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A alimentação pesada e de curto prazo por moscas-da-lanterna adultas em árvores jovens de bordo inibe a fotossíntese, prejudicando potencialmente o crescimento da árvore em até 50%, de acordo com um novo estudo de cientistas da Penn State.
Segundo os pesquisadores, as descobertas podem ajudar viveiros de produção e gestores florestais a tomar decisões de manejo para proteger seus estoques.
“A mosca-da-lanterna manchada se alimentará de importantes árvores ornamentais e florestais, como o bordo prateado e vermelho, que são usados para fabricar produtos e são abundantes nas paisagens urbanas, suburbanas e rurais da Pensilvânia”, disse Kelli Hoover, professor de entomologia da Faculdade de Agricultura Sciences, que acrescentou que a indústria de produtos florestais da Pensilvânia tem um impacto econômico total de US$ 36 bilhões.
Esta cigarrinha, originária da Ásia, foi encontrada pela primeira vez nos Estados Unidos no condado de Berks em 2014 e desde então se espalhou para 45 condados da Pensilvânia e estados vizinhos. A praga usa seu aparelho bucal sugador perfurante para se alimentar de seiva de mais de 100 espécies de plantas, com forte preferência pela árvore-do-céu – também uma espécie invasora – e uvas silvestres e cultivadas.
“Embora a mosca-lanterna provavelmente tenha co-evoluído com seu hospedeiro preferido, a árvore-do-céu, em sua área nativa, os efeitos sobre a saúde e a fisiologia dos hospedeiros arbóreos nativos dos EUA não foram investigados”, disse Hoover.
Os cientistas começaram seu estudo de dois anos em 2019 em uma área de jardim comum em Blandon. Eles coletaram moscas-da-lanterna em duas idades: adultas e ninfas de quarto instar, o último estágio de desenvolvimento antes da idade adulta. Os pesquisadores então colocaram os insetos em diferentes “densidades” – ou número de insetos por planta – em mudas de bordo prateado, bordo vermelho, nogueira preta e árvore do céu.
Durante o primeiro ano, eles observaram como a pressão de alimentação em um único galho afetava a fisiologia da árvore. No segundo ano do estudo, quando as árvores estavam mais estabelecidas, a equipe investigou o efeito da alimentação de ninfas e adultos usando cercamentos de árvores inteiras. Os cientistas definiram alimentação pesada como quando o número de pragas cobriu a árvore.
Eles avaliaram como a densidade de insetos por estágio de vida influenciou as respostas fisiológicas das plantas, principalmente os atributos de troca gasosa, que incluem a fotossíntese – o processo de conversão de dióxido de carbono e água em oxigênio e açúcar. Os açúcares são usados como alimento pela planta.
“Este processo produz os carboidratos não estruturais que as árvores precisam para crescer e produzir flores ou frutas”, disse Hoover. “Quando as plantas estão sob estresse, elas usam uma variedade de estratégias para se defender; elas podem mudar as taxas de fotossíntese e alterar a alocação de recursos de carbono e nitrogênio para o crescimento ou defesas induzidas pelas plantas”.
As descobertas da equipe, publicadas recentemente na Fronteiras na Ciência dos Insetos, mostram que a alimentação da mosca-lanterna adulta impede a fotossíntese, prejudicando assim o crescimento de mudas jovens. No entanto, houve variação dependendo da espécie arbórea, densidade da praga e tempo pós-infestação.
Os pesquisadores descobriram que as ninfas em um único ramo de bordo vermelho ou bordo prateado em diferentes densidades não tiveram efeitos significativos nas trocas gasosas.
Em contraste, 40 adultos confinados a um único ramo de bordo vermelho ou prateado rapidamente suprimiram a fotossíntese e reduziram a concentração de nitrogênio nas folhas. Açúcares solúveis em ramos de madeira foram reduzidos no outono para o bordo prateado e na primavera seguinte para o bordo vermelho.
Os bordos prateados expostos a ninfas em recintos de árvores inteiras mostraram um crescimento de diâmetro significativamente atrofiado durante a próxima estação de crescimento, e o declínio foi proporcional à densidade de mosca-lanterna manchada (0, 40, 80 ou 120 insetos por árvore). Em comparação com os controles sem moscas-da-lanterna, os tratamentos com a maior densidade de mosca-da-lanterna (120) reduziram o crescimento do diâmetro em 55%, e as densidades moderada (80) e baixa (40) causaram reduções de 42% e 38%, respectivamente.
Em contraste, os ínstares em recintos de árvores inteiras não tiveram efeitos na noz-preta. Lanternas-pintadas fechadas na árvore-do-céu em uma densidade de 80 adultos por árvore suprimiram a fotossíntese após duas semanas de alimentação. Ainda assim, não alterou os carboidratos não estruturais, as concentrações de nitrogênio ou o crescimento das árvores.
Os cientistas também observaram que, a cada ano, os adultos da mosca-da-lanterna se alimentam pesadamente de bordos em meados de setembro – quando a árvore-do-céu começa a ficar dormente – e isso dura até que a praga morra devido a uma forte geada. Como resultado, disseram eles, é importante para os viveiros de produção, gestores florestais e proprietários monitorar e proteger as mudas de bordo e nogueira preta durante esse período. Hoover apontou para o site Penn State Extension manchado lanternfly para opções de gerenciamento.
“O ponto principal é que quanto mais velhos os insetos, mais prejudiciais eles são”, disse ela. “Se a mosca-da-lanterna estiver se alimentando de sua roseira, especialmente das ninfas, ou se estiverem confinadas na parte inferior das folhas de seus bordos, provavelmente não farão muito mal. Mas, quando estiverem cobrindo árvores jovens, tratamento com biopesticidas ou inseticidas pode ser necessário.”
Os cientistas da Penn State estão examinando a alimentação da mosca-da-lanterna manchada de outras espécies, incluindo o salgueiro-chorão e a bétula do rio, e o impacto em árvores mais estabelecidas. “Se as árvores estiverem estressadas, não podemos descartar que árvores ainda maiores possam sofrer redução de saúde e crescimento, uma vez que nenhum estudo de longo prazo foi feito em árvores maduras em resposta à alimentação da mosca-da-lanterna”, disse Hoover.
A equipe da Penn State incluiu David Eissenstat, professor de fisiologia de plantas lenhosas, e Emily Lavely e Edward Primka, ex-candidatos a doutorado, Departamento de Ciência e Gestão de Ecossistemas; Osariyekemwen Uyi e Lidiia Iavorivska, ex-bolsistas de pós-doutorado, Departamento de Entomologia; Jeremy Harper, associado do programa educacional, Departamento de Biologia; e Brian Walsh, educador de horticultura, Penn State Extension.
O Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, por meio de sua Iniciativa de Pesquisa de Cultivos Especiais, e o Departamento de Agricultura da Pensilvânia financiaram este projeto.
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