Resistência de milho a pragas da espiga, Helicoverpa zea (Boddie), Sitophilus zeamais Motschulsky e Sitotroga cerealella (Olivier) - Rossetto, Carlos Jorge (1972)
Foram realizados estudos básicos para a obtenção de variedades ou hibridos de milho resistentes à pragas que infestam a espiga apenas no campo, Helicoverpa zea (Boddie) e que infestam espigas no campo continuando a infestação no milho já colhido e armazenado, Sitophilus zeamais Motschulsky e Sitotroga cerealella (Olivier). A maior parte dos trabalhos foram feitos com Sitophilus zeamais. Como todo trabalho de resistência de plantas está intimamente associado à avaliação de danos causados pela praga objeto de estudo, foi discutido no inicio do trabalho a utilização da escala de notas utilizada por vários autores para estimar a porcentagem de grãos infestados por Sitophilus. Essa escala é a seguinte: 0,1 a 5% de grãos infestados (nota 1); 5,1 a 15% de grãos infestados (nota 2); 15,1 a 40% de grãos infestados (nota 3); 40,1 a 70% de grãos infestados (nota 4); 70, 1 a 100% de grãos infestados (nota 5). Espigas representativas dessas notas foram escolhidas e uma fotografia foi utilizada para servir de padrão de comparação para dar notas às espigas. A mesma escala foi utilizada para avaliar o dano causado por Sitotroga cerealella e por Sitophilus zeamais. O orificio de emergência do adulto de Sitotroga, é uniformemente arredondado e antes da emergência apresenta um opérculo transparente, enquanto que o orificio de Sitophilus apresenta os bordos desuniformes, quebrados. Para comparação dos danos causados por Helicoverpa zea utilizou-se a escala proposta por WIDSTROM (1967), que e a seguinte: ausência de infestação (nota 0); infestação da lagarta sem atingir a espiga (nota 1); infestação penetrando menos de 1 cm de profundidade nos grãos (nota 2); penetração entre 1 e 2 cm de profundidade (nota 3); assim por diante, acrescentando-se um grau na nota, ao número de centimetros do superior da classe de profundidade. Outro problema básico no estudo de variedades limite resistentes é a obtenção de grande número de insetos, sem o que toda a pesquisa fica comprometida. Os estudos com Helicoverpa zea e Sitotroga cerealella foram feitos com infestações naturais, que são fortes e relativamente uniformes. As infestações de Sitophilus zeamais, em geral são bem desuniformes e crescem lentamente devido ao baixo ritmo de oviposição diária do inseto, Um método de criação artificial dêsse inseto foi discutido, baseado no método de STRONG et alii (1967). O sorgo mostrou-se muito mais vantajoso que o milho para a criação de Sitophilus zeamais. Ficou demonstrado que os insetos criados em sorgo não tiveram comportamento diferente dos insetos criados em milho, quando foram utilizados em testes de variedades de milho e sorgo. Em face desse resultado optou-se pela utilização do sorgo, como substrato para criação de Sitophilus zeamais, pois é um cereal relativamente fácil de ser cultivado nas condições de Campinas, São Paulo, e o número de S. zeamais que se criou em sorgo foi 4 a 6 vêzes maior, que o número que se criou em milho. O número de Sitophilus apropriado para infestar amostras de grãos debulhados, de 10 gs, de diferentes variedades com finalidade de comparar o seu comportamento, foi objeto de experimentação, bem como a influência de se apanhar os insetos ao acaso ou apanhando-os com o sexo controlado, sendo exatamente metade fêmeas e metade machos. Foi verificado que se infestando essas amostras com 20 insetos tomados ao acaso, discriminava-se os tratamentos relativamente bem, sem o enorme trabalho que exige a separação de machos e fêmeas, que necessita ser feita com binocular. A separação dos sexos mostrou a vantagem de dar um número maior de descendentes, mas não discriminou melhor os tratamento que era o principal objetivo do trabalho. Uma técnica para infestação de espigas por Sitophilus zeamais foi investigada. Chegou-se à conclusão que as espigas podem ser colocadas de pé, em armações de madeira com fundo de tela, que podem ser acopladas uma sobre as outras e mantidas em sala com temperatura e umidade favoráveis ao desenvolvimento dos Sitophilus. As espigas podem depois ser infestadas individualmente com 20 Sitophilus zeamais, cuja idade da fase adulta deve estar entre 20 e 50 dias. Para infestar cada espiga utilizou-se um saquinho de papel, dentro do qual eram colocadas 20 Sitophilus e o saquinho era emborcado sobre a espiga e preso com uma argola de elástico. A comparação dos danos era feita 100 dias após a infestação e foi observado que nesse periodo o comportamento das variedades podia se definir melhor, que apenas com 50 dias após a infestação. O estudo comparativo de variedades na forma de grãos debulhados e das mesmas variedades na forma de milho em palha, demonstrou que elas podem ter comportamento diferente, conforme a forma em que o teste seja realizado. Quando testado na forma de milho em palha a variedade Cateto foi muito resistente a Sitophilus zeamais quando comparado à Azteca Maya. O milho Cateto é do tipo duro, enquanto as outras são milho dentado, e na forma de milho em palha a dureza do milho provavelmente é um fator bem importante no comportamento das variedades, em relação a Sitophilus zeamais. Quando testados na forma de grãos debulhados a variedade Azteca mostrou uma tendência para ser mais resistente que Cateto e Maya, demonstrando que quando as variedades são comparadas na forma de grãos debulhados a dureza do grão não tem influência na resistência. Verificou-se que a razão para esse comportamento distinto da mesma variedade testada na forma de grão debulhado e de milho em palha é o local do grão, onde o Sitophilus zea mais faz a postura. No grão debulhado a maioria dos ovos são depositados na pontinha do grão, próximo ao embrião, enquanto que no milho em palha inicialmente os ovos são postos na única parte do grão que fica exposta, que e a região costal, mais dura. Após a primeira geração os Sitophilusdescendentes, penetrando no interior de um grão danificado, podem por ovos por baixo em um grão vizinho. Foi feita uma comparação entre os danos causados à espiga superior e inferior da mesma planta de milho, utilizando¬-se centenas de plantas prolificas das variedades Azteca Prolifico V e Cateto Prolifico V. Foi verificado que em geral as espigas maiores, as de cima, são mais danificadas por Sitotroga cerealella cerealella e por Sitophilus zeamais e têm menor comprimento e pressão na ponta da palha, que a espiga de baixo. Não foi constatada diferença significante em relação a Helicoverpa zea. Isto demonstrou que espigas menores em geral são mais resistentes a Sitophilus zeamaise Sitotroga cerealella. Como geralmente a prolificidade em milho está correlacionada com produtividade e ao mesmo tempo provoca a redução do tamanho das espigas, concluiu-se que a seleção para prolificidade não só contribui para o aumento de produção, como também contribui para melhorar a capacidade de conservação do milho nos depósitos, se armazenado na forma de milho em palha. Um ciclo de seleção pelo método espiga por fileira modificado, contra Helicoverpa zea, Sitophilus zeamais e Sitotroga cerealella, praticada em 3 populações de milho, Cateto Prolifico V, Azteca Prolifico V e Maya VII demonstrou que houve ganhos de resistência que variaram de 19,6 a 79,2% nas populações de Azteca e Maya, para S. zeamais e S. cerealella, mas não houve ganhos aparentes em relação à H. zea em nenhuma das três populações de milho e não houve ganhos na população de Cateto para nenhuma das 3 pragas estudadas. A população de Cateto não apresentou ganhos em resistência, provavelmente devido à baixa variabilidade genética existente nessa população. Quanto à ausência de ganhos em resistência contra Helicoverpa zea, pode ter sido devido à inexistência de variabilidade genética para esta praga ou então o método utilizado para as comparações de dano não foi satisfatório. Ficou evidenciada a possibilidade de efetuar-se a seleção dentro de populações com a finalidade de entregar-se aos agricultores variedades de milho mais resistentes às pragas e consequentemente com melhor poder de conservação nos depósitos quando armazenadas em palha. Quanto às caracteristicas da palha, em relação à infestação das diversas pragas, foi verifica do que, apesar das caracteristicas da palha não terem sido levadas em consideração na seleção, a população mais resistente às pragas, com um ciclo de seleção tinha palha mais comprida e mais apertada além da ponta da espiga, mostrando que há uma relação entre as caracteristicas da palha e a resistência, embora outros fatores também devem desempenhar um papel importante na resistência. A correlação simples entre comprimento de palha e dano causado por Sitophilus zeamais foi significante, mas a correlação parcial não foi, mostrando que não houve relação entre o comprimento da palha e a infestação dessa praga, embora aparentemente parecia haver. A correlação parcial entre pressão da palha na ponta e infestação de Sitophilus foi significante e negativa, mostrando que a pressão provavelmente foi mais importante que o comprimento para resistência a essa praga. Tanto a pressão como o comprimento da palha mostraram correlações parciais significantes e negativas com a infestação de Sitotroga cerealella. Essas correlações com esta praga, foram mais altas que as obtidas para Sitophilus zeamais e Helicoverpa zea mostrando que provavelmente as caracteristicas da palha desempenharam um papel mais importante na resistência a Sitotroga cerealella que as outras duas pragas. O grau de dano causado por Helicoverpa zea correlacionou de forma significante e positiva com o dano de Sitophilus zeamais e Sitotroga cerealella, principalmente com o primeiro, sugerindo que a infestação de H. zea geralmente favorece a infestação das outras pragas, principalmente de Sitophilus zeamais. Os danos causados por Sitophilus zeamais e por Sitotroga cerealella também se correlacionaram positivamente entre si. As correlações parciais de pressão ou comprimento de palha com o grau de infestação de cada praga isoladamente, embora na maioria dos casos tivessem sido significantes, via de regra foram baixissimas e poderiam explicar apenas uma pequena parte da resistência apresentada contra cada praga. Entretanto, quando foi feita a seleção simultânea das espigas contra as 3 pragas, provavelmente houve uma adição dos efeitos isolados, resultando como consequência em populações de milho mais resistentes à Sitotroga cerealella e Sitophilus zeamais, que apresentavam médias mais altas de pressão e comprimento de além da ponta da espiga. Como espigas pequenas foram menos infestadas palha qualquer trabalho de seleção dentro de populações de milho contra pragas da espiga, deve necessariamente levar em consideração a produção, para que não haja um decréscimo de produtividade. As razões pelas quais e comum o aparecimento de raças de insetos resistentes a inseticidas e é pouco comum o aparecimento de raças de variedades comerciais de plantas resistentes à pragas foram discutidas e chegou-se à conclusão que a principal razão para essa diferença é que a aplicação de inseticidas geralmente e generalizada no campo e relativamente bem uniforme, o que torna a pressão seletiva exercida pelo inseticida uniforme, e permite aos individuos mais resistentes ao inseticida serem selecionados. A incidência das pragas geralmente e desuniforme o que dificulta uma seleção rápida das plantas mais resistentes e formação de uma raça de plantas resistentes. Uma das maiores contribuições que poderia ser dada à Entomologia Econômica, seria a mdescoberta de uma substância que anulasse o efeito dos feromônios de agregação ou a descoberta de processos que obrigassem uma espécie fitófaga a se distribuir uniformemente. Umna comprovação experimental dessa teoria foi o progresso de até 79% obtido em resistência contra Sitophilus zeamais na população de Maya VII com apenas um ciclo de seleção. Essa população de milho vem sofrendo infestações naturais de Sitophilus zeamais por muitas gerações, mas esta não propiciou uma formação de uma população de milho resistente, - porque as infestações de S. zeamaissão muito desuniformes. A principal preocupação no trabalho de seleção foi justamente o de uniformizar a infestação dessa praga, colocando-se 20 S. zeamais, individualmente em cada espiga, e apenas em uma geração da planta as espigas menos infestadas deram origem a uma população mais resistente que a população original. A coleta de amostras de milho, arroz em casca e trigo da região Sul do Estado de são Paulo, demonstrou que o cereal hospedeiro tem influência decisiva sobre as espécies Sitophilus zeamaise Sitophilus oryzae. A maioria das amostras de milho examinadas, estavam infestadas exclusivamente pela espécie Sitophilus zeamais. A maioria das amostras de trigo e arroz em casca examinadas estavam infestadas com uma mistura de Sitophilus oryzae e Sitophilus zeamais. Considerando-se as amostras que estavam infestadas por apenas uma espécie de Sitophilus, no trigo predominou amostras infestadas por S. oryzae e no arroz predominou amostras infestadas por S. zeamais. Tendo em vista que a ocorrência de Sitophilus zeamais em milho é marcante, justifica-se plenamente dirigir o programa de melhoramento de milho contra esta espécie, o que tem sido feito em virtude de resultados anteriores, que mostraram que esta espécie era a mais comum, em amostras de milho coleta das em diferentes regiões do Estado de São Paulo. Com a finalidade de verificar qual a frequência com que as duas espécies de Sitophilus ocorrem em diferentes regiões do Brasil, foram identificados os Sitophilus de amostras desse cereal, recebidas de muitos municipios brasileiros. Constatou-se que a maioria das amostras estavam infestadas por uma mistura de Sitophilus zeamais e Sitophilus oryzae. Muitas amostras estavam infestadas apenas por S. zeamais e muito poucas estavam infestadas apenas por S. oryzae. De um modo geral S. zeamais parece ser mais frequente que S. oryzae no Brasil, o que era esperado, já que os cereais mais cultivados no são milho e arroz. Provavelmente se o cereal utilizado para estudo tivesse sido o trigo a conclusão seria de que a espécie mais frequente no Brasil era S. oryzae. A conclusão acima de que S. zeamais é a espécie mais frequente, parece ser válida, porque entre os dois cereais mais cultivados do Pais, milho e arroz, utilizou-se o último, que é entre os dois o mais favorável a S. oryzae. Estas observações sugerem que o cereal hospedeiro é o fator ecológico mais importante, que regula a ocorrência das espécies de Sitophilus, da mesma forma que foi referido nos Estados Unidos. Devido à enorme amplitude territorial o número de amostras tornou-se pequeno para permitir conclusões seguras em relação a eventuais diferenças de frequência de ocorrência das duas espécies, entre diferentes regiões. É provável que a planta hospedeira seja o principal fator ecológico em muitos outros casos de pragas, já que a fonte de alimento ê transcendental para a sobrevivência da espécie. O estudo de quinze casais isolados de Sitophilus zeamais, confinados cada um sobre um grão individual de milho opaco que era trocado diariamente por um novo grão, mostrou que o periodo de preoviposição foi em média de 5,87 e 7,00 dias em dois experimentos (min. 4, máx. 12 dias); o número médio de ovos postos por casal foi 282,20 (min. 93, máx. 603); médio de oposição diária foi 2,70 ovos por dia (min.1,60, máx. 4,07); o número máximo de ovos postos em um dia foi 13 e o número máximo de insetos nascidos de um só grão foi 6; a longevidade média das fêmeas foi 140,53 dias (min. 80, mâx. 186) e dos machos 142,00 dias (min. 85, máx. 221); o periodo médio de oposição foi 104,26 dias (min. 58, máx. 149 dias); o periodo de desenvolvimento de ovo a adulto foi para os machos 34,30 dias (min. 25, máx. 67) e para as fêmeas 33,98 (min. 26, máx. 52); os ovos começaram eclodir no 3º dia e tiveram eclosão máxima no 4º. Apenas 26,90% dos ovos conseguiram se desenvolver normalmente até o estado adulto a 60% ± U.R. e 28 ± 1ºC. Para utilização em experimentação concluiu-se que os individuos de Sitophilus zeamais devem ser utilizados do 20º ao 50º dia após a emergência dos adultos.