Dissertação/Tese NOTES ON BIOLOGY, ALTERNATIVE HOSTS, AND CONTROL OF Bedellia somnulentella (Lepidoptera: Bedelliidae) AND Cylas formicarius (Coleoptera: Brentidae) - PPGPV

A batata doce é considerada uma das culturas mais importantes para a segurança alimentar do mundo. O consumo de batata-doce e a demanda por seus produtos aumentaram significativamente nas últimas duas décadas, devido aos seus benefícios à saúde, nutrição e o desenvolvimento econômico em áreas rurais. A batata doce passa por estresse biótico com o ataque de pragas que são os principais limitantes do rendimento, provocando degradação da qualidade. Pragas que se alimentam de raízes têm implicações comerciais em todo o mundo como no caso de Cylas formicarius (Fabricius, 1798) (Coleoptera: Brentidae), pragas da parte aerea causam danos diretos e indiretos na producao e entre elas esta Bedellia somnulentella (Zeller, 1847) (Lepidoptera:Bedelliidae). O objetivo do trabalho é revisar a importancia da batata doce no Brasil e Estados Unidos e avaliar parâmetros biológicos de B. somnulentella em Convolvulacea selvagens e comerciais visando implementar procedimentos de controle integrado eficientes e ecológicos e analisar quais óleos essenciais são eficientes para o controle de C. formicarius em batatas armazenadas. Partes vegetativas e reprodutivas de plantas do gênero Ipomoea foram coletadas durante 2021 e a biologia, história de vida e tabela de vida de B. somnulentella estudada com vinte casais de adultos desse inseto, por planta hospedeira, em sala climatizada. A eclosão, fase larval, pré-pupa, pupa e adultos foram observados e registrados diariamente. Como controle, água (Controle 1) e acetona (Controle 2) foram aplicadas. O período de desenvolvimento, viabilidade dos ovos por massa de ovos e dos estágios de lagarta, pré-pupa, pupa e adultos de B. somnulentella em I. batatas, I. hederifolia, I. indica e I. purpurea foram, respectivamente, de 32,00 ± 3.64 dias, 68.75 ± 30.93, 57.20 ± 34.69, 57.20 ± 34.69, 56.80 ± 34.96 e 56.80 ± 34.96; 33 ± 4.28 dias, 46,00 ± 29.23, 36,00 ± 29.13, 36,00 ± 29.13, 35,00 ± 28.60, 32.40 ± 27.72; de 36,00 ± 4.81 dias, 35.25 ± 22.04, 17.40 ± 17.12, 17.40 ± 17.12, 16.40 ± 16.93, 14.40 ± 15.75 e de 34.00 ± 5.11 dias, 10.50 ± 4.80, 4.80 ± 3.27, 4.80 ± 3.27, 3.60 ± 3.04, 2.40 ± 2.30. A sobrevivência de B. somnulentella foi maior em I. batatas e I. hederifolia que em I. indica e I. purpurea, principalmente, na fases larval e adulta. A coloração de lagartas de B. somnulentella diferiu entre aquelas alimentadas em plantas de I. indica e I. purpurea. Os resultados obtidos contribuem com informações sobre infestação em hospedeiros alternativos silvestres, dispersão, distribuição e aspectos biológicos de B. somnulentella. Ipomoea batatas e Ipomoea hederifolia permitem um crescimento populacional mais rápido de B. somnulentella, maior taxa de reprodução e menor tempo de duplicação, sugerindo maior sucesso reprodutivo. Ipomoea indica e I. purpurea apresentam crescimento mais lento e maior tempo para duplicação da população, o que pode indicar menor adaptabilidade ou reprodução menos eficiente. Ipomoea batatas se destaca por permitir maior sobrevivência e fecundidade ajustada de B. somnulentella, enquanto I. purpurea e I. indica apresentam maior vulnerabilidade à mortalidade precoce, o que impacta no sucesso reprodutivo do inseto. A redução da alimentação de C. formicarius foi observada em todos os tratamentos com óleos essenciais (OEs) com efeito repelente e/ou dissuasor alimentar e com maior número de perfurações por fêmea do que por macho. Os OEs usados neste bioensaio foram óleo essencial de Eucalipto (Eucalyptus globulus), óleo essencial de Alho (Allium sativum), óleo de Calendula (Calendula officinalis), óleo de Mostarda (Sinapis alba), óleo essencial de Pimenta (Mentha piperita), Alecrim (Rosmarinus officinalis) e (Thymus Gobicus). Os OEs foram dissolvidos em acetona em três concentrações diferentes (1%, 5% e 10%). A primeira concentração tinha aproximadamente 250 μL dissolvidos em 25 mL de acetona pura (1%), a segunda tinha 1250 μL (5%) e a terceira tinha 2500 μL dissolvidos em acetona (10%). A mortalidade de larvas, segundo e terceiro ínstares e pupas variou entre os diferentes extratos vegetais e suas concentrações, sendo os OEs de hortelã-pimenta os mais eficientes independentemente das concentrações, e os OEs de alecrim, tomilho e eucalipto apresentando maior eficiência nas concentrações de 10%. Em relação à inibição da postura de ovos de C. formicarius, com exceção do gálico, todos os OEs apresentaram 100% de inibição. Na avaliação da mortalidade de adultos, observou-se aumento progressivo conforme o aumento da concentração do tratamento para os OEs de eucalipto, alho, calêndula, hortelã-pimenta e tomilho. Os resultados indicam que os óleos essenciais das plantas testadas apresentam potencial bioativo contra o organismo avaliado, com efeitos mais pronunciados em concentrações mais elevadas. Os OEs de hortelã-pimenta, alecrim e tomilho destacam-se como os tratamentos mais eficazes. O estudo das pragas que afetam a batata-doce é essencial para o desenvolvimento de estratégias eficazes de manejo integrado, que combinem métodos biológicos, culturais e químicos para minimizar os prejuízos. Além disso, compreender o ciclo de vida, a taxa de reprodução e os padrões de sobrevivência desses organismos possibilita a implementação de medidas preventivas mais sustentáveis, reduzindo a dependência de agroquímicos e promovendo práticas agrícolas mais ecológicas.

Sweet potato is considered one of the most important crops for food security in the world. Sweet potato consumption and demand for its products have increased significantly in the last two decades, due to its health and nutritional benefits and economic development in rural areas. Sweet potato is subject to biotic stress due to pest attacks that are the main limiting factors for yield, causing degradation of quality. Pests that feed on roots have commercial implications worldwide, such as Cylas formicarius (Fabricius, 1798) (Coleoptera: Brentidae), aerial pests that cause direct and indirect damage to production, including Bedellia somnulentella (Zeller, 1847) (Lepidoptera: Bedelliidae). The objective of this study is to review the importance of sweet potatoes in Brazil and the United States and to evaluate biological parameters of B. somnulentella in wild and commercial Convolvulacea, aiming to implement efficient and ecological integrated control procedures and to analyze which essential oils are efficient for the control of C. formicarius in stored potatoes. Vegetative and reproductive parts of plants of the genus Ipomoea were collected during 2021 and the biology, life history and life table of B. somnulentella were studied with twenty pairs of adults of this insect, per host plant, in an air-conditioned room. The hatching, larval phase, pre-pupae, pupae and adults were observed and recorded daily. As controls, water (Control 1) and acetone (Control 2) were applied. The development period, egg viability per egg mass and caterpillar, pre-pupa, pupa and adult stages of B. somnulentella on I. batata, I. hederifolia, I. indica and I. purpurea were, respectively, 32.00 ± 3.64 days, 68.75 ± 30.93, 57.20 ± 34.69, 57.20 ± 34.69, 56.80 ± 34.96 and 56.80 ± 34.96; 33 ± 4.28 days, 46.00 ± 29.23, 36.00 ± 29.13, 36.00 ± 29.13, 35.00 ± 28.60, 32.40 ± 27.72; of 36.00 ± 4.81 days, 35.25 ± 22.04, 17.40 ± 17.12, 17.40 ± 17.12, 16.40 ± 16.93, 14.40 ± 15.75 and of 34.00 ± 5.11 days, 10.50 ± 4.80, 4.80 ± 3.27, 4.80 ± 3.27, 3.60 ± 3.04, 2.40 ± 2.30. The survival of B. somnulentella was higher in I. batata and I. hederifolia than in I. indica and I. purpurea, mainly in the larval and adult stages. The coloration of B. somnulentella caterpillars differed between those fed on I. indica and I. purpurea plants. The results obtained contribute with information about infestation in alternative wild hosts, dispersion, distribution and biological aspects of B. somnulentella. Ipomoea batatas and Ipomoea hederifolia allow a faster population growth of B. somnulentella, higher reproduction rate and shorter doubling time, suggesting greater reproductive success. Ipomoea indica and I. purpurea present slower growth and longer time for population doubling, which may indicate lower adaptability or less efficient reproduction. Ipomoea batatas stands out for allowing greater survival and adjusted fecundity of B. somnulentella, while I. purpurea and I. indica present greater vulnerability to early mortality, which impacts the reproductive success of the insect. The reduction in feeding of C. formicarius was observed in all treatments with EOs with repellent and/or food deterrent effect and with a greater number of perforations per female than per male. The essential oils (EOs) used in this bioassay were Eucalyptus essential oil (Eucalyptus globulus), Garlic essential oil (Allium sativum), Calendula oil (Calendula officinalis), Mustard oil (Sinapis alba), Pepper essential oil (Mentha piperita), Rosemary (Rosmarinus officinalis) and Thymus gobicus. The EOs were dissolved in acetone at three different concentrations (1%, 5% and 10%). The first concentration had approximately 250 μL dissolved in 25 mL of pure acetone (1%), the second had 1250 μL (5%) and the third had 2500 μL dissolved in acetone (10%). The mortality of larvae, second and third instars and pupae varied among the different plant extracts and their concentrations, with peppermint EOs being the most efficient regardless of concentrations, and rosemary, thyme and eucalyptus EOs showing greater efficiency at concentrations of 10%. Regarding the inhibition of egg laying by C. formicarius, with the exception of gallic, all EOs showed 100% inhibition. In the evaluation of adult mortality, a progressive increase was observed as the treatment concentration increased for eucalyptus, garlic, marigold, peppermint and thyme EOs. The results indicate that the essential oils of the tested plants have bioactive potential against the evaluated organism, with more pronounced effects at higher concentrations. Peppermint, rosemary and thyme EOs stand out as the most effective treatments. Studying the pests that affect sweet potatoes is essential for developing effective integrated management strategies that combine biological, cultural and chemical methods to minimize losses. Furthermore, understanding the life cycle, reproduction rate and survival patterns of these organisms enables the implementation of more sustainable preventive measures, reducing dependence on agrochemicals and promoting more environmentally friendly agricultural practices.