DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL E TEMPORAL DE STAPHYLINIDAE (INSECTA: COLEOPTERA) EM CULTURA DE TABACO COM MANEJO ORGÂNICO, EM SANTA CRUZ DO SUL, RS1 MORAES, Jonas2; DEQUECH, Sônia Thereza Bastos2 1 Trabalho de pesquisa e parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor, UFSM Programa de Pós-Graduação em Agrobiologia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, Brasil E-mail: [email protected]; [email protected] 2 RESUMO O tabaco (Nicotiana tabacum L.) é uma solanácea cultivada comercialmente no mundo todo. Staphylinidae é a segunda maior família de Coleoptera, sendo que a maioria das espécies apresenta hábito alimentar predador. Objetivou-se, no presente estudo, determinar a abundância e a distribuição espacial e temporal da família Staphylinidae associada à cultura do tabaco, com manejo orgânico, no município de Santa Cruz do Sul, RS. As coletas foram realizadas semanalmente, durante a safra de 2009/2010, utilizando-se de armadilhas pit-fall e Malaise. Foram definidas três linhas de amostragem, nas quais foram estabelecidos três pontos de coleta (fora, borda e dentro) em cada uma, além de um ponto no interior do cultivo (meio). Foram amostrados 7.113 indivíduos de Staphylinidae, com a maior abundância verificada na segunda semana de coleta do mês de novembro. A linha 1, com vegetação adjacente mais diversificada, bem como, os pontos fora da lavoura apresentaram maiores números de indivíduos amostrados. Palavras-chave: Nicotiana tabacum L.; controle biológico; predadores. 1. INTRODUÇÃO O tabaco (Nicotiana tabacum L.) é uma solanácea nativa das Américas tropical e subtropical, com tamanho entre 0,90 a 1,5 m de altura, cultivada comercialmente no mundo todo. O Brasil, atualmente, é considerado o maior exportador de tabaco e o terceiro maior produtor mundial da cultura, ficando atrás apenas da China e Índia. O Estado do Rio Grande do Sul apresenta a maior área plantada (176.580 ha) onde são cultivados, principalmente, os tipos Virginia e Burley (VENCATO, KIST, SANTOS, et al., 2011). A cultura possui grande importância econômica, devido ao elevado valor comercial e à capacidade de empregar grande número de pessoas, tanto no cultivo como na industrialização. Não menos importante que a relevância sócio-econômica dessa cultura, a questão da sustentabilidade ambiental deve ser alvo de atenção. Assim como nas demais culturas, o impacto decorrente da substituição da vegetação natural por culturas homogêneas resulta na redução da diversidade biológica e na simplificação da estrutura do ambiente. A atividade agrícola vem simplificando e fragmentando o ambiente em um mosaico de áreas naturais e 1 áreas modificadas pelo homem. Como resultado, os hábitats naturais de insetos predadores têm sido reduzidos a pequenos fragmentos (PFIFFNER e LUKA, 2000). A diversidade e a abundância dos insetos predadores em culturas estão relacionadas com a natureza da vegetação nas adjacências. Tais componentes têm valor econômico e a presença dos mesmos deve ser mantida ou incorporada nos agroecossistemas (ASTERAKI, HANKS e CLEMENTS, 1995). Portanto, os fragmentos florestais e demais habitats naturais localizados próximos ou no entorno das lavouras constituem o refúgio primordial de insetos predadores associados ao solo, contribuindo para o aumento da sustentabilidade em hábitats agrícolas e por vezes estas áreas são conhecidas como banco de besouros (beetle bank). A família Staphylinidae é a segunda maior família de Coleoptera com mais de 47.000 espécies conhecidas, distribuídas em cerca de 3.200 gêneros; anualmente são registradas, aproximadamente, 400 novas espécies (ARNETT e THOMAS, 2001). Estando presente em todos os ecossistemas, forma um dos mais comuns e ecologicamente importantes grupos da fauna do solo. Alimentam-se de matéria orgânica, contudo, a maior parte das espécies é predadora de outros insetos e invertebrados, dentre as quais algumas se destacam como agentes no controle biológico natural (PFIFFNER e LUKA, 2000). O aumento da abundância destes organismos pode contribuir para a efetividade do controle biológico natural de pragas (ASTERAKI, HANKS e CLEMENTS, 1995). Apesar do grande potencial que possuem no controle de pragas, no Brasil, são raros os estudos relacionados com esses besouros em culturas agrícolas. Estudos da abundância e distribuição de insetos predadores em culturas e hábitat naturais adjacentes se mostraram fundamentais para o entendimento da função desempenhada pelos mesmos, nos ambientes agrícolas (CLARK, GAGE, e SPENCE, 1997; CRIST e AHERN, 1999) e ainda, importantes para a previsão dos efeitos benéficos desses insetos predadores, nas culturas. Portanto, objetivou-se com o presente estudo: (1) verificar a abundância, distribuição espacial e temporal da família Staphylinidae associada à cultura do tabaco, com manejo orgânico, no município de Santa Cruz do Sul, RS; (2) e, também, determinar a influência da vegetação adjacente ao cultivo na distribuição espacial dos estafilinídeos. 2. MATERIAL E MÉTODOS A pesquisa foi desenvolvida em uma lavoura de tabaco, manejada organicamente, localizada no município de Santa Cruz do Sul, RS. O município situa-se na encosta inferior do nordeste do Estado do Rio Grande do Sul, com altitude média de 122 m do nível do mar. O clima é subtropical temperado, possuindo temperaturas médias de 19ºC (máxima de 42ºC 2 e mínima de 5ºC). As precipitações ocorrem entre 100 e 126 dias ao ano, com 1.300 a 1.800 mm de chuvas (COLLISCHONN, 2001). A lavoura compreende uma área de 160 x 85 m (29°47‟41.22”S e 52°24‟49.18”O), de propriedade da empresa JTI/Kannenberg Ltda, a qual certifica tal manejo perante as autoridades certificadoras internacionais (CEE 2092/91, União Européia; USA NOP–7 CFR Part 205, USA National Organic Program). As coletas foram realizadas, semanalmente, durante a safra 2009/2010, através de armadilhas de interceptação de vôo do tipo Malaise e de armadilhas de solo do tipo pit-fall. Os pontos de coleta distribuíram-se de modo a formar três linhas de amostragem no sentido fora-dentro da lavoura, com aproximadamente 40 m de comprimento e 30 m de distância uma da outra. A linha um (1) possuiu a vegetação adjacente com, aproximadamente, 10-15 m de largura constituída, principalmente, por Eucalyptus spp., árvores nativas e arbustos; a linha dois (2) composta por espécies arbustivas e arbóreas nativas de menor porte e a linha três (3) limitada por outra lavoura orgânica de tabaco e plantas de crescimento espontâneo. Em cada linha de amostragem, foram determinados três pontos de coleta (ponto fora, borda e dentro), separados por, aproximadamente, 8 m de distância, e sendo que em cada ponto foi instalada uma armadilha de Malaise e quatro armadilhas pit-fall. Ainda, determinouse um ponto meio, localizado no interior da lavoura, não pertencendo a nenhuma das linhas de amostragem, portanto, foi utilizada a média dos estafilinídeos coletados nos pontos fora, borda e dentro para fins de na comparação com os demais pontos de coleta. Os estafilinídeos amostrados foram encaminhados ao Laboratório de Entomologia da Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC), para a triagem, quantificação e identificação. A identificação foi realizada através de lupa estereoscópica, conforme a classificação proposta por Triplehorn e Johnson (2011). Os indivíduos foram tombados em álcool 70% na Coleção Entomológica de Santa Cruz do Sul (CESC). 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Foram amostrados 7.113 indivíduos de Staphylinidae associados ao cultivo orgânico de tabaco em Santa Cruz do Sul, RS, durante a safra 2009/2010. Foram amostrados 1.137 (16%) estafilinídeos com armadilhas de Malaise e 5.976 (84%) com armadilhas de solo do tipo pit-fall. Assim, os espécimes de Staphylinidae associam-se ao solo da cultura de tabaco. A análise da distribuição temporal da família Staphylinidae permite inferir que a maior abundância foi verificada no mês de novembro de 2009, no período da segunda semana de coleta (27/11/2009), onde o pico populacional dos estafilinídeos correspondeu a 1.196 (16%) do total de indivíduos amostrados (Figura 1). 3 Staphylinidae Número de Indivíduos 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Figura 1: Distribuição temporal da família Staphylinidae em cultivo de tabaco, com manejo orgânico, em Santa Cruz do Sul, RS. 2009/2010. A frequência de Staphylinidae foi verificada no decorrer de todo período de cultivo do tabaco. Entretanto, observou-se o decréscimo gradativo do número de indivíduos coletados, do início até o término da safra em 2009/2010. Esses resultados evidenciam que a família coloniza e é abundante no início do desenvolvimento da cultura, portanto, pode incrementar o controle biológico natural. Estes resultados discordam de Silva e Carvalho (2000) que relataram que insetos predadores, presentes nas culturas, são mais abundantes da metade para o final do ciclo de desenvolvimento das plantas. A redução do número de indivíduos amostrados, verificada após o pico populacional, pode estar relacionada à competição pelo alimento com os demais predadores. Andersen e Eltun (2000) sugerem que a competição com Carabidae, em maior número nos sistemas orgânicos, pode suprimir a abundância de Staphylinidae. Igualmente, o início da colheita do tabaco, constatada em 25/12/2009, possivelmente, pode ter influenciado na abundância dos estafilinídeos, através da diminuição dos insetos fitófagos, utilizados na alimentação desses insetos predadores. Dessa forma, os estafilinídeos amostrados no presente estudo, podem estar atuando como agentes no controle biológico de insetos fitófagos na cultura do tabaco, tendo em vista a relação negativa com o início da colheita do mesmo. Portanto, possivelmente, apresentam potencial para serem aproveitados em programas de controle biológico de pragas. Além disso, a colheita do tabaco pode ter influência na abundância de Staphylinidae através da modificação da estrutura do ambiente, originando mudanças microclimáticas no hábitat (temperatura, umidade, entre outros). A ocorrência de estafilinídeos e carabídeos em 4 agroecossistemas está relacionada com as condições microclimáticas produzidas na própria cultura (DÖRING e KROMP 2003; NIWA e PECK 2002). Fatores ambientais, como características da cobertura vegetal por plantas daninhas, diferenças na densidade das plantas da cultura, bem como, interação inter e intraespecífica são determinantes na abundância e distribuição dos insetos predadores (OTTESEN, 1996; HOLLAND, PERRY e WINDER, 1999; VON ZUBEN, 2000). Além disso, Pfiffner e Luka (2000) salientam que a ocorrência de estafilinídeos nos hábitats é muito influenciada pelas condições ambientais, disponibilidade de alimento, ciclo de vida, tipo de manejo da cultura e pela presença de ambientes naturais nas proximidades dos sistemas agrícolas. Foi coletado um total de 3.268 (46%) estafilinídeos na linha 1 de amostragem (com a vegetação adjacente composta, principalmente, por Eucalyptus spp. e vegetação arbórea e arbustiva de maior porte) 2.266 (32%) na linha 2 (com a vegetação adjacente composta por espécies arbóreas e arbustivas de menor porte) e 1.579 (22%) na linha 3 (cuja vegetação de bordadura foi constituída por plantas de crescimento espontâneo e limitada por outro cultivo de tabaco, também, com manejo orgânico) (Figura 2). Staphylinidae Número de Indivíduos 3.268 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2.266 1.579 Linha 1 Linha 2 Linha 3 Figura 2: Distribuição espacial da família Staphylinidae, conforme a linha de amostragem, em cultivo de tabaco, com manejo orgânico, em Santa Cruz do Sul, RS. 2009/2010. Assim, verificou-se que a presença de vegetação adjacente com maior complexidade vegetal, verificadas próximas às linhas 1 e 2, influencia na distribuição espacial dos insetos, constatando-se a maior abundância dos estafilinídeos nessas linhas de amostragem. Dessa forma, a manutenção e/ou implantação de áreas de bordadura em lavouras de tabaco, pode contribuir para o aumento efetivo das populações de inimigos naturais e por conseguinte, no controle de pragas associadas à cultura. A diferenciação paisagística entre as linhas 1 e 2, quando comparadas com a linha 3, pode ter influenciado na distribuição de Staphylinidae uma vez que a ausência de vegetação adjacente com maior diversidade vegetal e que proporcionasse abrigo, alimento alternativo e 5 por estar situada na área mais exposta à ação dos fatores ambientais (intensidade do vento, maior incidência de luminosidade, entre outros) resultou na inferioridade no que se refere à ocorrência dos inimigos naturais. Além disso, se comparadas as linhas 1 e 2 de amostragem verifica-se que as áreas adjacentes compostas por árvores e arbustos de maior porte (maior diversidade vegetal), são mais favoráveis para a ocorrência dos estafilinídeos na lavoura de tabaco, quando comparadas às áreas com vegetação constituída por espécies arbóreas de menor porte e estrato herbáceo-arbustivo menos diversificado. Nicholls e Altieri (2007) citam que o grau de diversidade da vegetação dentro e no entorno da unidade de produção, a quantidade de culturas que constitui uma rotação e a existência de cercas vivas, fragmentos florestais, pastagens ou ainda outro tipo de hábitat natural são fatores que contribuem para o nível de biodiversidade de um sistema agrícola. O manejo da estrutura da paisagem, como a manutenção de hábitats com vegetação nativa no entorno dos cultivos, pode ser uma excelente estratégia de controle biológico, uma vez que não implica em gastos com a importação, criação massal e liberação de inimigos naturais na medida em que contribui para a fauna nativa de predadores, bem como, favorece o controle biológico natural. De acordo com a distribuição espacial dos estafilinídeos nos pontos de coleta, foram amostrados, em média, 1231 indivíduos (45%) no ponto de coleta fora, 524 (20%) no ponto borda e 448 (17%) no ponto dentro. Ainda, um total de 500 indivíduos (18%) no ponto meio (Figura 3). A família Staphylinidae possuiu abundância decrescente no sentido “fora-dentro” da lavoura, apresentando uma correlação positiva com a vegetação adjacente. Dessa forma, a ocorrência e distribuição dos estafilinídeos estão relacionadas, principalmente, com fatores ambientais, alimento e espaço. Portanto, a existência dos hábitats naturais na proximidade do cultivo de tabaco contribuiu para a ocorrência e abundância dos estafilinídeos e constituiu como refúgio e fontes alimentares alternativas. Staphylinidae Número de Indivíduos 1400 1.231 1200 1000 524 800 448 600 500 400 200 0 Fora Borda Dentro Meio Figura 3: Distribuição espacial da família Staphylinidae, conforme os pontos de coleta, em cultivo de tabaco, com manejo orgânico, em Santa Cruz do Sul, RS. 2009/2010. 6 Nicholls e Altieri (2007) citam que os artrópodes benéficos deslocam-se para os cultivos a partir das margens dos campos e o controle biológico é mais intenso em fileiras de plantas próximas à vegetação natural do que no interior dos cultivos. Os indivíduos da família Staphylinidae, apesar de apresentarem a maior abundância fora da lavoura, também, possuíram números de indivíduos relativamente altos, capturados no interior da lavoura (borda, dentro e meio). Portanto, a ocorrência destes indivíduos tanto fora como no interior da lavoura, demonstra que possuíram a capacidade de se dispersar no cultivo, apresentando um possível potencial na utilização dos estafilinídeos no controle biológico, principalmente, de ovos e larvas de insetos-praga presentes no solo da cultura do tabaco. Em um estudo sobre dispersão de predadores da família Staphylinidae em cultura de cereais, Coombes e Sotherton (1986) verificaram que podem ser capturados desde a borda até 200 m dentro dos cultivos, apresentando números decrescentes de indivíduos da borda para o centro dos campos. 4. CONCLUSÃO Estafilinídeos são mais abundantes durante o mês de novembro, apresentando maior número de indivíduos na segunda semana do cultivo orgânico de tabaco, em Santa Cruz do Sul, na safra 2009/2010. Os pontos de coletas localizados fora da lavoura apresentam maior representatividade desses predadores. A composição paisagística da vegetação adjacente é um fator determinante na distribuição espacial dos estafilinídeos, visto ter sido coletado um maior número de insetos em local com maior diversidade vegetal, em detrimento aos locais considerados menos diversificadas. REFERÊNCIAS ANDERSEN, A.; ELTUN, R. Long-term developments in the carabid and staphylinid (Col., Carabidae and Staphylinidae) fauna during conservation from conventional to biological farming. Journal of Applied Entomology, v. 124, p. 51-56, 2000. ARNETT, R. H. JR.; THOMAS, M.C. American Beetles: Archostemata. Myxophaga, Adephaga, Polyphaga: Staphyliniformia, vol. 1. Boca Raton: CRC Press, 2001. 443 p. ASTERAKI, E. J.; HANKS, C. B.; CLEMENTS, R. O. The influence of different types of grassland field margin on carabid beetle (Coleoptera, Carabidae) communities. Agriculture, Ecosystem & Environment, v. 54, n. 3, p. 195-202, 1995. 7 CLARK, M. S.; GAGE, S. H.; SPENCE, J. R. 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