Efeito da temperatura sobre o desenvolvimento de Spodoptera eridania (Stoll, 1782) (Lepidoptera: Noctuidae): mudanças climáticas e voltinismo na região sul do Brasil

Abstract

Spodoptera eridania (Stoll, 1782) (Lepidoptera: Noctuidae) é uma importante praga com ampla ocorrência em diversos países, inclusive no Brasil. Dada a crescente importância de S. eridania como praga de diversas culturas, é importante entender como os fatores abióticos influenciam o desenvolvimento da espécie. A temperatura é um dos principais fatores abióticos que interferem na dinâmica populacional de insetos, e acredita-se que as mudanças climáticas possam gerar consequências diretas na taxa de desenvolvimento dos insetos. Nesse sentido, essa pesquisa teve como objetivo avaliar o efeito da temperatura sobre o desenvolvimento e a sobrevivência de S. eridania, e selecionar modelos fenológicos adequados para estimar sua taxa de desenvolvimento e avaliar os impactos das mudanças climáticas sobre a espécie no sul do Brasil. O desenvolvimento e sobrevivência de S. eridania foram avaliados nas temperaturas constantes de 15, 20, 25, 28, 32 e 34 ± 2 ºC. Em cada temperatura avaliada foram individualizadas 150 lagartas recém-eclodidas e criadas com folhas de brócolis (Brassica oleracea var. itálica). Nove modelos fenológicos foram ajustados à taxa de desenvolvimento dos estágios imaturos nas temperaturas avaliadas, sendo selecionado o modelo que melhor descreveu a relação entre temperatura e taxa de desenvolvimento do inseto. Posteriormente, o modelo selecionado e o modelo de graus-dia utilizando dois métodos de soma térmica (método de média e de onda senoidal simples) foram empregados para estimar o voltinismo da espécie no presente e em diferentes cenários de mudanças climáticas no sul do Brasil. A espécie S. eridania completou seu ciclo de desenvolvimento entre 15 e 32 °C, mas a 34 °C não houve eclosão de lagartas. Observou-se menor sobrevivência e maior deformação em pupas e adultos nas temperaturas extremas avaliadas (15 ºC e 32 ºC). A temperatura de 25 °C foi a que proporcionou os maiores índices de sobrevivência. O desempenho dos modelos variou de acordo com os estágios de desenvolvimento, contudo, com base nos critérios utilizados, o modelo Briere-2, Lactin-2 e Shi foram selecionados como os mais adequados para descrever a relação entre temperatura e taxa de desenvolvimento de S. eridania. O modelo Briere-2 foi escolhido para estimar o voltinismo da espécie juntamente com o modelo de graus-dia. Nas condições atuais de temperatura, o voltinismo estimado da espécie foi menor nas regiões mais frias da área de estudo e maior nas áreas mais quentes. O número de gerações anuais foi maior nos diferentes cenários de mudanças climáticas avaliados em comparação com as condições atuais de temperatura. O modelo de graus-dia estimou um aumento no número de gerações anuais em toda a área de estudo, tanto no presente como no futuro, enquanto o modelo Briere-2 estimou uma redução no voltinismo nas regiões mais quentes nos cenários de mudança climática. O local e os cenários de mudança climática foram os principais fatores que explicaram a variação observada no voltinismo de S. eridania. O aumento previsto na temperatura global poderá favorecer o crescimento populacional de S. eridania na maior parte do sul do Brasil. Essas informações são importantes para o desenvolvimento de planos de manejo da praga, e também para compreender as vulnerabilidades do setor agrícola frente às mudanças climáticas.

Abstract: Spodoptera eridania (Stoll, 1782) (Lepidoptera: Noctuidae) is an important pest widely distributed in several countries, including Brazil. Given the growing importance of S. eridania as a pest of several crops, it is important to understand how abiotic factors influence its development. Temperature is one of the major abiotic factors influencing insect population dynamics, and therefore it is expected that climate change have direct impacts on insect development rate. In this context, this study aimed to evaluate the effects of temperature on the development and survival of S. eridania, and to select appropriate phenological models to estimate its development rate and assess the impacts of climate change on the species voltinism in southern Brazil. The development and survival of S. eridania were evaluated at 15, 20, 25, 28, 32 and 34 ± 2 ºC, using 150 newly hatched larvae reared on broccoli leaves (Brassica oleracea var. italica) for each temperature. Nine phenological models were fitted to the development rate of the immature stages recorded at the evaluated temperatures. The model that best described the relationship between temperature and development rate was selected and used together with the degree-day model to estimate the species voltinism at current and future climate scenarios. Spodoptera eridania completed its development between 15 and 32 °C, but larvae did not hatch at 34 °C. Lower survival rates and greater deformation were observed in pupae and adults reared at the extreme temperatures evaluated (15ºC and 32ºC). The highest survival rates were recorded at 25 °C. The performance of the models varied according to the immature stages, but based on the criteria used, the models Briere-2, Lactin-2 and Shi were the ones that best described the temperature-dependent development of S. eridania. Briere-2 and the degree-day model were used to estimate species voltinism. Under current temperature conditions, fewer generations were estimated in the colder regions of the study area, while higher voltinism was recorded in warmer areas. Voltinism was higher in the different years and climate change scenarios evaluated compared to current temperature conditions. The degree-day model estimated an increase in the number of annual generations across the study area at future climate conditions, while Briere-2 predicted a decrease in the voltinism in warmer regions in the different climate change scenarios. The location and climate change scenarios were the main factors explaining the variation observed in the voltinism of S. eridania. The predicted increase in global temperature may favour the population growth of S. eridania in most of southern Brazil. The information provided here is important for the development of pest management strategies, and for understanding the vulnerabilities of the agriculture to climate change.