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Polinização em culturas agrícolas 15.09.2016

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Palestrante: Prof. Dr. Vagner de Alencar Arnaut de Toledo
POLINIZAÇÃO EM CULTURAS 
AGRÍCOLAS
“Se as abelhas desaparecerem da superfície da terra, então o homem só terá quatro anos de vida”
			
Polinização - fenômeno básico na produção de frutos e sementes na maioria das plantas
Melhorar sua eficiência - disponibilidade de alimentos ao homem e aos animais - controle harmonioso do ecossistema
POLINIZAÇÃO
Fenômeno natural, é realizada por diferentes agentes - favorece o equilíbrio ambiental - perpetuação das espécies vegetais
Biodiversidade de abelhas em todo mundo é muito grande
				 20.000 espécies 
 				 1.000 espécies são sociais
Toledo et al. (2003), muitas plantas de interesse econômico dependem da presença de insetos para aumentar a produção de frutos e sementes
Agentes polinizadores: moscas, água, borboletas, morcegos, vento, mariposas, abelhas (insetos), besouros e pássaros
Elementos decisivos no funcionamento de quase todos os ecossistemas terrestres 
Polinização - um dos maiores benefícios das abelhas para a humanidade
		 ABELHAS
Tamanho de seu corpo, formato e comportamento, algumas são especialmente adaptadas para determinadas espécies de flores específicas – COEVOLUÇÃO
Grande interesse - criação de algumas espécies de abelhas como polinizadores rentáveis em culturas de interesse agrícola
		 POLINIZAR
Transferir o grão de pólen da antera para o estigma da flor – fecundação - desenvolvimento do fruto
Autopolinização
Polinização Cruzada
Auto-esterilidade ou Incompatibilidade genética : quando a flor é polinizada pelo seu próprio pólen, mas não é fecundada (Ex: maracujá)
12
Dioicia = órgãos reprodutores em flores distintas: flores masculinas e femininas (Cucurbitáceas: abóbora, chuchu, melancia, melão, etc.)
13
Apis nas flores do abacateiro
Aproximadamente 73% das espécies vegetais cultivadas no mundo - polinizadas por alguma espécie de abelha
		 19% por moscas
		 6,5% por morcegos
		 5% por vespas
		 5% por besouros
		 4% por pássaros 
		 4% por borboletas e mariposas
						 (FAO, 2004)
15
Plantas fazem ‘propaganda’ anunciando sua recompensa:
Cor visível;
Aroma;
Tamanho e forma.
Obs.:animais percebem as flores de forma diferente.
Atrativos e vantagens
Flor (Ranunculus acris L.) em cores normais e visualizada em UV
17
Dentre os insetos conhecidos como polinizadores - Apis mellifera L., responsável por cerca de 80% da polinização entomófila 	 (McGregor, 1976)
Polinização em soja (Glycine max L. Merrill), variedade Mon Soy 2239, Toledo et al. (2011)
Dentre os insetos visitantes às flores de soja
Apis mellifera foram as mais frequentes (84,93%)
Lepidopteras (5,75%)
Diabrotica speciosa (2,74%)
 Lagria villosa (Coleoptera: Lagriidae - 2,47%)
 vespas (Hymenoptera: Vespidae - 2,47%)
 Trigona sp. (Hymenoptera: Apidae - 0,82%) e
Outros (0,82%)
Além do aumento no número de vagens ou frutos vingados
Polinização bem efetuada, também contribui para melhorar a qualidade dos frutos
	*diminuindo os índices de má-formação
	*encurta o ciclo de certas culturas agrícolas
	*aumenta no número de grãos por vagem 
	*uniformiza o amadurecimento dos frutos
	*diminui perdas no período de colheita		
A expansão e intensificação da produção de culturas agrícolas estão entre as principais mudanças globais do século
Intensificação da agricultura
Uso de fertilizantes
Irrigação 
Pesticidas
Aumento da produção de alimentos nos últimos 50 anos 
Por que as Apis melliferas?
Ocorrem em grande número na natureza
Formam colmeias com grande quantidade de indivíduos
23
Podem ser facilmente manejadas e transportadas;
Constância à fonte de alimento
Flor de laranjeira -> mel de laranjeira
25
Coletam alimento (néctar e pólen) para manutenção e armazenamento
Mel
26
Pólen
Resinas => própolis
Apis mellifera
Precisam entre 1-500 flores para uma carga completa de néctar ou pólen;
Realizam 10 a 15 viagens por dia, embora forrageiras que buscam néctar podem fazer até 150 viagens;
Carregam 10-30 mg de pólen, enquanto as cargas de néctar tendem a pesar 25-40 mg;
Apis mellifera
Muitas plantas apícolas podem produzir néctar para 500 kg / hectare de mel;
Forrageiras buscam néctar a até 10 km;
58% das forrageadoras coletaram néctar, 25% pólen e 17% tanto o néctar como o pólen (Free, 1960).
No Brasil - agricultura se destaca por ser um setor que exerce grande participação e forte efeito crescente no PIB do país
Peso dos produtos agrícolas possui um elevado desempenho para toda a economia brasileira
SOJA
			
Elevado potencial de produção em nível mundial
Cv. BRS 133, quando comparadas com plantas com livre visitação
Chiari et al. (2005a) 
		 58,58% no número de vagens
		 82,31% no número de sementes
		 57,73% na produção de sementes
		 61,38% na quantidade de vagens
Importância da presença desses agentes polinizadores nessa cultura
Chiari et al. (2005b)
Avaliação do efeito da polinização das abelhas na produção e qualidade de sementes de soja (Glycine max L. Merril) - A. mellifera
		Número de vagens de 61,38% 
		Número de sementes 58,86%
As abelhas foram responsáveis ​​por 95,5% da polinização realizada por insetos
Verificar a influência da Apis mellifera na qualidade de sementes e produção de grãos da soja transgênica Glycine max (L.) Merrill Roundup Ready™ e convencional 
Chiari et al. (2008)
Para as cultivares estudadas, houve aumento na produção de grãos de 37,84%, com a presença de abelhas africanizadas
Houve fluxo gênico entre as cultivares transgênicas e convencional
Alves et al. (2010)
Concentração de açúcares no néctar de soja (Glycine max L. Merril), variedade Codetec 207
Áreas com e sem a presença de Apis mellifera
MAIOR Concentração total de açúcares e de frutose nas áreas cobertas com abelhas
Presença de Apis mellifera não interferiu na concentração de açúcares no néctar das flores de soja desta variedade
Polinização de culturas no Brasil – valor econômico da polinização ainda são escassos
Agricultura no Brasil pode crescer muito mais
Produtividade poderá aumentar com o emprego de técnicas de polinização que sejam adequadas a uma área agrícola específica
36
Cucumis melo L.
 Passiflora edulis
Coffea sp.
Citrus sinensis
Glycine max L.
Gossypium hirsutum L.
Anacardium occidentale
(Malus domestica) 
Estas culturas são importantes para a economia brasileira
Exportação, US$ 9,3 bilhões 
Demandas de mercado interno
	- estas podem ser as razões pelas quais a maioria dos estudos disponíveis se concentra nessas culturas
Estas oito culturas rendem US$9.204,2 milhões
Cobrem uma área de 27.345.000ha no Brasil
Mas a avaliação do valor econômico dos 
serviços de polinização ainda é rara na literatura
Continuação
Continuação
Fonte: Rocha e Alencar (2012)
Valor econômico total da polinização mundial representou 9,5% do valor da produção agrícola mundial utilizado na alimentação humana
Legumes e frutas foram as principais categorias dentre as culturas no valor de polinização por insetos
Oleaginosas comestíveis, nozes e especiarias
Valor econômico dos serviços de polinização - manejo e política de propriedades rurais
Ligação - Agricultura X Serviços da polinização
Análises em nível mundial, utilizando-se a base de dados de culturas agrícolas da FAO
Exportações de alimentos entre 1961-2006
Plantio de culturas agrícolas que dependem de polinizadores está crescendo mais rápido que o daquelas que não dependem, tanto em países desenvolvidos como nos em desenvolvimento
Flores visitadas por insetos apresentaram frutos mais pesados, mais largos e mais longos
Apis mellifera L. um dos principais e efetivos contribuintes paraa polinização da maioria das culturas de interesse agrícola
		
Abelhas do gênero Bombus 
Polinizadores eficientes de muitas culturas como o kiwi e maracujá, e em estufas a cultura do tomate
Se houver o interesse de se colocar abelhas em determinadas culturas para realizar a polinização
* Devem ser colocadas no início do florescimento
* Bem distribuídas na área 
Em média
		1 a 2 colônias/hectare
Dependendo da cultura e do cultivar em que se pretende polinizar
Pergunta mais comum dos produtores:
Quantas caixas de abelha eu consigo ou posso colocar nesta área?
Resposta varia:
2-3 colônias por hectare (produzir mel);
3-6 colônias por hectare para polinizar uma cultura
Ou uma abelha para cada 100 flores
Ou ter de 2-3 abelhas por metro quadrado por minuto
Fragaria vesca L.
Importantes agentes polinizadores do morango
Significativo é a importância dos polinizadores como agentes de incremento da produção agrícola em todos os setores no Brasil
Contribuindo para uma maior produtividade e valor econômico das culturas, garantindo assim, uma íntima relação entre ambos
Aluguel de colônias 
Polinização em determinada cultura 
Alugar colônias de abelhas com o apicultor para realizar tal tarefa
Conhecimentos básicos - apicultura/meliponicultura - quais colônias seriam adequadas para serem alugadas 
			
Colônias – alugadas por contratos pessoais ou acordos entre o produtor e o apicultor
Valor do pagamento - O produtor pode considerar apenas os honorários e o valor potencial dos insetos na cultura, juntamente com os problemas que o apicultor enfrenta – veículos para transporte, instalação das colônias 
As colônias podem ser rapidamente transportadas para o local desejado
Apicultores circulam após o anoitecer entre as colônias – abelhas estão em suas colônias
Alvado da colônia podem ser fechados para o transporte mas, geralmente, são deixados abertos
Colônias são cobertas com uma tela plástica, fina, para evitar a saída de abelhas durante o percurso - realizado geralmente a noite
 
Carregamento
Muitos apicultores entregam as colônias para os produtores durante a noite - abelhas permaneçam dentro da colmeia – facilitando o posicionamento das mesmas no campo (visibilidade e familiaridade com a área)
As colônias são distribuídas na cultura 
 
Dia quente - remoção da tela – orientação das abelhas na cultura - forrageamento 
Perda de operárias - diminui a eficiência das colônias
 
Polinização manual
Anemofilia
Milho - Zea mays
65
Flores masculinas
			BRASIL
Região do país
Sul - prática é mais tradicional - apicultores recebem de R$ 60 a R$ 80 por colmeia pela prestação do serviço
 Distrito Federal - R$ 20 e R$ 30 por colmeia
Vhb = VxDxP (Morse e Calderone 2000)
	V = 62,9 milhões de reais → (CONAB 2012) 
	D = 0,25 → (Gallai et al. 2008)
	P = 0,90 → (Morse e Calderone 2000)
“O valor econômico das abelhas A. mellifera para a cultura da canola no Brasil pode ser estimado em R$ 14,2 milhões”
Polinização na Canola
V= Valor da cultura; D= dependência de polinizadores; P= proporção de polinizadores que são Apis mellifera
OBRIGADO
Prof. Dr. Vagner de Alencar Arnaut de Toledo
@professorbee
Face: Vagner Arnaut Abelha
Exposição:
Externo
Interno
 
Determinada espécie econômica 
≠ número de colônias por unidade de área
	
Cultura
	Recomendação do número de colônias/acre
	
Autor
	
Amêndoas
	1
2 a 3
1,5 a 5 *
	Tufts (1919)
McGregor (1976) Thorp (1978)
Mussen (1988)
	
Maçãs
	1 a 2
0,25 **
0,33 e 0,4 ***
0,6 **** 
1 a 2*
	McGregor (1976) Levin (1986)
Carl (1988) Hoopingarner (1988)
Fell (1988) Hoying (1988)
Matthenius (1988)
Mussen (1988)
	
Melão 
	0,5
1 a 2
2
	Taylor (1955) 
McGregor (1976) Levin (1986)
Mussen (1988)
	
Semente de Alfafa
	1 a 10
3 a 4
4 a 5
5
3
8 a 10
	McGregor (1976)
Levin (1986)
Thorp (1976)
McGregor (1981) 
Mussen (1988)
Wadsworth (1988)
	
Ameixas
	1
1 a 2 * 
	Stephen (1961) Griggs e Hesse (1963)
Mussen (1988)
	
Abacates
	2 a 3
1
1 a 2
	McGregor (1976)
Martin (1975)
Mussen (1988)
	
Blueberries 
 Mirtilo azul 
	10
0,5
5 a 10
3 a 4
1,5 **
2 ****
1 a 4
	Boulanger (1966) 
Marucci (1966)
Gough et al. (1981)
Levin (1986)
Hoopingarner (1988)
Matthenius (1988)
Jadczak (1988)
	
Cerejas
	1
1 a 2
0,33 a 0,5 **
1 a 2 * 
1*****
	McGregor (1976)
Levin (1986)
Hoopingarner (1988)
Mussen (1988)
Mayer (1988)
	
Pepinos
	1
1
3
1 a 3
1**
	Connor e Martin (1969) Hughes (1971)
Martin (1975)
Connor e Martin (1970) 
Peirce (1987)
Hoopingarner (1988)
* número recomendado para o Estado da Califórnia 
** número recomendado para os Estados de Michigan e Massachusetts 
*** número recomendado para os Estados de NY e Virgínia 
**** número recomendado para o Estado de Nova Jersey
***** número recomendado para o Estado de Washington 
	
Pêras
	1 a 2 
1
	McGregor (1976) Levin (1986)
Mayer (1988) Mussen (1989)
	
Cranberries
	1
5 a 10
1 a 1,5
	McGregor (1976)
Farrar e Bain (1946)
Carl (1988) Mendez (1988)
	Kiwi
	3 a 4
3 a 5 
5*
	Palmer-Jones e Clinch (1974) 
Lawrence e Cobey (1985) 
Mussen (1988)
* número recomendado para o Estado da Califórnia 
** número recomendado para os Estados de Michigan e Massachusetts 
*** número recomendado para os Estados de NY e Virgínia 
**** número recomendado para o Estado de Nova Jersey
***** número recomendado para o Estado de Washington 
	
Culturas
	
Maiores Estados Produtores
	No de colônias alugadas na Califórnia – anualmente
	No de colônias alugadas nos USA anualmente
	
No de colônias/acre
* Recomendada
	
No de colônias/acre
* Atual
	Amêndoas
	CA
	650.000
	650.000
	2 - 5
	1,5 - 5
	
Maças
	WA, NY, MI, CA, PA
	
30.000
	
250.000
	
1 - 2
	
0,25 - 2
	Melão
	CA, TX, FL
	200.000
	250.000
	1 – 2
	1 - 2
	Semente de Alfafa
	CA, ID, WA, OR, NV
	
200.000
	
220.000
	
1 - 10
	
3 - 10
	
Ameixas
	CA, OR, MI, WA, ID
	
125.000
	
145.000
	
1
	
1 - 2
	Abacates
	CA
	100.000
	100.000
	2 - 3
	1 - 2
	Blueberries
Mirtilo azul
	MI, NJ, NC, GA, WA
	
0
	
75.000
	
0,5 - 10
	
1 - 3
	
Cerejas
	WA, MI, OR, CA
	
10.000
	
70.000
	
1 - 2
	
0,33 - 2
	Vegetais - Cenoura
Cebola
Rabanete
	
CA, OR, WA e outros 
	
35.000
	
50.000
	
variável
	
1 - 10 (cebola)
1 - 2 (restante)
	Pêras
	CA, WA, OR
	12.000
	50.000
	1 - 2
	1
	
Pepino
	NC, MI, SC, FL, TX
	
5.000
	
40.000
	
1 - 3
	
0,1 - 3
	Girassol
	CA, TX, MN
	15.000
	40.000
	0,5 - 1
	0,67 - 1
	
Cranberries
	MA, WI, NJ, OR, WA
	
0
	
30.000
	
1
	
1 - 1,5
	Kiwi
	CA
	15.000
	15.000
	3 - 5
	1 - 5
	Outras – Morango 
Abóboras
Pêssegos
	
- 
	
35.000
	
50.000
	
variável
	
variável
CA: Califórnia / WA: Washington / NY: Nova York / MI: Michigan / PA: Pennsylvania / 
TX: Texas / FL: Flórida / ID: Idaho/ OR: Oregon / NV: Nevada / NJ: Nova Jersey / 
NC: Carolina do Norte / GA: Geórgia / SC: Carolina do Sul / MN: Minnesota / 
MA: Massachusetts / WI: Wisconsin.

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