Establishment of a trap cropping strategy for controlling sharpshooter vectors of Xylella fastidiosa in citrus groves

Clorose Variegada dos Citros (CVC), causada pela bactéria Xylella fastidiosa Wells et al., tem causado grandes perdas na citricultura do estado de São Paulo, afetando cerca de 40% das plantas de laranja doce. A bactéria é transmitida por 12 espécies de cigarrinhas sugadoras de xilema (Hemiptera: Cicadellidae) da subfamília Cicadellinae. O manejo da CVC é baseado no plantio de mudas sadias, poda ou eliminação de árvores infectadas no campo, assim como o controle químico dos vetores. No entanto, as cigarrinhas vetoras possuem hábitats e hospedeiros alternativos que servem como refúgio, particularmente na vegetação adjacente aos pomares cítricos. Esta característica ecológica explica a rápida reinfestação dos pomares de laranja pelas cigarrinhas após a aplicação de inseticidas. O uso de plantas hospedeiras atrativas às cigarrinhas em uma estratégia de plantio-isca poderia reduzir a imigração de vetores da vegetação adjacente. O objetivo deste trabalho foi selecionar plantas hospedeiras adequadas para serem usadas neste tipo de estratégia, assim como testar a eficácia do plantio-isca em reduzir a população de cigarrinhas em um pomar de laranja. Experimentos de livre escolha foram conduzidos sob condições de casa-de-vegetação para avaliar a preferência de dois importantes vetores, Bucephalogonia xanthophis (Berg.) e Oncometopia facialis (Signoret) por plantas hospedeiras alternativas em relação à Citrus sinensis (L.) Osbeck (laranja doce). As espécies vegetais preferidas por B. xanthophis foram Baccharis dracunculifolia DC., Duranta repens L., Eupatorium maximiliani Shrad., E. laevigatum Lam. e Vernonia condensata Baker, enquanto que O. facialis apresentou preferência por D. repens e Lantana camara L. Um segundo estudo em casa-de-vegetação foi conduzido para avaliar o efeito da fertilização com níveis variados de nitrogênio sobre a preferência de B. xanthophis por uma das plantas hospedeiras selecionadas, V. condensata. Maiores porcentagens de adultos de B. xanthophis selecionaram plantas que haviam sido tratadas com doses mais elevadas de nitrogênio, até um limiar máximo. Em condições de campo (Fazenda Oxford, Gavião Peixoto, SP), 14 espécies de hospedeiros alternativos de cigarrinhas, incluindo plantas preferidas nos testes de livre escolha, foram avaliadas com respeito ao desenvolvimento vegetativo e incidência natural de cigarrinhas. Essas espécies foram plantadas em cinco linhas de 50 m (com espaçamento de 1 m entre linhas e 1 m entre plantas) entre um pomar de laranja doce e uma área de brejo (fonte de vetores) de maneira a formar um plantio-isca. Para avaliar o efeito do plantio-isca na migração de cigarrinhas de cigarrinhas da área de brejo, a população de vetores foi monitorada por armadilhas adesivas amarelas no interior de dois subtalhões no mesmo pomar de laranja, um separado do brejo pelo plantio-isca e outro sem esta barreira. Este monitoramento foi conduzido por vários meses antes e depois que o plantio-isca foi tratado com inseticidas sistêmicos. A população de vetores foi significantemente reduzida no subtalhão adjacente ao plantio-isca, após as plantas hospedeiras serem tratadas com inseticidas. Durante o período de amostragem antes do tratamento com inseticidas, observou-se uma queda na população de cigarrinhas da borda para o interior do subtalhão vizinho ao plantio-isca. Aloysia virgata (Ruiz & Pav.) Juss., Croton urucurana Baill., L. camara, e V. condensata foram consideradas as espécies mais adequadas para uso em plantio-isca porque são plantas atrativas às cigarrinhas e possuem rápido desenvolvimento e emissão de brotos após plantio ou poda.Citrus variegated chlorosis (CVC), caused by Xylella fastidiosa Wells et al. has caused great losses in the citriculture of São Paulo State, affecting over 40% of the citrus plants. The bacterium is transmitted by 12 species of xylem-feeding leafhoppers (Hemiptera: Cicadellidae) in the subfamily Cicadellinae, commonly known as sharpshooters. CVC management is based on planting of healthy nursery trees, pruning or roguing of infected trees in the field as well as vector control. However, the sharpshooter vectors have alternative hosts and habitats that serve as refuge, particularly woody vegetation adjacent to the citrus groves. This ecological characteristic explains the rapid reinfestation of citrus groves by vectors after insecticide applications. The use of attractive alternative hosts plants of sharpshooters in a dead-end trap cropping strategy could reduce immigration of vectors from adjacent vegetation. The goal of this research was to select adequate host plants to be used in such strategy, as well as to test the efficacy of trap cropping for reducing sharpshooter populations in a citrus grove. Choice experiments were carried out under greenhouse conditions to evaluate the preference of two important vectors, Bucephalogonia xanthophis (Berg.) and Oncometopia facialis (Signoret), for alternative host plants in relation to Citrus sinensis (L.) Osbeck (sweet orange). Preferred plant species by B. xanthophis were Baccharis dracunculifolia DC., Duranta repens L., Eupatorium maximiliani Shrad., E. laevigatum Lam. and Vernonia condensata Baker, whereas O. facialis showed strong preference for D. repens e Lantana camara L. A second greenhouse study was conducted to evaluate the effect of fertilization with variable nitrogen levels on the preference of B. xanthophis for one of the selected host plants, V. condensata. Higher percentages of B. xanthophis adults selected plants that had been treated with higher doses of nitrogen, up to a threshold. Under field conditions (Fazenda Oxford, Gavião Peixoto, SP), 14 alternative hosts of the sharpshooters, including preferred host plants in the choice experiments, were evaluated with respect to vegetative growth and natural incidence of sharpshooters. These species were planted in five rows of 50 m (spaced 1 m in a row and 1 m between plants) between a sweet orange grove and a swamp (source of vectors), in order to form a trap crop. In order to assess the effect of the trap crop against immigration of sharpshooters from the swamp area, vector population was monitored by yellow sticky cards inside two adjacent plots in the same citrus grove, one separated from the swamp by the trap crop and the other without this barrier. Populations in the two citrus plots were monitored for several months before and after the trap crop was treated with a insecticide. Vector population was significantly reduced in the citrus plot adjacent the trap crop, after the alternative host plants were treated with insecticide. During the period of sampling before the insecticide treatments, a pattern of lower vector populations in rows of citrus trees closer to the trap crop was observed. Aloysia virgata (Ruiz & Pav.) Juss., Croton urucurana Baill., L. camara, and V. condensata were considered the most adequate species for trap cropping because of their attractiveness to the sharpshooters and rapid flushing and growth after planting or pruning