Controle biológico de Spodoptera frugiperda: modelagem da dinâmica espaço-temporal de um sistema hospedeiro-parasitoide por meio de um modelo de reação-difusão

Resumo

Controle biológico (abreviado como biocontrole) é a tática na qual um organismo (chamado agente de biocontrole) é utilizado com o intuito de reduzir a densidade populacional de outro organismo (geralmente uma espécie de praga). A liberação de agentes de controle contra pragas agrícolas é uma tática comum para diminuir a velocidade de invasão ou para suprimir essas populações de pragas a níveis toleráveis, e apresenta algumas vantagens em relação ao controle químico: menor impacto ambiental, ausência de riscos para a saúde humana e, além disso, não exerce pressão seletiva para gerar indivíduos resistentes. Duas razões que potencialmente afetam o sucesso do controle biológico são a taxa de dispersão e a tática de introdução desses agentes de biocontrole. Neste estudo, nosso plano é desenvolver modelos matemáticos determinísticos para investigar a eficiência do controle biológico da praga agrícola Spodoptera frugiperda. O modelo básico é composto por um sistema de duas equações diferenciais parciais em uma dimensão espacial, considerando simultaneamente a dispersão e a dinâmica de população. O sistema de controle biológico é tal que um parasitóide de ovos, a espécie Trichogramma atopovirilia, é deliberadamente liberada em três cenários agrícolas para controlar a praga: (a) monocultura homogênea; (b) monocultura com culturas Bt e não-Bt; e (c) policultura com três espécies de culturas: milho, aveia e soja. Dada esta descrição, queremos avaliar a influência dos seguintes fatores na eficiência do controle biológico: (I) difusividade do parasitóide (isto é, sua velocidade de dispersão); e (II) diferentes táticas de liberação do parasitóide. É importante mencionar que os resultados esperados serão obtidos para populações espacialmente estruturadas, considerando explicitamente as velocidades de dispersão tanto do agente de controle quanto da praga. A avaliação e resposta de modelos teóricos como os construídos neste trabalho pode fornecer orientações úteis para os profissionais no controle biológico. Finalmente, apresentamos duas extensões do modelo de reação-difusão discutido: a adição de um termo que significa movimento dirigido devido ao comportamento de busca, e a consideração de duas dimensões espaciais. (AU)