Simulação do dano causado por larvas de Oryzophagus oryzae (Coleoptera: Curculionidae) a cultivares de arroz irrigado

Larval damage simulation of Oryzophagus oryzae (Coleoptera: Curculionidae) on irrigated rice cultivars

ARTIGOS CIENTÍFICOS

DEFESA FITOSSANITÁRIA

Simulação do dano causado por larvas de Oryzophagus oryzae (Coleoptera: Curculionidae) a cultivares de arroz irrigado

Larval damage simulation of Oryzophagus oryzae (Coleoptera: Curculionidae) on irrigated rice cultivars

José Francisco da Silva Martins^I,1; Jairo João Carbonari^II; José Djair Vendramim^III

^IEngenheiro Agrônomo, Doutor, Embrapa, Centro de Pesquisa Agropecuária de Clima Temperado, CP 403, 96001-970, Pelotas, RS. E-mail: [e-mail]

^IIEngenheiro Agrônomo, Doutor, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Divisão de Defesa Vegetal, Av. Loureiro da Silva, 515, Sala 509, 90010-420, Porto Alegre, RS. E-mail: [e-mail]

^IIIEngenheiro Agrônomo, Doutor, Universidade de São Paulo, Escola Superior Agricultura Luiz de Queiroz, Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola, CP 9, 13418-900, Piracicaba, SP. E-mail: [e-mail]

RESUMO

Oryzophagus oryzae (Costa Lima, 1936) (Coleoptera: Curculionidae) é a praga-chave da cultura do arroz irrigado na Região Sul do Brasil. As larvas causam os principais danos ao cortarem drasticamente as raízes das plantas. Dois experimentos sobre simulação do dano larval foram realizados testando um equipamento cujo componente principal é uma lâmina metálica em forma de U, para corte das raízes. Raízes das cultivares BR-Irga 414 e Bluebelle, de ciclo biológico curto, e suscetíveis ao inseto e BR-Irga 410 e Dawn, de ciclo médio e resistentes, foram submetidas aos tratamentos de (1) corte artificial, com o simulador, (2) corte natural, pelas larvas e (3) sem corte, artificial ou natural, protegidas com inseticida. A simulação foi praticada na fase vegetativa das plantas, 31 dias pós-irrigação por inundação, época do pico da população larval nas raízes. Avaliaram-se dados sobre comprimento, peso de matéria seca e volume de raízes, imediatamente após a aplicação do tratamento de simulação e na pré-emissão de panículas, população larval em plantas submetidas ao dano natural, e produtividade de grãos. Na avaliação efetuada imediatamente após a simulação, em todas as cultivares, não ocorreu diferença entre índices de dano às raízes resultantes do uso do simulador e da alimentação de larvas. Na fase de pré-emissão das panículas, os índices de recuperação do sistema radicular das plantas submetidas aos danos natural e artificial, também foram similares. As cultivares de ciclo médio apresentaram maior recuperação dos tecidos radiculares e menor perda de produtividade de grãos, confirmando o maior grau de resistência a O. oryzae. Concluiu-se que o método de simulação é aplicável em pesquisas sobre resistência de arroz ao inseto, principalmente na identificação de genótipos tolerantes.

Palavras-chave:Oryza sativa, gorgulho-aquático, resistência de plantas, avaliação, metodologia.

ABSTRACT

Oryzophagus oryzae (Costa Lima, 1936) (Coleoptera: Curculionidae) is the most damaging insect in flooded rice in the South Region of Brazil. Its damage to rice plants is caused primarily by larval pruning of the root system. Two field experiments were conducted to simulate the larval damage, testing an equipment whose main part is a U form metal blade, with 6cm of width and 8cm of length, to cut the roots. The roots of cultivars, with biological early cycle and susceptibles to O. oryzae (BR-Irga 414 and Bluebelle) and with medium cycle and resistants (BR-Irga 410 and Dawn), were submitted to (1) artificial cutting by the simulator equipment, (2) natural cutting by larvae and (3) without artificial or natural cutting, protected by insecticide. The simulation was done during the rice plants vegetative phase at 31 days after permanent flood, when the larval population peak occurs. For evaluation were determined data related to weight, volume and length of roots (soon after simulation and plants booting phase), larval population on natural damaged plants and grain yield. It was observed that soon after simulation, in all cultivars, the root damage rates induced by the simulator equipment were similar to those caused by natural larval cutting. At the booting phase, also the root system recovery rates of the plants submitted to natural or artificial damage were similar. The medium cycle cultivars showed significantly higher root recovery and lower yield reduction, after both root damage types, corroborating with their higher resistance degree to O. oryzae. It was concluded that the methodology used to simulate O. oryzae larval root damage is applicable for researching genetic resistance to the insect, mainly to identify irrigated rice genotypes.

Key words:Oryza sativa, rice water weevil, host plant resistance, evaluation, methodology.

INTRODUÇÃO

Oryzophagus oryzae (Coleoptera: Curculionidae) é um dos insetos mais prejudiciais ao arroz irrigado no Brasil, principalmente no Rio Grande do Sul e Santa Catarina, onde a cultura está concentrada (CARBONARI et al., 2000). O inseto adulto, conhecido por gorgulho-aquático, invade os arrozais, principalmente na época da irrigação por inundação, alimenta-se de folhas de arroz, acasala e oviposita em partes submersas das plantas. As larvas, denominadas bicheira-da-raiz, causam os principais prejuízos. Ao cortarem as raízes de arroz, reduzem a capacidade de absorção de nutrientes e conseqüentemente afetam o desenvolvimento das plantas (MARTINS et al., 2001).

Algumas práticas de manejo da cultura do arroz irrigado reduzem a população de O. oryzae. Em determinadas situações, porém, são insuficientes para evitar a ocorrência de níveis de infestação larval economicamente prejudiciais à cultura, tornando necessária a adoção do controle químico, aumentando os custos de produção e os riscos de contaminação ambiental (MARTINS et al., 2001). Nesse contexto, a utilização de cultivares resistentes ao inseto se constitui numa das principais alternativas para reduzir os danos à cultura (MARTINS & TERRES, 1995).

Em arroz, pode ser detectada resistência a gorgulhos-aquáticos dos tipos antixenose, antibiose e tolerância (HEINRICHS et al., 1985; MARTINS & TERRES, 1995). A resistência do tipo tolerância é associada, principalmente, à maior capacidade de recuperação do sistema radicular que as plantas de alguns genótipos possuem, após o corte causado pelas larvas (N´GUESSAN et al., 1994; CARBONARI et al., 2000; CUNHA et al., 2001; STOUT et al., 2001), e vem sendo mais destacada devido à maior facilidade de detecção.

O método até então empregado na avaliação da tolerância de arroz a O. oryzae consiste da instalação de experimentos no campo, expostos à ocorrência natural do inseto, onde são registrados os índices de redução da produtividade de grãos e de infestação larval, entre parcelas de um mesmo genótipo, protegidas e desprotegidas do ataque de larvas (MARTINS & TERRES, 1995). Esses índices são utilizados em comparações entre e intragenótipos (MARTINS et al., 1997). Em experimentos de campo, porém, circunstancialmente as avaliações são prejudicadas por escassez ou desuniformidade da infestação larval (STOUT et al., 2001).

A simulação do dano causado por larvas de gorgulhos-aquáticos a plantas de arroz irrigado, induzindo a expressão de variados graus de recuperação do sistema radicular cortado, pode ser uma alternativa para acelerar o processo de identificação de genótipos com resistência do tipo tolerância. A atribuição de níveis de corte de 15 a 60% ao sistema radicular da cultivar de arroz IR-880, simulando o dano causado por Lissorhoptrus brevirostris (Suffr.), resultou em perdas de 37 a 61% na produtividade de grãos (MENESES et al., 1981). Estudo preliminar sobre um equipamento simulador do dano causado por larvas O. oryzae em cultivares de arroz evidenciou a viabilidade de seu uso na seleção de genótipos tolerantes, podendo evitar problemas advindos da escassez e da não uniformidade da infestação natural do inseto (MARTINS et al., 1996).

O objetivo deste trabalho foi reavaliar a eficiência do equipamento na simulação do dano de O. oryzae às raízes de arroz, confrontando seus efeitos com os decorrentes da infestação natural, visando determinar a sua aplicabilidade na seleção de genótipos resistentes ao inseto.

MATERIAL E MÉTODOS

A eficiência do equipamento em simular o dano causado por larvas de O. oryzae, em plantas de arroz irrigado, foi reavaliada por meio de dois experimentos instalados, em condições de campo (1995 e 1996), na Embrapa Clima Temperado, Capão do Leão, RS (31º 52’S, 52º 21' WGR), adotando o delineamento de blocos em faixa, com seis repetições. As faixas e as parcelas experimentais contiveram tratamentos inerentes a tipos de corte às raízes (A, B e C) e cultivares de arroz, respectivamente.

No primeiro experimento (1995), foram utilizadas as cultivares BR-Irga 414 e Bluebelle, de ciclo biológico curto e suscetíveis ao inseto e BR-Irga 410 e Dawn, de ciclo biológico médio e resistentes ao inseto (MARTINS & TERRES, 1995). As parcelas foram compostas de oito fileiras de plantas, com 5m de comprimento, espaçadas 0,25m. A irrigação por inundação foi efetuada 25 dias após a emergência das plantas. Dez dias após a irrigação (10 DAI), o inseticida carbofuran granulado (750g i.a.ha^-1) foi aplicado nas faixas A e C, para o controle total de larvas, visando atribuir os seguintes tratamentos às raízes: somente corte artificial (faixa A); somente corte natural por larvas (faixa B); sem corte, artificial ou natural (faixa C).

Aos 31 DAI, na época de pico da população larval de O. oryzae (CARBONARI, 1996), foi aferido o número de larvas em plantas das faixas B (sem inseticida), cujas raízes foram expostas ao corte natural, pelo inseto. Quatro amostras-padrão de solo e raízes foram retiradas de cada parcela, por meio de um amostrador cilíndrico de PVC, de 10cm de diâmetro e 20cm de altura, colocado ao redor da base das plantas e aprofundado 8,5cm no solo, conforme técnica de TUGWELL & STEPHEN (1981) adaptada. As amostras foram agitadas (sacudidas), submersas em água, numa peneira com fundo de tela de náilon, com malha de 1mm², para separar as larvas das raízes e do solo, e facilitar a contagem.

Na mesma data da aferição da população larval de O. oryzae, as raízes das plantas das faixas A (com inseticida) foram cortadas por meio de um equipamento simulador de dano do inseto, concebido na Embrapa Clima Temperado (construído pelo funcionário José C. D’Avila, Matrícula: 212247), possuindo três componentes básicos (Figura 1). Uma lâmina de metal em forma de “U”, com 8cm de comprimento e 6cm de largura, para cortar as raízes, duas plataformas paralelas recurvadas na extremidade anterior, para fixar a lâmina e manter constante a profundidade de corte, e dois braços para tração manual, fixos às plataformas. A altura da lâmina é regulável podendo proporcionar diferentes níveis de corte. Imediatamente após o corte, foram obtidas duas amostras de solo e raízes, correspondendo a uma seção de 50cm de comprimento, com 6cm de largura e 8cm de profundidade, conforme as dimensões da lâmina de corte. Nas parcelas das faixas B e C (sem corte artificial), as amostras foram de 20 x 25 x 50cm de largura, profundidade e comprimento, respectivamente. Para separar as raízes do solo, as amostras foram lavadas em peneira com malha de 2mm² de abertura, visando evitar perdas de material.

A avaliação foi baseada no comprimento e no peso de matéria seca de raízes. Para aferir o comprimento, cada amostra foi dividida em três sub-amostras iguais, sendo as raízes medidas entre as extremidades distal e proximal. O peso seco de matéria seca foi obtido pós-secagem, em estufa, à temperatura de 60°C. A recuperação do sistema radicular das plantas foi avaliada na fase de pré-emissão das panículas (emborrachamento), retirando amostras de solo e raízes de 20 x 25 x 50cm, em todas as faixas, sendo as aferições de peso de matéria seca e comprimento efetuadas conforme descrito anteriormente.

No segundo experimento (1996), os procedimentos metodológicos foram idênticos aos do primeiro, sendo introduzidas duas modificações. Apenas as cultivares BR-Irga 410 e BR-Irga 414 foram estudadas, sendo coletadas duas amostras adicionais de solo e raízes, com 5 x 20 x 20cm de largura, comprimento e profundidade, respectivamente, além daquelas amostras dos tipos descritos no experimento anterior. As amostras adicionais serviram para avaliar o volume e o comprimento total das raízes, pelo método de TENNANT (1975). O método baseia-se no número de vezes em que as raízes interceptam um quadrado reticulado, estimando indiretamente o comprimento total do sistema radicular (C= 11/14 x NI x F), sendo “C” o comprimento de raízes, em cm, “NI” o número de intercepções (horizontais e verticais) e “F” o fator de correção, variando de acordo com o tamanho das quadrículas.

Em ambos os experimentos, para cálculo da redução percentual de comprimento, de peso de matéria seca ou de volume de raízes, nas plantas das faixas A (com corte artificial) e B (com corte natural), foram usados como referência (100%) os respectivos valores dessas variáveis aferidos 31 DAI e na fase de pré-emissão das panículas, nas plantas da faixa C (sem corte das raízes). Os dados sobre produtividade de grãos foram obtidos pela colheita em área de 6m² das parcelas.

Para análise estatística, usando o programa SANEST (ZONTA et al., 1986), os dados numéricos de larvas de O. oryzae (X) foram transformados em , enquanto os inerentes a redução percentual (P) de comprimento, peso de matéria e volume de raízes, e produtividade de grãos, em arco sen . As médias foram comparadas pelo teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade de erro. O grau de associação entre as variáveis utilizadas na avaliação foi aferido através de análise de correlação.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Em ambos os experimentos, não houve diferença significativa entre as quatro cultivares de arroz irrigado quanto aos percentuais de redução de comprimento, de peso de matéria seca ou de volume do sistema radicular, decorrentes do corte natural de larvas de O. oryzae e do corte artificial atribuído às raízes pelo simulador de dano, aferidos 31 DAI, também não sendo detectada, em relação a todas variáveis de avaliação, qualquer interação significativa entre cultivares e tipos de corte (Tabela 1).

Isto significa que independente da cultivar, o corte artificial proporcionado pelo simulador, reduzindo o comprimento das raízes para 8cm, reproduziu adequadamente os efeitos do corte natural do inseto, cujo nível de infestação variou de 15 a 23 larvas, por amostra-padrão de solo e raízes, detectados nas cultivares Dawn e BR-Irga 410, respectivamente. A similaridade de efeitos dos níveis de corte natural e artificial provavelmente se deve à simulação de dano ter sido realizada 31 DAI, próximo da época em que ocorre o pico da população larval de O. oryzae nos arrozais (CARBONARI et al., 2000) e, por conseqüência, época de maior pressão de ataque às raízes, vista como a mais propícia às avaliações da resistência de arroz ao inseto (HIM HIM, 1980).

O grau de recuperação do sistema radicular das cultivares ao dano simulado e natural de larvas de O. oryzae, representado pela diferença entre o percentual de redução inicial e final das variáveis de comprimento, peso ou volume de raízes, aferidos 31 DAI e na fase de pré-emissão das panículas, respectivamente, foi significativamente maior nas cultivares BR-Irga 410 e Dawn, de ciclo biológico médio e resistentes ao inseto, do que na BR-Irga 414 e Bluebelle, de ciclo biológico curto e suscetíveis ao inseto (Tabela 1). A interação significativa entre tipo de corte e a cultivar BR-Irga 410 apontando maior teor de matéria seca, em 1995, em plantas submetidas ao dano simulado, pode ser conseqüência de que sob dano natural as raízes são cortadas pelas larvas ao longo de um período, resultando numa menor capacidade de recuperação dos tecidos. Independente da interação significativa, esse resultado embasa a interpretação de que cultivares de ciclo médio, devido à fase vegetativa mais longa, possuem maior capacidade para regeneração de tecidos danificados, comparativamente a cultivares de ciclo curto, sendo por isso mais resistentes a O. oryzae (MARTINS & TERRES, 1995; CARBONARI et al., 2000). Portanto, a obtenção desse resultado também por meio da técnica de simulação de dano evidencia novamente que o equipamento empregado para tal poderá ser aproveitado em estudos sobre resistência de arroz ao inseto.

A similaridade dos percentuais de redução da produtividade grãos resultantes dos danos simulado e natural (Tabela 2), também evidencia que a reação das plantas não dependeu do tipo de dano atribuído ao sistema radicular. Além do mais, foram constatadas diferenças significativas de perdas de produtividade de grãos entre as cultivares suscetíveis (ciclo curto) e resistentes ao inseto (ciclo médio), submetidas ao corte artificial das raízes, resultado que evidencia a adequação do equipamento para uso como simulador de dano.

A redução na produtividade de grãos das plantas submetidas ao dano simulado de larvas de O. oryzae (Tabela 2), variando, em 1995, de 5,2% (na cultivar BR-Irga 410) a 9,7% (na cultivar Bluebelle) e em 1996, de 10,1% (na cultivar BR-Irga 410) a 24,0% (na cultivar BR-Irga 414), foi associada a índices de corte artificial às raízes que oscilaram de 40,6% a 52,8% e 42,3% a 45,5%, nos respectivos anos e cultivares. Esta variação no percentual de redução da produtividade de grãos foi menor que a variação de 37 a 61% obtida no estudo sobre simulação do dano de L. brevirostris à cultivar de arroz IR-880, submetida a níveis de corte de 15 a 60% no sistema radicular (MENESES et al., 1981). A menor amplitude do percentual de perda de produtividade de grãos das cultivares envolvidas na simulação do dano causado por larvas de O. oryzae pode ser justificada pelos níveis de corte comparativamente menos severos que os atribuídos às raízes na simulação inerente a L. brevirostris. Porém, é importante considerar que além do grau de dano artificial atribuído às raízes podem também exercer influência nos resultados, o grau de resistência natural dos genótipos testados, à espécie de gorgulho-aquático visada e outros aspectos, de natureza biótica e abiótica, principalmente o ciclo biológico dos genótipos (CARBONARI 1996) e a fertilidade do solo (STOUT et al., 1998).

Todas as variáveis relacionadas à mensuração de raízes, utilizadas para avaliar os danos, natural e simulado, de larvas de O. oryzae, foram igualmente adequadas, expondo diferenças significativas similares, tanto em relação aos dados obtidos por meio do simulador de dano como pela alimentação do inseto nas raízes das plantas de arroz. No segundo experimento, os percentuais de redução das variáveis volume e comprimento total de raízes atingiram valores próximos aos percentuais de redução de peso seco de matéria seca e comprimento de raízes (Tabela 1). Também foi detectado elevado grau de associação entre os valores de uma mesma variável de avaliação, inerentes respectivamente ao dano natural e artificial de larvas de O. oryzae, nas quatro cultivares (Tabela 3). Portanto, perante a semelhança na adequação dessas variáveis, devem ser preferidas aquelas aferidas mais facilmente, com menores custos.

CONCLUSÕES

O equipamento simulador do dano causado por larvas de O. oryzae corta uniformemente as raízes das plantas de arroz irrigado e serve para evitar problemas técnicos de avaliação, decorrentes da escassez ou da desuniformidade da infestação natural do inseto, que circunstancialmente ocorrem em experimentos no campo.

A técnica de simular o dano de O. oryzae às raízes de arroz é propícia à seleção de genótipos de tolerantes.

AGRADECIMENTOS

Ao funcionário José C. D’Avila (Embrapa Clima Temperado), pela participação na concepção e construção do equipamento simulador de dano.

Recebido para publicação 31.12.02

Aprovado em 23.07.03

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1

Autor para correspondência.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Jul 2004
• Data do Fascículo
  Jun 2004

Histórico

• Aceito
  23 Jul 2003
• Recebido
  31 Dez 2002