Population density of the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) and its response to some ecological phenomena in maize crop Translated title: Densidade populacional da lagarta-do-cartucho do outono, Spodoptera frugiperda (Smith e Lepidoptera: Noctuidae), e a sua resposta a alguns fenômenos ecológicos na cultura do milho

Abstract

Abstract The fall armyworm [FAW; Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae)], is considered a serious invasive pest that poses a serious threat to world food security. It can completely devastate a whole country's cereal crops. Therefore, the present work is the 1st field trial in Egypt to elucidate some ecological aspects of S. frugiperda on maize plants (Single-Hybrid 168 Yellow Corn cultivar) at Esna district, Luxor Governorate, Egypt, throughout two sequential growing seasons of maize (2021-2022). Three insect parameters were used, i.e., egg masses, number of larvae, and percentage of damaged corn plants. Effects of certain climatic conditions and corn plant ages on S. frugiperda seasonal activity and damaged plants percentage were also estimated. S. frugiperda population initiated to attack maize plants from the 3rd week of June until the harvest in every season. S. frugiperda had two seasonal activity peaks in terms of egg masses numbers and three peaks regarding the larval population density/season. Its damage percentage increased with increasing plant age weekly. The mean of S. frugiperda egg masses were 2.83 ± 0.40 and 2.96 ± 0.45 mass /10 corn plants in 2021 and 2022, respectively. While, the overall mean larval populations were 13.41 ± 0.52 and 13.03 ± 0.46 larvae/10 plants, during the two growing seasons, respectively. Corn plant damage percentages reached 68.54 ± 2.71 and 60.42 ± 2.92% in 2021 and 2022, respectively. The combined effects of both the weather conditions and maize plant ages were highly significant on egg masses, larvae population density, and damage percentage, and varied from one season to another. The mean daily maximum temperature was the most effective variable on egg masses and the larval population. Maize plant age had a clear effect on the damage percentage caused by the larvae in the field during the two years of the study. The dramatic spread of FAW and the consequent damage (that appeared in different countries of America, Africa, and Asia) mean that different management approaches must be sought for the small and large-scale producers by using available technologies for smallholder farmers will eliminate pest damage without access to reach to an economic Injury level. This information may assist the decision maker when planning the S. frugiperda IPM program for maize plants and its surveillance.

Translated abstract

Resumo A lagarta-do-cartucho [FAW; Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae)], é considerada uma séria praga invasora que representa uma séria ameaça à segurança alimentar mundial. Essa espécie pode devastar completamente as plantações de cereais de um país inteiro. Portanto, o presente trabalho é o primeiro ensaio de campo no Egito para elucidar alguns aspectos ecológicos de S. frugiperda em plantas de milho (Single-Hybrid 168 Yellow Corn cultivar) no distrito de Esna, Luxor Governorate, Egito, ao longo de duas estações de crescimento sequencial de milho (2021 a 2022). Três parâmetros de insetos foram utilizados, isto é, massas de ovos, número de larvas e porcentagem de plantas de milho danificadas. Também foram estimados os efeitos de certas condições climáticas e idades das plantas de milho na atividade sazonal de S. frugiperda e na porcentagem de plantas danificadas. A população de S. frugiperda começou a atacar as plantas de milho a partir da terceira semana de junho até a colheita em todas as estações. S. frugiperda apresentou dois picos sazonais de atividade como o número de massas de ovos e três picos em relação à densidade populacional larval/estação. Seu percentual de dano aumentou semanalmente a partir do aumento da idade da planta. A média das massas de ovos de S. frugiperda foi de 2,83 ± 0,40 e 2,96 ± 0,45 massa/10 plantas de milho em 2021 e 2022, respectivamente. Enquanto, as populações larvais médias gerais foram de 13,41 ± 0,52 e 13,03 ± 0,46 larvas/10 plantas, durante as duas estações de crescimento, respectivamente. As porcentagens de danos às plantas de milho atingiram 68,54 ± 2,71 e 60,42 ± 2,92% em 2021 e 2022, respectivamente. Os efeitos combinados das condições climáticas e da idade das plantas de milho foram altamente significativos nas massas de ovos, densidade populacional de larvas e porcentagem de danos, e variaram de uma estação para outra. A temperatura média diária máxima foi a variável mais efetiva sobre as massas de ovos e a população larval. A idade da planta de milho influenciou visivelmente o percentual de dano causado pelas larvas no campo durante os dois anos de estudo. A propagação dramática da LFM e os danos consequentes (que apareceram em diferentes países da América, África e Ásia) significam que devem ser utilizadas diferentes abordagens de gestão para os pequenos e grandes produtores, a partir de tecnologias disponíveis para os pequenos agricultores eliminarem os danos causados pelas pragas sem acesso para chegar a um nível de dano econômico. Essas informações podem auxiliar o tomador de decisão no planejamento do programa MIP de S. frugiperda para plantas de milho e o seu monitoramento.