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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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