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Tipo: Tese
Título: More than weed: non-crop plants, arthropod predators and conservation biological control
Título(s) alternativo(s): Mais do que plantas daninhas: plantas espontâneas, artrópodes predadores e controle biológico conservativo
Autor(es): Amaral, Dany Silvio Souza Leite
Primeiro Orientador: Venzon, Madelaine
Primeiro coorientador: Sujii, Edison Ryoiti
Segundo coorientador: Pallini Filho, ângelo
Primeiro avaliador: Cardoso, Irene Maria
Segundo avaliador: Pinto, Cleide Maria Ferreira
Resumo: The management of non-crop plants, by increasing biodiversity, may influence positively populations of natural enemies in agroecosystems. A common strategy of enhancing plant diversity in cropping system has been the manipulation and restoration of non-crop plants. The management of non-crop plants may easily adopt by farmers due to characteristics such as rapid plant grows and low investment. To understanding the mechanisms correlated to management of non-crop plants and the increasing of arthropods predator abundance, we used chili pepper and squash agroecosystems as model. Specially, chili pepper production is an economically important crop in several regions of Brazil and the chili peppers are attacked by a variety of pestilent arthropod species. Moreover, legislation from the Brazilian government restricts the used of broad spectrum pesticides in chili pepper production, thus finding sustainable management solutions to pest control pest is critical issue. Strategies to enhance beneficial arthropods may be the way to minimize the drastic reduction of horticultural crop systems. On these crop systems, predaceous ladybirds (Coleoptera: Coccinellids) have special importance because of their biocontrol potential against aphids. On this thesis we examined the following hypothesis: a) whether non-crop plants affects different arthropod predators, by supplying different resource for them; b) whether survival parameters of coccinelids is affected to non-prey food found in non-crop plants; c) whether non-crop plants affected interaction between two species of coccinelids on squash plant crop, reducing competition and intraguild predation; d) Evaluate the abundance and the aphids and arthropod predators in chili pepper plants system managed with non-crop plants; e) whether the spatial distribution of herbivore and arthropod predators is related to presence of non-crop plants; f) whether the spider community and spiders functional groups differ according to different species of non-crop plants. Therefore, we firstly found that the presence of weeds within or surrounding chili pepper fields differentially affected the abundance of different groups of aphidophagous predators by providing alternative prey, nectar and pollen as a complementary resource. Survival of native Cycloneda sanguinea (Coleoptera: Coccinellidae) differed between plant species, with greater survival on Ageratum conyzoides and Bidens pilosa. However, no evidence was gathered to suggest that weed floral resources provided any nutritional benefit to the exotic Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). In other study, we observed the influence of spatial heterogeneity mediated by non-crop plant on interaction between H. convergens and H. axyridis, reducing intraguild predation and completion between species. The foraging and oviposition behavior of H. convergens was altered on presence of spatial heterogeneity. The reduction of intraguild predation varied according to size and time period of experiments. On chili pepper systems, we found that the presence of non- crop plants was able to increase the abundance of most of beneficial arthropods studied and reduce herbivore populations. On spatio-temporal experiment, non-crop plants presence affected positively the distribution of coccinelids and spiders, promoting more densities of arthropods in non-crop plants patches. Finally, We study found intrinsic association between non-crop plants and spider guild composition and abundance of spiders on chili pepper agroecosystem. The frequency of group of spider families was direct affected by presence and composition of non-crop plants. In conclusion, this study provides an important framework for the utilization of weed strips in aphid biological control in chili pepper agroecosystems. It suggests that the management of specific weed species may provide an optimal strategy for the conservation of beneficial insects.
Abstract: A diversidade de plantas dentro das áreas de plantio tem sido uma das principais estratégias utilizadas para o aumento e conservação do controle biológico. Dentre tais técnicas, o manejo de plantas espontâneas seja em faixas de vegetação, seja nas entrelinhas da cultura, promove a oferta de recursos e heterogeneidade do habitat, o que pode garantir a manutenção de populações de inimigos naturais. A conservação de plantas espontâneas pode se tornar uma estratégia de fácil adoção em diversos sistemas de cultivo, sobretudo cultivos anuais. Como modelo de estudo do uso dessa estratégia, foram utilizados os cultivos de pimenta-malagueta (Capsicum frutenses) e abóbora (Cucurbita pepo L.), caracterizados por pequenas áreas de plantio, alta susceptibilidade ao ataque de artrópodes herbívoros e alto potencial para instalação de sistemas de produção agroecológicos. Portanto, o objetivo desta tese foi avaliar o papel das plantas espontâneas na manutenção de populações de inimigos naturais e efeitos no controle biológico conservativo. Para isso, investigou-se a hipótese de plantas espontâneas apresentarem correlação com artrópodes predadores principalmente nestes cultivos; bem como verificou-se efeitos na controle biológico de afídeos. Dentre os artrópodes predadores, destacam-se os coccinelídeos, que pela especificidade de predação em afídeos encontrados nos cultivos avaliados. Dessa forma, foram avaliadas as seguintes hipóteses de trabalho: a) as plantas espontâneas afetam diferentemente grupos distintos de artrópodes predadores, fornecendo recursos diferentes a estes; b) a sobrevivência de coccinelídeos predadores pode ser afetada pelo fornecimento de alimento alternativo (pólen e néctar) advindo de plantas espontâneas; c) as interações entre duas espécies de coccinelídeos pode ser afetada pela presença de plantas espontâneas em cultivo de abóbora, reduzindo a competição e a predação intraguilda; d) em sistema de cultivo de pimenta, a abundância de artrópodes predadores pode aumentar com o manejo de plantas espontâneas, refletindo na redução da infestação de afídeos e no aumento da produtividade; e) a distribuição espacial de artrópodes predadores e afídeos pode ser diretamente relacionada com a presença de plantas espontâneas; e f) a estrutura da comunidade e das guildas de forrageamento de artrópodes predadores, espacialmente aranhas, pode ter influencia direta das espécies e do manejo de plantas espontâneas. Como resultados, verificou-se, primeiramente, que artrópodes predadores (coccinelídeos, sirfídeos, crisopídeos e aracnídeos) foram influenciados diferentemente pelo fornecimento de recursos das plantas espontâneas, como pólen, presas e refúgio. Os coccinelídeos foram afetados de maneira distinta, de acordo com cada espécie. Adultos e larvas da Cycloneda sanguinea sobreviveram por mais tempo quando expostas a inflorescências de mentrasto (Ageratum conizoides) e de picão (Bidens pilosa), enquanto que a sobrevivência de larvas e adultos de Harmonia axyridis não foi influenciada. Por outro lado, verificou-se que a presença de plantas espontâneas alterou o comportamento de oviposição e de forrageamento de Hippodamia convergens, além de reduzir a predação intraguilda por H. axyridis. Em experimento de campo no sistema de cultivo de pimenta-malagueta, verificou-se que a abundância da maioria dos inimigos naturais estudados aumentou e as populações de afídeos diminuíram com o manejo de plantas espontâneas, embora não tenha sido verificado efeitos na produtividade de pimenta. Com relação à distribuição espacial, o manejo de plantas espontâneas seja em faixas de vegetação no entorno do área de cultivo, seja em faixas nas entrelinhas das plantas de pimenta, teve efeitos diretos na distribuição de inimigos naturais. Verificou-se, também, agregação de populações de aranhas e de coccinelídeos mais próximas das faixas de plantas espontâneas. Em análise de guildas e famílias de aranhas, A composição de comunidades de aranhas variou de acordo com cada espécies de plantas espontâneas. Adicionalmente, verificou-se que o manejo de plantas espontâneas promoveu alterações na frequência de grupos funcionais de aranhas, aumentando a diversidade de estratégias de forrageamento dentro das áreas de cultivo. Em conclusão, a partir dos experimentos e resultados desta tese, verificou-se que as plantas espontâneas tem amplo potencial de manejo em sistemas de cultivo, beneficiando diretamente inimigos naturais e promovendo o controle de pragas em sistemas de produção de alimentos.
Palavras-chave: Pests - Biological control
Insect ecology
Coccinellids
Pragas - Controle biológico
Ecologia de insetos
Coccinelídeos
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::ENTOMOLOGIA AGRICOLA
Idioma: eng
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Ciência entomológica; Tecnologia entomológica
Programa: Doutorado em Entomologia
Citação: AMARAL, Dany Silvio Souza Leite. Mais do que plantas daninhas: plantas espontâneas, artrópodes predadores e controle biológico conservativo. 2014. 166 f. Tese (Doutorado em Ciência entomológica; Tecnologia entomológica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2014.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/925
Data do documento: 27-Fev-2014
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