Chromobacterium Biocontrole de Alto Nível contra a Cigarrinha

A Crise da Cigarrinha (Dalbulus maidis): Por que o Milho Brasileiro Pede um Novo Manejo

A cultura do milho (Zea mays L.) é fundamental para a economia agrícola brasileira, mas enfrenta desafios crescentes, sendo a cigarrinha-do-milho (Dalbulus maidis) o principal vetor biológico responsável por limitar a produtividade em vastas regiões. Este inseto sugador, pertencente à ordem Hemiptera e à família Cicadellidae , tem a capacidade de prejudicar a cultura de duas maneiras distintas: pela alimentação direta e, mais criticamente, pela transmissão de fitopatógenos.

O dano primário e mais devastador causado por D. maidis não é a sucção de seiva em si, mas seu papel indispensável como vetor. A cigarrinha adquire fitopatógenos, especificamente molicutes (espiroplasma e fitoplasma), que causam os complexos de doenças conhecidos como enfezamentos (vermelho e pálido). A disseminação dessas doenças bloqueia a circulação da seiva nas plantas, resultando em sintomas visíveis como manchas brancas ou vermelhas e, em situações de alta infestação e suscetibilidade, pode inviabilizar completamente o cultivo do milho.

O desafio econômico imposto pela cigarrinha-do-milho tem se tornado uma questão de séria preocupação em toda a fronteira agrícola do Brasil.A natureza vetorial desta praga introduz uma complexidade no manejo que as estratégias tradicionais de controle químico têm lutado para superar.

O Paradoxo do Controle Químico Exclusivo

Historicamente, o manejo de pragas vetoriais tende a focar na redução populacional agressiva. No entanto, o controle da cigarrinha-do-milho através da superpulverização química em cultivares suscetíveis demonstrou ser ineficaz na redução dos danos à cultura. Observações experimentais e em lavouras comerciais indicaram que, mesmo com um número exagerado de aplicações, o dano permaneceu elevado quando foram semeadas cultivares sensíveis aos enfezamentos.

Essa falha reflete a natureza peculiar da praga vetorial. O objetivo primordial do controle não é apenas a mortalidade do inseto, mas a interrupção da cadeia de transmissão do patógeno. Os inseticidas tradicionais frequentemente oferecem um efeito de choque (ou knockdown) rápido, mas de curta duração. Dada a natureza dos molicutes, que podem ser adquiridos e transmitidos pela cigarrinha em um período relativamente curto, a reinfestação contínua ou a sobrevivência de indivíduos que já carregam o patógeno é suficiente para perpetuar a taxa de inoculação. A persistência dos danos, mesmo com alta pressão de pulverização, comprova que o controle químico isolado falha em fornecer a supressão populacional sustentada e o manejo anti-vetor necessário. Tal evidência reforça que a escolha de cultivares com pelo menos moderada tolerância às doenças é a estratégia mais fundamental para a convivência com o problema.³

Chromobacterium subtsugae: O Agente Biológico e Sua Composição

Diante das limitações do manejo convencional, o controle biológico surge como uma ferramenta essencial e sustentável. Entre os agentes biológicos promissores, a bactéria Chromobacterium subtsugae tem se destacado por seu mecanismo de ação distinto e amplo espectro. Trata-se de um microrganismo entomopatogênico que já é utilizado como inseticida microbiológico no manejo integrado de diversas pragas.

Amplo Espectro e Formulações Comerciais

Chromobacterium subtsugae é reconhecida por sua eficácia contra uma ampla gama de artrópodes-praga. Sua atividade inseticida abrange ácaros fitófagos, lagartas (Lepidoptera), coleópteros, e outros insetos sugadores da ordem Hemiptera, como pulgões, psilídeos, moscas-brancas e tripes. Este espectro de ação sugere um alto potencial de controle contra D. maidis, que também é um Hemiptera.

A bactéria está presente no mercado em diferentes formulações comerciais. Internacionalmente, o produto TEC BUG da Solubio contém a cepa Chromobacterium subtsugae. A disponibilidade de formulações específicas para uso em campos, estufas e casas de vegetação confere aplicabilidade imediata desta ferramenta no manejo fitossanitário do milho.

Diferenciação e Estabilidade no Campo

É crucial entender que C. subtsugae opera de maneira diferente de um inseticida químico de contato. O bioinseticida produzido a partir da fermentação desta bactéria não é um produto de ação imediata ou de “choque”. A mortalidade das pragas agrícolas expostas à bactéria ocorre tipicamente em um período mais estendido, entre 7 e 10 dias após a aplicação. Este tempo de latência exige uma mudança na mentalidade de aplicação, priorizando a supressão populacional e a proteção da planta antes da infestação crítica.

A utilização de formulações bacterianas, como as baseadas em C. subtsugae, apresenta vantagens ambientais significativas, especialmente em ambientes agrícolas tropicais. Embora a cigarrinha-do-milho tenha antagonistas naturais, como fungos entomopatogênicos, a eficácia desses fungos é altamente dependente de condições específicas de temperaturas elevadas e alta umidade relativa do ar. Em contraste, como C. subtsugae é um produto de fermentação bacteriana, seu modo de ação primário, após a ingestão, é bioquímico e estomacal. Embora ensaios de otimização de fermentação busquem as melhores variáveis (como temperatura, NaCl e glicose) para maximizar a produção do bioinseticida, a estabilidade do produto final e seu modo de ação intracelular garantem maior resiliência às flutuações climáticas de campo, oferecendo um controle mais consistente em comparação com os fungos entomopatogênicos dependentes de esporulação e infecção superficial.

Entendendo a Batalha Molecular: O Duplo Mecanismo de Ação de C. subtsugae

A eficácia de amplo espectro de Chromobacterium subtsugae é atribuída a um modo de ação complexo e multifacetado, envolvendo a síntese de múltiplos metabólitos que atuam simultaneamente no organismo do inseto. Esta abordagem de ataque em vários pontos reduz a capacidade da praga de desenvolver resistência rapidamente, uma vantagem crítica sobre os inseticidas químicos de sítio único.

O mecanismo de ação pode ser dividido em três componentes estratégicos, que se complementam no combate à cigarrinha-do-milho:

1. Ação por Ingestão (Veneno Estomacal)

O modo de ação principal contra pragas que se alimentam de folhas, incluindo sugadores que ingerem partículas ou resíduos superficiais, é atuar como veneno estomacal. Ao ser ingerida, a bactéria e seus metabólitos causam disfunções no trato digestivo da cigarrinha, levando à mortalidade lenta (7 a 10 dias).

2. Efeito Anti-Reprodutivo

Um dos aspectos mais valiosos de C. subtsugae no manejo de vetores é sua capacidade de reduzir a fecundidade e inibir a oviposição (postura de ovos). Para o controle de D. maidis, que possui um ciclo de vida rápido e explosivo, a supressão da capacidade reprodutiva é mais estratégica a longo prazo do que apenas a mortalidade de adultos. Ao limitar o número de ovos depositados, o bioinseticida quebra o ciclo de vida da praga, impedindo surtos populacionais nas gerações subsequentes.

3. A Potência da Violaceína e o Potencial Anti-Vetor

O terceiro componente é a ação bioquímica do pigmento violáceo produzido pela bactéria: a violaceína. A violaceína é um metabólito secundário que confere à bactéria sua atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas.

Estudos detalhados sobre o mecanismo de disrupção da violaceína revelaram que sua potência bactericida decorre de sua capacidade de atacar a membrana citoplasmática das células. A urgência no desenvolvimento de novos antimicrobianos reside justamente na descoberta de mecanismos de ação diferentes dos antibióticos tradicionais.

Este conhecimento molecular sobre o alvo da violaceína implica um benefício triplo e altamente estratégico no contexto do manejo da cigarrinha-do-milho. D. maidis é vetor de espiroplasma e fitoplasma, que são tipos de molicutes, ou seja, bactérias fitopatogênicas que, notavelmente, não possuem parede celular rígida. Elas dependem criticamente de sua membrana celular para a integridade estrutural e funcional.

A violaceína, ao ser ingerida pelo vetor, tem o potencial de interferir diretamente na carga de molicutes dentro do próprio inseto, caso seja absorvida em seus tecidos ou atue no ambiente intestinal. O ataque direcionado à membrana citoplasmática sugere que a molécula pode ser particularmente eficaz contra os molicutes, já que a membrana é seu único invólucro protetor. O uso de C. subtsugae, portanto, transcende o mero controle populacional do inseto. Ele se transforma em uma estratégia de Controle Anti-Vetor, atacando tanto o inseto transmissor quanto, potencialmente, os patógenos que ele carrega, inibindo a eficácia da transmissão da doença.

Os múltiplos mecanismos de ação de C. subtsugae fornecem uma proteção robusta e sustentada, essencial para o manejo de uma praga complexa como a cigarrinha.

Tabela 1: Mecanismos de Ação de Chromobacterium subtsugae

Modo de Ação	Função Biológica	Implicação Estratégica para D. maidis
Ingestão (Veneno Estomacal)	Causa disfunção no trato digestivo do inseto sugador.	Controle de indivíduos adultos e ninfas, com mortalidade em 7-10 dias.
Anti-reprodutivo	Reduz a produção de ovos (fecundidade) e inibe a postura (oviposição).	Prevenção de surtos populacionais na próxima geração, crucial para manejo de vetor.
Bioquímico (Violaceína)	Metabólito secundário com atividade antimicrobiana e disrupção da membrana celular.	Potencial para amplo espectro de ação e possível interferência na carga de molicutes (ação anti-vetor).

Evidência e Potencial Contra Dalbulus maidis

Embora a validação em larga escala no campo seja o teste definitivo para qualquer bioinseticida, o potencial de C. subtsugae contra D. maidis é apoiado por ensaios que demonstram a entomopatogenicidade geral da bactéria e pela compreensão da sinergia entre o biocontrole e as defesas naturais da planta.

Otimização e Mortalidade em Laboratório

Pesquisas iniciais sobre o bioinseticida de C. subtsugae focaram na otimização do processo de fermentação para maximizar a produção dos metabólitos ativos. Ensaios, como o que utilizou o delineamento composto central rotacional (CCRD), buscaram identificar as condições ideais de variáveis como temperatura, cloreto de sódio (NaCl) e glicose. Embora nem todos os modelos tenham sido considerados preditivos, a sequência de análises inferiu os valores ótimos para cada variável, com os melhores resultados de mortalidade registrados em ensaios de 96 horas. Tais resultados estabelecem a base para a viabilidade do produto e sua toxicidade em condições controladas.

Sinergia Genética e Comportamental

A máxima eficácia do controle biológico no manejo da cigarrinha-do-milho é alcançada através da integração com o fator de resistência da planta. A escolha de cultivares tolerantes não é apenas uma medida defensiva, mas uma estratégia que aumenta ativamente a exposição da praga aos agentes de biocontrole.

A tecnologia EPG (Electrical Penetration Graph) tem sido utilizada para analisar o comportamento de sucção de D. maidis em diferentes híbridos de milho. O estudo demonstrou que, em comparação com um híbrido suscetível, híbridos resistentes (como DK390 e DK72-10) alteram significativamente o comportamento de sondagem da cigarrinha.

Em plantas resistentes, D. maidis manifesta um padrão de sucção que consiste em um número maior de sondagens curtas, dificuldades em atingir a ingestão de floema e um aumento na ingestão de xilema.¹⁴ Por exemplo, o híbrido DK390 demonstrou o mais alto nível de resistência baseada no mesófilo e no floema, exibindo tentativas repetidas e de curta duração, um comportamento típico associado a tentativas fracassadas de ingestão.

A dificuldade de alimentação da cigarrinha em cultivares resistentes aumenta drasticamente a probabilidade de ingestão do bioinseticida foliar. Se a cigarrinha realiza múltiplas sondagens curtas, ela passa mais tempo explorando as camadas superficiais e mesofílicas da folha, onde o produto de C. subtsugae foi depositado. Cada tentativa fracassada de alcançar o floema (o alvo preferencial) e a maior ingestão de xilema (que pode absorver resíduos da superfície) representa uma oportunidade aumentada para a ingestão do veneno estomacal e dos metabólitos bacterianos.

Portanto, o uso de cultivares resistentes atua como um facilitador biológico, induzindo um comportamento na praga que maximiza a eficácia do controle biológico aplicado externamente. A sinergia entre resistência genética e o modo de ação por ingestão do C. subtsugae cria uma camada de proteção significativamente mais forte do que qualquer estratégia isolada.

Estratégias de Aplicação e Manejo Integrado (MIP)

A resposta eficaz e sustentável à crise da cigarrinha-do-milho exige o abandono de soluções isoladas e a adoção rigorosa do Manejo Integrado de Pragas (MIP), no qual C. subtsugae desempenha um papel tático e crucial.

O Tripé Estratégico

O sucesso no manejo de D. maidis é sustentado por três pilares interconectados:

1. Seleção de Cultivar Tolerante: A fundação de todo o manejo. A escolha de cultivares que possuam pelo menos moderada tolerância aos enfezamentos é um pré-requisito. A falha neste ponto torna todas as demais medidas de controle, sejam químicas ou biológicas, significativamente mais caras e menos eficazes.
2. Monitoramento Estruturado e Timing: O monitoramento deve ser intensivo e estruturado desde a emergência da cultura. A cigarrinha representa um desafio único, exigindo que o controle seja realizado de forma preventiva, antes que a população atinja um potencial vetorial crítico.
3. Controle Biológico e/ou Químico Estratégico: A intervenção deve ser direcionada à interrupção do ciclo de vida e da transmissão da doença.

Posicionamento Tático de C. subtsugae

Dada a natureza de ação lenta (7-10 dias para mortalidade) e o modo de supressão de fecundidade de C. subtsugae, o produto não deve ser visto como uma solução de resgate para infestações severas. Seu posicionamento ideal é como uma ferramenta preventiva e de supressão populacional (vector management) nas fases iniciais da cultura do milho.

O timing ideal de aplicação de C. subtsugae coincide com o início da infestação e o período mais crítico da cultura para a aquisição e transmissão dos molicutes. Ao aplicar a bactéria de forma precoce, maximiza-se o efeito anti-reprodutivo, limitando o crescimento exponencial da população e, consequentemente, a pressão de inoculação da doença. As formulações comerciais, como o Grandevo ou o Cromobac/Chromotrix, permitem a aplicação em campo aberto , e o produtor deve seguir rigorosamente as indicações de dose e forma de aplicação contidas na bula do produto específico (e.g., Cromobac/Chromotrix).

Redefinição das Métricas de Sucesso

Um erro comum no uso de agentes de biocontrole é a expectativa de mortalidade instantânea, similar aos químicos. No caso de C. subtsugae, essa expectativa é equivocada devido ao tempo de latência de 7 a 10 dias.

Para que o produtor avalie o sucesso do manejo com o bioinseticida, as métricas devem ser redefinidas, focando nos resultados fitossanitários e econômicos, e não apenas na contagem de carcaças de insetos. A prioridade na mitigação da crise dos enfezamentos é evitar que a doença se estabeleça e se propague. O sucesso real da aplicação de C. subtsugae deve ser mensurado pela redução da incidência de enfezamentos na colheita, o que reflete a eficácia da supressão populacional e da redução da capacidade vetorial proporcionada pelo mecanismo de violaceína e anti-fecundidade.

Vantagens de Sustentabilidade

A utilização de um agente com múltiplos modos de ação (veneno estomacal, anti-reprodutivo, bioquímico) ⁶ inerentemente dificulta o desenvolvimento de resistência rápida por parte da cigarrinha, um problema crônico enfrentado pelos programas de manejo que dependem de inseticidas com um único alvo molecular. Além disso, a integração de C. subtsugae em um plano de MIP contribui para a sustentabilidade geral do sistema agrícola.

Tabela 2: Fatores Chave para o Manejo Integrado da Cigarrinha

Estratégia MIP	Ação Recomendada	Sinergia com o Uso de C. subtsugae
Seleção de Cultivar Tolerante	Escolha de híbridos com moderada tolerância aos enfezamentos.	Aumenta a ingestão do biológico devido à mudança comportamental da praga (mais sondagens curtas).3
Monitoramento Estruturado	Detecção e intervenção na fase inicial da cultura.	Permite a aplicação no timing ideal para maximizar o efeito anti-reprodutivo e de supressão populacional.4
C. subtsugae	Aplicação preventiva ou no início da infestação (conforme bula).	Ação lenta, mas duradoura (7-10 dias), protegendo a cultura durante o período crítico de transmissão de molicutes.6

Conclusão: A Sustentabilidade no Controle da Cigarrinha

A complexidade da cigarrinha-do-milho (Dalbulus maidis), manifestada principalmente por seu papel como vetor dos enfezamentos, exige uma resposta fitossanitária que vá além da eliminação imediata do indivíduo. A eficácia de Chromobacterium subtsugae reside justamente em sua capacidade de oferecer um controle sofisticado, focado na supressão de longo prazo e na interrupção do ciclo de transmissão da doença.

Com um mecanismo de ação múltiplo, que inclui veneno estomacal, supressão da fecundidade, e a ação do metabólito violaceína, o bioinseticida se posiciona como uma ferramenta cientificamente robusta e ecologicamente compatível. Este agente biológico opera em sinergia com a resistência natural das plantas, pois o comportamento de alimentação alterado da cigarrinha em cultivares resistentes aumenta a probabilidade de ingestão da bactéria, maximizando a taxa de exposição e eficácia.

O futuro da proteção do milho reside na adesão estrita ao MIP. A integração de cultivares tolerantes com o uso estratégico e preventivo de agentes de biocontrole, como C. subtsugae, é o caminho mais seguro e sustentável para mitigar os prejuízos econômicos causados por esta praga vetorial.