Spatial analysis of the distribution of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) and losses in maize crop productivity using geostatistics

Abstract

Analise da Distribuição Espacial da Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) e Dano da Produtividade na Cultura do Milho Usando Geoestatística RESUMO -A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), é uma das principais pragas do milho nas Américas. O estudo de sua distribuição espacial é fundamental para a utilização de estratégias de controle, otimização de técnicas de amostragens, determinação de danos econômicos e incorporação de um programa de agricultura de precisão. Em uma área cultivada com milho foram realizadas amostragens com intervalo semanal, correspondendo ao estádio vegetativo que compreende desde a germinação até o pendoamento. Foram amostradas 10 plantas ao acaso por parcela, no total de 2000 plantas em cada amostragem. A produtividade foi obtida através da colheita de todas as parcelas que eram pesadas separadamente no campo e em cada parcela foram coletadas 15 espigas aleatoriamente para estimar o comprimento e o diâmetro médio. As análises espaciais, utilizando geoestatística, mostraram que o modelo esférico apresentou o melhor ajuste às lagartas pequenas. À medida que as lagartas foram se desenvolvendo sua distribuição foi tornando aleatória, representada por um modelo ajustado por uma reta, não tendo sido detectado nenhum tipo de dependência espacial nos pontos de amostragem. A produtividade e o diâmetro e comprimento da espiga foram descritos por modelos esféricos, indicando uma variabilidade espacial nos parâmetros de produtividade na área cultivada. A geoestatística mostrou-se promissora para a aplicação de métodos precisos no controle integrado de pragas. PALAVRAS-CHAVE:Zea mays, lagarta-do-cartucho, semivariograma, krigagem ABSTRACT -The fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), is one of the chief pests of maize in the Americas. The study of its spatial distribution is fundamental for designing correct control strategies, improving sampling methods, determining actual and potential crop losses, and adopting precise agricultural techniques. In São Paulo state, Brazil, a maize fi eld was sampled at weekly intervals, from germination through harvest, for caterpillar densities, using quadrates. In each of 200 quadrates, 10 plants were sampled per week. Harvest weights were obtained in the fi eld for each quadrate, and ear diameters and lengths were also sampled (15 ears per quadrate) and used to estimate potential productivity of the quadrate. Geostatistical analyses of caterpillar densities showed greatest ranges for small caterpillars when semivariograms were adjusted for a spherical model that showed greatest fi t. As the caterpillars developed in the fi eld, their spatial distribution became increasingly random, as shown by a model adjusted to a straight line, indicating a lack of spatial dependence among samples. Harvest weight and ear length followed the spherical model, indicating the existence of spatial variability of the production parameters in the maize fi eld. Geostatistics shows promise for the application of precise methods in the inte...

Uso da geoestatística para caracterização da distribuição espacial de larvas de Diloboderus abderus

“…Diversas técnicas têm sido utilizadas para determinar variações espaciais de pragas (BLACKSHAW & ARCY- BURT, 1997;FERNANDES et al, 2002;CAMPBELL & MULLEN, 2004;PARK & TOLLEFSON, 2005;PARK & TOLLEFSON, 2006). Dentre essas, a geoestatística (ELLSBURY et al, 1998;FARIAS et al, 2004;BLACKSHAW & VERNON, 2006;FARIAS et al, 2008), que se fundamenta no princípio de que a diferença no valor de uma dada variável, em dois pontos, é dependente da distância entre esses, estando associada às técnicas usadas para analisar e inferir valores de uma variável distribuída no espaço e/ ou no tempo (GARCÍA, 2006).…”

“…Dentre essas, a geoestatística (ELLSBURY et al, 1998;FARIAS et al, 2004;BLACKSHAW & VERNON, 2006;FARIAS et al, 2008), que se fundamenta no princípio de que a diferença no valor de uma dada variável, em dois pontos, é dependente da distância entre esses, estando associada às técnicas usadas para analisar e inferir valores de uma variável distribuída no espaço e/ ou no tempo (GARCÍA, 2006). O trabalho teve por objetivo utilizar técnicas geoestatísticas para analisar a distribuição espacial de larvas de D. abderus em lavouras no Estado do Rio Grande do Sul.…”

Spatial distribution of Spodoptera frugiperda in the wasteland of southern Pernambuco state, Brazil

“…In the same study, the authors reported that the aggregate distribution of small caterpillars was expected, because females of this species lay eggs in masses, with large number of eggs being laid, so that newly hatched and second instar larvae remain near the oviposition site. According to Farias et al (2008), small larvae present aggregate behavior, which favors their survival because they are vulnerable to biotic and abiotic conditions in their initial phases; aggregation is considered a form of protection.…”

Geostatistical techniques applied to spatial distribution of macroorganisms in soybean crop

“…Several techniques have been used to determine spatial variations of the soil macrofauna, including geostatistics as one of the most frequently used. This method predicates that the difference in the value of a given variable (Blackshaw and Vernon, 2006) depends on the distance between at least two points and its use is associated with techniques adopted to analyze and infer values of a variable distributed in space or time (Farias et al, 2008). According to Dal Prá et al (2011), when insect-pests reach population levels which cause economic damage to the crop, an important aspect to be considered for the application of control measures is the determination of the organisms' spatial distribution; therefore, deciding on the technique and sampling mesh is a fundamental factor towards interfering on the efficiency of the aforementioned control method.…”