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Apostila Agroecologia PDF
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Pesquisador A, Embrapa Agrobiologia
2
ÍNDICE
2. A Sustentabilidade em Agroecossistemas................................................ 6 3.
Biodiversidade............................................................................................ 15
Paisagem)............................................................................................ 35
1
3
Tipos de Espécies Reunidas Espécies Separadas
Interação
Competição _ _ O O
Mutualismo + + _ _
Cooperação + + O O
Comensalis + O _ O
mo (B
hospeda A)
Amensalismo* _ O O O
Parasitismo + _ _ O
Predação + _ _ O
onde, O: As espécies não são afetadas; +: o desenvolvimento da espécie
torna se possível ou é beneficiado; - : o desenvolvimento da espécie é
reduzido ou torna-se impossível.
*B inibe crescimento/ reprodução de A
As interações entre as diferentes espécies e entre estas e o meio atuam como fatores que
controlam o crescimento das populações, atendendo ao limite de recursos que o ecossistema
possui para sua manutenção (capacidade de carga).
Os ecossistemas possuem sempre nichos que se complementam, sendo que em alguns casos
estes nichos possuem algum grau de sombreamento o que provoca a competição entre as
espécies, fazendo com que estas se adaptem para minimizar a competição. Interações benéficas
como o mutualismo também levam a adaptação e evolução das espécies.
Nos estágios iniciais de evolução de uma comunidade existem poucas espécies e, portanto, um
número importante de nichos vagos. As espécies presentes nestes ambientes atuam em funções
que são desempenhadas por outras espécies em ecossistemas mais evoluídos e com maior
número de espécies. Pode-se dizer que estas espécies estão ocupando um nicho mais largo
nessas situações (nicho potencial).
Nestes estágios iniciais a comunidade é predominantemente de espécies que geralmente têm vida
curta, se reproduzem abundantemente e possuem a habilidade de colonizar hábitats perturbados
(estrategistas r), em seguida a colonização efetuada pelos estrategistas r, viriam espécies mais
adaptados a ambientes mais estáveis (estrategistas k). Estes alocam maior energia na produção
de biomassa do que na reprodução.
4
A teoria da Biogeografia de Ilhas aborda a colonização fundamentada na análise que as ilhas
por serem isoladas possuiriam um menor número de espécies, o que dá ao organismo que a
alcança a oportunidade de ocupar seu nicho potencial. Esta teoria aborda ainda alguns princípios
de colonização pelas espécies, tais como: 1)quanto menor e mais recente for a ilha mais
depauperada é sua fauna e mais difícil de ela ser encontrada por possíveis colonizadores; 2)os
primeiros colonizadores são geralmente estrategistas r; 3) a chegada dos colonizadores seria
mais rápida quanto mais próxima a ilha está do seu local de origem; 4) posterior a chegada dos
primeiros colonizadores, viriam seus predadores e parasitas.
Ecossistemas em fase inicial de desenvolvimento possuem uma menor biomassa a ser mantida o
que permite que a energia produzida seja alocada na manutenção da biomassa existente e haja
investimento no crescimento de nova biomassa (produção primária líquida). A medida que se
aproximam do clímax e a biomassa aumenta, a energia que é alocada para a geração de mais
biomassa diminui, implicando em uma menor produtividade primária líquida. Entretanto, por
possuir um maior numero de espécies ocupando nichos mais estreitos e com algum
sombreamento, os ecossistemas próximos ao clímax poderão resistir melhor a impactos ou
mesmo se recuperar deles com mais facilidade (resiliência).
Os agroecossistemas, portanto, podem ser vistos como ecossistemas recentes, nos primeiros
estágios de sucessão, onde a produtividade primária líquida é máxima e a diversidade é mínima.
Ou, conforme propõem alguns pesquisadores, uma ilha onde a curta durabilidade do ciclo dos
cultivos não permite que os predadores (estrategistas k) cheguem a colonizar a área.
Como é possível notar o ecossistema é mais que um somatório de diferentes espécies, pois a
cada nível de interações emergem propriedades que são o resultado das interações entre as
partes componentes do referido nível (propriedades emergentes). Uma população, por
exemplo, é muito mais do que uma coleção de indivíduos de mesma espécie e possui
características que não podem ser estudadas ou compreendidas quando analisamos os
organismos individualmente.
2. A Sustentabilidade em agroecossistemas
Agricultura sustentável tem sido definida como uma prática que envolve o manejo
adequado dos recursos, visando à satisfação das necessidades do homem,
mantendo ou realçando a qualidade do ambiente e conservando os recursos
naturais (FAO, 1989). Portanto, a agricultura passa a ser vista mediante uma
perspectiva sistêmica, na qual o agroecossistema interage com outros
ecossistemas e com sistemas econômicos e sociais.
O autor salienta que em cada uma das divisões anteriormente citadas grande parte de suas
características se devem às interações entre as espécies e entre estas e o ecossistema e a
interligação entre os diferentes ecossistemas e os ciclos fundamentais que ultrapassam suas
fronteira, destacadamente na pedosfera onde os componentes bióticos e o abióticos encontram-se
intimamente ligados.
O solo tem origem no processo de intemperização (desgaste) das Rochas, através da ação do
clima _ chuva, temperatura _ através de reações químicas e físicas e da ação dos organismos
(fauna de invertebrados e microorganismos). O intemperismo (químico, físico e biológico) a
princípio fraciona a rocha em partículas de diferentes tamanhos que através da ação dos
microorganismos, da fauna e das raízes das plantas se agrupam. Estes agrupamentos
(agregados) são estabilizados através da matéria orgânica e da argila presentes no meio que
atuam cimentando as diferentes partículas agrupadas (agentes cimentantes).
A reunião dos agregados produz a estrutura do solo, que assim como eles, possuem uma matriz
composta de cheios e vazios (poros), através dos quais a água infiltra e migra no solo e por onde
ocorrem as trocas gasosas, permitindo a saída do CO2, produzido pela respiração dos organismos
e raízes, e a entrada do O2.
Os nutrientes presentes no solo são oriundos da sua Rocha de origem e são de grande importância
para a nutrição dos vegetais, auxiliando na síntese de biomassa. Uma vez utilizados pelas plantas
estes nutrientes só retornam ao solo depois da morte dos vegetais que o consumiram ou da morte
dos animais que consumiram os vegetais, quando seus corpos são decompostos. Este processo se
chama ciclagem de nutrientes.
Este fundo de reservas é de grande utilidade para o ecossistema terrestre já que as chuvas,
intensas, principalmente nos nossos climas tropicais, podem lavar os nutrientes do solo
(lixiviação).
A entrada freqüente de matéria orgânica no solo permite não só a reposição dos nutrientes como a
reposição da matéria orgânica que atua como agente cimentante, auxiliando as raízes,
invertebrados e microorganismos na estabilização dos agregados, evitando um processo acelerado
de erosão (desgaste e carreamento do solo através das chuvas e ventos).
É importante salientar que a erosão e a lixiviação são processos naturais que atuam na evolução
do solo. Entretanto, nos ecossistemas naturais em virtude do funcionamento de mecanismos
biológicos de manutenção e reconstrução do sistema seu efeito só é visível em uma escala de
milhares de anos.
Nos agroecossistemas, por sua vez, a exposição do solo a forte variações de temperatura e ao
impacto direto da chuva, devido a ausência de vegetação, provoca a ruptura dos agregados e o uso
insistente de maquinário pesado reduz o espaço poroso do solo (compactação) dificultando a
infiltração da água da chuva e as trocas gasosas, favorecendo a formação de enxurrada. Estes
fenômenos comprometem a vida no solo e tornam a erosão um problema emergencial e grave.
8
(figura A)
LAVELLE et al. (1995) afirmam que os principais processos que ocorrem no solo
(decomposição, ciclagem de nutrientes e conservação da sua estrutura) são
determinados pela eficiência e natureza dessas associações mutualísticas.
Portanto, a alteração da composição da comunidade do solo, ou mesmo a
supressão de algumas espécies, ou ainda sua substituição, podem comprometer a
eficiência encontrada em ecossistemas naturais.
1
Invertebrados maiores que 2 mm
2
Associação entre fungos de solo e raízes de plantas, onde as plantas fornecem carboidratos para os fungos e estes
facilitam a obtenção de alguns nutrientes, como fósforo, e água pelas plantas. Para maiores informações sobre interações
no solo ler COUTINHO et al. (2003).
10
4. Biodiversidade
"A soma de todos os diferentes tipos de organismos que habitam uma região tal
como o planeta inteiro, o continente africano, a Bacia Amazônica, ou nossos
quintais" (Andy Dobson).
Além disto, várias definições ressaltam que a biodiversidade não é apenas uma
coleção de componentes, em vários níveis. Tão importante quanto estes
componentes é a maneira como eles estão organizados e como interagem: quer
dizer, as interações e processos que fazem os organismos, as populações e os
ecossistemas preservarem sua estrutura e funcionarem em conjunto.
Como se vê, esta definição chama atenção sobre os diversos níveis e a variedade
de ambientes da vida, referindo-se também aos processos ("complexos
ecológicos") que os mantêm organizados. Infelizmente, a redação que foi adotada
é difícil de entender e até confusa. Esta definição tem valor legal, pois foi
incorporada no Decreto 2.519 de 1998, que promulgou em definitivo a plena
13
4.2.Escalas da Biodiversidade
De acordo com LEWINSOHN (2000), apesar da necessidade de abranger a
diversidade da vida em todos seus níveis, a diversidade de espécies é
certamente o seu componente mais estudado e usado. Normalmente, para
expressar a diversidade de espécies empregamos a riqueza de espécies ou outras
medidas de diversidade. Quando contamos simplesmente as espécies, todas elas
têm o mesmo valor e peso. Muitos cientistas pensam, porém, que a diversidade
não deve apenas contar espécies, mas levar em conta sua variedade ou mesmo
seu valor. A seguir o autor apresenta outras maneiras de análise da diversidade:
1
Unidade de classificação em que enquadramos indivíduos, ou espécies. Táxons têm sempre um nome formal, em latim, e
um nível dentro de uma hierarquia de classificação que vai da espécie até o reino. "Táxons superiores" são aqueles acima
do nível de espécie (gênero, família, ordem, classe etc.). Plural: táxons ou taxa.
2
Ramo de animais que inclui os insetos, aranhas, crustáceos, centopéias, e alguns grupos menores.
14
Para comparações mais extensas, que vão além do estudo de uma região feito
por um só pesquisador, é necessário ter um esquema unificado de classificação
de fisionomias que seja fácil de usar por diferentes pesquisadores e técnicos.
Várias propostas e tentativas têm sido feitas, tanto no exterior como no Brasil, de
produzir uma classificação prática de hábitats, fisionomias e eco-regiões que
cumpram estas expectativas. No entanto, este alvo ainda não foi atingido e, por
isto, a diversidade de ecossistemas é o componente que representa o maior
15
Outro aspecto da biodiversidade que deve ser esclarecido é o fato de esta medida
possuir variação temporal, não sendo uma medida constante durante todo o
tempo em um ecossistema. Estas flutuações ocorrem em ecossistemas naturais
como conseqüência das alterações climáticas e de abundância e escassez de
recursos, representando modificações em muitos dos níveis de diversidade
anteriormente apresentados.
4
Percentual representativo do número de indivíduos em relação ao número total de indivíduos da comunidade
16
Figura 3. Modelo hierárquico de escalas de interferência no
agroecossistema. Adaptado de LAVELLE et al. (1993).
O clima estável permite ainda maior produtividade durante todo o ano, gerando
maior abundância de alimentos fazendo com que as populações tenham maior
número de indivíduos e possam se sub-dividir em populações semi-isoladas que
tendem a se reespecializar.
A maioria dos pesticidas, praguicidas e herbicidas elimina o alvo junto com ele,
muitas vezes, são exterminadas espécies componentes da fauna geradora de
recursos como polinizadores e inimigos naturais, controladores de insetos, pragas
potenciais que, na ausência da pressão de predação exercida por seus inimigos,
assume o papel da praga anterior. Havendo, portanto, a dependência da
interferência humana para a obtenção da produtividade desejada.
A polinização tem papel de grande importância não só no processo de
diversificação das plantas, uma vez que permite um intercruzamento, como
também na obtenção da produção. Metade das plantas, incluindo espécies
cultivadas, é polinizada por animais vertebrados ou invertebrados. O serviço
prestado por polinizadores nos Estados Unidos é calculado na ordem de milhões
19
Outros pesquisadores (ALTIERI, 1992; UZÊDA, 1999) constataram ainda que com
a utilização de insumos químicos o estabelecimento de associações simbióticas
entre fungos Micorrízicos e bactérias do gênero Rizóbio é reduzida. Esta redução
ocorre em virtude de mudanças fisiológicas nos vegetais, que por receberem a
altas doses dos nutrientes demandados para o seu desenvolvimento já não
depende da interação com os microorganismos para a sua nutrição. Esta
independência, entretanto, é irreal uma vez que sem a presença do insumo
adicionado no ambiente pelo agricultor seria impossível a sua sobrevivência.
Este tipo de arranjo cria muitos micro-ambientes uma vez que produz um
gradiente vertical de diferentes estratos vegetais, com distintos ambientes
luminosos, variada temperatura e umidade (figura 5). Permitem uma grande
diversidade temporal uma vez que podem ser iniciados com a adoção e
revezamento de diferentes culturas anuais, dando seguimento a esta diversidade
temporal no sistema maduro, quando da retirada de espécies arbóreas.
Cacao - Inga
Laurel 20 10 0
20 10 0
Inga
Inga
Cacao
Cacao 30
3 0 Ficus spp
2 03 0 Sistema rústico
20 Hura crepitans
Laurel Laurel
10
20
10
Cacao Banano Cacao - especies nativas 10 0
Cacao 10 0
Inga Aguacate
Pejibaye Naranja
20
Mamón
0
Banano
Cacao
Banano
Cacao
Uma das mais antiga formas de cultivo, ainda hoje praticada principalmente na
região norte do Brasil, é a agricultura migratória, onde uma sucessão de espécies
é cultivada _ milho seguido de arroz e mandioca_ e, posterior a colheita, a área é
abandonada por um longo período (4 a 10 anos), denominado de pousio, quando
a sucessão vegetal natural é a vegetação que ocupa a área. Apesar dessa técnica
se mostrar pouco produtiva, uma vez que são necessários longos anos de pousio
para que o solo recupere a sua fertilidade, ela diversifica a unidade produtiva
como um todo uma vez que existirão lotes em diferentes estágios de regeneração
e o revezamento das culturas permite uma diversificação na escala temporal.
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