Sublethal stress by insecticides on the Neotropical brown stink bug Euschistus heros

Abstract

The insecticide use is the mainly method to control pest species in the agriculture, because reduce the populations. However, the frequently insecticide use can potentially stimulate sublethal effects on species non-target. In the last decades the focus of the researches about the insecticide use has been concentrated about the negative impact on natural enemies and pollinators, but is necessary to know the potential effects caused by insecticides on pest species non-target. In this context, we evaluated the stress induced by insecticide in the survival, mating behavior and reproduction associated to demography of the Neotropical brown stink bug Euschistus heros. In the first experiment, we evaluated the stress by imidacloprid in the survival and reproduction of the stink bug. In the second experiment, we evaluated the secondary stress by chlorantraniliprole, spinosad and pyriproxyfen in the survival and reproduction associated to demography of the stink bug. Finally, in the third experiment we tested the effect by chlorantraniliprole, spinosad and pyriproxyfen in the mating behavior and consequently in the demography of the E. heros. Imidacloprid reduced the female survival compared with untreated females, on the other hand, induced higher levels of cell damage, greater ovariole length, larger area of the most developed follicle in their ovaries up to the 6 th day of adulthood and higher reproduction. Chlorantraniliprole caused mild demographic impact on this pest population, while pyriproxyfen and especially spinosad showed strong demographic impacts. Curiously, chlorantraniliprole cause stimulatory effect on the first copulation of the stink bug. Treated females and/or males with chlorantraniliprole showed increase in the net reproductive rate (R0) and intrinsic rate of population growth (r m ). Our results shows that outbreaks of E. heros in the soybean are related to hormesis induced by low concentrations of imidacloprid and also by chlorantraniliprole. In other hand, spinosad and pyriproxyfen decreases the population growth and are potential insecticides for use in control programs of the Neotropical brown stink bug E. heros in Brazil.O uso de inseticidas constitui-se no principal método utilizado para controlar os danos causados por pragas na agricultura, pois reduz efetiva e rapidamente as populações. Porém, o uso frequente de inseticidas pode potencialmente desencadear uma série de efeitos subletais sobre espécies não alvo. Nas últimas décadas o foco das pesquisas sobre o efeito de inseticidas tem-se concentrado no impacto negativo sobre inimigos naturais ou polinizadores, porém ainda faz-se necessário conhecer o efeito causado por inseticidas sobre espécies de pragas que não foram alvo inicial da aplicação. Nesse contexto, esta pesquisa avaliou o estresse causado por inseticidas na sobrevivência, comportamento de acasalamento e reprodução associados a demografia do percevejo marrom Euschistus heros. No primeiro trabalho avaliamos o estresse causado pelo neonicotinoide imidacloprido na sobrevivência e reprodução do percevejo marrom. No segundo trabalho verificamos o estresse secundário causado por clorantraniliprole, espinosade e piriproxifeno na sobrevivência e reprodução associada a demografia do percevejo marrom. E por fim, no terceiro trabalho testamos se clorantraniliprole, espinosade e piriproxifeno interferem no comportamento de acasalamento e consequentemente na demografia de E. heros. Imidacloprido reduziu a sobrevivência de fêmeas, por outro lado, provocou aumento no nível de dano celular, no comprimento de ovaríolos, na área total do folículo mais desenvolvido dos ovários e na reprodução. Clorantraniliprole causou médio impacto demográfico, enquanto espinosade e piriproxifeno apresentaram forte impacto demográfico, com supressão no caso do espinosade. Curiosamente clorantraniliprole causa efeito estimulatório sobre a primeira cópula do percevejo marrom. Fêmeas e/ou machos tratados com clorantraniliprole mostraram aumento da taxa líquida de reprodução (R 0 ) e taxa intrínseca de reprodução (r m ), contribuindo com aumento demográfico populacional. Os resultados mostram que surtos recentes de E. heros na cultura da soja estão relacionados ao efeito hormético ocasionado por baixas concentrações de imidacloprido e ao efeito de clorantraniliprole, que também desencadeia resposta hormética nesta espécie. Por outro lado, espinosade e piriproxifeno reduzem o crescimento populacional, e portanto, são inseticidas com potencial de uso nos programas de controle do percevejo marrom no Brasil.