Dentre as principais pragas que incidem sobre os grãos armazenados está ogorgulho do milho (Sitophilus zeamais (Coleoptera:Curculionidae)). O presente trabalho teve por objetivo avaliar o uso do óleoessencial de Cymbopogon nardus sobre a mortalidade de adultosdeste inseto e seus efeitos sobre a qualidade de sementes de milho. Avaliou-se oefeito inseticida pelo método de impregnação, de doses puras de óleo de 0; 5;10; 15 e 20 µL em 20 g de sementes de milho, onde foi observada a porcentagem deinsetos mortos durante 24, 48, 72 e 96 horas. Após isso, as sementes utilizadasneste teste foram submetidas à exames de infestação e testes de qualidadefisiológica. Os delineamentos foram inteiramente casualizados, com 4 repetiçõese as médias comparadas pelo teste F e Tukey (5%). O incremento da dosagem e dotempo de exposição dos insetos às sementes tratadas causou o aumento damortalidade de adultos de S. zeamais. O óleo essencial deC. nardus apresentou atividade inseticida em adultos deS. zeamais; sua utilização reduziu a alimentação dosinsetos e não afetou a germinação das sementes de milho.

O gorgulho-do-milho (Sitophilus zeamais Mots (Coleoptera:Curculionidae)), é considerado uma das principais pragas primárias do armazenamentode grãos, principalmente do milho. A infestação inicia-se no campo e continua nosarmazéns, quando estes encontram condições apropriadas, alimentam-se do endospermanas fases iniciais e, posteriormente, atacam o embrião, causando uma reduçãosignificativa na germinação das sementes[1]. Também se reproduzem rapidamente, efetuando a postura nointerior das sementes, onde ocorre o desenvolvimento da fase larval[2,3].

O hábito alimentar e o desenvolvimento larval na parte interna das sementes ou grãos,proporcionam perdas, como a desvalorização comercial do lote, devido à redução dovalor nutritivo e do poder germinativo[4] além disso, a presença destes insetos na massa de grãos,promove o aumento da temperatura e umidade da mesma, criando um ambiente favorávelao desenvolvimento de fungos[5].

A utilização de inseticidas sintéticos no controle de S. zeamais emgrãos armazenados vem sendo realizado em larga escala. Estes produtos químicos podempromover uma ação fumigante ou protetora[6], apresentando resultados satisfatórios e econômicos nocontrole desta praga, no entanto, muitos que lançam mão destes produtos, sãopequenos produtores que necessitam armazenar parte da sua produção de sementes ougrãos por curtos períodos de tempo, onde a utilização de tais produtos, podeprovocar efeitos indesejáveis, como intoxicações aos aplicadores, presença deresíduos tóxicos nos grãos, tal como a poluição dos solos e dos cursos d’água quandonão utilizados da maneira adequada.

Os potenciais efeitos colaterais dos inseticidas químicos, a maior preocupação dosconsumidores em relação a questões ambientais e a qualidade dos alimentos, têmincentivado os pesquisadores a testar alternativas para o controle de pragas degrãos armazenados, como a utilização de óleos essenciais obtidos deplantas[7] Estes atuam nosinsetos por contato, ingestão e fumigação[8] causando diversos efeitos, como a mortalidade, repelência,redução na alimentação, na oviposição e no crescimento[9].

Diversas espécies vegetais são ricas em compostos secundários com ação inseticida quepossuem alta capacidade de interferir em processos bioquímicos básicos dos insetos epor consequência processos fisiológicos, levando o inseto à morte. Portanto, autilização de inseticidas naturais com base em óleos essenciais de espéciesvegetais, pode representar uma alternativa promissora para proteção de produtosarmazenados [10].

O número de plantas que possui atividade inseticida é alto, e muitas ainda precisamser estudadas, contribuindo com o desenvolvimento de novas classes de agentes decontrole mais seguras[11], pois autilização destes óleos deve ser criteriosa, visto que aqueles que apresentamelevada eficácia, mas podem ser também os mais fitotóxicos10].

Diante da importância do estudo da utilização de óleos essenciais no controle depragas como alternativa ao uso de inseticidas químicos e buscando informações sobrea qualidade das sementes tratadas com óleos voláteis, o presente trabalho objetivouavaliar os efeitos da aplicação por impregnação do óleo essencial de citronela(Cymbopogon nardus) no controle de Sitophiluszeamais e na qualidade de sementes de milho.

Foram utilizadas sementes não tratadas de milho (Zea mays) híbrido,cultivar XB 6010, da safra 2017/2018, fornecidas pela empresa “Sementes Semeali”. Osgorgulhos (S. zeamais) utilizados foram obtidos a partir de ummaterial contaminado proveniente da Região Metropolitana de Curitiba.

Para extração do óleo essencial foram coletadas folhas de plantas de citronela(Cymbopogon nardus - Poaceae) no final da primavera (em28/11/2017), no período da manhã, na Fazenda Experimental Canguiri, no Setor dePlantas Medicinais, em Pinhais, PR. Após a coleta, o material foi levado até oLaboratório de Ecofisiologia, no Departamento de Fitotecnia e Fitossanidade, Setorde Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná, onde a massa fresca (folhas)do material foi cortada em pedaços de aproximadamente 1cm e inseridas nos balões defundo redondo, com 2 litros de capacidade, do aparelho graduado tipo Clevenger. Aextração do óleo deu-se por hidrodestilação, em modo de arraste de vapor com fervuradurante 2,5 horas.

O hidrolato foi coletado com micropipeta e armazenado em frascos Ependorf de 2 ml, a-20°C, até a realização da análise de seus componentes químicos. Para a análise decomposição, o óleo foi centrifugado por 20 segundos, nos próprios Ependorf, paraseparação de resíduos de água presente no óleo. Posteriormente o óleo foi coletadocom micropipeta e armazenado em Tubo Falcon, envolto em papel alumínio, paraproteção de luminosidade, e mantido em freezer (-20°C).

A análise cromatográfica do óleo essencial de C. nardus foirealizada por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas(CG/EM), em cromatógrafo Agilent 6890, acoplado a detector seletivo de massasAgilent 5973N, com detector de ionização de chamas (FID). A descrição doscomponentes do óleo está na TABELA1.

Para caracterização do lote realizou-se o teste de germinação, o peso médio de 100sementes e o teor de água (método da estufa a 105°C) que foram determinados deacordo com as Regras de Análise de

Sementes[12]. Os testes foramrealizados no Laboratório de Patologia de Sementes, no Departamento de Fitotecnia eFitossanidade, Setor de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná.

Para a realização do teste de impregnação e mortalidade de insetos, utilizou-se ametodologia adaptada de impregnação por contato[13]. Inicialmente, foram colocados 10 insetos adultos deS. zeamais, não sexados, em recipientes plásticos, circulares,com tampa e capacidade de 250 ml. Para o tratamento das sementes foram utilizadas asdosagens de 0, 5, 10, 15 e 20 µL de óleo puro (testemunha e quatro tratamentos).Assim, porções de 20 gramas de sementes de milho foram colocadas em sacos plásticostransparentes (14 x 20,5 cm) e o óleo essencial foi aplicado com o auxílio de umamicropipeta e homogeneizado por agitação manual durante 2 minutos. Após a aplicaçãodo óleo, as sementes foram colocadas nos recipientes plásticos, onde os insetoshaviam sido dispostos previamente. Os recipientes foram mantidos sobre as bancadasdo laboratório em temperatura ambiente (17,8-20,4°C) e umidade relativa (UR 82-90%)para observação durante 24, 48, 72 e 96 horas após a impregnação do óleo,contabilizando-se o número total de insetos mortos por recipiente, a cada período,sendo considerados mortos, aqueles indivíduos que não apresentaram nenhuma reação aotoque com pinça metálica e ao final (96 horas), foram determinadas as porcentagensde mortalidade[14].

Os tratamentos foram distribuídos em delineamentos inteiramente casualizados com 4repetições por tratamento (10 insetos por recipiente plástico), totalizando 40insetos por tratamento. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste F e apósteste de Tukey, a 5% de probabilidade.

Ao sétimo dia após a impregnação das sementes e contato com os insetos, realizou-se oexame de sementes infestadas[12].Foram retiradas, ao acaso, amostras de 50 sementes (utilizadas no experimentoanterior) de cada recipiente plástico (repetição) e realizou-se o exame individualdas sementes; sendo consideradas danificadas, todas aquelas sementes queapresentavam orifícios de saída do inseto. Os resultados foram obtidos por meio dasmédias por repetição, transformadas em percentual posteriormente. Comparou-se asmédias encontradas pelo teste de Tukey (5%).

O teste de germinação foi feito em rolo de papel, em temperatura constante de 25˚Cpor 7 dias; com 4 repetições de 50 sementes, para cada tratamento. Aproveitou-se aprimeira contagem de germinação (PCG) (4˚dia) para determinação do vigor[15]. As plântulas normais resultantesdo teste de germinação, foram e submetidas à secagem em estufa com circulação de arforçado (60°C durante 60 horas até peso constante).

Após a pesagem, foram determinadas as médias por repetição e os resultados expressosem gramas[15].

Os resultados iniciais mostraram que as sementes de milho intactas, apresentaramvalores médios de 45,4g para 100 sementes, 95 % para germinação e 10,3% para o teorde água.

Os dados da TABELA 1 apresentamos resultados da caracterização química do óleo essencial de Cymbopogonnardus (citronela). Por meio do processo de cromatografia, foramidentificados seis compostos químicos, com os seguintes valores: citronelal(31,14%), geraniol (19,88%), citronelol (10,49%), acetato de geranila (8,28%),acetato de citronelila (6,33%), elemol (4,11%) e limoneno (3,14%) (TABELA 1).

Os compostos monoterpênicos apresentaram-se como constituintes majoritários desteóleo, dados que corroboram com estudos realizados por Mahalwal e Ali[16] , que trabalhando com o óleoessencial de citronela, identificaram seus constituintes por cromatografia gasosa,encontrando como compostos majoritários, os monoterpenos citronelal (29,7%) e ogeraniol (24,2%).

Resultados semelhantes foram encontrados por Castro etal.[17], quecaracterizaram como principais constituintes, para o óleo essencial deCymbopogon nardus, citronelal (36,67%), geraniol (25,05%),citronelol (11,40%) e elemol (6,99%). Também Oliveira etal.[18]realizando a caracterização química do óleo essencial de citronela, identificaramcomo principais constituintes os monoterpenos oxigenados, citronelal (23,59%),geraniol (18,81%) e citronelol (11,74%).

As diferenças observadas entre a composição química do óleo de citronela utilizadoneste estudo (TABELA 1) e ascomposições encontradas em outros trabalhos já publicados, podem ser explicadas pelofato das concentrações relativas dos constituintes serem dependentes de diversosfatores, como a origem da planta, a parte da planta utilizada, o estágio dedesenvolvimento, as condições climáticas e de crescimento, como temperatura, água,luz e solo[19,20]

Quanto aos resultados do teste de mortalidade, com base na análise de variância, foipossível observar que o valor de F encontrado foi significativo estatisticamente,tanto para efeito simples da dosagem, quanto para o período de exposição àsdosagens. Para o efeito simples da dosagem, constatou-se que o valor de F calculadofoi de 55,94366. Este valor é superior ao de F tabelado (3,862548), comprovando queas dosagens avaliadas, tiveram efeito significativo sobre a mortalidade deS. zeamais. Procedeu-se o teste de médias e os resultados estãona TABELA 2.

A maior dose utilizada (20 µL) foi mais eficiente quando comparada às demais,apresentando maiores médias de mortalidade, em todos os períodos de exposiçãoavaliados. Para efeito de comparação, a dose de 20 µL foi responsável por umpercentual de mortalidade de 37,5 e 75% em 24 e 96 horas, respectivamente, enquantona menor dosagem (5 µL), não foi observado mortalidade para o período de 24 horas eapenas 15% para 96 horas.

Esses resultados assemelham-se aos encontrados por Santos etal.[21], queavaliando diversas doses do óleo essencial de citronela sobre grãos de feijão paracontrole adultos de C. maculatus, constataram que a dosagem de 20µL foi responsável pela mortalidade de 80% dos gorgulhos, enquanto na dose de 5 µL,a mortalidade foi de 20%. Outros trabalhos com óleos essenciais no controle deinsetos-pragas dos grãos mostraram que o aumento da dose e período de exposiçãoforam eficientes no controle[22,23] .

Os resultados das avaliações de sementes infestadas e qualidade fisiológica estão naTABELA 3.

O exame de sementes infestadas mostrou que o óleo essencial de C.nardus conferiu maior proteção às sementes de milho em todas ostratamentos quando comparados à testemunha. Observou-se que os melhores resultadosforam obtidos quando utilizadas as maiores dosagens. O percentual médio de sementesinfestadas encontrado na testemunha foi de 15,5%, enquanto no maior tratamento (20µL), apenas 2,5% das sementes apresentaram danos por insetos.

Não houve diferença significativa para as variáveis vigor (PCG) e germinação dassementes (GE). O peso da matéria seca das plântulas (PMS) foi afetado, no entanto, amaior dose não diferiu da testemunha, sugerindo que novos estudos devem serrealizados para certificação de que o uso do óleo possa realmente interferir nessefator.

Xavier et al.[24]relataram que o óleo essencial de citronela apresentou potencialidade alelopáticasobre a germinação das sementes de feijão, que variou de acordo com a concentraçãodo óleo utilizada. Também Brito et al.[25], avaliando sementes de milho tratadas com óleosde citronela, eucalipto e composto citronelal observaram drástica redução nagerminação em relação à testemunha.

No presente trabalho, o uso do óleo essencial de citronela não apresentou impactosquanto à germinação das sementes. Tal fato é visto de forma positiva, pois, seu usopode ser útil para pequenos produtores que comumente adotam como estratégiaarmazenar sementes até o próximo plantio para reduzir seus custos de produção.

Estudos futuros devem ser realizados, visando melhor compreensão das substânciaspresentes no óleo de C. nardus e seus mecanismos de açãoinseticida. De acordo com Regnault-Roger et al.[26], os compostos presentes nos óleosessenciais, agem nos insetos através de efeitos neurotóxicos, que envolvem diversosmecanismos. Entre esses, estaria a inibição da enzima acetilcolinesterase que éresponsável pela interrupção da transmissão de impulsos nervosos, através dahidrólise do neurotransmissor acetilcolina no sistema nervoso dos insetos[27,28].

A octopamina dos insetos é outro alvo das substâncias presentes nos óleos essenciais;estes agem sobre o sítio octopaminérgico, levando a inibição ou estímulo do mesmo,interrompendo o funcionamento do sistema nervoso do inseto[29]. Outro fato preponderante paraação eficiente do óleo sobre o inseto é a existência de afinidade entre a estruturaquímica e a atividade biológica das substâncias, pois, quanto maior for a capacidadedo composto em se ligar à camada lipídica, maior será a penetração deste notegumento do inseto[11].

Portanto, os óleos essenciais apresentam atividade inseticida devido a diversosmecanismos que atingem múltiplos alvos, alterando de maneira eficaz a atividadecelular e os processos biológicos de insetos. Devido a diversidade de compostos e demecanismos de ação, fica dificultada a atribuição de um único mecanismo de açãoespecífico para as atividades inseticida dos óleos.

O óleo essencial de C. nardus apresentou atividade inseticida emadultos de S. zeamais. Sua utilização reduziu a alimentação dosinsetos e não afetou a germinação das sementes de milho.