Aplicação de silício em cana-de-açúcar: efeitos sobre o desenvolvimento vegetativo de cana-de-açúcar e sobre o herbívoro Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae)

Abstract

RESUMO - A broca-da-cana, Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), é a principal praga que afeta a cana-de-açúcar, causando tanto danos diretos quanto indiretos à plantação. O manejo dessa praga tem sido realizado por meio de controle químico, controle biológico e o uso de plantas transgênicas. Como uma estratégia adicional às táticas de manejo de D. saccharalis já existentes, a aplicação de silício (Si) tem sido considerada uma alternativa viável para auxiliar o manejo integrado de pragas. O presente trabalho foi dividido em duas etapas, separadas em diferentes capítulos. No capítulo 2, o objetivo foi avaliar o desenvolvimento larval de D. saccharalis e o desenvolvimento vegetativo de duas variedades de cana-de-açúcar fertilizadas com Si. Os principais resultados encontrados foram que o silício aumentou o diâmetro do colmo, altura de plantas em ambas as variedades de cana-de-açúcar antes da herbivoria. As lagartas de D. saccharalis apresentaram redução no peso e maior índice de abrasão mandibular após alimentação de plantas tratadas som Si, independente da variedade. A atividade enzimática da fenoloxidase, foi maior em lagartas alimentadas com plantas da variedade IAC91-1099 independente da aplicação de Si. No capítulo 3, o objetivo do trabalho foi avaliar alterações na concentração de fitormônios relacionados com a defesa de plantas e o desenvolvimento larval de D. saccharalis em plantas de cana-de-açúcar fertilizadas com Si. Os principais resultados encontrados foram: A fertilização de plantas com Si contribui para aumentar a biomassa acima do solo e o colmo das plantas de cana-de-açúcar. Além disso, o Si aumenta a concentração de ácido jasmônico (JA) na folha e no colmo. Maiores concentrações de malondialdeído (MDA) também foram observadas em plantas fertilizadas com Si em ambas as variedades de cana-de-açúcar que sofreram ou não herbivoria por D. saccharalis. O silício afetou negativamente o desenvolvimento larval de D. saccharalis através da redução no peso e redução na atividade enzimática da fosfatase alcalina e tripsina. De maneira geral observou-se que o silício afeta negativamente o desenvolvimento larval de D. saccharalis e contribui para o maior crescimento e desenvolvimento de variedades de cana-de-açúcar.

The sugarcane borer, Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), is the main pest that affects sugarcane, causing both direct and indirect damage to the plantation. The management of this pest involves the use of chemical control, biological control and the use of transgenic plants. As an additional strategy to existing D. saccharalis management tactics, the application of silicon (Si) has been considered a viable alternative to aid integrated pest management. This work was divided into two stages, separated into different chapters. In chapter 2, the objective was to evaluate the larval development of D. saccharalis and the vegetative development of two varieties of sugarcane fertilized with Si. The main results found were silicon that increased stalk diameter, plant height in both sugarcane varieties before herbivory. D. saccharalis caterpillars showed reduced weight and a higher rate of mandibular abrasion after feeding on plants treated with Si, regardless of the variety. The enzymatic activity of phenol oxidase was greater in caterpillars fed with plants of the IAC91-1099 variety, regardless of the application of Si. In chapter 3, the objective of the work was to evaluate changes in the concentration of phytohormones related to plant defense and the larval development of D. saccharalis in sugarcane plants fertilized with Si. The main results found were: The fertilization of plants with Si contributes to increase the above soil biomass and stalk of sugarcane plants. Furthermore, Si increases the concentration of jasmonic acid (JA) in the leaf and stem. Higher concentrations of malondialdehyde (MDA) were also observed in plants fertilized with Si in both sugarcane varieties that suffered or did not suffer herbivory by D. saccharalis. Silicon negatively affected the larval development of D. saccharalis through weight reduction and reduction in the enzymatic activity of alkaline phosphatase and trypsin. In general, it was observed that silicon negatively affects the larval development of D. saccharalis and contributes to the greater growth and development of sugarcane varieties.