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Artrópodes predadores da broca-do-café associados ao ingá
(Universidade Federal de Viçosa, 2018-07-31) Pantoja, Gabriel Martins; Venzon, Madelaine; Rezende, Maíra Queiroz
Plantas associadas podem incrementar a comunidade de inimigos naturais no ecossistema através da disponibilidade do néctar extrafloral. Neste trabalho estudou-se a influência do ingá na comunidade de artrópodes predadores de Hypothenemus hampei (Coleoptera: Scolytinae) em cultivo de café e a capacidade predatória do tripes Trybomia sp. (Karny) (Thysanoptera: Phlaeotrhipidae em controlar a broca-do-café (Ferrari) (Hypothenemus hampei). O trabalho foi dividido em dois capítulos. No capítulo 1, foram avaliadas a diversidade e abundância de assembleias de formigas e do tripes Phlaeothripidae em cultivos de café com e sem o ingá. No capítulo 2, avaliou-se a capacidade do tripes Trybomia sp. de acessar e predar a broca-do-café no interior dos frutos. Não houve diferença na abundância e na diversidade das assembleias de formigas e tripes entre café em monocultivo e consorciado. No entanto, nas áreas com consórcio, encontramos maior abundância do total de insetos predadores. Tripes predadores do gênero Trybomia não foram eficientes em acessar e predar a broca-do-café. Através de equipamento de raio-x, foi possível identificar um comportamento de defesa da broca que pode ter impedido a entrada desses tripes. O tripes Trybomia sp. não se mostrou um predador eficiente de H. hampei no interior dos frutos. Nós concluímos que a presença do ingá pode aumentar a incidência de artrópodes predadores em cultivos de café. No entanto, são necessários estudos futuros para avaliara abundância e diversidade dos artrópodes em diferentes distâncias do ingá para certificar a adequada associação dessa planta com os cultivos.
Biologia do bicho-mineiro do cafeeiro em plantas tratadas com calda Viçosa e com supermagro
(2003) Amaral, Dany Silvio Souza Leite; Venzon, Madelaine; Mourão, Sheila Abreu; Rosado, Maria da Consolação; Alvarenga, Antônio de Pádua; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
No cultivo de café o uso de caldas fitoprotetoras e biofertilizante enriquecido tem ação complementar na adubação, principalmente, com fornecimento (de) micronutrientes. O estado nutricional da planta pode influenciar seus mecanismos de defesa e resistência ao ataque de herbívoros. Neste estudo avaliou-se a influencia de plantas tratadas com a calda Viçosa e com o biofertilizante supermagro sobre o ciclo de vida de bicho-mineiro do cafeeiro, Leucoptera coffeella (Guérin-Méneville) (Lepidoptera: Lyonetiidae). Plantas de café com 6 meses de idade (cultivar Mundo Novo) foram tratadas quinzenalmente durante dois meses com calda Viçosa (CV), com supermagro (S) e com água (C). Após este período as plantas tratadas foram infestadas com adultos de L. coffeella, recém acasalados, por 24 horas. Foram selecionadas folhas com no mínimo quatro ovos, as quais foram colocadas em GERBOX ® contendo uma espuma com solução de hormônio de crescimento (Benzil Adenina). Avaliou-se o período de incubação dos ovos, a duração das fases larval e pupal, do ciclo de ovo adulto e a percentagem de emergência de adultos. O experimento foi conduzido em condições controladas 25± 1 ° C de temperatura, 70 ± 10 % de UR e fotofase de 14 h. Cada tratamento foi composto de 12 repetições. O período de incubação dos ovos foi significativamente menor em plantas tratadas com CV(5,5 ± 0,7 dias) do que em plantas tratadas com S (6,8 ± 0,6 dias) e C (6,5 ± 0,5 dias). A duração da fase larval foi maior em plantas tratadas com CV (8,9 ± 0,3 dias) do que em plantas tratadas com S (7,8 ± 0,4 dias) e com C (7,8 ± 1,1 dias). Não houve diferença entre os tratamentos na duração da fase pupal (CV = 6,3 ± 0,5 dias; S = 6,5 ± 0,5 dias; C = 6,5 ± 0,7 dias), na duração do ciclo de ovo a adulto (CV = 20,7 ± 0,9 dias; S = 20,9 ± 0,6 dias; C = 20,8 ± 1,2 dias) e na percentagem de emergência de adultos, em relação ao número de pupas formadas (CV = 94,7 ± 11,5%; S = 95,0 ± 15,8%; C = 90,9 ± 15,6%). Apesar da calda Viçosa ter apresentado efeito no período de incubacão e na duração da fase larval, quando comparado com a supermagro e o controle, não houve diferença na duração do ciclo total de ovo a adulto de L. coffeella. Outros estudos são ainda necessários para verificar os outros possíveis modos de ação desses produtos no controle do bicho-mineiro do cafeeiro.
Conservation biological control of coffee leaf miner: role of green lacewings and parasitoids
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-10-29) Martins, Elem Fialho; Venzon, Madelaine; Schmidt, Jason M.; Perez, André Lage
Coffee leaf miner, Leucoptera coffeella, is a key coffee pest in the Neotropics. The larvae feed on the parenchyma between surfaces of coffee leaves causing decrease of the photosynthesis rate leading to significant losses in yield and in the longevity of coffee plant. Several natural enemies are involved in coffee leaf mine biological control, such as wasps, ants, parasitoids and green lacewings. However, normally their populations are not enough to decrease or to maintain the coffee leaf mine populations below threshold levels in coffee monocultures, due to their dependence on resources, such as pollen and nectar, which are scarce in conventional systems. The association of plant species to coffee crops might represent an effective strategy through the provision of alternative food and refuge for natural enemies. I investigate here whether the diversification of Coffea arabica crops with Inga edulis “erva-baleeira”, Varronia curassavica “inga”, Senna macranthera “fedegoso” and non-crop plants favors the biological control of coffee leaf miner by its predators and parasitoids. These plants can provide resources such as nectar and pollen constantly, shelter and oviposition and mating sites for natural enemies with either extrafloral nectaries (I. edulis and S. macranthera) and/or inflorescences (V. curassavica). Firstly, we performed laboratory experiments to evaluate whether the immature stages of the green lacewing Ceraeochrysa cubana are able to prey on the immature stages of coffee leaf miner (Chapter I). Larvae of C. cubana successfully prey on eggs and pupae of coffee leaf miner, being the first report about green lacewing predation on the pest eggs. We also investigate whether V. curassavica provides selective resources to C. cubana without benefiting coffee leaf miner adults (Chapter II). Larvae of C. cubana survived longer in the presence of V. curassavica inflorescences, and decrease the population growth rate of the pest. In the field, we evaluated the visitors of the inserted plants and whether the strategic diversification with I. edulis, S. macranthera and V. curassavica added to non-crop areas under management of no pesticide use influence the abundance and richness of predatory green lacewings and wasps, increase the parasitism and control coffee leaf miner compared to conventional coffee systems (Chapter III). I found that ants are the most abundant visiting insects of I. edulis, S. macranthera and V. curassavica. In addition, I found that although there was no significant difference in the abundance of green lacewings and wasps between systems, parasitism rate was higher in the diversified. Despite that, there was no difference in the pest infestation comparing to conventional coffee systems in 2019 and 2021, but in 2020 it was higher in the diversified. However, CLM populations did not reach threshold in any system. Our study demonstrates through laboratory and field experiments that it is possible to improve the biological control of coffee leaf miner with safe strategies to environment and humans, in addition to maintaining biodiversity in coffee agroecosystems. Keywords: Leucoptera cofeella. Conservation biological control. Ceraeochrysa cubana, Varronia curassavica
A diversificação da vegetação reduz o ataque do bicho-mineiro-do-cafeeiro Leucoptera coffeella (Guérin-mèneville) (Lepidoptera: Lyonetiidae)?
(Sociedade Entomológica do Brasil, 2010-09-14) Amaral, Dany S .; Venzon, Madelaine; Pallini, Angelo; Lima, Paulo C.; Souza, Og de
The effects of increasing plant diversity on the population of the coffee leaf-miner Leucoptera coffeella (Guérin-Mèneville) were investigated in two organic coffee production systems. One system consisted of coffee intercropped with banana trees (shaded system) and the other one of coffee intercropped with pigeon pea (unshaded system). The increase in plant diversity on both systems was achieved via introduction of green manures such a perennial pea nut, sunn hemp and Brazilian lucerne. The population of L. coffeella, predation and parasitism of L. coffeella mines were biweekly evaluated during eight months. The increase in plant diversity on both systems did not affect the attack of L. coffeella on coffee leaves and the mine parasitism rate. However, there was a positive and significant relationship between increasing plant diversity and coffee leaf mine predation by wasps on unshaded coffee system and a negative relationship on shaded coffee system.
Efeito do óleo de Nim na oviposição e no desenvolvimento do bicho-mineiro do cafeeiro
(2003) Rosado, Maria da Consolação; Venzon, Madelaine; Amaral, Dany Silvio Souza Leite; Ciociola, Américo Iório; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Dependendo da severidade do ataque de pragas, o cultivo do café pode ser inviabilizado quando medidas de controle não são empregadas. Em sistemas de cultivo de café onde não é permitido o uso de agrotóxicos, como o orgânico, para que o sistema seja viável há a necessidade do desenvolvimento de medidas alternativas de controle de pragas, em especial para o bicho mineiro Leucoptera coffeella (Guérin-Méneville) (Lepidoptera: Lyonettidae), uma das principais pragas da cultura. O uso de extratos e óleos de plantas com potencial inseticida é uma medida alternativa de controle permitida em plantios orgânicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do óleo de nim (Azadirachta indica) na oviposição e no desenvolvimento de L. coffeella. Para avaliar o efeito do óleo de nim na oviposição de L. coffeella foi conduzido um experimento em gaiolas na casa de vegetação. Plantas de café tratadas com óleo de nim (NeemAzal TM -T/S) a 1.00% e plantas tratadas com água foram oferecidas as fêmeas de L. coffeella para oviposição. Foram feitas quatro repetições, utilizando-se seis plantas de café em cada repetição. Avaliou-se o número de ovos depositados em cada planta após dois dias da liberação de L. coffeella nas gaiolas. Não foi verificada diferença significativa na percentagem de ovos depositados em plantas tratadas com nim (15,1 ± 9.2%) ou com água (18,2 ± 7,3%). Um segundo experimento foi conduzido no laboratório para avaliar o efeito do óleo de nim no desenvolvimento de L. coffeella. Folhas de café contendo ovos de L. coffeella foram pulverizadas com soluções aquosas do óleo de nim (0,25%, 0,50%, 0,75% e 1,00%), com Ethion (0,40%) e com água. Avaliou-se o número de minas formadas por folha, o tamanho das minas (comprimento máximo) e a percentagem de pupas formadas e de adultos emergidos. Não houve diferença entre o número de minas formadas em folhas tratadas com nim e com água, sendo estes números diferentes das folhas tratadas com Ethion, onde não houve formação de minas. Entretanto, apesar das minas terem sido inicialmente formadas nas folhas tratadas com nim, estas não evoluíram em tamanho, atingindo o comprimento máximo (mm) de 1,9 ± 0,6 (0,25%), 1,4 ± 0,8 (0,50%), 0,8 ± 0,7 (0,75%) e 1,2 ± 0,8 (1,0%), quando comparadas com o controle que atingiu em média 9.9 ± 3.5 mm. Não houve formação de pupas e adultos nas folhas tratadas com óleo de nim, enquanto que no controle, a percentagem de pupas formadas em relação às minas foi de 85,0 ± 22,4%, as quais deram origem a 100 % de adultos. Apesar das plantas tratadas com óleo de nim não terem sido repelentes à oviposição de L. coffeella, não houve evolução das minas inicialmente formadas, indicando que o óleo de nim tem efeito deletério no desenvolvimento do bicho mineiro. O óleo de nim, portanto, pode ser um produto alternativo aos agrotóxicos para o controle de L. coffeella.
Etnoecologia e controle biológico conservativo em cafeeiros sob sistemas agroflorestais
(2010-07-27) Rezende, Maíra Queiroz; Venzon, Madelaine; Universidade Federal de Viçosa
Esse estudo visou conciliar o conhecimento científico e popular para avaliar a possibilidade da utilização do ingá na composição de agroecossistemas cafeeiros, como uma estratégia de controle biológico conservativo. Os objetivos do primeiro capítulo foram: registrar como um grupo de agricultores familiares do município de Araponga, Zona da Mata Mineira, percebe o termo “inseto” e as interações desses insetos com os agroecossistemas; descrever os diferentes conhecimentos de usos dos insetos por esses agricultores; listar quais plantas são utilizadas por esses agricultores na diversificação dos SAFs visando o controle biológico das pragas do cafeeiro. Foram entrevistados cinco agricultores através de entrevistas semi-estruturadas e listas livres. O domínio semântico “inseto” é utilizado pelos agricultores como uma categoria etnotaxonômica ampla, que reúne organismos de diversos taxa como anelídeos, moluscos e fungos. Eles reconhecem interações positivas e negativas entre os insetos e a cafeicultura, mas não consideram esses insetos pragas. Foram listados 12 etnocategorias de “insetos” que prejudicam a lavoura de café, sendo o “bicho-mineiro” o mais frequentemente citado. Os agricultores reconheceram 11 “insetos” utilizáveis na alimentação, na adubação, no controle de pragas, como medicamento e como indicador de qualidade ambiental. Foram reconhecidas18 plantas que podem beneficiar o café por auxiliar no controle das suas pragas. Esse controle foi associado ao fato dessas plantas atraírem ou repelirem os insetos, evitando a herbivoria no café ou melhorarem a qualidade do solo, aumentando a resistência do café contra as pragas. Diversos outros usos foram reconhecidos nessas plantas, o que favorece a permanência das mesmas nas propriedades. O ingá foi a árvore citada com maior frequência e com maior número de usos. O ingá possui nectários extraflorais (NEFs) que podem atrair inimigos naturais, por fornecer alimento alternativo, e protegê-lo contra a herbivoria. Pouco se sabe sobre o efeito dos NEFs na proteção de plantas adjacentes. Dessa forma, os objetivos do segundo capítulo desse trabalho foram: avaliar o possível efeito dos NEFs na diminuição da herbivoria no café pelas pragas-chave bicho-mineiro do café, Leucoptera coffeella (Guérin-Mèneville), e broca-do-café, Hypothenemus hampei (Ferrari), bem como identificar os principais grupos de insetos envolvidos nesse processo; e avaliar o possível efeito desses NEFs na eficiência do parasitismo sobre o bicho-mineiro do café. Esse estudo foi realizado em cinco SAFs no município de Araponga, MG. Em cada SAF foram amostradas cinco árvores de ingá. As coletas foram realizadas em 30 folhas em cada árvore de seis às 18 horas, a cada duas horas. Os artrópodes foram coletados por sucção, identificados e discriminados por grupos funcionais: predadores, formigas, parasitoides e herbívoros. Para a avaliação dos danos foram calculadas as frequências de folhas minadas e de frutos brocados. Para a coleta de inimigos naturais e a estimativa de parasitismo nas folhas minadas foram coletadas folhas com minas, que foram individualizadas até que emergissem os adultos de L. coffeella ou os parasitoides. Todas as coletas foram realizadas em transectos de 10 metros partindo de cada árvore de ingá amostrada, a fim de se avaliar o efeito da distância do ingá nessas variáveis. Nos SAFs amostrados foram coletados 747 visitantes nos NEFs dos ingás, distribuídos em 165 morfoespécies. Dentre esses foram identificados inimigos naturais das pragas do cafeeiro. A abundância dos diferentes grupos de insetos variou ao longo das horas do dia, sendo formigas e outros predadores mais abundantes ao meio dia e os parasitoides no fim da tarde. A abundância de parasitoides nos NEFs foi positivamente influenciada pela abundancia de formigas. A frequência de frutos brocados diminuiu somente com a riqueza de parasitoides e abundância de predadores nos ingás. A riqueza e abundância dos inimigos naturais visistantes nos NEFs dos ingás não influenciaram a frequência de folhas minadas. Foram identificadas sete espécies de parasitoides de L. coffeella nas folhas de café minadas amostradas nos SAFs. A frequência de parasitismo nas folhas minadas aumentou com a abundância de predadores e formigas nos ingás e não respondeu as demais riquezas e abundâncias. A distância entre as árvores de ingá e as plantas de café não influenciou nos danos causados pelas pragas ou no parasitismo do bicho-mineiro. Os resultados obtidos indicam que interações multitróficas são influenciadas pelos NEFs dos ingás e influenciam na herbivoria do café. O ingá atrai e oferece alimento alternativo para potenciais inimigos naturais das pragas do café, diminuindo o dano causado pela broca-do-café e aumentando o parasitismo no bicho-mineiro do café. Assim, a utilização do ingá em agroecossistemas cafeeiros pode constituir uma estratégia para o controle biológico conservativo.
Extrafloral nectary-bearing trees enhance pest control and increase fruit weight in associated coffee plants
(Universidade Federal de Viçosa, 2014-08-29) Rezende, Maíra Queiroz; Venzon, Madelaine
Foi avaliado o efeito da presença de uma árvore que possui nectários extraflorais (Inga sp., Fabaceae) no controle do bicho-mineiro do cafeeiro (Leucoptera coffeella) e broca- do-café (Hypothenemus hampei) em cafeeiros sob sistemas agroflorestais. A disponibilidade de néctar em árvores de Ingá aumentou o parasitismo do bicho-mineiro e diminuiu os danos em plantas de café. Para elucidar os mecanismos envolvidos no controle das pragas do café em sistemas agroflorestais foi avaliado o efeito do néctar, como uma fonte de alimento, no fitness de inimigos naturais das pragas do café. Em laboratório, foi avaliado o efeito de um alimento rico em açúcar, semelhante ao néctar, na biologia de um tripes predador que foi encontrado dentro de frutos brocados de café e se alimentando nos nectários dos Ingás nos sistemas agroflorestais. Além disso, foi avaliado o efeito da predação do tripes na população de brocas no interior de frutos brocados. A sobrevivência do tripes aumentou com a fonte de alimento rica em açúcar. No entanto, o tempo de desenvolvimento das larvas aumentou e eles não atingiram a idade adulta, a não ser quando foram alimentados com a broca-do-café. A predação do tripes não foi suficiente para diminuir a população de brocas-do-café no interior dos frutos. O efeito do néctar extrafloral do Ingá na sobrevivência de inimigos naturais do bicho-mineiro também foi avaliado. A sobrevivência de quatro espécies de parasitoides e de uma espécie de crisopídio aumentou quando se alimentaram de néctar extrafloral. Por fim, foi realizado um experimento em campo para comparar a produção do café, os danos no cafeeiro e o parasitismo e a predação das pragas entre café em monocultivo e café consorciado com árvores de Ingá. Para avaliar o efeito da proximidade das árvores na proteção do café, a produção e o controle de pragas foram avaliados ao longo de transectos de 50 m se estendendo a partir das árvores Ingá. O peso dos frutos do café aumentou quando o café foi consorciado com árvores Ingá. Os danos causados pelo bicho-mineiro e pela broca-do-café também foram menores no café consorciado e aumentou com a distância das árvores. O parasitismo e predação das pragas do café não respondeu significativamente à presença das árvores, mas mostrou a tendência esperada. Portanto, árvores de Ingá com nectários extraflorais aumentam o controle natural de pragas e a produção em cultivos cafeeiros.
Interações ecológicas do tripes predador Trybomia sp. (Thysanoptera: Phaeothripidae) com Hypothenemus hampei (Ferrari, 1987)(Coleoptera: Scolytidae) em sistemas agroflorestais
(Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-27) Coffler, Thais; Venzon, Madelaine; Lima, Élison Fabrício Bezerra
A broca-do-café, Hypothenemus hampei, é a praga mais importante do café no mundo, causando perdas significativas e afetando muitos produtores de café. Além disso, o hábito críptico da broca torna essa praga extremamente difícil de ser controlada. Tripes do gênero Trybomia foram observados se alimentando de estádios imaturos da broca-do-café, em laboratório e em frutos de café broqueados no campo na Zona da Mata, Minas Gerais, Brasil. No entanto, pouco se conhece sobre as interações ecológicas desse tripes com a broca-do-café e sua associação com diferentes plantas presentes em sistemas agroflorestais (SAFs) de café. Visando compreender as interações do tripes Trybomia sp. em sistemas agroflorestais de café com a broca-do-café, o objetivo deste trabalho é verificar a eficiência do tripes na redução dos ataques causados nos frutos de café por H. hampei, bem como a presença e a sobrevivência de Trybomia sp. em diferentes hospedeiros. No capítulo 1, foi avaliada a capacidade do tripes em predar e reduzir os ataques causados pela broca-do-café em frutos do cafeeiro. No capítulo 2, foram amostradas diferentes plantas presentes em SAFs de café, para observar a presença de Trybomia sp. Também foi avaliada a interação do tripes com algumas das plantas presentes em SAFs e sua relação com os nectários extraflorais do ingá, Inga edulis. A infestação pela broca foi maior na ausência do tripes, portanto, possivelmente, a presença do tripes interfere na infestação da broca nos frutos. No entanto, os tripes não foram eficientes em predar adultos da broca-do-café. Das 22 plantas amostradas nos SAFs, em apenas cinco foram encontrados indivíduos de Trybomia sp. Foi encontrada diferença significativa na sobrevivência do tripes em folhas de café (Coffea arábica), capoeira-branca (Solanum granulosoleprosum), canela-pororoca (Tapirira guianensis), ingá (Inga edulis) e quaresmeira (Tibouchina granulosa). No entanto, nenhum tripes atingiu a fase adulta se alimentando somente dos diferentes hospedeiros. Para o experimento de sobrevivência em nectários de ingá, houve diferença significativa entre os tratamentos folíolo e NEFs. Os tripes Trybomia sp. sobreviveram mais tempo quando expostos ao nectários extraflorais quando comparados ao folíolo de ingá. Com isso, possivelmente os tripes podem se beneficiar das folhas na escassez de outras fontes de alimentos, como as presas. Plantas com nectários extraflorais como o ingá também podem contribuir para a manutenção da população de Trybomia sp., contribuindo para o controle biológico de H. hampei. Palavras-chave: Broca-do-café. Inimigo natural. Café arábica. Inga edulis.
Intercropped plants as a reservoir of predatory mites in coffee crop with a description of a new species
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-08-27) Ferla, Júlia Jantsch; Pallini Filho, Angelo; Perez, André Lage; Araújo, Gustavo Júnior de; Venzon, Madelaine; Ferla, Noeli Juarez
This is the case of coffee crops in Brazil, which are of great importance to the country's economy. Currently, Brazil is the world main coffee exporter and the conventional system production consists in a monoculture with low plant diversification that uses chemical inputs to control pests. This system not only affects the target pest species, different arthropods and pathogens but also many other beneficial species that can play important roles in maintaining the ecosystem due to the services they provide, such as pollination and biological control. Hence, the conservation biological control can be an alternative to pesticides while controlling insect and mite pests in agroecosystems. The use of conservation biological control practices could be done with a variety of integrated strategies using ecological services from the local biodiversity. One strategy is using plants that provide shelter and alternative food to predatory mites, such as nectar and pollen, increasing biodiversity in agroecosystems in order to reach a sustainable control of pests. | studied the mite community from a taxonomic perspective in a coffee system intercropped interspersed on a side strip with plants that provided nectar and pollen for the arthropod community. My aim was to evaluate if the communities of predators and phytophagous mites present on coffee crops changed if their distance from the selected Intercropped Plants Species (IPS) increased. | also investigated the composition of predatory and phytophagous mite species on the IPS and assessed the role of these plants as a conservative biological control strategy. Finally, | described a new Tydeidae species sampled on coffee and Inga plants. The study was carried out at the EPAMIG Experimental Farm, in Patrocínio county, Minas Gerais state. To do so, the mites were recorded on IPS and in different distances on coffee transects of 16 m (4, 8, 12 and 16 meters) extending from IPS. Morphological identification of the new tydeid species was made with a microscope with phase contrast and dichotomous key and drawings were made using Adobe lllustrator® program. | show that the IPS do not modify the community of predators and phytophagous mites in coffee along the distance, but they harbor herbivorous mites that are not pests on coffee. Those mites can be an alternative prey to increase the population of predators on these plants, assisting in the biological control of mite pests in the coffee crops. Keywords: Conservative biological control. Agroecosystem diversification. Ecosystem service. Tydeidae. Taxonomy.
Intercropped plants as a reservoir of predatory mites in coffee crop with a description of a new species
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-08-27) Ferla, Júlia Jantsch; Pallini Filho, Angelo; Ferla, Noeli Juarez; Venzon, Madelaine; Araújo, Gustavo Júnior de; Lage Perez, André
This is the case of coffee crops in Brazil, which are of great importance to the country's economy. Currently, Brazil is the world main coffee exporter and the conventional system production consists in a monoculture with low plant diversification that uses chemical inputs to control pests. This system not only affects the target pest species, different arthropods and pathogens but also many other beneficial species that can play important roles in maintaining the ecosystem due to the services they provide, such as pollination and biological control. Hence, the conservation biological control can be an alternative to pesticides while controlling insect and mite pests in agroecosystems. The use of conservation biological control practices could be done with a variety of integrated strategies using ecological services from the local biodiversity. One strategy is using plants that provide shelter and alternative food to predatory mites, such as nectar and pollen, increasing biodiversity in agroecosystems in order to reach a sustainable control of pests. | studied the mite community from a taxonomic perspective in a coffee system intercropped interspersed on a side strip with plants that provided nectar and pollen for the arthropod community. My aim was to evaluate if the communities of predators and phytophagous mites present on coffee crops changed if their distance from the selected Intercropped Plants Species (IPS) increased. | also investigated the composition of predatory and phytophagous mite species on the IPS and assessed the role of these plants as a conservative biological control strategy. Finally, | described a new Tydeidae species sampled on coffee and Inga plants. The study was carried out at the EPAMIG Experimental Farm, in Patrocínio county, Minas Gerais state. To do so, the mites were recorded on IPS and in different distances on coffee transects of 16 m (4, 8, 12 and 16 meters) extending from IPS. Morphological identification of the new tydeid species was made with a microscope with phase contrast and dichotomous key and drawings were made using Adobe lllustrator® program. | show that the IPS do not modify the community of predators and phytophagous mites in coffee along the distance, but they harbor herbivorous mites that are not pests on coffee. Those mites can be an alternative prey to increase the population of predators on these plants, assisting in the biological control of mite pests in the coffee crops. Keywords: Conservative biological control. Agroecosystem diversification. Ecosystem service. Tydeidae. Taxonomy.
Intercropping coffee with Varronia curassavica Jacq. affects arthropod biodiversity
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-07-28) Marques, Daniel Maciel; Venzon, Madelaine; Fonseca, Maira Christina Marques; Martins, Elem Fialho; Bernardes, Rodrigo Cupertino; Vilela, Emerson Ferreira
Coffee is one of the most important commodities in Brazil, and the country is the largest producer of coffee berries in the world. The changes in the global perception of the importance of agricultural landscapes, climate change, contamination by pesticides and loss of biodiversity haves led to improve the research and the practices on more sustainable agroecosystem and food production. In this sense, companion crop plants can be powerful allies to promote sustainable agroecossystems, reducing the effects of climate changes and loss of biodiversity, as well as improving the natural pest control by offering plant resources needed by natural enemies, resulting in less crop damage by pests. The objective of this study was to evaluate the potential of Varronia curassavica as companion crop to improve pest control of coffee leafminer (CLM) and coffee berry borer (CBB) and to increase the biodiversity, especially parasitoids and predators, as well as studying its protection to coffee plants. The first experiment was carried out in a coffee farm in Paula Cândido, in the Atlantic Forest biome, and the second in Patrocínio, in the Cerrado biome, both in the state of Minas Gerais, Brazil. At Paula Cândido, we sampled coffee plants for CLM and CBB from January and May of 2023. Biodiversity was also evaluated by sampling arthropods on coffee trees using entomological net and by tray beating. The effect of distance on the protection of coffee plants against CLM provided by V. curassavica was evaluate on transects in a farm where V. currassavica was associated to coffee in Patrocinio. No differences in infestation levels in diversified and conventional plots were observed in Paula Cândido, which was low probably due to chemical inputs and the rainy season. The total number of natural enemies sampled was not significant different in both plots, but diversified plots showed significant higher abundance of predators of Geocoridae and Linyphiidae families and parasitoids of Tachinidae and Chalcididae families. The mean infestation rate of Leucoptera coffeella on the diversified system in Cerrado was low and no differences were observed on the infestation levels across the transect. These results show that Varronia curassavica can be a suitable plant to be used in agroecossystems
Mortalidade e reprodução do ácaro vermelho do cafeeiro em folhas de café tratadas com óleo de Nim
(2003) Venzon, Madelaine; Rosado, Maria da Consolação; Mourão, Sheila Abreu; Ciociola, Américo Iório; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
A Azadirachta indica, conhecida como "nim", é uma das espécies de planta que mais tem sido pesquisada para o controle de pragas. A azadiractina, encontrada principalmente nas sementes, e em menor quantidade na casca e nas folhas do nim, é o principal composto responsável pelos efeitos tóxicos aos insetos. Formulações a base de nim são indicadas também para o controle de ácaros em geral. No entanto, ainda não se conhece o efeito específico do nim sobre o ácaro vermelho do cafeeiro, Oligonychus ilicis (McGregor) (Acari: Tetranychidae), uma das principais espécies de ácaros que frequentemente causam prejuízos ao cafeeiro, especialmente em períodos de estiagem prolongada. Para verificar o efeito de aplicações do óleo de nim sobre a mortalidade e a reprodução de O. ilicis, foi conduzido um experimento em laboratório onde foram oferecidas às fêmeas do ácaro folhas de café tratadas com óleo de nim (NeemAzal TM -T/S) em diferentes concentrações (0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,0o%), com Ethion (0,40%) e com água (controle). A mortalidade dos ácaros, o número de ovos depositados por fêmea e a percentagem de emergência de larvas foram avaliados diariamente durante cinco dias. A mortalidade das fêmeas foi semelhante nas folhas tratadas com óleo de nim e com Ethion até o terceiro dia da aplicação; entretanto essas taxas de mortalidade foram significativamente maiores que as das fêmeas no controle. Após o quarto dia da aplicação, a mortalidade foi superior a 90% nas folhas tratadas com óleo de nim e com Ethion, enquanto que no controle a mortalidade atingiu o máximo de 6,3%, após seis dias. A taxa diária de oviposição de O. ilicis foi semelhante entre os tratamentos com óleo de nim a 0,25%, 0,50% e 0,75%, os quais tiveram a taxa de oviposição significativamente menor que as das fêmeas no controle. Fêmeas em folhas tratadas com óleo de nim a 1,0% e com Ethion não ovipositaram. Não houve diferença entre a percentagem de emergência de larvas dos ovos depositados em folhas tratadas com óleo de nim a 0,25%, 0,50% e 0,75%, no entanto, estas percentagens foram significativamente menores daquelas em folhas tratadas com água. Os resultados indicam que óleo de nim a 1,0% pode ser usado para o controle do ácaro vermelho do cafeeiro, pois além da alta taxa de mortalidade de fêmeas nessa concentração, não houve deposição de ovos pelas fêmeas sobreviventes. No entanto, ainda são necessários estudos em campo para verificar a dinâmica populacional de O. ilicis em plantas tratadas com o óleo de nim.
Plants for fitness enhancement of a coffee leaf miner parasitoid
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-12-06) Calderón Arroyo, Carolina; Venzon, Madelaine; Pallini, Angelo; Togni, Pedro Henrique
Conservative biological control aims to enhance the pest control through the conservation of natural enemies in the field, one of the strategies used is to introduce or manage plants that provide food for natural enemies. The effect of feeding resources on the fitness of a coffee leaf miner parasitoid Proacrias coffeae was assessed. To evaluate the effect of nectar on P. coffeae survival we used three flowering plants: Bidens pilosa, Galinsoga parviflora and Varronia curassavica; and we also tested the extrafloral nectar of a leguminous shrub Senna cernua. The parasitoids increase their survival when feeding on the floral nectar of V. curassavica and on the extrafloral nectar of S. cernua. No significant differences were found in their survival when feeding on B. pilosa and G. parviflora floral nectar. After promising results with the extrafloral nectar of S. cernua in the parasitoids survival, we evaluated its effect on the egg load of P. coffeae. The parasitoids increased their egg load when exposed to the extrafloral nectar and with increasing age. Our results show the potential of V. curassavica and S. cernua for providing nutritional resources to the parasitoid P. coffeae and therefore enhance their fitness by an increment of their survival when they were confine with the resource. In terms of conservative biological control, that means that introducing in the coffee agroecosystem feeding resources for P. coffeae can increase their success as biocontrol agents, not just by enhancing their survival but also their reproductive potential. Keywords: Conservative biological control. Proacrias coffeae. Nectar. Plant provided food.
Potential of Metarhizium from soils and rhizosphere of diversified coffee systems in insect suppression and its indirect effect on a coffee pest through endophytic association
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-10-18) Franzin, Mayara Loss; Venzon, Madelaine; Elliot, Simon Luke; Fadini, Marcos Antonio Matiello; Moreira, Camila Costa
Diversified crop systems enhance ecosystem services, such as pest biological control, via attraction and maintenance of entomophagous, and improve soil chemical and biological characteristics. Soil entomopathogenic fungi, such as Metarhizium spp., are also benefit in diversified systems, because these systems reduce direct soil irradiation and increase soil humid. The fungi of this genera are important microbial control agents of insect pests, which made them an important tool to pest management. Besides, this genus is also considered as endophytic, colonizing roots of plants, increasing plant growth and promoting protection against pests. Here, we designed a strategic diversified coffee system in the Cerrado of Minas Gerais, by the associating coffee with plants that attract natural enemies, and investigated the effects of such diversification in the Metarhizium conservation in soil. Coffee was associated with trees of Inga edulis (Fabaceae) and Senna macranthera (Fabaceae) and perennial bushes of Varronia curassavica (Cordiaceae). Non-crop plants were maintained between coffee rows, except before the coffee harvesting, as they can provide food resources for predators and parasitoids. As control, we designed plots with conventional coffee monoculture, with the standard conventional use of pesticides. In Chapter 1, we evaluated Metarhizium activity and density, soil chemical characteristics and enzymatic activity from diversified and conventional soil of coffee systems over time. We estimated the coffee yield in both coffee systems by measuring the volume of coffee fruits per plant and the weight of 100 fruits. The activity and density of Metarhizium spp. was assessed using the bait survival technique with Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae) larvae as bait, and plating soil suspensions on to solid selective media for counts of colony-forming units (CFU), respectively. Twelve months after experiment starts, bait insects died two times faster due to Metarhizium spp. in the diversified than in the conventional coffee systems, while the density of Metarhizium spp. was also higher in the diversified. Beta-glycosidase activity was greater in the diversified coffee system, indicating more organic matter decomposition and carbon cycle in this coffee system. Furthermore, there was no difference of volume of fruit between coffee systems, however, the weight of 100 fruits was higher in diversified system in 2021. In Chapter 2, we investigatedMetarhizium spp. rhizosphere association with plant roots from diversified and conventional coffee system. We used the same protocols of Chapter 1 to evaluated Metarhizium activity and density. Both were higher in soil and roots samples from diversified than conventional system. We isolated Metarhizium spp. from I. edulis, V. Curassavica, S. macranthera, Gnaphalium spicatum, Conyza bonariensis, Solanum Americanum, Ageratum conyzoides, Bidens pilosa, Sida cordifolia and coffee plants of diversified coffee system. In Chapter 3, we investigate whether Metarhizium robertsii and Metarhizium brunneum, isolated from coffee roots from diversified coffee system in Cerrado, improve coffee seedlings growth and indirectly protect them against the coffee leaf miner (CLM) Leucoptera coffeella (Lepidoptera: Lyonetiidae). We recovered Metarhizium spp. from most of coffee seedling roots, indicating that these fungi can colonize coffee roots by soil drench. We found that M. robertsii increased the leaf area of coffee seedlings. Besides, the plants inoculated with Metarhizium isolates had lower percentage of mined leaf area and the development time of CLM was higher in these plants. Therefore, in this thesis we showed that strategic plant diversification in coffee crops increases density and activity of Metarhizium, soil enzymatic activity and coffee yield over time. Besides, M. brunneum and M. robertsii have potential to use as inoculates of coffee seedlings, because the plants inoculated with them isolates showed lower CLM damage. Therefore, strategic plant diversification in coffee systems can be an alternative to monocultures, improving soil quality and coffee yield.
Repelência de caldas fitoprotetoras e biofertilizante na oviposição do bicho-mineiro do cafeeiro
(2003) Amaral, Dany Silvio Souza Leite; Venzon, Madelaine; Rosado, Maria da Consolação; Mourão, Sheila Abreu; Alvarenga, Antônio de Pádua; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Na cafeicultura, principalmente em sistemas orgânicos, as caldas fitoprotetoras e os biofertilizantes têm sido utilizados pelos produtores para a nutrição complementar das plantas. Além disso, estes produtos vêm sendo difundidos como eficientes para o controle do bicho-mineiro do cafeeiro, Leucoptera coffeella (Guér-Mènev.) (Lepidoptera: Lyonetiidae). No entanto, existem poucas informações técnicas sobre o efeito de tais produtos alternativos sobre a população deste herbívoro. É possivel que o efeito inseticida desses produtos esteja relacionado com a repelência ao bicho-mineiro de plantas tratadas, o que levaria a redução dos níveis de infestação da praga. Para verificar se estes produtos têm efeito repelente sobre o bicho-mineiro, foram conduzidos testes de chance de escolha em gaiolas (0,25 m 2 ) na casa de vegetação. Foram utilizadas plantas de café, cultivar Mundo Novo, com 6 meses de idade e 10 pares de folhas. Os tratamentos consistiram de plantas tratadas com calda Viçosa, com calda sulfocálcica, com biofertilizante supermagro e com água (controle). Em cada gaiola, um grupo de três plantas tratadas e três plantas controle, posicionadas equidistantes, foram oferecidas a 50 adultos do bicho-mineiro. Estes adultos foram deixados nas gaiolas para oviposição por um período de 24 horas. Cada um dos tratamentos foi composto de quatro repetições, sendo que cada repetição foi formada por uma gaiola com seis plantas. Em cada repetição realizou-se a alternância de posição das plantas tratadas e do controle para se evitar o efeito de posição das plantas na oviposição dos insetos. Avaliou-se o número de ovos depositados nas plantas tratadas e no controle. Verificou-se diferença significativa ( p < 0,05) entre a porcentagem de ovos depositados em plantas tratadas com os produtos alternativos e com água. Em plantas tratadas com a calda Viçosa a percentagem de oviposição foi de 23,3 %, sendo que o controle apresentou 76,8% dos ovos; a percentagem de ovos nas plantas tratadas com supermagro foi de 17,4 % enquanto que no controle foi de 81,6%; com a calda sulfocálcica houve 3,9% de oviposição enquanto obteve-se 96,1% no controle. Os resultados indicam a possibilidade da utilização da calda Viçosa, calda sulfocálcica e do biofertilizante supermagro para a redução populacional do bicho-mineiro. No entanto, são ainda necessários estudos para verificar os outros possíveis modos de ação desses produtos no controle de pragas e o efeito desses sobre os inimigos naturais.
Role of green lacewings and ants on coffee berry borer predation
(Universidade Federal de Viçosa, 2021-07-30) Botti, Jéssica Mayara Coffler; Venzon, Madelaine; Araújo, Gustavo Júnior de; Siqueira, Maria Augusta Lima
The coffee berry borer (CBB) Hypothenemus hampei is the most severe pest of the coffee crop in the world. Larvae open galleries inside the endosperm of coffee fruits, causing significant losses in yield and fruits quality. In addition, control of this pest is hampered due to its cryptic habit of living inside the fruits. The reduction the sources of shelter and alternative food for predatory insects that carry out the biological control of CBB is due to the simplification of the landscape associated with conventional coffee crops. Therefore, it is necessary to use measures that aim to decrease these problems caused by the implantation of conventional crops, in order to increase and maintain the CBB natural enemies in these areas. Among these measures, landscape diversification, through strategic diversification with plants that can provide food resources and shelter to natural enemies. In this work, a strategic diversification in coffee crops was implemented, without the use of pesticides, associated with Inga edulis, Varronia currasavica, Senna macranthera and non-crop plants, recognized for favoring the biological control of CBB through the maintenance of predatory ants in the area. During field evaluations, an adult of the Chrysopidae family was found that emerged from a coffee bored berries collected in the diversified coffee crop area. In Chapter I, I confirmed the hypothesis that naked larvae the of Chrysoperla externa are able to enter the galleries and remove CBB eggs and larvae from inside the fruits, proving to be efficient in pest control. In Chapter II, I tested whether the behavior of transporting debris on the back reduces the access to the CBB galleries by trash-carry larvae of Ceraeochrysa cubana in relation to C. externa. The results showed that the first instar larvae of the two species (C. externa and C. cubana) are able to enter the CBB galleries and survive longer in the presence of coffee bored berries than in the presence of healthy berries and without food. However, C. cubana was less efficient in entering the galleries, showing that the trash can limit the predation of CBB inside the fruit. Third instar larvae of C. externa preyed on CBB adults and reduced the capacity of CBB to infest the fruits by 10%, which shows that C. externa can be more efficient in controlling the CBB due to its ease of accessing the galleries. In the Chapter III I evaluated the richness and abundance of predatory ants of CBB, the rate of infestation of CBB and the coffee yield in the diversified system implemented, comparing it to the conventional coffee system. The results showed that strategic diversification increased predator ant richness and abundance, decreased CBB infestation and did not affect coffee yield. Therefore, strategic diversification with I. edulis, V. currasavica, S. macranthera and non-crop plants increases the natural control of CBB by predatory ants and green lacewings, in addition to not reducing coffee yield
Seasonal variation, spatial distribution and decision–making system to control of the Leucoptera coffeella in coffee arabica fields
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-03-28) Walerius, Adriana Helena; Pallini, Angelo; Venzon, Madelaine; Picanço, Marcelo Coutinho
Coffee is the world's second-largest commodity and represented a global market of US$ 102.02 billion dollars in 2020. The Neotropical region is the main coffee producer globally, accounting for more than 56% of the world's production of Arabica coffee. In this region, the coffee leaf miner Leucoptera coffeella is one of key coffee pests. This pest can decrease productivity by around 50 to 87% at high densities. Several factors can influence the L. coffeella population dynamics in the field. Therefore, prior knowledge of the areas and seasons of higher incidence of L. coffeella is essential to field management. The objective of this study was to evaluate the seasonality of the L. coffeella population and the factors that regulate its dynamics in coffee crops located in the Atlantic Forest and the Cerrado biomes. We aim to determine the spatial distribution of Leucoptera coffeella in coffee crops in the Cerrado through geostatistical analyses and propose a decision-making control system based on management zones. L. coffeella densities were higher in the Cerrado area compared to the Atlantic Forest. In the Cerrado, air temperature and potential evapotranspiration were higher, while rainfall was lower. These data are correlated with the high densities of L. coffeella in the fields. The highest population densities were observed between July and October, when the coffee plants were in the fruiting and flowering phases. The minimum, optimum and maximum temperatures for the development of the pest were 16.59, 26.81, and 34.8°C, respectively. Therefore, the climatic elements in each biome influenced the spatio-temporal dynamics of L. coffeella. Geostatistical analysis showed an aggregated distribution of L. coffeella in the Cerrado field. Colonization generally started at the edges of the crop, except in the last year of evaluation. Pest outbreaks appeared at different pivots and different locations within the pivots. Due to isotropy, sampling must be done equidistantly, as the pest is evenly distributed in all directions. The programs that use sampling and level of control (30% of active mined leaves) in decision making were the most efficient and assertive in controlling L. coffeella. Management zones reduce insecticide use by 70% compared to conventional controlover the whole area. The information provided in this study is essential for designing and implementing efficient control strategies, thus reducing production costs and the harmful effects of pesticide use. Keywords: Coffea arabica. Coffe Leaf miner. Population Fluctuation. Climatic Elements. Geostatistics. Integrated Pest Management. Precision Agriculture.
Toxicity of organic farming‐compatible products to the coffee leaf miner
(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, 2013-03) Venzon, Madelaine; Krüger, Rodrigo Ferreira; Soto, Alberto; Tuelher, Edmar de Souza; Bonomo, Italo Santos; Fadini, Marcos Antonio Matiello; Fonseca, Maira Christina Marques
The objective of this work was to evaluate the toxicity of organic farming‐compatible products to the coffee leaf miner Leucoptera coffeella. Lime sulphur, enriched Bordeaux mixture (Viça Café Plus), and the “supermagro” biofertilizer were first tested in laboratory. The most promising product was tested afterwards under field conditions. In laboratory, different concentrations of each product were applied on L. coffeella eggs and on infested coffee‐mined leaves. Only lime sulphur had ovicidal effects at an acceptable concentration (1.6%) for field applications, but no significant effect on larvae mortality was found. Enriched Bordeaux mixture and the “supermagro” biofertilizer had no effect on L. coffeella eggs and larvae. In the field trial, biweekly or monthly sprayings of lime sulphur at different concentrations caused population decrease after 30 days; however, this effect was not significant after 60 or 90 days.
Varronia curassavica Jacq. (Boraginaceae) as an agroecological tool for coffee pest management
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-04) Andrade, Fernanda Pereira; Venzon, Madelaine; Fonseca, Maira Christina Marques; Pallini Filho, Angelo
Coffee (Coffea sp.) is a crop of great relevance in agriculture. However, its productivity can be severely affected by the attack of pests, such as Leucoptera coffeella and Hypothenemus hampei. The coffee leaf miner, L. coffeella, is a key coffee pest in the Neotropics. The larvae feed on the parenchyma of coffee leaves decreasing the photosynthesis capacity and leading to significant losses in yield. The coffee berry borer, H. hampei, is the most damaging insect pest of coffee worldwide. This pest lives inside the coffee berry consuming the seeds thus reducing the quantity and quality of the coffee grains. The most common method of control to both pests is the use of synthetic pesticides, which have a low effectiveness due to the selection of resistant populations. Additionally, the excessive use of these products could have a severe impact in the environment and non-target individuals. An alternative for the management of these pests could be the use of specific plants and their secondary metabolites, such as the essential oils. Varronia curassavica is a medicinal species that produces an essential oil with a range of biological activities besides attracting natural enemies, such as the Chrysopidae. The specie Chrysoperla externa is an important biological control agent of a variety of pests, including L. coffeella and H. hampei. In this study, I investigate whether V. curassavica can be used in the management of L. coffeella and H. hampei and benefit their natural enemy C. externa. I performed a greenhouse experiment to evaluate if the association of V. curassavica plants with coffee plants would affect the oviposition of L. coffeella and its predator C. externa (Chapter I). The association of the V. curassavica plants with coffee plants didn’t affect L. coffeella oviposition, however, it increased the C. externa oviposition. I also investigate the effects of the V. curassavica essential oil in the oviposition and the development of eggs and mines of L. coffeella (Chapter II). The V. curassavica essential oil inhibited the oviposition of L. coffeella but did not affect the development of its eggs and mines. I evaluated the lethal and sublethal effects of V. curassavica essential oil on H. hampei, assessing the mortality rates, the mobility of H. hampei, and the repellence of the essential oil to this pest (Chapter III). The essential oil of V. curassavica is toxic to H. hampei and affects its mobility, but it wasn’t repellent to the pest in the concentration tested. This study demonstrates that V. curassavica plant and its essential oil could be a safer alternative in the management of the key coffee pests. Keywords: Coffea sp. Leucoptera coffeella. Hypothenemus hampei. Chrysoperla externa.