Bases for the management of Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855 (Coleoptera: Curculionidae) in peach and apple orchards

Abstract

The maize weevil Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855 (Coleoptera: Curculionidae) is a typical insect pest of stored grain and has been related attacking temperate fruit, especially for crops of peaches, apples and grapes in southern Brazil. The lack of a control tool undermines the management of insect pests in these orchards, resulting in economic losses for fruit growers and therefore may represent a risk to integrated pest management and the search for sustainable agriculture. The establishment of a management system in orchards requires, first to know the bioecology of the pests on orchards, for the determination of a effective monitoring and control system. In this context, this study investigated to evaluate the bioecology and control of maize weevil S. zeamais in peach and apple, according to the following specific aims: (i) determine the population dynamics and distribution of attack on peach (cultivars of early and late) and apple, identifying the weevil species collected in each orchard, (ii) relate the direct and indirect damage on peach, (iii) characterize the damage due to oviposition and the development of S. zeamais in peach and apple fruits, (iv) evaluate the behavioral responses of S. zeamais to volatiles emitted by peach and apple fruits , (v) evaluate the perrsistence of pesticides for the management of S. zeamais in orchards. The results show that all the insects collected on fruits of peach and apple in Pelotas, RS were identified as S. zeamais, and the attack occur mainly on the stage of harvest, like on ripe fruits, both in early and late cultivars of peach and apple cultivar “Eva”. On peach was observed a period of attack up to four weeks while on apple, the attack period was observed during seven weeks. At the beginning of the infestation peach and apple trees, there was a greater number of males, occurring mainly in the fruits above 1.7 m, and then in the middle third (between 1.0 and 1.7 m) in which the largest number of damaged fruit. In peach orchards, we found differences in attack on green and ripe peaches, which was confirmed in a bioassay performed, where in conditions of artificial infestation in green fruit damage due to power were a lesser extent when compared to the ripe fruit. The time of the weevils in the fruits, as well as the density of insects, influence directly the direct and indirect damage in peach, and the greater the number of weevils in the fruit, the lower the time required for the onset of fall and the incidence of brown rot. The presence of an insect feeding two days in ripe peach may facilitate the fall of 50% fruit while in green fruit was observed up to 40% fruit drop only eight weevils for eight days in contact with the peach fruit. The damage caused by feeding S. zeamais and by mechanical means, associated with the presence of Monilinia fructicola, favor the occurrence of brown rot in peach fruits in field conditions. Therefore, the damage due to feeding of S. zeamais in favor peach fruit drop and the incidence of brown rot. However, the damage is not restricted to just food, since we studied the biology of S. zeamais on peach and apple fruits. We observed the oviposition and the development of immature stages and adult emergence, demonstrating for the first time that S. zeamais could use the alternative hosts such as peach and apple for feeding and oviposition. Fruits of peach and apple have an effect on the longevity of males and females of the maize weevil, S. zeamais, where they feed for a period exceeding 16 days. In tests using olfactometry, it was observed that S. zeamais are attracted to volatile compounds of peach and apple in the mature stage. Interestingly, we observed that the volatile compounds from peach fruits at maturity are more attractive than volatiles emitted by maize grains, while volatiles emitted by fruit at the green not attractive. Alternatively immediate control of S. zeamais in peach and apple, there is the possibility of using some insecticides, which were tested in laboratory and field conditions, and the insecticides registered in culture [a,i./commercial product/(ml or g.100L)] show that: malathion/Malathion ® 1000 CE (200), phosmet/Imidan® 500 PM (200) and fenthion/Lebaycid® 500 EC (100) showed potential for use in orchards and insecticide thiamethoxam/Actara® WG 250 (30) as a potential record.O gorgulho-do-milho Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855 (Coleoptera: Curculionidae) é um inseto-praga típico de grãos armazenados que tem atacado frutíferas de clima temperado, com destaque para as culturas do pessegueiro e macieira na região Sul do Brasil. A falta de uma ferramenta de controle inviabiliza o manejo deste insetopraga em pomares, resultando em prejuízos econômicos aos fruticultores, bem como pode representar um risco ao manejo integrado de pragas e por consequência a busca por uma agricultura sustentável. O estabelecimento de um sistema de manejo em pomares implica primeiramente conhecer a bioecologia deste inseto-praga, para a determinação de um sistema de monitoramento e controle eficientes. Neste contexto, este trabalho objetivou estudar a bioecologia e controle do gorgulho-domilho S. zeamais em pêssego e maçã, tendo como objetivos específicos: (i) determinar a dinâmica populacional e distribuição de ataque em pomares de pêssegueiro (cultivares de ciclo precoce e tardio) e pomar de macieira, identificando a espécie coletada em cada pomar; (ii) relacionar o ataque do gorgulho-do-milho com danos diretos e indiretos em pêssego; (iii) caracterizar o dano devido a oviposição e avaliar o desenvolvimento de S. zeamais em pêssego e maçã; (iv) avaliar as respostas comportamentais de S. zeamais aos voláteis emitidos por pêssego e maçã; (v) avaliar a eficiência de controle e persistência de agrotóxicos para o manejo de S. zeamais em pomar de pessegueiro. Os resultados mostram que todos os insetos coletados em pêssego e maçã nas áreas estudadas, na região de Pelotas, RS, foram identificados como S. zeamais, sendo que o ataque concentra-se na fase de colheita, em frutos maduros, tanto em cultivares precoces como tardias de pessegueiro e na cultivar de maçã Eva. Em pessegueiro foi observado, em duas safras, um período de ataque de até quatro semanas, enquanto que em macieira, o período de ataque observado foi de sete semanas. No início da infestação dos pomares (pessegueiro e macieira) foi observado um maior número de machos, ocorrendo principalmente nos frutos do terço superior da planta (> 1,7m), sendo em seguida no terço médio (entre 1,0 e 1,7 m), no qual se concentrou o maior número de frutos atacados. Em pomares de pessegueiro, observaram-se diferenças no ataque em pêssegos verdes e maduros, o que foi comprovado em bioensaio realizado, onde em condições de infestação artificial, em frutos verdes os danos devido a alimentação foram em menor grau quando comparados ao frutos maduros. O tempo de permanência dos gorgulhos sob os frutos, bem como a densidade de insetos, influência diretamente os danos diretos e indiretos em pêssego, sendo que quanto maior o número de gorgulhos sob o fruto, menor é o tempo necessário para o início da queda e da incidência da podridão parda. A presença de um inseto durante dois dias se alimentando em pêssego maduro pode favorecer a queda de 50% dos frutos enquanto que em frutos verdes observou-se um máximo de 40% de queda de frutos somente com oito gorgulhos durante oito dias em contato com os frutos. Os danos provocados pela alimentação de S. zeamais e por meios mecânicos, associados a presença de Monilinia fructicola, favorecem a ocorrência da podridãoparda em pêssego em condições de campo. Sendo assim, os danos devido a alimentação de S. zeamais em pêssego favorecem a queda de frutos e a incidência da podridão parda. Contudo, os danos não se restringem apenas a alimentação, visto que estudou-se a biologia S. zeamais pêssego e maçã e observou-se a oviposição e o o desenvolvimento das fases imaturas e a emergência de adultos, demonstrando pela primeira vez que S. zeamais se utiliza dos hospedeiros alternativos como pêssego e maçã para alimentação e oviposição. Frutos de pêssego e maçã apresentam efeito sobre a longevidade de machos e fêmeas do gorgulho do milho, S. zeamais, quando estes se alimentam por um período superior a oito dias. Em testes utilizando olfatometria, verificou-se que possivelmente adultos de S. zeamais são atraídos aos pomares por compostos voláteis de pêssego e maçã no estádio maduro. Curiosamente, observou-se que os compostos voláteis de frutos de pêssego no estádio maduro apresentam maior atratividade que voláteis emitidos por grãos de milho, enquanto que voláteis emitidos por frutos no estádio verde não possuem atratividade. Como alternativa imediata de controle de S. zeamais em pomares de pessegueiro e macieira, tem-se a possibilidade de utilização de alguns inseticidas, os quais foram testados em condições de campo e laboratório, sendo que os inseticidas [i.a./produto comercial/(ml ou g.100L)] malationa/Malathion® 1000 CE (200), fosmete/Imidan® 500 PM (200), e fentiona/Lebaycid® 500 CE (100) apresentaram baixa persistência após a pulverização dos tratamentos em condições de campo, enquanto que o inseticida tiametoxan/Actara® 250 WG (30) mostrou persistência superior aos demais inseticidas testados e apresenta potencial para registro nas culturas do pessegueiro e macieira