Sitophilus granarius (L.), Sitophilus oryzae (L.) e Tribolium castaneum (Herbst.), pragas do armazenamento do trigo foram submetidas a temperaturas menores que 13°C (EVANS, 1987). Ocorrendo resposta diferenciada entre espécies e formas de vida e após 26 semanas de exposição mais de 90% da população morreu. A maioria das pragas de grãos armazenados, apesar de seu caráter cosmopolita, necessitam o desenvolvimento de pesquisas no Brasil, especialmente com relação a viabilidade prática e econômica.

ALTAS TEMPERATURAS

A desinfestação de frutas e hortaliças por altas temperaturas também é uma alternativa ao controle químico. No entanto, sua utilização está condicionada a tolerância pela espécie vegetal às temperaturas exigidas pela técnica, além de poder acelerar a deterioração dos produtos quando colocados no mercado.

Em pomelo, o tempo necessário para que temperaturas de 43,3 a 54,4°C, causarem a morte de larvas de primeiro ínstar de A. suspensa foi de 24,8 a 0,9 minutos. Já para larvas de segundo e terceiro ínstar foram necessários 30,7 a 0,7 e 77,8 a 1,6 minutos, respectivamente. A fase de ovo foi mais tolerante às temperaturas que os diferentes ínstares (SHARP & CHEW, 1987). Para o mesmo fruto, foram necessários 195 minutos com tratamento de ar quente a 48°C para o controle eficiente da praga (SHARP, 1993). MOSS & CHAN (1993) avaliaram a resposta de ovos de A. suspensa, expostos a temperaturas de 37 a 50°C. A medida que a temperatura elevou-se, foi necessário menor tempo para causar a morte dos ovos. A maior eficiência esteve entre 42 e 43°C.

No Hawai, em mamão para a exportação, o controle de larvas e ovos do tefritídeo D. tryoni, é obtido através da imersão em água a 42°C por 20 minutos, e posteriormente por mais 20 minutos a 49°C (RUGIERO, 1988).

Em ovos e larvas de C. capitata submetidas a temperaturas de 41 a 43°C, no laboratório sem a presença de frutas, MOSS & JANG (1991) observaram variação na mortalidade com a idade da larva e entre as diferentes fases de vida do inseto.

A exigência do USDA (Departamento de Agricultura dos Estados Unidos) quanto aos tratamentos térmicos de frutas destinadas aos EUA, requer o controle de insetos a níveis próximos a 100% (MOSS & CHAN, 1993). Resultados indicam possibilidade do uso eficiente deste método, no entanto em alguns casos o controle total não foi obtido (HALLMAN, 1990). Também algumas combinações tempo-temperatura, necessárias para inativar certas espécies de insetos não são toleradas pelos frutos, que perdem qualidade (firmeza de polpa, brilho da casca e, provavelmente, atividade enzimática) podendo diminuir o período de comercialização após o tratamento.

ATMOSFERA CONTROLADA (AC)

Atmosfera controlada é uma adaptação da antiga técnica de armazenamento hermético e uma alternativa viável para a conservação sem o uso de produtos químicos (JAY, 1983). Esta técnica baseia-se na alteração controlada da composição gasosa de um ambiente, através da diminuição do conteúdo de oxigênio e elevação do gás carbônico, que torna-se letal para organismos pragas, como ácaros e insetos em grãos armazenados (JAY, 1983). Outros aspectos marcantes desta técnica são a eficiência, a praticidade e o baixo custo (Mc GAUGHEY & AKINS, 1989; MARZKE et al., 1970), no entanto GUEDES (1990/91), cita o custo como limitação a utilização desta técnica. O aumento artificial dos níveis de CO2, como indutor de efeitos letais e subletais em insetos, é importante para a prevenção e o controle de pragas de alimentos armazenados, constituindo-se em alternativa ao controle químico, com a vantagem de não deixar resíduos (NICOLAS & SILLANS, 1989; JAYAS et al., 1991).

Os efeitos fisiológicos da elevação de CO2, segundo revisão de NICOLAS & SILLANS (1989), constituem-se na diminuição da taxa metabólica, elevação de ácido lático na hemolinfa em coleópteros e modificação dos níveis hormonais em abelhas, mesmo admitindo que pouco tem sido investigado sobre o assunto.

Uma desvantagem do uso da atmosfera controlada é a necessidade de longo tempo de exposição para que ocorra a morte dos insetos, em relação aos métodos químicos. Por outro lado, muitos aspectos influem no tempo de exposição como: espécie e estágio de vida do inseto, temperatura, umidade relativa e composição e concentração de gases do ambiente (BRANDL et al., 1983; NICOLAS & SILLANS, 1989).

Experimentos com pragas de diversas espécies vegetais em laboratório dão indicativos do seu potencial de uso. Atmosfera controlada com 2, 10 e 20% de O2 e concentrações de 20, 50 e 80% de CO2, em duas temperaturas (10 e 15,6°C), foram testadas por BENSCHOTER (1987) sobre A. suspensa por períodos de 3 a 10 dias. A mortalidade do inseto aumentou com a elevação da concentração de CO2 e tempo de exposição. Mesmo para a menor concentração de CO2 ocorreu a total mortalidade dos insetos à 15,6°C no intervalo de 7 a 10 dias.

Frutas e hortaliças

Em maçãs infestadas com C. pomonella em diferentes fases de vida, MOFFITT & ALBANO (1972) verificaram que não ocorreu a desinfestação total à 0,56 ± 0,28°C. A condição de atmosfera controlada (não detalhada), alterou a razão sexual, diminuiu a longevidade, a oviposição e a taxa de eclosão, sem contudo causar a esterilidade total dos insetos.

GLASS & CHAPMAN (1961) observaram o efeito de 3% O2 e 3% CO2 em temperaturas de 1,7 e 3,4°C, sobre Conotrachelus nenuphar (Herbst) (Coleoptera-Curculionidae) e Rhagoletis pomonella (Diptera-Tephritidae) (Walsh), pragas de maçã. Estas condições foram letais para a primeira espécie após 33 dias de exposição e, após 90 dias para R. pomonella.

A exposição de C. pomonella a AC com O2 entre 1,5 e 2,0%, CO2 < 1,0% e temperatura de 0,56°C ± 0,28 mostrou que adultos deste lepidóptero não se desenvolvem, quando expostos por 13 semanas ou mais a esta condição de AC, ficando este período próximo ao requerido pelo mercado importador internacional de maças (TOBA & MOFFITT, 1991). Experimentos em grande escala, para controle de C. pomonella em maça, na temperatura de 0,1 a 2,1°C por 42 dias, demonstraram a eficiência do método (MOFFITT & BURDITT, 1989).

Em frutos de rosáceas, BRANDL et al. (1983) estudaram o controle de larvas do pyralídeo Amyelois transitella Walker, em AC com O2 a 0; 0,3% e 1%, CO2 a 0; 2; 10 e 20% com balanço de N3, umidade de 60 ± 5% e temperatura de 26,7 ± 1°C. De modo geral, o tempo necessário para a morte de 95% dos insetos foi menor com a diminuição da concentração de O2 e elevação de CO2.

DELATE et al. (1990) obtiveram controle total de Cylasformicarius elegantulus (Summers) (Coleoptera-Curculionidae), praga da cultura e armazenagem da batata-doce, com atmosfera controlada. Os tratamentos mais eficientes combinaram 2 a 40%, respectivamente para O2 e CO2 com N2 complementando o balanço de gases, à temperatura de 25°C e 75% de umidade relativa do ar.

Grãos armazenados

Ovos de Ephestia cautella (Wlk.) e E. kuehniella Zell (Lepidodptera-Pyralidae) foram submetidos em laboratório a AC com O2 abaixo de 0,6% mais CO2 ou N2, em temperaturas de 15, 20 e 25°C. O período de exposição para total esterilização de ovos variou de 6 a 2 dias, à medida que se elevou a temperatura (BELL, et al., 1980).

PRATT (1979) observou que Sitophilus zeamais (Mots) presentes em grãos de milho, em ambiente com O2, CO2 e N2, (1:1:8), mostrou uma série de alterações, como redução da fecundidade e menor descendência. Esta, por sua vez, mostrou menor postura, menor taxa de eclosão e maior mortalidade pós-eclosão.

O uso de atmosfera controlada (O2 de 0,5 a 2,6%; CO2 de 10 a 30% e balanço de nitrogênio a 20°C) para o controle de insetos de trigo armazenado, como Cryptolestes ferrugineus e Rhyzopertha dominica, resultou em mortalidade de todas as espécies somente quando o O2 esteve abaixo de 1% e o CO2 acima de 10%, com exposição por 6 dias KRISHNAMURTHY et al., (1986). Também em trigo armazenado, na temperatura de 12 a 15°C em AC com 15 a 50% de CO2, WHITE & JAYAS, (1991) verificaram mortalidade total de insetos e ácaros, após 48 dias de exposição. MARZKE et al. (1970) observaram efeitos de diferentes concentrações de O2, CO2 e N nas temperaturas de 4,4; 15,6; 26,7 e 37,8°C sobre Trogoderma glabrum (Herbst), Sitophilus oryzae e Plodia interpunctella (Hübner), em grãos armazenados. De modo geral, S. orywe foi mais sensível a estas condições. A mortalidade foi maior com tempo de exposição de 7 e 14 dias, com a elevação da temperatura e com o decréscimo da concentração de O2.

A mortalidade de Cadra cautella (Walker) e P. interpunctella em AC com 1% 0; à 27°C, em suas diferentes formas de vida, ocorreu no máximo em 48 horas. Já Sitotroga cerealella (Olivier) foi mais tolerante à baixa concentração de O2, com a mortalidade de toda a população ocorrendo somente após 120 horas (STOREY, 1975).

Experimentos conduzidos em silos com grãos armazenados, também mostraram que a modificação na concentração de gases, foi eficiente no controle de insetos-pragas (JAYAS et al., 1991).

CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS

Em função dos resultados anteriormente citados, temperatura extremas e atmosfera controlada, associados ou isolados, apresentam potencial para controlar grande número de pragas de produtos vegetais armazenados, em substituição à aplicação de produtos químicos, método tradicionalmente utilizado.

Os tratamentos térmicos, com água quente ou vapor, são técnicas visando o controle de pragas de frutas exportadas, ainda pouco utilizadas no Brasil. São necessárias pesquisas para avaliação da sobrevivência das espécies pragas às técnicas e das injúrias que algumas combinações do binômio tempo-temperatura e concentrações do CO2 e O2 poderão causar a frutas e hortaliças tratadas. O armazenamento em AC, adotado no Brasil para a conservação de maças, é capaz de controlar insetos pragas, porém dados mais precisos de tempo e concentrações de gases, durante o armazenamento e transporte necessitam ser obtidos através da pesquisa, também para outras frutas.

Para a utilização de gases no controle de insetos em grãos armazenados, técnica já utilizada em outros países, são necessários estudos sobre as concentrações de CO2 e O2 letais para os insetos, além de vedação de silos comerciais.

Deste modo, a aplicação destas técnicas para a defesa de produtos vegetais no Brasil, está na dependência do interesse de pesquisadores e exportadores, para adequação às exigências do mercado internacional, mas sobretudo da realização de experimentos com pragas de importância econômica, além de estudos da viabilidade prática e econômica, indispensáveis para a difusão destas tecnologias.

2Engenheiro Agrônomo, Professor do Departamento de Estudos Agrários, UNIJUÍ, 98700-000 Ijuí, RS. Aluno do Curso de Pós-graduação em Agronomia, UFSM.

Recebido para publicação em 22.09.94. Aprovado em 14.12.94

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    Engenheiro Agrônomo, Doutor, Professor Adjunto, Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), 97119-900 - Santa Maria, RS. Autor para correspondência.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      20 Out 2009
    • Data do Fascículo
      1995

    Histórico

    • Aceito
      14 Dez 1994
    • Recebido
      22 Set 1994
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