Evaluation of neem-based nanoformulations as alternative to control fall armyworm

Inglés. ABSTRACT Neem (Azadirachta indica A. Juss.) based insecticides are efficient for the control of various pest species, but their low residual effect and the lack of standardized formulations are problems for field use. Nanoformulations of neem in colloidal suspension or powder, containing the polymers poly (ε-caprolactone) (PCL), poly (β-hidroxibutirate) (PHB) or poly (methyl methacrylate) (PMMA), in capsules or spheres, were developed in order to reduce biodegradation of the active neem compounds and improve their residual effect. Corn leaves treated with the nanoformulations were offered to first instar larvae of fall armyworm during 10 days, observing mortality and larval weight and comparing it to a commercial neem oil and negative controls. The residual effect of the four most efficient nanoformulations was evaluated at 1, 3 and 7 days after spraying (DAS). Feeding preference tests with dual-choice (treatment vs. control) were performed with corn leaf disks at 1, 3 and 7 after DAS, and a preference index was determined 24 hours after larvae feeding on the disks. Some nanoformulations caused mortality up to 3 DAS and sublethal effects up to 7 DAS, but none outperformed the residual effect of commercial neem oil. All treatments showed phagodeterrence at 1 DAS, but this was lost over time. The short duration of the nanoformulations' efficacy suggests that there was little or no release of neem by the nanoparticles, so more studies are needed to improve the release kinetics of the nanoformulated products.

Portugués. RESUMO Inseticidas à base de nim (Azadirachta indica A. Juss.) são eficientes para controle de várias espécies de pragas, porém o baixo efeito residual e a falta de padronização das formulações são um problema para uso em campo. Nanoformulações de nim em suspensão coloidal e em pó, contendo os polímeros poli-ε-caprolactona (PCL), poli-β-hidroxibutirato (PHB) e polimetilmetacrilato (PMMA) em cápsulas ou esferas, foram desenvolvidas, a fim de reduzir a biodegradação dos compostos ativos e melhorar seu efeito residual. Folhas de milho tratadas com as nanoformulações foram oferecidas a lagartas de primeiro ínstar de lagarta do cartucho durante 10 dias, observando-se a mortalidade e o peso larval e comparando com um óleo comercial de nim e controles negativos. O efeito residual das quatro nanoformulações mais eficientes foi avaliado aos 1, 3 e 7 dias, após a pulverização (DAP). Testes de preferência alimentar com dupla escolha (tratamento vs. controle) foram realizados com discos de folhas de milho aos 1, 3 e 7 DAP, e um índice de preferência foi determinado 24 horas após as lagartas se alimentarem nos discos foliares. Algumas nanoformulações causaram mortalidade até 3 DAP e efeitos subletais até 7 DAP, mas nenhuma superou o efeito residual do óleo comercial de nim. Todos os tratamentos apresentaram fagodeterrência em 1 DAP, mas esta foi perdida ao longo do tempo. A curta duração da eficiência das nanoformulações indica que houve pouca ou nenhuma liberação dos compostos das nanopartículas; assim, mais estudos são necessários para melhorar a cinética de liberação dos produtos nanoformulados.