Controle biológico

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Controle biológico

  1. 1. Ecologia de Populações Prof. Dr. Harold Gordon Fowler popecologia@hotmail.com Controle Biológico
  2. 2. Controle BiológicoSumário dos tópicosHistoria do controle biológico• O que é o controle biológico• Quando o controle biológico é apropriado• Mitos sobre o controle biológico• Sucessos e fracassos• Passos chaves de um programa de controlebiológico
  3. 3. Sumário do Tópico1 Determinar se um programa de controle biológico pode ser um método eficiente de controle de uma praga.2 Determinar o que é necessário após a decisão de tentar um programa de controle biológico.3 Determinar o que é necessário durante o monitoramento de um local de estabelecimento.4 Aplicar o conhecimento adquirido sobre programas de controle biológico a um cenário real.
  4. 4. MonoculturasAs paisagens agrícolas mundiaissão plantadas com 12 espéciesde grãos, 23 de oleáceas e 35de fruteiras;70 espécies de plantasdistribuídas sobre 1,44 bilhõesde hectares de terra;Um hectare de floresta tropicaltem tipicamente mais de 100espécies de árvores;
  5. 5. Economia Nível de Tolerância: quantidade de dano onde a renda da cultura cai com o nível da praga aumenta Perdas de renda podem resultar de produções menores e ou pela queda de qualidade Quanta doença pode ser tolerada numa orquídea ou num campo de futebol?
  6. 6. DefiniçõesPraga: uma espécie que interfere com as atividades doHomemPlanta invasora: uma praga vegetalControle de pragas: redução de populações de praga ouplanta invasora a níveis não danificastes População da praga1. Dano é medido em termos econômicos Limiar econômico da praga§ Erradicação Densidade (extinção da praga) é praticamente impossível Níveis normais Tempo
  7. 7. Controle BiológicoQuanto maior a variabilidade ambiental, maior aprobabilidade que a população de pragaexcederá o limiar econômico. Parasitóides Lagartas
  8. 8. Quanto atuar? Limiar de ação – “Limiar econômico” – a densidade da praga no qual medidas de controle devem ser tomadas para prevenir o alcance do Nível de Dano Econômico O agricultor precisa atuar para reduzir r de forma que a praga não alcança o Limiar de Danos Econômicos antes da coleta
  9. 9. Quanto atuar? Limiar de dano econômico: “limiar de dano” – o nível Xt na qual a praga começa afeitar adversamente o rendimento e a qualidade da produção O nível de dano pode variar de uma região a outra ou de um agricultor a outro agricultor
  10. 10. O que pode influenciar as decisões de um agricultor?Nível de afluência ou créditoPerda de produção não detectadaAversão a risco
  11. 11. Fatores que podem afeitar os limiares econômicos Atitude do agricultor Relação entre a renda da cultura e a incidência da praga Relação entre os custos de controle e população de praga
  12. 12. O que o agricultor deve saber  Valor da  Eficiência dos produção controles  Custo provável do controle  Impacto esperado da  Custo de várias intensidade da medidas praga sobre a alternativas de quantidade e controle qualidade da produção
  13. 13. Como minimizar perdas agrícolas?Reduzir (retardar) surtos no começoda estação (Xo)Diminuir a taxa de desenvolvimento dapopulação (r)
  14. 14. Economia Os agricultores devem aumentar seus investimentos na proteção da cultura até que a quantidade de dinheiro gasto = lucro adicional da cultura
  15. 15. A fauna natural é ecomposta por maioriasilenciosa…
  16. 16. •E uns poucos indomáveis…
  17. 17. Problemas de inseticidas no controle de pragasMatam os inimigosnaturaisPromovem surtos deinsetos e plantas quetornam pragas – As escamas, Aonidiella aurantii e Icerya purchasi, em citrus após uso de DDTinsetos em plantações de arroz (1965-1970) (DeBach, 1974)
  18. 18. Declínio de aves de rapina1963 Ratcliffe: levantamento do falcão Peregrino no RU – 1/5 aves reproduzirem com sucesso1964 Hickey et al.: levantamentos nos Estados Unidos confirmaram a tendência e levantou alarme– aves de rapina desapareceram devido a fracassos reprodutivos contínuos
  19. 19. Declínio de aves devido a pesticidas – Herbicidas eliminam plantas invasoras  reduzem insetos e sementes – Escassez de alimento (insetos, sementes) aumenta a mortalidade dos filhotesEspécie Ano do começo do Área agrícola Geral (%) declínio (%)Passer montanus 1978 -87 -76Streptopelia 1979 -85 -62turturPerdix perdix 1978 -82 -78Muscicapa striata Anterior a 1969 -78 -78(Alauda arvensis) 1981 -75 -60Turdus philomelos 1975 -66 -52Vanellus vanellus 1985 -46 -42
  20. 20. 1966 Ames: fracassos reprodutivos de aves de rapina correlacionados com cascos de ovos menos duros1967 Ratcliffe: também para outras aves de rapina desde 1947 (Nature 215:208)1968 Hickey e Anderson: cascos menos duros dos predadores: pesticidas culpadas DDT na agricultura (Inglaterra)
  21. 21. Efeitos de pesticidas sobre os ecossistemasEfeitos Diretos devido a toxicidade– Mortalidade: inseticidas >fungicidas >herbicidas– Sub-letal (espécies não alvos) Stress parasitas e doenças Reprodução: perturbação endocrina Crescimento Abnormal (mal formação)Efeitos Indiretos – rede trófica– Desgaste de alimento > fome > morte migração Herbicidas: fitoplancton fome de consumidores Inseticidas: zooplancton explosões de algas
  22. 22. Efeito em cascada de DDT e ciclodienes Bioacumulação Metabolismo de Cálcio Casco de ovo mais frágil Mortalidade de EmbriõesDeclínio na taxa reprodutiva Extinções locais
  23. 23. Resultado desta simplificação dabiodiversidade para fins agrícolas: Um ecossistema artificial que requer constante intervenção humana
  24. 24. O balance entre a ecologia e a economia é frágil EmpregosDinâmica dosEcossistemas ECOLOGIA ECONOMIA Política Lucros Biodiversidade Poço Gênico Problemas Proteção socio-culturais ambiental
  25. 25. Limitar Aplicações de Pesticidas
  26. 26. Evitando o uso de pesticidas
  27. 27. Controle Biológico Conservativo • Manejo e proteção dos inimigos naturais existentes para manter populações da praga a níveis baixos.
  28. 28. Manejo do Cultivo
  29. 29. Sistemas de plantio
  30. 30. Resíduos
  31. 31. Solo
  32. 32. Características da Planta
  33. 33. Fomentar Populações de Inimigos Naturais
  34. 34. Cobertura Vegetal
  35. 35. Ambiente Físico
  36. 36. Tampões e Isolamento
  37. 37. Adição de alimento e abrigo no cultivo
  38. 38. Exemplo: Habitat de Besouros
  39. 39. Evitar a Exposição Populacional
  40. 40. Pesticidas Seletivas
  41. 41. Pragas e Plantas InvasorasPragas e plantas invasoras causam danosgrandes aos habitats naturais e agrícolas.Algumas dessas pragas são espéciesexóticas, introduzidas acidentalmente ouintencionalmente de regiões além de suaamplitude geográfica natural. 1. Como alvos das pesticidas desenvolvem resistência. 2. As pesticidas podem criar sérios problemas ambientais.
  42. 42. Os “maiores agentes ofensivos” Introdução de uma espécie exótica – Em muitos casos, as espécies que foram “colocadas” em ambientes não naturais, ou por opção ou como acidental, podem virar pragas. A espécie introduzida pode se dar muito bem (nenhum controle natural) ou ser sujeito a ataque constante (mal adaptado ao ambiente novo).
  43. 43. Como as pragas exóticas são introduzidas? Acidentalmente Em sementes Em balaústre de navios Intencionalmente plantas medicinais Ornamentais Prevenção da erosão85% das espécies de plantas invasoras foramintroduzidas intencionalmente
  44. 44. Uma “convulsão histórica” devido a 480,000 espécies exóticas USA UK AUS ZA IND BR Plantas 25,000/42,000 26,000/27,515 1952/20,000 8750/24,000 18,000/45,000 11,605/55,000Mamíferos 20/346 17/54 20/296 16/247 30/316 25/428 Aves 97/650 47/542 70/850 8/725 4/1221 3/1635 Répteis e 53/247 48/80 20/700 24/394 NA/741 NA/985 anfíbios Peixes 138/938 12/54 29/216 20/220 300/2546 76/3000Artrópodes 4500/650,000 1000/24,700 150/85,920 NA/86,000 1100/54,430 NA/1,000,000 Pimentel 2002
  45. 45. Não podemos reduzir as introduções! Conflitos econômicos O comercio internacional impõe pressão para importar plantas e animais Fiscalização fraca Se não existe uma certeza de 100% de que será um problema é difícil parar O Brasil somente restringe a importação de pragas CONHECIDAS
  46. 46. Opções de Manejo Número de não nativas = Número introduzido X taxa de sobrevivência Prevenir aOpções entrada
  47. 47. Opções de ManejoNúmero de espécies não nativas = Número de espéciesintroduzidas X taxa de sobrevivência Evitar a Melhorar o Opções Entrada controle e erradicação Requere Marcos Detecção cedo fortes de e resposta regulação rápida e $$$ legal
  48. 48. Prioridades de manejo para o controle e erradicaçãoBaseadas nos riscos econômicos e ambientais (impacto potencial)
  49. 49. Risco Potencial da praga=( Probabilidade da naturalização - Praticidade e custo da erradicação )×[ distribuição potencial (+ Mudança climática )- distribuição atual ]×[ Taxa local De aumento × Taxa de dispersão -( Praticidade e - persistência Custo do controle Do propágulo )]× ( econômico Impacto sobre Ecossistema invadido × Valor do Ecossistema invadido ) social ambiental
  50. 50. Prioridades de manejo para o controle e erradicaçãoBaseadas nos riscos (impacto potencial) Prioridade de Prevenção Possibilidade de Impacto Atual Retirada Baixo Alto Baixo Médio Alto Alto Baixo Médio Prioridade de Erradicação Possibilidade de Impacto Futuro Retirada Baixo Alto Baixo Baixo Médio Alto Médio Alto
  51. 51. ErradicaçãoA retirada de uma espécie de uma áreaonde não voltaráQuando a erradicação e possível? Populações pequenas Habitat definido Dinheiro não tem importância
  52. 52. Erradicação de Ratazanas daIlha de Langara, BCProblemaRatazanas implicadas nodeclínio de populações deaves aquáticas4 espécies extintasFacilidadeIlhaVeneno específico disponívelFinançasDerrame de petróleo $$$ Kaiser et al 1997
  53. 53. Erradicação de Ratazanasda Ilha de Langara, BC Ilha de Langara 3100 ha Armadilhas numa malha de 100mx100m Captura começou no 10 de julho de 1995 Última ratazana – setembro de 1995
  54. 54. Por que a erradicação tivesucesso? veneno eficaz ilha territorialidade das ratazanas população já sob stressO que aconteceu as aves aquáticas? – não se recuperaram
  55. 55. ErradicaçõesFuncionam somente em raros casosOs programas de sucesso freqüentementeem ilhas pequenas retirada de espécies exóticas: ratazanas, gatos domésticos, coelhos gambás, bodes, porcosPodem produzir efeitos não esperados soltura de outras espécies exóticas
  56. 56. A meta do controle biológico Não deve tentar:erradicar completamente a espécie praga!!Por que?Não é desejado ou atingível.Por que?Erradicação da espécie praga implica a extinção doagente de controle biológico devido a falta derecursos alimentares – agregações da praga aindasão necessárias para a colonização dos agentespara manter um equilíbrio populacional menor. (Briese 2000)
  57. 57. Controle Biológico
  58. 58. O Controle Biológico devetentar:“criar uma balance ecológica entre uma praga eseus inimigos naturais….., e reduzir a população depraga a um nível de equilíbrio menor do que a pragacausa danos econômicos.” (Briese 2000)Importante: o controle biológico de pragas não temsomente motivação econômica.
  59. 59. Por que o Controle Biológico?Econômico em áreas grandesMinimização dos efeitos tóxicossecundários do controleEspecífica a espécie de praga alvoBase ecológicoSolução de largo prazo Pyrenophora semeniperda em sementes de Bromus tectorum
  60. 60. Um programa de controlebiológico de sucesso deve atuar: Densidade Da pragaDensidade populacional Limiar de danos da praga Liberação do agente Densidade do agente Tempo (Briese 2000)
  61. 61. Definição do Controle Biológico“ Modificação do ambiente ou práticas existentes para proteger ou melhorar os inimigos naturais específicos ou outros organismos para reduzir o efeito das pragas”
  62. 62. Controle biológico de espectro amplo de plantas invasoras• Uso de herbívoras polífagos em habitatsaquáticas e terrestres.• Exemplos, animais herbívoros grandes, incluindopeixes.
  63. 63. Controle biológico clássicoUso de uma espécie para controlar outraespécieAgentes de controle biológico podem ser: – Animais – Insetos – Doenças Bodes comendo Rubus armeniacus
  64. 64. Ecologia AplicadaA soltura de espécies de inimigosnaturais como agentes de controlebiológico é beneficia?– O controle de pragas na agricultura tem muita importância econômica e social– O controle biológico aparece uma alternativa a controle químico
  65. 65. Ecologia Aplicada– O controle biológico na visão de alguns pesquisadores Soltura de uma variedade de inimigos naturais contra uma praga Observe qual inimigo funciona melhor Mas é a melhor estratégia? – A competição intensiva para a presa nova resulta a uma eficiência menor dos agentes biológicos – Uma taxa maior de estabelecimento populacional ocorre com menos espécies inimigos – A taxa de estabelecimento para espécies solitárias foi significativamente maior do que da soltura simultânea de duas ou mais espécies (76% contra 50%)
  66. 66. Passos de um programa de controle biológico1 Determinar qual é o agente apropriado decontrole biológico para uma praga específica .2 Determinar o necessário após a tomada dedecisão de iniciar um programa de controlebiológico.
  67. 67. Passos de um programa de controle biológico3 Determinar o necessário para manter emonitorar culturas.4 Determinar o que é necessário para a produção ecuidado de culturas.5 Aplicar o conhecimento adquirido sobre asculturas biológicas num cenário real.
  68. 68. Passos de um programa de controle biológico Exploração para agentes potenciais de Estudo da ecologia da controle biológico na amplitude praga em sua amplitude geográfica nativageográfica da introdução Avaliação do potencial do controle biológico dos agentes Importação do agente, quarentena e aprovação Liberação no campo e Redistribuição dos agentes na avaliação dos agentes amplitude geográfica da praga alvo
  69. 69. Passos de um Programa de Controle Biológico1. A espécie exótica causa problemaseconômicos ou ecológicos? Sim -------> 22. Existe apoio suficiente para começar umprograma de controle biológico? Sim -------> 3 3. Entender a biologia básica identificar a espécie, examinar a distribuição geográfica, identificar os inimigos naturais continua
  70. 70. Passos de um Programa de Controle Biológico4. Identificar agentes potenciais de controle5. Testar a especificidade dos agentes Espécie Testar a Alvo Espécie Alvo e outras espécies Pouco predação Pouca reprodução Nenhum desenvolvimento6. Selecionar agentes efetivos um ou vários???
  71. 71. Controle Biológico ClássicoUma vez coletadas, as espécies são avaliadas:– Podem ser criadas e reproduzem no laboratório?– Dispersaram e reproduziram no habitat novo?– Atacam somente a praga introduzida Urofora quadrifasciata sobre Centaurea stoebe
  72. 72. Controle BiológicoControle Natural versus Controle Biológico– O Controle Natural não tem manejo, O Controle Biológico envolve manejo. Definição de “manejo” pode ser muito vaga.Inimigo Natural = “Agente de ControleBiológico”– Qualquer espécies que é antagonista a presa. Inclua predadores, parasitas, parasitoides, doenças, competidores.– Pode incluir ou não o manejo.
  73. 73. Controle Biológico = Controle NaturalOs inimigos naturais não são liberadosMelhorar o controle pelos agentesindígenasManejo de Habitat - Conservação (refúgios de habitat) - Fontes de alimento
  74. 74. Controle BiológicoA introdução de inimigos (predadores,parasitas, herbívoras) nativas para regularpopulações de um espécie exótica NATIVA EXÓTICA CONTROLADA
  75. 75. Controle BiológicoOs insetos e plantas nativos podemter inimigos naturais especialistas(como vespas e nematóides) quecontrolam suas populações … degraça!Mas quando insetos e plantas sãoimportados, podem tornar pragasporque seus inimigos naturaisnativos ficaram atrás.
  76. 76. Controle BiológicoUma das ferramentas mais antigasusada no manejo de pragasUm dos métodos mais complexo demanejo de pragasExclua algumas ferramentas biológicas– Uso do comportamento, biologia ou ecologia da praga– Uso da resistência da cultivoPor isso, existem várias definições
  77. 77. Controle Biológico Clássico“O uso de uma população de um parasitoides, predador, doença, antagonista ou competidor para reduzir uma população de praga, tornando essa menos abundante que seria na ausência do agente de controle biológicoA ênfase em “população” facilita a exclusão das pesticidas microbiais
  78. 78. Controle BiológicoO controle biológico é o uso de espécies depredadores, parasitas, parasitoides e doençaspara controlar espécies de pragas.Os predadores são organismos que matam econsumam sua presa.Geralmente os predadores são maiores do quesua presa e precisam consumir muitos presaspara completar seu desenvolvimento ereproduzir.
  79. 79. Controle BiológicoOs parasitoides e parasitas são geralmente menoresdo que a presa e mais fracas do que a presa.Colocam ovos dentro de ou sobre o hospedeiro e asformas imaturas usam o hospedeiro no tempo.Os parasitoides utilizam somente um ou poucosinsetos como alimento.Os predadores e parasitoides reduzem populaçõesnaturalmente.Porem, em situações agrícolas, seus efeitos podem serdramáticos e econômicos.Mas sempre existem exceções.
  80. 80. Controle Biológico População da praga Solução de Largo Prazo Introdução de IN SustentávelDensidade da praga Equilíbrio Limiar econômico Aumento das populações do inimigo natural Equilíbrio População da praga (Van der Bosch et al. 1982) Tempo Base científica – Cada praga têm inimigos naturais – Estabelecer um equilíbrio populacional da praga embaixo do limiar econômico
  81. 81. Base Ecológica do Controle BiológicoAgora sabemos os jogadores, mas o que é o jogo?Todos sabemos que um par de moscas poderia encher aTerra com seus filhotes dentro de um ano.Isso é o crescimento exponencial, como proposto porMalthus.O mundo não enche com moscas devido ao fato de que ocrescimento exponencial não pode ser mantido devido aoscontroles naturais.Vamos considerar os fatores que operam no controlenatural e como podem ser manipulados de forma quelimitam o crescimento populacional no controle biológico.
  82. 82. Base Ecológica do Controle BiológicoAlgumas definições:Os fatores de mortalidade independentes da densidadematam a mesma proporção da população independenteda densidade populacional Por exemplo, se –20°C mata 90% dos indivíduos de uma espécie, morrerão 9 de 10, 90 de 100,....Os fatores de mortalidade dependentes da densidadematarão proporções diferentes da população adensidades diferentes Várias opções existem:
  83. 83. Base Ecológica do Controle Biológico Fatores de mortalidade dependentes da densidade: Como o porcentagem de mortalidade relaciona a densidade populacional? Os fatores diretamente dependentes da densidade matam uma proporção maior da população em densidades maiores inimigos naturais mais especializados Os fatores de mortalidade inversamente dependentes da densidade matam uma proporção menor da população em densidades maiores alguns predadores generalistas com espécies específicas de presa
  84. 84. Base Ecológica do Controle Biológico Fatores de mortalidade dependentes da densidade: O fator de mortalidade também é afeitado? Os fatores não recíprocos de mortalidade dependente da densidade não são afeitados pelas mudanças da densidade de hospedeiro fatores abióticos, alimentos não vivos, alguns inimigos naturais generalistas. Os fatores não recíprocos de mortalidade dependente da densidade são afeitados pelas mudanças na densidade da presa, por exemplo, os predadores matam presas, menos presas resulta em menos predadores que morrem de fome e permita um aumento da população de presas, o que em turno permita um aumento da densidade dos predadores que matam mais presas inimigos naturais especializados, alguns alimentos
  85. 85. Base Ecológica do Controle BiológicoFatores de mortalidade dependente da densidade:As respostas são imediatas?Existe um tempo de retorno em muitos sistemas que envolvefatores de mortalidade dependente da densidade - a morte da presa não precisa imediata, i. e. parasitóides, de forma que a população de presa não responda imediatamente as mudanças na população do inimigo natural - a população do inimigo natural não responda imediatamente a mudanças na densidade da presa, o fome mata devagar, a reprodução demoraAssim, os inimigos naturais são fatores de mortalidaderetardada dependente da densidade
  86. 86. Base Ecológica do Controle BiológicoFatores de mortalidade dependentes da densidade:Por isso, os inimigos naturais especializados são: fatores demortalidade recíprocos, retardados e diretamentedependentes da densidadeMas existe uma complicação, os fatores de mortalidadedependentes da densidade podem interagir com outrosfatores do ambiente, de modo que a mortalidade aparentaser dependente da densidade.Lembre o exemplo da mortalidade de 90% à 20°C. Se aespécie tem abrigos naturais e a população excede onúmero de abrigos disponíveis, a taxa de mortalidadeaumentará, exemplo: 1000 indivíduos e 800 abrigos produzuma mortalidade de 92% (90% de 800 nos abrigos, mais200 indivíduos sem abrigos).
  87. 87. Base Ecológica do Controle BiológicoUm resumo das fatores de mortalidade com exemplos Controle NaturalFatores independentes Fatores dependentesda densidade da densidade Físicos Biológicos Não Recíprocas RecíprocasTemperatura Aptidão da presa Alguns alimentos ParasitesUmidade Qualidade do alimento Espaço PredadoresMovimentação do ar Territorialidade DoençasExposição HerbívoraspH do solo Os agentes de controle biológico Alguns alimentos Aplicam pressão biótica
  88. 88. Base Ecológico do Controle BiológicoEssa visão mais complexa é importante para entender aecologia de populações e comunidades e demonstra acomplexidade das interações que ocorrem entre o controlebiológico e a resistência da planta hospedeira, mas nãoaltera as metas ou os mecanismos ecológicos do controlebiológico.Tentamos aumentar a pressão biótica sobre a população alvopela introdução (clássico) ou pela manipulação (conservaçãoe aumento) de populações de inimigos naturais.Ao aumentar a pressão biótica, a capacidade de suporte doambiente e a densidade populacional média da praga caem.Com muito sorte, a densidade média nova da população ficaembaixo do limiar econômico da praga .
  89. 89. Controle Biológico Clássico• Introdução de inimigos naturais de pragas invasoras exóticas.• Não precisa outras intervenções.• Tipo de controle biológico mais velho, maiscomum e mais efetivo usado no mundo.
  90. 90. Controle BiológicoNo controle biológico (1) a supressão de pragas,o grau na redução da população de pragas aníveas inferiores do limiar econômico, e (2)flutuações de pragas, ou a estabilidade doequilíbrio da comunidade criados pela interaçãoentre o(s) predador(es) e/ou parasitóide(s), quedeterminam a probabilidade de que a populaçãode praga não exceda o limiar econômico.
  91. 91. População de praga “Predador” introduzidoDensidade da praga Equilíbrio Limiar econômico Equilíbrio População de praga Tempo O controle biológico clássico no qual a abundancia média da espécie praga é reduzida após a introdução de um inimigo natural.
  92. 92. Controle BiológicoNum ambiente variável, as populações depredadores e presas tendem fazer ciclos aoredor do equilíbrio da comunidade e podem.. Densidades Gerações
  93. 93. Controle Biológico Desenho de fase mostra a trajetória da serie temporal.A simulação estocasticaindica quando ocorreexplosões quando apopulação de praga excede olimiar econômico;
  94. 94. Controle BiológicoQuanto mais longe osistema fica doequilíbrio dacomunidade, maioressão os orbitascíclicas, e a maior aprobabilidade dapopulação de pragaseja maior do que olimiar econômicopassando pelo ciclonormal de predador-presa..
  95. 95. Controle BiológicoSe as populações de presas sãode níveis moderados e dosinimigos naturais são baixos), aúnica tática que tornará osistema a alvo do sistema éaumentar a população deinimigos naturais (aumento). Noponto b a população de presasprecisa ser reduzida e dosinimigos naturais precisamaumentar. No ponto c umapesticida seletiva seria melhor.
  96. 96. Controle BiológicoNos pontos e ou f umaumento da praga énecessária.
  97. 97. Características de Inimigos Naturais EfetivosPode detectar populações da praga emdensidades baixasCrescimento populacional rápido relativo apopulação da pragaTaxa elevada de matança da praga per capitaFenologia sincronizadaPersistência em densidades baixas da pragaPersistência em rotações de cultivos eestações de plantio e crescimentoTolerante as ações de manejoAssimilação fácil por agricultores
  98. 98. Controle BiológicoUm “bom" predador ou parasitóidenunca elimina por completa a presa outambém seria extinto.A idéia principal é reduzir a densidadeda praga embaixo do limiar econômico.A esse nível existem muitos casos desucesso
  99. 99. Controle Biológico ClássicoA maioria das espécies pragas nãosão nativas onde viram pragas, ecarecem dos inimigos naturais queregularam suas populações no localde origem – os cientistas viagem onde a praga ocorre naturalmente e procuram inimigos naturais Chrysolina hyperici em Hypericum perforatum
  100. 100. Espécies ExóticasExistem muitos exemplos de espécies que têmpouco impacto no local de origem, mas queviram pragas a serem introduzidas.Um exemplo e o pulgão de trigo da Rússia.Na leste de Europa, onde é nativo, o pulgãonão causa problemas.Ao ser introduzida acidentalmente nosEstados Unidos e Brasil, as populaçõesexplodiram e se tornou a praga principal dotrigo
  101. 101. Controle BiológicoAs evidencias indiretas sugerem que osagentes do controle biológico podem serextremamente importantes no controlede populações de pragas exóticas.Quando um inseto ou planta éintroduzido numa área nova e escapa deseus inimigos naturais, frequentementevira uma praga séria.
  102. 102. Evidencias do Controle Biológico Cacto (Opuntia) introduzido Mariposa à Austrália. Dispersou Nativa a amplitude geográfica rapidamente natural da Opuntia Controle Biológico
  103. 103. Eficácia do Controle BiológicoIcerya purchasi, (Hemiptera) Nativa: Austrália Problema na Califórnia – Descoberta em 1872 – Praga de Citrus (1887) Opuntia stricta Controle: Nativa: México, América – Pesticida de cianura do Sul fracassou Problema na Austrália – Parasitoide (Cryptochaetum – Ornamental (1839) iceryae, Diptera) – Invasão: 1880-1925 – Predador Rodolia cardinalis 243,000 km2 de cobertura (Coleoptera) 1 ano Controle: mariposa Custo total: US$ 1,500 Cactoblastis cactorum da Argentina – 10 anos (1940)
  104. 104. Controle Biológico de Plantas InvasorasControle biológico de plantas invasoras - umaprática suplementaria de controlea. Envolve o uso de inimigos naturaisintroduzidos para manter uma população deplanta invasora a uma densidade menor(I) Parasitas, predadores, ou doenças(2) Também, outros organismos como peixesou animais herbívoros(3) Fator limitante principal somente controlauma espécie específica
  105. 105. Controle Biológico de Plantas InvasorasClássico – herbívoras naturais introduzidas etornam sustentáveis sobre a plantahospedeira(a) Cactos controlados por uma mariposa,Cacloblastis cactorum, na Austrália(b) Não sempre funciona
  106. 106. O Controle Biológico é Comum?Mundialmente: ~1000introduções para ocontrole de espécies deplantas invasoras Tyria jacobaeae larvas em Senecio jacobaea
  107. 107. Controle Biológico de Plantas InvasorasHerbivoria:(a) Peixes podem ser inimigos naturais delimpar corpos hídricos se somente consumem avegetação aquática.(b) Em 1965, o besouro, Agasicles cownexa, daArgentina foi usada para o controle de Salivana Florida.(c) Bodes e ovelhas comem espécies dearbustos que o gado boi não come dando algumgrau de controle
  108. 108. O controle biológico é usado contra vários plantas invasoras nos habitats de Austrália HabitatTipo de praga Pastagem Pastagem Cultura Natural AquaticoPasto 2 0 0 2 0Herbacea 31 12 14 10 4Arbusto 10 9 2 10 0Árvore 0 6 0 7 0Trepadeira 0 1 1 3 0Suculento 11 11 0 1 0Total 54 39 17 33 4 (Briese 2000)
  109. 109. Controle Biológico pode funcionar pode ser a única opção mas envolve mais espécies exóticas e pode apresentar outros efeitos as vezes 1 inimigo natural é suficiente Necessidade de prever qual – como? e de introduzir o número mínimo de espécies possíveis para minimizar os riscos
  110. 110. Controle BiológicoAs pragas não somem rapidamente.Em nosso mundo de alta tecnologiaesperamos resultados imediatos, mas ocontrole biológico requer semanas,meses ou anos para controlar populaçõesde pragas.
  111. 111. Base Ecológico do Controle Biológico O gráfico a seguir demonstra as bases ecologicas e os processos do controle biológico. População da praga Adiciona um fator de mortalidade Equilíbrio Dependente da densidade Introdução do agente Densidade da praga Aumenta a pressão biótica Limiar econômico População da praga da praga Equilíbrio Capacidade de suporte reduzida Tempo
  112. 112. Estratégias do Controle Biológico
  113. 113. Sistemas Agrícolas Apropriados para o Controle BiológicoEstabilidade = plantações grandesO ambiente abiótico apóia o inimigo natural – Temperatura, umidade e abrigos adequados para os inimigos naturais – Solos apóiam inimigos naturais do soloO ambiente biótico apóia o inimigo natural – Disponibilidade de fontes alternativas de alimento – Disponibilidade de alimento para todos os estágios de desenvolvimentoPráticas de manejo que são compatíveisCultivo deve ter alguma tolerância a dano
  114. 114. Características de Complexos de Pragas Condutivas a Controle Biológico Poucas espécies no nicho da espécie de praga alvo Composição estável de espécies Poucas pragas chaves, poucas pragas diretas Idealmente, as espécies de praga de menor importância podem agir como hospedeiros ou presas alternativos
  115. 115. O que precisa ser consideradoantes de usar um agente decontrole biológico contra umapraga?Espécie alvo Tempo necessárioOpções de controle Barreirasbiológico Ligações com aLocalização da praga comunidadeDensidade da praga Biologia e ecologiaAmeaça da praga Condições sazonais
  116. 116. O que precisa ser consideradoantes de usar um agente decontrole biológico contra umapraga?Aquisição do agente Requerimentos do agenteTransporte do Método de liberação doagente agenteLicenças Registros necessáriosConsultasCooperação
  117. 117. Trocas comunsGeneralistas ou especialistas.Espécies únicas ou múltiplas para ocontrole biológico
  118. 118. Inimigos Naturais Generalistas ou EspecialistasDesvantagens de generalistas:– Usualmente têm uma resposta numérica menor– Matam menos pragas/unidade de tempo/ indivíduo– Podem ser atraídas a outras espéciesVantagens de generalistas:– Melhor sobrevivência quando a população da praga é baixa– Mais prováveis estar presentes no momento do estabelecimento da praga– Várias espécies generalistas podem coexistir (maior estabilidade e regularidade)
  119. 119. O que deve ser considerado antes de coletar agentes para liberação adicional?População a local de liberação inicialDatas apropriadas de coletaEquipamento de coletaLocais novos apropriados para liberaçãoGuarda e transporte de agentes
  120. 120. Introduções Solitárias ou Múltiplas Denoth et al. 2002 analisaram 167 introduções de agentes de controle biológico – As introduções múltiplas aumentaram o sucesso do controle de plantas invasoras exóticas, mas demonstraram um efeito oposto para os insetos pragas – Em > da metade, uma espécie única era responsável para o sucesso do controle. – Recomendou que as introduções múltiplas devem ser usado somente com cautela em programas de insetos pragas
  121. 121. Quantos agentes são necessários? Um ou vários? Denoth et al 2002 - revisão de 59 estudos do controle biológico de plantas invasoras
  122. 122. Estratégias do Controle BiológicoControle Biológico ClássicoAumento- Inundação- InoculaçãoControle Biológico da Conservação
  123. 123. Controle BiológicoUso de uma ou mais espécies benéficaspara controlar pragas– Clássico – introdução de inimigos naturais do local de origem da praga– Inoculação – liberação de inimigos naturais– Inundação – Liberações em massa dos inimigos naturaishttp://www.nysaes.cornell.edu/ent/biocontrol/
  124. 124. Controle BiológicoPara controlar os surtos, os cientistasvisitam áreas onde a praga foi nativapara procurar os predadores e parasitasque atacaram o pulgão.Os insetos são coletados e enviados aolocal e, após um período de quarentena,são soltos.Porém, existem desvantagens de usarsomente o controle biológico.
  125. 125. Tipos de controle biológico: Clássico Conservativo Espetro Amplo Inundação ou aumento (Wapshere et al. 1989)
  126. 126. O controle biológico de inundação ou aumento populacional• Criação em massa e liberação de inimigos naturaisem intervalos regulares para reduzir as populaçõesde praga alvo• Exemplos: micoherbicida contra plantasinvasoras, liberação de Cotesia contra a broca decana
  127. 127. Usando epizootias
  128. 128. Controle Biológico de Doenças
  129. 129. Controle Biológico de DoençasControle de doenças por outrosmicróbiosUm agente de controle biológico éconhecido como um antagonistaAntagonismo e o nome geral dosmecanismos de controle biológico dedoenças
  130. 130. Controle Biológico de Doenças Antagonismo
  131. 131. Controle Biológico de Doenças Antibiose
  132. 132. Controle Biológico de Doenças Competição
  133. 133. Controle Biológico de DoençasParasitismo
  134. 134. Por que os agentes devem sermonitorados regularmente umavez liberados?Detectar abnormalidades nas condições decrescimentoObservações registradas para referencia futuraAbnormalidades registradas cedoDetectar estabelecimento e aumento populacionalDeterminar impacto e efeitos a espécies não alvosProgramas futuros de coleta e liberação
  135. 135. O que deve procurarno monitoramento?Presencia do agenteAumento de númerosRedução da produçãoMudanças nas condições ambientais
  136. 136. O que deve registrarno monitoramento?Nome do observadorData da observação e hora do diaCondições ambientaisNúmero de coletaNúmero de observaçõesComentários gerais
  137. 137. Quais técnicas podem serusados no monitoramento?Parcelas no campo (fixas ou aleatórias)Pontos no campo (fixos ou aleatórios)Presença do agente ou dano: Estimativas visuais Ordenamentos Censos Fotografias
  138. 138. O que pode influenciar aavaliação do programa?Ciclo vital do agenteCiclo vital da pragaCondições ambientaisData e hora da liberação
  139. 139. Que equipamento serianecessário para monitorar olocal?Fita métrica GPSLinha CâmeraPrancheta e lápis Recipientes de coletaFormulário deregistro MarcadoresParcela LupaMapa do local Puçá
  140. 140. Após colar os resultados, oque e a quem deve relatar osresultados?Resultados registrados: Resultados a:Historia dos projetos supervisoresNível de colonização da colaboradoresagenteDireção futura do projeto
  141. 141. Como determinar osucesso do programa?Densidade e sobrevivência do agenteComparação dos resultados com outros programas decontrole biológicoColeta de sucesso de agentes para liberação futuraem outros locais
  142. 142. Por que um local de liberaçãodeve ser monitorado?Para mensurar o sucesso do programaPara medir a disseminação do agentePara ajudar o desenvolvimento de um plano decontingênciasPara fornecer retro-alimentação aos organismos depesquisa.
  143. 143. O que deve procurar aomonitorar um local?Presencia do agenteExpansão desde a área de liberaçãoDano a alvoRedução da densidade da pragaO que toma o lugar da praga no local?
  144. 144. O que deve registrar nomonitoramento de um local?Nome do observadorData da observação e hora do diaCondições climáticasLocalNúmero de observações por unidade de áreaComentários gerais (condições)
  145. 145. Quais técnicas usariapara avaliar o local?Parcelas (fixas ou aleatórias)Pontos (fixos ou aleatórios)Presença do agente ou danos: Levantamentos visuais Ordenamentos Censos Fotografias
  146. 146. O que pode influenciara avaliação do local?Ciclo vital do agenteCiclo vital da pragaCondições climáticasData da liberaçãoAcessibilidade do local
  147. 147. Quais equipamentos seriamnecessários para monitoraro local?Fita métrica GPSLinha CâmeraPrancheta e lápis Recipientes para coletaFormulário de Marcadoresregistro cercasParcela estacasMapa do local
  148. 148. Após obter os resultados, oque e a quem deve repassaros resultados?Resultados registrados: Resultados a:Historia dos projetos supervisoresNível de controle da Grupos dapraga comunidadeDireção futura colaboradores media
  149. 149. Como determinar o sucesso doprograma de controle biológico?Precisa Considerar:Disseminação do agenteDensidade do agente e sua sobrevivênciaDensidade da praga e danosComparar resultados com outros métodos decontrole
  150. 150. Aspectos positivos do controle biológico clássico• Ambientalmente correto (espécie alvo afeitado sem efeitos residuais).• Benefícios grandes (custos pequenos de implementação emanutenção).• Risco baixo de perder oportunidade de controle (atividade do agente ligado ao ciclo de vida dapraga).• Solução a largo prazo para problemas de pragas. (Briese 2000)
  151. 151. Aspetos negativos do controle biológico• Não todas as espécies pragas podem ser capazesde controle biológico.• Os custos iniciais podem ser altos (precisadescobrir, testar e distribuir o agente apropriado).• Pode requerer muito tempo para fazer impactosobre a espécie alvo.• alguns agentes introduzidos podem não ajudar aocontrole da espécie uma vez estabelecidos. (Briese 2000)
  152. 152. Custos e Desvantagens do Controle BiológicoUsualmente precisa mudanças das técnicas demanejoAumenta o esforço de monitoramentoDemora temporal intrínsecaAumento de riscos– Inimigos naturais novos podem causar danos– Incerteza dos requerimentos e confiabilidade dos inimigos naturais– Sempre existe o potencial da escape do controle da praga
  153. 153. O que pode errar? Rhynocyllus em BC Opuntia - Austrália Antes Após Liberação da mariposa CactoblastisSucesso ---> introdução no Caribe ----> expansão natural à FloridaAtingirá os centros da diversidade dos cactos?
  154. 154. Desvantagens do Controle BiológicoAção lentaDificuldade de prever o níveldo impactoRisco a espéciestaxonomicamente próximasas espécies de praga alvosNecessidade de estudosextensivos pré-liberaçãoControle biológico raramenteé suficiente para prever aperda de produção ouqualidade da maioria doscultivos Galerucella calmariensis em Lythrum salicaria
  155. 155. Mitos sobre o controlebiológico• é perigoso – olha o que aconteceu com o sapogigante!!• é uma bala mágica – eliminou o cacto!! (Briese 2000)
  156. 156. Resumo: Prática docontrole biológico!1 Selecionar locais de infestação da praga.2 Resumo da historia dos locais.3 Desenvolver um mapa simples do local.4 Lista de passos necessários: antes de começar o durante a implementação do programa após o estabelecimento do programa5 Fotos e vídeos de apoio.
  157. 157. Resumo: aplicando osconceitos do controle biológico!1 Selecione um agente de controle biológico.2 Razões para a seleção.3 Desenvolver um protocolo de propagação oulistagem que seria necessário: antes de começar o processo durante a implementação do processo após o estabelecimento4 Fotografias e vídeos de apos.
  158. 158. O controle biológico de pragas “é a única solução de largo prazo” Judy MyersMASO controle biológico pode causar problemas

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