Published

2020-01-01

Economic injury level and action thresholds for Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) in maize crops

Nivel de daño económico y umbrales de acción para Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) en cultivos de maíz

DOI:

https://doi.org/10.15446/rfnam.v73n1.78824

Keywords:

Cry1F protein, Fall armyworm, Genetically modified organisms, Zea mays (en)
Proteína Cry1F, Gusano cogollero, Organismos genéticamente modificados, Zea mays (es)

Downloads

Authors

Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) is the pest insect that produces the highest losses in maize production in the tropics and neotropics. Its control in Colombia comprises about 10% of the total production costs. The aim of this study was to determine the economic injury level (EIL) and define action thresholds (ATs) for this insect pest in the maize hybrids 30F35R and 30F35HR (with Cry1F protein) in Espinal, Colombia. In two sowing cycles, a completely randomized design was established for each maize hybrid to measure their yield response at four insect population levels (a control without any applications of insecticides and applications at 2, 5, and 10 larvae per 10 plants). For 30F35R, an inverse relationship was found between levels of infestation and yields; meanwhile, for 30F35HR, only during the first cycle this relationship was found. The EIL calculated for 30F35R showed an average of 2.6 and 1.9 larvae per 10 plants in the first and second cycles, respectively, and 2.8 for 30F35HR in the first cycle. Two ATs were established, one in the period from 0 to 20 days after emergence (DAE) and another from 20 to 40 DAE. The threshold for 30F35R from 0 to 20 DAE showed an average of 1.8 larvae per 10 plants in both cycles, while, from 20 to 40 DAE, it was 2.0 and 1.7 in the first and second cycles, respectively. In 30F35HR, the thresholds were 2.1 and 2.5 larvae per 10 plants on average for both periods of the first cycle, respectively. These results can be considered as a tool within integrated pest management that also includes biological and cultural control strategies.

Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) es el insecto plaga que produce las mayores pérdidas en la producción de maíz en el trópico y neotrópico. Su control en Colombia comprende cerca del 10% de los costos de producción. El objetivo de este estudio fue determinar el nivel de daño económico (NDE) y definir umbrales de acción (UA) en los híbridos 30F35R y 30F35HR (con proteína Cry1F) en Espinal, Tolima, Colombia, para este insecto plaga. En dos ciclos de siembra, se estableció un diseño completamente al azar para cada híbrido, para medir la respuesta del rendimiento de maíz a cuatro niveles poblacionales del insecto (un control sin aplicación de insecticida, y aplicaciones a poblaciones de 2, 5 y 10 larvas por 10 plantas). Para 30F35R, se encontró una relación inversa entre los niveles de infestación y los rendimientos en los dos ciclos, mientras que para 30F35HR, sólo se encontró en el primero. Los NDE calculados en 30F35R fueron 2,6 y 1,9 larvas promedio por 10 plantas en el primer y segundo ciclo, respectivamente, y 2,8 en 30F35HR en el primer ciclo. Se determinaron dos UA, uno en el período de 0-20 días después de emergencia (DDE), y otro de 20-40 DDE. El umbral en 30F35R de 0-20 DDE, fue de 1,8 larvas promedio por 10 plantas en ambos ciclos, mientras que de 20-40 DDE fue de 2,0 y 1,7 en el primer y segundo ciclo, respectivamente. En 30F35HR los umbrales fueron de 2,1 y 2,5 larvas promedio por 10 plantas para ambos períodos del primer ciclo, respectivamente. Estos resultados pueden ser considerados como una herramienta dentro de un manejo integrado de plagas que además incluya estrategias de control biológico y culturales.

References

Ayala OR, Navarro F and Virla EG. 2013. Evaluation of the attack rates and level of damages by the fall armyworm, Spodoptera frugiperda [Lepidoptera: Noctuidae], affecting corn-crops in the northeast of Argentina. Revista Facultad de Ciencias Agrarias 45(2): 1-12.

Blanco CA, Pellegaud JG, Nava-Camberos U, Lugo-Barrera D, Vega-Aquino P, Coello J, Terán-Vargas AP and Vargas-Camplis J. 2014. Maize pests in México and challenges for the adoption of Integrated Pest Management Programs. Journal of Integrated Pest Management 5(4): 1-9. doi: 10.1603/ipm14006

Burtet LO, Bernardi O, Melo AA, Pes MP, Strahl TT and Guedes JVC. 2017. Managing fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) with Bt maize and insecticides in southern Brazil. Pest Management Science 73(12): 2569-2577. doi: 10.1002/ps.4660

Buso WHD and Borges e Silva L. 2018. Chapter 5: Use of technology to increase the productivity of corn in Brazil. pp. 57-66. In: El-Esawi MA. (ed.). Maize germplasm - Characterization and genetic approaches for crop improvement. IntechOpen Limited, London. 90 p.

Casmuz A, Juárez ML, Socías MG, Murúa MG, Prieto S, Medina S, Willink E y Gastaminza G. 2010. Revisión de los hospederos del gusano cogollero del maíz, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Revista de la Sociedad Entomológica Argentina 69(3-4): 209-231.

Cruz I, Figueiredo MLC, Da Silva RB, da Silva IF, Paula CS and Foster JE. 2012. Using sex pheromone traps in the decision-making process for pesticide application against fall worm (Spodoptera frugiperda) [Smith] [Lepidoptera: Noctuidae]) larvae in maize. International Journal of Pest Manage 58(1): 83-90. doi: 10.1080/09670874.2012.655702

De Araujo LF, Da Silva AG, Cruz I, Do Carmo EL, Neto AH, Goulart MMP e Rattes JF. 2012. Flutuação populacional de Spodoptera frugiperda (J. E. SMITH), Diatraea saccharalis (FABRICIUS) e Doruluteipes (SCUDDER) em milho convencional e transgénico Bt. Revista Brasilera de Milho e Sorgo 10(3): 205-214. doi: 10.18512/1980-6477/rbms.v10n3p205-214

Delgado JC, Hernández J, Velázquez C, Rangel E, Chaurand Ruiz R, Garcidueñas R y Sánchez G. 2005. Evaluación y validación de la efectividad biológica de 14 insecticidas en maíz contra el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) en valle de Santiago, Gto. En: Programa de sanidad vegetal SAGARPA, https://es.scribd.com/document/381817618/InformefinalEEB-Spodoptera-frugiperda 8 p. consulta: junio 2019.

Farias JR, Andow DA, Horikoshi RJ, Sorgatto RJ, Fresia P, Santos AC and Omoto C. 2014. Field-evolved resistance to Cry1F maize by Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) in Brazil. Crop Protection 64: 150-158. doi: 10.1016/j.cropro.2014.06.019

FENALCE. 2016. Indicadores Cerealistas 2016 A. En: Federación nacional de cultivadores de cereales y leguminosas http://www.fenalce.org/archivos/IndicadorCerealista2016A.pdf. 71 p. consulta: junio 2019.

FENALCE. 2017. Indicadores Cerealistas 2017 A. En: Federación nacional de cultivadores de cereales y leguminosas, http://www.fenalce.org/archivos/Indicadorcerealista2017.pdf. 89 p. consulta: junio 2019.

Fernández JL. 2002. Estimación de umbrales económicos para Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) en el cultivo del maíz. Investigación agraria. Producción y protección vegetales 17(3): 467-474.

Foresti J, Bastos CS, Fernandes FL and da Silva PR. 2017. Economic Injury Level and economic thresholds for Leptoglossus zonatus (Dallas) (Hemiptera: Coreidae) infesting seed maize. Pest Management Science 74(1): 149-158. doi: 10.1002/ps.4671

González-Maldonado MB, Gurrola-Reyes JN y Chaírez-Hernández I. 2015. Productos biológicos para el control de Spodoptera frugiperda (Lepidóptera: Noctuidae). Revista Colombiana de Entomología 41(2): 200-204.

Hardke JT, Leonard BR, Huang F and Jackson RE. 2011. Damage and survivorship of fall armyworm (Lepidoptera: Noctuidae) on transgenic field corn expressing Bacillus thuringiensis Cry proteins. Crop Protection 30(2): 168-172. doi: 10.1016/j.cropro.2010.10.005

Hernández-Trejo A, Osorio-Hernández E, López-Santillán JA, Ríos-Velasco C, Varela-Fuentes SE and Rodríguez-Herrera R. 2018. Insectos benéficos asociados al control del gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) en el cultivo de maíz (Zea mays L.). Agroproductividad 11(1): 9-14.

Huang F, Qureshi JA, Meagher RL, Reisig DD, Head GP, Andow DA, Ni X, Kerns D, Buntin GD, Niu Y, Yang F and Dangal V. 2014. Cry1F Resistance in Fall Armyworm Spodoptera frugiperda: Single Gene versus Pyramided Bt Maize. PLoS One 9(11): e112958. doi: 10.1371/journal.pone.0112958

Jaramillo-Barrios CI, Barragan-Quijano E and Monje-Andrade B. 2019. Populations of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) cause significant damage to genetically modified corn crops. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín 72(3): 8953-8962. doi: 10.15446/rfnam.v72n3.75730

IRAC – Insecticide Resistance Action Committee. 2017. Mode of action classification scheme. In: Insecticide Resistance Action Committee, https://www.irac-online.org/documents/moa-classification/ accessed: October 2017.

Louis J, Lorenc‐Kukula K, Singh V, Reese J, Jander G and Shah J. 2010. Antibiosis against the green peach aphid requires the Arabidopsis thaliana MYZUS PERSICAE‐INDUCED LIPASE1 gene. The Plant Journal 64(5): 800-811. doi: 10.1111/j.1365-313X.2010.04378.x

Murúa G, Molina-Ochoa J and Coviella C. 2006. Population dynamics of the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) and its parasitoids in northwestern Argentina. Florida Entomologist 89(2): 175-182. doi: 10.1653/0015-4040(2006)89[175:PDOTFA]2.0.CO;2

Murúa MG, García Degano MF, Pereira MA, Pero E, Willink E y Gastaminza G. 2013. Eficacia en campo del maíz Herculex® I para el control de Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidóptera: Noctuidae) en el Noroeste Argentino. Revista industrial y agrícola de Tucumán 90(1): 37-43.

Nielsen RL. 2004. Estimating Corn Grain Yield Prior to Harvest. In: Purdue University, https://www.agry.purdue.edu/ext/corn/news/articles.04/YieldEst-0718.pdf 4 p.; accessed: June 2019.

Niu Y, Yang F, Dangal V and Huang F. 2014. Larval survival and plant injury of Cry1F-susceptible, -resistant, and -heterozygous fall armyworm (Lepidoptera: Noctuidae) on non-Bt and Bt corn containing single and pyramided genes. Crop Protection 59: 22-28. doi: 10.1016/j.cropro.2014.01.005

Pedigo LP and Rice ME. 2014. Entomology and pest management. Waveland Press, Inc. Long Grove, IL.

Pioneer 2018. Maíz 30F35. En: https://www.pioneer.com/CMRoot/International/Argentina/productos_y_servicios/OnePage_30F35.pdf. 1 p.; consulta: octubre 2017.

Prasanna BM, Huesing JE, Eddy R and Peschke VM. 2018. Fall armyworm in Africa: A guide for integrated pest management. First edition. Oakside Editorial Services. Mexico, CDMX: CIMMYT. 109 p.

Santos O, Varón EH, Gaigl A and Floriano J. 2012. Nivel de daño económico para Neohydatothrips signifer (Thysanoptera: Thripidae) en maracuyá en el Huila, Colombia. Revista Colombiana de Entomología 38(1): 23-29.

Shelton AM, Romeis J and Kennedy GG. 2008. IPM and insect-protected transgenic plants: thoughts for the future. pp. 419-429. In: Integration of Insect-Resistant Genetically Modified Crops within IPM Programs. Springer, Netherlands. 441 p.

Siebert MW, Tindall KV, Leonard BR, Van Duyn JW and Babcock JM. 2008. Evaluation of corn hybrids expressing CrylF (Herculex® I insect protection) against fall armyworm (Lepidoptera: Noctuidae) in the southern United States. Journal of Entomological Science 43(1): 41-51. doi: 10.18474/0749-8004-43.1.41

Sosa MA and Vitti-Scarel DE. 2004. Impacto del gusano cogollero (Spodoptera frugiperda Smith) en maíces Bt en el norte santafesino. En: Universidad Nacional del Nordeste, Comunicaciones Científicas y tecnológicas en Argentina,

host140.200-45-54.telecom.net.ar/unnevieja/Web/cyt/com2004/5.../A-020.pdf. 3p. consulta: junio 2019.

Tejeda-Reyes MA, Solís-Aguilar JF, Díaz-Nájera JF, Peláez-Arroyo A, Ayvar-Serna S and Mena-Bahena A. 2016. Evaluación de insecticidas en el control de gusano cogollero Spodoptera frugiperda J. E. Smith (Lepidóptera: Noctuidae) en maíz en Cocula, Guerrero. Entomología Mexicana 3(1): 391-394.

Téllez P, Ayra C, Morán-Bertot I, Rodríguez-Cabrera L, Sosa AE, Oliva O, Ponce M, Riverón A, Hernández D and Rodríguez-de la Noval C. 2016. New knowledge on insect-resistance management for transgenic Bt corn. Biotecnología Aplicada 33(1): 1511-1513.

Willink E, Osores VM y Costilla MA. 1993. Daños, pérdidas y niveles de daño económico por Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) en maíz. Revista Industrial y Agrícola de Tucumán 70(1-2): 49-52.

Dimensions

PlumX

Article abstract page views

3747

Downloads

Download data is not yet available.

How to Cite

Economic injury level and action thresholds for Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) in maize crops. (2020). Revista Facultad Nacional De Agronomía Medellín, 73(1), 9065-9076. https://doi.org/10.15446/rfnam.v73n1.78824