O agroecossistema como base para a agricultura sustentada com especial ênfase ao manejo de plantas...

O agroecossistema como base para a agricultura sustentada com especial

ênfase ao manejo de plantas daninhas

Robinson A. PitelliNúcleo de Estudos e Pesquisas Ambientais em Matologia

Unesp. Jaboticabal

Sistemas Biológicos EstáveisEcossistemas

Didaticamente divididos em

Contingente orgânico com toda sua dinâmica caracterizada pelas inúmeras relações bióticas

Contingente inorgânico que fornece e recebe matéria e energia para funcionamento do contingente orgânico

Biocenose Biotopox = Ecossistema

O Biossistema

VegetaisVegetais HerbívorosHerbívoros CarnívorosCarnívoros

Sol

DecompositoresDecompositores

ExportaçãoExportação

Biotopo

O Biossistema

ContingenteBiológico

do sistema


do sistema

Sol ExportaçãoExportação

ContingenteInorgânicodo sistema

ContingenteInorgânicodo sistema

O Biossistema


do sistema


do sistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

O Biossistema

EcossistemaEcossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

A sustentabilidade de um sistema pode ser medida A sustentabilidade de um sistema pode ser medida por sua resistência a mudanças bruscas de equilíbrio por sua resistência a mudanças bruscas de equilíbrio

frente às pressões ambientais.frente às pressões ambientais.

Homeostase do sistema depende fundamentalmente

mecanismos de retro-controle

redundância das espécies presentes

Diversidade de espécies

Características adaptativas das espécies presentes

Homeostase

• Ecossistemas altamente diversificados estabilidade depende mais dos circuitos de retrocontrole grande números de espécies com grande especialização de nichos.

• Ecossistemas pouco diversificados estabilidade depende mais da redundância das espécies poucas espécies com baixa especialização de nicho ecológico.

Biossistemas naturais tropicais

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Intervenção humana

O Biossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

O Biossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Ambientede

saída

O Biossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

MigraçãoMorteDecomposiçãoErosãoPercolaçãoExportaçãoetc

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

Fertilizantes

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

Fertilizantes

Conservação do solo

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

Fertilizantes


Pesticidas

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

Fertilizantes


Pesticidas

Corretivos

O Agroecossistema“moderno”

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

Rizobium

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

Rizobium

Micorrizas

Ambientede

saída

O Agroecossistema

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

Rizobium

Micorrizas

Controlebiológico

Ambientede

saída

Ambientede

saída

Em todos este contexto, o que representam as colonizações de plantas daninhas em pomares

• Diversidade biológica no primeiro nível da estrutura trófica do agroecossistema (produtores)

• Proporcionam condições para diversificação de herbívoros no ambiente (além das pragas de citros)

• Proporcionam maior e mais diversificada base alimentar de carnívoros primários (alimentam-se de herbívoros), podendo ajudar o controle biológico das pragas de citros

Máxima temperatura do ar nacopa das plantas de citrus

Efeitos da cobertura de Ageratum conyzoides

25

30

35

40

45

50

o C

21 22 23 24 25 26 28 1 7 8 9 14 15

Julho / Agosto

Cobertura c/ AGECO Solo nú

Máxima temperatura do ar a 10 cm do soloEfeitos da cobertura de Ageratum conyzoides

25

35

45

55

o C

21 22 23 24 25 26 28 1 7 8 9 14 15

Julho / Agosto

Cobertura c/ AGECO Solo nú

Umidade relativa do ar na copa das plantas de citrus

Efeitos da cobertura de Ageratum conyzoides

30

40

50

60

70

80

o C

21 22 23 24 25 26 28 1 7 8 9 14 15

Julho / Agosto

Solo nú Cobertura c/ AGECO

Umidade relativa do ar a 10 cm do soloEfeitos da cobertura de Ageratum conyzoides

30

40

50

60

70

80

o C

21 22 23 24 25 26 28 1 7 8 9 14 15

Julho / Agosto

Solo nú Cobertura c/ AGECO

Variações das populações de ácaros em pomares cítricos com cobertura de Ageratum

conyzoides

0

0,5

1

1,5

2

2,5

o C

Julho / Agosto

Panonychus citri PhytoselidMing-Dau et alii (1981)

Variações das populações de ácaros em pomares cítricos sem cobertura de Ageratum

conyzoides

0

0,5

1

1,5

2

o C

Julho / Agosto

Panonychus citri PhytoselidMing-Dau et alii (1981)

Flutuação da população de Brevipalpusphoenicis em frutos de citrus com e sem

cobertura verde (A. conyzoides e E. pauciflorum)

0

5

10

15

acar

os/f

ruto

1989/1990/19991

Cobertura verde Sem coberturaColleti (1991)

Flutuação da população de Flutuação da população de E. citrifolius +E. citrifolius +I. zuluaga em frutos de citrusI. zuluaga em frutos de citrus com e sem

cobertura verde (A. conyzoides e E. pauciflorum)

0

2

4

6

8

10

acar

os/f

ruto

1989/1990/19991

Cobertura verde Sem coberturaColleti (1991)


• Mobilização dos nutrientes que não seriam imediatamente absorvidos pelas plantas de citros e posterior disponibilização, quando da senescência de seus órgãos.

• Proteção contra as perdas de solo por erosão

• Maior retenção água pelo sistema

Faixa de concentração de nutrientes durante o ciclo da Sida rhombifolia (planta inteira)

0

2

4

6

8

10

12

N P K Ca Mg S

% m

atér

ia s

eca

7

0

Faixas de concentração de nutrientes (planta toda) em diferentes espécies de plantas daninhas

0

2

4

6

8

10

12

N P K Ca Mg S

% m

atér

ia s

eca

Sida rhombifolia

Cenchrus echinatus

Desmodium tortuosum

Acúmulo de matéria seca por diferentes plantas daninhas aos 70 - 80 dias do ciclo

0

1

2

3

4

5

6

7

mg/

plt

Acúmulo de nitrogênio por diferentes plantas daninhas aos 70 - 80 dias do ciclo

0

100

200

300

400

500

600

700

800

SID

RH

DIG

HO

CC

HE

C

CC

HE

C

BID

PI

BID

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EP

HH

L

BR

AP

L

CO

MB

E

DE

ST

O

AC

NH

I

CA

SO

B

mg/

plt

Acúmulo de cálcio por diferentes plantas daninhas aos 70 - 80 dias do ciclo

0

100

200

300

400

500

600

700

SID

RH

DIG

HO

CC

HE

C

BID

PI

EP

HH

L

BR

AP

L

CO

MB

E

DE

ST

O

AC

NH

I

CA

SO

B

mg/

plt

Efeitos de diferentes sistemas de manejo de plantas daninhas em pomares cítricos sobre a densidade

aparente do solo

1

1,05

1,1

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

Grada

gem

Persist

ência

baix

a

Persist

ência

alta

Capina

man

ual

Grama B

atatai

s

Da

(g/c

m3 )

5 cm25 cm50 cm

Victória Filho

Efeitos de diferentes sistemas de manejo de plantas daninhas em pomares cítricos sobre a

permeabilidade do solo à água

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Grada

gem

Persist

ência

baix

a

Persist

ência

alta

Capina

man

ual

Grama B

atatai

s

Da

(g/c

m3 )

5 cm25 cm50 cm

Victória Filho


• Interferência na cultura: conjunto de ações que recebe uma determinada cultura em função da presença das plantas daninhas no ambiente comum– Competição: água, luz e nutrientes– Alelopatia– Parasitismo– Interferência em práticas culturais– Hospedeiros intermediários de pragas e doenças

Competição das plantas daninhas em pomares de frutiferas depende

• Fatores ligados a planta cultivada– Espécie, cultivar, clone etc

– Distribuição das plantas no campo

• Fatores ligados a comunidade infestante – Composição específica

– Densidade e distribuição

• Fatores ligados ao ambiente– Edáficos, climáticos e tratos culturais

• Período de convivência da cultura com a comunidade infestante

Efeitos de períodos de convivência das plantas daninhas sobre o número de frutos por árvore de laranja.

Safra de 1974

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Núm

ero

de f

ruto

s

Nolimpo

Ago-nov Dez-Mar Abr-Jun Ago-Mar Ago-novAbr-jun

Dez-jun No mato

(Blanco & Oliveira, 1978)

Efeitos de períodos de convivência das plantas daninhas sobre o número de frutos por árvore de laranja.

Safra de 1975

0

10

20

30

40

50

60

Núm

ero

de f

ruto

s

Nolimpo

Ago-nov Dez-Mar Abr-Jun Ago-Mar Ago-novAbr-jun

Dez-jun No mato

(Blanco & Oliveira, 1978)

Efeitos de períodos de convivência das plantas daninhas sobre a produção de laranja.

Taiaçu, Safra 97/98

0

5

10

15

20

25

t/ha

ago a

out

nov a

jan

fev a

abr

mai a j

ul

ago a

jan

nov -

abr

fev a

jul

mai a o

ut

Limpo

mato

(Carvalho, Pitelli & Santana)



0

5

10

15

20

25

30

35

t/ha

ago a

out

nov a

jan

fev a

abr

mai a j

ul

ago a

jan

nov -

abr

fev a

jul

mai a o

ut

Limpo

mato




0

5

10

15

20

25

t/ha

ago a

out

nov a

jan

fev a

abr

mai a j

ul

ago a

jan

nov -

abr

fev a

jul

mai a o

ut

Limpo

mato


Relação entre biomassa acumulada pela comunidade infestante e a produtividade de laranja - Taiaçu

0

200

400

600

800

1000

1200

ago a

out

nov a

jan

fev a

abr

mai

a jul

ago a

jan

nov -

abr

fev a

jul

mai

a out

Limpo

mat

o

g/m

2

0

5

10

15

20

25

30

t/ha Entre-linha

Linha

Produtividade



Gavião Peixoto, Safra 97/98

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

t/ha

ago a

out

nov a

jan

fev a

abr

mai a j

ul

ago a

jan

nov -

abr

fev a

jul

mai a o

ut

Limpo

mato




0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

t/ha

ago a

out

nov a

jan

fev a

abr

mai a j

ul

ago a

jan

nov -

abr

fev a

jul

mai a o

ut

Limpo

mato




0

10

20

30

40

50

60

70

80

t/ha

ago a

out

nov a

jan

fev a

abr

mai a j

ul

ago a

jan

nov -

abr

fev a

jul

mai a o

ut

Limpo

mato


Relação entre biomassa acumulada pela comunidade infestante e a produtividade de laranja. Gavião Peixoto

0

200

400

600

800

1000

1200

ago a out nov a jan fev a abr mai a jul ago a jan nov - abr fev a jul mai a out Limpo mato

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Entre-linha

Linha

Produtividade


Crescimento de população de Orthezia praelonga em diferentes plantas daninhas

00,5

11,5

22,5

33,5

44,5

5

22/8

/198

7

23/8

/198

7

24/8

/198

7

25/8

/198

7

26/8

/198

7

27/8

/198

7

28/8

/198

7

29/8

/198

7

30/8

/198

7

31/8

/198

7

1/9/

1987

2/9/

1987

3/9/

1987

4/9/

1987

Nin

fas/

pla

nta

(X

+1)

-2 ELEIN

BIDPI

BRAPL

PANMA

EMISO

SIDGL

COMBE

AMARE

POROL

Sampaio, Buzolli & Pitelli (1985)

Número de indivíduos de Brevipalpus phoenix aos 60 dias após a colocação de 100 adultos por planta em diferentes

espécies vegetais

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000L

esõe

s to

tais

Malv

avisc

o

Hib

isco

Urucu

m

Gre

vilea

Sansã

o

Coroa

- Cris

to

Maia & Oliveira (2002)

Número de indivíduos de Brevipalpus phoenix aos 60 dias após a colocação de 100 adultos por planta em diferentes

espécies vegetais

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Les

ões

tota

is

Citros

Picão-

preto

Trapoe

raba

Guan

xum

a

Men

trasto


Numero total de lesões de leprose em folhas e ramos de citros aos 60 dias após a permanência de Brevipalpis phoenix

criados em diferentes espécies vegetais

0

2

4

6

8

10

12

14

Les

ões

tota

is

Trapoe

raba

Guan

xum

a

Men

trasto

Sansã

o

Urucu

m

Hib

iscus

Malv

avisc

o

Gre

vílea

Citros

ValênciaNatal


Recomendações

• Não usar o Urucum (Bixa orellana) como cerca viva

• Eliminar a • trapoeraba (Commelina benghalensis)• Guanxuma (Sida cordifolia)• Mentrasto (Ageratum conyzoides)

• Por serem hospedeiros do vírus da leprose


Porcentuais médios de frutos de citros com 30 ou mais ácaros da leprose por cm2 - 1996

Espécie cobertura 7/jul 11/nov 29/novAmendoim forrageiro 3 43 20Nabo forrageiro 3 30 13Roçadeira 7 27 13Grade 17 0 0

(Gravena et at, 1998)

Porcentuais médios de frutos de citros com 30 ou mais ácaros da ferrugem por cm2 - 1996

Espécie cobertura 3/abr 2/mai 17/jul 25/outAmendoim forrageiro 2 0 0 2Nabo forrageiro 0 20 0 7Roçadeira 5 0 0 11Grade 9 29 11 22

(Gravena et at, 1998)

Densidade populacional de Panicum maximum em áreas com e sem a proteção contra o acesso por

pássaros granívoros

0

20

40

60

80

100

120

-3 -2 -1 D D D D D -1 -2 -3

Pla

ntul

as/m

2

Sem proteçãoProtegida

Controle de plantas daninhas em pomares de frutifíeras

Aspectos favoráveisSeqüestro de nutrientes

Proteção da soloEquilíbrio de inimigos naturais

Conservação da água

Aspectos desfavoráveisCompetiçãoAlelopatia

Hospedeiros intermediáriosParasitismo

RISCOS BENEFÍCIOS

Um dos aspectos fundamentais pouco esclarecido: Qual é a ação das pressões bióticas do meio sobre as

populações de diferentes populações de plantas daninhas ?

Tabela de vida de uma população de Acanthospermum hispidum protegida contra inimigos naturais

DAE (X) Plantas SementesSementes por

planta (dx)

Índice de sobreviência

(lx)dx.lx dx.lx.x

0 157 0 0 1,00 0,00 0,0010 156 0 0 0,99 0,00 0,0020 150 0 0 0,96 0,00 0,0030 143 0 0 0,91 0,00 0,0040 140 1680 12 0,89 10,70 428,0350 134 4556 34 0,85 29,02 1450,9660 133 19950 150 0,85 127,07 7624,2070 130 29900 230 0,83 190,45 13331,2180 122 25864 212 0,78 164,74 13179,1190 119 19873 167 0,76 126,58 11392,17

100 103 17098 166 0,66 108,90 10890,45110 92 19504 212 0,59 124,23 13665,22120 87 17487 201 0,55 111,38 13365,86130 78 14742 189 0,50 93,90 12206,75140 49 8183 167 0,31 52,12 7296,94150 44 3652 83 0,28 23,26 3489,17160 12 300 25 0,08 1,91 305,73170 9 18 2 0,06 0,11 19,49180 0 0 0 0,00 0,00 0,00

1164,38 108645,29

Capacidade de aumento da população 1164 vezesTaxa de reposição da população 93 diasPotencial de crescimento da população 1,61 sementes/10 dias/planta

Tabela de vida de uma população de Acanthospermum hispidum não protegida contra inimigos naturais

DAE (X) Plantas SementesSementes por

planta (dx)

Índice de sobreviência

(lx)dx.lx dx.lx.x

0 160 0 0 1,00 0,00 0,0010 145 0 0 0,92 0,00 0,0020 132 0 0 0,84 0,00 0,0030 105 0 0 0,67 0,00 0,0040 99 0 0 0,63 0,00 0,0050 87 435 5 0,55 2,77 138,5460 85 1530 18 0,54 9,75 584,7170 83 2656 32 0,53 16,92 1184,2080 79 3555 45 0,50 22,64 1811,4690 79 7268 92 0,50 46,29 4166,37

100 65 7020 108 0,41 44,71 4471,34110 52 5200 100 0,33 33,12 3643,31120 44 6776 154 0,28 43,16 5179,11130 36 7632 212 0,23 48,61 6319,49140 30 6900 230 0,19 43,95 6152,87150 12 984 82 0,08 6,27 940,13160 9 207 23 0,06 1,32 210,96170 2 2 1 0,01 0,01 2,17180 0 0 0 0,00 0,00 0,00

319,52 34804,65

Capacidade de aumento da população 319,52 vezesTaxa de reposição da população 109 diasPotencial de crescimento da população 1,23 sementes/10 dias/planta

Avaliar os impactos reais das medidas de controle adotadas

Diagrama demográfico de uma população de Acanthospermum hispidum em soja submetida ao cultivo mecânico

1987/88

1986/87

Banco de sementes

Banco de plântulas

População de plantas

Chuva de sementes

c

b

a

Banco de sementes

f

g

e

Banco de sementes

Banco de plântulas


Chuva de sementes

f

e

Banco de sementes

Banco de plântulas


Chuva de sementes

c

b

a

Banco de sementes

f

g

e

BS 2412

Plântulas 33,1

Adultas 17,9

C.S. 622,8

0,01

Banco de sementes

?

0.99

?

BS 2410

Plântulas 26,2

Adultas 16,7

C.S. 699.5

?

?0,54

34,8 41,8

0,64

0.01

BS 3192

1988/89

Alliprandini (1990)

Diagrama demográfico de uma população de Acanthospermum hispidum em soja submetida ao controle químico (Fomesafen)

1987/88

1986/87

Banco de sementes

Banco de plântulas


Chuva de sementes

c

b

a

Banco de sementes

f

g

e

Banco de sementes

Banco de plântulas


Chuva de sementes

f

e

Banco de sementes

Banco de plântulas


Chuva de sementes

c

b

a

Banco de sementes

f

g

e

BS 5015

Plântulas 49,4

Adultas 12,1

C.S. 119,2

0,01

Banco de sementes

?

0.99

?

BS 2285

Plântulas 20,2

Adultas 9,2

C.S. 51,4

?

?0,25

9,9 5,6

0,46

0.009

BS 1475

1988/89

Alliprandini (1990)

Emergência de plantas de plantas daninhas em áreas com diferentes condições de manejo de plantas

daninhas

0

20

40

60

80

100

120

140

0-10 cm 10-20 cm

RoçadaGlifosateC. cajanD. lablabGradagem

Victória Filho (1997)

Avaliar a resistência do meio ao crescimento de cada população específica e como este fator pode ser

alterado naturalmente

Curva de crescimento de populações

Tempo

Nº

indi

vídu

os

Potencial biótico

Curva sigmoidal

Capacidade suporte do ambiente para a espécie

Resistência do meio

Recomendações finais

• Estudo das relações bióticas das plantas atual ou potencialmente colonizadoras de pomares

• Estudos das relações edafo-climáticas das plantas atual ou potencialmente colonizadoras de pomares

• Avaliação da viabilidade do estabelecimento de uma biodiversidade funcional no extrato vegetal do pomar e sua compatibilidade com a produtividade e as medidas de manejo disponíveis.

O agroecossistema sustentado

Ambientede

entrada

Ambientede

saída

Plantacultivada

Animaldomesticado

Homem

Rizobium

Micorrizas

Controlebiológico

Curvas em nível

Ambientede

saída

Ambientede

saída

Ambientede

saída

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Unesp. Jaboticabal – R. A. Pitelli

O agroecossistema como base para a agricultura sustentada com especial ênfase ao manejo de plantas...

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