PALAVRAS-CHAVE: Polinização, Abelhas, Produtividade, Feijão

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1 V Fórum Regional de Agroecologia e VIII Semana do Meio Ambiente Pensar Globalmente, Agir localmente e utilizar ecologicamente 08 a 10 de novembro de 2012 EFEITO DA POLINIZAÇÃO POR ABELHAS NA PRODUTIVIDADE DE FEIJÃO (Phaseolus vulgaris L.) RENATA CUNHA PEREIRA 1 & FLÁVIA MONTEIRO COELHO FERREIRA 1 1 Bacharelanda em Agroecologia, IF Sudeste MG - Campus Rio Pomba renata.agroecologia@hotmail.com 1 Doutora em Ecologia, IF Sudeste MG - Campus Rio Pomba flavia.coelho@ifsudestemg.edu.br RESUMO: Phaseolus vulgaris é uma importante espécie cultivada na Zona da Mata Mineira. Esta espécie apresenta mecanismos de auto fecundação que ocorrem antes ou próximo a abertura das flores. Entretanto, o serviço de polinização realizado pelas abelhas melhoraram a produtividade e qualidade de frutos e sementes. O objetivo deste trabalho foi conhecer a fauna de abelhas visitantes das flores de P. vulgaris e quantificar a importância do serviço de polinização. Este estudo foi realizado no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, Rio Pomba, Minas Gerais em uma área cultivada de 2,8 ha durante o mês de maio de As abelhas foram coletadas com rede entomólogica em intervalos de 15 minutos das 7 às 16 horas. Os indivíduos coletados foram identificados e depositados na coleção Entomológica do Laboratório de Ecologia do IF Sudeste MG. Para quantificar a importância dos polinizadores por abelhas foi realizado um experimento pareado de polinização, onde na mesma planta algumas flores foram envolvidas em uma rede de malha (tamanho dos poros 1,5 mm), impossibilitando o contato com polinizadores, mas permitindo a passagem de grãos de pólen, e outras deixadas livres para a visitação. 184 indivíduos pertencentes a nove espécies foram capturados. As espécies com maiores valores de abundância relativa foram as do gênero Bombus (Latreille 1802). Também foram coletados indivíduos de Xylocopa frontales (Olivier, 1789) Megachile sp1, Megachile sp2 (Latreille 1802), Apis mellifera (Lepeletier,1836) e mais quatro espécies em processo de identificação. O experimento de polinização cruzada mostrou que a polinização por abelhas aumenta o comprimento, altura e peso de grãos afetando sua qualidade. Este resultado pode nos ajudar a compreender a importância das abelhas como polinizador desta cultura e com base no habitat como fonte de recurso para as abelhas utilizá-las como uma importante estratégia para a conservação. PALAVRAS-CHAVE: Polinização, Abelhas, Produtividade, Feijão ABSTRACT: Phaseolus vulgaris is an important cultivated specie in Zona da Mata Mineira. This species show mechanisms of self-fecundation that occur before or near the opening of flowers. However the service of pollination performed by wild bees can improve the productivity and quality of fruits and seeds. The aim of this work was to known the bee fauna visiting flowers of P. vulgaris and quantify the importance of pollination service. This study was carried out in Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, Rio Pomba, Minas Gerais Satate in an cultivated area of 2.8 ha during the month of may Bees were collected with entomological nest in intervals of fifteen minutes to 7 until 16 hours. The individuals collected were identified and deposited on entomological collection of Laboratório de Ecologia do IF Sudeste MG. To quantify their importance of pollinators by bees were prepared an pared experiment of pollination where some flowers was wrapped up in a mesh net (1.5mm pore size), making it impossible for possible 82

2 pollinators to visit the flowers, but allowing pollen grains passage and other flowers was free to pollinators visit. 184 individuals belonging to nine species was captured. The species with highest values of relative abundance was Bombus ((Latreille 1802)). Also be collected individuals of Xylocopa frontales (Olivier, 1789) Megachile sp1, Megachile sp2 (Latreille 1802), Apis mellifera (Lepeletier,1836) and four species in identification process. The pared experiment shows that the pollination by bees increase the high, length and weight, of beans affecting the quality of this grains. This result can help us to understand the importance of bees as pollinators of this culture and based on the habitat as source of bees make them an important conservation strategy. KEYWORS: Pollination, Bees, Productivity, Beans INTRODUÇÃO: Os ecossistemas funcionam de forma complexa envolvendo diversas interações, bióticas e entre os organismos e os fatores abióticos. Do ponto de vista do conceito de integridade biótica (Karr 1981,Angermeier & Karr 1994), consideramos que ecossistemas são conjuntos funcionais compostos por elementos e processos (Keddy & Lee 1993). Os elementos são as espécies biológicas e podem ser organizadas de acordo com as funções que exercem no sistema (e.g. seu nível trófico). Os processos, ou funções, são os mecanismos de funcionamento do ecossistema, e estão diretamente relacionados à manutenção das espécies. Assim, o processo de dispersão de frutos por animais que utilizam seus recursos, por exemplo, garante a manutenção de algumas espécies de plantas. Quando funções naturais de um ecossistema podem ser, secundariamente, utilizadas em processos produtivos humanos, são denominadas serviços do ecossistema (Costanza et al. 1997b,Fearnside 1998,Masood & Garwin 1998,Daily 1999,Altieri 1999, Rader et al 2012). Estes serviços envolvem processos biológicos, geológicos e químicos (Kearns et al. 1998) e podem ser representados pela ciclagem de nutrientes, a regulação de gases e de águas, a regulação climática, o controle biológico, os refúgios populacionais, os recursos genéticos, a beleza cênica explorada no ecoturismo e a polinização. Das angiospermas atuais, estimadas em espécies, cerca de 90% são polinizadas por animais, especialmente insetos (Costanza et al. 1997b, Kearns et al. 1998, Chichilnisky & Heal 1998). Dentre os principais insetos polinizadores estão as abelhas, que apresentam diversas formas de exploração de recursos florais. A estratégia de vida das diferentes espécies de abelhas é influenciada pela morfologia, distribuição e abundância das espécies de plantas que visitam e por seus possíveis competidores (Andersson 1992, Waser et al. 1996,Heard 1999). O feijão é o nome comum para uma grande variedade de sementes de plantas de alguns gêneros da família Fabaceae. A espécie Phaseolus vulgaris é uma leguminosa originária, de regiões da antiga cultura Inca, apresentando um alto teor protéico. É uma planta autógama onde predomina a autofecundação. A polinização ocorre antes da abertura da flor que é composta de cinco pétalas, sendo a maior denominada de estandarte, as médias são as duas asas e as últimas são soldadas uma a outra, formando a quilha. A quilha é retorcida para o lado em forma de espiral, onde se encontram os órgãos sexuais. Na base do cálice encontrase o nectário, onde é secretado o néctar. Embora autógamas, a presença de polinização cruzada natural traz benefícios, promovendo um aumento na produção de sementes e redução no aborto de vagens (Pompeu 1963, Hoffmann 1995). A polinização é um dos mecanismos mais importantes para a manutenção e promoção da biodiversidade. Este serviço do ecossistema prestado em benefício do homem, segundo 83

3 estimativa realizada em 1997 representa 200 bilhões de dólares anuais (Costanza et al. 1997a). A diminuição da disponibilidade de polinizadores para as plantas que deles necessitam, pode causar limitações na quantidade de frutos (Roubik 2002, De Marco & Coelho 2003), qualidade dos frutos (Wallace & Lee 1999) e número de sementes (Kalinganire et al. 2001) constituindo-se em um dos maiores problemas quando se trata de produção agrícola. O declínio de populações de polinizadores (Kearns et al. 1998, Roubik 2001) tem sido causado principalmente pelo uso não sustentável de ecossistemas para produção agrícola, pastagem, desflorestamento e crescimento de áreas urbanas (Kevan 1999, Kremen et al. 2002, Richards & Kevan 2002) e alteração das paisagens com perda da vegetação nativa (Aizen & Feinsinger 1994). A proporção de frutos produzidos por flor em uma planta depende da eficiência do polinizador ou polinizadores efetivos e a coincidência da fenologia da planta com a do animal, a concordância das adaptações morfológicas favoráveis e certa regularidade de visitas, favorecem a polinização (Gottsberger 1998, Mayfield et al. 2001). Nosso objetivo foi identificar as espécies de abelhas visitantes das flores de Phaseolus vulgaris e verificar o efeito da polinização por abelhas sobre a produtividade e qualidade dos frutos produzidos na cultura. MATERIAL E MÉTODOS: Os visitantes florais As abelhas visitantes da cada cultura foram coletadas com o auxílio de rede entomológica, no período de maior visitação das flores em intervalos de 15 minutos a cada meia hora. O cultivo foi amostrado durante o período de pico de floração da espécie. As abelhas coletada foram mortas em câmaras contendo acetato de etila, montadas em alfinete entomológico, etiquetadas e identificadas a partir de chaves de identificação disponíveis e por comparação com a coleção de referência do Apiário Central do Departamento de Biologia Geral da Universidade Federal de Viçosa. Quando necessário o material foi enviado a um especialista. Para cada individuo coletado foram registrados o local, o coletor, o horário e a data de coleta. As abelhas coletadas foram depositadas na coleção do Laboratório de Ecologia do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, Campus Rio Pomba. Experimento de polinização e produtividade Foi realizado um experimento pareado em que, em cada planta uma flor, permaneceu exposta aos polinizadores enquanto outra foi envolvida com tela de malha impossibilitando o contato com possíveis polinizadores, ao mesmo tempo, que possibilitando a passagem dos grãos de pólen. O número de frutos produzidos foi utilizado para estimar o efeito dos polinizadores sobre a produtividade da cultura. Análises dos resultados Comparações entre os tratamentos com e sem a presença dos polinizadores foram realizados utilizando Teste t de Student pareado (Zar 1999). RESULTADOS E DISCUSSÃO: 184 indivíduos distribuídos em nove espécies foram capturados visitando as flores de Phaseolus vulgaris. Dentre as espécies mais abundantes 84

4 encontram-se as do gênero Bombus (Latreille 1802), possivelmente Bombus atratus (Franklin, 1913) e Bombus morio (Swederus, 1987), ainda em processo de identificação. Também foram coletados indivíduos de Xylocopa frontales (Olivier, 1789), Megachile sp1 e Megachile sp2 (Latreille 1802), Apis mellifera (Lepeletier,1836) e mais quatro espécies em processo de identificação (Tabela 1). A análise dos dados coletados no experimento pareado mostrou que os polinizadores não influenciam na quantidade de grãos por vagem, resultado diferente daquele encontrado por Hoffmann (1995), entretanto propiciam o aumento da altura (Figura 1), do comprimento (Figura 2) e do peso (Figura 3) dos grãos produzidos afetando diretamente a qualidade do produto (Tabela 2). O pólen e néctar oferecidos funcionam como um grande atrativo para espécies de abelhas visitantes das flores. Dentre elas algumas apresentam algum tipo de organização social, o que contribui para a efetividade da polinização proporcionada pelo recrutamento de indivíduos. Tabela 1: Número de indivíduos por espécie de abelha coletados em flores de Phaseolus vulgares. Espécie Número de Indivíduos coletados Bombus sp. (Latreille 1802) 156 Xylocopa frontales (Olivier, 1789) 13 Apis mellifera (Lepeletier,1836) 1 Megachile sp1 5 Megachile sp 2 2 Sp 1 2 Sp 2 3 Sp 3 1 Sp 4 1 Tabela 2: Resultados dos testes estatísticos realizados (T = valor do T de STUDENT; GL = graus de liberdade e p= probabilidade da hipótese nula ser verdadeira a 0,05% de significância. Variável T GL P Número de grãos 0, ,36 Altura dos grãos sadios 7, <0,01 Comprimento dos grãos sadios 3, <0,01 Peso dos grãos sadios 10, <0,01 85

5 Figura 1: Média e Intervalo de Confiança da altura dos grãos sadios nos tratamentos sem e com polinizador. Figura 2: Média e Intervalo de Confiança do comprimento dos grãos sadios nos tratamentos sem e com polinizador. 86

6 Figura 3: Média e Intervalo de Confiança do peso dos grãos sadios nos tratamentos sem e com polinizador. CONCLUSÕES: Foi possível verificar claramente a importância da presença dos polinizadores para a produtividade de Phaseolus vulgaris quanto à qualidade dos frutos produzidos. Como verificado para muitas culturas, os polinizadores desempenham um papel importante contribuindo para o aumento de produtividade das plantas. AGRADECIMENTOS: Ao IF Sudeste MG Campus Rio Pomba e funcionários do setor de agricultura pelo apoio. A FAPEMIG pela bolsa oferecida para realização deste trabalho. E ao José Olívio Lopes Vieira Júnior por sua ajuda nos trabalhos de campo e tabulação de dados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: AIZEN, M. A., and P. FEINSINGER Forest fragmentation, pollination, and plant reproduction in a Chaco dry forest, Argentina. Ecology 75: ALTIERI, M. A The ecological role of biodiversity in agroecosystems. Agriculture, Ecosystems & Environment 74: ANDERSSON, L Definitions and models - a reply to Bremer, Eriksson, and Grant. Taxon 41: ANGERMEIER, P. L., and J. R. KARR Biological integrity versus biological diversity as policy directives. BioScience 44: CHICHILNISKY, G., and G. HEAL Economic returns from the biosphere. Nature 391:

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