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segunda-feira, 16 de fevereiro de 2015

Cupins

Ocorrência

Os cupins ocorrem nas áreas tropicais e temperadas do mundo, entre os paralelos 52o N e 45o S. Reúnem-se todos na Ordem Isoptera, com mais de 2000 espécies descritas. Excluídos os fósseis, estão representados nas Américas por 84 gêneros em 5 famílias, com 514 espécies. No Brasil são registradas cerca de 200 espécies, número subestimado visto que existem que ainda não foram detectadas e muitas outras que devem ser descritas. As famílias mais importantes são KALOTERMITIDAE, RHINOTERMITIDAE, SERRITERMITIDAE, TERMITIDAE, TERMOPSIDAE.

Classificação

As espécies conhecidas de cupins estão incluídas em 6 famílias, sendo 1 fóssil.
  • Família Mastotermitidae: É a mais primitiva, com uma só espécie viva, Mastotermes darwiniensis Froggatt, que ocorre na Austrália.
  • Família Kalotermitidae: Constituída por espécies que vivem em madeira seca, formando pequenas colônias, sem operárias, sendo o trabalho feito pelas formas jovens. Os soldados têm cabeça comprida e mandíbulas denteadas. Os gêneros mais comuns que ocorrem nos estados de Minas Gerais e São Paulo são: Cryptotermes, Neotermes e Rugitermes
  • Família Hodotermitidae: Junto com Kalotermitidae é relativamente primitiva em estrutura, porém apresenta hábitos especializados de vida, com as seguintes subfamílias: Cretatermitinae (fóssil), Hodotermitinae, Porotermitinae, Stolotermitinae e Termopsinae. Ocorre na África, Austrália, Europa, Nova Zelândia, América do Norte e América do Sul (apenas no Chile).
  • Família Rhinotermitidae: Junto com Serritermitidae é considerada primitiva por ocupar posição intermediária entre as famílias anteriores e a família Termitidae, com as seguintes subfamílias: Coptotermitinae, Heterotermitinae, Psamotermitinae, Rhinotermitinae, Stylotermitinae e Termitogetoninae. Ocorrência cosmopolita.
  • Família Serritermitidae: Com uma só espécie, Serritermes serrifer (Bates), que ocorre no Brasil.
  • Família Termitidae: É considerada a mais evoluída e inclui cerca de 75% das espécies conhecidas, com as seguintes subfamílias: Amitermitinae, Macrotermitinae, Nasutitermitinae e Termitinae. ocorrência cosmopolita.
Observação - As espécies das cinco primeiras famílias são denominadas cupins primitivos ou inferiores, as espécies da família Tremitidae são chamadas de cupins superiores. No Brasil são encontradas as famílias Kalotermitidae, Rhinotermitidae, Serritermitidae e Termitidae.

Biologia

Características Biológicas 
 
Os cupins são insetos sociais polimórficos que constróem seus ninhos, chamados cupinzeiros ou termiteiros, para proteção da colônia, armazenamento de alimento e a manutenção de condições ótimas para o desenvolvimento dos indivíduos.
Todas as espécies de cupins vivem em colônias mais ou menos populosas (permanentes). As colônias são formadas por castas de indivíduos ápteros e alados. Além das formas jovens, existem duas categorias de formas adultas. A primeira é formada pelos reprodutores alados, machos e fêmeas, que abandonam o cupinzeiro para fundar novas colônias. A segunda categoria é composta por formas ápteras, de ambos os sexos, mas estéreis, são os operários e os soldados. São insetos mastigadores que se desenvolvem por paurometabolia. Os ovos são colocados soltos e as ninfas recém-eclodidas são muito semelhantes nesse primeiro ínstar. A partir do segundo ínstar no entanto elas diferem em dois tipos principais: ninfas de cabeça pequena, que darão origem aos indivíduos da casta reprodutora, e ninfas de cabeça grande, que darão origem aos indivíduos estéreis das castas das operárias e soldados. As operárias são de coloração branca ou amarelo pálida, geralmente desprovidas de olhos compostos e de ocelos. Constituem a maior parte da população do cupinzeiro e desempenham todas as funções da colônia, exceto a da procriação. Os soldados, usualmente cegos, são semelhantes às operárias das quais diferem por terem a cabeça mais volumosa, de coloração marrom amarelada, e as mandíbulas mais desenvolvidas, embora não sirvam para mastigação. A função dos soldados é a defesa da colônia, colaborando também no trabalho das operárias. Em espécies primitivas encontram-se apenas as formas sexuadas e os soldados, sendo que as ninfas funcionam como operárias. 

Características da Anatomia Externa dos Cupins

Cabeça - livre, de forma e tamanho variáveis. Olhos compostos nas formas aladas (com dois ocelos), e atrofiados nas formas áptera. Antenas simples, monoliformes, contendo de 9 a 32 antenômeros, inseridas nos lados da cabeça, acima das bases das mandíbulas. Aparelho bucal mastigador, mandíbulas bem desenvolvidas (principalmente nos soldados).

Tórax - um pouco achatado, pronoto com ou sem projeção anterior em forma de sela, protórax distinto e livre, mesotórax e metatórax unidos. Pernas ambulatóriais, tarsos pequenos de 4 artículos. Dois pares de asas menbranosas, com nervações simples, nos indivíduos alados. Quando em repouso as asas ficam sobre o abdômen.

Abdômen - volumoso, aderente ao tórax, com 10 segmentos, 1 par de cercos no último segmento e 1 par de estilhetes subanais no 9o segmento, geralmente presente em todas as formas, exceto nas formas aladas.

Fundação das Colônias

A fundação de novas colônias inicia-se, de modo geral, com os reprodutores alados que em revoada deixam a colônia-mãe, em igual número de machos e fêmeas (permanecem no termiteiro por até 3 meses antes da revoada). Na época da revoada os alados tornam-se fototropicos positivos e começam a abandonar o termiteiro por aberturas laterais feitas pelas operárias. A época de revoada varia de acordo com a espécie e com a região onde situa-se a colônia-mãe. Geralmente ocorrem no crepúsculo de dias claros ou em dias chuvosos, nos meses de agosto a outubro. O alcance do vôo e pequeno, algumas dezenas de metros, porém maiores distâncias podem ser alcançadas com o auxílio do vento. O primeiro evento, após a aterrissagem dos alados, é a perda das asas, que se quebram ao longo de uma linha basal de menor resistência.
A revoada de cupins difere de abelhas e formigas, pois os cupins alados, ao saírem do ninho, ainda são sexualmente imaturos. A primeira cópula só ocorre após os cupins terem perdido as asas e se estabelecido num local.
Depois de perderem as asas os cupins tornam-se fototrópicos negativos e extremamente tigmotópicos, isto é, necessitam estar em contato com madeira ou o solo. Após esta fase, cada fêmea, com seu macho, formam o casal real, iniciando em seguida a escavação de uma galeria, que termina numa cavidade mais ampla, chamada câmara nupcial, onde após alguns dias ocorre a primeira cópula e a fêmea coloca os primeiros ovos. Cerca de um mês depois, aparecem as primeiras formas jovens, que serão criadas pelo casal real. Quando estas formas jovens começarem a se locomover, o casal real passa a ter apenas a função de procriar e o macho fecunda a fêmea periodicamente; o casal real permanece na câmara nupcial que é alargada pelas operárias para acomodar o corpo da fêmea, cujo abdômen pode atingir até 2.000 vezes o volume do resto do corpo (este fenômeno e conhecido como fisogastria).
A capacidade de postura da rainha é variável com a espécie e a idade da rainha. A taxa de oviposição pode variar de 12 ovos/dia nas espécies mais primitivas a 30.000 nas espécies mais evoluídas. Quanto ao número de indivíduos na colônia, também depende da espécie, cerca de 1.000 indivíduos nas espécies primitivas, podendo chegar a milhões nas espécies mais evoluídas (como as da família Termitidae). 

Alimentação

Alimentam-se de uma grande variedade de produtos de origem animal, como couro, lã, excrementos, e de materiais de origem vegetal como madeira (viva ou morta), raízes de plantas, humos, etc. A digestão da madeira fornece aos cupins as proteínas e os sais minerais necessários, enquanto que a celulose fornece a energia para o seu metabolismo. Como as espécies não são capazes de digerir a celulose, a digestão é feita por microorganismos simbiontes como protozoários (nas espécies inferiores), bactérias e/ou fungos (nas espécies superiores), existentes no intestino posterior. As espécies mais primitivas alimentam-se diretamente da madeira onde nidificam, enquanto que as espécies morfologicamente mais desenvolvidas nidificam no solo, e coletam para sua alimentação madeira morta, gramíneas e outras fontes difusas de celulose. Existem algumas espécies que cultivam fungos utilizando-os para sua alimentação, seu cultivo acontece em pelotas fecais que formam os jardins de fungos, que posteriormente são degradados, no interior do intestino dos cupins, pelo fungo simbionte do gênero Termitomyces.
Tipos de alimentos - Madeira, ervas, gramíneas, serapilheira, húmus, fungos, raízes superficiais e canibalismo e oofagia.
Observação - No início da colônia, o rei e a rainha consomem uma grande quantidade de ovos. As operárias podem controlar a proporção entre as várias castas, através do canibalismo seletivo. As operárias também consomem indivíduos doentes e feridos, podendo ainda armazenar grande número de cupins mortos em galerias externas ao cupinzeiro, provavelmente com o propósito de alimentação.

Diferenças entre Cupins e Formigas

Os cupins frequentemente são chamados de formigas brancas, uma denominação incorreta, pois ocorrem as seguintes diferenças entre eles e as formigas:
CUPINS
FORMIGAS
Ordem - Isoptera
Ordem - Hymenoptera
Desenvolvimento por paurometabolia (ovo-nifas-adulto)
Desenvolvimento por holometabolia (ovo-larva-pupa-adulto)
Corpo mole geralmente de cor clara
Corpo duro geralmente de cor escura
Asas anteriores e posteriores de tamanho e nervação semelhantes
Asas anteriores maiores que as asas posteriores
Abdome séssil, totalmente ligado ao tórax
Abdome peciolado
Antenas monoliformes ou filiformes
Antenas geniculadas
Sem ferrão
Com ferrão no final do abdome
Machos na casta reprodutora permanente
Machos só aparecem na casta reprodutora temporária
Acasalamento após o vôo e é periódico
Acasalamento no Vôo
Operárias e soldados compreendem indivíduos estéreis dos dois sexos
Operários e soldados são fêmeas estéreis

Cupins e a Floresta

Embora os cupins possam ser considerados benéficos, por atuarem na decomposição da matéria orgânica, colaborando assim na ciclagem dos minerais, eles se destacam como organismos mais daninhos às culturas florestais.
Em florestas naturais, as árvores geralmente são tolerantes ao ataque de cupins, mas as florestas plantadas são atacadas, do plantio à colheita, por muitas espécies de cupins que causam danos consideráveis, pois para a implantação dos maciços florestais é necessária a retirada da vegetação, é com a eliminação da cobertura vegetal da camada superior do solo (serapilheira), os cupins que alimentam-se de madeira tem como única fonte de alimento as árvores do plantio.
Os danos em florestas plantadas podem ser muito variáveis. Os eucaliptos por exemplo podem ser afetados desde as mudas plantadas no campo, até árvores adultas. Vários autores citam que não há nada na literatura disponível ou em registros não publicados, fatos que sugiram que os cupins constituam uma séria praga florestal, exceto nos plantios de Eucalyptus spp, ou nos viveiros florestais. Embora os cupins estejam frequentemente associados a danos econômicos em uma floresta, apenas 10% das espécies descritas no mundo podem ser consideradas pragas.
Os cupins, pragas de culturas implantadas podem ser divididos em dois grupos:

  • Cupins que atacam mudas, desde o plantio até a idade de um ano conhecidos como cupins das mudas, cupins das raízes ou cupins do colo.
    São a principal praga que afeta o desenvolvimento inicial do eucalipto, destruindo o sistema radicular ou anelando a muda na região do colo. Quando as condições são favoráveis (solo com umidade satisfatória), as mudas podem resistir ao ataque (desde que não ocorra o anelamento da muda), originado calos que darão origem a um novo sistema radicular, acima do que foi destruído, porém, do ponto de visita econômico estas mudas não vão gerar árvores satisfatórias, pois o seu sistema radicular será superficial, originando árvores dominadas. O período de maior suscetibilidade das mudas de E. grandis ao ataque de cupins é de 34 a 76 dias após o plantio no campo, podendo ocorrer 18% de falhas no plantio. O ataque primário de cupins a mudas de Eucalyptus ocorre na raiz apical que é descorticada, o ataque secundário ocorre em raízes de mudas mortas por outros agentes, que ainda permanecem no local do plantio. As plantas atacadas apresentam flacidez e curvamento das folhas terminais, neste estágio não há mais possibilidade de recuperação da planta é a muda pode ser facilmente arrancada do solo. A maioria dos cupins que atacam Eucalyptus não fazem montículos, portanto a ausência de montículos em uma floresta não quer dizer que ela esta livre do ataque de cupins.
    Os danos causados por cupins em Eucalyptus spp. no Brasil, são causados por espécies das famílias Kalotermitidae, Rhinotermitidae e Termitidae.
  •  
  • Cupins que atacam árvores formadas (com mais de 2 anos), destruindo o interior da árvore, chamados de cupins de cerne
    O cupim do cerne penetra pelas raízes das árvores e constrói galerias pelo interior do tronco, destruindo o cerne e deixando as árvores ocas. Foi constado que quanto maior o diâmetro das árvores de Eucalyptus spp., maior frequência de árvores atacadas, ataque que varia de 26,3 a 41,3% para árvores com mais de 20 cm de diâmetro. Além disso, como o ataque inicia-se pelas raízes, a brotação dos tocos fica comprometida. algumas espécies podem atacar externamente a casca dos troncos, causando até anelamento de árvores. Por apresentarem danos internos, dificilmente são detectados, normalmente isto só ocorre quando durante a exploração dos plantios. Detectado o dano devem ser tomadas medidas que visem o controle dos insetos durante a reforma dos plantios. Deve ser lembrado que plantas estressadas são mais suscetíveis ao ataque de cupins, portanto o manejo adequado dos povoamentos aliados a tratos silviculturais (desbastes seletivos, adubação, seleção de espécies, prevenção de incêndios, etc), são medidas imprescindível para minimizar o ataque destes insetos.
Principais espécies que causam danos em florestas
Embora várias espécies estejam presentes e causando danos a várias espécies florestais, são consideradas relevantes apenas as que causam danos a plantios comerciais.
  • Família Kalotermitidae: Nesta família as espécies Cryptotermes havilandi, Neotermes castaneus e Neotermes wagneri, foram constatadas em plantas como abacateiro, goiabeira, mangueira, tamarindeiro e cacaueiro.
  • Família Rhinotermitidae: Nesta família as espécies Coptotermes havilandi e Coptotermes testaceus, foram detectadas atacando árvores como a seringueira e abacateiro. Porém a espécie Heterotermes tenuis, é de importância por ter sido observada atacando árvores vivas de Eucalyptus spp., sendo detectada nos estados do Rio de Janeiro, Minas Gerais, Mato Grosso, Mato Grosso do sul, Pará e São Paulo.
  • Família Termitidae: Amitermes sp - Ataca raízes de Eucaliptos.Anoplotermes - Ataca mudas de Eucaliptos (ocorre no Pará, Paraná, Rio de Janeiro e São Paulo).Armitermes euamignatus - Ataca mudas de Eucalyptus spp. (ocorre no estado de São Paulo).Cornitermes cumulans - Ataca raízes de Eucalyptus spp. (ocorre em Minas Gerais, Paraná, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul, Santa Catarina e São Paulo).Procornitermes araujoi - Ataca raízes de Eucalyptus spp. (ocorre em Minas Gerais e São Paulo).Procornitermes striatus - Ataca mudas de Eucalyptus spp. (ocorre em Minas Gerais e Rio Grande do sul).Procornitermes triacifer - Ataca mudas de Eucalyptus spp. (ocorre no estado de São Paulo).Syntermes insidians - Ataca raízes de Eucalyptus spp. em plantios novos (São Paulo).Syntermes molestus - Ataca mudas de Eucalyptus spp. (Bahia, Góias, Minas Gerais, Mato Grosso, Mato Grosso do sul, Pará, Pernambuco, Roraima).Neocapritermes opacus - Ataca raízes de Eucalyptus spp. (ocorre em quase todo o Brasil).
Observação - O gênero Nasutitemes constrói ninhos arbóreos em áreas cultivadas, savanas, campos e florestas. É conhecido por cupim cabeça de negro. Ocorrem em plantios de Eucalyptus spp. a partir dos 9 meses de idade, porém não causam danos as árvores.

Controle de cupins em silvicultura
  • Viveiros florestais: Em viveiros florestais recomenda-se endossulfan (35%), na base de 350 g/l, usando-se 5-6 l/ha, o que garante uma proteção de até 7 meses. Em viveiros que utilizam mesas, com mudas em tubetes, o problema dos cupins deixou de existir.
  • Mudas novas no campo: O mesmo tratamento recomendado para viveiros tradicionais, isto é, endossulfan (35%) nas linhas das covas de plantio.
    Mergulhar o sistema radicular das mudas, antes do plantio no campo, numa emulsão de endossulfan (35%), na base de 4 ml/planta ou 20 ml/litro, num tanque de 100 l de água. As mudas também podem ser pulverizadas antes do plantio, com cloropirifós ou com um piretróide. As mudas devem ser observado durante 3 a 4 dias se estes produtos não vão causar fitotoxicidade.
    Outra opção seria agregar um carbamato granulado de liberação controlada ao sistema radicular das mudas, antes do plantio, porém este produto não está mais disponível no mercado brasileiro.
  • Ataque a troncos: Quando o ataque ocorre numa árvore isolada, deve-se proceder a uma limpeza, removendo a madeira morta da árvore e do solo. Em casos de infestação em várias árvores através de galerias escavadas no solo, devem ser controlados com inseticidas fosforados ou piretróides, introduzidos no tronco por meio de um orifício feito com uma pua.
  • Cupins de montículo: Devem ser utilizados inseticidas concentrados emulsionáveis, em mistura com água, perfurando-se o cupinzeiro verticalmente, até atingir a câmara central cartonada (núcleo) e introduz-se a emulsão inseticida. Podem ser utilizados Cloropirifós, fention. Outro método consiste na colocação de pastilhas de fosfina, introduzindo-se 8-10 pastilhas pequenas ou 2 grandes, por cupinzeiro.Para cupins subterrâneos ainda não existem produtos que substituam os clorados, atualmente de uso proibido, que eram recomendados na base de 2-3 g/metro, aplicados no sulco de plantio, isoladamente ou em mistura com adubos. O endossulfam, embora inferior aos produtos clorados, pode ser utilizado com boa eficiência por alguns meses.
Controle de cupins em áreas agro-florestais
Em termos genéricos, para áreas agro-florestais, o combate ao cupim de monte pode ser resumido como segue:
  • Aração e gradagem: A preparação anual das áreas para o cultivo agrícola, impedem o surgimento de montículos, que surgem apenas nas áreas onde as máquinas não conseguem chegar.
  • Arrancamento do monte ou sua quebra: Atividade árdua, que apresenta poucos resultados, pois o tombamento e a divisão dos ninhos não impede a reorganização da colônia, e muitas vezes pode aumentar a infestação, pois dependendo da espécie a fragmentação pode originar novos ninhos
  • Uso de tratores: Processo muito caro, só tem eficiência quando os montes são arrancados e fragmentados.
  • Agrotóxicos: Vários produtos podem ser utilizados, entre eles: Cloropirifós; endossulfan; abamectina, etc. O cupinzeiro deve ser perfurado com uma varão de aço, para aplicação do produto. O canal para aplicação do produto não deve ser fechado, se o inseticida não tiver a eficiência desejada, os cupins irão fechar o canal.
  • Fungos:Podem ser utilizados a Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, o primeiro no inverno é o segundo no verão.
  • Bactérias: Foi constatada a patogenicidade de Bacillus thuringiensis em algumas espécies de cupins, porém sua utilização no campo é restrita devido a baixa sobrevivência no solo.
  • Vírus: A patogenicidade de alguns grupos de vírus já foi verificada para cupins, porém o seu potencial de utilização ainda não foi avaliado.
  • Extratos vegetais: Existem varias citações sobre o uso de extratos vegetais obtidos de madeiras, no controle ou na prevenção dos danos causados por cupins, porém sem uma avaliação científica.
  • Predadores: Vários pássaros, aves domésticas, répteis, anfíbios e mamíferos. Dentre os predadores invertebrados estão as aranhas, vespas, besouros, é principalmente as formigas, que são responsáveis por quase 100% de mortalidade dos alados. Entretanto, esses predadores são considerados oportunistas, pois a ocorrência dos alados é sazonal e de curta duração.
    As demais castas são predadas principalmente por formigas, é muitas vezes por tamanduás e tatus.
Cupins em Cana-de-açúcar
Os cupins subterrâneos constituem-se numa das mais sérias pragas da cultura canavieira, ocorrendo em todos os países onde esta cultura está implantada. O problema de cupins subterrâneos tornou-se ainda mais importante após a proibição do uso de produtos clorados.
Os cupins que ocorrem em cana-de-açúcar, podem ser divididos, pelos hábitos de construir suas colônias, em dois grupos facilmente identificáveis no campo:
  • Cupins de montículo (Família Termitidae, gênero Cornitermes, espécie mais comum C. cumulatus), que constróem colônias epígeas com envoltório terroso muito duro. São tidos como de menor importância porque alimentam-se basicamente de material vegetal morto que forrageiam através de galerias subterrâneas, por raramente serem encontrados atacando tecidos vivos da planta e por suas colônias serem destruídos pela frequente mecanização dos solo e pelos tratos culturais da lavoura. Porém podem causar sérios problemas quando a colheita da cana é mecanizada.
  • Cupins subterrâneos (Família Rhinotermitidae, espécies mais frequentes Heterotermes tenuis e H. longiceps), cujas colônias se distribuem em galerias difusas no solo, sob rochas, no interior de raízes, troncos e, quando eventualmente deslocam-se em locais expostos, constróem túneis com detritos vegetais, solo e fezes. Alimentam-se de material lenhoso em várias fases de decomposição, sendo comum atingirem partes vitais das plantas, como toletes de cana recém plantados, sistema radicular e entrenós basais de cana em formação, adulta ou soqueiras.
Controle de cupins em cana-de-açúcar

Basicamente os cupins que ocorrem em áreas de canas-de-açúcar, são controlados pelos mesmos métodos utilizados para áreas florestais, ou seja por medidas culturais, químicas ou biológicas

Cupins em Madeira

Os cupins normalmente atacam a madeira pelo caminho mais fácil, deteriorando em primeiro lugar o lenho mais mole da madeira. Depois, quando o lenho mais mole se torna escasso, os cupins deterioram também o mais duro. Esta característica serve para diferenciar o ataque de formigas cortadeiras, as quais não tem preferência sobre o tipo de madeira. Existem cupins de madeira seca, cupins de madeira úmida e cupins subterrâneos.

Cupins de madeira seca

São encontrados em regiões de clima quente e nas áreas subtropicais. Habitam inteiramente a madeira seca (10 a 12% de umidade), não exigindo contato com o solo, iniciando o ataque durante a enxameação das formas aladas, cada par sexuado penetra na madeira através de rachaduras ou de outras aberturas naturais iniciando a escavação para o interior, fechando imediatamente a entrada com partículas da própria madeira.
Os cupins deste grupo se instalam e constituem suas colônias dentro de peças de madeira com baixo teor de umidade. São muito comuns em componentes de telhados, batentes, esquadrias, topos de postes, móveis, pisos, janelas, portas e diversas outras peças de madeira. algumas vezes, o ataque por estes insetos é confundido com ataque por brocas (coleópteros). Embora não tenham colônias muito numerosas, um ataque pode causar sérios prejuízos, uma vez que o mesmo, em geral, sé é detectado quando as partes internas de uma peça estão em adiantado estado de destruição.
Eles constróem inúmeras galerias dentro da madeira, por onde circulam livremente, e produzem pequenos grânulos ovalados (fezes), que são acumulados em uma câmara (cavidade) próxima à superfície da madeira e que, de tempos em tempos, são descarregados para fora da peça atacada, como forma de limpeza das galerias. Em geral o ataque por esse tipo de inseto é detectado pela presença desses grânulos no ambiente.
É conveniente lembrar que o cupim de madeira seca, é uma praga associada às estruturas de madeira montada ou produtos acabados. Raramente estes insetos atacam madeiras em serrarias ou nos processos de extração, pois nesses locais a madeira não permanece tempo suficiente, salvo quando ficar estocada por longos períodos, possibilitando a instalação e desenvolvimento de uma colônia, o que é uma tarefa demorada.

Cupins de madeira úmida

Este grupo de cupins ataca exclusivamente madeira com elevado teor de umidade. O ataque ocorre diretamente pelo ar no momento da revoada das formas aladas, e normalmente, não tem contato com o solo. Confinam suas atividades em madeiras em condições abafadas, ordinariamente já apodrecidas, podendo estender suas galerias nas partes de madeiras adjacentes em bom estado de sanidade. No Brasil ainda não existem casos de infestação em construções causada por este grupo de térmitas.
6.3 Cupins subterrâneos
Este grupo de cupins, ocorre naturalmente entre as latitudes 50o n e 50o S, no entanto podem ser proliferados pela ação do homem que transporta madeiras, para todas as partes do mundo. Para que a proliferação ocorra, além dos vetores que os levam para fora de sua área natural, eles precisam ter: fonte de alimento celulósico; umidade adequada; temperatura adequada; características adequadas de solo.
Este tipo de cupim é mais frequente em solos úmidos e arenosos, em regiões quentes contendo alguma forma de alimento abundante. Normalmente ocorrem embaixo de assoalhos com espaços para ventilação deficiente, o que condiciona condições ideais e resíduos de madeira deixados pelo chão. Sua detecção é feita pela presença de pelotes de excrementos, galerias na madeira que não obedecem ao sentido das fibras e dutos que ligam a madeira ao solo.
Controle
  • Cupins de madeira seca :Quando o ataque é ameno, as peças de madeira atacada devem ser substituídas por peças não atacadas e tratadas, quando o ataque e severo, é recomendável a fumigação com brometo de metila. Quando são utilizadas madeiras com baixa resistência ao ataque (ex. Eucaliptos e Pinus) de cupins, é recomendável a aplicação de preservantes antes da utilização ou beneficiamento da madeira, podem ser utilizados inúmeros produtos, como por exemplo, o pentaclorofenol.
  • Cupins de madeira úmida: Por não se constituírem em insetos que causam prejuízos econômicos, a literatura especializada não recomenda nenhum método preservativo para este tipo de cupim. Porém uma medida que poderia ser adotada seria a retirada dos troncos que oferecem condições para a instalação das colônias.
  • Cupins subterrâneos: Por serem subterrâneos, o controle para ser viável, deve ser realizado no solo, através da localização da colônia e aplicação de um produto tóxico. Além disso, é aconselhável a substituição das peças de madeira atacadas por peças não atacadas e tratadas.
    Deve ser lembrado que o mais efetivo do que o controle químico, é a prevenção contra o ataque destes insetos que deve ser feito da seguinte forma: limpeza de todo material celulósico do local da construção; drenagem do terreno; Tratamento químico do solo, onde será feita a edificação; utilização de técnicas de construção adequadas.
Cupins em Áreas Urbanas

Em áreas urbanas, os cupins subterrâneos impressionam por sua versatilidade. Em edifícios altos observou-se que a colônia instalada nos andares mais altos não necessita de contato com o solo, uma vez provida de condições adequadas de abrigo e umidade. São vistos também túneis de cupins construídos embaixo ou em meio ao reboco, em paredes de alvenaria, sendo comum os cupins esburacarem tijolos maciços de barro, nas paredes atacadas. Isto deve-se ao fato de que as edificações urbanas são uma grande fonte de abrigo e alimento para cupins. Normalmente dentro das paredes são colocados muitos componentes de madeira, normalmente sem tratamento preventivo e em contato com o solo, além disso em toda edificação existem enormes aterros onde toda a madeira que sobra da construção e enterrada, facilitando o ataque e proliferação dos cupins, que consequentemente acabam adentrando pelas paredes dos edifícios. Outra porta de entrada dos cupins em meios urbanos é feita através da arborização urbana, pois as árvores que são destinadas a este fim, além de estarem em um ambiente inadequado são plantadas e manejadas de forma totalmente errada, é consequentemente ficam estressadas, possibilitando o ataque dos cupins, que invariavelmente passam para o interior das edificações

Controle de cupins urbanos

Basicamente o controle de cupins urbanos, deve ser feito utilizando-se os métodos citados para o controle de cupins de madeira seca e cupins subterrâneos. Além disso a arborização urbana, implica na escolha correta de espécies para cada tipo de ambiente urbano, de mudas com porte adequado e no espaçamento correto (entre árvores e destas com as edificações), elaboração de covas adequadas para o plantio e sua posterior manutenção, estaqueamento de suporte corretamente aplicado, remoção de brotos e ramos ladrões, e avaliação minuciosa da necessidade de poda e sua correta execução.

Bibliografia

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GALLO, D. et al. Manual de entomologia agrícola. Ed. Agronômica Ceres. São Paulo, 1978.
GIANNOTI, O. et al.; Noções Fundamentais sobre Pragas da Lavoura no Estado de São Paulo e como combatê-las. O Biológico - Revista dos Técnicos do Instituto Biológico, 1965 - no 11.
MORESCHI, J. C. Biodegradação da Madeira. Universidade Federal do Paraná. Apostila do Curso de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Curitiba, 1998. Material não publicado.

sexta-feira, 25 de julho de 2014

Sensor identifica insetos pela frequência do batimento das asas

07/07/2014
Por Elton Alisson
Agência FAPESP – Os serviços de vigilância à saúde de países como o Brasil poderão contar em alguns anos com uma tecnologia para identificar focos de mosquitos transmissores de doenças como a dengue, a malária e a febre amarela, de forma mais rápida, barata e precisa.

Um grupo de pesquisadores do Laboratório de Inteligência Computacional do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da Universidade de São Paulo (USP), campus de São Carlos, desenvolveu – em parceria com colegas do Bourns College of Engineering da University of California Riverside (UCR) e da filial norte-americana da empresa brasileira Isca Tecnologias – um sensor capaz de identificar e quantificar automaticamente diferentes espécies de insetos voadores causadores de doenças ou pragas agrícolas.


Desenvolvido na USP de São Carlos, dispositivo identifica mosquitos transmissores da dengue e da febre amarela, além de pragas agrícolas, de forma mais rápida, barata e precisa (fotos: Reinaldo Mizutani)

Resultado de um projeto realizado com apoio da FAPESP, da Fundação Bill & Melinda Gates e da Vodafone Americas Foundation, o sensor foi descrito em um artigo publicado na edição de junho do Journal of Insect Behavior.

“O sensor permite monitorar populações de insetos nocivos à saúde humana ou que causam danos à agricultura e ao meio ambiente de uma forma muito mais rápida, precisa e inteligente”, disse Gustavo Enrique de Almeida Prado Alves Batista, professor do ICMC e coordenador do projeto, à Agência FAPESP.
“Em vez de pulverizar inseticida sobre toda uma região onde se estima que uma determinada espécie de inseto voador nocivo à saúde ou às lavouras esteja presente, é possível aplicá-lo somente nas áreas identificadas como focos do inseto pelo sensor”, avaliou.

O aparelho começou a ser desenvolvido em 2010, quando Batista iniciou o pós-doutorado na UCR, com Bolsa da FAPESP, e uma colaboração com o grupo de Eamonn John Keogh, professor de Ciência da Computação da universidade norte-americana, e com Agenor Mafra-Neto, pesquisador principal da Isca Tecnologias.
Na época, Keogh estava interessado em desenvolver um sistema de classificação automática de insetos baseado em técnicas de reconhecimento de voz e aprendizado de máquina – área da inteligência artificial voltada ao desenvolvimento de algoritmos (sequências de comandos) e técnicas que permitem ao computador aperfeiçoar seu desempenho na execução de tarefas.

A solução desenvolvida por Batista em parceria com o grupo de Keogh foi um sensor a laser baseado na análise da frequência sonora do batimento de asas de insetos durante o voo.
“Os insetos voadores batem as asas em velocidades diferentes, de acordo com seu tamanho e outras características morfológicas, e em frequências sonoras que variam tipicamente entre 100 e 1.500 Hertz”, explicou Batista.
“Nossa ideia foi desenvolver um sistema que identificasse a frequência sonora em que diferentes insetos voadores batem as asas, além de outros dados, para classificá-los”, disse.

Funcionamento do sensor

O sensor desenvolvido pelos pesquisadores é composto por um feixe de laser de baixa potência direcionado para uma matriz com uma série de fototransistores – como uma ponteira a laser apontada para uma parede.
Ao voar entre o feixe de laser e a matriz com fototransistores, as asas de um inseto voador bloqueiam parcialmente e causam pequenas variações na luz.
As oscilações na luz provocadas pelas asas do inseto voador são capturadas pela fototransistor matriz como sinais similares aos de áudio – como os capturados por um microfone convencional, com a diferença de que não são originários de variação nas ondas sonoras, mas da variação da luz.
Os sinais extraídos pelo sensor são filtrados e amplificados por meio de uma placa de circuitos eletrônicos. Com um gravador de som digital conectado à saída da placa é possível registrar os sinais em arquivos de áudio e transferi-los para um computador a fim de analisá-los

“Cada espécie de inseto voador produz um sinal ligeiramente diferente da outra. Isso possibilita comparar computacionalmente os sinais de cada uma das diferentes espécies”, disse Batista.
Os dados para calibração e classificação de espécies pelo sensor foram coletados por meio da colocação dos insetos em caixas de acrílico contendo sensores acoplados e com luminosidade, temperatura e umidade controladas.
Cada uma das caixas com o sensor recebeu dezenas de insetos voadores pré-classificados como pertencentes a uma única espécie. Entre elas os mosquitos Aedes aegypti (transmissor da dengue e da febre amarela), Anopheles gambiae (vetor da malária), Culex quinquefasciatus (vetor da filariose linfática) e Culex tarsalis (vetor da encefalite de Saint Louis e da encefalite equina ocidental), além das espécies de mosca Drosophila melanogaster (conhecida popularmente como mosca da banana), a Musca domestica, a Psychodidae dípteros (conhecida como mosca do banheiro), o escaravelho Cotinis mutabilis e a abelha Apis mellifera.
Após 15 dias de coletas de dados, os pesquisadores registraram os sinais gerados pela simples passagem dos insetos pelo feixe de laser do sensor dentro das caixas acrílicas, descartando qualquer ruído de fundo. Os sinais obtidos pelos sensores nas diferentes caixas com insetos foram gravados misturados em um único arquivo.
Ao submeter o arquivo de áudio para análise de um software com um algoritmo de classificação, também desenvolvido pelos pesquisadores, o sistema computacional foi capaz de diferenciar e identificar as espécies de insetos com uma porcentagem de acerto que variou entre 98% e 99%.

“Atualmente só estamos explorando a frequência de batimento de asas e outros atributos intrínsecos ao sinal no sensor”, disse Batista. “Há outras variáveis que podem ser adicionadas para melhorar ainda mais a taxa de sucesso do sensor na identificação de espécies de insetos.”
Entre essas variáveis estão o momento durante o dia em que os insetos voam, além de temperatura, pressão e umidade do ar ambiente – os três fatores meteorológicos que mais afetam a atividade dos insetos.
Estima-se que a elevação da temperatura provoque mudanças no metabolismo e aumente a frequência de batimento de asas dos insetos, contou Batista.

Por meio de uma pesquisa realizada pelo doutorando Vinícius Mourão Alves de Souza, também com Bolsa da FAPESP, os pesquisadores estudam como o sinal obtido pelo sensor varia conforme as condições ambientais em que estão os insetos. “Queremos avaliar como o sensor funciona sob diferentes condições de temperatura, umidade e pressão do ar”, disse Batista.
Já por meio de uma pesquisa realizada por Diego Furtado Silva, também com Bolsa da FAPESP, os pesquisadores extraíram outros dados (atributos) dos sinais que podem fornecer mais informações além da frequência de batimento de asas.
“Estamos utilizando uma série de técnicas baseadas principalmente em reconhecimento de voz para extrair melhores atributos do que somente a frequência do batimento de asas”, contou Batista.
Armadilha inteligente

O sensor a laser foi utilizado em um protótipo de armadilha inteligente desenvolvida pelos pesquisadores do ICMC em colaboração com a filial da Isca Tecnologias em Riverside.
O dispositivo é capaz de identificar insetos voadores em tempo real, por meio do sensor de laser, capturar espécies-alvos, como as transmissoras de doenças ou pragas agrícolas, e permitir que outros insetos não nocivos, como abelhas e outros insetos polinizadores ou fontes de alimentos para outros animais, sejam lançados de volta para o meio ambiente.

“Desde que começamos a desenvolver o sensor já tínhamos a ideia de utilizá-lo em uma aplicação prática, como uma armadilha inteligente de insetos”, disse Batista.
A armadilha tem formato cilíndrico e é composta por um tubo de ABS com o sensor a laser acoplado em sua entrada e a um saco coletor em sua saída – como um aspirador de pó.
O equipamento conta com uma válvula na entrada que libera dióxido de carbono – substância capaz de atrair as fêmeas de muitas espécies de mosquitos.

Ao voar diante da entrada da armadilha, o inseto é sugado por um fluxo de ar gerado por uma ventoinha como a de um computador em direção a uma câmara onde está o sensor a laser para ser classificado.
Se identificado como espécie não nociva, uma porta de saída é aberta e o inseto é empurrado para fora da armadilha por meio da inversão da direção do fluxo de ar.
Já se for identificado como espécie nociva, o inseto é empurrado pelo fluxo de ar para o saco coletor, onde fica retido em um papel adesivo semelhante ao utilizado nas armadilhas adesivas convencionais que não são seletivas – ou seja, capturam todas as espécies de insetos, inclusive as não nocivas.
“A armadilha permite identificar e quantificar com maior facilidade e precisão a presença de insetos indesejáveis em uma determinada área”, avaliou Batista.
“Desta forma, é possível monitorar em tempo real a população de insetos nocivos em uma determinada região e reportar esses dados por meio de redes sem fio para as agências de vigilância sanitária”, afirmou.

Baixo custo

Os pesquisadores estimam que o sensor tem potencial para ser amplamente utilizado em razão do baixo custo de produção – menos de R$ 30 – e por ser alimentado por energia solar ou uma bateria.
Na área da saúde, uma das principais aplicações pode estar no combate aos mosquitos do gênero Anopheles, vetores da malária, e do gênero Aedes, transmissores da dengue e da febre amarela.
Um das principais estratégias para combater a dengue, segundo Batista, é acompanhar os casos de notificação da doença para estimar os possíveis focos do mosquito transmissor e, posteriormente, realizar ações de pulverização de inseticida e conscientização da população. O problema, de acordo com ele, é que o tempo para a notificação da doença e a implementação da campanha é muito longo.
“Esse intervalo entre a notificação da doença e o início da campanha de pulverização pode ser de duas a três semanas ou mais. Isso representa mais do que o tempo de vida de um mosquito adulto”, afirmou.
“A vantagem do sensor que desenvolvemos é que ele permite identificar onde o inseto está presente e estimar a população dele em tempo real”, avaliou.

O artigo “Flying insect classification with inexpensive sensors” (doi: 10.1007/s10905-014-9454-4), de Batista e outros, pode ser lido por assinantes do Journal of Insect Behavior em http://link.springer.com/article/10.1007/s10905-014-9454-4