Ecologia Na Agroecologia

PRINCÍPIOS DE ECOLOGIA APLICADOS À AGROECOLOGIA

ANA PAULA CAVALHEIRO DE ANDRADE (Organizadora e Autora) HELTON PACHECO GERVÁSIO PAULUS VALDEMAR ARL (Autores)

© 2013 – INSTITUTO FEDERAL DO PARANÁ – EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA

Irineu Mario Colombo

Célio Alves Tibes Junior

Reitor

Diretor de Ensino, Pesquisa e Extensão do Câmpus EaD - DEPE

Joelson Juk

Thiago da Costa Florencio

Chefe de Gabinete

Diretor Substituto de Administração e Planejamento do Câmpus EaD

Ezequiel Westphal Pró-Reitoria de Ensino – PROENS

Otávio Bezerra Sampaio Gilmar José Ferreira dos Santos

Coordenador do Curso de Pós-Graduação em Agroecologia

Pró-Reitoria de Administração – PROAD

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Coordenação de e-learning Pró-Reitoria de Extensão, Pesquisa e Inovação – PROEPI

Ester dos Santos Oliveira

Neide Alves Pró-Reitoria de Gestão de Pessoas e Assuntos Estudantis – PROGEPE

Coordenação de Design Instrucional

Bruno Pereira Faraco

Ana luísa Pereira Roberta Sotero Loureni Reis

Pró-Reitoria de Planejamento e Desenvolvimento Institucional – PROPLAN

Designer Instrucional

Marcelo Camilo Pedra Nilton Menocin Coordenadores do Governo Federal – SETEC/MEC

Iara Penkal Ana Luísa Pereira Jerusa Correa Piccolo Horta Revisão Editorial

Marcelo Camilo Pedra Diretor Geral do Câmpus EaD

Flávia Vianna Projeto Gráfco e Diagramação

P954

Princípios de ecologia aplicados à agroecologia [recurso eletrônico] / Ana Paula Cavalheiro de Andrade... [et al.]; [organizado por] Ana Paula Cavalheiro de Andrade. – Dados eletrônicos (1 arquivo; 19,4 megabytes). – Curitiba: Instituto Federal do Paraná, 2013. Inclui bibliografa

ISBN - 978-85-8299-022-3 1. Ecologia agrícola. 2. Agroecologia. I. Andrade, Ana Paula Cavalheiro de. CDD 630.2745 Catalogação na fonte: Taís Helena Akatsu – CRB-9/1781

Currículo dos autores 

Ana Paula Cavalheiro de Andrade

Engenheira Agrônoma formada pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Mestrado em Agroecossistemas pela mesma universidade. Entre 2004 e 2010 atuou no terceiro setor, assessorando a elaboração e implantação de projetos em Agroecologia junto a agricultores familiares e assentados de reforma agrária nos Estados do Rio Grande do Norte, Paraíba, Sergipe e Pará. Professora do eixo de Recursos Naturais, na área de Agroecologia do Instituto Federal do Paraná (IFPR), atuando na área de agricultura de base ecológica, resgate e conservação de variedades locais, agricultura familiar e agroecossistemas. 

Helton Pacheco

Graduado em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC, 2000). Pós-graduado em Produção de Pescado pela Associação Educacional Leonardo da Vinci (Asselvi) e Faculdades Integradas do Vale do Itajaí (2002). Possui experiência na área de Agronomia com ênfase em Aquicultura e Pesca. Trabalhou como gerente de fazendas de reprodução e engorda de peixes de água doce em Santa Catarina (2000 a 2002), e gerente de produção em fazenda de cultivo de camarões marinhos no Estado do Rio Grande do Norte (2003 a 2009). Participou da criação do território da Pesca e Aquicultura em Natal/RN, através da realização de Diagnóstico Rápido Participativo (DRP), organizado pelo Ministério da Pesca e Aquicultura (MPA). Ocupa a função de vice-coordenador do curso técnico integrado de Aquicultura, na modalidade Proeja/EaD, do Instituto Federal do Paraná.



Gervásio Paulus

Graduado em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Maria e Mestrado em Agroecossistemas pela Universidade Federal de Santa Catarina. Trabalhou na Cotrijuí/RS, no Centro de Tecnologias Alternativas Populares (CETAP), na Emater/RS-Ascar e no BRDE. Sócio fundador da Associação Brasileira de Agroecologia (ABA) para a região Sul, onde ocupou cargo de tesoureiro e de vice-presidente. Autor de vários artigos e capítulos de livros sobre Agroecologia e Agricultura Familiar. Desde janeiro de 2011, ocupa o cargo de diretor técnico da Emater/RS. 

Valdemar Arl

Graduado em Agronomia pelo Centro de Ciências Agroveterinárias (1988). Especialização em Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável (CCA – USFC, 2002), e em Administração Rural (ESAL/MG, 1994). Mestrado em Master ofcial en Agroecologia pela Universidade

Internacional de Andalucia (Espanha, 2009). Doutorando na Universidade de Córdoba (Espanha). É consultor autônomo, professor da Fundação Universidade do Contestado – Campus Concórdia. Vasta experiência na área de Agronomia, com ênfase em agroecologia, desenvolvimento sustentável, educação popular, metodologia do trabalho popular, educação ambiental e educação do campo. É membro fundador da Rede Ecovida de Agroecologia.

Apresentação O presente livro pretende ser uma contribuição no senti do de estimular o debate e a reflexão sobre os processos naturais que influenciam a constr ução de agroecossistemas menos impactantes aos recursos naturais. Nesse sentido, o primeiro capítulo apresenta, num primeiro momento, uma discussão acerca do conceito de ecologia aplicada ao contexto atual da humanidade. O estudante é levado a refletir sobre a intervenção humana nos processos naturais, passando a compreender por que essa intervenção deve se dar de forma a minimizar os impactos sobre os recursos naturais. Ainda nesse capítulo, é destacada a relevância dos estudos realizados a partir do entendimento dos níveis de organização ecológica. Enfatiza-se nessa discussão o nível de bioma, realizando um contraponto entre as principais características de cada um dos biomas encontrados em nosso país, e as práticas de inter venção humanas realizadas no sentido d a produção de alimentos. Em seguida, é abordada a teoria de Gaia, de James Lovelock, levando o estudante a refletir sobre os efeitos das ações humanas sobre o planeta Terra. No segundo capítulo, é discutido o conceito de ecossistema, suas estruturas e funções, permitindo ao estudante compreender elementos importantes que ocorrem na dinâmica de ecossistemas e que devem ser considerados quando da intervenção humana sobre os recursos naturais. Ainda nesse contexto, éteias destacada a importância cadeias alimentares, tróficos e as alimentares, sobretudodas para o manejo ecológicoosdeníveis agroecossistemas. Em seguida, é abordado o conceito de agroecossistemas e suas propriedades, levando o estudante a refletir sobre os parâmetros que diferem ecossistemas naturais d e agroecossistemas. Aprofundando essa abordagem, são destacados os parâmetros de diversidade e estabilidade, biodiversidade e interações ecológicas, fluxo de energia e ciclagem de nutr ientes.

O terceiro capítulo é dedicado às relações ecológicas e à teoria da trofobiose. Realiza-se uma discussão acerca da importância das relações ecológicas para a transição de uma agricultura convencional para uma agricultura de base ecológica. A discussão teórica é embasada por exemplos práticos que permitem ao estudante compreender de que forma as relações ecológicas podem modificar as condições do ambiente, favorecendo, assim, o manejo ecológico de agroecossistemas. Em seguida, é apresentada a teoria da trofobiose, em que a eficiência dos agrotóxicos é questionada, a partir de uma discussão acerca do efeito desses produtos sobre a fisiologia das plantas e o consequente aumento das doenças de plantas e insetos-praga. No quarto e último capítulo é abordado, de maneira aprofundada, não apenas os princípios da sucessão ecológica, mas também a importância desse tema para aumentar a funcionalidade e fertilidade dos agroecossistemas. Destaca-se a sucessão vegetal, estimulando o estudante a compreender e a investigar o motivo do surgimento de espécies, além da espécie de interesse econômico, nos sistemas de cultivos. Ana Paula Cavalheiro de Andrade

Sumário Capítulo 1 – Origens e Estruturação da Ecologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1 Conceito de ecologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2 Ecologia na perspectiva da Agroecologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3 Níveis de organização ecológica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.4 Biomas brasileiros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.5 Teoria de Gaia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1.6 Funcionamento de Gaia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Capítulo 2 – Ecossistemas e Agroecossistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.1 Conceito de ecossistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.2 Cadeias, níveis tróficos e teias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.3 Conceito de agroecossistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 2.4 Funcionamento dos ecossistemas naturais e dos agroecossistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 2.5 Diversidade e estabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 2.6 Biodiversidade e interações ecológicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.7 O fluxo de energia e a ciclagem de nutrientes . . . . . . . . . . . . . . . 56 Capítulo 3 – Interações Organismo-Ambiente-Organismo . . . . . . . . . . 63 3.1 Relações ecológicas de efeito negativo sobre um organismo . . . . 67 3.2 Alelopatia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.3 Mecanismos de ação dos aleloquímicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 3.4 Experimentos sobre efeitos alelopáticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.5 Relações ecológicas de efeito positivo sobre um organismo . . . . . 77 3.6 Teoria da Trofobiose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 3.7 Ação dos agrotóxicos sobre a fisiologia das plantas e a fertilidade do solo.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Capítulo 4 – Sucessão Ecológica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.1 A funcionalidade e fertilidade de um ecossistema . . . . . . . . . . . . 97 4.2 Visão geral da sucessão ecológica a partir da formação dos solos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 4.3.A condição de mata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 4.4.Sucessão vegetal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 4.5 Aumento da funcionalidade e manutenção da fertilidade nos agroecossistemas . . . . . . . . . . . . . 111 Bibliografia comentada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Considerações finais .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Referências . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. 119

Origens e Estruturação da Ecologia

Origens e

1

Estruturação da Ecologia Ana Paula Cavalheiro de Andrade Helton Pacheco

Iniciaremos este capítulo abordando o conceito de ecologia, permitindo, dessa forma, compreender a importância dos princípios e conceitos estudados nesta ciência para a agroecologia. Entendida a necessária relação entre essas duas ciências, discutiremos os níveis de organização ecológica, como estrutura elaborada para facilitar os estudos em ecologia. A partir da compreensão dos níveis ecológicos, daremos destaque, nesse capítulo, aos biomas brasileiros. Nesse sentido, abordaremos as principais características dos biomas encontrados em nosso país, bem como as principais ameaças sofridas por estes sistemas ecológicos. Ainda nesse capítu lo, com a perspectiva de compreendermos a in fluência dos organi smos sobre o ambiente, discutiremos a T eoria de Gaia, elaborada por James Lovelock, a qual defende que a Terra é um organismo que se autorregula. 1.1 Conceito de ecologia Antes de darmos continuidade à leitura, façamos uma pausa para reetir sobre a palavra ecologia. O que vem a sua mente quando pensa nessa palavra?

Possivelmente, a ideia que trazemos está relacionada ao meio ambiente, à natureza e aos organismos, onde muitas vezes não nos incluímos.

Capítulo 1 – Origens e Estruturação da Ecologia

Assim, para iniciarmos a discussão sobre ecologia, partiremos do conceito literal da palavra ecologia, que nos remete a sua srcem grega, onde oikos significa casa, e logos significa estudo. Dessa forma, a ciência da ecologia tem como papel estudar a “casa”, entendida no sentido amplo como ecosfera, biosfera ou Gaia, como discutido por Lovelock (2006), “estudar a casa está relacionado a compreender as relações que existem entre os organismos e destes com o ambiente que os rodeia”. O termo ecologia tem srcem recente, surgindo no século XIX, a partir dos estudos do biólogo alemão Ernst Haeckel, que propôs esse termo, definindo-o como “o estudo do ambiente natural, inclusive das relações dos organismos entre si e com seus arredores” (HAECKEL, 1869apud ODUM, 2007, p. 3). Dessa forma, o termo ecologia é utilizado para designar o estudo do funcionamento dos sistemas naturais, com destaque para as relações que se estabelecem entre os seres vivos num mesmo habitat (BENJAMIN, 1993). Mas, porque estudar as relações entre os organismos e suas ligações com o ambiente?

Se nos remetermos aos primórdios da civilização, veremos que as questões ecológicas já estavam presentes desde a era primitiva, uma vez que, já naquele tempo, se fazia necessário conhecer o meio onde se vivia para garantir a sobrevivência. Entretanto, percebemos que o estudo das relações entre os organismos e suas relações com o ambiente e a forma como utilizam os recursos, se faz necessário não apenas para mantermos a nossa sobrevivência, sobretudo porque, atualmente, para grande parte da população humana, não basta sobreviver. Criamos necessidades que vão além da demanda de alimentos (necessidade básica), condicionando-nos a um hábito de vida que exige o atendimento a outros interesses, como a produção e aquisição de bens materiais, por exemplo, e que muitas vezes não são tão legítimos e necessários. Pensemos um instante: Onde exatamente está o problema em trocar de carro anualmente, ou de celular, ou de computador, a cada novo lançamento?

O grande dilema é que, para o atendimento a esses interesses e para garantir a sobrevivência, nossas ações têm resultado em profundos impactos aos recursos naturais jamais vistos em outras épocas. 12 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


Além disso, é necessário atentarmos para o fato de que vivemos num planeta finito onde grande parte dos recursos que utilizamos vem de fontes não renováveis. Devemos considerar que, conforme também menciona Benjamin (1993), “a indústria, além de produzir bens de consumo, também produz uma imensa quantidade de resíduos, que é depositada nos rios, mares, terra e ar, ambientes estes que se transformaram em grandes depósitos de lixo de nós humanos”. Porém, apenas mais recentemente o termo ecologia tem recebido maior destaque, sobretudo no que diz respeito ao estudo da reprodução da vida em escala planetária, de forma a criar uma nova perspectiva para se pensar as sociedades humanas como parte de um grande conjunto (BENJAMIN, 1993). Dessa forma, observamos que a ecologia passa ao status de uma ciência que, como mencionado por Odum (2007), relaciona os processos físicos e biológicos, formando um elo entre as ciências naturais e sociais.

Assim, em pouco mais de um século, a ecologia deixou para trás o domínio restrito da Biologia, penetrando no espaço das ciências sociais, redefinindo conceitos, contribuindo para um amplo movimento social organizado (BENJAMIN, 1993). De maneira mais ampla, a ecologia, da forma que vem sendo concebida nas últimas décadas, nos permitirá romper com uma concepção de mundo em que o universo é visto como um sistema mecânico1, compartimentado em blocos, levando-nos a uma visão holística2 de mundo, que concebe o mundo como um todo integrado, e não como uma coleção de partes dissociadas, como bem aborda Capra (1996). Formas de conceber a ecologia nas últimas décadas O uso de agrotóxicos na agricultura tem levado à contaminação dos lençóis freáticos e rios, a população está cada vez mais exposta a esses contaminantes, seja através da água contaminada que possa vir a ingerir, bem como do alimento. Essa exposição tem aumentado o número de problemas de saúde como câncer, distúrbios nervosos e outros. Além disso, os problemas de saúde da população tornam-se uma questão de saúde pública, uma vez que demanda

1 Sistema mecânico: Visão do mundo como uma máquina. Enfatizada pelas concepções de Descartes, para o qual o universo material, incluindo os organismos vivos, era uma máquina e, por isso, poderia ser entendido através da análise de suas menores partes (CAPRA, 1996, p. 32-33). 2 Visão holística: “Concebe o mundo como um todo integrado, e não como uma coleção de partes dissociadas” (CAPRA, 1996, p. 20). 13

Instituto Federal do Paraná


do sistema público uma destinação maior de recursos para ns desses tratamentos, recursos esses que são oriundos do pagamento de impostos de cada um de nós. Ao continuarmos reetindo sobre os diferentes efeitos do uso dos agrotóxicos, seja no ambiente, na saúde da população e no sistema nanceiro (pois, a cada ano os agricultores cam mais dependentes do uso desses produtos, tornando-se refém de empresas multinacionais que aumentam seus lucros em proporções extraordinárias), percebemos que identicar todas as relações de uma única ação – nesse caso, o uso de agrotóxicos – nos faz compreender a necessidade de desenvolvermos outro olhar para os problemas ambientais, sociais e econômicos.

Esse novo olhar para a ecologia, Capra (1996) chama de visão holística, compreendendo o mundo como um todo interligado, de forma que nossas ações podem influenciar processos que, muitas vezes, não imaginamos. Considerando essa perspectiva, o estudo dos sistemas naturais e das relações dos organismos presentes nesses sistemas, interagindo entre si e com o meio, deve considerar a interdependência fundamental de todos os fenômenos, e o fato de que, enquanto indivíduos e sociedades, estamos todos encaixados nos processos cíclicos da natureza, e, em última análise, somos dependentes desses processos. (CAPRA, 1996, p. 20)

Assim, devemos buscar um ótimo uso da base de recursos naturais de que ainda dispomos, devemos ainda redefinir objetivos e necessidades que possam ser alcançados sem a degradação dos recursos naturais e sem comprometer a sobrevivência das próximas gerações (BENJAMIN, 1993). 1.2 Ecologia na perspectiva da Agroecologia

Após compreendermos o conceito de ecologia e a sua ampliação, a partir dos reflexos das ações humanas sobre o ambiente, cabe realizarmos uma reflexão sobre sua influência na ciência da agroecologia. Observe o termo agroecologia. Um primeiro olhar nos permite constatar que a palavra ecologia faz parte da etimologia da palavra agroecologia; o prefixo – agro, por sua vez, se refere àagronomia.

14 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


Dessa forma, a palavra agroecologia deriva do cruzamento da ecologia com a agronomia, ocorrido ao nal de 1920, a partir do desenvolvimento do campo da ecologia de cultivos.

Entretanto, esse termo cou esquecido até meados de 1950, quando ganhou destaque o conceito de ecossistema, o qual “forneceu, pela primeira vez, uma estrutura básica geral para se examinar a agricultura a partir de uma perspectiva ecológica” (GLIESSMAN, 2001, p. 55).

A aplicação da ecologia à agricultura passa a ganhar maior destaque ao longo dos anos de 1960 e 1970, devido a avanços em determinadas áreas da ecologia, a influência crescente de abordagens em nível de sistemas e o aumento da consciência ambiental. Entretanto, a partir de 1980, a agroecologia se estrutura como uma metodologia e uma estrutura básica conceitual distinta para o estudo de agroecossistemas, tendo como base de estudo os sistemas tradicionais de cultivo, a partir da busca do entendimento do manejo neles praticado (GLIESSMAN, 2001, p. 56, citado por ANDRADE, 2003). Dessa forma, considera-se a agroecologia como uma ciência que busca entender,

a partir do conhecimento cientíco e aliado aos saberes locais gerados pelos agricultores, o contexto e a complexidade dos agroecossistemas e os princípios que regulam seu funcionamento. Baseado nisso, percebe-se a importância dos conceitos e princípios estudados em ecologia.

Tal importância é reafirmada se refletirmos sobre os escritos de Altieri (2002), o qual menciona que a agroecologia fornece as diretrizes para se estudar, desenhar e manejar tais sistemas, para que, além deprodutivos, sejam conservadores dos recursos naturais. Mas, anal, podemos os recursos naturais sem como entender como conservar eles são inuenciados?

Para encontrarmos as respostas mais acertadas para essa pergunta, precisamos entender como os organismos se relacionam entre si e com o meio, e como utilizam os recursos ao seu redor. Somente obteremos esse entendimento a partir das contribuições da ecologia. Outros autores, como Caporal e Costabeber (2002), entendem a intrincada relação entre ecologia e agroecologia ao destacarem que para manejarmos os 15



agroecossistemas de forma que, além de produtivos, sejam conservadores dos recursos naturais, devemos dar maior ênfase ao conhecimento, à análise e interpretação das complexas 50 relações existentes entre as pessoas, os cultivos, o solo, a água e os animais. Cabe destacar, contudo, que o enfoque da agroecologia deve ir além dos aspectos tecnológicos ou agronômicos da produção agrícola, pois também enfatiza dimensões mais amplas e igualmente complexas, que incluem tanto variáveis econômicas, sociais e ecológica, como variáveis culturais, políticas e éticas (CAPORAL; COSTABEBER, 2002).

1.3 Níveis de organização ecológica No sentido de demonstrar a ideia de evolução e de sistemas, e para facilitar o estudo, a ecologia considera em sua análise o que chamamos de hierarquia dos níveis de organização ecológica. Façamos um exercício para compreender a concepção de hierarquia dos níveis ecológicos. O que nos vem à mente quando pensamos na palavra hierarquia?

Possivelmente, nossa mente nos traz uma concepção de hierarquia baseada na organização de estruturas humanas, tal como a de uma instituição, o exército, por exemplo: Coronel Ten. Coronel Major Capitão 1.º Tenente 2.º Tenente Sub. Tenente 1.º Sargento 2.º Sargento 3.º Sargento Cabo

Fo nt

e: w

w w .p ol

m i l. sp .g ov .b r

Soldado



Na estrutura do exército, o nível de sargentos não é formado por um grupo de soldados; assim como um grupo de tenentes não é formado por um grupo de sargentos, e assim por diante. Nessa concepção, as hierarquias organizadas pelo homem são denominadas de não aninhadas , pois cada nível da ordem hierárquica não é formado pelos grupos que formam o nível anterior; tendem a ser mais rígidas e claramente separadas (ODUM, 2007). Além essas hierárquicas são, quase sempre, relacionadas a uma disso, estrutur a deorganizações poder. Na hierarquia ecológica, por sua vez, cada nível é composto pelo conjunto dos grupos que formam o nível anterior. Por esse motivo, as hierarquias na natureza são denominadas de aninhadas (ODUM, 2007). É importante destacar que a representação da natureza em níveis hierárquicos foi concebida para facilitar a compreensão das relações entre os organismos e destes com o meio. Observe a representação dos níveis hierárquicos na figura: Níveis de organização ecológica . 1 0 0 2 , n a m s ile G e d o d a t p a d A

Biosfera Bioma Paisagem

Ecossistema A unidade produtiva no contexto de sua bacia hidrográfica Comunidade Policultura de plantas intercaladas e outros organismos População Monocultura Organismo Planta cultivada individual

17



Organismo individual: é o representante de uma determinada espécie. O estudo desse nível é denominado de autoecologia ou ecologia fisiológica. Traz importantes contribuições, pois tem como objetivo estudar como o organismo se comporta frente aos fatores ambientais e como a tolerância a estresses no ambiente determina as condições adequadas onde o mesmo viverá (GLIESSMAN, 2001).É graças a esse tipo de estudo que sabemos, por exemplo,

que o abacaxi é uma de clima tropicalDa e que não forma, apresenta tolerância fatores ambientais deplanta um clima temperado. mesma o pêssego ou a maçã são adaptados a clima temperado e não toleram altas temperaturas. População: está relacionada a um conjunto de organismos de uma mesma espécie. As populações apresentam propriedades não identificadas no nível de organismo, tais como abrangências geográficas, densidade (número de indivíduos por unidade de área), variações no tamanho ou composição (por exemplo, respostas evolutivas as mudanças ambientais e os ciclos periódicos dos seus tamanhos), natalidade, mortalidade, distribuição etária, potencial biótico (RICKLEFS, 2010; ODUM, 2007). O estudo desse nível é denominado de ecologia de populações, e tem como objetivo determinar os fatores que influenciam o tamanho e crescimento da população, especialmente com relação à capacidade do ambiente de sustentála ao longo do tempo. A aplicação desse tipo de estudo está relacionada, por exemplo, à determinação do espaçamento e ao arranjo entre plantas num determinado cultivo que levou ao aumento do rendimento das culturas (GLIESSMAN, 2001). Comunidade: está relacionada ao conjunto de diferentes populações que interagem numa determinada área. Essas interações podem ocorrer de várias maneiras, tais como predação, competição, mutualismo, parasitismo etc. Cada uma dessas interações será abordada de maneira detalhada ao longo do capítulo 3. importante influenciam, destacar que as interações ecológicas no nível da Écomunidade sobremaneira, o númeroquedeocorrem indivíduos nas populações. O estudo desse nível é chamado de ecologia de comunidades e tem como objetivo compreender como as interações entre organismos afetam a distribuição e abundância das diferentes populações de espécies que constituem uma comunidade em particular (GLIESSMAN, 2001). Informações geradas por esta área da ecologia nos permitem conhecer um pouco mais sobre, por exemplo, a competição entre plantas, predação de insetos 18 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


herbívoros etc. Por isso, a ecologia de comunidades é parte importante dos princípios considerados no manejo ecológico de agroecossistemas, como será visto ao longo desse livro. Ecossistema: onde a comunidade e os elementos não vivos do ambiente funcionam juntos (ODUM, 2007). É o primeiro nível completo da hierarquia, podendo ser dividido em ecossistemas aquáticos e terrestres. Os ecossistemas são sistemas ecológicos complexos, às vezes incluindo muitos milhares de diferentes tipos de organismos, vivendo numa grande variedade de meios (RICKLEFS, 2010). Podemos falar de um ecossistema de floresta, de um ecossistema de um lago ou de um campo de cultivo abandonado como unidades distintas, “pois uma quantidade relativamente pequena de energia e substâncias é trocada entre essas unidades, em comparação com as incontáveis transformações que acontecem dentro de cada uma delas” (RICKLEFS, 2010, p. 04). Paisagem: é entendida como uma área heterogênea composta por diferentes ecossistemas. Como exemplo representativo desse nível, podemos 3

citar a bacia hidrográfica .

.r .b m o c. t o p s g o l b . o a ci e c n o c o e g / :/ tp t h

Bacia hidrográca

3 Bacia hidrográfica: “Campos, florestas, corpos de água e cidades ligados por um sistema de riacho ou rio, ou em regiões de calcário, por uma rede de drenagem subterrânea, interagem como uma unidade integrativa tanto para o estudo como para a gestão. Essa unidade integrativa, ou bacia de captação, chamada bacia hidrográfica, é também definida como a área de ambiente terrestre drenada por um riacho ou rio em particular” (ODUM, 2007, p. 32). 19



Por apresentar limites naturais identificáveis e por desenvolver o papel de uma grande bacia de captação, transportando até o rio principal, as águas que percorrem os diferentes ecossistemas que compõem aquela unidade da paisagem, a bacia hidrográfica deve ser considerada a parcela conveniente para o estudo e gerenciamento em ampla escala. Bioma : entendido como o “conjunto de vida (vegetal e animal) constituído pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e identificáveis em escala regional, com condições geoclimáticas similares, e história compartilhada de mudanças, o que resulta em uma diversidade biológica própria” (BRASIL, 2010, p. 34). Ou seja, denominam-se biomas as comunidades que abrangem grand es áreas geográficas e que apresentam associações semelhantes de plantas e de animais, e que possuem uma estrutura semelhante. Abordaremos, com maior detalhamento, os diferentes biomas encontrados em nosso país. Biosfera: cujo significado literal da palavra nos remete à região onde há vida. Considerada como o sistema ecológico final, onde todos os ecossistemas estão interligados, inclui, assim, todos os ambientes e organismos da Terra. As partes distantes da biosfera estão interligadas por meio de trocas de energia e nutrientes transportados por correntes de vento e água, e pelo movimento dos organismos. Exceto pela energia que chega do Sol e pelo calor perdido para as profundezas do espaço, todas as transformações da biosfera são internas. (RICKLEFS, 2010, p. 04)

Dessa forma, é importante destacar, como bem menciona Ricklefs (2010), que a matéria que temos atualmente é a mesma que teremos sempre. Assim, nossos resíduos ou rejeitos não possuem nenhum lugar para ir e, por isso, devem, necessariamente, ser reciclados no interior da biosfera.

1.4 Biomas brasileiros

Ao resgatarmos o conceito de Agroeco logia (enquanto ciência) vemos, de maneira simplificada, que o seu objetivo é fornecer princíp ios e conceitos que permitem produzir alimentos a partir de uma base ecológica. A produção de alimentos, contudo, pode se apresentar de diferentes for mas nas di stintas regiões do nosso país, e ser influenciada pelas seguintes característic as: clima, relevo, solo, vegetação, fauna, e pelas comunidades tradicionais presentes nesses locais. 20 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


O conhecimento dessas características nos permitirá fomentar uma produção de alimentos menos impactante aos recursos naturais, que valorize a cultura e os hábitos alimentares locais. Para isso, daremos ênfase ao nível hierárquico bioma, abordando as principais características dos diferentes biomas encontrados em nosso país. No Brasil, seis biomas continentais são reconhecidos pelo Ministério do Meio Ambiente, sendo eles: Pampa, Mata Atlântica, Cerrado, Pantanal, Amazônia e Caatinga. Com um olhar mais cuidadoso sobre essa classicação é possível observar que áreas compostas por predominância de mata de araucária, por exemplo, não são identicadas como um bioma em especíco. A categorização do Ministério do Meio Ambiente considera a mata de araucária um tipo de vegetação dentro do bioma Mata Atlântica. Contudo, é possível encontrar bibliograas que consideram a Floresta de Araucária e a Mata de Cocais como um bioma, este último localizado em uma área de transição entre a Floresta Amazônica, o Cerrado e a Caatinga. Dessa forma, reconhecendo a importância dessas formações vegetais, sobretudo, para as populações a elas relacionadas, se dará destaque a essas formações dentro da discussão dos biomas.

Bioma Caatinga

A região onde está presente o bioma Caatinga apresenta clima quente, com temperatura do ar variando de 18 a 35º C, com prolongadas estações secas, sendo que o seu regime de chuvas não foge muito dos 500 a 700 mm anuais, influenciando diretamente na vida de animais e vegetais que lá habitam (DUQUE, 2004). Localização

Região Nordeste do Brasil.

Clima

Clima quente.

Características

Árvores e arbustos espontâneos, densos, baixos, retorcidos, leitosos. No período seco, as folhas caem para proteger a planta da desidratação causada pelo calor e vento. O solo é silicoso ou sílico-argiloso, raso e quase sem humos, pobre em nitrogênio, porém contém regular teor de cálcio e potássio.

Quando pensamos em Caatinga, logo nos vem à mente as plantas espinhosas como os cactus, estas plantas são denominadas de “xerófitas”, por apresentarem uma estrutura resistente e adaptada ao clima seco. 21


. o d a t p a d A .) 4 0 0 2 , E U Q U D (


Além dos cactus, existe uma infinidade de plantas com características próprias desse bioma, que apresentam várias estratégias para se protegerem do clima escaldante. Estes vegetais possuem adaptações como espinhos, engrossamento da cutícula, cobertura de cera e reservas de nutrientes armazenados nas raízes tuberculadas, nas batatas e xilopódios4. Como exemplo de planta que possui essa adaptação, é possível citar o “Umbuzeiro ou Imbuzeiro” (Spondias tuberosa ), quee produz um fruto excelente nutritivo, muitoosapreciado pelo homem pelos animais da de Caatinga. Emvalor épocas de estiagem, animais

cavam sob sua copa para consumir os xilopódios, que podem conter até 96% de água, rica em substâncias gordurosas e cera. Estudos já mostraram que a Caatinga também é conhecida como uma farmácia viva, devido à innidade de plantas que apresentam características medicinais, como o Juazeiro (Ziziphus joazeiro), espécie rica em vitamina C e bastante empregada na indústria farmacêutica em produtos cosméticos como xampus e cremes dentais (MATOS, 2002).

Estamos vivendo uma era onde é necessário rever conceitos sobre preservação. Será que esse bioma sofre alguma ameaça?

Sem dúvida, uma das grandes ameaças que tem sofrido a Caatinga é o desmatamento. A cada ano, grande parte desse bioma sofre supressão da sua área de vegetação natural, sendo sua madeira utilizada para a produção de carvão vegetal e sua lenha para o aquecimento dos fornos de olarias, caeiras e indústrias siderúrgicas. Muitas vezes, nessas áreas desmatadas, ocorrem à implantação de monoculturas irrigadas, principalmente de frutas tropicais como a banana, o melão, a manga e o mamão. Observa-se que o manejo inadequado da prática de irrigação no cultivo dessas monoculturas tem ocasionado a salinização dos solos em vastas áreas, tornando-as impróprias para o cultivo. Com a diminuição da vegetação nativa, muitos animais entraram para a lista dos ameaçados de extinção, dentre eles, podemos citar: onça pintada (Phantera onça), gato selvagem (leopardus tigrinus), veado caatingueiro (Mazama gouazoupira) e Arara-azul-de-Lear (Anodorhynchus leari) (BRASIL, Instrução Normativa/003 de 2003). 4 Os xilopódios, assim como as raízes tuberculadas, são órgãos de reserva do sistema radicular que possuem forte influência sobre a vida vegetativa de muitas plantas da Caatinga, pois são capazes de armazenar nutriente e água no período das chuvas para serem disponibilizadas para as plantas no período das secas (DUQUE, 2004). 22 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


Bioma Pantanal

O bioma Pantanal possui uma área de cerca de 250 mil km², abrigando uma exuberante fauna e flora, repleta de áreas alagadas, onde os animais que lá habitam migram para terras mais altas nos períodos de cheias (meses de outubro a março). Devido a sua rica biodiversidade, é considerado pela Unesco (Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura) um patrimônio natural mundial.

Localização Clima Características

Situado em dois Estados brasileiros: Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, ocupando também o norte do Paraguai e o leste da Bolívia. Temperaturas médias variam de 21 a 32º C, com invernos secos e verões chuvosos. Vegetação se apresenta como um mosaico, onde encontramos formações como cordilheiras, capões e alagáveis campos. Grande variedade de peixes.

Os ciclos de cheias e secas são influenciados pela dinâmica do Rio Paraguai e dos rios que nascem no Planalto e constituem a bacia do Paraguai e de seus tributários (DI NAPOLI et al., 2004). Com relação à fauna, é importante destacar a grande variedade de peixes que se alimentam, por exemplo, da vegetação, da rica fauna bentônica5 e são importantes dispersores de sementes e controladores naturais de outras espécies, como o Pacu, que é uma espécie frugívora que se alimenta de frutas e sementes, e o Dourado, que é uma espécie carnívora que se alimenta de outros vertebrados. Milhares de aves também podem ser encontradas por todo pantanal, como as garças brancas, biguás (maior ave voadora do Brasil) e o tuiuiú (ave-símbolo desta região). Os jacarés também são muito encontrados neste bioma e tem papel importantíssimo nas águas pantaneiras, onde funcionam como predadores “reguladores” da fauna piscícola. Onde há muitos jacarés, são encontradas poucas piranhas (DOV, 1997). Este é um dos exemplos marcantes da importância da preser vação deste bioma. 5 Fauna bentônica: bêntons ou organismos bentônicos são aqueles animais que vivem associados ao sedimento ou substrato, quer marinho, quer das águas interiores. Exemplo: corais em água marinhas; caramujos, alguns mexilhões e outros pequenos animais em água doce. 23


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O Pantanal é um dos roteiros mais procurados para o turismo, mas também para a expansão de setores diversificados. Analisando esses aspectos, reita: Será que isso é benéco para esse bioma?

A expansão do agronegócio de edezenas hidrelétricas podem comprometer a qualidadee daa construção água dos rios provocardealterações no pulso de cheias e secas no Pantanal. Além disso, a construção de hidrelétricas, por exemplo, impede a migração de milhares de peixes que precisam subir o rio para encontrarem locais adequados para a reprodução (fenômeno chamado piracema), e mesmo que sejam construídos canais com escadas para que os peixes transpassem as barreiras formadas pelas hidrelétricas, muitas espécies não são saltadoras, impedindo a migração natural, colocando em risco a propagação da espécie. A supressão da mata ciliar é outra ameaça que tem causado sérios dano s aos rios e às áreas inundáveis do Pantanal. Sem a vegetação nas encostas, o processo erosivo é intensificado, resultando no assoreamento dos rios, prejudicando a navegação e a vida de inúmeras comunidades ribeirinhas. Com o acúmulo de areia no leito dos rios, muitos deles tiveram seus cursos naturais alterados, invadindo áreas adjacentes, mantendo inundadas grandes extensões de campo, causando alterações nos padrões naturais de sucessão das espécies vegetais locais e, consequentemente, mudanças na paisagem dessa região. A rápida expansão agropecuária, principalmente das culturas de soja e milho, as quais demandam a utilização de veneno em larga escala, também constitui uma ameaça ao bioma Pantanal pela alteração da biodiversidade como reflexo das modificações decorrentes na estrutura dos ecossistemas (GALDINO, 2006). Bioma Floresta Amazônica

A Floresta Amazônica representa a maior floresta tropical do mundo. Com uma imensa diversidade de fauna, flora e habitats encontrados apenas naquela região, escondem uma riqueza de espécies ainda não identificadas. Para termos ideia, entreo período de 1999 e 2009 foram identicadas 1.200 novas espécies de plantas e vertebrados. 24 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


A maior parte desse bioma, cerca de 80%, encontra-se em território brasileiro, o restante se estende por áreas da Bolívia, Colômbia, Equador, Guiana Francesa, Guiana, Peru, Suriname e Venezuela (WWF, 2010). É dominada por floresta tropical densa e úmida, mas também abrange vários outros tipos de habitats, como florestas montanas, florestas de baixada, florestas de várzea, campos, pântanos, bambuzais e florestas de palmeiras (WWF, 2010). A Amazônia abriga vastos estoques de madeira comercial e de carbono. Possui grande variedade de produtos florestais não madeireiros, que sustenta diversas comunidades locais. (BRASIL, 2010) Destacam-se entre esses produtos frutas como o açaí ( Euterpe oleracea), camu-camu (Myrciariadubia), castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa), cupuaçu (Teobroma grandiflorum) e essências florestais como o pau-rosa (Aniba rosaedora). Poucos sabem, mas a essência dessa espécie florestal é utilizada na confecção de muitos perfumes sofisticados, breu-branco (Protium heptaphyllum), andiroba (Carapa guianensis). (ABREU, 2010)

No que diz respeito à fauna, destacam-se mamíferos aquáticos, tais como o peixe-boi (richechus manatus), a lontra (Lontra longicaudis), a ariranha (Pteronura brasiliensis) e o boto-vermelho (Inia geoffrensis). Apesar da importância que a Floresta Amazônica representa para a humanidade, ela sofre várias ameaças. Quais seriam as principais ameaças sofridas por esse bioma?

Mesmo a Amazônia apresentando em torno de 83% de sua cobertura srcinal, diferentes ações vem ameaçando a imensa biodiversidade dessa região e sua potencialidade. A principal causa dessa transformação é a rápida expansão dos mercados regionais e globais de por carne, sojanessa e biocombustíveis, proporcionaram um aumento da demanda terras região (WWF,que 2010). Além disso, temos acompanhado a polêmica estabelecida em torno dos projetos de infraestrutura para a construção de hidrelétricas como a de Belo Monte no rio Xingu, no Estado do Pará, e o complexo de Jirau, em Rondônia. As consequências dessas ameaças já estão sendo sentidas, não apenas na região onde está presente o Bioma Amazônico. Nesse sentido, como destaca 25



WWF (2010, p.08), “as florestas da Amazônia armazenam entre 90 e 140 bilhões de toneladas de carbono, a liberação, mesmo que de uma parcela, desse montante, aceleraria o aquecimento global consideravelmente”. Bioma Cerrado

O Cerrado tem como característica importante as bacias hidrográficas que nascem regiões. Das oito são grandes nascentesnestas na região do Cerrado, elas: bacias brasileiras, pelo menos 6 têm  Bacia Amazônica (rios Xingu, Madeira e Trombetas)  Bacia do Tocantins (rios Araguaia e Tocantins)  Bacia do Atlântico Norte/Nordeste (rios Paraíba e Itapecuru)  Bacia do São Francisco (rios São Francisco, Pará e outros) Bacia Atlântico Leste (rios Pardos e Jequitinhonha)   Bacia dos rios Paraná/Paraguai (rios Paranaíba, Grande, Cuiabá, Aquidauana, entre outras) Localização

Clima

Características

Ocupa a porção central do Brasil, abrangendo uma área de cerca de dois milhões de km² (24% do território nacional), sendo considerado o segundo maior bioma do país. (SCARIOT; SILVA; FELFILI, 2005). Estende-se até o litoral nordeste do Estado do Maranhão e norte do Estado do Paraná (BRASIL, 2010). Apresenta duas estações bem definidas, uma seca, com início no mês de maio, terminando no mês de setembro, e outra chuvosa, que vai de outubro a abril. A precipitação média anual varia de 600 a 2.000 mm, sendo comum a ocorrência de veranicos no período chuvoso. Devido a sua excepcional riqueza biológica, o Cerrado, ao lado da Mata Atlântica, é considerado um dos biomas mais ricos e ameaçados do planeta.

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Calcula-se que mais de 40% das espécies de plantas lenhosas e 50% das espécies de abelhas sejam endêmicas, isto é, só ocorrem nas savanas brasileiras. Muitas espécies de mamíferos podem ser encontradas no Cerrado brasileiro, dentre as principais podemos citar: onça-pintada (Pantera onca), cachorro-vinagre (Speothos venaticus), lobo-guará (Chrysocyon brachyurus), tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla ), veado-mateiro (Mazama americana), macaco-prego (Cebus libidinosus) e quati (Nasua nasua).



As emas (Rhea americana) e as seriemas ou siriemas ( Cariamacristata) são aves bastante característica deste bioma. No caso das seriemas, estas possuem um papel muito importante como controladora de serpentes do cerrado, porém como a crendice prega, estas aves não são imunes ao veneno ofídico, porém possuem grande destreza na captura de suas presas.

As frutas nativas também fazem parte da paisagem desse bioma, dentre as mais conhecidas, citamos: a cagaita (Eugenia dysenterica), o pequi (Caryocar brasiliense), a pintaga-do-campo (Eugenia pitanga), o araçá (Psidium araçá Raddi) e o araticum ou fruta-do-conde ( Annona crassiflora). Essas frutas fazem parte da economia de muitas comunidades tradicionais do Cerrado, que a partir da extração da polpa, são produzidos sucos, picolés e sorvetes, além da produção de vários pratos com altíssimos valores nutricionais, como o caso do arroz com pequi. A monocultura da soja e a implantação de pastagens para a produção de gado têm sido atividades comuns no Cerrado. Em seu ponto de vista, qual contribuição essas atividades trazem para esse bioma?

Essas atividades trouxeram para o bioma do Cerrado a devastação da vegetação. O desmatamento desenfreado tem levado consigo a extinção de muitas espécies vegetais com comprovado potencial para o tratamento de várias doenças, como a sucupira-preta ( Bowdichia virgilioides) e o assa-peixede-Goiás (Vernonia polyanthes), que ainda foi pouco estudada do ponto de vista medicinal, mas sabe-se, através do conhecimento popular, que essa espécie tem sido utilizada para tratamentos de bronquite, tosse, cálculos renais, entre outras. O uso do fogo de forma indiscriminada é outro grande problema que ameaça esse bioma. Apesar de muitas plantas dos ambientes do Cerrado apresentarem características morfológicas que conferem resistência ao fogo, os incêndios em intervalos muito curtos desfavorecem a camada lenhosa, contribuindo para que a vegetação mais aberta suceda os cerrados mais densos. Bioma Pampa

Desde a chegada dos primeiros grupos humanos, há milhares de anos, os campos naturais já existiam. Esses dados foram revelados a partir da análise de vestígios arqueológicos, de pólen e partículas de carvão em sedimentos (BRASIL, 2009). 27



Devido ao clima mais seco e frio apresentava uma composição de espécies um pouco diferente da atual, mas eram ambientes de pradarias com domínio de gramíneas. Atualmente, além da vegetação formada por gramíneas, estas são entremeadas por Florestas Mesófilas, Florestas Subtropicais e Florestas Estacionais, compondo, em algumas regiões, ambientes integrados com a Floresta de Araucária. Localização

Rio Grande do Sul, se estendendo pelo Uruguai e Argentina.

Clima

Seco e frio no inverno, e quente no verão.

Características

A biodiversidade é representada por mais de 3.000 espécies de plantas vasculares, cerca de 385 espécies de aves e 90 espécies de mamíferos, entre outros grupos. Possui 26 espécies de animais ameaçados de extinção (Instituto Pampa Brasil, 2009). Grande riqueza de espécies herbáceas e várias tipologias campestres. Tem sofrido forte pressão sobre seus ecossistemas, com introdução de espécies forrageiras e com a atividade pecuária.

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No inverno, as ocorrências de geadas são frequentes. Seu relevo é suavemente ondulado, formado por um mosaico de solos basálticos6 e sedimentares, geralmente rasos e frágeis.

Entre as principais espécies de mamíferos desse bioma podemos destacar: graxaim (Pseudalopex gymnocercus), gato-palheiro (Leopardus colocolo), ratão-do-banhado (Myocastor coypus) e lontra (lontra longicaudis).

Esse bioma se destaca também pela grande diversidade de aves, e dentre as principais espécies podemos citar: ema (Rhea americana), joão-de-barro (Furnarius rufus), caturrita (Myiopsitta monachus), colhereiro (Platalea ajaja) e o quero-quero (Vanellus chilensis), conhecido popularmente como o “Guardião dos Pampas”. Principais ameaças Nas últimas décadas, cerca da metade da superfície srcinalmente coberta com os campos do Estado do Rio Grande do Sul foi transformada em ecossistemas antrópicos. O avanço das plantações de Pinus P( inus sp.) e Eucaliptus (Eucalyptus sp.) substituíram grandes áreas de pastagens naturais e orestas nativas, como menciona BRASIL (2009), por grandes orestas exóticas e homogêneas. A intensicação da agricultura e o pastejo irracional ocorrido em algumas partes desse bioma contribuíram para o processo de arenização ou “deserticação” de 6 Solo Basáltico: é um tipo de solo vermelho muito fértil, caracterizado por ser o resultado de milhões de anos de decomposição de rochas basálticas. 28 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


vastas áreas no Estado do Rio Grande do Sul. Com a vegetação “rala” e o solo praticamente “nu”, o processo erosivo, propiciado principalmente pela ação das chuvas e ventos, tem causado grandes perdas de solo fértil. Este triste cenário pode ser vericado, na porção sudoeste do Estado do Rio Grande do Sul, em municípios como São Borja, Alegrete, Itaquí, São Francisco de Assis e outros. Muito foi negligenciado sobre a importância do Pampa para a garantia da sua preservação, tanto que somente a partir do ano de 2004 o Ministério do Meio Ambiente passou a considerá-lo como um bioma, o bioma Pampa.

Bioma Mata Atlântica

Esse bioma é composto por diversas formações florestais como: a. Floresta Ombrófila Densa b. Floresta Ombrófila Mista c. Floresta Ombrófila Aberta d. Floresta Estacional Decidual e. Floresta Semidecidual Manguezais Restingas h. Campos de altitude i. Campos rupestres associados j. Brejos interioranos no Nordeste O bioma Mata Atlântica e seus ecossistemas envolvidos se estendem do Rio Grande do Norte ao Rio Grande do Sul. Hoje, restam apenas 7% de toda sua cobertura srcinal. No entanto, apresenta o maior número de plantas terrestres dentre os biomas brasileiros; e cerca de 50% das plantas terrestres registradas na Mata Atlântica são endêmicas. (FORZZA et al, 2010 apud Brasil, 2011). O clima desse bioma é bastante diverso e os índices pluviométricos variam de acordo com a região. As temperaturas também sofrem bastante variação dependendo da região, no inverno as temperaturas mínimas podem cair a menos de 10 ºC, e no verão as máximas podem variar de 35 a 40 ºC. Na composição florística desse bioma, encontramos uma infinidade de espécies, dentre elas temos árvores como guapuruvu ou guarapuvu (Schizolobium parahyba), cedro (Cedrela fissilis), palmeira-juçara (Euterpe edulis), jabuticaba (Plinia peruviana ) e o pau-brasil, que quase foi extinta das nossas matas. f. g.

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Alguns mamíferos encontrados nesse bioma são: anta (apirus terrestris), jaguatirica (Leopardus pardalis), gambá (Didelphis marsupialis), mico-leãodourado (Leontopithecus rosalia) e o bugio (Alouatta fusca). Esse bioma também se destaca pela g rande diversidade de aves, dentre as espécies mais comuns podemos citar: coruja-buraqueira (Athene cunicularia ), canário-da-terra (Sicalis flaveola) e o bem-te-vi (Pitangus sulphuratus). O bioma Mata Atlântica tem sofrido degradação desde o início da colonização do país. Dessa forma, a ocupação humana e as práticas de exploração de recursos florestais madeiráveis e, posteriormente, as práticas da agricultura para introdução de monoculturas de café e cana de açúcar foram responsáveis por grandes impactos a esse bioma (BRASIL, 2011, p. 83). Mais recentemente, é possível perceber que as práticas que causaram degradação desse bioma no passado continuam sendo consideradas as principais ameaças. Basta uma reflexão mais detalhada para perceber que a ocupação humana, através da especulação imobiliária e as áreas destinadas à agropecuária, sobretudo a agricultura convencional, cuja produção é baseada em monoculturas de grãos e de espécies de Eucalyptus e Pinus, tem mudado a passos largos a paisagem desse bioma.

Mata dos Cocais

A Mata dos Cocais é abastecida pelas águas dos rios Tocantins e Araguaia e dos acúmulos de água concentrada, chamados de aquíferos do TocantinsAraguaia. É uma área de transição, apresentando características da Floresta Amazônica, da Caatinga e do Cerrado. No extrato mais baixo da mata de cocais, podemos encontrar uma grande variedade de arbustos e plantas de menor porte. Localização

Ocupa menos de 3% da área total do Brasil, ocupando uma faixa que se estende pelos Estados do Maranhão, Piauí e Tocantins

Clima

Varia de acordo com a região, sendo super úmido a oeste e semiárido a leste. O índice pluviométrico médio está entre 1.500 a 2.200 mm/ano, com temperaturas médias anuais de 26 oC. Possui formação vegetal típica da área de transição entre a região norte e nordeste brasileira. No extrato mais baixo da mata de cocais, encontra-se uma grande variedade de arbustos e plantas de menor porte. A fauna é bastante diversificada, destacando-se a ariranha (Pteronura brasiliensis), a arara-vermelha (Ara chloropterus) e várias espécies de macacos e aves, como a ema (Rhea americana).

Características

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A árvore-símbolo da mata de cocais é o babaçu (Orbignia martiana), mas também são encontrados, em menor quantidade, a carnaúba ( Copernicia cerifera) (produtora de um tipo de cera) a oiticica ( Licania rigida) e o buriti (Mauritia vinífera Mart.). O babaçu é uma palmeira que pode atingir até 20 metros de altura e produzir até 2.000 frutos por ano; de suas sementes são extraídos óleos usados na indústria alimentícia e cosmética, e constitui a principal fonte de renda das famílias locais. No Estado do Maranhão, onde se localiza a maior parte desse bioma, estima-se que mais de 300 mil famílias vivam do extrativismo d o babaçu. Essa formação vegetal sofre grande risco de ser extinto. Na região onde ele ocorre, a implantação de grandes lavouras está em ritmo acelerado, e em nome desse “progresso”, as florestas nativas estão sendo derrubadas para virarem carvão ou apenas cinzas, para dar espaço ao agronegócio. Desde o período da ditadura militar, quando foram instaladas na região indústrias químicas, metalurgia, siderurgia, madeira e mineração houve um grande processo degradativo na região, o que resultou em problemas principalmente para a fauna local. Por ser uma região muito visada devido à grande presença de diversos minerais importantes, tais como níquel, ouro, alumínio, xisto, bauxita e diamante, a implantação de grandes mineradoras tem colocado em risco o equilíbrio desse frágil bioma. Todas essas ameaças colocam em risco a economia de muitas famílias que vivem da coleta do babaçu, principalmente no Estado do Maranhão que tem visto seus coqueirais darem espaço a grandes pastagens para a produção de gado de corte, que irá abastecer os mercados consumidores das regiões com maior poder aquisitivo do país, aumentando o êxodo de muitas famílias tradicionais. Mata de Araucária

A maioria das bibliografias que abordam o tema biomas considera essa formação vegetal como parte integrante do bioma Mata Atlântica. Entretanto, devido as suas peculiaridades e à importância dos variados ecossistemas que o integram, trabalharemos um tópico especial para essa formação vegetal.

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Localização

Clima Características

Abrange os Estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná, sendo este último o Estado que concentra a maior área com essa formação vegetal. Apresenta, ainda, alguns encraves em São Paulo e Minas Gerais, na Serra da Mantiqueira. Considerado temperado, onde os verões são razoavelmente quentes e os invernos muito frios, com incidência frequente de geadas. A delimitação dessa formação vegetal é definida exclusivamente pela

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angustifolia), presença da araucária ouem Pinheiro-do-Paraná (Araucaria que tem sua ocorrência, altitudes que vão de 500 a 1.200m. O sub-bosque dessa floresta é bastante rico em espécies florestais, onde podemos encontrar, por exemplo, a erva-mate (Ilex paraguarienses).

A mata de Araucária é também conhecida como Floresta Ombrófila Mista, onde o termo ombrófila significa alta pluviosidade, e o termo mista está relacionada à mistura de floras. A erva-mate é uma árvore de importante valor econômico, sendo que suas folhas são, tradicionalmente, preparadas e consumidas como chá quente “chimarrão” (na região Sul), e como chá frio “tererê” nas regiões Centro-Oeste e parte da região Norte. Essa árvore tem sido bastante empregada na composição de sistemas agroorestais dentro do bioma Mata Atlântica. As folhas da erva-mate, produzidas em sistemas agroorestais, têm sido utilizadas, principalmente, na produção de cosméticos e extração do malte.

Muitas espécies de animais possuem grande importância na manutenção dessa formação vegetal, atuando como dispersores de sementes, dentre eles podemos citar mamíferos como cotia (Dasyprocta aguti), paca (Agouti paca) e macaco-prego (Cebus apella); e algumas espécies de aves, tais como gralha-azul (Cyanocorax caeruleus), gralha-picaça (Cyanocorax chrysops) e o grimpeirinho (Leptasthenura striolata), que após se alimentarem de uma parte dos pinhões (fruto da araucária), na tentativa de carregá-los, deixam algumas sementes cair longe da planta-mãe, permitindo, assim, o desenvolvimento de novas árvores. A partir do nal do século XIX, inicia-se a construção de ferrovias e estradas ligando o interior do Paraná com o litoral. Baseado nessa informação, reita: O que aconteceu com essa formação vegetal nessa época?

Deu-se início à extração desenfreada da araucária no Estado do Paraná, iniciando, assim, o processo de ameaça a essa formação vegetal. Imensas áreas nativas cobertas por pinheiros foram colocadas abaixo. Madeiras nobres como



a canela sassafrás (Ocotea odorífera), a canela-preta (Ocotea catharinensis) e a imbuia (Ocotea porosa), também foram praticamente dizimadas dos três estados brasileiros que possuem esta formação vegetal (PR, SC e RS), restando pouco mais de 2% da sua cobertura natural, que já chegou a ocupar cerca de 2,6% do território nacional. Rapidamente, esses imensos descampados foram sendo utilizados para a implantação de monoculturas, como o reflorestamento com pinus, e a produção do milho e da soja transgênica7, que hoje ocupam boa parte das terras agricultáveis que fazem parte desse bioma. Com a supressão dessas matas, muitas espécies de animais e aves chegaram à beira da extinção ou encontram-se ameaçadas, como é o caso da onça-pintada, da anta e da gralha-azul. Além do histórico dos desmatamentos, outra ameaça que deixa em alerta a preservação dessa formação vegetal são as construções de usinas hidrelétricas com o barramento de importantes rios, como é o caso das barragens construídas na bacia hidrográfica do Rio Pelotas, na divisa entre Santa Catarina e Rio Grande do Sul, e nos barramentos do Rio Iguaçu, nas divisas dos Estados de Santa Catarina com o Paraná, estes empreendimentos têm causado grandes destruições tanto da fauna como da flora local. (BRASIL, 2004, p. 236)

1.5 Teoria de Gaia O cientista, físico, inventor e engenheiro James Lovelock é o idealizador da teoria de Gaia (nome grego da deusa Terra), que apresenta a hipótese de que a Terra possui um mecanismo de autorregulação controlado pelos organismos e o ambiente físico. A ideia da Terra como um sistema em evolução e, de certa forma, dotado de vida, surgiu por volta de 1970. Atualmente se sabe que, de fato, a Terra se regula, mas devido ao tempo decorrido para coletar os dados que levaram a essa evidência, descobriu-se tarde demais que essa regulação estava falhando e o sistema da Terra rapidamente se aproximava do estado crítico, em que toda a sua vida corre perigo.

Suspeita-se que esse estado crítico está relacionado à existência de um limite, fixado pela temperatura ou pelo nível de dióxido de carbono no ar. Uma vez ultrapassado, nada que as nações do mundo façam alterará o resultado, e a Terra mudará irreversivelmente para um novo estado quente. (LOVELOCK, 2006, p.19)

7 Soja transgênica: A partir de manipulação genética realizada em laboratório, apresenta, em sua conformação genética, genes de outra espécie, no caso, gene de uma bactéria de solo resistente a um herbicida. 33



No sentido de exemplificar o que vem a ser Gaia, James Lovelock (2006), lança mão de uma metáfora, onde compara a Terra a um grande animal, mais especificamente, um camelo. Para que o camelo consi ga sobreviver no deserto, onde a temperat ura durante o dia é extremamente elevada, seu organismo regula sua temperatura próxima dos 40 °C , para que n ão seja n ecessário g astar água através do suo r. Por outro lado, durante a noite, quando a temperatura cai drasticamente, ele muda a regulação da temperatura do corpo para aproximadamente 34 °C, impedindo a perda de calor.

A partir dessa analogia, Lovelock (2006) explica que Gaia apresenta diversos estados estáveis, acomodando-se ao ambiente interno e externo que se apresenta em constante mudança. Na maior parte do tempo, o estado permanece estável, mas diante de uma situação limite, a Terra, da mesma forma que o camelo, passa para um novo estado, que lhe permita manter-se em equilíbrio e está prestes a fazer isso agora, passando para um período de intenso calor (LOVELOCK, 2006). A partiremde1960, um trabalho prestado à NASA, cujo objetivo era detectar se existia vida em Marte, Lovelock observou, comparando a composição química da atmosfera dos planetas Terra, Marte e Vênus, que em Marte, assim como em Vênus, as quantidades de dióxido de carbono chegavam a cerca de 98% da composição química atmosférica e que estavam em equilíbrio. Ao contrário da atmosfera da Terra,

. y b m o C o n u r B /s n o m m o c ia d e im ik W

James Lovelock

teores de dióxido que se mostrava ricadisso, em oxigênio, nitrogênio e comdebaixos de carbono . Além a partir das informações que compostos como o metano e o óxido nitroso eram produtos biológicos, e nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono sofriam fortes mudanças em abundância de organismos, Lovelock afirmou que era bastante possível que não existisse vida em Marte, pelo menos da forma como a reconhecemos na Terra. A partir disso, o autor elabora a “hipótese de que os organismos vivos regulam o clima e a química da atmosfera em seu próprio interesse”. No final 34 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


da década de 1960, Lovelock, juntamente com a bióloga Lynn Margulis, afirmam que a “hipótese de Gaia vê a biosfera como um sistema de controle ativo e adaptativo, capaz de manter a Terra em homeostase8” (LOVELOCK, p.33, 2006). Para Lovelock (2006, p. 34), “a constância do clima e da composição química do ar constituem bons indícios de um planeta autorregulador”. Com o objetivo de respaldar essa informação, o autor retrata a influência das algas na produção de nuvens e, consequentemente, no volume de chuvas, irradiação solar e aquecimento que chega até a superfície da Terra. As algas produzem uma substância chamada dimetilsulfeto (DMS) que, ao reagir com o oxigênio atmosférico, formam ácido sulfúrico que, por suas características higroscópicas9, promovem a formação da maior parte das nuvens. Dessa forma, a dinâmica da população das algas está relacionada a um dos mecanismos de regulação do clima da Terra. Assim, a teoria de Gaia considera que o sistema terrestre, considerando a união dos organismos e o ambiente a autorregulação. No entanto, essa ideia nunca foi bem físico, aceita desenvolve no meio científico. A partir das discussões realizadas em torno do aquecimento global, realizou-se uma conferência em Amsterdam, no ano de 2001, onde se elaborou uma declaração, assinada por mais de 1.000 delegados, que afirmava que “o sistema Terra se comporta como um sistema único e autorregulador, composto de componentes físicos, químicos, biológicos e humanos” (LOVELOCK, 2006, p. 35). Essa afirmação marcou a substituição de um pensamento convencional entre os biólogos, unânime na época, que sustentava que os organismos se adaptam ao seu meio, mas não o modificam; e entre os cientistas da Terra que sustentavam que as forças geológicas sozinhas poderiam explicar a evolução da atmosfera, crosta e oceanos. Cabe destacar, como bem lembra Lovelock (2006), que Eugene Odum, já em 1960, apresentou a ideia de ecossistema como algo semelhante à Gaia, a qual foi rejeitada por muitos biólogos. 8 Homeostase: Tendência de um sistema de resistir à mudança e se manter em estado de equilíbrio estável (ODUM, 2007, p. 524). 9 Higroscópicas: Tendência para absorver a umidade do ar.

35



1.6 Funcionamento de Gaia “Examine qualquer ecossistema natural de longo prazo em um dos poucos lugares ainda intocados da Terra. Você descobrirá que ele é dinamicamente estável, tal como seu próprio corpo” (LOVELOCK, 2006, p. 37). A teoria de Gaia considera que a evolução dos organismos acontece juntamente com a evolução das rochas, ar e oceano. O que antes era visto de maneira separada, onde a evolução dos organismos não interferia no meio físico e químico, passa a ser considerada como uma entidade única, em que a vida e seu ambiente físico evoluem juntos. Para Lovelock, a teoria de Darwin10 está certa quando diz que as espécies que deixam mais descendentes com vida são favorecidas pela seleção, mas o que precisa ser considerado é que o crescimento efetivo ocorre em um ambiente limitado, onde a resposta do meio permite o surgimento de uma autorregulação natural. De forma a exemplicar essa armação, pensemos no crescimento exponencial ilimitado de uma espécie, tal como uma bactéria, que se dividi e repete a divisão a cada vinte minutos, não havendo limitações ao crescimento e ao suprimento de alimento, em pouco mais de dois dias a prole total pesará tanto quanto a Terra.

Antes da teoria de Gaia, a predação e os limites ao suprimento de nutrientes constituíam as únicas limitações locais que os biólogos consideravam. Agora sabemos que propriedades globais como a composição atmosférica, oceânica e o clima impõem as limitações que trazem estabilidade (LOVELOCK, 2006). O autor menciona que essas limitações dependem da tolerância dos organismos, uma vez que todas as formas de vida possuem uma temperatura mínima, média e máxima ótima para o seu desenvolvimento, dependem ainda de fatores como acidez, salinidade, quantidade de oxigênio no ar e água. O corpo humano, por exemplo, consegue suportar uma temperatura interna de 34 ou 41 °C durante períodos curtos, mas para o bem da nossa saúde o ideal é não estar abaixo dos 36 °C ou acima dos 39 °C.

Como destacado anteriormente, a teoria de Gaia não se restringe apenas à regulação da temperatura, mas também à manutenção de uma composição 10 Teoria de Darwin: teoria da evolução pela seleção natural, a qual preconiza que as populações são capazes de responder a mudanças no ambiente (RICKLEFS, 2010). 36 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


química estável. Prova disso são as relações encontradas entre as algas

oceânicas, a produção de gás enxofre, a formação de nuvens e sua consequente influência no clima. Considerando essa relação, observemos, a partir da figura Previsão do Clima, a simulação organizada por Lovelock (2006) para explicar como se comporta o crescimento das algas oceânicas e árvores florestais frente ao aumento gradual de dióxido de carbono.

40

.) 6 0 0 2 , K C O L E V O L (

Temperatura

22,5

5

Plantas, Algas e CO 2

1.000

CO2

500ppm

2

O C e d m p p

Plantas

100 Algas

10

CO2: entrada aumentando de 1,0 para 3,0 em 20 mil anos Previsão do Clima (segundo modelo proposto por Lovelock e Kump, em 1994)

A quantidade de dióxido de carbono acrescida representa menos do que estamos acrescentando atualmente à atmosfera, através, por exemplo, do desmatamento e da queima de combustíveis fósseis. A temperatura ideal da superfície da água para o crescimento das algas deve estar em torno de 10 ºC, pois acima disso passa a ocorrer uma diminuição da quantidade de nutrientes disponíveis, reduzindo a população de algas presente no meio. Com relação às árvores, o crescimento é influenciado pela taxa de evaporação, sendo que a temperatura ideal deve ficar em torno de 20 ºC. O modelo computadorizado da Terra mostra que o aumento do dióxido de carbono proporciona uma elevação na temperatura e consequentemente uma queda na população de algas. 37



Quando o acréscimo de dióxido de carbono chega a 500ppm, observa-se um salto súbito da temperatura média de cerca de 16 ºC para 24 ºC, refletindo numa queda abrupta na população de algas e consequente extinção. Segundo Lovelock (2006), alguns pesquisadores que acompanham a composição química oceânica e atmosférica já relatam um aumento na quantidade de dióxido de carbono e um declínio das algas nos oceanos Pacífico e Atlântico. Modelos como o ilustrado anteriormente, chamam a atenção para o fato de que quase todos os sistemas que afetam o clima estão contribuindo para o aquecimento da Terra. Nessa perspectiva, a teoria de Gaia defende que organismos e o mundo físico das rochas, ar e oceano evoluem juntos, como uma entidade única.

Síntese

Após a leitura desse capítulo, observamos que o estudo das relações entre os organismos e destes com o meio em que vivem é elemento fundamental para o desenvolvimento de práticas agrícolas menos impactantes aos recursos naturais. Percebemos ainda que nossa relação com os demais organismos e com o meio em que vivemos deve ser repensada, numa perspectiva de compreendermos que fazemos parte de uma grande teia, onde nossas ações influenciarão, necessariamente, a dinâmica do ambiente do qual fazemos parte. Para isso é importante conhecermos o ambiente natural que habitamos, por isso destacou-se o nível hierárquico bioma, numa tentativa de refletirmos sobre os recursos naturais existentes nas diferentes regiões do nosso país, e as possibilidades de realizarmos atividades que potencializem as características locais. Refletimos, ainda, sobre as principais ameaças que os diferentes biomas têm sofrido, das quais podemos destacar a ação do homem, sobretudo através do desmatamento para produção de carvão vegetal e/ou implantação de atividades agropecuárias de base convencional e construção de hidrelétricas. Além da destruição dos biomas, vimos que, de acordo com a teoria de Gaia, as práticas humanas relacionadas, sobretudo, ao desmatamento e a queima de combustíveis fósseis, têm contribuído para elevação das concentrações de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera e, consequentemente, aumento da temperatura da Terra.



Complemente seu estudo

Filmes O mundo, segundo a Monsanto, é um documentário

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elaborado Marie-Monique Robin, ajornalista francesa que, de maneirapor clara e objetiva, mostra estratégia que uma das maiores empresas de sementes, utiliza para disseminar uma agricultura que vem contribuindo para a degradação dos recursos naturais e para perda da autonomia de muitos agricultores. (ROBIN, Marie-Monique. O Mundo Segundo a Monsanto. [Vídeo-Documentário]. Paris, 2008. 109 min.)

Ecossistemas e Agroecossistemas

Ecossistemas e

2

Agroecossistemas Gervásio Paulus

Para traduzir os princípios da agroecologia em processos de agricultura sustentável, é fundamental compreender o que são, como funcionam ecossistemas e agroecossistemas, e quais são as suas relações com a diversidade e estabilidade. Também é importante entender os conceitos de cadeias, níveis tróficos e teias alimentares, assim como o papel do fluxo de energia e da ciclagem de nutrientes. Esses são os assuntos que estudaremos a partir de agora. 2.1 Conceito de ecossistema Atualmente, tendo em vista a preocupação com a preservação do planeta, tem-se ouvido falar muito em vários conceitos que até recentemente se restringiam somente aos profissionais da área. É possível imaginar há quanto tempo surgiu o conceito de ecossistema?

Embora a ideia de unidade entre os organismos e o ambiente, assim como aecossistema unidade entre os seres humanos e a natureza sejaG.bastante o termo 1 foi proposto pela primeira vez por A. Tansleyantiga, , em 1935. Na mesma época, seu colega americano S. A. Forbes, em um estudo sobre o ambiente de um lago, chamou-o de microcosmo. Em 1887, o cientista alemão Karl Mobius cunhou o termo “biocenose”, referindo-se a uma comunidade de organismos num recife de ostras. Esse conceito foi enfatizado depois pelo pesquisador russo V. V. Dokuchaev2 e seus seguidores (ODUM, 1983, p. 9). 1 Arthur George Tansley (1871-1955) foi um botânico inglês, pioneiro nos estudos de ecologia. 2 Vasily Dokuchaev (1846-1903), geógrafo russo, tornou-se conhecido por seus estudos de solos em seu ambiente natural.

Capítulo 2 – Ecossistemas e Agroecossistemas

A ideia de que os diferentes ambientes naturais funcionam como um sistema passou a ser corrente, sobretudo, nos estudos no campo da biologia. Mas, foi a partir do desenvolvimento da Teoria Geral de Sistemas (TGS), proposta por Bertalanffy e outros, a partir da metade do século XX, que a ecologia dos ecossistemas consolidou-se como um campo de estudos . (ODUM, 1983, p. 9). A TGS surgiu como uma crítica à visão reducionista da ciência, que propõe o estudo de um sistema ou organismo a partir de suas partes constituintes. Para a TGS, um organismo ou sistema é maior que a soma de suas partes, isto é, possui propriedades que não se encontram em suas partes isoladas, por isso é necessário partir do estudo das características ou princípios gerais desse organismo ou sistema. Também é fundamental entender as interações e as interdependências entre as partes ou entre diferentes subsistemas (considerando que cada subsistema é parte de um sistema maior). Essa visão é muito importante quando estudamos como funcionam os organismos vivos e as relações ecológicas. Por isso, recentemente, ateoria de sistemas tem sido bastante usada para compreender as causas e buscar soluções para as causas dos problemas ambientais. Antes de conceituarmos ecossistema, convém considerar o conceito de sistema palavra sistema usada para fazer referência a muitasetc. coisas, como sistema .deA trânsito, sistemaérespiratório, sistema de informática Existem muitas maneiras de denir um sistema, mas para os propósitos desse capítulo assumimos que sistema é um arranjo de partes, um conjunto ou coleção de coisas, unidas ou relacionadas de tal maneira que formam e atuam como um todo.

Tendo claro o que é sistema, conceitua-se que ecossistema é um conjunto de organismos (comunidade biótica) e elementos não vivos (componentes abióticos) que funcionam em conjunto e interagem no ambiente, trocando matéria e energia e formando uma unidade ecológica na natureza. ecossistemas constituem a unidade funcional básica da ecologia e podem ser Os abordados a partir de diferentes escalas. Assim, um lago de água doce, um rio, um oceano ou uma floresta podem ser entendidos e estudados enquanto ecossistemas. O desenvolvimento dos ecossistemas insere-se em uma dinâmica evolutiva no sentido da sucessão ecológica, na qual os indivíduos e os sistemas estão em permanente interação e coevolução, com níveis hierárquicos crescentes de diversidade e de complexidade.



Comunidade Biosfera

r. to u a lo e p o d a r o b la E

População Bioma Órgão-Organismo Ecossistema

Célula Sistema

Níveis de Organização dos sistemas

Na natureza, os ecossistemas evoluem no sentido de aumentar a biodiversidade, isto é, a quantidade de espécies, animais e vegetais, não apenas sobre o solo, mas também dentro do solo, fazendo com que o sistema se torne mais complexo, o que aumenta também o número de relações, de interações ecológicas entre organismos e espécies. Esse aumento de complexidade tende a aumentar a confiabilidade e a regularidade do sistema3. Para exemplificar, podemos citar o efeito de um evento climático adverso (como uma estiagem) sobre um sistema mais simplificado (monocultivo) comparativamente a um sistema mais complexo (como o agroflorestal, por exemplo). No caso da monocultura, mais homogênea, o impacto da estiagem será muito mais intenso. O mesmo se verifica em relação ao grau de severidade quando da incidência de determinadas espécies que se comportam como pragas (insetos, por exemplo) ou vetores de doenças (vírus, fungos ou bactérias). É oportuno lembrar que, em condições de ambiente natural, como ocorre nos ecossistemas naturais, o controle biológico, por exemplo, ocorre o tempo todo. Tipos de ecossistemas

De modo geral, os ecossistemas podem ser classificados em: a. Aquáticos – abrangem os ambientes formados por lagos, rios, mares e oceanos. 3 Para maiores detalhes a respeito, ver D’AGOSTINI, Luiz Renato. SOUZA, Fred Newton da Silva e ALVES, Juliana Mariano. Sistemas Agroflorestais: menos em quantidade e mais em regularidade. Palmas: Unitins, 2007, p. 88.

44



b.

Terrestres – compreendem as formações que se desenvolvem em

diferentes ambientes de terra firme, que vão desde as primeiras formas de vida quando da formação do solo (sobretudo algas e liquens) até as florestas densas e suas comunidades de vida nelas existentes. Entre esses dois tipos existe uma variedade de graus de ecossistemas constituídos por ambientes parcialmente terrestres e aquáticos, como é o caso das zonas costeiras, de mangues costeiros, dos pântanos e dos charcos ou banhados. Para Sutton e Harmon (1979, p. 238), os ecossistemas possuem certas estruturas e funções características, entre elas destacam-se as: a. Comunidades bióticas – constituídas por todas as populações animais e vegetais que ocorrem e interagem em uma área determinada. Em geral, as análises das comunidades representam uma descrição detalhada (ou uma classificação) dos organismos existentes em um dado momento. b.

Estratificação – é a distribuição camadas deEssa diferentes organismos que aparecem dentro de umemecossistema. estratificação

pode ser em termos espaciais entre os organismos (separação em níveis ou estratos verticais ou horizontais, como ocorre em diferentes estratos de plantas em uma floresta, por exemplo), ou ainda em termos de sucessão no tempo. c. Sucessão ecológica – é o processo dinâmico mediante o qual os ecossistemas modificam sua composição para desenvolver uma maior estabilidade, ao longo do tempo. No caso da sucessão vegetal, por exemplo, onde há condições para tanto, primeiro surgem as algas e liquens no processo de decomposição da rocha srcinária do solo, seguidas de espécies rasteiras de cobertura e, na sequência, aparecem espécies semiarbustivas ou arbustivas, as quais cedem lugar a outras de porte arbóreo. Um dos ecossistemas mais ameaçados atualmente, provocado pela expansão do modelo de agricultura convencional, é o formado pelas áreas de conhecidas como banhado. Esses ecossistemas cumprem uma função vital como repositórios e locais de drenagem das águas, mas também contribuem decisivamente para a manutenção da biodiversidade, uma vez que ali habitam espécies que só sobreviveram ao longo da evolução, pelas condições favoráveis 45 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


de umidade em períodos de estiagem prolongada, ou ainda pela ausência ou redução do impacto do fogo em condições de umidade elevada do solo. Fósseis são restos de plantas ou animais preservados em rochas. Existe uma espécie típica do ecossistema banhado que é considerado um “fóssil vivo”, pois é um dos representantes dos grupos vegetais mais antigos, com 350 milhões de anos (ROSÁRIO, 2003), conhecida como Cavalinha ou rabo-de-cavalo (Equisetumgiganteum, L.). Essa espécie é um subarbusto ereto com caule áspero, com até 13% de sílica em seus tecidos (conhecida como lixa vegetal), é nativa de áreas pantanosas que pode ser encontrada em quase todas as regiões do Brasil (LORENZI; MATOS, 2002, p. 33). Odum (1983, p. 383) lembra dois paradigmas presentes na teoria básica de ecossistemas, a saber: 1. uma abordagem holística para tratar de sistemas complexos; 2. o valor de sobrevivência, quando esta se aproxima dos limites (de recursos ou de outro tipo) da cooperação é maior que o da competição. A análise dos sistemas devepropriedade partir de uma geral paraprodutiva o específico. Assim, assumindo que uma ruralescala ou unidade seja o nosso agroecossistema, partimos do reconhecimento de seus limites e da identificação de seus componentes, fluxos, entradas e saídas, para chegar à análise dos subsistemas de produção, vegetal (horta, pomar, lavoura) e animal (leite, carne, ovos), e de suas inter-relações. 2.2 Cadeias, níveis trócos e teias Estamos estudando sobre ecossistemas e agroecossistemas, porém, quando falamos em cadeia tróca ou alimentar,

o que vem à sua mente?

Consideremos primeiro que os seres vivos que habitam determinado ecossistema relacionam-se entre si para troca de matéria e energia. Exceto as plantas, que se utilizam da energia solar para se desenvolver, todos os demais organismos, para se manterem, se alimentam de outros seres, microorganismos, fungos, vegetais ou animais. A transferência de energia alimentar, desde a fonte primária, passando pelos organismos que consomem e são consumidos, é chamada de cadeia trófica ou alimentar. 46



Níveis trócos

Dependendo da posição nos níveis tróficos, os organismos podem ser classificados em: a. Produtores ou autotróficos (isto é, autoalimentadores) – os vegetais, assim como algumas algas marinhas microscópicas, não dependem de elaborar outras espécies para se alimentar , pois possuem capacidade de suas próprias fontes de alimentos, através do processo fotossintético. Além dos vegetais, algas marinhas

b.

microscópicas e quimiossintetizantes (que utilizam substâncias químicas oxidadas em lugar da luz solar) são autotróficas. Consumidores ou heterotróficos – são as demais espécies, e dependendo de sua posição na cadeia ou teia alimentar, os organismos heterotróficos podem ser classificados em:

Herbívoros, logo, alimentam-se dos produtores. Constituem o segundo nível trófico. Consumidores secundários Alimentam-se geralmente dos consumidores primários, sendo, trófico. portanto, carnívoros. Constituem o terceiro nível Consumidores primários

Consumidores terciários

Carnívoros que se alimentam dos consumidores secundários. Formam o quarto nível trófico.

Eventualmente, pode existir outros níveis tróficos, dependendo do grau hierárquico na cadeia alimentar. É o que se pode verificar no exemplo a seguir: Nível trófico 1:Produtor (planta frutífera)

r. to u a lo e p o d ra o b la E

Nível trófico 2: Consumidor primário (larva da fruta)

Nível trófico 3:Consumidor secundário (pássaro que se alimenta da larva)

Nível trófico 4:Consumidor terciário (cobra que se alimenta do pássaro)

Nível trófico 5: Consumidor quaternário (urubu, que se alimenta da cobra) Níveis trócos



Tudo tem um tempo de duração. Um exemplo prático disso acontece quando não consumimos alimentos no tempo certo. O que normalmente ocorre com esses alimentos?

A importância dos seres decompositores na reciclagem de materiais biodegradáveis Academicamente, considera-se que a biodegradação diz respeito ao processo de decomposição de materiais (sobretudo de srcem orgânica) por ação de seres vivos. A biodegradação é um processo natural que ocorre principalmente ao nível dos solos e com grande importância nos ciclos biogeoquímicos, sobretudo do carbono e azoto. Caracteriza-se pela ação de seres vivos, nomeadamente os pertencentes à microfauna do solo (anelídeos, fungos, bactérias, insetos, protistas etc.), denominados decompositores, que atuam decompondo a matéria orgânica complexa, resultante cadáveresminerais ou de fragmentos vivos (por exemplo: folhas de árvores), emdeelementos suscetíveisde deseres serem reutilizados pelos produtores (plantas) ou reintroduzidos nos ciclos biogeoquímicos (por exemplo, libertando para a atmosfera o carbono contido nos tecidos orgânicos, sob a forma de CO2). .b m o c. t o p sg lo b .f l7 ev a d ra g a io b

Biodegradação

Fonte: Disponível em: . Acesso em: 2 jun. 2012.

48



Tendo em vista a ação da biodegradação, entende-se que decompositores são formados geralmente por microorganismos (bactérias e fungos) que cumprem o papel inverso dos produtores, transformando as substâncias orgânicas (alimentam-se de material orgânico em decomposição) em inorgânicas, sendo considerados saprofíticos. Diferentemente dos produtores e consumidores, os organismos decompositores não formam propriamente um nível trófico, mas cumprem um papel fundamental como recicladores, de todos os componentes anteriores, garantindo assim a ciclagem de nutrientes, os ciclos biogeoquímicos e os fluxos de energia. Uma cadeia alimentar inicia sempre com um produtor, passando por diferentes níveis de consumidores, e termina com o grupo dos decompositores.

À medida que os níveis tróficos avançam para o topo da cadeia, aumenta o tamanho dos org anismos consumidores em relação aos dos níveis anteriores, e reduz-se o número de indivíduos que consomem, em relação ao número de indivíduos dos níveis precedentes. Uma perturbação em determinado nível (ou elo) afeta todos os demais níveis da cadeia. Por exemplo, a redução ou o aumento brusco da população de determinada espécie reduz ou aumenta o número de predadores que se alimentam do nível tróco anterior, e por sua vez restringe ou amplia a oferta de alimentos para os organismos do nível tróco posterior. Os impactos na cadeia alimentar podem também comprometer a sobrevivência de espécies vegetais, as quais dependem de certos animais (pássaros, mamíferos etc) para a dispersão de suas sementes.

Teias alimentares

de Na natureza, o que acontece é quetipos temos geralmente um , com cadeias alimentares diferentes consumidores paraconjunto as mesmas plantas, e consumidores que, por sua vez, podem se alimentar de várias outras

espécies, assim como servir de alimento para outras, formando uma interação de cadeias alimentares. A esse conjunto de cadeias, cujos componentes se inter-relacionam, chamamos de teia ou rede alimentar.



O estudo das cadeias ou teias tróficas pode ser importante a implantação do manejo de agroecossistemas que incluam, por exemplo, estratégias de controle biológico. 2.3 Conceito de agroecossistema

Quando um ecossistema é modificado pela ação humana para desenvolver formas de agricultura, estamos diante de um processo que inclui múltiplas dimensões, para além de mudanças físicas no sistema. Entra em cena variáveis culturais, econômicas, sociais, ambientais, técnicas, de relação com o mercado e com as políticas públicas, que conformam as dinâmicas internas e externas do agroecossistema. Segundo a definição de Conway (1997), os agroecossistemas são: [...] sistemas ecológicos modificados pelo ser humano para produzir comida, fibra ou outro produto agrícola e podem ser caracterizados por um conjunto de propriedades dinâmicas que não apenas descrevem o seu funcionamento essencial, como também fornecem critérios capazes de gerar empregos na evolução de projetos de desenvolvimento da agricultura, em todos os níveis de intervenção.

Tanto os ecossistemas naturais quanto os agroecossistemas possuem uma estrutura e cumprem uma função, que resulta do arranjo de seus componentes bióticos4 e abióticos5. Além disso, possuem limites (dimensão física, espacial) e, como sistemas abertos6 e dinâmicos7, entradas e saídas. Os limites de um agroecossistema são difíceis de serem definidos, sendo necessário estabelecer critérios de acordo com os propósitos de estudo ou análise (por exemplo: uma microbacia hidrográfica, comunidade ou região biogeográfica com características similares). Do ponto de vista prático, podemos assumir que uma propriedade rural seja um agroecossistema, delimitado por seusdelimites com entradas (insumos), saídas (produtos), e fluxos internos matériafísicos, e energia. 4 Componentes bióticos são os seres vivos animais (inclusive o homem), vegetais, fungos, protozoários e bactérias. 5 Componentes abióticos são aqueles que não têm vida como a água, gases atmosféricos, sais minerais, temperatura, umidade, solo e todos os tipos de radiação. 6 Sistemas abertos são aqueles sujeitos a entrada e saída de matéria e energia, como ocorre em um agroecossistema. 7 Sistemas dinâmicos são sistemas cujos fluxos internos de matéria e energia estão sujeitos a alterações, naturais ou provocadas pela ação humana.

50



As entradas no sistema dizem respeito a todos os insumos que entram no processo produtivo da propriedade (sementes, adubos, máquinas etc.). As saídas referem-se à troca ou venda de produtos produzidos na propriedade, às perdas por erosão ou outras que possam ocorrer.

No caso dos agroecossistemas, é importante considerar que as diferenças em relação aos ecossistemas não são relativas aos componentes ecológicos, uma vez que senaturais inscrevem em apenas contextos sociais, econômicos, políticos e culturais que condicionam as relações nesses agroecossistemas, seja entre os componentes internos ou destes com os componentes exter nos. A caracterização dos distintos agroecossistemas requer o estudo das suas propriedades, da sua estrutura e funções. Isso signica compreender os sistemas de produção, sua evolução histórica e dinâmica produtiva.

Conway (1987) sugere a existência de quatro propriedades dos agroecossistemas: produtividade, estabilidade, sustentabilidade e equidade. a. Produtividade: pode ser avaliada pela produção (de biomassa, grãos,

b.

c.

carnes, leite obtida um determinado de tempo, resultante doetc.) ingresso de por recursos e insumos ouperíodo da interação entre os fatores abióticos (radiação solar, água e nutrientes) e bióticos disponíveis no agroecossistema. Estabilidade: pode ser definida como a regularidade da produtividade diante de pequenas perturbações e flutuações que surgem ao longo do tempo no ambiente do agroecossistema. Sustentabilidade: refere-se à capacidade de manutenção da produtividade através do tempo frente a perturbações, como os efeitos de estiagens ou inundações. Após um período de estresse, a produtividade pode permanecer inalterada, ou cair, e depois retornar

ao anterior, ou ainda em um patamar mais baixo. Nonível limite, o sistema pode estabilizar-se entrar em colapso. d. Equidade: refere-se ao grau de igualdade na distribuição da produção do sistema agrícola entre a população, seja em escala local, regional, de Estado ou país. Fernández (1995) propôs uma quinta propriedade, a autonomia , que expressa o nível de controle interno sobre o funcionamento dos agroecossistemas. 51 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


A autonomia é avaliada pela capacidade interna do agroecossistema para administrar os fluxos necessários aos processos produtivos e pelo grau de dependência de insumos e recursos externos ao agroecossistema para produzir. 2.4 Funcionamento dos ecossistemas naturais e dos agroecossistemas

O manejo dos agroecossistemas significa, quase sempre, uma simplificação dos ecossistemas srcinais. A diversidade de plantas e animais sobre a superfície e também da biota8 do solo é fortemente reduzida com práticas agrícolas convencionais, como a monocultura e uso intensivo de agrotóxicos. É importante considerar que a vida que existe sobre o solo, seja animal ou vegetal, depende da vida que existe no solo. Um deserto nada mais é que um solo que perdeu a capacidade de manter a vida. Se, por um lado, os ecossistemas naturais tendem a se tornar cada vez mais biodiversos e complexos, os agroecossistemas tendem à simplificação. Isso porquefrutas, para atender de produção, seja emmais forma de leite, carne, grãos, fibras etc.aoshápropósitos uma tendência de uniformizar épocas de plantio, de colheita, de técnicas de cultivo e, principalmente, de reduzir o número de espécies cultivadas, diminuindo, drasticamente em alguns casos, como nos monocultivos, a biodiversidade e, por consequência, as interações ecológicas. De maneira geral, os ecossistemas naturais diferem dos agroecossistemas em vários parâmetros, como pode ser visto no quadro. . a c se n Fo a d o ld a n ye R

sé o J/ s n o m m o C d ia e m i ik W

Exemplo de monocultivo em Avaré-SP.

8 Biota é o conjunto de seres vivos, flora e fauna que habitam ou habitavam um determinado ambiente geológico, como biota marinha e biota terrestre, por exemplo.

52



Parâmetro

Ecossistemas naturais

Agroecossistemas

Produtividade líquida

Média

Alta

Interações tróficas

Complexas

Simples,lineares

Diversidade de espécies

Alta

Baixa

Diversidade genética Ciclos de nutrientes

Alta Fechados

Baixa Abertos

Estabilidade (resiliência)

Alta

Baixa

Controle humano

Independente

Dependente

Permanência temporal

Longa

Curta

Heterogeneidade d o habitat

Complexa

Simples

Matéria orgânica exportada/ano

Nenhuma

Variável

Insumos externos aplicados

Nenhum

Variável

Biomassa produzida

Alta

Média

. o d ta p a d A .) 6 .7 p , 1 0 0 2 , N A SM S IE L G (

Diferenças estruturais e funcionais entre ecossistemas e agroecossistemas

Podemos também refletir sobre o significado de agricultura de outra perspectiva, indagando, por exemplo, se a atividade agrícola significa necessariamente o “empobrecimento” dos ecossistemas, com a redução da biodiversidade e das interações entre organismos. Em outras palavras: existiram ou existem formas de agricultura que, em vez de conduzir ao esgotamento dos recursos naturais locais, levam ao seu incremento?

Se pensarmos somente em lavouras extensivas, com predomínio de monoculturas de soja, milho e cana-de-açúcar, por exemplo, facilmente chegaremos a acreditar que a agricultura significa sempre um enfrentamento das adversidades naturais pelo homem, com o propósito de produzir alimentos e fibras. Entretanto, não necessariamente, isso tem que ser assim, pois algumas práticas agrícolas podem também promover a complexificação dos ecossistemas, à medida que aumentam a biodiversidade e as interações ecológicas dela resultantes. 53 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


Condição de sustentabilidade

Indicadores de sustentabilidade

Parâmetros sociais de função do sistema

). 2 0 6 . p , 1 0 0 2 , N A M SS ILE (G

Parâmetros ecológicos de função do sistema

Estrutura e função do agroecossistema

Componentessociais

Componentesecológicos

Contexto do agroecossistema

Basesdosistemasocial

Basesdosistemaecológico

A interação dos componentes sociais e ecológicos em agroecossistemas sustentáveis

A estrutura dos agroecossistemas tradicionais mais complexa em relação aos mais “modernos” contribui para diminuir as perdas por ação de pragas, através de uma variedade de mecanismos biológicos. 2.5 Diversidade e estabilidade

A diversidade diz respeito à variedade de organismos, animais ou vegetais que se estabelecem e se inter-relacionam em um ambiente. Como afirma Gliessman, (2001, p. 437), ela é “simultaneamente,um produto, uma medida e uma base da complexidade de um sistema – e, portanto, da sua habilidade de manter um funcionamento sustentável”. não se refere apenas à diversidade de espécies numa A biodiversidade mesma área e ao mesmo tempo. Ela pode existir também dentro de uma mesma espécie (diversidade genética in traespecífica), da qual são exemplos as sementes crioulas de milho e feijão que estão sendo resgatadas e preservadas. Podemos avaliar também a bio diversidade em relação a outras dimensões, como a sucessão de espécies no tempo, à estrutura vertical e horizontal das plantas, às funções ecológicas exercidas por essas espécies ou pelas comunidades etc. 54



Observe que a tabela apresenta a descrição de distintas dimensões da biodiversidade, que podem ser integradas no manejo dos agroecossistemas. Dimensão

Descrição

Espécies

Número de diferentes espécies no sistema. Grau de variabilidade de informação genética no sistema (intra ou

Genética Vertical Horizontal Estrutural Funcional Temporal

) 4 4 .4 p , 1 0 0 2 , N A SSM IE L (G

interespecífica). Número de distintas camadas ou níveis horizontais no sistema. Padrão de distribuição espacial de organismos no sistema. Número de locais (nichos, papéis tróficos na organização do sistema). Complexidade de interação (fluxo de energia e materiais entre os componentes do sistema). Grau de heterogeneidade de mudanças cíclicas (diárias, sazonais, etc) no sistema.

Dimensões da diversidade ecológica em um ecossistema

A estabilidade está geralmente associada à ausência ou redução de flutuações cíclicas e seus impactos na estrutura e funcionamento do sistema. Para Gliessman (2001, p. 473), “essa estabilidade deve ser compreendida em dois níveis: como resistência de um sistema à modificação, e como sua resiliência em resposta a ela”. Para esse autor, deve-se ir além de uma compreensão limitada do conceito de estabilidade, entendida como ausência relativa de flutuações nas populações de organismos no sistema, passando uma ideia de estado estável, ou falta de modificações. Gliessman (2001, p. 448) sugere uma definição mais ampla de estabilidade, “que enfoque a robustez do sistema – sua habilidade de sustentar níveis complexos de interação e processos de autorregulação de fluxos de energia e ciclagem de materiais”. Nesse sentido, pode-se, também, falar emfragilidade dinâmica dos (agro)ecossistemas, no sentido de que aparentem ser frágeis, eles podem ser altamente dinâmicos, apresentando, assim, umaelevada resiliência9. 2.6 Biodiversidade e interações ecológicas Qual é a inuência da biodiversidade e das interações ecológicas

para o agroecossistema?

9 Resiliência é um termo emprestado das ciências da física, aplicado à sustentabilidade dos agroecossistemas, para designar a capacidade que tem um sistema de retornar às condições srcinais após sofrer uma perturbação.



Existe uma correlação positiva entre a biodiversidade e o número de interações ecológicas. Quanto maior o número destas, maior a probabilidade de que o agroecossistema caminhe na direção da sustentabilidade. Observe o esquema de relação entre biodiversidade e o número de interações ecológicas possíveis em um sistema. 3 espécies: 3 interações possíveis

r. to u a lo e p o d ra o b la E

6 espécies: 15 interações possíveis

Biodiversidade e interações ecológicas

A ênfase maior tem sido no estudo das interações ecológicas negativas (do tipo planta hospedeira-patógenos), mas hoje sabe-se que a grande maioria das interações ecológicas que ocorrem nos processos ecológicos é do tipo positiva, isto é, baseia-se em relações de cooperação (do tipo simbiose entre bactérias e plantas, por exemplo). Entre os exemplos de interações ecológicas positivas mais conhecidas, podemos citar as bactérias fixadoras de N, do gênero Rhyzobium, com leguminosas, e o estabelecimento de micorrizas no sistema radicular de um grande número de espécies de plantas cultivadas. 2.7 O uxo de energia e a ciclagem de nutrientes

Tanto os ecossistemas como os agroecossistemas são sistemas abertos, significando que permitem o fluxo de matéria e energia com o exterior de seus limites. A fonte primária e principal de energia é o Sol. 56



Através do processo de fotossíntese, em presença de água e gás carbônico, as plantas convertem energia solar em biomassa 10. Dessa forma, a energia flui das plantas ( produtores) para os consumidores e, destes, para os decompositores. Parte dessa energia é utilizada pelas plantas e outros organismos do solo,formando biomassa fúngica, microbiana, vegetal e animal;a outra parte é dissipada no ambiente sob a forma de calor, pela respiração dos organismos e pela decomposição da biomassa.

Os produtos resultantes da decomposição dessa biomassa são reservados no solo e, em parte, no caso dos gases, na própria atmosfera. Os nutrientes servem de alimento para os organismos do solo ou retornam para as plantas, entrando na formação da biomassa vegetal e sendo posteriormente consumidos e, mais uma vez, decompostos, completando assim os ciclos biogeoquímicos11. Todos os ciclos possuem reservatórios abióticos, que podem ser dos seguintes tipos (PINTO-COELHO, 2000, p. 209): a.

Reservatório atmosférico (N) Reservatório rochoso (P) c. Reservatório misto (água) Já o reservatório orgânico pode ser de natureza muito diversa e inclui substâncias orgânicas não vivas, como é o caso do húmus (fração estável da matéria orgânica no solo) e de outros sedimentos orgânicos. Apesar de ser normalmente muito mais restrito que o abiótico, o reservatório orgânico é dinâmico, com uma taxa de renovação altíssima. (PINTO-COELHO, 2000). O fluxo de energia em um ecossistema está diretamente relacionado à sua cadeia trófica. Assim, a energia em um ecossistema flui constantemente de fontes externas para dentro do sistema, sendo a principal fonte a energia solar. b.

Dessa forma, a energia captada pelas plantas ui para dentro do ecossistema e ca armazenada na sua biomassa, passando a alimentar os consumidores ao longo das cadeias trócas.

10 Biomassa: “peso do material vivo geralmente expresso como peso seco por unidade de área ou de volume.” (ODUM, 2007, p. 513). 11 Ciclo biogeoquímico é a forma como ocorre a passagem dos elementos indispensáveis para a vida (N, P, K, S e outros), do ambiente físico para os organismos e, destes, retornam ao ambiente físico, e assim sucessivamente, completando um ciclo.



Esse processo não ocorre sem “perdas” energéticas, uma vez que parte dessa energia é dissipada na forma de calor, resultante da respiração e demais processos fisiológicos dos organismos, para manter suas atividades vitais. Isso vale também para os micro-organismos que realizam a decomposição da biomassa. Assim, a figura a seguir ilustra de que forma a energia flui através dos níveis tróficos. É importante notarmos que o tamanho de cada caixa representa a quantidade de energia que flui através de cada nível trófico. No ecossistema, apenas cerca de 10% da energia de um nível trófico é transferido para o seguinte. A maior parte da energia que entra em um ecossistema é, no final, dissipada como calor (GLIESSMAN, 2001, p. 68). Calor Produtores

Respiração

Calor

Calor

Herbívoros produtividade primária líquida

Carnívoros Decompositores e dejetos

Decompositor, biomassa e calor

Carnívoros superiores Decompositor, biomassa e calor

Decompositor, biomassa e calor

Fluxo de energia no ecossistema

Enquanto em um ecossistema natural a ciclagem de nutrientes se dá basicamente dentro do próprio sistema, nos agroecossistemas existe uma saída elevada de nutrientes, sob forma de sementes, carne, leite, fibras etc. Isso impõe o desafio e a necessidade de utilizar estratégias de manejo e reposição dos nutrientes extraídos do agroecossistema, de forma a reduzir o impacto. Do ponto de vista da sustentabilidade, é importante que essa reposição seja feita com o mínimo de dependência de insumos externos à unidade produtiva. Isso porque quando os insumos são trazidos de fora da propriedade, há um custo energético envolvido com a produção e com o transporte, muitas vezes envolvendo processos industriais desses insumos. Além disso, em alguns casos, como na aquisição de sementes, estas nem sempre são adaptadas às condições locais de clima e solo. Um conjunto de medidas pode ser adotado para reduzir a dependência de fontes externas de energia, incluindo a integração entre a produção animal e vegetal, o uso de plantas de cobertura do solo, a diversicação, a rotação de culturas, a adoção de sistemas agroorestais, entre outras.

58


) 8 6 . p , 1 0 0 2 , N A SSM IE L G (


Segundo Altieri (1998, p. 31), “embora os agroecossistemas tradicionais variem com as circunstâncias geográficas e históricas, muitas características estruturais e funcionais são compartilhadas pelos diferentes sistemas”, tais como a presença de um grande número de espécies, a exploração de uma variedade de microambientes com características distintas, o uso de práticas eficientes de reciclagem de materiais e resíduos, interdependências biológicas complexas, contribuindo para a supressão de pragas, uso de recursos locais baseados na energia humana e animal, uso de variedades locais e espécies silvestres de plantas e animais, e produção para consumo local. As fontes de energia usadas nos agroecossistemas são variáveis, conforme apresentado esquematicamente. Fontes de energia para produção de alimentos

Energia ecológica Energia solar: fonte de energia para a produção de biomassa.

Energia cultural Energia suprida por seres humanos para otimizar a produção de biomassa em agroecossistemas

Energia cultural biológica

Energia cultural industrial

Derivada de fontes humanas, vegetais e animais.

Derivada de fontes não biológicas

Exemplos: trabalho humano ou animal, adubação verde e esterco animal

Exemplos: eletricidade, gasolina, diesel, fertilizantes sintéticos e gás natural

) 6 1 5 . p , 1 0 0 2 , N A M SS E IL (G

Tipos de aportes de energia em processos produtivos

Como visto no esquema acima, a energia cultural biológica e a industrial podem vir tanto de fora de um determinado agroecossistema (insumo humano externo) ou ser provenientes de fontes externas ao sistema (GLIESSMAN, 2001, p. 516). 59 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


As fontes de energia podem ser de srcem natural ou ecológica , que é a fonte primária para a produção de biomassa, ou ser supridas a partir da intervenção humana para a produção biológica ou industrial de insumos (energia cultural). Parte dessa energia encontra-se dentro do próprio agroecossistema, como é o caso da utilização do trabalho humano ou animal, assim como do esterco de animais. A questão central para a sustentabilidade dos agroecossistemas, do ponto de vista energético, é a forma como a energia cultural (que inclui as fontes biológicas e os insumos industriais) é usada para direcionar a conversão da energia biológica em biomassa.

Quanto maior o esforço sobre o ambiente para modificar os processos naturais para produzir alimentos ou outros produtos agrícolas (maior, portanto, a intervenção humana para modificar o ecossistema natural que predomina na região), maior será a quantidade de aporte de energia cultural exigida. É por isso que agroecossistemas muito simplificados e artificializados, como ocorre com os monocultivos, produzem balanços energéticos altamente negativos, se comparados com agroecossistemas tradicionais, mais diversificados.

Síntese Os ecossistemas podem ser definidos como ambientes com características comuns, que resultam da interação de seus componentes, formados por elementos vivos ou bióticos (animais, vegetais, micro-organismos) e abióticos (radiação solar, nutrientes e água), que possuem uma estrutura e cumprem determinada função. Dependendo da escala de estudo, um ecossistema pode ser no nível ou um lago, por exemplo), até um nívelentendido mais amplo (comomicro uma (uma regiãofloresta biogeográfica, um bioma, um oceano). A estrutura e a função dos ecossistemas são determinadas pelas comunidades bióticas presentes, pelos níveis de estratificação, em termos espaciais ou temporais, e pela sucessão ecológica. Os agroecossistemas constituem ecossistemas que resultam da intervenção humana no ambiente com finalidades relacionadas à agricultura. Possuem limites e componentes típicos de um ecossistema. Evidentemente, incluem 60



também as pessoas e as suas escolhas de manejo dos recursos naturais que condicionam as propriedades dos agroecossistemas, como a produtividade, estabilidade, sustentabilidade e autonomia. São também fortemente influenciados por fatores externos ao sistema, tais como questões de mercado, aspectos sociais, culturais e políticos. Sendo sistemas abertos, os (agro)ecossistemas permitem o fluxo de matéria e energia do exterior de seus limites. A fonte primária de energia é o Sol, que constitui o que se pode chamar de “motor energético” de toda a vida no planeta. Os produtos resultantes da decomposição final, através dos micro-organismos, liberam nutrientes no solo ou gases na atmosfera, completando assim os ciclos biogeoquímicos. Nos processos produtivos na agricultura existe uma saída de produtos, em forma de biomassa, como grãos, carne, leite etc., o que impõe a necessidade de reposição dessas fontes de energia, que pode ser feita através do aporte de insumos, de srcem industrial ou biológica. Os insumos de srcem biológica podem ser produzidos ou mantidos dentro do agroecossistema. Os agroecossistemas tradicionais, mais biodiversos e menos intensivos no uso de insumos industriais, são mais eficientes, do ponto de vista energético, comparativamente aos mais “modernos”, baseados no monocultivo, e que demandam um aporte grande de insumos externos ao sistema, como fertilizantes químicos e agrotóxicos. Como princípio geral, pode-se afirmar que quanto mais um agroecossistema se parece com o ecossistema de srcem predominante na mesma região, mais próximo ele estará da sustentabilidade e mais eficiente será do ponto de vista de sua eficiência energética.

Complemente seu estudo Obras literárias iv D

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ALTIERI, M. Agroecologia: bases cientícas para uma agricultura sustentável. Tradução Eli Lino de Jesus/Patrícia Vaz. Guaíba:Agropecuária, 2002. Na obra, o leitor encontrará, entre outros temas, uma discussão sobre como manejar os agroecossistemas, a partir dos princípios da agroecologia.


Interações Organismo-Ambiente-Organismo

Interações Organismo-

3

-Ambiente-Organismo Ana Paula Cavalheiro de Andrade

Sabemos que num agroecossistema, diferentes populações interagem, constituindo a comunidade presente naquele ambiente. Essas interações ocorrem entre as diferentes espécies e podem modificar ou criar novas condições no ambiente onde estão presentes. Porém, nós somos a única espécie que maior impacto causa ao ecossistema e, em se tratando de agroecossistema, nossa intervenção se dá no sentido de garantir uma boa produção. Ocorre que, considerando a perspectiva da agroecologia, nossa intervenção deve se dar no sentido de compreender as relações ecológicas que podem surgir a partir da interação entre as diferentes espécies, e destas com o meio, de maneira que a produção desejada seja alcançada com o menor impacto negativo possível aos recursos naturais. Na área da agronomia, quando ouvimos a expressão relações ecológicas, logo associamos a estratégias de controle biológico, pois é evidente o avanço dessa prática no controle de doenças e insetos-praga, o qual tem seus princípios fundamentados no conhecimento detalhado de determinadas relações ecológicas, como a predação e o parasitismo. São observadas oito interações entre as espécies: neutralismo, competição, predação, parasitismo, amensalismo, comensalismo, protocooperação e mutualismo. A interação ecológica denominada neutralismo ocorre quando espécies diferentes, que parecem ocupar o mesmo habitat1, não causam efeito uma sobre a outra. 1 Habitat: lugar particular no ecossistema ocupado por uma espécie (GLIESSMAN, 2001. p. 98).

Capítulo 3 – Interações Organismo-Ambiente-Organismo

Algumas interações ecológicas desempenham papéis fundamentais no estabelecimento de agroecossistemas sustentáveis, como é o caso do mutualismo.

Por outro lado, determinados organismos modicam o ambiente ao seu redor

e acabam interferindo no desenvolvimento de outros organismos. É o caso, por exemplo, da alelopatia, que pode ser considerada um tipo de amensalismo.

No quadro a seguir é possível observar a classificação das interações de acordo com o efeito resultante entre os organismos envolvidos. Tipos de interações entre duas espécies, como denido por Odum

Interação

Interagindo A B

Não interagindo A B

Neutralismo

0

0

0

0

Competição Mutualismo Protocooperação

– + +

– + +

0 – 0

0 – 0

Comensalismo

+

0

–

0

Amensalismo

–

0

0

0

– –

0 0

Parasitismo + – Predação + – + crescimento do organismo aumentado – crescimento do organismo diminuído 0 crescimento do organismo não afetado

Notas Nenhum organismo afeta o outro AeBafetadosnegativamente Interaçãoobrigatória Nãoobrigatória A comensal obrigatório, B hospedeiro A prejudicado pela presença de B Aparasita,Bhospedeiro Apredador,Bpresa

) 1 0 3 . p , 1 0 0 2 , N A M S S IE L G (

Interações ecológicas

Ao observarmos o quadro “Interações ecológicas” percebe-se que a literatura em geral classifica as interações como negativas e positivas. Entretanto, é importante termos em mente que a denominação “interação negativa” não signica, necessariamente, que a mesma é nociva para determinado

organismo. A predação, o parasitismo e a competição, por exemplo, reduzem as taxas de crescimento da população afetada, podendo aumentar a velocidade da seleção natural, proporcionado novas adaptações. Por outro lado, favorecem as populações que apresentam autorregulação deciente, pois evitam a

superpopulação. 66 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


3.1 Relações ecológicas de efeito negativo sobre um organismo Competição A competição pode ocorrer por disputa de espaço, alimento ou nutrientes, luz, e água, sendo entendida como a interação “entre dois organismos que disputam o mesmo recurso” (ODUM, 2007, p. 289). Como bem afirma Gliessman (2001), a competição é a interação que mais tem recebido atenção nos sistemas convencionais de produção. Uma das principais estratégias para o alcance das produtividades esperadas é a eliminação da competição entre espécies vegetais, por isso o uso desenfreado de herbicidas. A competição pode ocorrer tanto entre organismos da mesma espécie quanto entre organismos de espécies diferentes. Apresenta uma maior probabilidade de competição intraespecífica, ou seja, se manifestar entre organismos da mesma espécie, principalmente quando se encontram em ambientes com limitação de recursos. Nesse sentido, um dos princípios básicos da agricultura de base ecológica é realizar o consórcio de culturas com plantas de espécies diferentes, buscando evitar a competição. É importante lembrar que outras questões, como a diminuição da probabilidade de ataque de doenças e insetos-praga, também são consideradas no consórcio entre plantas de diferentes espécies.

A competição interespecífica, por sua vez, está relacionada a “qualquer interação que afeta adversamente o crescimento e a sobrevivência de populações de duas ou mais espécies” (ODUM, 2007, p. 290). Ainda de acordo com o autor, observa-se um padrão em que a competição se torna mais severa em sistemas onde as entradas e saídas são mais controladas (sistemas fechados) do que em sistemas abertos, onde a probabilidade de coexistência é bem mais alta.

Predação e parasitismo A predação e o parasitismo serão tratados juntos neste tópico por serem relações que resultam em efeito negativo para uma população e positivo para outra. Além disso, o estudo dessas relações ecológicas é a principal base do controle biológico de insetos-praga. 67



A predação se refere à relação onde, normalmente, um organismo mata e consome outro organismo (presa). A forma de predação que mais tem nos chamado a atenção é a herbivoria2, até porque um dos maiores esforços nos sistemas de produção tem sido diminuir os efeitos de herbívoros sobre as culturas de interesse econômico. De fato, os efeitos dos herbívoros podem ser tão intensos a ponto de destruir por completo um cultivo. Contudo, predadores e parasitas de herbívo ros possuem o papel de manter essas populações em baixas densidades, impedindo, assim, que a população vegetal consumida seja extinta. A figura abaixo mostra a predação de pulgões, importante inseto-praga de muitas culturas agrícolas, por joaninha na sua fase jovem. r. o t u a o d o v r e c A

Ninfa de joaninha (Cycloneda sanguinea) predando pulgão

O parasitismo por sua vez, se refere ao fato de um organismo (parasita) alimentar-se de outro (hospedeiro), mas o hospedeiro raramente é morto de imediato. Além disso, “o parasita pode viver junto com o hospedeiro por um longo período, com o hospedeiro acabando por sobreviver, mas prejudicado”. (GLIESSMAN, 2001, p. 302). A figura “Adulto de Telenomus

.r to u a o d o v rc e A

remus Nixon parasitando ovos de Spodoptera frugiperda” apresenta a ação de uma vespa (Telenomus remus Nixon),

parasitando ovos da lagarta do cartucho (Spodoptera frugiperda), importante inseto-praga que ataca a cultura do milho.

Adulto de Telenomus remus Nixon parasitando ovos de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith). (BUENO, 2000, p. 211)

2 Quando o predador é um consumidor primário e a presa é um produtor primário (planta), a interação é denominada herbivoria (ODUM, 2007, p. 296). 68 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


Dessa forma, as relações de predação e parasitismo possuem a capacidade de regular o tamanho de populações.

Mesmo diante do consumo desenfreado de agrotóxicos no Brasil e no mundo, predadores e parasitoides existentes em ecossistemas naturais contribuem no con trole de pragas, com o equivalente 5 a 10 vezes com relação àdequantidade controlada através nas do uso de agrotóxicos. “Sempragas a existência inimigos naturais, as perdas culturas causadas pelas seriam catastróficas e os custos do controle químico aumentariam enormemente” (BUENO, 2000, p. 07). De acordo com Carson e Root (Odum, 2007, p. 301), “as explosões populacionais de insetos podem ser muito importantes na dinâmica da comunidade, mas normalmente são ignoradas nas teorias de regulação das comunidades”. Esses mesmos autores observaram que os herbívoros e parasitas fitófagos aumentam sua população periodicamente e reduzem a abundância e o vigor das espécies de plantas dominantes. Essas explosões podem ocorrer mais rapidamente em concentrações e exuberantes de suas presas e de seus hospedeiros; situação favorecidadensas nos sistemas de monoculturas. Uma explosão pode ocorrer mais de uma vez durante o tempo de vida de um hospedeiro de vida longa. Nesse sentido, cabe destacar que em sistemas simplificados, como monoculturas, devido a sua instabilidade, quando em situações de estresse, prevalecerão interações como competição , doença , parasitismo , predação e outras, que trarão efeitos negativos para o sistema. É importante considerar, como destacado por Odum (2007, p. 296), que [...] um impacto severo de predação ou parasitismo é observado com mais frequência quando a interação é de srcem recente ou quando mudanças súbitas ou em escala ampla ocorreram no ecossistema.

No longo prazo, contudo, as interações parasita-hospedeiro ou predador-presa tendem a evoluir para a coexistência. Assim, à medida que o ecossistema se torna diversificado, alcançando determinada estabilidade, as interações consideradas negativas já não causam efeitos como o de exterminar um cultivo econômico. Além disso, é importante compreendermos que a herbivoria não representa apenas danos para os sistemas produtivos. Como exemplo, podemos pensar 69



no sistema de criação de bovinos a pasto; veremos que a prática do pastejo contribui para diminuir a presença da pastagem dominante, favorecendo, dessa maneira, o desenvolvimento de outras espécies que estavam impedidas de se desenvolver, principalmente pela competição que a pastagem dominante exerce sobre elas.

Amensalismo Considera-se amensalismo “quando uma espécie afeta outra negativamente, mas ela mesma não é diretamente afetada” (GLIESSMAN, 2001, p. 302). Para Odum (2007, p. 302), o amensalismo pode ser considerado uma etapa evolutiva para interações como a alelopatia.

3.2 Alelopatia Os possíveis efeitos de uma planta sobre outra foram observados ainda em 300 a.C., por Teophartus, botânico grego que escreveu um tratado sobre botânica, conhecido pela versão latina De Plantis. O autor recomendava que não se cultivasse repolho junto das videiras, pois segundo ele, os “odores” do repolho prejudicavam o desenvolvimento da videira (MEDEIROS, LUCCHESE, 1993). Mais tarde, em 23-79 d.C., é observado um possível efeito de algumas espécies de nogueira ( Juglans spp.) sobre outras plantas que cresciam próximas (MEDEIROS, LUCCHESE, 1993). Porém, a partir de 1925 começam a surgir as primeiras tentativas de explicações científicas destes fenômenos. Em 1937, Hans Molish cria o termo alelopatia (allélon = mútuo; pathos = prejuízo). Considerando o que os autores exemplicaram, qual é a sua opinião sobre o signicado de alelopatia?

Molish conceitua tal fenômeno como “toda interferência (prejudicial ou benéfica) desencadeada entre plantas, e também micro-organismos, provocadas pela liberação de substâncias químicas por eles elaborados, através dos tecidos vivos ou mortos” (ALMEIDA, 1988, p. 06). A partir daí mais pesquisadores vão se interessando pela alelopatia e o conceito vai sendo discutido. Porém, atualmente, o termo vem sendo mais utilizado com uma conotação prejudicial, direta ou não de uma planta sobre 70 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


outra através da produção de compostos químicos liberados no ambiente (RICE, 1974 citado por FERNANDES JR., 1987). Para Rice (1984), citado por Ferreira e Áquila (2000, p. 176), alelopatia “é qualquer efeito direto ou indireto danoso ou benéfico que uma planta (incluindo micro-organismos) exerce sobre outra pela produção de compostos químicos liberados no ambiente”. Há certa confusão entre interferência, competição e alelopatia. Para Muller (1969), citado por Ferreira e Áquila (2000, p. 191), “o termo interferência deve ser usado como o efeito de uma planta sobre a outra, incluindo alelopatia e competição.” E também de micro-organismos sobre plantas. A competição, como já mencionado anteriormente, vem a ser a remoção ou redução de algum fator do ambiente, tal como água, minerais, luz etc., e enquanto a alelopatia depende da liberação, pela planta, de um composto químico no ambiente. Assim, alelopatia e competição são fenômenos distintos na natureza, embora possam estar bastante inter-relacionados

(FERREIRA e ÁQUILA, 2000). Alguns autores colocam que é difícil separar alelopatia e competição, porém, muitos trabalhos vêm sendo realizados considerando apenas efeitos alelopáticos. Qual é a natureza das “possíveis” substâncias aleloquímicas?

Compostos liberados pelas plantas e considerados substâncias alelopáticas ou aleloquímicos são resultantes dos produtos secundários do

metabolismo. Possuem, principalmente, função de proteção dos organismos que os produzem (FERREIRA; ÁQUILA, 2000; ALMEIDA, 1988; FERNANDES JR., 1987). Porém, não se conhece exatamente se essas substâncias representam o produto final do metabolismo celular, ou se são sintetizadas pelas plantas com funções específicas (ALMEIDA, 1985). Não se conhecem todos os produtos químicos com propriedades alelopáticas, tão pouco a forma como são sintetizados. Os mais comuns pertencem aos grupos dos ácidos fenólicos, coumarinas, terpenoides, avonoides, alcaloides, glicosídeos

cianogênicos, derivados do ácido benzoico, taninos e quinonas complexas.

71



Alguns autores explicam que a síntese dessas substâncias é controlada geneticamente (ALMEIDA, 1988). Muitos desses compostos são potencialmente aleloquímicos, vari am na planta em concentr ação, locali zação e composiç ão, podendo ser excretados para o meio no solo ou no ar de forma ativa ou simplesmente lixiviados 3. O tempo de residência, a persistência e a transformação podem aumentar, diminuir ou fazer cessar o seu efeito alelopático, pela ação de micro-organismos no solo. Inclusive, o próprio andamento diário do metabolismo primário, com formação de cadeias carbonadas que variam nas diferentes horas do dia, tem repercussões no metabolismo secundário (FERREIRA; ÁQUILA, 2000). Reita sobre as formas de liberação no meio ambiente e as prováveis vias seguidas pelos compostos aleloquímicos?

Os compostos aleloquímicos são liberados dos tecidos vegetais no ambiente por diferentes formas, sendo elas: volatilização, exsudação pelas raízes, lixiviação e decomposição dos resíduos vegetais. Vamos ver em detalhes cada um: a. Volatilização Os produtos volatilizados (aleloquímicos ou não) podem ser absorvidos diretamente pela cutícula das plantas circunvizinhas, condensados no orvalho, ou entrarem na atmosfera do solo, onde permanecem no estado volátil, são adsorvidos pelas partículas ou se dissolvem na água (ALMEIDA, 1988). Para detectar os efeitos alelopáticos nas espécies aromáticas, a metodologia mais usada é a de colocar partes delas ou a planta inteira em ambiente fechado, normalmente campânulas de vidro, onde também se põe a germinar ou se cultivar a espécie indicadora, fisicamente separada da doadora, de forma que o único veículo de responsáveis comunicaçãopelos entreefeitos elas seja a atmosfera. colher os produtos voláteis, observados, são Para retirados (com seringa) ar da atmosfera do interior da campânula ou do que circunda as plantas no campo (ALMEIDA, 1988). b. Exsudação pelas raízes As plantas normalmente liberam substâncias no solo através de suas raízes, porém, tem sido bastante difícil identificar se as substâncias alelopáticas 3 Lixiviação: processo de deslocamento de nutrientes e substâncias na estrutura do solo devido a ação da água. Esse conceito será melhor abordado ainda nesse capítulo. 72 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


encontradas na estrutura do solo são oriundas da exsudação das plantas pelas raízes ou se surgiram da associação de microrganismos com as raízes das plantas ou, simplesmente, pela decomposição de resíduos vegetais (ALMEIDA, 1998). c. Lixiviação Remoção de substâncias químicas de plantas vivas ou mortas por ação da água, através da chuva, orvalho ou neblina (UKEY JR., 1970 citado por Almeida 1988). A figura a seguir ilustra as prováveis vias que um aleloquímico pode seguir até ser absorvido pela planta receptora, segundo Rodrigues e Rodrigues (1999). Planta doadora / Liberação do aleloquímico

. o d ta p a d A .) 9 9 9 1 ( S E U

G I R D O R e S E U IG R D O R r o p

Adsorção pelo solo

Metabolismo microbiano

Fixação em ácidos húmicos

Absorção pela receptora

Absorção pela

Destruição

Inativação

Alteração do

o d a it c ) 7

receptadora

ou alteração

temporária

metabolismo

Inativação temporária

Liberação

Reativação

9 8 1 ( T T U C R O e E L A H

Alteração do metabolismo

Liberação

Inibição da planta receptora Efeito alelopático na planta receptora

Este aleloquímico pode ser adsorvido4 pelo solo, ficar inativo, ser ou não novamente ativado. Pode, também, sofrer ação microbiana, sofrendo ou não alteração da sua composição e, novamente, ser liberado. Esses aleloquímicos podem ainda ser fixados nos ácidos húmicos5 ou ser diretamente absorvido pela planta receptora. 4 Adsorção: “adesão à superfície da argila, sem penetrar” (PRIMAVESI, 2002). 5 Ácidos húmicos: material resultante da decomposição da matéria orgânica. 73



De acordo com Waller et al. (1999), citado por Ferreira e Áquila (2000, p. 191), “metabólitos secundários inertes sob o ponto de vista alelopático podem ser ativados pela ação dos decompositores, tornando-os ativos.” As possibilidades de um composto aleloquímico influenciar uma possível planta receptora irá depender de vários fatores, tais como características do solo, população microbiana, condições de clima etc. Assim, de acordo com Inderjit e Daskshini (1995), citado por Ferreira e Áquila (2000, p.191), “em solos arenosos há menor adsorção que nos solos coloidais e, nesse caso, os aleloquímicos liberados seriam mais efetivos, por ficarem livres, na fase aquosa do solo”.

3.3 Mecanismos de ação dos aleloquímicos A forma de ação dos aleloquímicos vem sendo objeto de estudo de diversos pesquisadores, porém, ainda é bastante obscura (ALMEIDA, 1988; FERNANDES JR., 1987). Nesse sentido, as principais vias de ação são: a. Efeitos sobre a divisão e o crescimento das células Possíveis substâncias alelopáticas, como coumarina e terpenos, afetam a mitose em raízes de cebola e pepino, respectivamente (FERNANDES JR., 1987). Os hormônios de crescimento, ácido giberélico e indolacético são também afetados por substâncias alelopáticas, como tanino, coumarina, ácido cinâmico e diversos compostos fenólicos (ALMEIDA, 1988). b. Assimilação de nutrientes A inibição de assimilação de nutrientes está, quase sempre, relacionada com problemas na permeabilidade da membrana celular e respiração . Os ácidos fenólicos são comumente mencionados como responsáveis pela redução de absorção de micro e macroelementos em diversas espécies. Destes, o ácido 6

7

salicílico , em baixas condições de pH, o teorcitoplasmática de AP nos etecidos das raízes, despolariza o potencial elétrico da reduz membrana aumentalhe a permeabilidade aos íons (ALMEIDA, 1988). c. Membrana das células De acordo com Levitane Barker (1972) e Rice (1984), citado por Fernandes Jr. (1987), já está claro que muitos compostos alelopáticos alteram 6 Ácido salicílico é um tipo de ácido fenólico. 7 AP (Adenosina rifosfato): composto carregado de energia resultante do processo de respiração das plantas. 74 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


a permeabilidade da membrana, sendo este um importante mecanismo de ação dessas substâncias. Com a permeabilidade da membrana afetada passam a ocorrer perdas, principalmente através dos tecidos das raízes, de nutrientes importantes para as plantas (ALMEIDA, 1988). d. Abertura estomática e a fotossíntese Alguns estudos vêm sendo realizados para avaliar o efeito de algumas substâncias possivelmente alelopáticas no sistema de abertura estomática e na fotossíntese. De acordo com Fernandes Jr. (1987) baseado em Rice (1984), os estudos referentes a esses assuntos indicam que muitos agentes alelopáticos inibem o crescimento das plantas através de um efeito direto ou indireto sobre a taxa de fotossíntese. Alguns trabalhos têm verificado que determinadas substâncias alelopáticas afetam o transporte de elétrons e a fosforilação 8 nos cloroplastos9 de maneira muito semelhante à forma como atuam os herbicidas inibidores da fotossíntese (ALMEIDA, 1988). e. Respiração Algumas formas de ação que afetam a respiração de determinadas plantas por substâncias são Almeida também citadas bibliografia que trata desse tema. Assim, dealelopáticas acordo com (1988),naalguns compostos químicos isolados do solo inibem a respiração radicular das plantas, tal como a juglona10, que reduz em 90% a respiração das raízes do milho. Esse efeito, também citado por Fernandes Jr. (1987), menciona que um experimento realizado com raízes destacadas de milho mostrou que juglona (500µM) inibiu a absorção de oxigênio em mais de 50% depois de uma hora de tratamento. f. Síntese de proteínas Com relação à produção de proteínas, a principal forma de interferência observada é a não incorporação do carbono na estrutura das proteínas (ALMEIDA, 1988). g. Atividade enzimática Com relação à atividade das enzimas, tipos de proteínas que desempenham papel fundamental, como o transporte de substâncias, em diferentes processos fisiológicos das plantas, tem-se observado como relatado por Almeida (1988), que determinados compostos alelopáticos impedem a ação das enzimas. 8 Fosforilação: processo metabólico envolvido na formação de AP (Adenosina trifosfato). 9 Cloroplastos: organela (local) onde ocorre a fotossíntese. 10 Juglona: substância oriunda das folhas, sementes e caules das árvores de Juglansnigla L., Juglansredia L. e Juglanscinéria L. (CERULO et al., 2012). 75



3.4 Experimentos sobre efeitos alelopáticos De maneira a enriquecer o debate em torno do tema da alelopatia, alguns experimentos foram comentados para uma melhor compreensão de como se realizam os trabalhos para identificação das possíveis substâncias alelopáticas e seus efeitos nas plantas. É possível observar que a maior parte dos trabalhos é realizada em laboratório com extratos aquosos das plantas que se pretende testar o efeito alelopático.

Em trabalhos realizado por Medeiros (1993) para avaliar o efeito alelopático da ervilhaca (Vicia sativa L.) sobre a alface, e para avaliar efeitos alelopáticos do maricá ou angiquinnho (Mimosa bimucronata) sobre espécies cultivadas, realizado por Jacobi E. Ferreira (1991), foram utilizados extratos aquosos em experimentos realizados em câmaras de vegetação. Nos trabalhos realizados em laboratório, através da extração de substâncias, há “comprovação” do caráter alelopático das plantas estudadas, porém, algumas considerações podem ser levantadas quanto à validade desses resultados. Sabemos que os possíveis compostos aleloquímicos, dificilmente são diretamente assimilados pela planta receptora, considerando o que foi colocado por Rodrigues e Rodrigues (1999) sobre as possíveis vias tomadas pelos aleloquímicos (ação de micro-organismos, adsorção nas partículas do solo, nos ácidos húmicos etc.). Assim, atribuir efeito alelopático através do uso do extrato aquoso diretamente colocado sobre as sementes da planta receptora é desconsiderar as relações existentes no ambiente natural onde se encontra essa planta.

É relativamente fácil extrair de uma planta produtos metabólitos que podem inibir o crescimento de outra, entretanto, como apontado por Haynes (1980), citado por Fernandes Jr. (1987), é extremamente difícil provar que o efeito inibitório de uma planta sobre outras está relacionado à secreção de um metabólito inibidor no solo, e não a interações competitivas.

Inúmeros trabalhos já foram realizados para avaliar possíveis efeitos alelopáticos de plantas, inclusive podemos encontrar na bibliografia trabalhos realizados a campo, porém, a forma com que foram abordados deixa algumas dúvidas quanto a sua execução e resultados. Esses trabalhos estão citados principalmente por Almeida (1988). 76 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


Os trabalhos realizados para avaliação do efeito alelopático das coberturas mortas sobre plantas infestantes também devem ser discutidos. Observemos, por exemplo, o fato de algumas infestantes não se desenvolverem, principalmente, com cobertura morta de aveia é atribuído a efeitos alelopáticos dos resíduos dessa cultura. Em nenhum momento faz-se referência ao fato de a aveia produzir uma grande quantidade de cobertura morta e, com isso,“abafar” as infestantes, impedindo o seu desenvolvimento. Esse fato, contudo, é relacionado com a maior quantidade de aleloquímicos produzido, e não pelo simples efeito de “abafamento”.

Outra questão que deve ser ressaltada nos trabalhos que buscam identificar as substâncias alelopáticas dos resíduos de plantas no solo é que essas substâncias encontradas podem não ter sido diretamente liberada pela planta, podendo ter sofrido ação de micro-organismos que induzem a formação de compostos tóxicos. Afirmam Ferreira e Áquila (2000) que os aleloquímicos são transformados pela ação dos micro-organismos e por vários organismos que vivem no estrato superior do solo (minhocas, insetos, fungos etc.). dospatula experimentos aqui apresentados, destacar alelopático do Além Tagetes L, popularmente conhecidocabe como cravo odeefeito defunto, sobre nematoides do solo, bem como da crotalária (Crotalária spectabilis) sobre este mesmo organismo de solo, amplamente mencionados na literatura.

3.5 Relações ecológicas de efeito positivo sobre um organismo O comensalismo é caracterizado pela relação entre duas espécies, em que um organismo se beneficia e outro não sofre nenhuma influência. Essa interação está bastante presente entre os organismos marinhos, onde, por exemplo, pequenos peixes vivem sob o corpo de tubarões, logo abaixo da boca, para se alimentarem das sobras de suas presas. O que se observa, neste caso, é que o organismo favorecido pela ação positiva é quem sofrerá, quando o organismo que proporciona um ambiente favorável para o seu desenvolvimento não estiver presente. Dentro da perspectiva da agroecologia, podemos identicar relações de comensalismo com bastante frequência nos Sistemas Agroorestais (SAFs). Como exemplo, podemos citar a inuência positiva da sombra na qualidade de frutos de

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cacau produzidos por árvores sombreadas. Também podemos citar a qualidade do café, da erva-mate e da banana produzidos em SAFs, que se beneciam com a

sombra produzida pelas árvores do dossel. Nesses casos,as árvores que proporcionam sombra beneciam o desenvolvimento

de espécies como o cacau, o café e a banana, mas não sofrem nenhum efeito por isso. Assim, se as plantas de cacau, café ou as touceiras de bananas não estiverem presentes no sistema, as árvores do dossel não terão prejuízo, contudo, na falta de sombra aquelas espécies terão seu desenvolvimento afetado. ). 1 1 0 2 e d o h n u j , 2 . n ; 8 0 . (V s a r u tl u irc g A ta is v e R

Banana cultivada em SAFs

A protocooperação, por sua vez, diz respeito à relação entre populações de duas espécies onde ambas são beneficiadas pela interação, porém, se a interação não ocorre não há prejuízo para nenhuma das espécies. O exemplo clássico de protocooperação é a relação entre abelhas e ores, onde as abelhas são beneciadas pelo néctar e pólen, e as ores são beneciadas com

a polinização. Porém, é importante destacar que esse caso de protocooperação ocorre quando diferentes espécies de abelhas polinizam diferentes espécies de plantas, e quando a planta pode ser polinizada por diferentes espécies de abelhas.

Essa situação não ocorre, por exemplo, com o maracujá-amarelo, dos quais as mamangavas são os principais polinizadores. Inúmeros trabalhos demonstram que em áreas onde não há presença dessas abelhas ou a ocorrência é baixa, ocorrem baixos índices de frutificação, exigindo a realização de polinização manual. Diferentemente da protocooperação, o mutualismo é caracterizado pela relação entre duas espécies, em que, ambas se beneficiam e tornam-se, quando em ambiente natural, dependentes uma da outra. 78 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


No desenvolvimento de agroecossistemas sustentáveis, as relações de mutualismo que tem recebido destaque e que serão discutidas com maior profundidade nesse livro são a associação de fungos e raízes de plantas, e a associação de plantas com bactérias fixadoras de nitrogênio atmosférico.

Fungos micorrízicos A associação de determinados solo com raízes plantas, onde os fungos penetram no interior dasfungos raízesdo e constituem uma de relação de troca em que o fungo fornece a planta água e nutrientes retirados do solo, em especial fósforo (P) e é beneficiado pelos açúcares formados pela planta através da fotossíntese, é conhecida por micorrízica. De maneira geral, todas as plantas vasculares estabelecem uma relação mutualística, através de suas raízes, com fungos micorrízicos, a ponto de alguns autores afirmarem que as plantas praticamente não possuem raízes, mas sim micorrizas (SILVEIRA, 1992). “Por outro lado, plantas das famílias Brassicaceae (p. ex. couve – Brassica oleraceae), Chenopodiaceae (p. ex. espinafre – Spinacea oleracea) e Proteaceae (p. ex. macadâmia –Macadamia integrifolia), assim como plantas aquáticas”, raramente ou nunca apresentam micorrizas (AIZ; ZEIGER, 2009). A estrutura dos fungos micorrízicos é formada por filamentos tubulares chamados de hifas. Esses filamentos envolvem as raízes das plantas, formando uma manta chamada de micélio. Há três grupos que caracterizam a associação do fungo com as raízes, sendo eles: ectomicorrizas, endomicorrizas e ectendomicorrizas. Porém, os mais importantes em termos de absorção de nutrientes são as ectomicorrizas e as endomicorrizas, mais especificamente as vesículo-arbusculares, por estarem presentes num grande número de plantas. A diferença entre as micorrizas está associada à estrutura criada para estabelecer o contato a raiz.uma Nesse sentido, as ectomicorrizas as raízes com as hifas,com formando espessa estrutura de micélio. envolvem Após infectar a raiz, as hifas preenchem os espaços intercelulares, formando o que chamamos de rede de Rartig. Associam-se com fungos micorrízicos ectotróficos as espécies arbóreas, incluindo gimnospermas e angiospermas lenhosas (AIZ; ZEIGER, 2009).

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.) 3 1 1 . p , 9 0 0 2 , R E

Epiderme

G I E Z ; Z I A (T

Xilema Floema Parênquima cortical Rede de Hartig Manta fúngica

100µm Estrutura dos fungos micorrízicos ectotrócos

A estrutura desses fungos pode proporcionar um aumento da área de absorção de nutrientes e água cerca de 100% maior que a área de abrangência estabelecida apenas com as raízes. A estrutura das hifas que fica em contato com o solo permite que os nutrientes sejam explorados em áreas onde as raízes das plantas não teriam condições de extraí-los. Isso se deve ao fato de as hifas serem extremamente finas e longas. As endomicorrizas, por sua vez, ao entrarem em contato com a raiz, não formam uma camada espessa de micélio, mas, ao contrário das ectomicorrizas, ao infectar a raiz, estabelecem estruturas nos espaços intracelulares. Dependendo da forma, as estruturas que se estabelecem dentro das células podem ser chamadas de vesículas ou estruturas ramificadas, chamadas de arbúsculos. Associam-se com as raízes da maioria das espécies de angiospermas herbáceas.

) 3 1 1 . p , 9 0 0 2 , R E IG E Z ; Z I A T (

Clamidósporo reprodutivo Epiderme Arbúsculo Endoderme Vesícula Pêlo da raiz

Micélio externo Parênquima cortical Raiz Estrutura dos fungos micorrízicos endotrócos



Com relação à absorção de nutrientes, tem-se observado que tanto as ectomicorrizas como as endomicorrizas favorecem, principalmente, a absorção de fósforo, que é relativamente imóvel no solo. Isso se deve ao fato de que os fungos necessitam de fósforo e acabam, assim, também fornecendo as raízes das plantas. Além do fósforo, alguns trabalhos demonstram que a absorção do NH4+ também ocorre pelas hifas, como menciona Silveira (1992). Com relação ao nitrogênio, essa mesma autora destaca que a presença de fungos micorrízicos favorece a fixação de N2, pois há maior nodulação por parte das bactérias fixadoras de nitrogênio. em se constatado que a micorrização diminui à medida que há maior disponibilidade de fósforo no solo. Além disso, níveis elevados de N “podem afetar de maneira negativa o estabelecimento das micorrizas, sendo que a forma amoniacal é mais inibitória do que a nítrica” (SILVEIRA, 1992, p. 269). Quando o solo apresenta quantidades elevadas de nutrientes como o P e N, a planta considera o fungo como um parasita, pois não necessita da associação para a absorção daqueles nutrientes. Por outro lado, de acordo com aiz e Zeiger (2009), a deficiência moderada de um nutriente como o P tende a favorecer a infecção. Ainda no que diz respeito à absorção de nutrientes, em especial o P, os fungos micorrízicos são favorecidos pela utilização de adubos fosfatados de baixa solubilidade como os fosfatos de rocha, os termofosfatos e hiperfosfatos (PRIMAVESI, 2002). “As micorrizas não se encontram em raízes de solos muito secos, salinos ou alagados, ou onde a fertilidade é extrema, tanto alta quanto baixa” (AIZ; ZEIGER, 2009, p.112). Preferem solos aerados, bem drenados e protegidos da insolação direta (PRIMAVESI, 2002). É importante que,micorrízica. de acordo com Silveira (1992), a maioria dos agrotóxicos inibe aressaltar associação Diante do exposto, é fato que a associação micorrízica deve ser favorecida em sistemas produtivos de base ecológica. Para isso, práticas que proporcionem uma melhor estrutura física do solo, mantendo-o aerado e com teores de umidade que não caracterizem encharcamento devem ser realizadas.

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Bactérias xadoras de nitrogênio atmosférico Sabemos que a atmosfera é o maior reservatório de nitrogênio, contando com 78% na forma de N2, porém essa forma não é assimilável pelas plantas. A xação do nitrogênio atmosférico e sua posterior incorporação ao solo podem

ocorrer através de processos naturais e industriais.

Entre os processos naturais encontram-se as descargas elétricas, em que o nitrogênio atmosférico reage com a água incorporando ácido nítrico ao solo, reações fotoquímicas, e incorporação através de bactérias que transformam o N2 em formas que as plantas podem assimilar. No processo industrial, o N2 pode ainda ser capturado da atmosfera num processo conhecido como Haber-Bosh, que demanda grande quantidade de energia oriunda de fontes não renováveis, sendo transformado em fertilizante químico (AIZ; ZEIGER, 2009). Dessa forma, dos nutrientes minerais, o nitrogênio se torna o mais caro, sendo geralmente o mais limitante à produção vegetal (FRANCO; BALIEIRO, 1999). Uma vez incorporado na estrutura das plantas, o N voltará ao solo através da degradação do material vegetal por micro-organismos ou passará a compor a estrutura dos organismos heterotrócos, sendo uma parte eliminada através de

dejetos e a outra posteriormente degradada quando da decomposição dos restos animais.

Os autores Hungria, Vargas, Campo (1999), aiz e Zeiger (2009), através do processo de fixação biológica do N 2, alguns microrganismos, como as bactérias, são capazes de quebrar a tripla ligação que une os dois átomos de nitrogênio atmosférico, transformando-o em amônia (NH 3) e, posteriormente em amônio (NH4). Continuando com os autores acima citados, a fixação biológica representa a forma mais importante de fixar o nitrogênio atmosférico em amônio , tornado-se, assim, o ponto-chave de entrada do nitrogênio molecular no ciclo biogeoquímico. A relação de mutualismo ocorre porque a bactéria infecta as raízes fornecendo nitrogênio à planta, retirado da atmosfera, e transformando-o numa forma que a planta pode assimilar, e a planta fornece para a bactéria outros nutrientes e carboidratos, além de oferecer um ambiente adequado para o 82 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


seu desenvolvimento, protegendo-a do excesso de O2, que é prejudicial à xação do N2 (TAIZ; ZEIGER, 2009; ODUM, 2007). Diversas bactérias são capazes de xar nitrogênio atmosférico, contudo, nem

todas se associam às raízes de plantas. m o c .

O maisbactérias comum desse tipo de simbiose ocorre entre pertencentes aos seguintes gêneros: Allorhizobium, Azorhizobium,

to o h p e c n e i c s. w w w

Bradyrhizobium, Mesorhizobium Rhizobium e Sinorhizobium (identificadas como rizóbio), e

plantas leguminosas (HUNGRIA; VARGAS; CAMPO, 1999). Entretanto, várias espécies são capazes de estabelecer associação com bactérias fixadoras de nitrogênio atmosférico. Hungria, Vargas e Nódulos de Rhizobium em feijão Campo (1999) destacam também a associação dessas bactérias com gramíneas, como a braquiária, e outras de interesse econômico, como o milho, trigo e cana-de-açúcar, além de oleaginosas (dendê), frutas (mamão e a banana) e tubérculos (mandioca). Franco e Balieiro (1999), também destacam a presença dessa associação em raízes de arroz. Cabe mencionar que há evidências de associação de bactérias fixadoras de nitrogênio que se estabelecem em folhas de determinadas plantas, bem como em epífitas em florestas tropicais úmidas, onde parte do nitrogênio fixado poderia ser utilizada pelas próprias árvores que sustentam as epífitas (ODUM, 2007). É importante destacar que quando há nitrogênio disponível para as plantas na estrutura do solo, as mesmas podem se desenvolver sem se associar às bactérias. O uso de fertilizantes nitrogenados, sobretudo os de síntese química, prejudica a associação entre as plantas e as bactérias xadoras de nitrogênio.

Como relata Hungria, Vargas e Campo (1999, p. 5), já se sabe que “a complementação com fertilizantes nitrogenados prejudica a nodulação e não traz qualquer benefício de rendimento”, para cultura como a soja. Ela está se referindo exatamente aos fertilizantes de síntese química. Entretanto, em condições limitantes de nitrogênio no solo, as plantas liberam substâncias pelas raízes que atraem as bactérias fixadoras de nitrogênio, e assim favorecem a ocorrência da infecção (AIZ; ZEIGER, 2009). 83



3.6 Teoria da Trofobiose Francis Chaboussou trabalhava como pesquisador na área de entomologia do INRA (Institute National de Recherch e Agronomique, França). Esse instituto se assemelha à Embrapa, no Brasil. E foi através de seus trabalhos, realizados principalmente com a cultura da videira, que Francis desenvolveu a eoria da rofobiose, cujo tema serviu de tese para seu curso de doutorado. Através de seus trabalhos, Chaboussou observou que o que poderia estar ocorrendo era um desequilíbrio no metabolismo da planta, o qual beneficiava a proliferação de fungos patogênicos e aumento de insetos-praga. Diante disso, desenvolveu inúmeros trabalhos, principalmente com a cultura da videira e também com a cultura do milho, para observação de possíveis distúrbios metabólicos na planta. Mas, o que d e fato levou Chaboussou à Teoria da Trofobiose?

A partir de pesquisas e experimentos relacionados aos efeitos do uso de agrotóxicos de síntese adubos nitrogenados solúveis) noe adubos aparecimento de química pragas e(principalmente doenças, Chaboussou observou a ocorrência de desequilíbrios biológicos em que o controle de um determinado inseto-praga provocava, por exemplo, o surgimento de outros. Dessa forma, ele afirma que “não é somente a falta de inimigos naturais que causa o aumento de pragas e doenças nas plantas cultivadas”, havendo causas bioquímicas que influenciam esse aumento, e não apenas causas mecânicas. Assim, outros fatores podem determinar um aumento dessas populações, sendo eles: a. O uso ou não de agrotóxicos e adubos de alta solubilidade; a nutrição (equilibrada ou desequilibrada) e os tratos culturais (adequados ou inadequados); b. Resistência e tolerância. Nesse caso, vale questionarmo-nos sobre o que faz com que uma planta ou um animal desenvolva resistência ou tolerância a determinada doença ou predador!



De acordo com Chaboussou, existem duas concepções que são apresentadas a seguir: 

Teoria Clássica

Afirma que a resistência da planta procede da presença de substâncias antagônicas presentes nos seus tecidos, tóxicas ou apenas repulsivas ao parasita ou ao predador em questão. 

Teoria da Trofobiose

Considera que a resistência está ligada à ausência de elementos nutricionais necessários ao desenvolvimento do parasita ou do predador. A partir de experimentos relacionados à resistência do milho ao fungo Helminthosporium turcicum, Chaboussou constata que a resistência está realmente relacionada à presença de elementos nutricionais que favorecem o desenvolvimento do fungo, ao invés de estar relacionada à presença de alguma substância tóxica. O que diz a Teoria da Trofobiose?

Baseado em suas observações, Chaboussou afirma que: Todo processo vital encontra-se sob a dependência da satisfação das necessidades do organismo vivo, seja ele vegetal ou animal. Assim, “a planta ou, mais precisamente, o órgão será atacado somente na medida em que seu estado bioquímico, determinado pela natureza e pelo teor em substâncias solúveis nutricionais, corresponda às exigências tróficas do parasita em questão. (CHABOUSSOU, 1960, p. 76)

Diante dessas constatações, é possível afirmar que uma planta estará mais suscetível ao ataque de doenças e insetos-praga se estiver apresentando algum problema relacionado a nutrição ou intoxicação. Cabe ressaltar, contudo, que ao utilizar o termo “nutrição”, Chaboussou não estava fazendo referência apenas à falta ou ao excesso de determinado nutriente na planta, mas ao fato de que ocorre uma desordem ou desequilíbrio metabólico da planta, que se revela favorável aos parasitas sempre que os açúcares solúveis e os aminoácidos livres dos tecidos vegetais estão em excesso, não sendo normalmente incorporados na proteossíntese (conceito que vamos explorar posteriormente).

85



Dessa forma, trofobiose (trofo = alimento; biose = existência da vida) expressa que qualquer ser vivo só sobrevive se houver alimento adequado disponível para ele. Como a teoria elaborada por Chaboussou foi desenvolvida a partir de experimentos com plantas, considerou-se como ser vivo: “insetos-praga”11 e agentes patogênicos (bactérias, fungos, vírus, nematoides). Cada um desses organismos se alimenta de diferentes elementos. Mas, se observa que, de maneira geral, esses elementos são substâncias solúveis. A principal questão a ser discutida é; como as substâncias solúveis cam à disposição nas plantas, deixando-as mais suscetíveis?

Substâncias como aminoácidos e glicídios ficam livres na seiva da planta porque ocorre uma desregulação no processo de formação das proteínas, conhecido por proteossíntese, ou no processo de quebra de proteínas, conhecido por proteólise. Insetos e agentes patogênicos não se alimentam de proteínas, pois são moléculas complexas, digestão por organismos, uma vez que estes possuem emde seuimpossível aparelho digestivo umaesses variedade muito pequena de enzimas, o que reduz sua capacidade de digerir moléculas complexas. Dessa forma, para que esses organismos encontrem um ambiente favorável para seu desenvolvimento, é necessária a presença de substâncias solúveis suficientes para manter o seu crescimento. Mas, o que determina que uma planta tenha maior ou menor quantidade de substâncias solúveis circulando na seiva?

O fator determinante para que uma planta tenha maior ou menor quantidade de substâncias solúveis circulando na seiva está relacionado à proteossíntese, se esta não for eficiente, se faltarem alguns minerais ou se a absorção for desequilibrada, rápida demais, como no caso dos adubos de síntese química. Além disso, se a proteólise for favorecida haverá excesso dessas substâncias solúveis. Nesse sentido, um vegetal saudável, com suas necessidades nutricionais plenamente atendidas, não será atacado por insetos-praga e doenças. 11 Cabe ressaltar que não consideramos os insetos como pragas, e sim, quando se encontram numa densidade populacional a ponto de causar dano econômico; consideramos que são indicadores de mau manejo. Contudo, de forma a facilitar a concordância durante o texto, utilizou-se o termo “insetos-praga”. 86 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


O equilíbrio nutricional das plantas pode ser afetado de diferentes formas a partir da inuência de fatores ambientais, do estágio siológico que a planta se encontra

e da utilização de agrotóxicos e fertilizantes sintéticos.

Em sua opinião, quais fatores podem afetar o equilíbrio nutricional das plantas? E de que forma ocorre essa inuência?

Fatores intrínsecos são aqueles que envolvem a constituição genética da planta. Observa-se que espécies e variedades mais adaptadas a região terão melhor equilíbrio nutricional.

Outro fator considerado intrínseco é a idade dos órgãos ou da planta. Plantas em período de floração serão mais suscetíveis, bem como as folhas mais velhas e em idade intermediária. Quando Chaboussou destaca a constituição genética e a idade siológica da

planta e de seus órgãos, como fatores que afetam o equilíbrio nutricional e consequentemente a resistência da planta, é importante destacar que, sendo assim, não podemos atribuir o ataque de fungos, bactérias e insetos-praga às plantas apenas ao desequilíbrio nutricional. Pois, a constituição genética, bem como a idade siológica, não é inuenciada diretamente pelo uso de agrotóxicos ou adubos de

síntese química. São sim características herdadas, no caso da constituição genética, a partir do processo evolutivo, no tempo e no espaço, da espécie ou variedade que irá apresentar maior ou menor resistência, dependendo das condições ambientais em que a mesma for submetida.

Da mesma forma, a idade fisiológica das plantas e de seus órgãos são estágios pelos quais, necessariamente, a planta deve passar e, nestes momentos há períodos de aceleração da síntese proteica e momentos em que há quebra de proteínas, favorecendo a presença de substâncias simples como aminoácidos na seiva. O que precisamos considerar com essas reflexões é que, da mesma forma que não devemos ter um olhar reducionista para o agroecossistema, no sentido de considerar que não há apenas a população da espécie de interesse econômico, mas que há outras populações ali presentes que compõem uma comunidade e que se relacionam modificando o ambiente. ambém precisamos considerar que determinados fungos, bactérias e insetos não estão condicionados a se tornarem problemas apenas devido ao uso 87



de agrotóxicos e fertilizantes de síntese química, pois, como veremos a seguir, outros fatores podem afetar a fisiologia do vegetal, e assim, proporcionar uma condição favorável à infestação por um patógeno.

Fatores abióticos Como fatores abióticos consideram-se aqueles ligados ao clima, tais como luminosidade, temperatura, umidade, precipitação e a influência das fases da Lua, por exemplo. É sabido que a luminosidade é um fator primordial para a ocorrência da fotossíntese e, consequentemente, favorece as reações de síntese de proteína. Da mesma forma, de maneira geral, condições de baixa umidade desfavorecem a síntese de proteínas, contribuindo para o aumento de substâncias solúveis na seiva das plantas. Com relação à influência das fases da Lua na susceptibilidade das culturas a insetos-praga, Andrade (2003), pesquisando sobre o cultivo de variedades locais, observou que para minimizar os prejuízos advindos dos ataques de pragas ao colmo do milho, alguns agricultores programam o cultivo das variedades locais partir dasobedecendo-se fases da Lua. essas Segundo se o plantio variedade não fora realizado fases,eles, representadas pordessa “enchente” (fase que vai da Lua nova à Lua cheia) e “vazante” (fase que vai da Lua cheia à Lua nova), os prejuízos serão bem maiores. Nesse sentido, para que a planta sofra menor ataque de pragas, estas devem ser cultivadas durante a Lua minguante, que para os agricultores significa plantar “no vazante”. Andrade (2003) destaca que o cultivo do milho na Lua minguante, com o intuito de aumentar a resistência da planta ao ataque de pragas, é também retratado em Felipim (2001) e Ikuta (2002), a partir de trabalhos realizados com índios guarani. Para os guaranis, o milho cultivado nessa fase da Lua terá melhor qualidade, durabilidade, bem como será mais resistente ao ataque de pragas, o caruncho do milho, por exemplo, (FELIPIM, 2001) e outras que atacam a espiga antes mesmo da colheita (IKUA, 2002). Fatores culturais Os fatores culturais que afetam o equilíbrio nutricional das plantas estão relacionados às práticas de manejo realizadas nos sistemas de cultivos. Destacam-se entre esses fatores determinadas práticas de manejo do solo, fontes de adubação utilizadas na fertilização dos cultivos, práticas de condução de plantas e uso de agrotóxicos. São eles: 88 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia




Solo – composição química, estrutura e aeração.



A composição química está relacionada, por exemplo, à presença no solo de um determinado nutriente em excesso, que acaba sendo assimilado em maior quantidade pela planta, causando um distúrbio no processo fisiológico. É o caso do Ca, onde a presença em excesso no solo tem provocado um aumento da susceptibilidade das plantas a cochonilhas. Fertilização – adubação mineral e adubação orgânica. A propriedade de alta solubilidade dos adubos de síntese química, com destaque para os nitrogenados, favorece um acúmulo de nitrato na seiva das plantas, tornando-as mais susceptíveis ao ataque de fungos, bactérias e insetos-praga. A adubação orgânica, por sua vez, sobretudo a baseada em técnicas que promovem a presença do húmus, possui a característica de disponibilizar os nutrientes de maneira lenta, permitindo, como mencionado por Howard (1943), um melhor crescimento e

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vitalidade em geral da planta e aumento da resistência a doenças e insetos-praga. Práticas de enxertia – influência do porta-enxerto sobre a fisiologia do enxerto. Uso de agrotóxicos – causa do desencadeamento de “desequilíbrios biológicos”. Provocam inibição da proteossíntese, promovendo o enriquecimento dos tecidos com substâncias solúveis.

3.7 Ação dos agrotóxicos sobre a siologia das plantas e

a fertilidade do solo odos os agrotóxicos penetram mais ou menos nos tecidos das plantas, e, portanto, agem sobre seu metabolismo. De maneira geral, os agrotóxicos apresentam uma ação sobre os principais processos fisiológicos da planta: diminuem a respiração, a transpiração e a fotossíntese da planta. Esses distúrbios desfavorecem o processo da proteossíntese, prejudicando a resistência da planta a doenças e insetos-praga.

89



Além dos efeitos dos agrotóxicos sobre a fisiologia das plantas, Chaboussou, através de inúmeras pesquisas, demonstrou o efeito negativo dos agrotóxicos sobre a vida do solo, observando as seguintes modificações: diminuição da população de minhocas, inibição da micorrização, observada principalmente a partir do uso de fungicidas sistêmicos, impedimento da fixação de N pelas bactérias que se associam às raízes de determinadas espécies de plantas como as leguminosas. É importante destacar que, como bem abordou Howard (1943, p. 29), A natureza nunca julgou ser necessário o desenvolvimento de algo como uma máquina pulverizadora ou o uso de veneno para o controle de pragas e doenças. Na natureza não há nada parecido com soros e vacinas para a proteção dos animais. É verdade que se pode encontrar toda a sorte de doenças entre animais e plantas das florestas, mas essas nunca assumem grandes proporções. A ideia é que tanto as plantas como os animais devem proteger-se a si mesmo, ainda que cercados por parasitas encontrados em seu meio.

Síntese

As discussões apresentadas ao longo dessedecapítulo nos conceitos. permitem compreender as relações ecológicas para além seus meros Percebemos que os organismos exercem constante influência sobre o meio e sobre outros organismos, resultando em interações que modificam as condições do ambiente que habitam. Essas interações são primordiais para o equilíbrio dos ecossistemas e, dessa forma, devem ser consideradas no desenvolvimento de agroecossistemas que permitam a emergência da sustentabilidade. Algumas interações, como a alelopatia, por se apresentar de forma bastante complexa, tem seu estudo dificultado a partir de trabalhos que não consideram as inúmeras relações estabelecidas no ambiente natural e que influenciam esse fenômeno. Por outro lado, o estudo de interações como o mutualismo, mais especificamente os fungos micorrízicos e as bactérias fixadoras do nitrogênio, que se associam com plantas, têm contribuído sobremaneira para o redesenho dos agroecossistemas. A eoria da rofobiose, por sua vez, nos chama a repensar nossas estratégias de controle de doenças de plantas e insetos-praga. Nesse sentido, não cabe direcionar os esforços apenas na prática do controle-biológico, baseada nas relações de predação e parasitismo. É preciso considerar que, para além dessas relações, o que condiciona a infestação de plantas por doenças ou insetos considerados pragas é a presença de um estado de desequilíbrio do processo fisiológico, caracterizado pelo aumento de substâncias simples na seiva da planta, tornando-a suscetível. 90 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


Complemente seu estudo

Obras literárias

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Em Agroecologia: processos ecológicos em agricultura sustentável, o autor Stephen Gliessman apresenta a intrínseca relação entre a ciência da ecologia com a agroecologia. A cada capítulo, o autor discute os princípios da agroecologia de forma aplicada às práticas de cultivo. (GLIESSMAN, Stephen R. Agroecologia: processos ecológicos em agricultura sustentável. Porto Alegre: UFRGS, 2001)

Sucessão Ecológica

4

Sucessão Ecológica Valdemar Arl

A demasiada interferência humana nos ecossistemas, predominantemente, causa a degradação dos mesmos, ou seja, provoca contaminações e diminui sua funcionalidade e fertilidade e, por isso, necessita de grandes quantidades de insumos e recursos externos para manter a produção ou conter as reações da natureza. O grande desafio é sair dessa relação negativa no meio e estabelecer uma interação positiva, respeitando e potencializando a natureza. Por isso, é necessário entender e potencializar os princípios que regulam e mantêm os ecossistemas e agroecossistemas. Essa é uma condição básica para a transição agroecológica. O estudo da sucessão ecológica contribui – para entender na prática – alguns princípios da ecologia e as transformações nos ecossistemas. Essas informações são fundamentais para definir as técnicas a serem adotadas na agroecologia e aumentar a funcionalidade e fertilidade dos agroecossistemas. Para iniciar essa abordagem vamos entender mais alguns aspectos básicos relacionados aos sistemas, sua evolução, complexidade e sucessão ecológica. A evolução é a força motora da vida exercida e resultante da crescente complexidade dos sistemas. São muitos os princípios e fatorese que agem e interagem simultaneamente, determinando comportamentos provocando transformações. As definições acerca dos sistemas remontam esforços históricos antigos como o de Aristóteles na definição do fenômeno da emergência, o qual afirmava que “o todo é mais que a soma das partes”. Um comportamento ou propriedade emergente surge de vários agentes simples que operam coletivamente em uma grande multiplicidade de interações, resultando em comportamentos ou propriedades complexos. Cada agente, inicialmente, é autônomo, mas responde a efeitos ou estímulos dos demais agentes. Isso se verifica junto a todos os seres presentes ou que se instalam a partir dos efeitos

Capítulo 4 – Sucessão Ecológica

resultantes de interações anteriores (fungos, bactérias, insetos, vegetais, animais etc.), em processos contínuos de auto-organização regulada pelas interações locais presentes. Morin (2002, p. 103) reforça a tese de que “o todo é superior à soma das partes”, onde “o sistema possui algo mais do que os seus componentes considerados de modo isolado ou justaposto: a sua organização; a própria unidade global todo); as qualidades e propriedades novas emergentes da organização e da(ounidade global.” Morin separa esses três aspectos porque para ele: A organização e a unidade global podem ser consideradas como qualidades e propriedades novas emergentes das inter-relações entre partes; porque a organização e as qualidades novas podem ser consider adas como traços próprios da unidade global; porque a unidade global e as suas qualidades emergentes podem ser consideradas como os próprios produtos da organização.

Segundo Morin (2002, p. 104), podemos chamar emergências às qualidades ou propriedades dum sistema que apresenta um caráter de novidade em relação às qualidades ou propriedades dos componentes considerados isoladamente ou dispostos de maneira diferente num outro tipo de sistema. O conceito de sucessão ecológica envolve grande amplitude teórica, indo desde definições mais reducionistas ou mecanicistas a definições mais holísticas ou sistêmicas e da complexidade, somando centenas de conceitos. A sucessão ecológica transforma a estrutura, organização e composição dos ecossistemas. .) 7 1 p , 1 0 0 2 , 2 . V ( e d r e V o r iv L

Formação do solo 95 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


Como visto, os ecossistemas estão interligados dentro da biosfera e são sistemas abertos, dotados de autorregulação e em constante transformação evolutiva. Essa transformação evolutiva ocorre através de estágios de sucessões ecológicas, iniciando por uma comunidade que denominamos pioneira, chegando a uma condição denominada clímax. Uma comunidade pioneira caracteriza um ecossistema imaturo, onde predominam flutuações populacionais e ciclos pioneiras, de vida curtos. Durante esse estágio ocorrealtas a presença de espécies denominadas as quais destinam grande energia no processo de reprodução. Nesse momento, os ecossistemas apresentam baixa resistência, no sentido de suportar perturbações e pouca resiliência, entendida como a capacidade de se recuperar, voltar ao que era antes de uma perturbação. Por outro lado, uma condição de clima caracteriza um ecossistema maduro, onde há menores flutuações populacionais e espécies com ciclos de vida maiores. Nesse estágio, as plantas destinam uma maior quantidade de energia para produção de biomassa. São ecossistemas de alta resistência e grande resiliência. Segundo De Oliveira e Júnior (2011), a sucessão ecológica pode ocorrer de várias maneiras, sendo as principais: sucessão primária e secundária; sucessão progressiva e retrogressiva; sucessão autogênica e sucessão alogênica. As principais características das sucessões ecológicas podem ser observadas conforme quadro a seguir: Sucessão primária

Ocorre onde ainda não havia seres vivos.

Sucessão secundária

Onde já havia comunidades, evidenciam-se em ambientes que sofreram perturbações. É a evolução vegetacional a partir de uma comunidade pioneira para comunidades de maior complexidade estrutural. É a condição contrária, onde ocorre a diminuição da

Sucessão progressiva Sucessão retrogressiva

Sucessão autogênica Sucessão alogênica Sucessão ecológica 96


complexidade e populacional, normalmente provocada por estrutural fatores físicos, como erosão ou lixiviação do solo, elevação do nível de água ou outros. É derivada de alterações bióticas resultantes das forças internas e mecanismo como a competição, a modificação do solo por plantas ou outras. Resulta da alteração das condições ambientais como alterações climáticas de longo prazo, estresse hídrico, elevação do lençol freático, salinização ou outras.

.r o t u a o l e p o d a r o b la E


4.1 A funcionalidade e fertilidade de um ecossistema A funcionalidade dos sistemas, já abordada em capítulos anteriores, depende fundamentalmente da biod iver sid ade que se expressa em todos os níveis de organização biológica. A fertilidade dos sistemas depende diretamente da funcionalidade do de mesmo. A biodiversidade ser definida, inicialmente , pelo número espécies presentes em pode um dado local e momento. O esquema “Funcionalidade, construção e ciclo da fertilidade nos ecossistemas” pretende ilustrar a biodiversidade funcional de um ecossistema. Tudo está interligado e interagindo. .) 1 1 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d o v r e c A

Funcionalidade, construção e ciclo da fertilidade nos ecossistemas

Segundo Dover e Talbot (1992), a diversidade causa ou eleva a estabilidade, sendo que a diversidade/estabilidade evidencia-se como uma regra, um princípio, uma lei imutável, como algo provado e sem dúvidas. A planta cresce, serve de alimento para seres humanos ou animais ou os restos vegetais voltam direto para o solo para alimentar a microvida (microorganismos), as excreções de animais ou de humanos voltam ao solo, onde também alimentam a microvida. Esta decompõe o esterco e os restos das plantas, transformando-os de forma (mineralização) que a planta, de novo, possa alimentar-se deles.



A fertilidade de um sistema vai muito além da disponibilidade imediata de alguns nutrientes. Quanto mais fotossíntese, maior o aproveitamento de energia e maior a produção de biomassa. Quanto maior a produção de biomassa, maior a bioestrutura (micro-organismos e estruturação do solo) e mais ativos os ciclos de nutrientes.

À medida que o tempo passa, aumenta a produção de biomassa e também a da fertilidade. Os nutrientes, liberados pelas rochas ou que entram de fora, são incorporados e ficam circulando dentro do sistema (ciclos dos nutrientes) e, ao mesmo tempo, os sistemas vão se tornando mais férteis e mais complexos. O aumento da produção ocorre através do aumento da fertilidade geral do sistema. É fundamental o conhecimento de alguns princípios básicos da natureza. Esses princípios regularam e impulsionaram os ecossistemas por bilhões de anos até chegar ao nível de evolução em que nos encontramos.

Na evolução e trajetória da ciência, as tentativas de supressão ou concorrência com a natureza trazem consequências e requerem muita tecnologia e recursos para sustentar essa condição. Diante disso, a ciência já começa a concluir que é impossível deter essas forças da natureza, já que as reações, que se expressavam inicialmente de forma mais localizada, muitas delas agora são planetárias, como as consequências do aquecimento global.

4.2 Visão geral da sucessão ecológica a partir da formação dos solos A natureza, como exemplo de sustentação, multiplicação e aperfeiçoamento da vida é perfeita, ninguém ainda conseguiu contestá-la. Portanto, a sustentabilidade na agricultura somente será possível quando os seus princípios forem respeitados e incorporados nas adequações tecnológicas (ARL, 2001). Na agroecologia, é necessário entender como se forma o solo e a interação com a sucessão ecológica. Essas informações são importantes para diagnosticar as condições locais e contribuir na proposição de tecnologias que resolvam os problemas e que, ao mesmo tempo, contribuam para a evolução do sistema. 98



Na transformação evolutiva de um ecossistema é possível identificar algumas fases com características predominantes, conforme abordaremos a seguir. Essas fases e condições são mais visíveis na região Sul do Brasil. A evolução de um sistema altera sua composição, estrutura e organização. .) 6 0 p , 1 0 0 (2 lr A r a m e d l a V r so s fe o r p o d o v r e c A 2 e rd e V o r iv L

Formação inicial dos solos

Essa fasepelas inicial, de intemperismo das rochas, é realizada basicamente forçaschamada da natureza, como o aquecimento do Sol, esfriamento, ventos, chuvas e, posteriormente, pelos ácidos do solo. As rochas continuam seu processo de intemperismo, tanto as que estão expostas como as que estão sob as camadas do solo. Essa é a fase mais lenta da formação dos solos. Nas rochas encontram-se minerais como fósforo, potássio, cálcio, magnésio, zinco, ferro e tantos outros, essa composição depende do tipo de rocha. Quando essa rocha se desfaz e já armazena um pouco de água, há condições da reprodução das primeiras espécies vivas. Destacam-se, nessa fase, os liquens, as algas e bactérias.

Os eseres vivos,assim quando morrem, da serão da rocha, inicia-se a composição parteincorporados orgânica do ao solo.material Quem faz a transformação das algas, liquens e outros organismos, em húmus, e a disponibilização dos minerais neles contidos são os micro-organismos decompositores, têm-se agora condições para a ampliação da biodiversidade. Aos poucos vai se formando uma pequena camada , a que chamam os de solo . Liquens sobre a rocha

.) 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d , 2 e d r e V o r v i L



Húmus é o resultado da decomposição dos restos vegetais e animais como galhos, folhas, raízes, estercos e outros. É a chamada “terra preta”, “terra de mato” ou “terra vegetal”. Essa mistura inicial de minerais com matéria orgânica e a presença de vida no solo, já resulta numa condição onde podem se reproduzir os primeiros vegetais superiores. Destacam-se plantas espinhosas sem folhas e capins duros de touceiras, como a “barba-de-bode” e a macega. Esses vegetais produzem uma quantidade bem maior de material orgânico do que seus antecessores, em seu ciclo de vida. Os campos naturais existentes no Sul do Brasil caracterizam-se pelos capins duros de transição. São solos rasos e ainda muito jovens, portanto, pouco férteis. Esses campos existem normalmente em regiões altas e frias, como Lages, Vacaria, São Joaquim e Palmas. Em lugares muito frios, ). 1 0 0 2 ( lr A r a m e d l a V e d , 2 e d r e V o r iv L

a natureza é mais lenta, por isso Capins duros em fase inicial de formação de solos os campos ainda estão na fase de capins “duros”. A natureza não permite mais que o solo fique descoberto .

À medida que o ambiente evolui, amplia-se a diversidade de capins duros e, na sequência, vem a fase dos capins moles, como o milhã e o papuã. Nessas condições, se o solo é descoberto, a natureza reage imediatamente e recobre. A chuva não cai mais diretamente sobre o solo, ficando protegido do Sol. Nessa fase, as plantas gastam muito mais energia na reprodução (produção de sementes). A partir da condição de capins moles é rápida a evolução para a capoeira, a iniciar pelas espécies pioneiras como “buvas” e “vassourinas”, seguidas fumo bravo, bracatinga e outras, que evoluem a condição de floresta. Apor é formada na maioria por plantas de ciclopara médio e algumas capoeira perenes, ou seja, que duram mais de um ano.Nessa fase, aumenta a produção de matéria orgânica e melhora a proteção do solo, predominância de plantas de ciclo maior (dois ou mais anos), gasto de energia tanto na reprodução como na produção de biomassa e maior diversidade de espécies.

100



.) 9 0 p , 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d , 2 e rd e V o r iv L

Fase das capoeiras

O solo fica aindamais protegidoe a temperaturavaria cada vez menos. Além da cobertura na superfície, a queda de folhas e galhos, frutos e troca de raízes aumentam a produção de matéria orgânica, o que aumenta a vida no solo. Nessa fase,as plantas ainda gastammuita energia na reprodução (produçãode sementes).

4.3. A condição de mata Na condição de mata, o solo conta com pelo menos três grandes camadas de proteção: folhas e galhos caídos na superfície; vegetação intermediária; e árvores maiores. .) 9 0 p , 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d , 2 e d r e V o r iv L

Fase da mata 101 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


Microrganismos É muito grande a quantidade de biomassa (material orgânico) produzida permanentemente. Há grande quantidade de microrganismos como fungos, bactérias, algas e muitos outros; macro-organismos, como minhocas, larvas de besouros, formigas e outros; e infinita diversidade de plantas, insetos e animais. O solo mantém boa umidade e aeração (respiração); sua temperatura é amena e não varia muito. A vida se manifesta com muita intensidade. Foram nessas condições de solo de mata que se iniciaram os cultivos e as criações. Derrubar a mata, queimar e plantar – assim se praticou agricultura por muito tempo no Brasil. A produtividade era boa e praticamente não havia problemas com pragas ou doenças. A fertilidade natural era considerada muito boa. Quando essa fertilidade diminuía um pouco, deixava-se a área em pousio1 e partia-se para derrubada de novas áreas. Em poucos anos, a natureza recuperava essas áreas, quando eram realizadas novas roçadas e queimadas. Porém, agora, a resistência do ambiente é um pouco menor e o solo se desgasta de forma mais rápida. A prática do pousio é o exercício da sucessão ecológica natural historicamente empregada para a recuperação da fertilidade em áreas de lavoura. Com a compreensão da sucessão ecológica na condição de um determinado ecossistema ou agroecossistema, é possível adotar práticas e recursos que podem potencializar e acelerar sua recuperação e evolução. ) 4 1 . p , 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d , 2 e d r e V ro iv L

Derrubada das matas e queimadas seguidas de cultivo

1 Pousio é uma prática muito utilizada na agricultura tradicional. Após alguns anos de cultivo, a área é deixada em descanso por dois ou mais anos, onde cresce vegetação espontânea, que transformam o ambiente, e onde se estabelece novamente a sucessão natural. Isso melhora novamente a fertilidade e funcionalidade, sendo que a partir daí a área é novamente cultivada. 102



Com a chegada da Revolução Verde, as sementes certificadas, os adubos altamente solúveis, as máquinas e os agrotóxicos não era mais possível e necessário “deixar a terra descansar”. Assim, acabou a produção de biomassa (matéria orgânica) realizada pelas matas e capoeiras, o húmus do solo se desgastou e começaram a aparecer as pragas, doenças e inços. ) 5 1 . p , 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d ,

2 e rd e V o r iv L

A chegada da Revolução Verde

A degradação e contaminação ambiental se aceleram, a vida do solo vai morrendo e a fertilidade natural se acaba. À medida que isso vai acontecendo, aumenta a necessidade de adubos químicos e agrotóxicos para manter o mesmo nível de produtividade. ) 7 1 . p , 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d , 2 e d r e V o r v i L

Degradação 103 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


O que a natureza levou bilhões de anos para construir, em menos de 100 anos pode voltar à condição de rocha (areia). Só que agora sem os minerais que estão no fundo do mar, levados pela erosão, fezes e outros materiais orgânicos. Cada centímetro da camada de solo pode levar em torno de 400 anos para ser formada, e em um ano agrícola pode-se perde 1cm de solo. Isso signica retroceder 400 anos em um só ano. ) 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d , 2 e rd e V o r v i L

Esquema da formação do solo e evolução dos sistemas

A agroecologia se propõe a restabelecer a funcionalidade e aumentar a fertilidade nas áreas de cultivos e criações. Isso parece ser mais facilmente alcançado em sistemas agroflorestais, pois em sistemas de cultivos e criações mais simplificados normalmente são necessárias intervenções para regular o sistema. Nesse sentido, é importante considerar que os insetos-praga, as ervasdaninhas ou as doenças, normalmente são reações da natureza para corrigir perturbações causadas nos ecossistemas ou agroecossistemas pelas atividades humanas. Portanto, as soluções apresentadas pela agroecologia devem seguir a seguinte ordem de raciocínio:  Convivência – sempre que ocorre alguma perturbação na natureza esta reage e tenta contornar o problema para retomar sua evolução. O correto seria deixar a natureza agir, mas isso pode dificultar ou 104



impedir a produção e nesse caso, é necessário contornar ou substituir por outra solução mais fácil de manejar. A convivência é importante porque vai possibilitar a atuação do equilíbrio dinâmico, ou seja, vão surgir os inimigos naturais. Por exemplo: se há pulgões vão se estabelecer as joaninhas. Exemplos de práticas para convivência com insetos: introduzir nos cultivos espécies preferidas pelos insetos, por exemplo: plantar acelga (couve chinesa) no meio dos canteiros para atrair e alimentar a vaquinha (Diabrotica speciosa) que deixará de atacar as demais hortaliças; jogar pedaços de porongo verde ou tajujá também atrai a vaquinha;  Repelência – consiste em expulsar o inseto da lavoura quando não é possível a convivência. Para isso são possíveis diversas práticas, como cultivar plantas repelentes (cravo de defunto, arruda etc.); aplicar caldas como sulfocálcica, biofertilizantes, urina de vaca, leite, etc.; aplicar macerados e caldas dos próprios insetos a serem repelidos (calda de vaquinha, calda de lesma, calda de pimenta, cravo etc.).  Controle seletivo – consiste em utilizar algum método que só faça efeito sobre o inseto, o fungo ou outro agente que precisas ser controlado. Para isso são possíveis práticas, como iscas e armadilhas (frasco caça moscas e outras), ferormônios, bactérias, fungos, vírus e outros patógenos da espécie a ser controlada.  Controle não seletivo – consiste em utilizar algum método não seletivo de controle. Mesmo que não contaminem ou deixem resíduos, estes somente devem ser utilizados em situações extremas, pois matam também os inimigos naturais e outras espécies importantes nos sistemas, podendo causar desequilíbrios. Quando se trata de ervas, que abordaremos a seguir, também vale o mesmo raciocínio. Se não for possível a convivência e o manejo na área de cultivo ou criação, deve-se substituí-la por outra que cumpra funções semelhantes, por exemplo: a guanxuma que surge para descompactar o solo, mas é de difícil manejo, podendo ser substituída porcompactado, outras plantascomo que também tenham raízes mais capazes de perfuração de solo nabo forrageiro, feijão guandu, crotalária e outras.

4.4. Sucessão vegetal A sucessão vegetal é um dos aspectos mais visíveis na sucessão ecológica e parte importante no conhecimento tradicional popular acerca da fertilidade dos ecossistemas e agroecossistemas. As populações antigas não dispunham 105 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


de análise de solo, e tinham as plantas como indicadoras de pH, fertilidade química, aeração dos solos, compactação, encharcamento e outros. Este é um dos temas ainda pouco estudados nos centros de pesquisa, sendo que a maioria desse conhecimento é sistematizado a partir da experiência das famílias agricultoras. Informações técnicas básicas a respeito da sucessão vegetal podem ser úteis, e devem ser qualificadas a partir de estudos e observação das condições ambientais locais. São elas: a. Escala temporal – a velocidade da sucessão depende de várias condições locais, se está num estado inicial ou se é uma regeneração; depende das condições climáticas, da disponibilidade de sementes etc.; podendo ser de curto prazo (grandes flutuações); médio prazo, no caso das regenerações, e de longo prazo. b. Mecanismos da dinâmica vegetacional – segundo Pillar (1994), a vegetação é um mosaico dinâmico de possibilidades quanto a tamanhos, idades, estruturas e composição, consequentemente, apresenta diferentes combinações de escalas de espaço e de tempo, e parece ser mais estável em extensões maiores e mais dinâmicas em pequenassão: manchas. Os principais mecanismos de dinâmica vegetacional Colonização Ocupação prévia do espaço Competição

Aspectos de inter-relação especícos mais Inuência de outros organismos

Presença e possibilidade de dispersão de sementes ou outras formas reprodutivas. Quando uma planta se instala e dificulta as condições para a instalação de outras espécies. Pode estar relacionado à maior adaptação, mas também a outras características que lhe propiciem vantagens em relação às demais. Facilitação (fixação de nitrogênio, criações de condições microambientais, proteção contra predadores, disponibilização de outros nutrientes etc.) pode dar-se também na criação de condições solo paraoposta as espécies futuras. quando uma espécie Inibição é adecondição à facilitação, dificulta ou impede o desenvolvimento de outra. A alelopatia é um exemplo. Ocorre na presença de animais ou insetos seletivos sob pressão forte ou constante.

A adaptação é uma condição importante para a emergência e instalação de espécies vegetais, já que a predominância de diversas espécies está fortemente relacionada às condições de solo e clima. Essas espécies possuem mecanismos 106



próprios que lhes permitem suportar condições adversas à maioria das plantas (pH baixo, falta de aeração no solo, alagamento, excessos ou faltas de elementos químicos, pouca ou muita luminosidade, baixas ou altas temperaturas, estresses hídricos e outros). Inços? Plantas indicadoras? Plantas solucionadoras?

A predominância e agressividade de algumas plantas espontâneas, que chamamos de inços, em uma análise agroecológica sistêmica são consideradas plantas indicadoras, ou seja, quando há a predominância de determinada vegetação é um sinal, uma indicação de que alguma coisa está errada. E mais do que isso, pelo menos nos casos mais conhecidos, essas plantas não só indicam uma condição, mas também são potencilizadoras da superação dessa condição. É a solução que a própria natureza oferece. As espécies comentadas a seguir são bem características nas lavouras e pastagens da região Sul do Brasil. Por exemplo, o trabalho de descompactação realizado pela guanxuma, através do seu potente sistema radicular. Esse é conhecimento comum na sabedoria popular histórica. Lamentavelmente, a pesquisa e seus pesquisadores não estão entendendo e investem muito pouco nesse tipo de informação. Por um lado, é porque prevalece a lógica da concorrência e dominação da natureza, por outro se trata de bilhões de dólares que as grandes corporações ganham com herbicidas. Nossos avôs e bisavós, conheciam e escolhiam o solo (sua fertilidade e aptidão) pelo tipo de vegetação que havia sobre o mesmo. As descrições a seguir são resultados da observação dos próprios agricultores e de alguns profissionais agroecológicos. Com as informações apresentadas é possível identificar e superar os problemas e manejar as plantas. Língua de vaca (Rumex sp.)

Solo sem oxigênio, ou seja, adensado, sem macropóros, poucos micropóros e normalmente cheios de água. Solos compactados e úmidos. Ocorre frequentemente em áreas de lavoura mecanizada e posteriormente exposta ao pisoteio do gado. É necessário revolver menos e aumentar a produção de biomassa.

/ 5 .2 p , 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d o v r e c A

) 0 1 0 (2 r o t u a o d o iv u q r A

Língua de vaca



Guanxuma (Sida spp.) )/ 5 2 . p ,

Subsolo compactado ou solo supercial erodido. Em solo fértil ca viçosa; em solo pobre ca pequena. Aparece muito onde se manobra as máquinas após o plantio de batatinha, estradas, pátios etc.

1 0 0 (2 l r A

r a m e d l a V e d , 2 e d r e V

.) 7 0 0 (2 r o t u a o d o iv u q r A

r o iv L

A guanxuma tem um sistema radicular capaz de perfurar solos compactados, e está ali para ajudar a descompactar o Guanxuma solo. Plantas de adubação verde que fazem trabalho semelhante ao da guanxuma: nabo forrageiro, tremoço, feijão guandu e outras. Amendoim bravo ou leiteiro (Euphorbia heterophylla)

Desequilíbrio entre Nitrogênio (N) e micronutrientes, sobretudo Molibdênio (Mo) e Cobre (Cu) e outras. / ) 1 2 . p , 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d , 2 e rd e V o r iv L

.) 0 1 0 (2 r o t u a o d o v i u q r A

Leiteiro ) 1 0 0 (2 l r A r a m e d l a V e d , 2 e rd e V o r iv L

Samambaia (Pteridium aquilinum)

Solos ácidos com altos teores de Alumínio (Al). Resolvese o problema com a calagem. As queimadas fazem voltar o Alumínio ao solo e proporcionam o retorno vigoroso da samambaia. Azedinha (Oxalis oxyptera)

Samambaia ) 5 2 . p , 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d , 2 e rd e V o r iv L

Nabo 108


Terra argilosa, pH baixo, falta de cálcio, falta de molibdênio. Nabo (Raphanus raphanistrum)

Carência de Boro (B) e Manganês (Mn). Correção com 3 kg/ha de bórax e 5 kg/ha de manganês. A aveia quebra a dormência do nabo.


l r A r a m e d l a V e d , 2 e rd e V o r v i L

Dente-de-leão (Taraxacum ofcinale L)

Indica Boro (B), terra boa.

Dente-de-leão l r A r a m e ld a V e d , 2 e rd e V o r v i L

Carqueja (Baccharis spp.)

Pobreza do solo, compactação supercial, Molibdênio (Mo), prefere solos que retenham água estagnada na estação chuvosa.

Carqueja l r A r a m e d l a V e d ,

2 e d r e V ro iv L

Picão Branco (Galinsoga parviora)

Solo com excesso de nitrogênio e deciente em micronutrientes. É beneciado pela deciência de cobre.

Picão branco l r A r a m e d l a V e d , 2

e d r e V o r iv L

Maria Mole (Senecio brasiliensis)

Solo adensado, compactado em camadas mais profundas (40 a 120cm). Regride com adubação de Potássio (K) e implantação de plantas subsoladoras.

Maria mole



l r A r a m e d l a V e d , 2 e rd e V o r v i L

Tiririca (Cyperus rotundus)

Solo ácido, adensado, anaeróbico, com carência em magnésio (Mg). É incompatível com feijão miúdo,feijão de porco, mucuna preta e palha de cana de açúcar.

Tiririca l r A r a m e ld a V e d , 2 e rd e V o r v i L

Tansagem (Plantago major)

Solos com pouco ar – adensados ou compactados – frequentemente úmidos.

Tansagem l r A r a m e d l a V e d ,

2 e d r e V ro iv L

Barba de bode (Aristida pallens)

Solo muito degradado; fogo, pobreza em fósforo (P), Cálcio (Ca), Potássio (K), solo com pouca água.

Barba de bode .r o t u a o d o v r e c A

Urtiga (Urtica urens)

Excesso de Nitrogênio (N) (matéria orgânica). Carência em Cobre (Cu).

Urtiga

110



Leguminosas em geral

– Indicam presença de Fósforo (P). Na falta de Potássio (K) enfraquecem. Faltando Cálcio (Ca) são atacadas por cochonilhas e as sementes por brocas. Indica solo bom. As plantas pioneiras, de forma geral:

– Indicam solos pobres, deficientes em nitrogênio.

4.5 Aumento da funcionalidade e manutenção da fertilidade nos agroecossistemas Muitas são as lições da natureza para a adequação sustentável das atividades humanas no campo. São os princípios da natureza promotores da sucessão ecológica, como equilíbrio dinâmico e outros, que fazem funcionar os ecossistemas. Esses princípios agem da mesma forma nos agroecossistemas. Assim é necessário adotar práticas e introduzir componentes capazes de realizar as funções necessárias para a conservação e evolução de uma agroecossistema. Seguem algumas condições básicas e práticas possíveis junto aos cultivos e criações agroecológicas:  Manter uma camada fotossintetizante ativa 100% do tempo;  Maximizar a biodiversidade;  Manter uma camada generosa de detritos sobre o solo 100% do tempo;  Manter uma trama radicular densa e ativa 100% do tempo. Essas condições devem ser perseguidas o máximo possível e o tempo todo, pois a descontinuidade configura-se como uma aperturbação sistema diminui sua funcionalidade, afeta negativamente fertilidade eno pode fazê-loe regredir. Dependendo da atividade ou do sistema de produção não é possível estabelecer plenamente essas condições, por isso sugere-se o máximo possível, o tempo todo.



) 1 0 0 (2 l r A r a m e d l a V e d , 2 e d r e V ro iv L

Condições básicas para criar e manter a fertilidade nos agroecossistemas

As imagens a seguir são exemplo da capacidade de interação humana positiva na natureza. Trata-se de exemplo de potencialização da sucessão ecológica e evolução de um agroecossistema realizado por famílias de agricultores, familiares de Barra do Turvo/SP e Adrianópolis/PR, que transformaram suas áreas de pasto e lavoura em sistemas agroflorestais. As imagens a seguir mostram as condições iniciais de um solo muito degradado tomado por brachiária, e o trabalho inicial basicamente com adubação verde, mudas e sementes, misturando produção de biomassa, hortaliças e espécies para a futura agrofloresta. ) 1 0 0 (2 l r A r a m e d l a V e d , 2 e d r e V o r iv L

Condições de solo e trabalho inicial de implantação de sistemas agroorestais

112



A figura a seguir mostra uma agrofloresta em estágio inicial, com 6 anos de idade, da qual se extrai aproximadamente 7.000kg de alimento por hectare, por ano. ) 1 0 0 2 ( l r A r a m e d l a V e d , 2 e d r e V ro iv L

Sistema agroorestal com 6 anos de idade com boa capacidade de produção e ao lado esquema do ciclo dos nutrientes e produção de biomassa

Síntese

Historicamente, realizaram-se muitos esforços para entender a natureza e sua evolução. Tanto o conhecimento acadêmico como o conhecimento popular sistematizaram informações importantes sobre a sucessão ecológica, mas infelizmente a lógica predominante no modelo da Revolução Verde ainda insiste em desconsiderar e dominar ou concorrer com a natureza. Por causa disso, praticamente todos os ecossistemas e agroecossistemas estão regredindo. Parte dessa condição não é falta de conhecimento, e sim decorrente da corrida pelo lucro e acumulação ilimitada, e lógica consumista desenfreada. Porém, decisões políticas e muitas pesquisas e sistematizações ainda são necessárias, mas para uma nova perspectiva socialmente justa, economicamente viável e ambientalmente sustentável. A sucessão ecológica é parte e também resultado da evolução dos sistemas. A sucessão vegetal é parte e potencializadora da sucessão ecológica e facilmente 113 Princípios de Ecologia Aplicados à Agroecologia


perceptível na prática. A composição vegetal pode ser facilmente alterada e, por isso, é uma das formas de interferência mais efetiva na sucessão ecológica como um todo. A incorporação dos princípios da ecologia nas tecnologias e relações humanas de produção e existência na natureza é assumida pela agroecologia. E é ela que nos desafia a transformar essa relação negativa no meio e construir uma interação positiva, na busca da sustentação e coevolução humana na natureza, já que de fato somos parte nos ecossistemas. Inúmeras experiências demonstram a possibilidade desta condição.

Complemente seus estudos

Obras literárias o ã

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114


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.

No livro Agricultura e Florestas: princípios de uma interação vital, do autor Jorge Luiz Vivan, o leitor poderá, entre outros temas, aprofundar seu conhecimento acerca da sucessão vegetal e sua importância para a condução de sistemas ecológicos de produção. (VIVAN, Jorge Luiz. Agricultura e Florestas: princípios de uma interação vital. Guaíba: Agropecuária, 1998).

Bibliografa comentada

. o ã ç a g l u v i D

Plantas doentes pelo uso de agrotóxicos: A Teoria da Trofobiose

O autor inicia o assunto enfatizando o desenvolvimento de doenças de plantas e o surgimento de pragas devido ao uso de agrotóxicos e fertilizantes de síntese química. Diversos trabalhos são encontrados durante o decorrer do seu livro, trabalhos não apenas de autoria do pesquisador, mas de inúmeros outros colaboradores, os quais enfatizam a ocorrência de um desequilíbrio metabólico nas plantas devido ao uso de agrotóxicos e fertilizantes de síntese química.



Apesar de a 1.ª edição ter sido publicada em 1943, o livroUm Testamento Agrícola, escrito pelo pesquisador inglês Sir Albert Howard, traz uma discussão, ainda atual, sobre os inúmeros problemas ambientais das técnicas preconizadas pelo sistema convencional de produção. Em contraposição a essas práticas, Howard aborda em detalhes o processo indore de compostagem e alia o conhecimento de agricultores tradicionais ao conhecimento científco da época.

A Teia da Vida é mais um dos brilhantes títulos escritos por Fritjof Capra. Nesse livro, Capra apresenta um novo olhar para o sistema vivo e suas inter-relações.Permite ao leitor perceber que as consequências das ações humanas não podem ser vistas de maneira isolada, sobretudo porque fazemos parte de um sistema que está,

necessariamente, interligado.

Bibliografa comentada


116

No livro A Economia da Natureza, o autor Robert E. Ricklefs, através de uma abordagem didática, trata do ambiente físico e da forma como os organismos se relacionam entre si e com o meio onde vivem. O grande destaque dessa obra é a recorrente análise do impacto humano nos recursos naturais, quando princípios ecológicos são negligenciados. (RICKLEFS, Robert E.A Economia da Natureza. Tradutor: Pedro Paulo Lima e Silva. 6. ed. São Paulo: Guanabara, 2010).


Considerações finais Ao longo do presente livro, o estudante teve a oportunidade de compreender a importância da ciência da ecologia para a agroecologia. Mais do que isso, foi possível perceber que nossas ações influenciam todo um sistema vivo, do qual fazemos parte. As discussões realizadas nesse contexto tiveram o objetivo de confrontar uma possível visão romântica que possa existir com relação à ecologia, no sentido de que ela é importante, mas, muitas vezes, parece não fazer sentido no nosso cotidiano. Por isso, durante todo o livro, preocupamonos em relacionar os princípios clássicos da ecologia com nossas práticas cotidianas e, de maneira mais específica, às práticas de manejo da produção, onde, com a agroecologia, buscamos a conversão dos sistemas convencionais de produção para sistemas de produção de base ecológica. Apesar do conteúdo técnico desse livro, o mesmo permitiu, não apenas aos profissionais da área da agronomia, mais familiarizados com os temas abordados, mas aos profissionais de outras áreas, a compreensão das limitações ecológicas dos sistemas convencionais de produção de alimentos. Dessa forma, fomos levados a refletir sobre a postura que devemos tomar diante de um modelo de produção que vem causando a degradação dos recursos naturais e provocando inúmeros problemas sociais. De maneira mais específica, as temáticas abordadas ao longo do livro permitiram, ainda,o entendimento de inúmeras relações ecológicas importantes e necessárias para a implantação e condução de sistemas de produção de base ecológica. Em vários momentos, aprofundamos algumas discussões técnicas com o único objetivo de apresentar o embasamento científico dos inúmeros princípios da agroecologia.

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ANA PAULA CAVALHEIRO DE ANDRADE (Organizadora e Autora) HELTON PACHECO GERVÁSIO PAULUS VALDEMAR ARL (Autores)

PRINCÍPIOS DE ECOLOGIA APLICADOS À AGROECOLOGIA


Ecologia Na Agroecologia

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