Avaliação do impacto de pequenos herbívoros e da infecção de fungos na produção de mudas e no estabelecimento da grama halófita bioengenheira de marismas Spartina alterniflora

Abstract

A aquicultura envolve o cultivo de organismos aquáticos incluindo peixes, crustáceos, moluscos e plantas aquáticas. Estes cultivos têm como principais objetivos a produção de alimentos e outros bioprodutos para o homem. Por outro lado, os cultivos de plantas aquáticas também podem ter por finalidade o tratamento de efluentes da aqüicultura, a fitorremediação de solos contaminados ou a criação/restauração de ambientes aquáticos vegetados. As plantas de marismas, como a Spartina alterniflora, estão entre as plantas superiores mais cultivadas pelo homem, visando a contenção de processos erosivos naturais relacionados com a elevação relativa do nível do mar. A produção de mudas em estufas agrícolas e o estabelecimento de plântulas no ambiente entremarés estão entre as etapas mais críticas para o sucesso de projetos de criação/ restauração de marismas. Em adição, o cultivo dessas plantas, assim como para qualquer outro tipo de organismo aquático, necessita de cuidados para uma maior produtividade, evitando assim pragas (herbívoros e fungos) e doenças nas plantas. Por isso, o conhecimento de mecanismos ecológicos é essencial para o sucesso nesses tipos de projetos. Dessa forma, na tentativa de avaliar o impacto de pequenos herbívoros e da subsequente infecção de fungos sobre mudas provocadas por machucaduras desses herbívoros, esta Dissertação de Mestrado descreve o desenvolvimento de 2 estudos. No primeiro estudo, apresentado no Capítulo 1, foram avaliados os efeitos da herbivoria de afídeos Hysteroneura setariae no desenvolvimento das mudas de S. alterniflora e na infecção de suas folhas por fungos. Para o controle dessas pragas, também foi determinada a eficiência da aplicação separada e conjunta do inseticida Malathion 500 CE e do fungicida Daconil BR sobre o cultivo dessas mudas em uma estufa não climatizada. Os resultados obtidos comprovaram uma grande eficiência do inseticida Malathion em proteger mudas de S. alterniflora contra o ataque de afídeos e fungos, além de melhorar os parâmetros biométricos e fitossanitários da planta. Em relação ao desenvolvimento da planta, é importante destacar que os valores médios de perfilhamento das mudas tratadas com inseticida foram cerca de 155% maiores do que das não tratadas com esse inseticida. O uso do fungicida Daconil não foi efetivo em diminuir os danos causados pelos afídeos e nem a infecção de fungos, facilitada durante a alimentação e 2 secreção de substâncias açucaradas (melada, “honeydew”) por esses insetos. Tanto que a frequência da ocorrência de manchas fúngicas nas folhas pulverizadas com esse fungicida teve valores médios em torno de 90%. Adicionalmente, esse fungicida não demonstrou ocasionar efeitos agudos no crescimento/desenvolvimento das mudas de S. alterniflora. O segundo estudo, descrito no Capítulo 2, foi desenvolvido na zona entremarés de uma marisma recém-estabelecida. Neste, foi examinado os impactos dos caranguejos Neohelice granulata e das infecções de fungos facilitadas por esses herbívoros sobre a S. alterniflora a partir de 2 experimentos fatoriais com a utilização de gaiolas de exclusão de caranguejos e pulverização do fungicida Daconil BR. Através dos resultados encontrados, foi possível verificar um grande impacto dos caranguejos sobre o desenvolvimento das mudas. Enquanto 100% das mudas de S. alterniflora protegidas com gaiolas de exclusão sobreviveram, nas gaiolas vazadas a sobrevivência das mudas reduziu para 65%. As folhas lesionadas com fungicida e aquelas sem lesões e uso desse pesticida tiveram valores médios de biomassas fúngicas até 70% mais baixos do que as das folhas lesionadas. Por fim, o fungicida e os fungos não afetaram no desenvolvimento e sobrevivência das mudas de S. alterniflora ao longo dos 2 experimentos realizados.

Aquaculture is understood to mean the farming of aquatic organisms including fish, molluscs, crustaceans and aquatic plants. The main objectives of these crops are the production of food and other bioproducts for mankind. Moreover, the cultivation of aquatic plants can also be conducted for the treatment of effluents from aquaculture, phytoremediation of contaminated soils or the creation/restoration of vegetated aquatic environments. Marsh plants such as the grass Spartina alterniflora, are among the most cultivated higher plants aiming to control natural erosive processes related to the relative sea level rising. The production of propagules in greenhouses and propagule establishment in the intertidal habitat are among the most critical steps to successful projects of saltmarshes creation/restoration. In addition, the cultivation of these plants, as well as any other aquatic organism, needs care for higher productivity, thus avoiding pests (herbivores 3 and fungi) and plant diseases. Therefore, the knowledge of ecological mechanisms is essential for success in these kinds of projects. In the attempt to assess the impact of small herbivores and subsequent fungi infection of the damaged leaves, this dissertation describes the development of two studies. In the first study, presented in Chapter 1, the effects of herbivory by the aphid Hysteroneura setariae in the development of S. alterniflora vegetative propagules and in the infection of their leaves by fungi were evaluated. The efficiency of separated and combined application of the insecticide Malathion 500 EC and the fungicide Daconil BR to control these pests was tested on plants growing in an unheated greenhouse. The obtained results proved a great effectiveness of the insecticide Malathion to protect S. alterniflora propagules from the attack of aphids and fungi, and also its utilization improved phytosanitary and biometric parameters of the plants. Regarding the development of the plant, the average value of tillering of the propagules treated with insecticide were about 155% higher than non-treated propagules. The use of the fungicide Daconil was not effective neither reducing the damage caused by aphids nor to avoid fungal infection, which seems to be facilitated by the secretion of sweet substances (honeydew) by aphids during feeding. This is so true that a frequency of occurrence of fungal spots around 90% on leaves sprayed with a fungicide but not with insecticide was observed. Additionally, this fungicide had no acute effects on the growth/development of S. alterniflora propagules. The second study, described in Chapter 2, was developed in the intertidal zone of a newly established marsh. The impacts of Neohelice granulata crabs herbivory and fungal infection facilitated by crabs' grazing scars on S. alterniflora was evaluated by 2 factorial experiments, using cages to exclude crabs and spraying of the fungicide Daconil BR. The experimental results pointed out a large impact of crabs on the development of vegetative propagules of S. alterniflora transplanted in the intertidal. While 100% of S. alterniflora propagules protected from crabs' grazing by exclusion cages survived, in open cages propagules survival decreased to 65 %. The wounded leaves with fungicide and intact leaves without fungicide had mean values of fungal biomass up to 70% lower than wounded leaves not protected by fungicide. Finally, fungicide application and thus fungi infection did not significantly affect the development and survival of S. alterniflora propagules during the 2 field experiments.