Universidade De Mogi Das Cruzes Luiza Paine Saad

UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES LUIZA PAINE SAAD FAUNA DE FORMIGAS COMO BIOINDICADORA EM CULTIVOS DE CANA-DE-AÇÚCAR Mogi das Cruzes, SP 2016 UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES LUIZA PAINE SAAD FAUNA DE FORMIGAS COMO BIOINDICADORA EM CULTIVOS DE CANA-DE-AÇÚCAR Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação da Universidade de Mogi das Cruzes como parte das exigências para a obtenção do grau de Mestre em Biotecnologia. Área de concentração: Biotecnologia aplicada a Recursos Naturais e Agronegócios. Profª Orientadora: Drª Maria Santina de Castro Morini Co-orientadora: Drª Débora Rodrigues de Souza-Campana Mogi das Cruzes, SP 2016 FINANCIAMENTO FICHA CATALOGRÁFICA Universidade de Mogi das Cruzes - Biblioteca Central Saad, Luiza Paine Fauna de formigas como bioindicadora em cultivos de canade-açúcar / Luiza Paine Saad. – 2016. 64 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade de Mogi das Cruzes, 2016 Área de concentração: Biotecnologia Aplicada a Recursos Naturais e Agronegócios Orientador: Profª Drª Maria Santina de Castro Morini 1. Mirmecofauna 2. Comunidade de invertebrados 3. Riqueza 4. Diversidade 6. Bioindicação I. Morini, Maria Santina de Castro CDD 595.796 AGRADECIMENTOS Todo final de ciclo vem com uma reflexão. A minha, hoje, me levou a pensar em tudo o que fiz e me trouxe até aqui. Começo agradecendo a Deus e a Nossa Senhora por permitirem minha saúde para hoje eu estar concluindo mais uma etapa da minha vida. Nessa jornada muitas pessoas caminharam comigo, umas desde o começo, algumas entraram depois, mas todas com sua importância e merecedoras de agradecimento. Primeiramente agradeço a Professora Maria Santina de Castro Morini pela confiança e pelo aprendizado, e a minha base: minha mãe Aline Paine e meu irmão e exemplo Pedro Paine Saad. Meu muito obrigada e todo meu amor a toda minha família, que mesmo de longe sempre esteve presente e me apoiando: Minhas avós, Mercedes e Dulce, meu avô Antônio, minha madrinha Cristina, minhas tias Milena, Luciana e Cecilia, ao meu Tio Márcio e ao meu pequeno Léo. Chegar até aqui não foi tão fácil e não seria possível sem a ajuda dos meus grandes e verdadeiros amigos Carla Mayumi e Everton Maciel, que me acompanharam desde a graduação, meus sinceros e eternos agradecimentos por tudo o que fizeram e fazem por mim. A mirmecologia me trouxe grandes amigos; agradeço ao Otavio Morais que está comigo desde o começo; a Débora Rodrigues, minha co-orientadora, por todo ensinamento não só da área acadêmica; ao Leonardo Menino, por toda ajuda e amizade; a Esmeraldina, por todo carinho e companheirismo; a Marcia Tiemi pela triagem do material; a Bianca; a Renata Vieira, e todos os membros do LAMAT que de alguma maneira contribuíram para eu chegar até aqui. Agradeço também a Renata Pacheco, pela ajuda no teste IndVal; aos membros do Laboratório de Sistemática e Biologia de Formigas, da Universidade Federal do Paraná, em especial ao Thiago, Alexandre, Lina e a Gabriela, pela ajuda na identificação; a Dra. Renata Scabbia e ao Dr. Ricardo Fujihara, pelas sugestões e correções e aos mateiros Antônio Sérgio Pascon e João Covre, por toda ajuda em campo. Agradeço a coordenadora do projeto, Dra. Carmem F. Christofoletti; Dr. Odair Correa Bueno, a FAPESP pelo financiamento do projeto, a Universidade de Mogi das Cruzes e ao CNPQ, pela bolsa concedida. RESUMO A cana-de-açúcar é o primeiro produto agrícola nacional em quantidade produzida, sendo seu cultivo importante para a economia do Estado de São Paulo. O uso crescente de agroquímicos e outros xenobiontes têm causado grande preocupação, visto que seus efeitos provocam prejuízos financeiros e ambientais, principalmente relacionados a organismos não alvos. Uma das alternativas sustentáveis no sistema agrícola é a aplicação da vinhaça como fonte de nutrientes, matéria orgânica e água. Muitos artrópodes são bioindicadores ambientais, especialmente as formigas, pois possuem características como diversidade, dominância numérica, ampla distribuição geográfica e ninhos estacionários que permitem acompanhar as alterações ao longo do tempo. Neste estudo foi avaliada a estrutura das comunidades de formigas que usam recursos oriundos do cultivo de cana-de-açúcar. Foram comparados cultivos sem aplicação de vinhaça, com aplicação de vinhaça e áreas de mata nativa secundária. Foram selecionadas 27 áreas, sendo 18 com plantio de cana-de-açúcar (nove com vinhaça e nove sem) e nove áreas de fragmentos de mata nativa secundária. Duas técnicas de coletas foram utilizadas: pitfall e Berlese-Tüllgren modificado. As formigas foram identificadas até espécie/morfoespécie e os demais invertebrados foram separados em classe ou ordem. Foram coletados 15.634 espécimes de formigas, distribuídas em nove subfamílias, 37 gêneros e 134 espécies/morfoespécies. As subfamílias mais abundantes foram Myrmicinae e Dolichoderinae. As comunidades de formigas nos cultivos de cana-de-açúcar apresentaram maior similaridade entre si; possivelmente relacionadas à estrutura simplificada desses hábitats. Dentre as sete guildas identificadas, “onívora de superfície” foi a mais rica (n=71) em todas as áreas. Em relação aos demais invertebrados, foram coletados 41.065 indivíduos pertencentes a 28 táxons e imaturos. Hymenoptera, Collembola e Acari foram os mais abundantes. A maioria das ordens foi encontrada em todas as áreas. Na mata foram registradas duas ordens exclusivas, Isopoda e Pseudoescorpiones. Somente a riqueza de espécies por guilda de formigas e riqueza dos demais grupos (classe ou ordem) apresentaram associação significativa. Assim, o presente estudo mostrou que a riqueza e a diversidade da fauna edáfica diferem significativamente entre as áreas de mata e cana-de-açúcar. Além disso, que a vinhaça favorece a presença de Collembola. Palavras-chave: Mirmecofauna, Comunidade de invertebrados, Riqueza, Diversidade, Bioindicação. ABSTRACT The sugarcane is the first national agricultural product produced in quantity, and it is a remarkable culture for São Paulo’s economy. The increasing use of pesticides and other xenobiotics in this culture is causing a great concern, since that the effects have caused both financial and environmental losses, mainly related to non-target organisms. One of the sustainable alternatives in the agricultural system is the application of vinasse as a source of nutrients, organic matter and water. Many arthropods are environmental bioindicators, especially ants, because it has important features like enormous diversity, numerical dominance, large geographical distribution, stationary nests, which allows you to follow the changes over time. In this study the structure of ants’ communities which uses the resources coming from the sugarcane cultivation was evaluated. Crops with and without the application of vinasse and secondary native forest areas were compared. 27 areas were selected, 18 of those with sugarcane (nine with and nine without vinasse) and nine secondary native forest areas. Two sampling techniques were used: pitfall and Berlese-Tullgren modified. The ants were identified until species/morphospecies and other invertebrates were separated in class or order. 15,634 specimens of ants were collected, and distributed in nine subfamilies, 37 genera and 134 species/morphospecies. The most abundant subfamilies were Myrmicinae and Dolichoderinae. The communities of ants in sugarcane showed greater similarity between each other; possibly related to a simplified structure of these habitats. Among the seven identified guilds, “omnivorous surface” was the richest (n=71) in all areas. About the others invertebrates, 41,065 individuals belonging to 28 taxa and immature were collected. The most abundant o those invertebrates were Hymenoptera, Collembola and Acari. The most orders were found in all areas. Two exclusives orders were recorded in forest area, Isopoda e Pseudoescorpiones. Only species richness by ants’ guilds and the others groups richness (class or order) showed a significant association. Therefore, the current study showed that the richness and diversity of soil fauna differ significantly between areas of forest and sugarcane. Furthermore, it was possible to observe that the vinasse favors the presence of Collembola. Keywords: Mirmecofauna, Community of invertebrates, richness, diversity, bioindication. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Representação dos principais grupos taxonômicos de organismos do solo, baseados no tamanho corporal. Fonte: Adaptado de Decaëns (2010). .................. 15 Figura 2 - Localização dos pontos de coleta. A – Áreas de mata nativa secundária, B – Cultivo sem aplicação de vinhaça, C – Cultivo com aplicação de vinhaça. .......... 21 Figura 3 - Áreas de coleta. A - mata nativa secundária; B e C - talhões de cana-de-açúcar com e sem vinhaça, respectivamente; D - aplicação de vinhaça no cultivo. ................. 22 Figura 4 - Técnicas de coleta de formigas e demais invertebrados. A – pitfall em área de mata, B – Amostra do solo que será introduzida nos funis de Berlese-Tüllgren e pitfall em área de cana-de-açúcar, respectivamente. ............................................. 23 Figura 5 - Desenho amostral das coletas. ................................................................................ 23 Figura 6 - Técnicas utilizadas. A – Armadilha do tipo pitfall, confeccionada com garrafa pet, B- Berlese-Tüllgren modificado. ........................................................................... 24 Figura 7 - Comparação da riqueza de formigas entre as diferentes áreas coletadas. Onde, CSV: Cana sem vinhaça e CCV:

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