Biodiversidade do solo em vinhas com e sem enrelvamento
Introdução
A organização da vinha na Região Demarcada do Douro (RDD), ao longo das suas
encostas, na forma de socalcos, confere um valor paisagístico característico da
região, que exige um conjunto de técnicas de cultivo bem estruturadas, como a
cobertura vegetal do solo – enrelvamento -, que permitam reduzir a erosão do
solo e, em simultâneo, controlar a presença de infestantes (Pedrosa et al.,
2004).
O enrelvamento é uma das boas práticas agrícolas adotadas em produção
integrada, que é um modo de produção que engloba a proteção integrada como
prática fitossanitária, e um conjunto de outras técnicas que visam o equilíbrio
da cultura e a preservação dos recursos naturais, de modo a melhorar a
qualidade do produto final, nesta caso, a uva (Amaro, 2003; Cavaco et al.,
2005; FAO/WHO, 2014). Ao mesmo tempo, favorece a limitação natural de pragas
através do fomento das populações de organismos auxiliares, o que permite
reduzir a utilização de produtos fitofarmacêuticos (ADVID, 2013; Bale et al.,
2008; Campos et al., 2006, Stein, 2006).
Os artrópodes auxiliares constituem um meio de limitação natural gratuito e
renovável, presente em todos os ecossistemas agrários. Por forma a auxiliar o
agricultor na tomada de decisão contra os inimigos da cultura, deveria
conhecer-se, em cada região e para cada cultura, a fauna auxiliar que pode
contribuir para a limitação natural das pragas-chave. De acordo com as regras
de Produção Integrada da OILB/SROP, pelo menos duas das mais importantes
espécies de auxiliares em cada cultura devem ser identificadas a fim de se
promover a proteção e aumento das suas populações (Amaro, 2003; Boller et al.,
2004).
De modo a que os auxiliares se mantenham na cultura ou próximo desta, é preciso
reunir condições que facilitem a sua presença, através da conservação e/ou
instalação de infra-estruturas ecológicas, as quais providenciam abrigo e
alimento para os auxiliares (Boller et al., 2004; Nicholls, 2002). Para além
dos benefícios económicos, conseguidos com a redução da utilização de
pesticidas, promove-se a obtenção de produtos de maior qualidade e com menores
riscos para a saúde humana e para o ambiente.
Nas vinhas da Região Demarcada do Douro, a utilização de infra-estruturas
ecológicas, como o enrelvamento natural ou semeado, pode ajudar a reduzir os
efeitos da erosão, contribuir para facilitar a mobilidade de equipamentos e da
mão-de-obra, melhorar a fertilidade e estrutura do solo, incrementar a
biodiversidade presente e, consequentemente, reduzir a necessidade de
intervenção fitossanitária, bem como constituir um benefício em termos de
paisagem (ADVID, 2013; Andrade e Romeiro, 2009).
Este trabalho tem como objectivo avaliar a influência da modalidade de
revestimento do solo da entrelinha da vinha (enrelvamento natural, enrelvamento
semeado e mobilização) sobre a diversidade de artrópodes existentes no solo,
enquanto componentes da biodiversidade funcional da vinha.
Com este efeito, procedeu-se, durante o ano de 2014, ao levantamento da
vegetação presente nas três modalidades de manutenção do solo acima descritas e
ao levantamento dos artrópodes presentes nas mesmas modalidades, realizado com
recurso a armadilhas pitfall, e classificados no laboratório em morfoespécies,
famílias, ordens e grupos funcionais. Com base nos resultados obtidos,
analisou-se a riqueza florística e a diversidade de artrópodes e procurou-se
identificar relações significativas entre as espécies vegetais e os artrópodes
presentes, em particular os que revelam interesse do ponto de vista da
limitação natural de pragas.
Este trabalho foi dinamizado pela Associação para o Desenvolvimento da
Viticultura Duriense (ADVID), na Quinta do Casal da Granja, da Real Companhia
Velha, no âmbito do projecto “EcoVitis: Maximização dos Serviços do Ecossistema
Vinha na Região Demarcada do Douro” e coordenado pela Universidade de Trás-os-
Montes e Alto Douro (UTAD).
Material e Métodos
A instalação do ensaio foi efectuada a 3 de dezembro de 2013, numa parcela da
Quinta do Casal da Granja (concelho de Alijó, sub-região do Cima Corgo), na
qual tinha sido realizada previamente uma adubação de fundo e aplicado o
herbicida na linha (glifosato).
O delineamento experimental consistiu num sistema de blocos casualizados, com
três repetições e três modalidades de gestão do solo: mobilização (MOB),
enrelvamento natural (NAT) e enrelvamento semeado (SM). Esta última modalidade
foi semeada em 2013, com uma mistura composta por Trifolium michelianum, T.
resupinatumssp. resupinatum e T. subterraneumssp. subterraneum e Ornithopus
sativus. A cada unidade experimental foram atribuídas três entrelinhas com 2,10
m de comprimento.
Na modalidade de enrelvamento semeado foi realizada uma passagem com o rolo,
após a sementeira, e na parcela mobilizada procedeu-se a uma escarificação do
solo em Maio de 2014.
O levantamento da componente florística foi realizado na proximidade do ponto
de monitorização dos artrópodes, em cada unidade experimental, com base no
método dos quadrados, a 23 Julho de 2014, tendo-se inventariado os táxones
vegetais presentes num quadrado de 1,0 × 1,0 m, com base na escala de Braun-
Blanquet (Poore, 2007), de forma a avaliar a taxa de cobertura total de cada
táxone, recolhidos e posteriormente identificados em laboratório.
Para o estudo da monitorização da diversidade de artrópodes do solo,
utilizaram-se armadilhas pitfall (Figura_1). Estas armadilhas consistiram em
copos de plástico com comprimento de 8 cm e diâmetro de 7 cm, enterrados ao
nível do solo, que se preencheram até 1/3 da sua capacidade com uma solução
aquosa com anticongelante (com 40% de água), de modo a evitar a degradação dos
artrópodes capturados.
Na entrelinha de cada unidade experimental foram colocadas duas armadilhas
pitfall, que permaneceram no campo cerca de 72 horas. Este procedimento foi
repetido a cada duas semanas, entre Maio e Agosto de 2014 (27/05, 23/06, 11/07,
05/08 e 22/08).
Os indivíduos capturados foram recolhidos para frascos e levados para o
laboratório, onde, com recurso a lupa binocular (10x) e a uma base de dados de
identificação de artrópodes (Carlos et al., 2010) se procedeu à sua separação
em morfoespécies, para cada ordem. Posteriormente, os artrópodes foram
classificados por grupos funcionais designadamente em predadores (organismos
que se alimentam de presas), parasitóides [organismos que em estados imaturos
se desenvolvem à custa de um organismo de outra espécie (hospedeiro) conduzindo
à sua morte], fitófagos (organismos que se alimentam de plantas), detritívoros
(organismos que se alimentam de detritos, matéria vegetal morta) e indiferentes
(organismos sem ação de interesse) (Carlos e Torres, 2009; Coutinho, 2007).
Análise de dados
A riqueza e diversidade florística e os artrópodes do solo, por modalidade,
foram avaliados com base em diversos índices de diversidade: índices de riqueza
- riqueza específica (S) (Gomes e Ferreira, 2004), Margalef (Mg) (Moreno, 2001;
Kanieski, 2010), Gleason (g) (Rodrigues, 2010), Menhinick (Mn) (Moreno, 2001;
Rodrigues, 2010) e Shannon-Wiener (H') (Kanieski, 2010; Türkmen e Kazanci,
2010); e índices de diversidade e dominância - Simpson (D) (Baker e Cai, 1992;
Bennie et al., 2010; Larsen, 2011) e Berger-Parker (Bp) (Magurran, 1988;
Rodrigues, 2010).
Os dados relativos à riqueza e diversidade florística foram submetidos a uma
análise de variância e a um teste LSD para comparação de médias com um nível de
confiança de 0,95%. Relativamente aos resultados da monitorização de artrópodes
procedeu-se a uma análise estatística não paramétrica (uma vez que não se
verificava a normalidade dos dados), através de um teste de Kruskal-Wallis, e
um teste de LSD ou Tamhane's (variâncias não homogéneas) para comparação de
médias. Estas análises foram realizadas com recurso ao programa IBM SPSS
Statistics for Windows, Version 22.0.
Através de uma análise de componentes principais (com recurso ao programa
CANOCO 4.5) procurou-se identificar as relações entre as modalidades de
manutenção do solo e as espécies vegetais e artrópodes do solo presentes.
Resultados e Discussão
Diversidade florística
Na vegetação da entrelinha identificaram-se 38 táxones pertencentes a 16
famílias. Na modalidade de enrelvamento natural observaram-se 29 táxones
distribuídas por 11 famílias, no enrelvamento semeado 27 táxones de 12 famílias
e no solo mobilizado 25 táxones de 13 famílias.
Seria de prever uma diversidade de espécies de plantas adventícias bastante
maior, caso se tivessem realizado mais levantamentos florísticos ao longo do
ano, principalmente na Primavera e no Outono. Por exemplo, Martins (2011)
estudou a diversidade de infestantes em duas vinhas da região de Setúbal, e
identificou 167 táxones, pertencentes a 42 famílias, ao longo de nove
amostragens que decorreram entre Abril e Setembro. No entanto, o número médio
de táxones identificado por amostragem foi de 28 táxones numa vinha e 56
noutra.
De entre as espécies identificadas, diversas fazem parte de um grupo já
identificado na Região Demarcada do Douro (RDD) (39 espécies de plantas
adventícias) com interesse para o enrelvamento natural, pois favorecem a
presença de famílias de artrópodes importantes na limitação natural. Por
exemplo, Coleostephus myconis (pampilho-de-micão), também encontrado no
presente estudo, promove o aparecimento de himenópteros parasitóides e de
famílias predadoras como os crisopídeos, coccinelídeos e aranhas (Torres et
al.,2013).
O enrelvamento semeado apresentou índice de riqueza específica médio (14
táxones, que correspondem a 36% do total de táxones identificados),
significativamente superior às outras modalidades de manutenção do solo, em
particular relativamente ao solo mobilizado (9 táxones, que correspondem a 23%
do total de táxones identificados) (Quadro_2). Este tipo de gestão do solo
apresentou, também, um índice de Margalef significativamente mais elevado, quer
ao nível da espécie (4,68) quer da família (2,17), ou seja, uma maior relação
entre o número de espécies e o número total de indivíduos (Moreno, 2001).
No entanto, o enrelvamento natural apresentou um índice de Simpson, ao nível
das famílias, significativamente maior (probabilidade de que dois indivíduos
escolhidos ao acaso de uma amostragem sejam da mesma espécie) em relação às
outras duas modalidades de gestão do solo. O valor obtido para este índice
traduz a existência de menor grau de dominância (próximo de do valor de riqueza
específico), ou seja, que as espécies se encontram igualmente distribuídas
representadas, sem que haja dominância de umas espécies sobre outras (Kanieski,
2010; Larsen, 2011).
Abundância e diversidade de artrópodes do solo
Nas três modalidades de manutenção do solo foram capturados 15235 morfótipos/
espécies, pertencentes a 11 ordens e 1 classe diferentes. No solo com
enrelvamento natural foram capturados 5971 indivíduos, no solo com enrelvamento
semeado 5306 indivíduos e no solo mobilizado 3958 indivíduos (Quadro_2).
A ordem Coleoptera foi significativamente mais abundante nas modalidades com
enrelvamento, em comparação com a mobilização do solo (Quadro_3), sendo os
insectos desta ordem têm preferência por este tipo de habitat Carmona e Landis
(1999) e Leather et al. (1999) verificaram a preferência de Coleópteros por
solos com cobertura vegetal em comparação como solo mobilizado. Na modalidade
com enrelvamento natural, esta ordem, que inclui um grupo importante de
predadores, foi significativamente mais abundante do que nas outras duas
modalidades de gestão do solo.
Entre os dois tipos de enrelvamento, encontraram-se diferenças significativas
nas ordens Isopoda, e Hemiptera, com grande predominância no enrelvamento
semeado (Quadro_3). Por outro lado, as capturas de artrópodes da ordem Isopoda
foram significativamente maiores no enrelvamento semeado do que na modalidade
de mobilização do solo (Quadro_3). As espécies da ordem Isopoda, omnívoras ou
detritívoras, alimentam-se preferencialmente de material vegetal em
decomposição e preferem locais húmidos e ricos em matéria orgânica (Correia et
al., 2008), o que poderá justificar a sua maior abundância nas modalidades com
enrelvamento.
A ordem Orthoptera foi mais abundante no enrelvamento natural. Marini et al.
(2010), verificaram que a abundância e diversidade deste grupo de artrópodes
está directamente relacionado com a presença de maior diversidade de espécies
vegetais.
Outros dos grupos encontrados com maior abundância, foi a ordem Collembola, com
grande incidência nas modalidades de enrelvamento semeado e natural, o que se
pode dever ao facto de se tratar de modalidades de gestão do solo que permitem
a existência de melhores condições de humidade (Dellinger e Day 2012; Diniz et
al., 2002).
No solo mobilizado, houve maior predominância da ordem Hymenoptera,
nomeadamente da família Formicidae (formigas), com 2205 indivíduos, e 13
morfoespécies/espécies diferentes, devido ao facto de uma das armadilhas ter
ficado colocada na proximidade de um formigueiro.
Apesar de a diferença não ser significativa, a ordem Scorpiones só foi
observada na modalidade de mobilização do solo, o que poderá estar relacionado
com o facto de esta ordem preferir locais desérticos, ou seja, sem cobertura
vegetal (Bartlett, 2004; Diniz et al., 2002).
O grupo funcional fitófagos foi significativamente mais abundantes na
modalidade de enrelvamento semeado e no solo mobilizado, do que no enrelvamento
natural (Quadro_4). Seria de prever a presença de maior número de fitófagos na
modalidade de mobilização do solo, onde o papel dos auxiliares é dificultado
pela falta de alimento e abrigo (Campos et al., 2006).
Nas duas modalidades com enrelvamento verificou-se a presença de maior número
de indivíduos indiferentes, por comparação com o solo mobilizado. Esta
diferença foi significativa, e deve-se à presença de algumas morfoespécies das
ordens Hymenoptera e Coleoptera que foram consideradas indiferentes (Carlos e
Torres, 2009; Coutinho, 2007).
Nos solos com enrelvamento capturou-se maior número de indivíduos detritívoros,
pertencentes à ordem Collembola, o que poderá estar associado à existência de
maior humidade no solo decorrente da cobertura vegetal e maior disponibilidade
de matéria orgânica, como já se referiu.
Implicações da gestão do solo da vinha nos artrópodes do solo
Com base nos resultados da análise de componentes principais, efectuada para
verificar a relação entre as famílias de plantas adventícias e as morfoespécies
de artrópodes presentes, verifica-se que 34,5% da variância observada nos
artrópodes se deve à diversidade das plantas adventícias presentes na
entrelinha (Figura_2),
Os resultados da análise de componentes principais permitem relacionar as
famílias de plantas adventícias encontradas com as espécies/morfoespécies de
artrópodes presentes. Assim, verifica-se que 34,5% da variância observada nos
artrópodes se deve à diversidade de plantas adventícias presentes na entrelinha
(Figura_2).
As morfoespécies "MYRH 4" (p=0,00) da ordem Hymenoptera e "CARB F3" (p=0,01) da
ordem Coleoptera são significativas e explicam 39% dessa diversidade. As
morfoespécies "GNA 51", ordem Araneae, e "CARB X", ordem Coleoptera, estão
positivamente associados à família Lamiaceae e "CARB F3" está positivamente
mais associado à família da Rosaceae (Figura_2).
Estes dados permitem concluir que estas morfoespécies apresentam preferência
por determinadas famílias de plantas adventícias, neste caso pelas famílias
Lamiaceae e Rosaceae.
A partir da análise da vegetação da entrelinha em relação às morfoespécies de
artrópodes presentes, verifica-se que 20,4% da variância encontrada nas
morfoespécies é explicada pelas espécies de cobertura presentes (Figura_3).
As morfoespécies "LY 106" (p=0,01), "GNA 51" (p=0,02), "ZO 265" (p=0,04), da
ordem Araneae, e "CARB L2" (p=0,04), ordem Coleoptera, são significativas
(p<0,05) e explicam 95% dessa variabilidade. As espécies "ISO A2", ordem
Isopoda, e "ZO 265" estão associadas positivamente à espécie Ornithopus
compressus L. e "LY 106" e "GNA 51" associados à espécie Jasione montana L.
Conclusões
O estudo comparativo entre as diferentes modalidades de gestão do solo na
entrelinha da vinha (enrelvamento semeado, enrelvamento natural e solo
mobilizado), em termos de diversidade de artrópodes e táxones vegetais
presentes, permitiu demonstrar a importância do enrelvamento enquanto
componente da biodiversidade funcional.
O enrelvamento semeado apresentou maior riqueza específica, mas o enrelvamento
natural apresentou uma distribuição mais homogénea dos táxones identificados.
Por outro lado, verificou-se a presença de maior número de artrópodes
associadas à presença de coberto vegetal, o que poderá estar associado a maior
disponibilidade de alimento e abrigo.
Estes resultados tornam-se importantes para a proteção integrada na vinha no
Douro, pois permitem demonstrar que, neste caso, o enrelvamento natural
apresenta uma distribuição mais equilibrada da vegetação residente que,
provavelmente é responsável pela maior diversidade de artrópodes. Neste tipo de
enrelvamento, em comparação com o enrelvamento semeado, destaca-se a presença
de espécies da ordem Coleoptera, em particular os pertencentes ao grupo
funcional dos predadores, o que é fundamental para o incremento da limitação
natural de pragas da vinha. Relativamente à opção entre o enrelvamento semeado
e o enrelvamento natural as diferenças não foram expressivas relativamente à
diversidade florística. No entanto, relativamente à diversidade de artrópodes
verificou-se maior riqueza e a presença de mais espécies com potencial para a
limitação natural. Este facto, associado aos custos de instalação do
enrelvamento semeado, permitem afirmar o maior interesse na manutenção do solo
com enrelvamento natural/espontâneo (vegetação residente).
Estes resultados poderão vir a ser reforçados no futuro, através de um
acompanhamento desta parcela ou de outros ensaios instalados noutras
explorações vitícolas do Douro, ao longo de períodos temporais mais largos,
onde eventualmente possam vir a ser analisados outros parâmetros, tais como o
incremento da fertilidade do solo, da presença de microorganismos antagonistas,
anelídeos (minhocas), macrofauna.
