| Summary: | Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, 2018. === O tomateiro Lycopersicon esculentum é uma das hortaliças mais importantes do mundo, sendo o Brasil um dos principais países produtores dessa cultura. Porém, o cultivo do tomateiro é um grande desafio, devido à alta suscetibilidade da planta a diversas pragas. A mosca-branca Bemisia tabaci biótipo B é uma das pragas que causam sérios danos à cultura ao sugar a seiva e injetar toxinas debilitando a planta. Alémdisso, atua como vetor de vírus que afetama cultura. Atualmente, o controle da mosca-branca é realizado principalmente através do uso de inseticidas químicos sintéticos. No entanto, esses produtos causam danos à saúde humana, problemas ambientais e seleção de populações de pragas resistentes. Nesse sentido, evidenciase a necessidade de alternativas ambientalmente mais seguras e menos prejudiciais à saúde. Os inseticidas botânicos são de rápida degradação, baixa toxicidade a mamíferos, possuem mais de um princípio ativo, o que pode dificultar o desenvolvimento de resistência pela praga e muitos são seletivos, não afetando os inimigos naturais. Assim, os extratos vegetais apresentam uma alternativa menos prejudicial, podendo ser usados no sistema orgânico de produção. No primeiro capítulo deste estudo, foram realizados experimentos para testar o efeito de extratos aquosos de sete espécies de plantas, no comportamento e na sobrevivência de B. tabaci biótipo B, emcultivos de tomate emcasa-de-vegetação. Aconcentração de cada extrato foi estabelecida a partir de testes de fitotoxicidade ao tomateiro, ficando definidas as seguintes concentrações (peso/volume): barbatimão Stryphnodendron adstringens 10%; quina-do-cerrado Strychnos pseudoquina 10%; nim Azadirachta indica 3%; salsa Petroselinum crispum 2%; boldo-baiano Vernonia condensata 5%; saboneteira Sapindus saponaria 1%; e confrei Symphytum officinali 2%. Com base nos resultados deste estudo, verificou-se que os extratos de A. indica, S. adstringens, P. crispum e S. saponaria apresentaram potencial para controle da mosca-branca no tomateiro ao reduzir a colonização em cerca de 50% (A. indica e S. adstringens) e a oviposição em mais de 50% (A. indica), além de afetar a sobrevivência dos ovos, 50,8% de mortalidade (S. adstringens) e de ninfas, 73,4% de mortalidade (S. saponaria). No segundo capítulo, para verificar o impacto dos efeitos dos extratos sobre a dinâmica populacional da mosca-branca, foi desenvolvido um modelo determinístico. Utilizamos equações de diferenças para populações estruturadas em estágios discretos de desenvolvimento, a partir de parâmetros biológicos da mosca-branca, obtidos na literatura e nos experimentos desse estudo. Esse modelo, que considera o recurso ilimitado, gerou curvas de crescimento exponencial com uma explosão populacional de mais de 40 mil indivíduos adultos por planta no final da safra, destoando da realidade vista em campo. Então, esse modelo foi ajustado pela inclusão de parte da equação de crescimento logístico, onde as taxas de emigração são denso-dependentes para o estágio adulto. Foram avaliadas três possíveis capacidades de suporte K = 2000, 500 e 200 adultos/planta. A inserção da dependência da densidade, corrigiu o crescimento exponencial do modelo inicial. Assim, o aumento da densidade de adultos por planta, produzia o aumento da emigração dos adultos recém-emergidos, reduzindo o recrutamento de novos adultos com base na capacidade de suporte da planta. As simulações geradas pelo modelo, considerando os efeitos (letais ou subletais) da aplicação individual dos extratos de A. indica, S. adstringens e S. saponaria, demostraram forte impacto na dinâmica populacional de B. tabaci. O efeito da aplicação combinada de todos os extratos provocou uma mudança ainda mais drástica na dinâmica populacional da praga, mantendo baixa densidade populacional durante todo o ciclo do tomateiro. Portanto, as simulações resultantes do modelo, sugerem que a aplicação individual ou combinada dos extratos de nim, na fase de colonização, barbatimão, na fase de ovo e saboneteira, na fase de ninfa, pode ser uma alternativa eficiente de controle populacional de B. tabaci biótipo B na cultura do tomateiro. O modelo desenvolvido também pode ser útil para a seleção de produtos a serem utilizados no manejo de pragas. === The tomato Lycopersicon esculentum is one of the most important vegetable crops of the world, and Brazil one of the main producing countries of this vegetable. However, the cultivation of tomato is a major challenge due to its high susceptibility to various pests. Whitefly, Bemisia tabaci biotype B, is a major pest causing serious damage to plant, sucking the sap and injecting toxins that weaken the plant. It, is also the main vector of virus that affects the plant. Currently, the main whitefly control method is spraying synthetic chemical insecticides. However, the use of these products cause damage to human health, environmental problems and select resistant pest populations. Thus, it is evident the need for alternative methods which are less harmful to the health and more environmentally safe. Botanical insecticides are degraded faster in the environment, have low toxicity to mammals, have more than one active ingredient, which can hinder the development of resistance by pest. In addition, many of them are selective, do not affecting their natural enemies. Thus, plant extracts present a less harmful alternative that can be even used in organic production systems. In the Chapter 1 of this study, experiments were performed to test the effect aqueous extracts of seven plant species in the behavior and mortality of B. tabaci biotype B in tomato plants growed in greenhouse. To set the concentrations of each extract to be used in the study, experiments were performed to test phytotoxicity for each plant extract in different concentrations. The followings concentrations (weight/volume) were set: Stryphnodendron adstringens 10%; Strychnos pseudoquina 10%; Azadirachta indica 3%; Petroselinum crispum 2%; Vernonia condensata 5%; Sapindus saponaria 1%; and Symphytum officinali 2%. It was found that the extracts A. indica, S. adstringens, P. crispum and S. saponaria presented potential to control whitefly in tomato to reduce the colonization in around 50% (A. indica and S. adstringens), and oviposition in more than 50% (A. indica), in addition to affect the viability of eggs, 50,8% mortality (S. adstringens) and survival of nymphs, 73,4% mortality (S. saponaria). In the Chapter 2 a deterministic model was developed to verify the impact of former tested plants extracts on the population dynamics of the whitefly. We used differences equations for populations structured in discrete stages of development, from the biological parameters of the whitefly, obtained in the literature and in the experiments of this study. This model which considers the resource unlimited has generated exponential growth curves with a population explosion of more than 40 thousand adult individuals per plant at the end of the harvest, unlike reality seen in the field. So, this model was adjusted by the inclusion of part of the logistic growth equation, where the emigration rates are dense-dependent for the adult stage. Then we evaluated three possible carrying support K = 2000, 500, and 200 adults/plant. The inclusion of the density dependence function corrected the exponential growth of the initial model. Thus, the increase in density adults per plant, produced the increase of emigration newly hatched adults, reducing its recruitment based on the plant carrying capacity. Simulations generated by the model considering the effects (lethal or sublethal) resulting from application of each single extract of A. indica, S. adstringens, and S. saponaria showed strong impact on the population dynamics of B. tabaci. Effect of combined application of all extracts, caused even more drastic change in the population dynamics of pest, keeping the density low throughout the tomato cycle. This way, results from the simulations suggests that individual or combined application of extracts of A. indica during colonization, S. adstringens on egg stage, and S. saponaria on nymph stage can be an alternative and efficient method for population control of B. tabaci biotype B in tomato crops. The model developed may also be useful selection of products to be used in pest management.
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