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

Abstract

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.

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 field 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 field 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 fit. As the caterpillars developed in the field, 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 field. Geostatistics shows promise for the application of precise methods in the integrated control of pests.