ISSN 0798 1015

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Vol. 38 (Nº 44) Año 2017. Pág. 1

Resposta do forrageamento de Acromyrmex rugosus (Smith, 1858) e Acromyrmex balzani (Emery, 1890) (Hymenoptera: Formicidae) a mudas de Eucalyptus camaldulensis Dehnh. com diferentes restrições nutricionais

Response of the foraging of Acromyrmex rugosus (Smith, 1858) and Acromyrmex balzani (Emery, 1890) (Hymenoptera: Formicidae) to Eucalyptus camaldulensis Dehnh seedlings with different nutritional restrictions

Alexander Gouveia ORTIZ 1; Otávio PERES Filho 2; Alexandre dos SANTOS 3; Marcelo Dias de SOUZA 4; Lilian Guimarães de FAVARE5 5; Diego Arcanjo do NASCIMENTO 6

Recibido: 05/05/2017 • Aprobado: 01/06/2017


Conteúdo

1. Introdução

2. Material e métodos

3. Resultados e discussão

4. Conclusões

Agradecimentos

Referências bibliográficas


RESUMO:

Este trabalho foi desenvolvido afim de se avaliar a influência de diferentes nutrientes na preferência de carregamento de discos foliares de Eucalyptus camaldulensis Dehnh, por Acromyrmex rugosus e Acromyrmex balzani. Comparando o efeito dos tratamentos nas duas espécies de Acromyrmex spp. em formigueiros, no município de Várzea Grande, MT, em períodos de chuva e seca. Constatou-se que no período de chuva, ocorreu o maior carregamento dos discos de folhas em relação aos meses de seca do mesmo ano, porém não houve diferença estatística entre os períodos. Os discos foliares provenientes do tratamento com ausência de fósforo foram os mais transportados pelas formigas, seguido de forma decrescente pelos tratamentos ausência de potássio, cálcio, água destilada, nitrogênio e os tratamentos que menos contribuíram para escolha dos discos para transporte foram magnésio, enxofre e adubação completo. As espécies de Acromyrmex apresentaram as mesmas preferências de transporte de discos foliares, no entanto, A. balzani apresentou uma taxa de transporte menor que A. rugosus.
Palavras-chave: Eucalipto, seletividade, formigas cortadeiras

ABSTRACT:

This work developed to evaluate the influence of different nutrients on the preferential loading of leaf dics of Eucalyptus camaldulensis Dehnh, by Acromyrmex rugosus and Acromyrmex balzani. Comparing the effect of treatments on the two species of Acromyrmex spp. In ants, located in the municipality of Várzea Grande, MT, in periods of rain and drought. It was found that during the rainy season, the leaf discs were more heavily loaded than the dry months of the same year, but there was no statistical difference between the periods. The leaf disks from the absence of phosphorus treatment were the ones most transported by the ants, followed by decreasing treatments by the absence of potassium, calcium, distilled water, nitrogen and the treatments that contributed least to the choice of disks for transport were magnesium, sulfur and complete fertilization. Acromyrmex presented the same preferences of leaf disc transport, however, A. balzani showed a transport rate lower than A. rugosus.
Keywords: Eucalyptus, selectivity, leaf cutting ants.

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1. Introdução

A cultura do eucalipto é atualmente uma importante atividade econômica no estado de Mato Grosso (Shimizu, 2007), com área plantada de 87.499 ha (Indústria Brasileira de Árvores, 2015). Os reflorestamentos com eucalipto constituem-se em contínuos extensivos e homogêneos o que favorece ataque de pragas, sendo as formigas cortadeiras o grupo de maior importância para o setor florestal (Zanuncio et al., 1996).

Formigas cortadeiras do gênero Atta Fabricius e Acromyrmex Mayr (Hymenoptera: Formicidae) são herbívoros generalistas e insetos de importância econômica em toda a região neotropical (Forti e Boaretto, 1997). Desempenham importante papel no ambiente, pois estão envolvidas na reciclagem ecológica de nutrientes, e posterior, disponibilidade dos elementos químicos para a vegetação próxima aos seus ninhos (Lugo et al., 1973; Haines, 1978; Carvalho, 2008). A concentração de nutrientes nos solos, próximo aos ninhos, chega a ser 3 a 80 vezes maior que aquela encontrada em solos adjacentes (Souza-Souto et al., 2007).

Porém, quando presentes em plantios comerciais, as formigas cortadeiras causam a redução na produtividade e o aumento dos custos de produção, que podem chegar a 75% dos recursos e do tempo gasto no controle de pragas (Vilela, 1986), o que corresponde à aproximadamente 7,41% do preço da madeira em pé (Rezende et al., 1983).

Atualmente, o controle das formigas cortadeiras é realizado, quase exclusivamente, com a aplicação de inseticidas químicos como Fipronil (Fenil pirazol) e Sulfluramida (Sulfonamida Fluoroalifática) (Brasil, 2010). Entretanto, estes procedimentos podem provocar impactos negativos ao ambiente e ao homem, além de proibição por parte de certificadoras florestais, com alto apelo no mercado internacional como o FSC (FSC, 2013).

Objetivando a redução e/ou eliminação do emprego de substância químicas, estudos vêm sendo conduzidos para elucidar a função dos nutrientes no metabolismo vegetal, visando a resistência das plantas ao ataque de pragas e doenças (Fossati, 1997; Epstein e Arnold, 2004). É conhecida a relação entre o balanço nutricional das plantas e o ataque de pragas (Marschner, 1995), sendo a trofobiose uma das principais teorias sobre o efeito da nutrição e sua correlação com o ataque de insetos (Chaboussou, 1972).

As espécies lenhosas perenes investem mais energia na produção de compostos de defesa, chamadas substâncias secundárias, cuja função é defender o vegetal contra os ataques de doenças e herbívoros (Fenny, 1976; Rhoades e Cates, 1976). Porém, existem evidências de que estes mecanismos de defesa podem ser modificados por estresses, sejam estes hídricos ou de natureza nutricional (Chew e Roadman, 1979).

A influência do estado nutricional da planta e sua resistência ao ataque por insetos é variável em relação ao tipo e quantidade do elemento químico considerado. O uso de macronutrientes, como o potássio ou o cálcio no solo, aumenta a resistência da planta contra o ataque de pragas (Chaboussou, 1999). A adubação fosfatada reduz a injúria por vaquinha e nodulação em feijoeiro (Andrade et al., 1997), devido a esse elemento estar envolvido na formação de açúcares fosfatados, responsáveis pela transferência de energia dentro da célula (Grant et al., 2001) e promover crescimento vigoroso das raízes (Malavolta, 1985). A deficiência de magnésio promoveu o ataque de Ctenaryatania spatulata Taylor, (1997) (Hemiptera: Psyllidae) em plantas em casa de vegetação (SANTANA et. al., 2002).

Foi demonstrado que o estado nutricional das mudas de Eucalyptus grandis interferiu na preferência alimentar de lagartas de Eupseudossoma involuta (Sepp, 1852) (Lepidoptera: Arctiidae), onde as plantas deficientes em potássio, foram as mais suscetíveis à herbivoria (Carmo e Penedo, 2004). Esta é uma característica importante a ser explorada em trabalhos posteriores, com o intuito de esclarecer quais compostos secundários estariam atuando na redução do corte em plantas previamente atacadaspor Atta sexdens rubropilosa.

Procurando-se verificar a influência no carregamento de fragmentos vegetais de plantas de eucalipto com restrições nutricionais por Acromyrmex rugosus (Smith, 1858) e Acromyrmex balzani (Emery, 1890), objetivou-se no presente trabalho determinar se as ausências de nutrientes exercem influência na escolha do material vegetal disponibilizado; verificar se ocorrem diferenças entre as duas espécies de A. rugosus e A. balzani, na preferência de carregamento dos discos foliares nos diferentes tratamentos; e verificar a influência dos períodos do ano chuvoso de novembro a abril e seco de maio a outubro, no comportamento de transporte dos discos foliares pelas formigas dessas espécies.

2. Material e métodos

2.1. Preparo das mudas

As mudas foram produzidas pela empresa Ziane Mudas Florestais, no município de Tangará da Serra (14°37'40''S; 57°30'25''O, 383m de altitude), estado de Mato Grosso, Brasil, cultivadas em tubetes de polietileno de 60cm3, até as mudas atingirem o tamanho de 30cm. O preparo das mudas foi realizado em casa de vegetação, da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), sendo o substrato utilizado, constituído de areia grossa lavada e desinfetada com hipoclorito de sódio à 12%, seguida de solução de ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA) à 1% e água destilada.

Foi transplantada uma muda de Eucalyptus camaldulensis por garrafa de politereftalato de etileno (PET) de 500ml. A garrafa teve seu contorno embrulhado em folha de alumínio, para evitar a entrada de luz e não afetar o desenvolvimento das raízes, impedindo, o aparecimento de algas, o que poderia mascarar os efeitos dos tratamentos. Todas as mudas foram protegidas por uma tela de polietileno (sombrite) para evitar a herbivoria de qualquer inseto.

Para se testar a influência da restrição de diferentes macronutrientes e micronutrientes na preferência de carregamento de A. rugosus e A. balzani, as mudas receberam soluções nutricionais segundo os tratamentos constantes na Tabela 1.

Tabela 1. Descrição dos tratamentos e suas soluções nutricionais
utilizados para adubação de Eucalyptus camaldulensis Dehnh.
Várzea Grande, MT, Brasil, 2014.

Tratamentos

Descrição da solução

T1 = Água destilada

Sem adição de nutrientes

T2 = Completo

(N + P + K + Ca + Mg + S) + SM

T3 = Ausência N

(P + K + Ca + Mg + S) + SM

T4 = Ausência P

(N + K + Ca + Mg + S) + SM

T5 = Ausência K

(N + P + Ca + Mg + S) + SM

T6 = Ausência Ca

(N + P + K + Mg + S) + SM

T7 = Ausência Mg

(N + P + K + Ca + S) + SM

T8 = Ausência S

(N + P + K + Ca + Mg) + SM

N = nitrogênio; P = fósforo; K = potássio; Ca = cálcio; Mg = magnésio; S = enxofre; SM = Solução de micronutrientes

2.2. Seleção dos formigueiros

Foram selecionados dois formigueiros de A. balzani e quatro de A. rugosus, totalizando seis ninhos de quenquéns. Os formigueiros encontrados foram georreferenciados utilizando-se um aparelho de GPS (Global Positioning System) de navegação. Todos os formigueiros utilizados estavam localizados no município de Várzea Grande (15°38′52″S; 56°7′60″O; e 198m de altitude), estado de Mato Grosso, Brasil, sendo designada pelo projeto Radambrasil (1982) como Depressão Cuiabana, a região pertence ao Planalto dos Guimarães, Depressão Paraguai, calha do Rio Cuiabá, com clima Tropical quente e sub-úmido (Aw), na categoria de Köppen (Galvão, 1960).

Foram realizados testes de atratividade, sempre no período noturno, quando as formigas são mais ativas no corte das folhas. Para efeito de padronização, os testes aconteceram entre às 19:00 h e 23:00 h (UTC=-4).

As espécies de formigas utilizadas nos testes foram identificadas como sendo A. rugosus e A. balzani,pelo Dr. Jacques Hubert Charles Delabie do Laboratório de Mirmecologia CEPLAC/CEPEC, baseando-se na nomenclatura de Bolton (1995).

2.3. Preparo das folhas para realização dos testes

A metodologia aplicada foi adaptada de Cherret e Seaforth (1970) para o gênero Acromyrmex.As folhas das mudas, submetidas a cada tratamento, foram cortadas com um perfurador de papel, da marca ferramentaria Santiago modelo XI, obtendo-se discos com 0,6cm de diâmetro, posteriormente, foram acondicionados em sacos plásticos com dimensões de 5cm x 10cm e vedados. Após duas horas foram colocados em placas de alumínio de 15cm x 15cm, com quadrículas de 1cm x 1cm, e colocados sobre o trajeto de passagem das formigas para se observar o comportamento de carregamento dos discos. Todos os materiais utilizados, no corte dos discos e as placas de alumínio, foram lavados em água corrente e secos com papel absorvente, antes e após a sua utilização, para evitar contaminação entre tratamentos; para o manuseio do material e dos discos utilizaram-se luvas de látex.

2.4. Análise de dados

Para comparar a quantidade de discos foliares forrageados por A. balzani e A. rugosus, entre os oito diferentes tratamentos, nos períodos secos e chuvosos, foi feita a análise de variância e de regressão utilizando-se modelos lineares generalizados com uma distribuição de erros de Poisson para a variável resposta (Crawley, 2005).

Posteriormente, realizou-se a junção dos termos qualitativos não-significativos, através de análises de contraste de modelos, para verificar a semelhança entre a preferência de cada espécie de formiga por discos foliares de eucalipto nos períodos de tempo analisados, a partir do modelo completo. As análises foram realizadas por meio do software R (R Development Core Team, 2005) e com o uso do pacote Multicomp (Hothorn et al., 2008).

3. Resultados e discussão

Houve diferença no forrageamento dos discos foliares por A. rugosus e A. balzani (χ2= 13,36; p<0,00001), entre os oito tratamentos (χ2= 1005,16; p<0,00001) e o período de tempo (χ2= 8,39; p<0,00001) e na interação tratamento e espécies de quenquéns (χ2= 7,89; p=0,00707). Porém, não houve interação entre os períodos de tempo e os tratamentos avaliados (χ2= 2,48; p=0,52997).

Observa-se neste estudo, que as espécies estudadas de Acromyrmex partilham os mesmos padrões de escolha para forrageamento, entretanto, estudos em diferentes localidades devem ser realizados afim de se observar a repetitividade no comportamento. Pela análise dos dados obtidos, constatou-se que A. rugosus (Figura 1)tem maior carregamento, quando comparada a espécie A. balzani (Figura 2). Isso leva a suposição que, as necessidades nutricionais do fungo e/ou de substâncias prejudiciais ao seu desenvolvimento são detectadas, mesmo que as espécies de quenquéns sejam distintas.

Figura 1. Média de discos de foliares de Eucalyptus camaldulensis Dehnh.
transportados por Acromyrmex rugosus em função dos tratamentos.
Várzea Grande, MT, Brasil, 2014.

No período chuvoso, houve maior carregamento de discos (χ2= 8,39; p<0,00001). Porém, o maior carregamento dos discos foliares porA. rugosus pode ter ocorrido por vários fatores, sendo um deles, a maior e a melhor oferta de material verde coincidir com o período das chuvas, ainda cabe ressaltar que os padrões de forrageamento podem estar ligados à sazonalidade. As chuvas promovem alterações no balanço químico dos vegetais, provocando respostas diferenciadas sobre a atividade de corte (Della Lucia, 1993; Diehl-Fleig, 1995).

Figura 2. Média de discos de foliares de Eucalyptus camaldulensis Dehnh.
Transportados por Acromyrmex balzani em função dos tratamentos.
Várzea Grande, MT, Brasil, 2014.

Os comportamentos de escolha foram os mesmos entre as espécies de formigas, sendo que o tratamento T4 (ausência P) obteve o maior carregamento de discos foliares, para ambas espécies de quenquéns. Existe um comportamento preventivo de uma exploração excessiva de recursos próximos aos ninhos, e de uma expansão da pressão de pastejo mais uniforme em Atta cephalotes, por meio das plantas disponíveis (Cherrett, 1968). Carvalho (2008) registrou maior concentração P nas folhas das plantas próximas aos ninhos de Atta cephalotes, do que nas plantas distantes, para as duas espécies analisadas em seu experimento (Amaioua guianensis e Protium sp.), podendo ser este um dos fatores que influenciam a escolha de corte das formigas, que não o faziam em plantas próximo do formigueiro, pois acreditava-se que seria como método somente de proteção do ninho, mas este fator pode influenciar na escolha.

Em seguida, o tratamento onde os discos foliares foram mais transportados, em ambas espécies, foi o tratamento T5 (ausência de K), seguidos dos tratamentos T6 (ausência de Ca) e T1 (água destilada). Isso, provavelmente, porque a falta de K acarreta em acúmulo de compostos de baixo peso molecular como aminoácidos, açúcares solúveis, diminui a velocidade de cicatrização das injúrias, menor suberização, lignificação, espessura da cutícula e parede celular, alterações no controle de abertura dos estômatos, menor síntese e acúmulo de compostos fenólicos (Marschner, 1995). Nas plantas deficientes em K ocorre a maior concentração de açúcares solúveis e de aminoácidos nas folhas, podendo aumentar a eficiência de germinação dos esporos em relação às plantas sadias (Grant et al., 2001). Esse fato pode estar correlacionado com a preferência de transporte dos discos foliares de folhas de plantas pobres em K. A baixa concentração de Ca nas folhas foi a causa do aumento na severidade do ataque de Rhizoctonia solani em mudas de Eucalyptus grandis e híbridos de E. grandis x E. urophylla no estudo desenvolvido por Silveira et al. (1998).

A capacidade seletiva pode ocorrer por causa da presença de compostos secundários tóxicos ou de variações do valor nutricional exigido pelo fungo e até mesmo propriedades físicas e mecânicas das plantas (Hubbel e Wiemer, 1983). As formigas cortadeiras podem distinguir quimicamente folhas novas e velhas e tem preferência pelas novas (Barrer e Cherrett, 1972), sendo que, os compostos secundários e as necessidades nutricionais do fungo podem ser responsáveis por esta seletividade (Rockwood, 1976). Sobre as formigas cortadeiras, do gênero Atta e Acromyrmex, Ridley et al. (1996) observaram que estas tendem a rejeitar plantas que contêm compostos químicos prejudiciais ao fungo, e criaram uma tese que sugere que um semioquímico do fungo, difundido por trofalaxia durante a lambedura, regularia a seleção do material vegetal pelas operárias forrageiras.

O tratamento T3 com ausência de N, foi o terceiro mais transportado pelas formigas. Muitas são as pesquisas sobre a função do N nas plantas, porém, na entomologia, o enfoque é a influência deste elemento no desenvolvimento dos insetos, baseado em evidências de que a concentração de aminoácidos e a composição dos insetos podem estar relacionadas com a escolha da planta hospedeira (Durzan e Lopushanski, 1968, Kheirallah e Shabana, 1975).

Estudando Tetranychus bimaculatus Harvey, Rodriguez (1951) constatou que a população de ácaro aumentou rapidamente em plantas hospedeiras nutridas com nitrogênio em excesso. Casos de alteração na fecundidade, como em pulgões Brevicoryne brassicae L. e Myzus persicae Sulz., na pesquisa de Van Emden (1973), onde houve correlação geral do desempenho de pulgão e os níveis totais de nitrogênio solúvel presentes em seu hospedeiro. A deficiência de N e P na fase de rustificação aumentam a suscetibilidade de mudas de eucalipto à infecção por Phaeoseptoria eucalypti (Halsall et al., 1983).

Os tratamentos T7, T8, T2, na ausência de Mg, S, e solução completa, respectivamente, apresentaram as menores taxas de transporte dos discos foliares, demonstrando desta maneira, que a ausência de Mg e do S não tiveram relevância para o forrageamento dos discos. Quanto ao tratamento T2, este corrobora a teoria da trofobiose, a planta bem nutrida originou discos foliares pouco atrativos, assim, menos transportados pelas duas espécies de Acromyrmex.

4. Conclusões

As plantas deficientes em fósforo são preferidas por Acromyrmex rugosus e Acromyrmex balzani e o nitrogênio influenciou positivamente no transporte dos discos foliares. Já as plantas deficientes em magnésio e enxofre, bem como as plantas nutridas com todos os nutrientes, afetam negativamente no transporte dos discos por A. rugosus e A. balzani. Ambas as espécies carregaram mais discos foliares no período chuvoso que seco.

Agradecimentos

Ao professor Dr. Jacques Hubert Charles Delabie, da CEPLAC, de Ilhéus/BA, pela identificação taxonômica das espécies e ao Técnico Manoel Lauro da Silva, do Laboratório de Proteção Florestal (FENF/UFMT) pelo inestimável auxílio na realização deste trabalho.

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1. Mestre em Ciências florestais e Ambientais – Área de Entomologia

2. Professor Doutor da Faculdade de Engenharia Florestal da Universidade Federal de Mato Grosso (Cuiabá), como Professor Adjunto (DE) - Área de Entomologia Florestal

3. Professor Doutor do Instituto Federal de Mato Grosso (IFMT/Cáceres).

4. Professor Doutor da Faculdade de Engenharia Ambiental da Universidade de Cuiabá – Área de Estat

5. Programa Nacional de Pós Doutorado da Capes, Pós Graduação em Ciências florestais e Ambientais

6. Mestrando em Ciências florestais e Ambientais – Área de Entomologia. Email: diegoacj22@gmail.com


Revista ESPACIOS. ISSN 0798 1015
Vol. 38 (Nº 44) Año 2017
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