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O Papel Crucial dos Polinizadores na Agricultura

Polinizadores são essenciais para a produção de culturas vitais como melancia e tomates.

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Cerca de 70% das principais culturas alimentares do mundo dependem de animais para polinização. Em áreas tropicais, como o México, esse número pode chegar a 85%. As abelhas são o grupo mais importante de Polinizadores, sendo responsáveis por 62% das visitas às flores dessas culturas. Outros insetos, como moscas, borboletas e besouros, completam as visitas restantes. A abelha europeia, conhecida como Apis mellifera, é amplamente utilizada para polinizar cerca de 90 tipos de culturas comerciais ao redor do mundo. No entanto, as abelhas selvagens também desempenham um papel crucial, contribuindo com cerca de 23% das visitas florais.

Plantas nativas e polinizadores nativos evoluíram juntos. Portanto, é lógico pensar que os polinizadores nativos devem ser mais eficazes na polinização de culturas locais do que as espécies não nativas. Isso já foi mostrado em vários estudos. Por exemplo, polinizadores nativos são os melhores polinizadores para mirtilos e abóbora cultivados onde originalmente vieram. No entanto, em alguns casos, polinizadores não nativos podem ser tão eficazes quanto, como quando abelhas geridas são usadas em culturas como abacate e tomates.

Embora as abelhas sejam essenciais, polinizadores selvagens também precisam existir ao lado delas para garantir a produção total de sementes em algumas plantas. Infelizmente, muitas espécies nativas de abelhas estão ameaçadas, e as populações de abelhas de mel estão em declínio. Vários motivos contribuem para esse declínio, como mudanças no uso da terra, uso de pesticidas, mudanças climáticas, doenças e espécies invasoras.

Áreas agrícolas frequentemente não são habitats adequados para abelhas. Elas carecem de recursos e condições adequadas para a sobrevivência e reprodução. A intensificação da agricultura também impacta negativamente as culturas que dependem de polinizadores. No entanto, áreas naturais e semi-naturais perto das fazendas podem servir como refúgios vitais para polinizadores, oferecendo locais para nidificação e alimento. A proximidade dessas áreas naturais pode aumentar o número e a diversidade de polinizadores, impactando positivamente o rendimento e a qualidade das culturas.

Ameaças às Populações de Polinizadores

Apesar do papel vital que as abelhas desempenham na produção de alimentos, as atividades humanas continuam a prejudicar os ecossistemas naturais. Foi descoberto que os polinizadores tropicais, especialmente as abelhas, são bastante vulneráveis a mudanças no uso da terra e práticas agrícolas. Um dos ecossistemas tropicais mais ameaçados é a Floresta Tropical Seca (TDF), que representa mais de 40% das florestas tropicais. Infelizmente, grande parte dessa floresta está fragmentada e degradada.

No México, a TDF já foi um ecossistema significativo, mas se tornou cada vez mais ameaçada. Já foi uma paisagem primária, mas agora está sub-representada em áreas protegidas e não foi estudada de forma abrangente. Algumas culturas cultivadas nesta área incluem melancia, tomates verdes, pimenta, pepinos e mamões. Isso enfatiza a necessidade de estudar como áreas protegidas podem ajudar nos serviços de polinação, cruciais para a agricultura e a segurança alimentar em comunidades rurais.

Estudo dos Serviços de Polinação no México

Este estudo focou em duas culturas essenciais em Jalisco, México: melancia e tomate verde. Os objetivos eram identificar os tipos de polinizadores que visitam essas culturas, avaliar seus padrões de atividade ao longo do dia, avaliar quão eficazes eles são na polinização e analisar quão bem as culturas dependem de polinizadores. Os pesquisadores também observaram como a paisagem ao redor das culturas influenciava o número e os tipos de polinizadores presentes.

Esperava-se que áreas preservadas de floresta tropical seca fornecessem recursos vitais de aninhamento e alimentos para as abelhas, levando a uma maior diversidade e eficácia dos polinizadores na polinização das culturas.

A Área do Estudo e o Clima Local

A pesquisa foi realizada em La Huerta, Cihuatlan e Tomatlán na região costeira de Jalisco. Esta área tem uma mistura de Floresta Tropical Seca e terras agrícolas. Muitas culturas cultivadas durante a estação seca são vulneráveis a inundações e herbivoria durante a estação chuvosa, tornando este estudo importante.

Entre 2017, cerca de 1.258 hectares foram dedicados ao cultivo de melancia e tomate verde, com rendimentos econômicos significativos. A melancia, em particular, contribuiu para uma grande parte da renda agrícola nesta área.

Descrição das Espécies de Culturas

Melancia (Citrullus lanatus) é originalmente da África Nordeste e tem sido cultivada há pelo menos 4.000 anos. Possui flores masculinas e femininas distintas, e as abelhas são cruciais para sua polinização. Em Jalisco, os agricultores costumam usar plantas de melancia sem sementes para a produção, necessitando do pólen de plantas com sementes para produzir fruto. Os agricultores contratam abelhas para ajudar na polinização dessas culturas.

Tomate Verde (Physalis ixocarpa) é consumido desde a época pré-colombiana. Suas flores são autoincompatíveis e precisam de polinizadores para a definição dos frutos. O foco nessas culturas enfatiza sua importância econômica e a necessidade de polinização.

Metodologia de Pesquisa

Para avaliar a eficácia da polinização e entender o impacto da paisagem ao redor no número e variedade de polinizadores, os pesquisadores amostraram diversos locais ao longo de cinco anos. Eles observaram vários fatores, incluindo o tipo de polinizadores presentes, sua atividade e sua capacidade de carregar pólen.

Comunidade de Polinizadores e Padrões de Atividade

Os pesquisadores observaram as flores em diferentes locais por vários anos, anotando quais insetos estavam visitando. Ao registrar sua atividade, os pesquisadores puderam identificar padrões nas visitas dos polinizadores ao longo do dia e determinar quão eficazes diferentes espécies eram na transferência de pólen.

Avaliação da Eficácia da Polinização

Para medir quão bem diferentes espécies de polinizadores se saíam, os pesquisadores realizaram experimentos. Eles compararam flores abertas expostas a todos os visitantes com flores isoladas de polinizadores. Eles também testaram quantos frutos eram produzidos sob várias condições, incluindo sem visitas de polinizadores.

Cargas de Pólen nos Corpos dos Polinizadores

Em outra parte do estudo, os pesquisadores capturaram insetos que visitavam flores e os examinaram para determinar quanto pólen estavam carregando. Essas informações ajudaram a avaliar a eficiência de diferentes tipos de polinizadores para as duas culturas.

Influência da Paisagem

Para analisar como as paisagens ao redor afetavam as populações de polinizadores, os pesquisadores caminharam por transectos aleatórios perto das culturas para contar os polinizadores. Eles também fizeram mapas de uso da terra e cobertura do solo para avaliar a disponibilidade de habitats naturais.

Mapeamento dos Serviços de Polinação

Utilizando um modelo específico, os pesquisadores avaliaram quanto os serviços de polinação eram fornecidos às culturas pelas abelhas com base em sua abundância e os recursos disponíveis. Eles usaram imagens de satélite e dados de campo para estimar o número de polinizadores e compará-lo com observações reais.

Principais Descobertas do Estudo

Serviços de Polinação e Principais Visitantes

Nas flores de melancia, foram notadas oito espécies de abelhas, sendo Apis mellifera a visitante mais frequente. Ela foi responsável por uma grande parte das visitas. Esse padrão foi semelhante nas flores de tomate verde, onde as abelhas também dominaram as visitas. O pico da atividade das abelhas ocorreu nas horas da manhã para ambas as culturas.

Capacidades de Transporte de Pólen

O estudo mostrou que as abelhas de mel podem carregar quantidades consideráveis de pólen, tornando-as polinizadores eficazes. Algumas espécies nativas também carregaram cargas significativas de pólen, mas foram menos frequentemente vistas visitando as flores.

Dependência e Eficiência dos Polinizadores

Os resultados ilustraram que as culturas de melancia e tomate verde mostram uma dependência considerável de polinizadores para a produção de frutos. Experimentos de eficiência de polinização confirmaram que flores isoladas para impedir visitas de polinizadores produziram praticamente nenhum fruto, destacando a necessidade de polinizadores para garantir o rendimento das culturas.

Além disso, quanto mais polinizadores estavam presentes, maior a produção de frutos para ambas as culturas. Por exemplo, as culturas de tomate verde mostraram uma queda acentuada na produção de frutos sem polinizadores, ressaltando sua dependência desses insetos.

Influência das Paisagens Circundantes

A abundância e a variedade de polinizadores foram muito influenciadas pela proximidade das culturas a habitats naturais. As culturas de tomate verde se beneficiaram da cobertura florestal próxima, já que uma maior diversidade de polinizadores foi registrada em áreas mais próximas a esses ecossistemas. No entanto, essa relação não foi consistente em todos os anos do estudo.

Para as culturas de melancia, nenhuma associação significativa foi encontrada entre o número de polinizadores e sua distância em relação a habitats naturais, provavelmente devido à presença de colmeias de abelhas geridas que suplementaram a polinização independentemente das áreas naturais.

Conclusão

Culturas agrícolas como melancia e tomates verdes dependem significativamente de polinizadores para uma produção de frutos bem-sucedida, especialmente abelhas de mel. O estudo mostra que, embora as abelhas de mel sejam frequentemente os principais visitantes dessas culturas, abelhas nativas também contribuem para os esforços de polinização.

As descobertas enfatizam a necessidade de conservar áreas naturais, pois elas podem desempenhar um papel crítico na manutenção de populações saudáveis de polinizadores. Proteger esses ecossistemas é essencial para sustentar a produtividade agrícola e garantir a segurança alimentar na região.

Além disso, entender a dinâmica entre as culturas e seus polinizadores oferece insights que podem ajudar a melhorar as práticas agrícolas, garantindo assim um suprimento alimentar estável enquanto apoia a conservação de ecossistemas vitais.

Fonte original

Título: Pollination services to crops of watermelon (Citrullus lanatus) and green tomato (Physalis ixocarpa) in the coastal region of Jalisco, Mexico

Resumo: Bees play a pivotal role as pollinators in crops crucial for human consumption. However, the global decline in bee populations poses a significant threat to pollination services and food security worldwide. The loss and fragmentation of habitats due to land-use change are primary factors contributing to bee declines, particularly in tropical forests facing high deforestation rates. Here we evaluate the pollination services on crops of watermelon (Citrullus lanatus) and green tomato (Physalis ixocarpa) in the Tropical Dry Forest of Jalisco, Mexico during 2008, and 2014 to 2017. We describe pollinator community composition and visitation frequency and evaluate pollinator contribution to plant reproductive success and degree of pollinator dependence for each crop species. We also assess how landscape configuration influences the abundance and richness of pollinators, and we use the model Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs (InVEST) to map and value the pollination service in both crops. Our findings reveal that the main pollinator of both crops was Apis mellifera, one of the few abundant pollinators in the study region during the dry season, when watermelon and green tomato are cultivated. Results revealed that in the absence of pollinators, watermelon yielded no fruits, while green tomato experienced a 65% reduction in production. For green tomato, fruit set was positively correlated with pollinator abundance. A positive association between forest cover and total pollinator abundance was observed in green tomato in 2008, but not in watermelon. We also found a positive relationship between the abundance of bees predicted by the InVEST model and the abundance of bees observed in green tomato flowers in 2008. In the study region, green tomato and watermelon rely on pollinators for fruit production, with honeybees (from feral and managed colonies) acting as the most importante provider of pollination services for these crops. Consequently, the conservation of natural protected areas is crucial for sustaining pollinators and ensuring food security.

Autores: Mauricio Quesada, O. Delgado-Carrillo, S. Marten-Rodriguez, D. Ramirez-Mejia, S. Novais, A. Quevedo, A. Ghilardi, R. Sayago, M. Lopezaraiza-Mikel, E. Perez-Trujillo

Última atualização: 2024-03-20 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.18.585619

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.18.585619.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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