ANÁLISE FAUNÍSTICA DE ARTRÓPODES EM PLANTAS HOSPEDEIRAS DURANTE ENTRESSAFRA DE SOJA E MILHO

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1 ANÁLISE FAUNÍSTICA DE ARTRÓPODES EM PLANTAS HOSPEDEIRAS DURANTE ENTRESSAFRA DE SOJA E MILHO Faunistic analysis of arthropods in host plants during soybean and corn off-season ENGEL, Eduardo 1 ; PASINI, Mauricio Paulo Batistella 2. RESUMO Compreender as relações entre artrópodes e seus respectivos hibernáculos durante períodos desfavoráveis é de grande importância ecológica e econômica. O trabalho teve por objetivo caracterizar a composição da entomofauna em plantas de A. bicornis, E. angustifolium e C. distichophylla. Foram avaliadas 50 plantas de cada espécie localizadas no entorno de lavoura comercial, sendo que estas plantas estavam no máximo a 20 metros de distância da lavoura. Para estimar os índices faunísticos de dominância, frequência, abundância, constância e para os índices de diversidade de Shannon-Wiener, riqueza de Magarleff e equitabilidade de Pielou foi utilizado o software AnaFau. As análises estatísticas foram realizadas através do software Excel. A. bicornis obteve maior equilíbrio entre as populações de artrópodes, C. distichophylla foi à planta que apresentou maior riqueza e diversidade de espécies, E. angustifolium foi a planta que obteve os menores índices faunísticos. Palavras-chave: Diversidade. Ecologia. Insetos. Pentatomidae. ABSTRACT The Understanding of relationships among arthropods and their respective hibernacles during unfavorable periods have great ecological and economic importance. The aim of this study was to characterize the arthropod composition in plants of A. bicornis, E. angustifolium and C. distichophylla. Fifty plants of each species were evaluated, these were located in the surroundings of commercial cultivation, being that these plants were at maximum to 20 meters of distance of the crop. To estimate the faunistic indexes for dominance, frequency, abundance, constancy and for the diversity indexes of Shannon- Wiener, Magarleff richness and Pielou equitability, the AnaFau software was used. Statistical analyzes were performed through Excel software. A. bicornis obtained a better balance between the arthropod populations, C. distichophylla was the plant that presented greater richness and species diversity, E. angustifolium was the plant that obtained the lowest faunistic indexes. Keywords: Diversity. Ecology. Insects. Pentatomidae. 1 Acadêmico do Curso de Agronomia. Laboratório de Entomologia. Universidade de Cruz Alta UNICRUZ, Cruz Alta RS, Brasil. agron.engel@gmail.com. 2 Prof. Titular I. Pesquisador no Mestrado Profissional em Desenvolvimento Rural (MPDR). Universidade de Cruz Alta UNICRUZ. mpasini@unicruz.edu.br. 12

2 1 INTRODUÇÃO A composição estrutural das populações de insetos em suas respectivas plantas hospedeiras é de grande interesse ecológico e econômico, uma vez que plantas silvestres do entorno de áreas cultivadas podem ser importantes abrigos que permitem a sobrevivência de insetos durante períodos desfavoráveis (KLEIN et al., 2012). O conhecimento das formas de sobrevivência destes organismos nocivos e benéficos é de grande importância para estudos de ecologia. A escolha de um inseto por uma planta hospedeira e sua respectiva densidade populacional abrigada relaciona-se com o cultivo antecessor, nível populacional, distância da planta da bordadura da lavoura, nível nutricional, grau de complexidade da planta e variáveis ambientais, principalmente temperatura, velocidade e direção dos ventos (PASINI et al., 2015). A relação existente entre insetos e plantas hospedeiras é uma das mais importantes interações entre seres vivos na terra, os processos que formaram esta interface e a dinâmica atual estão entre os mais importantes desafios para a pesquisa ecológica (LEWINSOHN et al., 2012). Pentatomidae é cosmopolita e é a família com maior número de espécies registradas (cerca de no mundo) dentro da ordem Hemiptera (GRAZIA et al., 2015). Em diversos estudos onde foram feitos levantamentos populacionais em plantas hospedeiras, insetos pertencentes a esta família foram encontrados, indicando que a presença de plantas no entorno de áreas cultivadas é de grande importância para a manutenção de suas populações durante entressafra dos cultivos (KLEIN et al., 2013; PASINI et al., 2015; SMANIOTTO; PANIZZI, 2015). Contudo, nestes trabalhos não foram considerados a distribuição destes insetos nas amostras, equilíbrio populacional entre as espécies de insetos e riqueza de espécies entre diferentes hospedeiros. Plantas silvestres ocorrentes no entorno das áreas cultivadas se relacionam com o acúmulo de populações de insetos e passam a tornarem-se hospedeiras de pragas agrícolas de importância econômica. Plantas de Andropogon bicornis L. estão sendo intensamente estudadas, pois já foram relatadas como hibernáculos adequados para insetos durante períodos desfavoráveis, além de serem plantas daninhas para diversas culturas. (KLEIN et al., 2013; SANTOS et al., 2015; ENGEL et al., 2017). Artrópodes considerados predadores ocorrentes em plantas silvestres no entorno de áreas cultivadas foram relatados em diversos trabalhos, indicando o uso destas plantas para manutenção de suas populações, assim como ocorre em Pentatomidae (SOUSA et al., 2011; DEMITE et al., 2015; DUARTE et al., 2015). O controle biológico consiste na regulação do número de plantas e animais por inimigos naturais, os quais se constituem nos agentes de mortalidade biótica, dentre os inimigos naturais ocorrentes em ambientes agrícolas, as aranhas representam um dos grupos mais diversificados com cerca de espécies catalogadas (PARRA et al., 2002; WORLD SPIDER CATALOG, 2016). Estudos sobre a composição utilizando análise faunística são necessários para compreender as formas de distribuição, equilíbrio e preferência de insetos por plantas hospedeiras. Desta 13

3 forma, o presente estudo teve por objetivo identificar a diversidade, distribuição e riqueza de espécies de artrópodes em plantas silvestres de Andropogon bicornis L., Chloris distichophylla Lag e Erianthus angustifolium Nees (Poaceae) localizadas no entorno de área cultivada durante entressafra de soja e milho. 2 MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado no entorno de lavoura comercial no município de Palmeira das Missões, RS que apresenta clima, de acordo com a classificação de Köppen, pertencente ao tipo Cfa (KUINCHTNER; BURIOL, 2016). Adicionalmente, levantamentos em plantas silvestres das espécies A. bicornis, C. distichophylla e E. angustifolium a uma distância limitante de 20 metros da borda da área cultivada foram efetuados durante a entressafra de soja e milho, nos meses de junho e julho do ano de Foram amostradas 50 plantas de cada espécie, cada planta amostrada foi considerada uma unidade experimental, sendo que o experimento foi organizado em um delineamento inteiramente casualizado com 150 unidades experimentais. Em cada planta foi realizada triagem e identificados os artrópodes, sendo contabilizados de maneira direta e classificados quanto à guilda (fitófagos ou controladores biológicos) para comparação entre guildas em cada planta hospedeira. Para normalização dos dados, estes foram submetidos a função [Raiz(x+0,5)], após normalizados os dados foram submetidos a análise de variância e as médias entre guildas foram comparadas através do teste t (p < 0,05). Para o estudo da comunidade foi utilizado o Índice de diversidade de Shannon-Wiener (H ) que busca medir o grau de incerteza na definição correta da espécie de organismo que será coletado na próxima amostra, quanto maior o valor, mais diverso é o ambiente estudado, os valores deste índice relacionam-se com a abundância de indivíduos (SCHOWALTER, 2006). O índice de Riqueza de Margaleff permite relacionar o número de espécies com a abundância de indivíduos no ambiente estudado, sendo utilizado para comparação entre as plantas hospedeiras avaliadas. Através do Índice de Equitabilidade de Pielou (J ) é possível definir a estimativa da distribuição de indivíduos na amostra, o que permite definir qual planta oferece um ambiente mais estável para as populações de artrópodes colonizadoras. Com base na análise faunística, as espécies de insetos presentes em cada planta hospedeira foram classificadas de acordo com a abundância, frequência, dominância e constância. A análise faunística foi efetuada através do software ANAFAU (MORAES et al., 2003). Utilizando metodologia de Silveira Neto et al. (1995), consideraram-se predominantes as espécies que obtiveram os maiores índices faunísticos 14

4 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES Foram identificadas 11 espécies de artrópodes ocorrentes nas três plantas hospedeiras avaliadas, sendo elas: Euschistus heros (Fabricius, 1798), Dichelops furcatus (Fabricius, 1775), Edessa meditabunda (Fabricius, 1974), Edessa ruformaginata (De Geer, 1773), Dichelops melacanthus (Dallas, 1851), Piezodorus guildinii (Westwood, 1837), Eriops conexa (Germar, 1824), Cycloneda sanguínea (Linnaeus, 1763), Coleomegilla quadrifasciata (Schöenherr, 1808), Lebia concinna (Brullé, 1838), Harmonia axyridis (Pallas, 1773), e aranhas da família Lycosidae. O total de indivíduos identificados ao final do experimento foi de Através da análise faunística foi possível identificar as espécies de artrópodes com maior ocorrência nas três espécies de plantas hospedeiras. Desta forma, é possível distinguir a preferência de determinado organismo entre as diferentes plantas amostradas (Tabela 1). Plantas hospedeiras são selecionadas a partir das motivações associadas à busca por abrigo com temperatura, umidade, radiação e ação eólica controlada (MEINERS, 2015). Tabela 1 - Análise faunística de insetos identificados em plantas hospedeiras no entorno de lavoura comercial no município de Palmeira das Missões, RS. Espécie N de indivíduos Dominância Abundância Frequência Constância Chlors distichophylla Lag. Eh 5 ND* c F Z Df 294 SD sa SF Z Dm 1 ND r PF Z Em 102 SD sa SF Z Er 7 D c F Z Ly 14 D ma MF Z Ec 2 ND d PF Z Cs 6 D c F Z Cq 2 ND d PF Z Lc 2 ND d PF Z Ha 19 D ma MF Z Andropogon bicornis L. Eh 9 D a MF Z Df 319 SD sa SF Z Em 227 SD sa SF Z Er 1 ND r PF Z Ly 6 D c F Z Cs 5 ND c F Z Cq 1 ND r PF Z Lc 10 D ma MF Z Ha 35 SD sa SF Z Erianthus angustifolium Nees. Eh 7 D c F Z Df 73 D ma MF Z Em 67 D ma MF Z Er 3 ND c F Z Ly 13 D c F Z Ec 1 ND c F Z Cs 3 ND c F Z Cq 3 ND c F Z Lc 2 ND c F Z Ha 2 ND c F Z * SD: superdominante; D: dominante e ND: não dominante. sa: superabundante; ma: muito abundante; a: abundante; r: rara; c: comum; d: dispersa. SF: superfrequente; MF: muito frequente; F: frequente; PF: pouco frequente. W: constante; Y: acessória; Z: acidental. E. heros (Eh), D. furcatus (Df), E. (Em), E. ruformaginata (Er), D. melacanthus (Dm), P. guildinii (Pg), E. conexa (Ec), C. sanguínea (Cs), C. quadrifasciata (Cq), L. concinna (Lc), H. axyridis (Ha) e Lycosidae (Ly). 15

5 Analisando as espécies consideradas superdominantes, as mesmas ocorreram tanto em C. distichophylla quanto em A. bicornis, sendo elas D. furcatus e E. meditabunda. Estas espécies de insetos são frequentemente associadas a cultivos de importância econômica como soja e trigo (HUSCH et al., 2014; PANIZZI et al., 2015), porém além dessas A. bicornis apresentou como superdominante a espécie de controlador biológico H. axyridis. As espécies de insetos D. furcatus e E. meditabunda foram constatadas como superabundantes e superfrequentes. Dessa forma, é possível definir que a análise faunística tem relação direta com a abundância de indivíduos amostrados. E. angustifolium não apresentou nenhuma espécie como superdominante, superfrequente ou superabundante, porém, foram consideradas como espécies dominantes E. heros, D. furcatus, E. meditabunda e aranhas da família lycosidae. Estes mesmos artrópodes foram considerados como muito abundantes e muito frequentes para E. angustifolium. Já em A. bicornis a espécie de pentatomídeo E. heros, controladores biológicos Lebia concinna e aranhas lycosidae foram considerados como artrópodes dominantes e muito frequentes. Plantas de C. distichophylla apresentaram como espécies dominantes E. ruformaginata, aranhas lycosidae, C. sanguínea e H. axyridis, esta espécie de planta abrigou maior número de controladores biológicos considerados como dominantes. A. bicornis apresentou maior número de espécies consideradas como superdominantes, superabundantes e superfrequentes. Plantas de E. angustifolium apresentaram menor população com relação a C. distichophylla e A. bicornis; isto pode ter interferido na análise faunística, pois esta tem relação direta com a abundância de indivíduos presentes nas amostras. Para as três espécies de plantas os artrópodes encontrados foram considerados através da análise faunística como espécies acidentais, isto tem relação com a quantidade de plantas com valores zeros e outras com grande número de insetos abrigados, esse fato pode ser explicado pelo comportamento gregário que diversas espécies, principalmente percevejos pentatomidae tem. Percevejos pentatomídeos das espécies E. heros, D. furcatus, E. meditabunda e E. ruformaginata apresentaram compatibilidade com as estruturas morfológicas das três espécies de plantas avaliadas. A população de percevejos amostrada é influenciada principalmente pelas características morfológicas da planta hospedeira (KNOLHOFF; HECKEL, 2014). A adaptação de determinado fenótipo (indivíduo) é proporcional à abundância de seus recursos e, desta forma, é afetada tanto pela forma de distribuição do recurso como pela competição com outros fenótipos de mesma ou diferentes espécies (FUTUYMA, 2009). Sendo assim, compreender os tipos de distribuições de artrópodes praga e controladores biológicos e compreender suas interações durante a entressafra é de fundamental importância para construção de planos de manejo integrado de pragas visando o favorecimento da permanência de organismos benéficos no agroecossistema. As guildas de artrópodes tanto para fitófagos quanto para predadores tem papel fundamental no equilíbrio das comunidades dentro de um agroecoessistema. Neste contexto, plantas hospedeiras se tornam ambientes adequados para a manutenção das populações destes 16

6 artrópodes durante períodos desfavoráveis. Contudo, neste trabalho a guilda de insetos fitófagos foi maior nas três diferentes espécies de plantas avaliadas (Tabela 2), indicando maior adaptação destes artrópodes as características morfofisiológicas das plantas. Tabela 2 - Médias das guildas de artrópodes (fitófagos e predadores) em três espécies de plantas silvestres durante entressafra no entorno de lavoura comercial no município de Palmeira das Missões. Guildas Fitófagos Predadores C. distichophylla 8,18a* 0,90b CV 153,97% 97,52% A. bicornis 11,12a 1,14b CV 114,57% 119,08% E. angustifolium 3,00a 0,48b CV 100,38% 111,80% * Médias seguidas por letras diferentes na linha, diferem estatisticamente pelo teste T, CV = coeficiente de variação, (p < 0,05). Do ponto de vista dos índices da diversidade de Shannon-Wiener, riqueza de Magarleff e equitabilidade de Pielou, foram constatadas diferenças no comportamento dos artrópodes entre as plantas avaliadas (Tabela 3). Tabela 3 - Índices de diversidade Shannon-Wiener (H ), riqueza de Magarleff (α) e equitabilidade de Pielou (J ) em três plantas silvestre no entorno de lavoura comercial no município de Palmeira das Missões, RS. C. distichophylla A. bicornis E. angustifolium 1,8282 1,5408 1,3973 α 1,9702 1,4427 1,7445 0,8321 0,8599 0,6068 Plantas de C. distichophylla obtiveram valores maiores quanto ao índice de diversidade e riqueza, contudo, para o índice de equitabilidade, A. bicornis apresentou distribuição das abundâncias entre as espécies de forma mais equilibrada em comparação as demais plantas. E. angustifolium não obteve maior valor em nenhum dos três índices, indicando não preferência das espécies de artrópodes por esta planta em relação a A. bicornis e C. distichophylla. Identificando claramente os componentes e os limites dos agroecossistemas, e entendendo como se relacionam entre si, podem-se aperfeiçoar os processos ecológicos, potencializando as interações positivas e limitando as negativas (ALTIERI e NICHOLLS, 2010). A diversidade de espécies é considerada como um aspecto favorável de comunidades naturais existindo vários índices que a quantifica, esses índices possibilitam inclusive a comparação entre os diferentes tipos de vegetação (BRAGA, 2012). Determinar quais espécies de plantas são potenciais hospedeiros de pragas agrícolas e também de inimigos naturais é de grande interesse para o manejo integrado de pragas, considerando que plantas de C. distichophylla, A. bicornis e E. angustifolium apresentarem potenciais hospedeiras de pragas, 17

7 também competem com as culturas por água, luz e nutrientes. Neste sentido, o controle destas espécies pode ser fundamental para diminuição da taxa de infestação de pragas em lavouras de milho, principalmente pela ocorrência de D. furcatus nestas plantas. 4 CONCLUSÃO Plantas de A. bicornis apresentam distribuição das populações mais equilibrada entre as espécies de artrópodes. Insetos das espécies D. furcatus, E. meditabunda e Harmonia axyridis foram consideradas como superdominantes em plantas de A. bicornis, para C. distichophylla apenas D. furcatus e E. meditabunda foram superdominantes. Artrópodes presentes em E. angustifolium apresentaram os menores índices faunísticos em comparação com A. bicornis e C. distichophylla. Plantas de C. distichophylla apresentaram maior riqueza e diversidade de espécies entre as plantas avaliadas, indicando preferência das espécies de artrópodes por estas plantas para se abrigarem durante a entressafra.por fim, guildas de fitófagos apresentaram maior população que controladores biológicos nas três espécies de plantas avaliadas, indicando maior adaptação destes indivíduos às estruturas morfofisiológicas das plantas analisadas. REFERÊNCIAS ABROL, D.P. Integrated pest management: current conceprs and ecological perspective. Academic Press, Oxford, 576p, ALTIERI, M.; NICHOLLS, C. Diseños agroecológicos para incrementar la biodiversidade de entomofauna benéfica en agroecosistemas. Medellín: Socla, 2010, 83 pp. BRAGA, P. Interpretação dos Índices de Diversidade obtidos em Levantamento Fitossociológico. Cintec Mata Nativa, Inventario Florestal, DEMITE, P.R.; FERES, R. J. F.; LOFEGO. A. C. Influence of agricultural environment on the plant mite community in forest fragments. Brazilian Journal of Biology, v. 75, p , DOI: / DUARTE, M. E.; NAVIA, D.; SANTOS, L. R. DOS.; RIDEIQUI, P. J. S.; SILVA, E. S. Mites associated with sugarcane crop and with native trees from adjacent Atlantic forest fragment in Brazil. Experimental and Applied Acarology, v.66, p , DOI: /s ENGEL, E.; PASINI, M. P. B.; HÖRZ, D. C.; DALLA NORA, S. L. Populações de percevejos barriga-verde [Dichelops furcatus (Hemiptera: pentatomidae)] em diferentes diâmetros de plantas silvestres durante entressafra de soja e milho. Amazonian Journal of Agricultural and Environmental Sciences / Revista de Ciências Agrárias, v. 60, p , DOI: FUTUYMA, D. J. Biologia Evolutiva. Funpec, São Paulo, p.513,

8 GRAZIA, J.; PANIZZI, A. R.; GREVE, C.; SCHWERTNER, F.; CAMPOS, L. A.; GAR- BELOTTO, T. A.; FERNANDES, J. A. M. Stink Bugs (Pentatomidae), pp In: Panizzi, A. R., Grazia, J. (Eds.) True bugs (Heteroptera) of the neotropics. Dordrecht, Springer, 901 p, HUSCH, P.E.; DE OLIVEIRA, M.C.N.; SOSA-GÓMEZ, D.R. Characterization of Injury Caused by Edessa meditabunda (F.), Chinavia impicticornis (Stål), and Piezodorus guildinii (West.) (Hemiptera: Pentatomidae) to Soybean. Neotropical Entomology, v. 43, 276, DOI: /s x. KLEIN, J. T.; REDAELLI, L. R.; BARCELLOS, A. Occurrence of diapause and the role of Andropogon bicornis (Poaceae) tussocks on the seasonal abundance and mortality of Tibraca limbativentris (Hemiptera: Pentatomidae). Florida Entomologist, v. 95, n. 4, , DOI: / KLEIN, J. T.; REDAELLI, L. R.; BARCELLOS, A. Andropogon bicornis (Poales, Poaceae): A Hibernation Site for Pentatomoidea (Hemiptera: Heteroptera) in a Rice Growing Regionof Southern Brazil. Neotropical Entomology 42: , DOI: /s KUINCHTNER, A.; BURIOL, G. A. Clima do Estado do Rio Grande do Sul segundo a classificação climática de Köppen e Thornthwaite. Disciplinarum Scientia Naturais e Tecnológicas, v. 2, n. 1, p , KNOLHOFF, L.M.; HECKEL, D. G. Behavioral assays for studies of host plant choice and adaptation in herbivorous insects. Annual Review of Entomology, v. 59, n. 1, p , DOI: /annurev-ento PMid: LEWINSOHN, T.M. et al. Biodiversidade e interações entre insetos herbívoros e plantas. In: DEL CLARO, K.; SILINGARDI, H. M. T. (eds) Ecologia das interações plantas-animais: uma abordagem ecológico-evolutiva. Rio de Janeiro, p , MEINERS, T. Chemical ecology and evolution of plant insect interactions: a multitrophic perspective. Current Opinion in Insect Science, v. 8, n. 1, p , MORAES, R. C. B. et al. Software para análise faunística - AnaFau. In: Simpósio de Controle Biológico, 2003, São Pedro. São Pedro, p PANIZZI, A. R.; SILVA, F. A. C. Insect bioecology and nutrition for integrated pest management (IPM), pp In: PANIZZI, A. R.; PARRA, J. R. P. (Eds.). Insect bioecology and nutrition for integrated pest management. New York, CRC Press, 750 p, PANIZZI, A. R.; AGOSTINETTO, A.; LUCINI, T.; SMANIOTTO, L. S.; PEREIRA, P. R.V. S. Manejo integrado dos percevejos barriga-verde, Dichelops spp. em trigo. Embrapa Trigo, Série Documentos 114, 40 p, PASINI, M. P. B.; LÚCIO, A. D.; RIBEIRO, A. L. P. Populations of phytophagous bugs influenced by crop background and wild plants. Revista de Ciências Agrarias - Amazonian 19

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