Papel da biodiversidade no manejo da traça-do-tomateiro Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera: Gelechiidae)

Abstract

A diversificação ambiental promovida pelas espécies vegetais em agroecossistemas favorecem a estruturação de comunidades de insetos mais ricas e diversificadas que controlam a dinâmica populacional de espécies herbívoras. Dentro da abordagem agroecológica, a diversificação ambiental é um dos componentes que podem ser manejados para suprimir as populações de insetos pragas. O objetivo do trabalho foi comparar a flutuação populacional da traça-do-tomateiro Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera: Gelechiidae) nos sistemas orgânico e convencional para verificar se os danos causados pela traça-do-tomateiro são influenciados pelo grau de complexidade do ambiente, bem como, avaliar se a diversificação de espécies associadas ao plantio do tomateiro pode melhorar o desempenho dos inimigos naturais e assim influenciar a população da traça-do-tomateiro. No capítulo 1, a flutuação populacional da traça-do-tomateiro e a ocorrência de agentes de controle natural foram comparadas em sistema orgânico e convencional de cultivo do tomateiro, quando plantado solteiro ou consorciado ao coentro Coriandrum sativum Linnaeus (Apiaceae) e ao botão-de-ouro, Galinsoga parviflora Cav. (Asteraceae). Os tratamentos orgânicos e com maior diversidade de plantas apresentaram nível populacional da traça três vezes menor, quando comparado com o sistema convencional, principalmente nos estágios de ovo e adulto, além de maior diversidade e abundância de inimigos naturais. Baseado nos dados obtidos no capítulo 1, o coentro C. sativum foi considerado como uma planta adequada para diversificar o sistema do tomateiro, por incrementar os inimigos naturais e ao mesmo tempo apresentar menor grau de competição com a cultura alvo. Dessa forma, o coentro foi escolhido para constituir um consórcio com o tomateiro. No capítulo 2, a flutuação populacional da traça-do-tomateiro e a ocorrência de seus inimigos naturais foram comparados em sistema orgânico e convencional do tomateiro quando plantado solteiro ou associado ao coentro em diferentes estágios fenológicos. O objetivo foi avaliar como o consórcio, associado às práticas agrícolas menos perturbadoras, poderia maximizar as vantagens agronômicas de uso da terra e ao mesmo tempo favorecer os inimigos naturais que afetam a flutuação populacional da traça-do-tomateiro. Como resultado, obteve-se que os tratamentos de tomate-coentro em sistema orgânico apresentaram menores densidades populacionais de ovos e lagartas, bem como maior diversidade e abundância de inimigos naturais quando plantados antes do tomateiro. A abundância de outros herbívoros foi maior nos tratamentos orgânicos, demonstrando que o uso freqüente de inseticidas elimina herbívoros em geral, selecionando a praga-chave da cultura, traça-do-tomateiro. O padrão de menor colonização por adultos da traça, resultando em menos ovos, e maior abundância de inimigos naturais foi observado nos experimentos iniciais de campo. Visando entender a importância dos inimigos naturais e o controle biológico natural da dinâmica populacional da traça-do-tomateiro, o capítulo 3 analisou a importância relativa de cada fator de mortalidade, como predadores, parasitóides e mecânicos como a água da irrigação e chuva, em sistema orgânico e convencional do tomateiro, quando plantado solteiro ou consorciado. O objetivo foi quantificar a importância de cada fator na sobrevivência da traça-do-tomateiro. A mortalidade por Trichogramma sp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) foi maior (32%) em ovos coletados no campo e incubados em laboratório. Por outro lado, sob condições ambientais (ovos que permaneceram no campo), a ação dos predadores e o efeito mecânico da água produziram 48% de mortalidade dos ovos, enquanto que o parasitismo por Trichogramma sp. foi de 12%. A traça-do-tomateiro apresentou maior aptidão para colonizar o sistema convencional de cultivo do tomateiro em relação ao orgânico em estudos prévios realizados no campo. Visando confirmar e entender os padrões observados no campo, o capítulo 4 abordou aspectos ecológicos como oviposição e mortalidade, que foram comparados em condições semicontroladas em plantas cultivadas em solo proveniente do sistema orgânico e convencional. A oviposição pela traça-do-tomateiro em plantas com solos oriundos do sistema convencional foi duas vezes maior do que em plantas com solos do sistema orgânico. O estudo da tabela de vida da traça-do-tomateiro em casa de vegetação mostrou que a sobrevivência em plantas com solo orgânico e convencional foram iguais. Assim, as diferenças no comportamento de colonização observadas a campo provavelmente estão relacionadas com o ambiente proporcionado pelo sistema orgânico de produção. Os predadores Chrysoperla externa (Hagen) (Neuroptera: Chrysopidae) e Hippodamia convergens Guérin-Menéville (Coleoptera: Coccinelidae) são frequentemente observados em cultivos de hortaliças, especialmente tomateiros, bem como sobre flores de diversas plantas próximas aos cultivos. Sabe-se que os predadores quando se alimentam de pólen e néctar, aumentam a sua longevidade e a sua capacidade reprodutiva. O capítulo 5 abordou as plantas que poderiam servir de fonte de alimentação para as espécies selecionadas, com vistas a desenvolver estratégias para atrair e manter estas espécies em cultivos de hortaliças, especialmente de tomateiro. Pólen da Família Poaceae foi o mais abundante para C. externa e pólen da Família Asteraceae foi o mais comum para H. convergens. O uso do pólen como recurso alimentar para cada espécie predadora dá indicações da importância da flora dentro e no entorno da cultura, para o estabelecimento das populações desses predadores e incremento do controle biológico conservativo. Estes resultados experimentais mostraram que o incremento de inimigos naturais nos agroecossistemas pode ser alcançado pela inclusão de biodiversidade funcional, proporcionando um manejo adequado com redução dos danos. Esta tese é apresentada em cinco capítulos, no formato de manuscritos. Os capítulos foram formatados seguindo as normas da revista Neotropical Entomology, inclusive para as normas de citações bibliográficas. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The environmental diversification promoted by plant species in agrosystems favors a richer and more diverse community structure that controls the population dynamics of herbivore species. In an agroecological context, environmental diversification is one of the components that could be planned to suppress insect pest populations. The objective of this work was to compare the populational densities of South American tomato pinworm Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera: Gelechiidae) in organic and conventional tomato cropping to verify if the damage caused by tomato pinworm is influenced by environmental complexity, and evaluate if the species diversity associated with tomato crops could increase natural enemies performance and influence tomato pinworm populations. In chapter 1 the population densities of South American tomato pinworm and the occurrence of biocontrol agents were compared in organic and conventional tomato cropping systems in plots with different species diversity structure (alone, tomato-coriander (Coriandrum sativum L.) (Apiaceae) and tomato-coriander-small flower (Galinsoga parviflora Cav.) (Asteraceae). The organic and more diverse systems had lower densities of tomato pinworm, especially adults and eggs, and higher diversity and abundance of natural enemies. Coriander was considered as an adequate species to diversify the tomato crop for increasing natural enemies and at same time to have lower competition with tomatoes. Thus, Coriander was chosen to make a consortium with tomatoes. In chapter 2, the population densities of South American tomato pinworm and the occurrence of natural enemies were compared in organic and conventional tomato cropping systems in plots alone or tomato-coriander consortium at different phenological stages. The objective was to evaluate if the consortium associated with agricultural practices that provide lower disturbance could maximize agronomical advantages of land use and favour occurrence of natural enemies and influence population density of tomato pinworm. Organic tomato/coriander treatments showed lower egg and caterpillar population densities and greater natural enemy diversity and abundance when coriander was planted priori to tomatoes. Other herbivore abundance was greater in organic treatments, showing that the frequent use of insecticides eliminates generalist herbivores, selecting the main pests, like tomato pinworm. The lesser colonization pattern of tomato pinworm by adults, resulting in fewer eggs and greater abundance of natural enemies was observed in previous field studies. To understand the importance of natural enemies and natural biological control in population dynamics of the tomato pinworm the objective of chapter 3 was to quantify the role of each factor in the survivorship of the insect. Mortality by Trichogramma sp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) was high (32%) in eggs collected in the field and incubated in the laboratory. However, under environmental conditions (eggs kept in the field), predator and water effects caused 48% egg mortality while mortality due to parasitism by Trichogramma sp. was 12%. The tomato pinworm presented greater ability to colonize the conventional tomato crop system compared to the organic crop system in previous field studies. To confirm and understanding the pattern observed in the field, chapter 4 presents an analysis of ecological processes such as oviposition and mortality, that were compared in partially controlled conditions at plants in soil from organic and conventional system. Oviposition by tomato pinworm in plants growing in soil from conventional system was double than in organic. A life table study in the greenhouse showed that survivorship in organic and conventional plants was the same. So differences observed in colonizing behaviour are related to organic tomato crop system environment. The predators, Hippodamia convergens Guérin-Menéville (Coleoptera: Coccinelidae) and Chrysoperla externa (Hagen) (Neuroptera: Chrysopidae), are frequently observed on vegetable crops, especially on tomato plants, as well as on flowers of several plant species near the crops. It is well known that when predators feed on pollen and nectar they increase their longevity and reproductive capacity. Chapter 5 is on plants that could be food sources for H. convergens and C. externa in order to develop strategies to attract and keep these predators in vegetable fields, especially tomatoes. Pollen from the Poaceae family was the most abundant on C. externa while pollen from Asteraceae was commonest on H. convergens. The importance of pollen from different plant species as food resource for each predator species gives an indication of the importance of plant community structure within and around crops for the establishment of these predator populations and to enhance conservative biological control.