Respuesta funcional de diferentes instares larvales de Chrysoperla carnea (Stephens) (Neuroptera: Chrysopidae) sobre ninfas de Bactericera cockerelli (Sulc) (Homoptera: Psyllidae)

Bactericera cockerelli (Sulc) (Homoptera: Psyllidae) es una plaga importante de solanaceas en México; para su control, la utilización de plaguicidas es el principal método, por lo que el uso de enemigos naturales bajo un sistema de manejo integrado, ha sido poco utilizado. Tal es el caso de Chrysoperla carnea (Stephens) (Neuroptera: Chrysopidae), agente de control biológico reportado para esta plaga; sin embargo, se carece de estudios para conocer su potencial. El objetivo del presente trabajo consistió en determinar el tipo y los parámetros de respuesta funcional de C. carnea sobre ninfas de B. cockerelli. El análisis de regresión logística reveló que la respuesta funcional de los tres instares larvales de C. carnea sobre ninfas de B. cockerelli fue de tipo II. Los tres instares consumieron ninfas de B. cockerelli, sin embargo el tercer instar tuvo mayor consumo, menor tiempo de manipuleo y mayor coeficiente de ataque. Estos resultados demostraron que C. carnea fue voraz y su capacidad depredadora está en función de su estado de desarrollo. El tercer instar reveló altas posibilidades para reducir las poblaciones de esta plaga, lo que sugiere que puede ser incluido en sistemas de manejo integrado de plagas basados en el control biológico aumentativo.

Aportes para la evaluación de la sustentabilidad

La Agroecología es una realidad creciente, por ello se considera de vital importancia avanzar hacia la construcción de herramientas para evaluar sustentabilidad, conscientes de que existe aún una brecha importante entre dicho concepto y su traducción operativa en los agroecosistemas. En este trabajo se evalúa de forma comparativa la sustentabilidad de dos sistemas frutícolas del departamento de San Carlos con manejos diferentes, uno convencional y el otro en transición agroecológica, para aportar a la construcción de indicadores de sustentabilidad adaptados a la agricultura intensiva bajo riego. La promoción de sistemas agroecológicos requiere, entre otras cosas, poner en evidencia aquellos aspectos que le otorgan mayor sustentabilidad relativa respecto del convencional. Como metodología se utilizó el Marco de Evaluación de Sistemas de Manejo Incorporando Indicadores de Sustentabilidad (MESMIS), mediante el cual se definieron 20 indicadores a partir de la identificación de puntos críticos que en el caso del sistema convencional son la escasa biodiversidad y la alta dependencia de insumos externos y en el sistema en transición son el manejo ineficiente del agua y la dependencia de ingresos extraprediales; en ambos casos el manejo del suelo es un aspecto que fortalece los sistemas. El análisis de los resultados se abordó bajo las categorías de los atributos y las dimensiones de sustentabilidad. Las diferencias entre los sistemas evaluados tienen relación con la lógica de quienes los llevan adelante, más reduccionista en el caso del sistema convencional y más integral en el otro caso. Ambos sistemas pueden mejorar su nivel de sustentabilidad si se realiza un manejo agroecológico integral que contemple para el sistema en transición, mejorar la eficiencia en el uso del agua y replantearse la organización del sistema para generar mayores ingresos y posibilidades de inversión; y para el convencional, contemplar una mayor biodiversidad y disminuir la dependencia de insumos externos. El presente trabajo es uno de los primeros trabajos en la zona en materia de indicadores de sustentabilidad y permitió avanzar en el desarrollo de indicadores con representatividad local. Sin embargo, pone en evidencia la necesidad de seguir adelante con la construcción de indicadores adaptados a las condiciones ecológicas y socioeconómicas de la región y a los sistemas de cultivos permanentes bajo riego, los que toman características diferenciales por ser sistemas intensivos, complejos y estables en el tiempo.

Integration of physical, chemical and biological tactics against insect pests and virus diseases in horticultural crops

Actualmente, la gestión de sistemas de Manejo Integrado de Plagas (MIP) en cultivos hortícolas tiene por objetivo priorizar los métodos de control no químicos en detrimento del consumo de plaguicidas, según recoge la directiva europea 2009/128/CE ‘Uso Sostenible de Plaguicidas’ (OJEC, 2009). El uso de agentes de biocontrol como alternativa a la aplicación de insecticidas es un elemento clave de los sistemas MIP por sus innegables ventajas ambientales que se utiliza ampliamente en nuestro país (Jacas y Urbaneja, 2008). En la región de Almería, donde se concentra el 65% de cultivo en invernadero de nuestro país (47.367 ha), MIP es la principal estrategia en pimiento (MAGRAMA, 2014), y comienza a serlo en otros cultivos como tomate o pepino. El cultivo de pepino, con 8.902 ha (MAGRAMA, 2013), tiene un protocolo semejante al pimiento (Robledo et al., 2009), donde la única especie de pulgón importante es Aphis gossypii Glover. Sin embargo, pese al continuo incremento de la superficie de cultivo agrícola bajo sistemas MIP, los daños originados por virosis siguen siendo notables. Algunos de los insectos presentes en los cultivos de hortícolas son importantes vectores de virus, como los pulgones, las moscas blancas o los trips, cuyo control resulta problemático debido a su elevada capacidad para transmitir virus vegetales incluso a una baja densidad de plaga (Holt et al., 2008; Jacas y Urbaneja, 2008). Las relaciones que se establecen entre los distintos agentes de un ecosistema son complejas y muy específicas. Se ha comprobado que, pese a que los enemigos naturales reducen de manera beneficiosa los niveles de plaga, su incorporación en los sistemas planta-insecto-virus puede desencadenar complicadas interacciones con efectos no deseables (Dicke y van Loon, 2000; Jeger et al., 2011). Así, los agentes de biocontrol también pueden inducir a que los insectos vectores modifiquen su comportamiento como respuesta al ataque y, con ello, el grado de dispersión y los patrones de distribución de las virosis que transmiten (Bailey et al., 1995; Weber et al., 1996; Hodge y Powell, 2008a; Hodge et al., 2011). Además, en ocasiones el control biológico por sí solo no es suficiente para controlar determinadas plagas (Medina et al., 2008). Entre los métodos que se pueden aplicar bajo sistemas MIP están las barreras físicas que limitan la entrada de plagas al interior de los invernaderos o interfieren con su movimiento, como pueden ser las mallas anti-insecto (Álvarez et al., 2014), las mallas fotoselectivas (Raviv y Antignus, 2004; Weintraub y Berlinger, 2004; Díaz y Fereres, 2007) y las mallas impregnadas en insecticida (Licciardi et al., 2008; Martin et al., 2014). Las mallas fotoselectivas reducen o bloquean casi por completo la transmisión de radiación UV, lo que interfiere con la visión de los insectos y dificulta o impide la localización del cultivo y su establecimiento en el mismo (Raviv y Antignus, 2004; Weintraub, 2009). Se ha comprobado cómo su uso puede controlar los pulgones y las virosis en cultivo de lechuga (Díaz et al., 2006; Legarrea et al., 2012a), así como la mosca blanca, los trips y los ácaros, y los virus que estos transmiten en otros cultivos (Costa y Robb, 1999; Antignus et al., 2001; Kumar y Poehling, 2006; Doukas y Payne, 2007a; Legarrea et al., 2010). Sin embargo, no se conoce perfectamente el modo de acción de estas barreras, puesto que existe un efecto directo sobre la plaga y otro indirecto mediado por la planta, cuya fisiología cambia al desarrollarse en ambientes con falta de radiación UV, y que podría afectar al ciclo biológico de los insectos fitófagos (Vänninen et al., 2010; Johansen et al., 2011). Del mismo modo, es necesario estudiar la compatibilidad de esta estrategia con los enemigos naturales de las plagas. Hasta la fecha, los estudios han evidenciado que los agentes de biocontrol pueden realizar su actividad bajo ambientes pobres en radiación UV (Chyzik et al., 2003; Chiel et al., 2006; Doukas y Payne, 2007b; Legarrea et al., 2012c). Otro método basado en barreras físicas son las mallas impregnadas con insecticidas, que se han usado tradicionalmente en la prevención de enfermedades humanas transmitidas por mosquitos (Martin et al., 2006). Su aplicación se ha ensayado en agricultura en ciertos cultivos al aire libre (Martin et al., 2010; Díaz et al., 2004), pero su utilidad en cultivos protegidos para prevenir la entrada de insectos vectores en invernadero todavía no ha sido investigada. Los aditivos se incorporan al tejido durante el proceso de extrusión de la fibra y se liberan lentamente actuando por contacto en el momento en que el insecto aterriza sobre la malla, con lo cual el riesgo medioambiental y para la salud humana es muy limitado. Los plaguicidas que se emplean habitualmente suelen ser piretroides (deltametrina o bifentrín), aunque también se ha ensayado dicofol (Martin et al., 2010) y alfa-cipermetrina (Martin et al., 2014). Un factor que resulta de vital importancia en este tipo de mallas es el tamaño del poro para facilitar una buena ventilación del cultivo, al tiempo que se evita la entrada de insectos de pequeño tamaño como las moscas blancas (Bethke y Paine, 1991; Muñoz et al., 1999). Asimismo, se plantea la necesidad de estudiar la compatibilidad de estas mallas con los enemigos naturales. Es por ello que en esta Tesis Doctoral se plantea la necesidad de evaluar nuevas mallas impregnadas que impidan el paso de insectos de pequeño tamaño al interior de los invernaderos, pero que a su vez mantengan un buen intercambio y circulación de aire a través del poro de la malla. Así, en la presente Tesis Doctoral, se han planteado los siguientes objetivos generales a desarrollar: 1. Estudiar el impacto de la presencia de parasitoides sobre el grado de dispersión y los patrones de distribución de pulgones y las virosis que éstos transmiten. 2. Conocer el efecto directo de ambientes pobres en radiación UV sobre el comportamiento de vuelo de plagas clave de hortícolas y sus enemigos naturales. 3. Evaluar el efecto directo de la radiación UV-A sobre el crecimiento poblacional de pulgones y mosca blanca, y sobre la fisiología de sus plantas hospederas, así como el efecto indirecto de la radiación UV-A en ambas plagas mediado por el crecimiento de dichas planta hospederas. 4. Caracterización de diversas mallas impregnadas en deltametrina y bifentrín con diferentes propiedades y selección de las óptimas para el control de pulgones, mosca blanca y sus virosis asociadas en condiciones de campo. Estudio de su compatibilidad con parasitoides. ABSTRACT Insect vectors of plant viruses are the main agents causing major economic losses in vegetable crops grown under protected environments. This Thesis focuses on the implementation of new alternatives to chemical control of insect vectors under Integrated Pest Management programs. In Spain, biological control is the main pest control strategy used in a large part of greenhouses where horticultural crops are grown. The first study aimed to increase our knowledge on how the presence of natural enemies such as Aphidius colemani Viereck may alter the dispersal of the aphid vector Aphis gossypii Glover (Chapter 4). In addition, it was investigated if the presence of this parasitoid affected the spread of aphid-transmitted viruses Cucumber mosaic virus (CMV, Cucumovirus) and Cucurbit aphid-borne yellows virus (CABYV, Polerovirus) infecting cucumber (Cucumis sativus L). SADIE methodology was used to study the distribution patterns of both the virus and its vector, and their degree of association. Results suggested that parasitoids promoted aphid dispersal in the short term, which enhanced CMV spread, though consequences of parasitism suggested potential benefits for disease control in the long term. Furthermore, A. colemani significantly limited the spread and incidence of the persistent virus CABYV in the long term. The flight activity of pests Myzus persicae (Sulzer), Bemisia tabaci (Gennadius) and Tuta absoluta (Meyrick), and natural enemies A. colemani and Sphaerophoria rueppellii (Weidemann) under UV-deficient environments was studied under field conditions (Chapter 5). One-chamber tunnels were covered with cladding materials with different UV transmittance properties. Inside each tunnel, insects were released from tubes placed in a platform suspended from the ceiling. Specific targets were located at different distances from the platform. The ability of aphids and whiteflies to reach their targets was diminished under UV-absorbing barriers, suggesting a reduction of vector activity under this type of nets. Fewer aphids reached distant traps under UV-absorbing nets, and significantly more aphids could fly to the end of the tunnels covered with non-UV blocking materials. Unlike aphids, differences in B. tabaci captures were mainly found in the closest targets. The oviposition of lepidopteran T. absoluta was also negatively affected by a UV-absorbing cover. The photoselective barriers were compatible with parasitism and oviposition of biocontrol agents. Apart from the direct response of insects to UV radiation, plant-mediated effects influencing insect performance were investigated (Chapter 6). The impact of UV-A radiation on the performance of aphid M. persicae and whitefly B. tabaci, and growth and leaf physiology of host plants pepper and eggplant was studied under glasshouse conditions. Plants were grown inside cages covered by transparent and UV-A-opaque plastic films. Plant growth and insect fitness were monitored. Leaves were harvested for chemical analysis. Pepper plants responded directly to UV-A by producing shorter stems whilst UV-A did not affect the leaf area of either species. UV-A-treated peppers had higher content of secondary metabolites, soluble carbohydrates, free amino acids and proteins. Such changes in tissue chemistry indirectly promoted aphid performance. For eggplants, chlorophyll and carotenoid levels decreased with supplemental UVA but phenolics were not affected. Exposure to supplemental UV-A had a detrimental effect on whitefly development, fecundity and fertility presumably not mediated by plant cues, as compounds implied in pest nutrition were unaltered. Lastly, the efficacy of a wide range of Long Lasting Insecticide Treated Nets (LLITNs) was studied under laboratory and field conditions. This strategy aimed to prevent aphids and whiteflies to enter the greenhouse by determining the optimum mesh size (Chapter 7). This new approach is based on slow release deltamethrin- and bifenthrin-treated nets with large hole sizes that allow improved ventilation of greenhouses. All LLITNs produced high mortality of M. persicae and A. gossypii although their efficacy decreased over time with sun exposure. It was necessary a net with hole size of 0.29 mm2 to exclude B. tabaci under laboratory conditions. The feasibility of two selected nets was studied in the field under a high insect infestation pressure in the presence of CMV- and CABYV-infected cucumber plants. Besides, the compatibility of parasitoid A. colemani with bifenthrin-treated nets was studied in parallel field experiments. Both nets effectively blocked the invasion of aphids and reduced the incidence of both viruses, however they failed to exclude whiteflies. We found that our LLITNs were compatible with parasitoid A. colemani. As shown, the role of natural enemies has to be taken into account regarding the dispersal of insect vectors and subsequent spread of plant viruses. The additional benefits of novel physicochemical barriers, such as photoselective and insecticide-impregnated nets, need to be considered in Integrated Pest Management programs of vegetable crops grown under protected environments.

Evaluating sustainability and food security of peasant farming systems in Mesoamerican highlands

En las últimas décadas, la agricultura sostenible ha sido objeto de gran interés y debate académico, no sólo en términos conceptuales, sino también en términos metodológicos. La persistencia de la inseguridad alimentaria y el deterioro de los recursos naturales en muchas regiones del mundo, ha provocado el surgimiento de numerosas iniciativas centradas en revitalizar la agricultura campesina así como renovadas discusiones sobre el rol que juega la agricultura como motor de desarrollo y principal actividad para alivio de la pobreza. Por ello, cuando hablamos de evaluar sistemas campesinos de montaña, debemos considerar tanto la dimensión alimentaria como las especificidades propias de los sistemas montañosos como base fundamental de la sostenibilidad. Al evaluar la contribución que han hecho alternativas tecnológicas y de manejo en la mejora de la sostenibilidad y la seguridad alimentaria de los sistemas campesinos de montaña en Mesoamérica, surgen tres preguntas de investigación: • ¿Se está evaluando la sostenibilidad de los sistemas campesinos teniendo en cuenta la variabilidad climática, la participación de los agricultores y las dinámicas temporales? • ¿Podemos rescatar tendencias comunes en estos sistemas y extrapolar los resultados a otras zonas? • ¿Son inequívocamente positivas las alternativas propuestas que se han llevado a cabo? En este trabajo se presentan tres evaluaciones de sostenibilidad que tratan de poner de manifiesto cuáles son los retos y oportunidades que enfrentan actualmente los sistemas campesinos de montaña. En primer lugar, se evalúan tres sistemas de manejo agrícola bajo dos años meteorológicamente contrastantes. Se determinó que durante el año que experimentó lluvias abundantes y temperaturas moderadas, los sistemas de bajos insumos, basados en el uso de abonos orgánicos y rotación de cultivos, obtuvieron los mejores resultados en indicadores ecológicos y similares resultados en los económicos y sociales que el sistema de altos insumos químicos. En el segundo año, con heladas tempranas y sequía invernal, la productividad se redujo para todos los sistemas pero los sistemas más diversificados (en variedades de maíz y/o siembra de otros cultivos) pudieron resistir mejor los contratiempos climáticos. En segundo lugar, se evalúa el grado de conocimiento (percepción) campesino para determinar los factores claves que determinan la sostenibilidad de sus sistemas y su seguridad alimentaria. Se determinó que los principales puntos críticos identificados por los campesinos (tamaño de parcela y pendiente del terreno) afectan de forma significativa a cuestiones de índole económica, pero no son capaces de explicar los desequilibrios alimenticios existentes. Realizando un análisis comparativo entre comunidades que presentaban buenos y malos resultados en cuanto a aporte energético y proteico, se determinó que la seguridad alimentaria estaba relacionada con la sostenibilidad de los sistemas y que concretamente estaba ligada a los atributos de equidad y autonomía. Otro resultado destacable fue que las comunidades más marginales y con mayor dificultad de acceso mostraron mayores niveles de inseguridad alimentaria, pero la variabilidad intergrupal fue muy alta. Eso demuestra que la seguridad alimentaria y nutricional forma parte de un complejo sistema de estrategias de autoabastecimiento ligada a la idiosincrasia misma de cada uno de los hogares. En tercer lugar, se evaluó el desempeño de las escuelas de campo de agricultores (ECAs) en la mejora de la sostenibilidad y la seguridad alimentaria de un sistema campesino de montaña. Para ver el efecto del impacto de estas metodologías a largo plazo, se estudiaron tres comunidades donde se habían implementado ECAs hace 8, 5 y 3 años. Encontramos que el impacto fue progresivo ya que fue la comunidad más antigua la que mejores valores obtuvo. El impacto de las ECAs fue rápido y persistente en los indicadores relacionados con la participación, el acceso a servicios básicos y la conservación de los recursos naturales. El estudio demostró un claro potencial de las ECAs en la mejora general de la sostenibilidad y la seguridad alimentaria de estos sistemas, sin embargo se observó una relación directa entre el aumento de producción agrícola y el uso de insumos externos, lo que puede suponer un punto crítico para los ideales sostenibles. ABSTRACT During the last decades, sustainable agriculture has been the subject of considerable academic interest and debate, not only in conceptual terms, but also in methodological ones. The persistence of high levels of environmental degradation and food insecurity in many regions has led to new initiatives focused on revitalizing peasant agriculture and renewed discussions of the role of sustainable agriculture as an engine for development, environmental conservation and poverty alleviation. Therefore, to assess mountain farming systems, we must consider food dimension and taking into account the specificities of the mountain systems as the foundation of sustainability. When evaluating contribution of technological and management alternative proposals in achieving sustainability and food security for peasant farming systems in Mesoamerican highlands, three research questions arise: • Is sustainability of peasant-farming systems being evaluated taking into account climate variability, participation of farmers and temporal dynamics? • Can we rescue common trends in these systems and extrapolate the results to other areas? • What alternative proposals that have been conducted are unequivocally positives? In this document, we present three evaluations of sustainability that try to highlight the challenges and opportunities that currently face mountain farming systems in Mesoamerica. First, we evaluate the sustainability of three agricultural management systems in two contrasting weather years. We determined that during the first year that exposed heavy rains and moderate temperatures, low-input systems, which are based on the use of organic fertilizers and crop rotation, provided better results in terms of ecological indicators and equal results in terms of economic and social indicators than those achieved using a high chemical input system. In the second year, which featured early frosts and a winter drought, productivity declined in all systems; however, the most diversified systems (in terms of the maize varieties grown and the sowing of other crops) more successfully resisted these climatic adversities. Second, we evaluate the farmers’ perception to determine the key drivers for achieving their sustainability and food and nutritional security. We determined that the key factors identified by farmers (landholding size and slope of cropland) exerted significant impacts on economic disparities but did not explain the malnutrition levels. We compared two contrasting hamlets according to their energy and protein supply, one namely Limón Timoté (LT), which did not present food problems and Limón Peña Blanca (LP), which did exhibit food insecurity. The results showed that FNS is linked to sustainability, and it is primarily related to the sustainability attributes of self-reliance and equity. Although the more marginated and inaccessible community exhibited more food insecurity, food and nutritional security depend upon a complex array of self-sufficiency strategies that remain linked to individual household idiosyncrasies. Third, we evaluated the impact of farmer field schools for improving the sustainability and food security of peasant mountain systems. In order to appreciate the long-term impact, we studied three communities where FFSs were implemented eight, five and three years ago, respectively. We found that FFSs have a gradual impact, as the community that first implemented FFSs scores highest. The impact of FFSs was broad and long-lasting for indicators related to participation, access to basic services and conservation of natural resources. This study demonstrates the potential of FFSs, but more attention will have to be paid to critical indicators in order to scale up their potential in the future. We observed a direct relationship between the increase in agricultural production and the use of external inputs, which is a critical point for sustainable ideals.

Evaluación de la degradación del suelo en agroecosistemas del centro-sur de Córdoba mediante indicadores e índices

Las actividades agropecuarias ejercen diferentes presiones sobre los recursos naturales. Esto ha llevado, en algunas áreas, a un deterioro del suelo que provoca un impacto sobre la sustentabilidad en los sistemas agropecuarios. Para evaluar la degradación del suelo se han propuesto listas de indicadores, sin embargo, se carece de una herramienta metodológica robusta, adaptada a las condiciones edafoclimáticas regionales. Además, existe una demanda de productores e instituciones interesados en orientar acciones para preservar el suelo. El objetivo de este proyecto es evaluar la degradación física, química y biológica de los suelos en agroecosistemas del centro-sur de Córdoba. Por ello se propone desarrollar una herramienta metodológica que consiste en un set de indicadores físicos, químicos y biológicos, con valores umbrales, integrados en índices de degradación, que asistan a los agentes tomadores de decisiones y productores, en la toma de decisiones respecto de la degradación del suelo. El área de trabajo será una región agrícola del centro-sur de Córdoba con más de 100 años de agricultura. La metodología comienza con la caracterización del uso del territorio y sistemas de manejo, su clasificación y la obtención de mapas base de usos y manejos, mediante sensores remotos y encuestas. Se seleccionarán sitios de muestreo mediante una metodología semi-dirigida usando un SIG, asegurando un mínimo de un punto de muestreo por unidad de mapeo. Se elegirán sitios de referencia lo más cercano a una condición natural. Los indicadores a evaluar surgen de listas propuestas en trabajos previos del grupo, seleccionados en base a criterios internacionales y a adecuados a suelos de la región. Se usarán indicadores núcleo y complementarios. Para la obtención de umbrales, se usarán por un lado valores provenientes de la bibliografía y por otro, umbrales generados a partir de la distribución estadística del indicador en suelos de referencia. Para estandarizar cada indicador se definirá una función de transformación. Luego serán ponderarán mediante análisis estadísticos mulivariados e integrados en índices de degradación física, química y biológica, y un índice general de degradación. El abordaje concluirá con el desarrollo de dos instrumentos para la toma de decisiones: uno a escala regional, que consistirá en mapas de degradación en base a unidades cartográficas ambientales, de uso del territorio y de sistemas de manejo y otro a escala predial que informará sobre la degradación del suelo de un lote en particular, en comparación con suelos de referencia. Los actores interesados contarán con herramientas robustas para la toma de decisiones respecto de la degradación del suelo tanto a escala regional como local.

Sustentabilidade do cultivo de melão no assentamento São Romão em Mossoró/RN

Agriculture is one of the most discussed topics currently in the conceptual field of sustainability. The debates are increasingly recurrent and put in question the model adopted from post-war, so-called green revolution, for its potential of degradation of natural resources. This type of Agriculture put Brazil at the top of the global agribusiness, where stands out in various sectors such as grain, meat, sugar and horticulture. Discussions are focused on aspects related to the use of agrochemicals, monoculture, conversion of native forest in extensive agricultural areas, among other points taken as deleterious to environmental balance. On the other hand, there is a model, called by family farming, which for many researchers, has attributes closer to the understanding of sustainable agriculture. In the state of Rio Grande do Norte, the agricultural potential lies mainly on horticulture, where stands the agropolo AcuMossoró, as one of the greatest tropical fruit producing regions of Brazil, being melon, the major fruit produced. The cultivation of this vegetable was developed in the region in the late 1980s, from the investment of large agricultural enterprises, whose cultivation techniques were grounded by the green revolution. Currently, the melon cultivation is also developed in agroecosystems whose management is characterized by family participation, including small farmers of rural settlements created by Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA). In view of the inclusion of family farming in a field that recently was dominated by large agribusiness companies, some questions arise about the maintenance of attributes that characterise this type of family agriculture management. This research aimed to assess the sustainability of family agroecosystems in São Romão settlement in Mossoró-RN, cultivated with melon. The study was conducted by the Framework for Evaluation of Natural Resources Management Systems Incorporating Sustainability Indicators (MESMIS), in ten agroecosystems of the mentioned settlement. The data were obtained from semi-structured interviews and field observations, so that the answers, considerations and comments made by settlers, were widely used to cycle through the six steps of the MESMIS evaluation. As a result of the work, were determined seven critical points affecting sustainability, being: water resources, soils, reliance on external inputs, biodiversity, quality of life, family income and community organizing, from which was derived twenty-three indicators that sought to reflect the actual state of sustainability of the agroecosystems

Ecology and physical condition of red deer in the Iberian Peninsula: implications for management

The red deer (Cervus elaphus) is currently one of the most widespread and abundant wild ungulates in the Iberian Peninsula and is extremely important both ecologically, as a key species for the functioning of the ecosystems, and economically, as a major game species. In Iberia, red deer populations are subjected to different management systems that may affect the physical condition of the individuals, with further consequences for population dynamics. Studies investigating the effects of management practices and environmental conditions on the performance of red deer are still rare regarding Mediterranean ecosystems. Much of the knowledge concerning the ecology of red deer and the impact of management on its physical condition is based on studies conducted in northern and central regions of Europe, where climatological features and management practices differ from those observed in the Mediterranean areas of Iberia. Studies on a biogeographical scale can provide important insights into the relationships between species and a particular environment and contribute to the development of more targeted and appropriate management practices. The optimisation of sampling procedures and the fine-tuning of pre-existing analytical techniques are also fundamental to a more cost-effective monitoring and, therefore, are of enormous value to wildlife managers. In this context, the main aims of this thesis were: 1) to optimise the procedures used to assess the physical condition of red deer; and 2) to identify relevant management and environmental factors affecting the nutritional condition and stress physiology of red deer in the Mediterranean ecosystems of Iberia, as well as any potential interactions between those factors. Two studies with a methodological focus, presented in the first part of the thesis, demonstrated that the physical condition of red deer can be evaluated more simply, using more cost- and time-effective procedures than those traditionally used: i) it was shown that only one kidney and its associated fat is enough to assess nutritional condition in red deer; and ii) the feasibility of using near infrared spectroscopy to predict the concentrations of stress hormone metabolites was demonstrated using faeces of red deer for the first time. Subsequently, two large-scale observational studies, conducted in representative red deer populations found in Mediterranean Iberia, highlighted the importance of considering seasonal environmental variations and variables related to hunting management practices to better understand the nutritional and physiological ecology of red deer. High population densities had adverse effects on the nutritional condition of the deer and were associated with increased stress levels in natural populations without supplementary feeding. Massive hunting events involving the use of hounds were also identified as a potential source of chronic stress in red deer. The research presented in this thesis has clear implications regarding the management and monitoring of red deer populations in Mediterranean environments and is intended to help wildlife managers to implement more effective monitoring programmes and sustainable management practices.

Qualidade física e matéria orgânica do solo em sistema de integração lavoura - pecuária submetido a doses de nitrogênio

The animal trampling favors the soil compaction process in sheep raising and crop production integrated systems. This compression has negative effects, hindering the development of roots, the availability of nutrients, water and aeration, causing production losses, making it essential for the assessment of soil physical attributes for monitoring soil quality. Soil organic matter can be used to assess the quality of the soil, due to its relationship with the chemical, physical and biological soil properties. Conservation management system with tillage, along with systems integration between crops and livestock are being used to maintain and even increase the levels of soil organic matter. For that, a field experiment was carried out over a Oxisol clayey Alic in Guarapuava, PR, from de 2006 one. experiment sheep raising and crop production integrated systems The climate classified as Cfb .. The study was to evaluate the soil physical properties and quantify the stock of soil organic carbon and its compartmentalization in system integration crop - livestock with sheep under four nitrogen rates (0, 75, 150 and 225 kg ha-1) in the winter pasture, formed by the consortium oat (Avena strigosa) and ryegrass (Lolium multiflorum) and the effect of grazing (with and without). The soil samples blades density evaluations, total porosity, macro and micro, aggregation and carbon stocks were held in two phases: Phase livestock (after removal of the animals of the area) and phase crop (after maize cultivation). The collection of soil samples were carried out in layers of 0-0.5, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and m. Data were subjected to analysis of variance and the hypotheses tested by the F test (p <0.05). For the quantitative effect data regression and the qualitative effect used the test medium. In non-significant regressions used the average and standard deviation treatments. The animal trampling caused an increase in bulk density in the 0.10-0.20 m layer. The dose of 225 kg N ha-1 in winter pasture increased total soil porosity at 8% compared to dose 0 kg N ha-1 in the crop stage. The grazing had no effect on soil macroporosity. GMD of aggregates in the phase after grazing the surface layer was damaged by grazing. Nitrogen rates used in the winter pasture and grazing not influence the total organic carbon stocks. The TOC is not influenced by nitrogen fertilization on grassland. The grazing increases the stock of POC in the 0.10-0.20 m layer livestock phase and cause the stock of POC in the 0-0.5 m layer in the crop stage. The MAC is not influenced by N rates applied in the pasture or by grazing.

Caracterização da incidência e evolução de pragas e doenças em agroecossistemas cafeeiros sob diferentes manejos.

A presente pesquisa tem o objetivo de avaliar a incidência e evolução das principais pragas e doenças do cafeeiro em agroecossistemas sob manejo convencional, organo-mineral, orgânico e agroflorestal nos municípios sul mineiros de Machado e Poço-Fundo. Foram realizados monitoramentos mensais do bicho-mineiro (Leucoptera coffeella), broca-do-café (Hypothenemus hampei), ferrugem (Hemileia vastatrix) e da cercosporiose (Cercospora coffeicola) por um período de um ano (dez/2007 a nov/2008) em lavouras da variedade Mundo Novo sob diferentes manejos. O monitoramento do bichomineiro e das doenças do cafeeiro foi realizado através da coleta de dez folhas do terceiro ou quarto par em todos os lados do cafeeiro, sendo amostradas vinte plantas por agroecossistema, totalizando duzentas folhas coletadas para avaliação dessas moléstias em cada sistema. Para o monitoramento da brocado- café selecionou-se 32 plantas, seis pontos diferentes em cada planta (10 frutos agrupados por ponto estabelecido) e realizou-se avaliação nãodestrutiva. Em todos os agroecossistemas monitorados, ambos manejados pela agricultura familiar, a infestação da broca-do-café e do bicho-mineiro não atingiram nível de dano econômico em nenhuma avaliação. Com relação às doenças avaliadas, observou-se que tanto a ferrugem como a cercosporiose atingiram nível de dano econômico em todos os sistemas de manejo. No entanto, nos sistemas organo-mineral, orgânico (monocultivo) e agroflorestal (diversificado) a ocorrência da ferrugem foi crítica, atingindo índices elevados nos meses de abril a outubro de 2008, registrando-se valores acima de 60% de incidência em quatro meses de avaliação. A incidência da cercosporiose foi relativamente menor no sistema convencional e orgânico (monocultivo), cujos picos não ultrapassaram 41% e 55%, consecutivamente. Já no sistema organomineral e agroflorestal (orgânico) a ocorrência da cercosporiose atingiu níveis muito elevados, chegando a 76% e 67%, respectivamente, no mês de julho. Apesar dos elevados níveis de incidência da ferrugem e cercosporiose encontrados nos agroecossistemas cafeeiros organo-mineral e orgânico, a produtividade média alcançada por esses sistemas nos últimos três anos foi superior ao convencional, mesmo esse último sistema investindo pesado em agrotóxicos e fertilizantes químicos.

Population structure of Spodoptera frugiperda collected in maize from different Brazilian geographic regions.

Spodoptera frugiperda é a praga do milho de maior importância econômica no Brasil. Existe pouca informação disponível sobre a estrutura genética, utilizando marcadores SSR, de populações de S. Frugiperda coletadas em cultivos de milho.Neste estudo, 21 marcadores SSR foram utilizados para avaliar a diversidade e a estrutura genética de S. frugiperda coletadas em regiões brasileiras geograficamente distintas. Um total de 227 alelos foram obtidos, com uma média de 10,76 alelos por marcador, e os valores do Conteúdo de Informação Polimórfica (PIC) variaram de 0,242 a 0,933, com uma média de 0,621, indicando alto poder de discriminação. O FST geral, 0,061, indicou moderada diferenciação genética entre as populações de S. frugiperda coletadas em milho e a Amova mostrou que 87,36% da variação está dentro de populações. O teste de Mantel mostrou correlação significativa entre distâncias genéticas e distâncias geográficas. Os dados genéticos demonstraram que todos os indivíduos dos seis locais de amostragem foram estruturados em duas sub-populações, sendo uma delas composta apenas pela população CL, coletada no estado do Rio Grande do Sul. O conhecimento sobre a diversidade genética e a estrutura populacional de S. frugiperda é importante para o desenvolvimento de estratégias para os sistemas de manejo e monitoramento de insetos-praga, especialmente para a diferenciada população CL.

Alterações na estabilidade estrutural do solo após adubação verde.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade estrutural do solo cultivado com melão (Cucumis melo L.), após a utilização de diferentes adubos verdes e dois tipos de manejo do solo. O estudo foi realizado em solo de textura média/argilosa, classificado como Argissolo Vermelho Amarelo distrófico plíntico. O delineamento estatístico constituiu-se de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, sendo as mesmas compostas por dois sistemas de manejo ? com revolvimento (CR) e sem revolvimento (SR), e as subparcelas por três tipos de adubos verdes (dois coquetéis vegetais (CV1 ? 75% leguminosas + 25% não-leguminosas; CV2 ? 75% não- leguminosas + 25% leguminosas) ? e vegetação espontânea (VE). O uso de coquetéis vegetais, por quatro ciclos de cultivo, aumentou a proporção de agregados nas clases de maior tamanho (2 mm a 0,25 mm). A incorporação da palhada aumentou a proporção de agregados com menor diâmetro (? 0,125 mm).

Simulações no CROPGRO/DSSAT do carbono no solo cultivado com soja sob plantio direto e preparo convencional, em clima subtropical do sul do Brasil.

Objetivou-se avaliar o potencial do modelo CROPGRO, inserido no DSSAT v.4,0 (Decision Support System for Agrotechnology Transfer) para simular o carbono no solo, no sistema plantio direto. Os dados foram coletados na Estação Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), em Eldorado do Sul, durante o ano agrícola 2003/04, num delineamento em faixas, em Argissolo Vermelho distrófico típico. A semeadura da soja (cv. Fepagro RS10 - ciclo longo) ocorreu em 20/11/03 para uma população inicial em torno de 300 mil plantas ha-1. Foram utilizados dois sistemas de manejo do solo: preparo convencional (PC) e sistema plantio direto (PD) irrigados (I) e não irrigados (NI). Foram inseridos no DSSAT dados edáficos, meteorológicos diários e da cultura. Adotou-se o método Ceres, no CROPGROSoja para simular o teor de carbono (C) no solo. As simulações mostraram que há maior estoque de C em plantio direto irrigado em relação ao preparo convencional, demonstrando sensibilidade do CROPGRO-Soja ao manejo do solo. Os mais elevados resíduos de C em solo sob plantio direto evidenciam mitigações de emissões desse gás para a atmosfera em cultivos na região estudada.

Espécies vegetais para adubação verde e/ou cobertura do solo em cultivo rgânico de fruteiras na região ssemi-árida do Nordeste Brasileiro.

A região semiárida é caracterizada, sob o ponto de vista climático, pela escassez e irregularidade das chuvas, e pelas elevadas taxas de evapotranspiração. A baixa precipitação não se constitui problema nos cultivos irrigados, uma vez que a água é fornecida às plantas por meio da irrigação. As altas taxas de evaporação que ocorrem são mais preocupantes, pois aumenta o consumo de água e, com isso, o custo de produção e os riscos de salinização da terra pela adição dos sais dissolvidos nessa água e pela ascensão capilar dos mesmos. Em consequência, nos cultivos da região do Submédio São Francisco (SSF), com o propósito de minimizar os efeitos das altas taxas de evaporação, tem sido recomendado a utilização de sistemas de manejo que priorizam a cobertura do solo, visando a economia da água e de nutrientes aplicados. Diante do exposto, estudos que venham avaliar o desempenho de espécies vegetais para adubação e/ou cobertura do solo constituem fundamental importância para o desenvolvimento da fruticultura orgânica no SSF. Foram estudadas onze espécies, entre leguminosas e gramíneas, no perímetro irrigado Senador Nilo Coelho, em área de agricultor familiar. Os resultados demonstram que o coquetel vegetal é uma alternativa de manejo que contribui para aumentar a biodiversidade (diversificação de espécies) dentro e acima do solo, estabelecendo um ambiente onde as espécies convivem harmoniosamente, permitindo maior proteção ao solo e maior diversidade de nutrientes ao sistema.

Semeadura direta na produção do milho em agricultura de sequerio na região Nordeste do Brasil.

2011

Influência de renques de mogno africano nos atributos físicos e teor de carbono orgânico de um latossolo amarelo.

Objetivou-se avaliar o efeito de renques de mogno africano (Khaya ivorensis) e diferentes sistemas de manejo nos atributos físicos e carbono orgânico de um LATOSSOLO AMARELO. Os tratamentos avaliados foram: sistema integração Lavoura-Pecuária-Floresta (iLPF) aos dois anos de cultivo, sendo amostrado em duas distâncias, a 2,5 m do renque florestal (iLPF2,5) e a 10 m (iLPF10), em Monocultivo Florestal com mogno africano (MF) com dois anos de cultivo, sistema Santa Fé (SSF) e Mata Natural como testemunha (MN) em quatro profundidades de solo. Os atributos do solo avaliados foram carbono orgânico, densidade do solo, porosidade total, macroporosidade e microporosidade. Os maiores teores de carbono orgânico do solo foram encontrados na camada superficial do solo, com redução progressiva em profundidade. Os tratamentos iLPF2,5, iLPF10 e SSF apresentaram melhores condições físicas de densidade e porosidade do solo do que o MF quando comparados à MN. Houve diferença de macroporosidade somente nas camadas 0-10 cm, tendo o MF o menor valor, e 30-50 cm, com o maior valor apresentado pelo iLPF2,5. Na microporosidade, houve diferença somente na profundidade 20-30 cm, sendo os maiores valores na MN, SSF e iLPF10. Os renques de mogno africano no sistema iLPF melhoraram os atributos físicos do solo em profundidade. O sistema iLPF e o SSF melhoraram as condições de densidade e porosidade do solo e teores de carbono orgânico do solo. O MF promoveu acúmulo de carbono orgânico, porém, provocou impacto negativo à densidade e à porosidade do solo.