controle biológico
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Controle biológicoTRANSCRIPT
Sumário dos tópicos
Historia do controle biológico
• O que é o controle biológico
• Quando o controle biológico é apropriado
• Mitos sobre o controle biológico
• Sucessos e fracassos
• Passos chaves de um programa de controle biológico
Controle Biológico
1 Determinar se um programa de controle
biológico pode ser um método eficiente de
controle de uma praga.
2 Determinar o que é necessário após a decisão de
tentar um programa de controle biológico.
3 Determinar o que é necessário durante o
monitoramento de um local de estabelecimento.
4 Aplicar o conhecimento adquirido sobre
programas de controle biológico a um cenário
real.
Sumário do Tópico
Monoculturas As paisagens agrícolas mundiais são plantadas com 12 espécies de grãos, 23 de oleáceas e 35 de fruteiras;
70 espécies de plantas distribuídas sobre 1,44 bilhões de hectares de terra;
Um hectare de floresta tropical tem tipicamente mais de 100 espécies de árvores;
Economia
Nível de Tolerância: quantidade de dano onde a renda da cultura cai com o nível da praga aumenta
Perdas de renda podem resultar de produções menores e ou pela queda de qualidade
Quanta doença pode ser tolerada numa orquídea ou num campo de futebol?
Definições Praga: uma espécie que interfere com as atividades do Homem Planta invasora: uma praga vegetal Controle de pragas: redução de populações de praga ou planta invasora a níveis não danificastes
1. Dano é medido em termos econômicos
§ Erradicação (extinção da praga) é praticamente impossível
População da praga
Níveis normais
Limiar econômico da praga
Tempo
Den
sidad
e
Controle Biológico Quanto maior a variabilidade ambiental, maior a probabilidade que a população de praga
excederá o limiar econômico. Pa
rasi
tóid
es
Lagartas
Quanto atuar? Limiar de ação – “Limiar econômico” – a densidade da praga no qual medidas de controle devem ser tomadas para prevenir o alcance do Nível de Dano Econômico
O agricultor precisa atuar para reduzir r de forma que a praga não alcança o Limiar de Danos Econômicos antes da coleta
Quanto atuar? Limiar de dano econômico: “limiar de dano” – o nível Xt na qual a praga começa afeitar adversamente o rendimento e a qualidade da produção
O nível de dano pode variar de uma região a outra ou de um agricultor a outro agricultor
O que pode influenciar as decisões de um agricultor?
Nível de afluência ou crédito
Perda de produção não detectada
Aversão a risco
Fatores que podem afeitar os limiares econômicos
Atitude do agricultor
Relação entre a renda da cultura e a incidência da praga
Relação entre os custos de controle e população de praga
O que o agricultor deve saber
Valor da produção
Custo provável do controle
Custo de várias medidas alternativas de controle
Eficiência dos controles
Impacto esperado da intensidade da praga sobre a quantidade e qualidade da produção
Como minimizar perdas agrícolas?
Reduzir (retardar) surtos no começo da estação (Xo)
Diminuir a taxa de desenvolvimento da população (r)
Economia Os agricultores devem aumentar seus investimentos na proteção da cultura até que a quantidade de dinheiro gasto = lucro adicional da cultura
A fauna natural é e composta por maioria
silenciosa…
•E uns poucos indomáveis…
Problemas de inseticidas no controle de pragas
Matam os inimigos naturais Promovem surtos de insetos e plantas que tornam pragas – As escamas,
Aonidiella aurantii e Icerya purchasi, em citrus após uso de DDT
insetos em plantações de arroz (1965-1970)
(DeBach, 1974)
1963 Ratcliffe: levantamento do falcão Peregrino no RU – 1/5 aves reproduzirem com sucesso
1964 Hickey et al.: levantamentos nos Estados Unidos confirmaram a tendência e levantou alarme– aves de rapina desapareceram devido a fracassos reprodutivos contínuos
Declínio de aves de rapina
Declínio de aves devido a pesticidas
– Herbicidas eliminam plantas invasoras reduzem insetos e sementes – Escassez de alimento (insetos, sementes) aumenta a mortalidade dos
filhotes
Espécie Ano do começo do declínio
Área agrícola (%)
Geral (%)
Passer montanus 1978 -87 -76
Streptopelia turtur
1979 -85 -62
Perdix perdix 1978 -82 -78
Muscicapa striata Anterior a 1969 -78 -78
(Alauda arvensis) 1981 -75 -60
Turdus philomelos 1975 -66 -52
Vanellus vanellus 1985 -46 -42
1966 Ames: fracassos reprodutivos de aves de rapina correlacionados com cascos de ovos menos duros
1967 Ratcliffe: também para outras aves de rapina desde 1947 (Nature 215:208) 1968 Hickey e Anderson: cascos menos duros dos predadores: pesticidas culpadas
DDT na agricultura (Inglaterra)
Efeitos de pesticidas sobre os ecossistemas
Efeitos Diretos devido a toxicidade – Mortalidade: inseticidas >fungicidas >herbicidas
– Sub-letal (espécies não alvos) Stress parasitas e doenças
Reprodução: perturbação endocrina
Crescimento Abnormal (mal formação)
Efeitos Indiretos – rede trófica – Desgaste de alimento > fome > morte
migração Herbicidas: fitoplancton fome de consumidores
Inseticidas: zooplancton explosões de algas
Efeito em cascada de DDT e ciclodienes
Bioacumulação
Metabolismo de Cálcio
Casco de ovo mais frágil
Mortalidade de Embriões
Declínio na taxa reprodutiva
Extinções locais
Resultado desta simplificação da biodiversidade para fins agrícolas:
Um ecossistema artificial que requer constante intervenção humana
O balance entre a ecologia e a economia é frágil
Política
Empregos
Lucros
Problemas
socio-culturais
Biodiversidade Poço Gênico
Dinâmica dos
Ecossistemas
Proteção
ambiental
ECOLOGIA ECONOMIA
Limitar Aplicações de Pesticidas
Evitando o uso de pesticidas
Controle Biológico Conservativo
• Manejo e proteção dos inimigos naturais
existentes para manter populações da praga a
níveis baixos.
Manejo do Cultivo
Sistemas de plantio
Resíduos
Solo
Características da Planta
Fomentar Populações de Inimigos Naturais
Cobertura Vegetal
Ambiente Físico
Tampões e Isolamento
Adição de alimento e abrigo no cultivo
Exemplo: Habitat de Besouros
Evitar a Exposição Populacional
Pesticidas Seletivas
Pragas e Plantas Invasoras
Pragas e plantas invasoras causam danos grandes aos habitats naturais e agrícolas. Algumas dessas pragas são espécies exóticas, introduzidas acidentalmente ou intencionalmente de regiões além de sua amplitude geográfica natural. 1. Como alvos das pesticidas desenvolvem
resistência. 2. As pesticidas podem criar sérios problemas
ambientais.
Os “maiores agentes ofensivos” Introdução de uma espécie exótica – Em muitos casos, as espécies que foram
“colocadas” em ambientes não naturais, ou por opção ou como acidental, podem virar pragas. A espécie introduzida pode se dar muito bem (nenhum controle natural) ou ser sujeito a ataque constante (mal adaptado ao ambiente novo).
Como as pragas exóticas são introduzidas?
Acidentalmente Em sementes Em balaústre de navios Intencionalmente plantas medicinais Ornamentais Prevenção da erosão
85% das espécies de plantas invasoras foram introduzidas intencionalmente
Uma “convulsão histórica” devido a 480,000 espécies exóticas
25,000/42,000 26,000/27,515 1952/20,000 8750/24,000 18,000/45,000 11,605/55,000
20/346 17/54 20/296 16/247 30/316 25/428
97/650 47/542 70/850 8/725 4/1221 3/1635
53/247 48/80 20/700 24/394 NA/741 NA/985
138/938 12/54 29/216 20/220 300/2546 76/3000
4500/650,000 1000/24,700 150/85,920 NA/86,000 1100/54,430 NA/1,000,000
Plantas
Mamíferos
Aves
Répteis e
anfíbios
Peixes
Artrópodes
USA UK AUS ZA IND BR
Pimentel 2002
Não podemos reduzir as introduções!
Conflitos econômicos O comercio internacional impõe pressão para importar plantas e animais Fiscalização fraca Se não existe uma certeza de 100% de que será um problema é difícil parar O Brasil somente restringe a importação de pragas CONHECIDAS
Opções de Manejo Número de não nativas =
Número introduzido X taxa de sobrevivência
Opções Prevenir a entrada
Opções de Manejo Número de espécies não nativas = Número de espécies introduzidas X taxa de sobrevivência
Opções Evitar a Entrada
Melhorar o controle e erradicação
Requere Marcos fortes de regulação legal
Detecção cedo e resposta rápida e $$$
Prioridades de manejo para o controle e erradicação
Baseadas nos riscos econômicos e ambientais (impacto potencial)
= ( - )
× [ (+ ) - ]
× [ × -( - )]
× ( × )
Risco Potencial da praga
distribuição potencial
Praticidade e custo da erradicação
Mudança climática
distribuição atual
Probabilidade da naturalização
Taxa local De aumento
Taxa de dispersão
persistência Do propágulo
Praticidade e Custo do controle
Impacto sobre Ecossistema invadido
Valor do Ecossistema invadido
econômico social
ambiental
Prioridades de manejo para o controle e erradicação
Baseadas nos riscos (impacto potencial)
Possibilidade de Impacto Atual
Retirada Baixo Alto
Baixo Médio Alto
Alto Baixo Médio
Possibilidade de Impacto Futuro
Retirada Baixo Alto
Baixo Baixo Médio
Alto Médio Alto
Prioridade de Prevenção
Prioridade de Erradicação
Erradicação A retirada de uma espécie de uma área onde não voltará
Quando a erradicação e possível? Populações pequenas Habitat definido Dinheiro não tem importância
Erradicação de Ratazanas da Ilha de Langara, BC
Kaiser et al 1997
Problema Ratazanas implicadas no declínio de populações de aves aquáticas 4 espécies extintas Facilidade Ilha Veneno específico disponível Finanças Derrame de petróleo $$$
Erradicação de Ratazanas da Ilha de Langara, BC
Ilha de Langara 3100 ha
Armadilhas numa malha de 100mx100m
Captura começou no 10 de julho de 1995
Última ratazana – setembro de 1995
Por que a erradicação tive sucesso? veneno eficaz
ilha territorialidade das ratazanas população já sob stress
– não se recuperaram
O que aconteceu as aves aquáticas?
Erradicações Funcionam somente em raros casos Os programas de sucesso freqüentemente em ilhas pequenas retirada de espécies exóticas: ratazanas, gatos domésticos, coelhos gambás, bodes, porcos Podem produzir efeitos não esperados soltura de outras espécies exóticas
A meta do controle biológico Não deve tentar:
erradicar completamente a espécie praga!!
Por que? Não é desejado ou atingível.
Por que? Erradicação da espécie praga implica a extinção do agente de controle biológico devido a falta de recursos alimentares – agregações da praga ainda são necessárias para a colonização dos agentes para manter um equilíbrio populacional menor.
(Briese 2000)
Controle Biológico
O Controle Biológico deve tentar:
“criar uma balance ecológica entre uma praga e
seus inimigos naturais….., e reduzir a população de
praga a um nível de equilíbrio menor do que a praga
causa danos econômicos.”
(Briese 2000)
Importante: o controle biológico de pragas não tem somente motivação econômica.
Por que o Controle Biológico? Econômico em áreas grandes
Minimização dos efeitos tóxicos secundários do controle
Específica a espécie de praga alvo
Base ecológico
Solução de largo prazo
Pyrenophora semeniperda em sementes de Bromus tectorum
Um programa de controle biológico de sucesso deve atuar:
(Briese 2000)
Densidade Da praga
Limiar de danos da praga
Liberação do agente Densidade
do agente
Tempo
Dens
idade p
opulacion
al
Definição do Controle Biológico
“ Modificação do
ambiente ou práticas existentes para proteger ou melhorar os inimigos naturais específicos ou outros organismos para reduzir o efeito das pragas”
Controle biológico de espectro amplo de plantas invasoras
• Uso de herbívoras polífagos em habitats
aquáticas e terrestres.
• Exemplos, animais herbívoros grandes, incluindo
peixes.
Controle biológico clássico Uso de uma espécie para controlar outra espécie
Agentes de controle biológico podem ser:
– Animais
– Insetos
– Doenças
Bodes comendo Rubus armeniacus
Ecologia Aplicada
A soltura de espécies de inimigos naturais como agentes de controle biológico é beneficia? – O controle de pragas na agricultura tem
muita importância econômica e social – O controle biológico aparece uma
alternativa a controle químico
Ecologia Aplicada
– O controle biológico na visão de alguns pesquisadores
Soltura de uma variedade de inimigos naturais contra uma praga Observe qual inimigo funciona melhor Mas é a melhor estratégia?
– A competição intensiva para a presa nova resulta a uma eficiência menor dos agentes biológicos
– Uma taxa maior de estabelecimento populacional ocorre com menos espécies inimigos
– A taxa de estabelecimento para espécies solitárias foi significativamente maior do que da soltura simultânea de duas ou mais espécies (76% contra 50%)
1 Determinar qual é o agente apropriado de
controle biológico para uma praga específica .
2 Determinar o necessário após a tomada de
decisão de iniciar um programa de controle
biológico.
Passos de um programa de controle biológico
3 Determinar o necessário para manter e
monitorar culturas.
4 Determinar o que é necessário para a produção e
cuidado de culturas.
5 Aplicar o conhecimento adquirido sobre as
culturas biológicas num cenário real.
Passos de um programa de controle biológico
Estudo da ecologia da praga em sua amplitude
geográfica da introdução
Exploração para agentes potenciais de controle biológico na amplitude
geográfica nativa
Avaliação do potencial do controle biológico dos agentes
Importação do agente, quarentena e aprovação
Liberação no campo e avaliação dos agentes
Redistribuição dos agentes na amplitude geográfica da praga alvo
Passos de um programa de controle biológico
Passos de um Programa de Controle Biológico
1. A espécie exótica causa problemas econômicos ou ecológicos?
Sim -------> 2
2. Existe apoio suficiente para começar um programa de controle biológico?
Sim -------> 3 3. Entender a biologia básica
identificar a espécie, examinar a distribuição geográfica, identificar os inimigos naturais continua
Passos de um Programa de Controle Biológico
4. Identificar agentes potenciais de controle 5. Testar a especificidade dos agentes
6. Selecionar agentes efetivos um ou vários???
Espécie Alvo
Pouco predação Pouca reprodução Nenhum desenvolvimento
Testar a Espécie Alvo e outras espécies
Controle Biológico Clássico Uma vez coletadas, as espécies são avaliadas: – Podem ser criadas e reproduzem no laboratório?
– Dispersaram e reproduziram no habitat novo?
– Atacam somente a praga introduzida
Urofora quadrifasciata sobre Centaurea stoebe
Controle Biológico Controle Natural versus Controle Biológico – O Controle Natural não tem manejo, O Controle
Biológico envolve manejo. Definição de “manejo” pode ser muito vaga.
Inimigo Natural = “Agente de Controle Biológico” – Qualquer espécies que é antagonista a presa.
Inclua predadores, parasitas, parasitoides, doenças, competidores.
– Pode incluir ou não o manejo.
Controle Biológico = Controle Natural
Os inimigos naturais não são liberados
Melhorar o controle pelos agentes indígenas
Manejo de Habitat
- Conservação (refúgios de habitat)
- Fontes de alimento
Controle Biológico
A introdução de inimigos (predadores, parasitas, herbívoras) nativas para regular populações de um espécie exótica
NATIVA EXÓTICA CONTROLADA
Os insetos e plantas nativos podem ter inimigos naturais especialistas (como vespas e nematóides) que controlam suas populações … de graça!
Mas quando insetos e plantas são importados, podem tornar pragas porque seus inimigos naturais nativos ficaram atrás.
Controle Biológico
Controle Biológico Uma das ferramentas mais antigas usada no manejo de pragas Um dos métodos mais complexo de manejo de pragas Exclua algumas ferramentas biológicas – Uso do comportamento, biologia ou ecologia
da praga – Uso da resistência da cultivo
Por isso, existem várias definições
Controle Biológico Clássico
“O uso de uma população de um parasitoides, predador, doença, antagonista ou competidor para reduzir uma população de praga, tornando essa menos abundante que seria na ausência do agente de controle biológico
A ênfase em “população” facilita a
exclusão das pesticidas microbiais
Controle Biológico O controle biológico é o uso de espécies de predadores, parasitas, parasitoides e doenças para controlar espécies de pragas.
Os predadores são organismos que matam e consumam sua presa.
Geralmente os predadores são maiores do que sua presa e precisam consumir muitos presas para completar seu desenvolvimento e reproduzir.
Controle Biológico Os parasitoides e parasitas são geralmente menores do que a presa e mais fracas do que a presa. Colocam ovos dentro de ou sobre o hospedeiro e as formas imaturas usam o hospedeiro no tempo. Os parasitoides utilizam somente um ou poucos insetos como alimento. Os predadores e parasitoides reduzem populações naturalmente. Porem, em situações agrícolas, seus efeitos podem ser dramáticos e econômicos. Mas sempre existem exceções.
(Van der Bosch et al. 1982)
Controle Biológico
Base científica – Cada praga têm inimigos naturais
– Estabelecer um equilíbrio populacional da praga embaixo do limiar econômico
Solução de Largo Prazo Sustentável
Aumento das populações do inimigo natural
População da praga
População da praga
Equilíbrio
Equilíbrio
Tempo
Limiar econômico
Introdução de IN D
ensi
dad
e d
a pr
aga
Base Ecológica do Controle Biológico Agora sabemos os jogadores, mas o que é o jogo? Todos sabemos que um par de moscas poderia encher a Terra com seus filhotes dentro de um ano. Isso é o crescimento exponencial, como proposto por Malthus. O mundo não enche com moscas devido ao fato de que o crescimento exponencial não pode ser mantido devido aos controles naturais. Vamos considerar os fatores que operam no controle natural e como podem ser manipulados de forma que limitam o crescimento populacional no controle biológico.
Algumas definições: Os fatores de mortalidade independentes da densidade matam a mesma proporção da população independente da densidade populacional Por exemplo, se –20°C mata 90% dos indivíduos de uma espécie, morrerão 9 de 10, 90 de 100,.... Os fatores de mortalidade dependentes da densidade matarão proporções diferentes da população a densidades diferentes Várias opções existem:
Base Ecológica do Controle Biológico
Fatores de mortalidade dependentes da densidade: Como o porcentagem de mortalidade relaciona a densidade populacional? Os fatores diretamente dependentes da densidade matam uma proporção maior da população em densidades maiores inimigos naturais mais especializados Os fatores de mortalidade inversamente dependentes da densidade matam uma proporção menor da população em densidades maiores alguns predadores generalistas com espécies específicas de presa
Base Ecológica do Controle Biológico
Fatores de mortalidade dependentes da densidade: O fator de mortalidade também é afeitado? Os fatores não recíprocos de mortalidade dependente da densidade não são afeitados pelas mudanças da densidade de hospedeiro fatores abióticos, alimentos não vivos, alguns inimigos naturais generalistas. Os fatores não recíprocos de mortalidade dependente da densidade são afeitados pelas mudanças na densidade da presa, por exemplo, os predadores matam presas, menos presas resulta em menos predadores que morrem de fome e permita um aumento da população de presas, o que em turno permita um aumento da densidade dos predadores que matam mais presas inimigos naturais especializados, alguns alimentos
Base Ecológica do Controle Biológico
Fatores de mortalidade dependente da densidade: As respostas são imediatas? Existe um tempo de retorno em muitos sistemas que envolve fatores de mortalidade dependente da densidade - a morte da presa não precisa imediata, i. e. parasitóides, de forma que a população de presa não responda imediatamente as mudanças na população do inimigo natural - a população do inimigo natural não responda imediatamente a mudanças na densidade da presa, o fome mata devagar, a reprodução demora Assim, os inimigos naturais são fatores de mortalidade retardada dependente da densidade
Base Ecológica do Controle Biológico
Fatores de mortalidade dependentes da densidade: Por isso, os inimigos naturais especializados são: fatores de mortalidade recíprocos, retardados e diretamente dependentes da densidade Mas existe uma complicação, os fatores de mortalidade dependentes da densidade podem interagir com outros fatores do ambiente, de modo que a mortalidade aparenta ser dependente da densidade. Lembre o exemplo da mortalidade de 90% à 20°C. Se a espécie tem abrigos naturais e a população excede o número de abrigos disponíveis, a taxa de mortalidade aumentará, exemplo: 1000 indivíduos e 800 abrigos produz uma mortalidade de 92% (90% de 800 nos abrigos, mais 200 indivíduos sem abrigos).
Base Ecológica do Controle Biológico
Controle Natural Fatores independentes Fatores dependentes da densidade da densidade Físicos Biológicos Não Recíprocas Recíprocas
Temperatura Aptidão da presa Alguns alimentos Parasites Umidade Qualidade do alimento Espaço Predadores Movimentação do ar Territorialidade Doenças Exposição Herbívoras pH do solo Alguns alimentos Os agentes de controle biológico
Aplicam pressão biótica
Um resumo das fatores de mortalidade com exemplos
Base Ecológica do Controle Biológico
Essa visão mais complexa é importante para entender a ecologia de populações e comunidades e demonstra a complexidade das interações que ocorrem entre o controle biológico e a resistência da planta hospedeira, mas não altera as metas ou os mecanismos ecológicos do controle biológico. Tentamos aumentar a pressão biótica sobre a população alvo pela introdução (clássico) ou pela manipulação (conservação e aumento) de populações de inimigos naturais. Ao aumentar a pressão biótica, a capacidade de suporte do ambiente e a densidade populacional média da praga caem. Com muito sorte, a densidade média nova da população fica embaixo do limiar econômico da praga .
Base Ecológico do Controle Biológico
Controle Biológico Clássico
• Introdução de inimigos naturais de pragas
invasoras exóticas.
• Não precisa outras intervenções.
• Tipo de controle biológico mais velho, mais
comum e mais efetivo usado no mundo.
Controle Biológico No controle biológico (1) a supressão de pragas, o grau na redução da população de pragas a níveas inferiores do limiar econômico, e (2) flutuações de pragas, ou a estabilidade do equilíbrio da comunidade criados pela interação entre o(s) predador(es) e/ou parasitóide(s), que determinam a probabilidade de que a população de praga não exceda o limiar econômico.
O controle biológico clássico no qual a abundancia média da espécie praga é reduzida após a introdução
de um inimigo natural.
População de praga
População de praga
Limiar econômico
“Predador” introduzido
Tempo
Equilíbrio
Equilíbrio
Den
sidad
e d
a pr
aga
Controle Biológico Num ambiente variável, as populações de predadores e presas tendem fazer ciclos ao
redor do equilíbrio da comunidade e podem..
Den
sidad
es
Gerações
Controle Biológico
A simulação estocastica
indica quando ocorre
explosões quando a
população de praga excede o
limiar econômico;
Desenho de fase mostra a
trajetória da serie temporal.
Controle Biológico Quanto mais longe o sistema fica do equilíbrio da comunidade, maiores são os orbitas cíclicas, e a maior a probabilidade da população de praga seja maior do que o limiar econômico passando pelo ciclo normal de predador-presa..
Controle Biológico Se as populações de presas são de níveis moderados e dos inimigos naturais são baixos), a única tática que tornará o sistema a alvo do sistema é aumentar a população de inimigos naturais (aumento). No ponto b a população de presas precisa ser reduzida e dos inimigos naturais precisam aumentar. No ponto c uma pesticida seletiva seria melhor.
Controle Biológico Nos pontos e ou f um aumento da praga é necessária.
Características de Inimigos Naturais Efetivos
Pode detectar populações da praga em densidades baixas Crescimento populacional rápido relativo a população da praga Taxa elevada de matança da praga per capita Fenologia sincronizada Persistência em densidades baixas da praga Persistência em rotações de cultivos e estações de plantio e crescimento Tolerante as ações de manejo Assimilação fácil por agricultores
Controle Biológico Um “bom" predador ou parasitóide nunca elimina por completa a presa ou também seria extinto.
A idéia principal é reduzir a densidade da praga embaixo do limiar econômico.
A esse nível existem muitos casos de sucesso
Controle Biológico Clássico A maioria das espécies pragas não são nativas onde viram pragas, e carecem dos inimigos naturais que regularam suas populações no local de origem
– os cientistas viagem onde a praga ocorre naturalmente e procuram inimigos naturais Chrysolina hyperici em
Hypericum perforatum
Espécies Exóticas Existem muitos exemplos de espécies que têm pouco impacto no local de origem, mas que viram pragas a serem introduzidas. Um exemplo e o pulgão de trigo da Rússia. Na leste de Europa, onde é nativo, o pulgão não causa problemas. Ao ser introduzida acidentalmente nos Estados Unidos e Brasil, as populações explodiram e se tornou a praga principal do trigo
Controle Biológico As evidencias indiretas sugerem que os agentes do controle biológico podem ser extremamente importantes no controle de populações de pragas exóticas.
Quando um inseto ou planta é introduzido numa área nova e escapa de seus inimigos naturais, frequentemente vira uma praga séria.
Evidencias do Controle Biológico
Cacto (Opuntia) introduzido à Austrália. Dispersou rapidamente
Mariposa Nativa a amplitude geográfica natural da Opuntia
Controle Biológico
Eficácia do Controle Biológico Icerya purchasi, (Hemiptera)
Nativa: Austrália Problema na Califórnia – Descoberta em 1872 – Praga de Citrus (1887)
Controle: – Pesticida de cianura
fracassou – Parasitoide (Cryptochaetum
iceryae, Diptera) – Predador Rodolia cardinalis
(Coleoptera) 1 ano Custo total: US$ 1,500
Opuntia stricta Nativa: México, América do Sul Problema na Austrália – Ornamental (1839) – Invasão: 1880-1925 243,000 km2 de cobertura
Controle: mariposa Cactoblastis cactorum da Argentina – 10 anos (1940)
Controle Biológico de Plantas Invasoras
Controle biológico de plantas invasoras - uma prática suplementaria de controle a. Envolve o uso de inimigos naturais introduzidos para manter uma população de planta invasora a uma densidade menor (I) Parasitas, predadores, ou doenças (2) Também, outros organismos como peixes ou animais herbívoros (3) Fator limitante principal somente controla uma espécie específica
Controle Biológico de Plantas Invasoras
Clássico – herbívoras naturais introduzidas e tornam sustentáveis sobre a planta hospedeira (a) Cactos controlados por uma mariposa, Cacloblastis cactorum, na Austrália (b) Não sempre funciona
O Controle Biológico é Comum?
Mundialmente: ~1000 introduções para o controle de espécies de plantas invasoras
Tyria jacobaeae larvas em Senecio jacobaea
Controle Biológico de Plantas Invasoras
Herbivoria: (a) Peixes podem ser inimigos naturais de limpar corpos hídricos se somente consumem a vegetação aquática. (b) Em 1965, o besouro, Agasicles cownexa, da Argentina foi usada para o controle de Saliva na Florida. (c) Bodes e ovelhas comem espécies de arbustos que o gado boi não come dando algum grau de controle
O controle biológico é usado contra vários plantas invasoras
nos habitats de Austrália
(Briese 2000)
Tipo de praga
Pasto
Herbacea
Arbusto
Árvore
Trepadeira
Suculento
Total
Habitat
Pastagem
2
31
10
0
0
11
54
Pastagem
0
12
9
6
1
11
39
Cultura
0
14
2
0
1
0
17
Natural
2
10
10
7
3
1
33
Aquatico
0
4
0
0
0
0
4
Controle Biológico pode funcionar pode ser a única opção mas envolve mais espécies exóticas e pode apresentar outros efeitos as vezes 1 inimigo natural é suficiente Necessidade de prever qual – como? e de introduzir o número mínimo de espécies possíveis para minimizar os riscos
Controle Biológico As pragas não somem rapidamente.
Em nosso mundo de alta tecnologia esperamos resultados imediatos, mas o controle biológico requer semanas, meses ou anos para controlar populações de pragas.
O gráfico a seguir demonstra as bases ecologicas e os processos do controle biológico.
Adiciona um fator de mortalidade
Dependente da densidade
Aumenta a pressão biótica
Capacidade de suporte reduzida
Limiar econômico
da praga
População
da praga Equilíbrio
População
da praga
Introdução do agente
Equilíbrio
Tempo
Densid
ade d
a p
raga
Base Ecológico do Controle Biológico
Estratégias do Controle Biológico
Sistemas Agrícolas Apropriados para o Controle Biológico
Estabilidade = plantações grandes O ambiente abiótico apóia o inimigo natural – Temperatura, umidade e abrigos adequados para os
inimigos naturais – Solos apóiam inimigos naturais do solo
O ambiente biótico apóia o inimigo natural – Disponibilidade de fontes alternativas de alimento – Disponibilidade de alimento para todos os estágios
de desenvolvimento Práticas de manejo que são compatíveis Cultivo deve ter alguma tolerância a dano
Características de Complexos de Pragas Condutivas a Controle Biológico
Poucas espécies no nicho da espécie de praga alvo Composição estável de espécies Poucas pragas chaves, poucas pragas diretas Idealmente, as espécies de praga de menor importância podem agir como hospedeiros ou presas alternativos
Espécie alvo
Opções de controle biológico
Localização da praga
Densidade da praga
Ameaça da praga
Tempo necessário
Barreiras
Ligações com a comunidade
Biologia e ecologia
Condições sazonais
O que precisa ser considerado antes de usar um agente de controle biológico contra uma praga?
Aquisição do agente
Transporte do agente
Licenças
Consultas
Cooperação
Requerimentos do agente
Método de liberação do agente
Registros necessários
O que precisa ser considerado antes de usar um agente de controle biológico contra uma praga?
Trocas comuns Generalistas ou especialistas.
Espécies únicas ou múltiplas para o controle biológico
Inimigos Naturais Generalistas ou Especialistas
Desvantagens de generalistas: – Usualmente têm uma resposta numérica menor – Matam menos pragas/unidade de tempo/
indivíduo – Podem ser atraídas a outras espécies
Vantagens de generalistas: – Melhor sobrevivência quando a população da
praga é baixa – Mais prováveis estar presentes no momento
do estabelecimento da praga – Várias espécies generalistas podem coexistir
(maior estabilidade e regularidade)
O que deve ser considerado antes de coletar agentes para
liberação adicional?
População a local de liberação inicial
Datas apropriadas de coleta
Equipamento de coleta
Locais novos apropriados para liberação
Guarda e transporte de agentes
Introduções Solitárias ou Múltiplas
Denoth et al. 2002 analisaram 167 introduções de agentes de controle biológico – As introduções múltiplas aumentaram o sucesso do
controle de plantas invasoras exóticas, mas demonstraram um efeito oposto para os insetos pragas
– Em > da metade, uma espécie única era responsável para o sucesso do controle.
– Recomendou que as introduções múltiplas devem ser usado somente com cautela em programas de insetos pragas
Quantos agentes são necessários? Um ou vários? Denoth et al 2002 - revisão de 59 estudos do controle biológico de plantas invasoras
Estratégias do Controle Biológico
Controle Biológico Clássico
Aumento
- Inundação
- Inoculação
Controle Biológico da Conservação
Controle Biológico Uso de uma ou mais espécies benéficas para controlar pragas – Clássico – introdução de inimigos naturais
do local de origem da praga
– Inoculação – liberação de inimigos naturais
– Inundação – Liberações em massa dos inimigos naturais
http://www.nysaes.cornell.edu/ent/biocontrol/
Controle Biológico Para controlar os surtos, os cientistas visitam áreas onde a praga foi nativa para procurar os predadores e parasitas que atacaram o pulgão. Os insetos são coletados e enviados ao local e, após um período de quarentena, são soltos. Porém, existem desvantagens de usar somente o controle biológico.
Tipos de controle biológico:
Clássico
Conservativo
Espetro Amplo
Inundação ou aumento
(Wapshere et al. 1989)
O controle biológico de inundação ou aumento populacional
• Criação em massa e liberação de inimigos naturais
em intervalos regulares para reduzir as populações
de praga alvo
• Exemplos: micoherbicida contra plantas
invasoras, liberação de Cotesia contra a broca de
cana
Usando epizootias
Controle Biológico de Doenças
Controle Biológico de Doenças
Controle de doenças por outros micróbios Um agente de controle biológico é conhecido como um antagonista Antagonismo e o nome geral dos mecanismos de controle biológico de doenças
Antagonismo
Controle Biológico de Doenças
Antibiose
Controle Biológico de Doenças
Competição
Controle Biológico de Doenças
Parasitismo
Controle Biológico de Doenças
Por que os agentes devem ser monitorados regularmente uma vez liberados? Detectar abnormalidades nas condições de crescimento
Observações registradas para referencia futura
Abnormalidades registradas cedo
Detectar estabelecimento e aumento populacional
Determinar impacto e efeitos a espécies não alvos
Programas futuros de coleta e liberação
O que deve procurar no monitoramento? Presencia do agente
Aumento de números
Redução da produção
Mudanças nas condições ambientais
O que deve registrar no monitoramento?
Nome do observador
Data da observação e hora do dia
Condições ambientais
Número de coleta
Número de observações
Comentários gerais
Quais técnicas podem ser usados no monitoramento?
Parcelas no campo (fixas ou aleatórias)
Pontos no campo (fixos ou aleatórios)
Presença do agente ou dano:
Estimativas visuais
Ordenamentos
Censos
Fotografias
O que pode influenciar a avaliação do programa?
Ciclo vital do agente
Ciclo vital da praga
Condições ambientais
Data e hora da liberação
Que equipamento seria necessário para monitorar o local?
Fita métrica
Linha
Prancheta e lápis
Formulário de registro
Parcela
Mapa do local
GPS
Câmera
Recipientes de coleta
Marcadores
Lupa
Puçá
Após colar os resultados, o que e a quem deve relatar os resultados?
Resultados registrados:
Historia dos projetos
Nível de colonização da agente
Direção futura do projeto
Resultados a:
supervisores
colaboradores
Como determinar o sucesso do programa?
Densidade e sobrevivência do agente
Comparação dos resultados com outros programas de controle biológico
Coleta de sucesso de agentes para liberação futura em outros locais
Para mensurar o sucesso do programa
Para medir a disseminação do agente
Para ajudar o desenvolvimento de um plano de contingências
Para fornecer retro-alimentação aos organismos de pesquisa.
Por que um local de liberação deve ser monitorado?
Presencia do agente
Expansão desde a área de liberação
Dano a alvo
Redução da densidade da praga
O que toma o lugar da praga no local?
O que deve procurar ao monitorar um local?
Nome do observador
Data da observação e hora do dia
Condições climáticas
Local
Número de observações por unidade de área
Comentários gerais (condições)
O que deve registrar no monitoramento de um local?
Parcelas (fixas ou aleatórias)
Pontos (fixos ou aleatórios)
Presença do agente ou danos:
Levantamentos visuais
Ordenamentos
Censos
Fotografias
Quais técnicas usaria para avaliar o local?
Ciclo vital do agente
Ciclo vital da praga
Condições climáticas
Data da liberação
Acessibilidade do local
O que pode influenciar a avaliação do local?
Fita métrica
Linha
Prancheta e lápis
Formulário de registro
Parcela
Mapa do local
GPS
Câmera
Recipientes para coleta
Marcadores
cercas
estacas
Quais equipamentos seriam necessários para monitorar o local?
Resultados registrados:
Historia dos projetos
Nível de controle da praga
Direção futura
Resultados a:
supervisores
Grupos da comunidade
colaboradores
media
Após obter os resultados, o que e a quem deve repassar os resultados?
Precisa Considerar:
Disseminação do agente
Densidade do agente e sua sobrevivência
Densidade da praga e danos
Comparar resultados com outros métodos de controle
Como determinar o sucesso do programa de controle biológico?
Aspectos positivos do controle biológico clássico
• Ambientalmente correto (espécie alvo afeitado sem efeitos residuais).
• Benefícios grandes (custos pequenos de implementação e manutenção).
• Risco baixo de perder oportunidade de controle (atividade do agente ligado ao ciclo de vida da praga).
• Solução a largo prazo para problemas de pragas.
(Briese 2000)
Aspetos negativos do controle biológico
• Não todas as espécies pragas podem ser capazes de controle biológico.
• Os custos iniciais podem ser altos (precisa descobrir, testar e distribuir o agente apropriado).
• Pode requerer muito tempo para fazer impacto sobre a espécie alvo.
• alguns agentes introduzidos podem não ajudar ao controle da espécie uma vez estabelecidos.
(Briese 2000)
Custos e Desvantagens do Controle Biológico
Usualmente precisa mudanças das técnicas de manejo
Aumenta o esforço de monitoramento
Demora temporal intrínseca
Aumento de riscos – Inimigos naturais novos podem causar danos
– Incerteza dos requerimentos e confiabilidade dos inimigos naturais
– Sempre existe o potencial da escape do controle da praga
O que pode errar? Rhynocyllus em BC Opuntia - Austrália
Antes Após Liberação da mariposa Cactoblastis
Sucesso ---> introdução no Caribe ----> expansão natural à Florida Atingirá os centros da diversidade dos cactos?
Desvantagens do Controle Biológico Ação lenta Dificuldade de prever o nível do impacto Risco a espécies taxonomicamente próximas as espécies de praga alvos Necessidade de estudos extensivos pré-liberação Controle biológico raramente é suficiente para prever a perda de produção ou qualidade da maioria dos cultivos
Galerucella calmariensis em Lythrum salicaria
Mitos sobre o controle biológico
• é perigoso – olha o que aconteceu com o sapo gigante!!
• é uma bala mágica – eliminou o cacto!!
(Briese 2000)
Resumo: Prática do controle biológico! 1 Selecionar locais de infestação da praga.
2 Resumo da historia dos locais.
3 Desenvolver um mapa simples do local.
4 Lista de passos necessários: antes de começar o durante a implementação do programa após o estabelecimento do programa
5 Fotos e vídeos de apoio.
Resumo: aplicando os conceitos do controle biológico! 1 Selecione um agente de controle biológico.
2 Razões para a seleção.
3 Desenvolver um protocolo de propagação ou listagem que seria necessário:
antes de começar o processo
durante a implementação do processo
após o estabelecimento
4 Fotografias e vídeos de apos.
O controle biológico de pragas “é a única solução de largo prazo” Judy Myers MAS O controle biológico pode causar problemas