TÉCNICA DE MEDIÇÃO DE ÁREA FOLIARCONSUMIDA POR INSETOS ATRAVÉS DE DIGITALIZADOR DE IMAGENS

TÉCNICA DE MEDIÇÃO DE ÁREA FOLIARCONSUMIDA POR INSETOS ATRAVÉS DE DIGITALIZADOR DE IMAGENS

C.F. WILCKEN¹; R.C.B. de MORAES²; M. de L. HADDAD²; J.R.P. PARRA²

¹Depto. de Defesa Fitossanitária-FCA/UNESP, C.P. 237, CEP: 18603-970 - Botucatu, SP.

²Depto. de Entomologia-ESALQ/USP, C.P. 9, CEP: 13418-900 - Piracicaba, SP.

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo verificar a viabilidade do uso de digitalizador de imagens manual, acoplado a um microcomputador, para a avaliação do consumo de folhas de soja, por lagartas de 5^o instar de Anticarsia gemmatalis Hübner (Lep.: Noctuidae), em comparação com o método de pesagem e do planímetro, baseando-se na eficiência dos métodos e no tempo gasto para a avaliação. Os testes foram realizados utilizando-se folhas de soja `IAC 8' e lagartas criadas em dieta artificial. Foram realizados 2 tipos de teste: 1^o) oferecimento de folíolos inteiros de soja às lagartas e, 2^o) oferecimento de disco de folhas de área conhecida. No 1^o teste comparou-se o método de pesagem com o digitalizador de imagens ("scanner"); no 2^o experimento foram comparados o método do planímetro com o digitalizador de imagens que emprega o programa PCXAREA. Os resultados obtidos demonstraram que não existem diferenças nas medições de folíolos e discos de soja consumidos por A. gemmatalis quando comparados os métodos tradicionais (planímetro e pesagem) e o de digitalização de imagens. A medição com o digitalizador reduziu o tempo de avaliação em 88,5% e 87%, em relação ao planímetro e método de pesagem, respectivamente, sendo plenamente viável a sua utilização.

Descritores: Insecta, medição de área foliar consumida, lagarta da soja, digitalizador de imagens

METHOD FOR MEASURING LEAF AREA

CONSUMED BY INSECTS USING A SCANNER

ABSTRACT: The viability of the use of an image analyzer (scanner), was compared with the use of leaf weight and planimeter techniques, to measure leaf area consumption by insects. The tests were conducted with 5^th instar Anticarsia gemmatalis Hübner (Lep.: Noctuidae) larvae reared on artificial diet. Soybean leaves (cultivar "IAC - 8") were offered to velvetbean caterpilars held in Petri dishes. Two experiments were conducted in a completely randomized design: (1) with whole soybean leaves, and (2) with leaf disks. The image analyzer use was compared with the leaf weight method in the first experiment and with the planimeter. The image data was analyzed with PCXAREA software. There were no significant differences between the image analyzer and the standard techniques. The evaluation time with image analyzer reduced by 88.5 and 87% the time consumed with planimeter and leaf weight methods, respectively. Based on the results, it is concluded that the use of a scanner is viable for measuring leaf area consumption by insects.

Key Words: Insecta, leaf area consumed measurement, velvetbean caterpillar, scanner

INTRODUÇÃO

A medição do consumo foliar por insetos fitófagos é uma metodologia básica em várias áreas da entomologia, como estudos sobre resistência de plantas a insetos, entomologia econômica e em ecologia nutricional (Parra, 1991). Apesar da sua importância, poucas são as pesquisas sobre tal avaliação. Isto é devido principalmente ao trabalho exaustivo e ao grande gasto de tempo na avaliação nestas medições, pois as formas de avaliação, exceto medidores de área foliar baseados em células fotoelétricas, utilizam técnicas de pesagem ou uso de planímetro que, além de serem trabalhosas, possuem um certo grau de imprecisão.

Os recentes avanços na informática, principalmente com relação a digitalização de imagens, oferecem novas possibilidades nos estudos entomológicos onde a medição da área foliar consumida por insetos é imprescindível. Escoubas et al. (1993) demonstraram que a filmagem de discos foliares em vídeo e posterior análise da imagem em microcomputadores é uma técnica viável e de grande precisão para se avaliar a preferência de Spodoptera litura em 206 espécies de plantas.

A presente pesquisa teve por objetivo verificar a viabilidade do uso de digitalizadores de imagem acoplado a microcomputadores para a avaliação do consumo de folhas de soja por lagartas de 5^o instar de Anticarsia gemmatalis Hübner (Lep.: Noctuidae), em comparação ao método de pesagem e do planímetro, baseando-se na eficiência dos métodos e no tempo gasto para sua avaliação.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizados folíolos de soja `IAC-8', no estágio fenológico R1, tratados com hipoclorito de sódio a 0,5% por 15 minutos e posterior lavagem em água corrente, visando a uma esterilização superficial. As lagartas de 5^o ínstar de A. gemmatalis foram provenientes da criação em dieta artificial de Greene et al. (1976).

Para os testes foram utilizadas arenas, que consistiam de placas de Petri de 13 cm de diâmetro com uma camada de gesso no fundo. Antes da colocação das folhas estas placas foram imersas em água por 1 hora, para que o gesso absorvesse umidade e se evitasse o ressecamento rápido das folhas. Sobre o gesso colocou-se uma folha de papel filtro.

Foram realizados dois tipos de testes. No 1^o ofereceram-se às lagartas folíolos inteiros de soja, sendo colocado um folíolo de soja por placa; e no 2^o, colocaram-se 3 discos de folhas de soja por placa, tendo cada um diâmetro médio de 3,4 cm. Em ambos os experimentos manteve-se uma lagarta por placa por 14 horas. A perda de água nos 2 experimentos foi avaliada através de alíquotas semelhantes àquelas utilizadas na pesquisa, porém sem lagartas.

O delineamento experimental foi, em ambos os casos, inteiramente casualizado, com 2 tratamentos e 18 repetições (placas).

No 1^o experimento (folíolos inteiros) foram utilizadas duas formas de avaliação da área foliar consumida pelas lagartas de A. gemmatalis: a) desenho do folíolo de soja em papel sulfite antes e depois de serem oferecidas às lagartas e posterior medição da área com uso de planímetro (5 medições/repetição); e b) digitalização do folíolo utilizando um digitalizador de imagens ("scanner") manual antes e depois de serem oferecidas às lagartas.

Para o 2^o experimento (discos de folhas) também foram utilizadas duas formas de avaliação: a) desenho dos discos de soja em papel sulfite antes e depois de serem oferecidas às lagartas, recortando-os e pesando-os em balança de precisão. Conhecendo-se a área do disco intacto (média de 6 medições), calcularam-se as áreas consumidas pelas lagartas; b) digitalização das duas repetições de 3 discos antes de se oferecer às lagartas e de todos os discos após o oferecimento às lagartas.

Utilizou-se um planímetro de compensação polar (marca Koizumi) e um digitalizador de imagens manual de resolução de 400 dpi acoplado a um microcomputador IBM AT 486, onde a imagem foi analisada pelo software PCXAREA (Lier et al., 1993) para a realização do cálculo da área, considerando somente os pontos pretos referentes aos folíolos ou discos.

Como critério de comparação também foi considerado o tempo gasto para cada método.

Os dados foram submetidos a teste estatístico não-paramétrico aplicado a duas amostras independentes, sendo os dados de área antes e após o oferecimento às lagartas analisados pelos escores de Gastwirth e Van der Warden, respectivamente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Com relação ao experimento com folíolos inteiros (TABELA 1), não foram encontradas diferenças estatísticas entre o método do planímetro e o método de digitalização de imagens nem na avaliação prévia (antes do oferecimento às lagartas), nem na avaliação após 14 horas. Quando se observa a porcentagem da área foliar consumida verifica-se que os valores foram bem próximos, sendo de 17, 13% quando avaliado pelo método tradicional e de 17,86% pelo método de digitalização. Estes resultados indicam que o método de avaliação de área foliar consumida por digitalização de imagens pode ser utilizado em substituição ao método do planímetro.

No experimento com discos de folhas, foram analisadas estatisticamente apenas a avaliação após o oferecimento às lagartas, por se tratarem de discos de folhas com áreas iguais. Também neste teste (TABELA 2), ambos os métodos não diferiram significativamente entre si, demonstrando a possibilidade de utilização do método de digitalização de imagens em substituição ao método de pesagem.

Na avaliação do tempo gasto nas medições do consumo de área foliar (TABELA 3) verificou-se que, no ensaio com folíolos inteiros, foram gastos 3,6025 horas (3 h 36 min e 9 seg.) para o método do planímetro, enquanto o método de digitalização de imagens demandou 0,4135 horas (24 min e 48 seg.). A redução no tempo de avaliação foi de 88,5%. No experimento com discos de folhas conseguiu-se uma redução no tempo de 87% com o método de digitalização de imagens (0,3284 horas ou 19 min e 42 seg.), quando comparado ao método de pesagem (2,5208 horas ou 2 h 31 min e 15 seg.).

Durante a execução dos experimentos foram levantadas dúvidas sobre possíveis variações no processo de digitalização da imagem, por se utilizar um digitalizador manual, o qual poderia levar a variações a cada captura de imagem pelo digitalizador. Para verificar esta possível interferência, foram tomados 3 folíolos de soja intactos (amostras) e "passou-se" o digitalizador de imagens por 5 vezes consecutivas. Pelos resultados obtidos (TABELA 4) verifica-se que existe pequena variação entre cada captura de imagem (C.V. = 1,87%). Entretanto, esta fonte de erro pode ser evitada com a utilização de digitalizadores fixos de imagens ("scanners de mesa"), nos quais as capturas para digitalização da imagem são sempre constantes.

Baseando-se na presente pesquisa, a utilização de digitalizadores de imagens ("scanners") acoplados a microcomputadores demonstrou ser viável como método alternativo para medição de área foliar consumida por insetos uma vez que os resultados são muito próximos daqueles obtidos pelos métodos tradicionais de avaliação, com a vantagem da grande redução de tempo e mão-de-obra gastos com as avaliações.

O software utilizado (PCXAREA) calcula apenas a área consumida em porcentagem, calculando-se, a partir daí, indiretamente a área em cm². Desta forma, um software que forneça os resultados de área tanto em termos de unidades quanto em porcentagem facilitaria ainda mais o emprego desta nova técnica em estudos de consumo foliar por insetos fitófagos.

CONCLUSÕES

- Não existem diferenças nas medições de folíolos e discos de soja consumidos por A. gemmatalis quando comparados os métodos tradicionais (planímetro e pesagem) e o de digitalização de imagens.

- A técnica de medição de área foliar através da digitalização de imagens reduz significativamente o tempo de avaliação, sendo plenamente viável sua utilização na pesquisa entomológica.

Recebido para publicação em 11.11.97

Aceito para publicação em 16.03.98

• ESCOUBAS, P.; LAJIDE, L.; MIZUTANI, J. An improved leaf-disk antifeedant bioassay and its application for the screening of Hokkaido plants. Entomologia Experimentalis et Applicata, v.66, p.99-107, 1993.
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• LIER, Q.J. Van; SPAROVEK, G.; VASQUES FILHO, J. Análise de imagens utilizando um "scanner" manual: aplicaçőes em agronomia. Revista Brasileira de Cięncia do Solo, v.17, n.3, p.479-482, 1993.
• PARRA, J.R.P. Consumo e utilizaçăo de alimentos por insetos. In: PANIZZI, A.R.; PARRA, J.R.P. (Ed.) Ecologia nutricional de insetos e suas implicaçőes no manejo de pragas Săo Paulo: CNPq/ Manole, 1991. p.9-65.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  04 Fev 1999
• Data do Fascículo
  Maio 1998

Histórico

• Recebido
  11 Nov 1997
• Aceito
  16 Mar 1998