Determinação da
influência dos
fatores ambientais
na dinâmica
populacional de
Drosophila suzukii
(Matsumura) na
Região Entre
Douro e Minho
Vanessa Marques Roque
Mestrado Engenharia Agronómica
Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território
2020
Orientadora
Ana Aguiar, Professora Assistente, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
O Presidente do Júri,
“Eles não sabem, nem sonham, que o sonho comanda a vida. Que sempre que um homem sonha
o mundo pula e avança como bola colorida
entre as mãos de uma criança.”
Agradecimentos
Agradeço primeiramente à Professora Ana Aguiar pela sua orientação, pelo apoio que deu ao longo deste último ano e ao seu sorriso que estava sempre disposta a oferecer.
Agradeço em especial à Joana Neto, investigadora da GreenUPorto que foi incansável pela paciência, compreensão, motivação e ajuda que me deu ao longo deste percurso. Estando sempre presente, não sendo possível descrever por palavras o quanto eternamente estarei agradecida por toda ajuda e orientação.
Gratulo toda a colaboração e disponibilidade fornecida pelos técnicos da Direção Regional de Agricultura e Pescas do Norte, em especial ao técnico Carlos Coutinho com quem tive mais contacto.
Agradeço eternamente à minha família, em especial aos meus pais que são o meu pilar, pelo apoio incondicional, por sempre me motivarem e me ajudarem a ser cada vez melhor, sendo eles os principais responsáveis pelo meu sucesso.
Ao Miguel Mendes pelo indispensável apoio e dedicação a este projeto, pelo enriquecimento pessoal e profissional, e por todo o amor, tornando-se um suporte emocional incansável.
E aos meus colegas que me acompanharam, em especial aos colegas com que partilhei o laboratório, tornando o ambiente descontraído e agradável para continuar com motivação para a concretização desta dissertação.
Resumo
Drosophila suzukii é uma praga frutos de cutícula fina, altamente polífaga e que
se distingue das outras Drosófilas pela sua morfologia, alta taxa de reprodução e adaptação a novos territórios. As fêmeas têm um ovipositor fortemente serrilhado que permite a deposição dos ovos em fruta fresca, pelo rompimento da cutícula. O desenvolvimento das larvas no interior do fruto provoca elevados prejuízos pela destruição da polpa do fruto e consequente perda do valor comercial. Foram realizados dois estudos, de análise escala temporal (estudo DRAPN) primavera/verão 2018 e 2019 e análise de escala espacial (Campus de Vairão) durante 1 ano 2019/2020. Utilizou-se armadilhas mosqueiras e os indivíduos foram identificados e contabilizados semanalmente no laboratório de Campus de Vairão. Este estudo permitiu perceber que a dinâmica de voo da D. suzukii é instável e muito dependente das temperaturas e estados fenológicos da cultura. Concluindo que as armadilhas são pouco eficientes para o período de colheita, não protegendo as culturas, porque quando os frutos estão maduros, as armadilhas mostram ser menos atrativas. As estruturas ecológicas são também muito relevantes na dinâmica populacional da D. suzukii principalmente durante o outono/inverno e no início da primavera, antecipando a colonização de D. suzukii no início do ciclo produtivo.
Palavra-Chave: Mosca de asa manchada, Drosophilidae, Oviposição, Proteção de Culturas, Praga, Vinha, Temperatura, Estados Fenológicos, Estruturas Ecológicas, Análise de Componentes Principais.
Abstract
Drosophila suzukii is a pest of fine cuticle fruit, highly polyphagous and
distinguished from other Drosophilidae by its morphology, reproductive rate, and its ability to adapt to new territories. Females have a strongly serrated ovipositor that allows them to lay eggs in fresh fruit by breaking the cuticle and placing the egg inside the pulp. The development of the larvae causes great damage by destroying the fruit pulp, which loses its commercial value. Two studies were carried out, of temporal scale analysis (DRAPN study) during spring and summer of 2018 and 2019, and spatial scale analysis (Campus de Vairão) for 1 year, in 2019 and 2020. Fly traps were used, and the captured individuals were identified and counted weekly in the laboratory of Campus de Vairão. This study allowed us to realize that the flight dynamics of D. suzukii are unstable and very dependent on temperatures and phenological states of the orchard. We conclude that the traps are inefficient for the harvest period, not protecting the crops, because when the fruits are ripe, the traps show to be less attractive. The ecological structures are also very relevant for the population dynamics of D. suzukii mainly during autumn/winter and early spring, anticipating the colonization of D. suzukii at the beginning of the productive cycle.
Keywords: Spotted wing fly, Drosophilidae, Oviposition, Crop protection, Pest, Vineyard, Temperature, Phenological States, Ecological Structures, Principal Component Analysis.
Índice
1. Introdução... 1
1.1 Hipótese ... 4
1.2 Objetivos ... 4
2. Estado de Arte ... 5
2.1 Caracterização morfológica, biologia e ciclo de vida ... 5
2.2 Influência dos fatores climáticos e das condições ambientais no ciclo de vida da D. suzukii ... 6
2.3 Modelos Preditivos da Dinâmica Populacional de D. suzukii ... 9
2.4 Estratégias de monitorização e gestão de D. suzukii ... 12
2.5 Práticas de Gestão ... 13
3. Método ... 15
3.1. Estudo DRAPN (Direção Regional de Agriculturas e Pescas do Norte) ... 16
3.1.1 Caracterização dos locais ... 16
3.1.3 Análise estatística ... 19
3.2 Estudo no Campus de Vairão ... 20
3.2.1 Caracterização do Local ... 20
3.2.2 Recolha de dados ... 21
3.2.3 Análise estatística ... 23
4. Resultados... 25
4.1 Estudo DRAPN ... 26
4.1.1 Curva de voo de D. suzukii fêmea primavera/verão de 2018/ 2019 ... 27
4.1.2. Curva de Voo e Estados Fenológicos primavera/verão 2018 e 2019 ... 34
4.1.3. Análise das capturas de D. suzukii e área das estruturas ecológicas na primavera/verão de 2018 e 2019 ... 35
4.1.4 Análise de Componentes Principais (ACP) ... 36
4.2 Estudo Campus de Vairão ... 42
4.2.1 Curva de voo de D. suzukii 2019/2020 ... 42
4.2.2 Curva de voo D. suzukii e estados fenológicos... 44
4.2.3 Curvas de voo de D. suzukii, outras drosófilas e potenciais auxiliares em relação à distância das armadilhas às estruturas ecológicas ... 49
4.2.4 Análise de Componentes Principais Campus de Vairão 2019/2020 ... 50
5. Discussão ... 56
5.2 Estudo Campus de Vairão ... 58
6. Conclusão ... 60
7. Referências Bibliográficas ... 61
Índice de Figuras e Tabelas
Figura 1. A – Exemplar de fêmea adulta de D. suzukii; B- pormenor da genitália da fêmea de D. suzukii onde se destaca o ovipositor fortemente serrilhado (1) ... 5 Figura 2. Desenho experimental e variáveis analisadas ... 15 Figura 3. Localização das explorações selecionadas no estudo DRAPN na Região Entre Douro e Minho ... 16 Figura 4. Classificação dos indivíduos capturados nas armadilhas mosqueiras ... 17 Figura 5. Localização do estudo Campus de Vairão e a sua área envolvente ... 20 Figura 6. Distribuição das 35 armadilhas mosqueiras no local de estudo (Campus de Vairão) ... 21 Figura 7. Armadilha mosqueira, com atrativo alimentar, utiliza no pomar de Campus de Vairão ... 21 Figura 8. Medição das distâncias das estruturas ecológicas a cada armadilha. ... 22 Figura 9. Curva de voo de fêmeas D. suzukii na primavera/verão 2018 (gráfico A) e condições climáticas (temperatura máxima, média, mínima e humidade relativa (%)); e a curva de voo de fêmeas D. suzukii na primavera/verão 2019 (gráfico B) na
exploração de Vila Nova de Famalicão (F) ... 27 Figura 10. Gráfico da curva de voo de D. suzukii fêmea na primavera/verão (gráfico A) e condições climáticas (temperatura máxima, média, mínima e humidade relativa (%)); e a curva de voo de fêmeas D. suzukii na primavera/verão do ano 2019 (gráfico B), na exploração de Mondim de Basto (L). ... 29 Figura 11. Curva de voo de D. suzukii primavera/verão 2018 (gráfico A) e
primavera/verão 2019 (gráfico B) na exploração de Santa Marinha do Zêzere (M) com as temperaturas e humidade relativa (%) ... 31 Figura 12. Curva de voo de D. suzukii fêmea primavera/verão 2019 e condições
climáticas (temperatura máxima, média, mínima e humidade relativa), na exploração de Ponte de Lima (Z4). ... 33 Figura 13. Gráfico de média de capturas de D. suzukii fêmea primavera/verão 2018 (gráfico A) e primavera/verão 2019 (gráfico B) com os estados fenológicos,
classificados segundo a escala BBCH, da casta Loureiro nas 3 explorações (Vila Nova de Famalicão (F); Mondim de Basto (L); Santa Marinha do Zêzere (M) no ano 2018 e 4 explorações (Vila Nova de Famalicão (F); Mondim de Basto (L); Santa Marinha do Zêzere (M) e Ponte de Lima (Z4) em 2019... 34
Figura 14. Círculo de correlação ACP, representa as correlações (Pearson (n))
estabelecidas entre as variáveis relativamente aos eixos fatoriais, definidos pelo fator 1 (eixo das abcissas com variabilidade de 38.32%) e fator 2 (eixo das ordenadas com variabilidade de 17.04%). As correlações apresentam valores entre -1 e 1, coincidindo estes valores extremos com a semicircunferência inferior e superior, respetivamente. Na primavera/verão do estudo da DRAPN. ... 40 Figura 15. Gráfico de curva de voo D. suzukii com a humidade relativa (gráfico A). Gráfico da curva de voo D. suzukii com as temperaturas (temperatura mínima, média e máxima) no Campus de Vairão 2019/2020. ... 42 Figura 16. Gráfico de curva de voo D. suzukii com representação dos estados
fenológicos relativos à maturação das culturas dos pequenos frutos (groselha, amora, framboesa remontante e não remontante e mirtilo) durante 1 ano no pomar de Campus de Vairão. ... 44 Figura 17. Gráfico da curva de voo D. suzukii com representação dos estados
fenológicos relativos à maturação das culturas prunóideas (diospiro, cereja, ameixa, pêssego e nêspera) no pomar de Campus de Vairão. ... 45 Figura 18. Gráfico da curva de voo D. suzukii com representação dos estados
fenológicos relativos à maturação das culturas Pomóideas (pera e maçã) do pomar de Campus de Vairão. ... 46 Figura 19. Gráfico da curva de voo D. suzukii com representação dos estados
fenológicos relativos à maturação das culturas pertencentes à grupo dos Citrinos (lima e laranjeira) no pomar de Campus de Vairão. ... 47 Figura 20. Curva de voo D. suzukii com representação dos estados fenológicos
relativos à maturação das culturas pertencentes ao grupo “outras culturas” (Figo, romã, feijoa, oliveira, araçá, diospiro, medronho e kiwi) no pomar de Campus de
Vairão ... 48 Figura 21. Gráfico das curvas de voo de D. suzukii, Outras Drosófilas e Potenciais auxiliares e distância de cada armadilha à estrutura ecológica mais próxima existente no pomar do Campus de Vairão durante 1 ano. ... 49 Figura 22. Círculo de correlação ACP que posiciona no plano, as correlações (Pearson (n)) estabelecidas entre as variáveis relativamente aos eixos fatoriais, definidos pelo fator 1 (eixo das abcissas com variabilidade de 38.32%) e fator 2 (eixo das ordenadas com variabilidade de 17.04%). As correlações apresentam valores entre -1 e 1, coincidindo estes valores extremos com a semicircunferência inferior e superior, respetivamente. Na primavera/verão no estudo Campus de Vairão. ... 52
Figura 23. Círculo de correlação posiciona no plano, as correlações (Pearson (n)) estabelecidas entre as variáveis relativamente aos eixos fatoriais, definidos pelo fator 1 (eixo das abcissas com variabilidade de 38.32%) e fator 2 (eixo das ordenadas com variabilidade de 17.04%). As correlações apresentam valores entre -1 e 1, coincidindo estes valores extremos com a semicircunferência inferior e superior, respetivamente. No outono/inverno no estudo Campus de Vairão. ... 55
Tabela 1. Caracterização das 4 explorações selecionadas para o estudo da DRAPN. 16 Tabela 2. Classificação das estruturas ecológicas, área urbana e vinha nas 4
explorações selecionadas na Região Entre Douro e Minho ... 18 Tabela 3. Correspondência das culturas e da distância da estrutura ecológica a cada armadilha no estudo Campus de Vairão ... 23 Tabela 4. Contagens totais de outras drosófilas, D. suzukii (macho e fêmea) e
potenciais auxiliares no período de primavera/verão de 2018 e 2019 no estudo da DRAPN nas 4 explorações (Vila Nova de Famalicão (F); Mondim de Basto (L); Santa Marinha do Zêzere (M) e Ponte de Lima (Z4)). ... 25 Tabela 5. Contagens totais de outras drosófilas, D. suzukii e potenciais auxiliares realizadas no estudo de Campus de Vairão, durante 1 ano 2019/2020 de cada grupo de culturas (pequenos frutos, prunóideas, pomóideas, citrinos e outras culturas). ... 26 Tabela 6. Comparação das áreas correspondentes às estruturas ecológicas com máximo de capturas de D. suzukii, total de capturas de D. suzukii, total de potenciais auxiliares, área da vinha e área urbana no ano 2018 e 2019 nas 4 explorações de estudo (Vila Nova de Famalicão (F); Mondim de Basto (L); Santa Marinha do Zêzere (M) e Ponte de Lima (Z4). ... 35 Tabela 7. Matriz de correlação de Pearson (n) que estabelece as relações entre as diferentes variáveis de estudo, no estudo da DRAPN. As correlações destacadas a negrito são diferentes de zero com um grau de significância igual ou superior a α=0.05. ... 37 Tabela 8. Fatores com maior probabilidade explicativa da correlação entre as variáveis de estudo. ... 39 Tabela 9. Valores percentuais da contribuição das variáveis para a constituição dos eixos fatoriais F1 e F2. ... 39 Tabela 10. Matriz de correlação (Pearson (n)) que estabelece as relações destacadas a negrito são diferentes de zero com um grau de significância α=0.05.
Tabela 11. Valores percentuais da contribuição das variáveis para a constituição dos eixos fatoriais F1 e F2. ... 51 Tabela 12. Matriz de correlação (Pearson (n)) que estabelece as relações entre as diferentes variáveis. As correlações destacadas a negrito são diferentes de zero com um grau de significância de α= 0,05. ... 53 Tabela 13. Valores percentuais da contribuição das variáveis para a constituição dos eixos fatoriais F1 e F2. ... 54
Lista de Abreviaturas
ACP- Análise de Componentes PrincipaisDRAPN – Direção Regional de Agricultura e Pescas do Norte EAEDM – Estação de Avisos Entre Douro e Minho
EDM – Entre Douro e Minho
EPPO - European and Mediterranean Plant Protection Organization (Organização Europeia e Mediterrânica de Proteção de Plantas)
SM – summer morphotypes (morfótipos de verão) WM - winter morphotypes (morfótipos de inverno)
1. Introdução
As pragas na agricultura, são responsáveis por perdas que se refletem anualmente em elevados prejuízos constituindo uma ameaça à segurança alimentar global (Pimentel et al., 2005). A implementação de estratégias de gestão eficazes e eficientes para controlar pragas é desafiadora, e baseia-se essencialmente no conhecimento abrangente da biologia e ecologia das pragas. Este conhecimento permite prever mudanças evolutivas com padrões de resposta perante pressões de seleção impostas pelo ambiente e pelo Homem (Pélissié et al., 2018).
A população mundial está a aumentar e as exigências de abastecimento de produtos para alimentação é cada vez maior, o que levou à intensificação da agricultura. Tal intensificação levará inevitalmente a problemas crescentes de pragas. Sem informações biológicas suficientes para definir novos sistemas de gestão e controlo de pragas emergentes e com a repetição das mesmas soluções como calendários fixos de tratamentos fitossanitários e a aplicação de inseticidas de largo espectro, provavelmente resultarão em desequilíbrios ecológicos (Hill, 1983; Pimentel et al., 2005).
A economia global gerou notáveis aumentos no movimento mundial de pessoas e bens. Essa mobilidade resultou numa mais fácil introdução de insetos exóticos (Liebhold et al., 2008). Na realidade constata-se que a disseminação de muitos dos insetos exóticos que são pragas das culturas é caracterizada por dispersões ocasionais a longa distância, que resultam na formação de colónias isoladas que crescem, e se dispersam (Liebhold & Tobin, 2008). Tal ocorreu com a espécie Drosophila suzukii, pertencente à família Drosophilidae comummente conhecida por mosca de asa manchada. Esta espécie foi descrita pela primeira vez no Japão em 1916, de onde se acredita ser nativa. O seu aparecimento noutros territórios tem levado a consideráveis prejuízos na fruticultura, sendo considerada uma praga emergente (Cini et al., 2012).
Drosophila suzukii surgiu como uma espécie exótica, tornando-se uma praga
muito importante de pequenos frutos (Gutierrez et al., 2016). Os estados imaturos de D.
suzukii têm a capacidade de se desenvolver numa ampla variedade de frutos epicarpo
fino, sendo as bagas o seu hospedeiro de preferência (Cini et al., 2012). É um inseto altamente polífago, que se distingue das outras espécies de Drosophilidae pela sua morfologia, alta capacidade de reprodução e adaptação a novos territórios (Castro-Sosa et al., 2017; Cini et al., 2012).
Esta mosca tem um alto potencial de dispersão (Calabria et al., 2012; Cini et al., 2012; Hauser, 2011), que parece ser confirmado pelo seu rápido aparecimento nos territórios invadidos em vários continentes. Atualmente D. suzukii está a expandir-se pelos Estados Unidos da América, Canadá, México e Europa. Em Espanha foi capturada pela primeira vez no Outono de 2008 (província de Rasquera). Em 2009 foram capturados adultos de D. suzukii noutras zonas de Espanha, França e outros locais na Itália, sendo que nos anos seguintes, rapidamente D. suzukii foi encontrada em vários países da Europa (Cini et al., 2012; EPPO, 2012; Hauser, 2011).
Em Portugal, o primeiro registo oficial de observação desta praga foi em 2012 (Zambujeira do Mar, em framboesas) (EPPO, 2012), apesar de ainda não haver um cálculo efetivo das perdas de rendimento, sabe-se que tem causado prejuízos elevados nas fileiras do mirtilo, cereja, framboesa e vinha.
As culturas dos pequenos frutos (framboesa, mirtilo) têm hoje uma expressão importante em Portugal. A disponibilidade dos pequenos frutos durante todo o ano e a sua inclusão nos hábitos alimentares dos consumidores é já uma realidade, o que tem conduzido ao seu maior consumo (GlobalAgrimar, 2016). Em Portugal a produtividade de frutos pequenos corresponde a 11534 Kg/ha em 2017, numa área total de 3571ha (INE, 2018). As uvas, apesar de serem bagas, não estão consideradas no grupo de pequenos frutos, mas têm igual importância no panorama da economia e na problemática da D. suzukii. A vitivinicultura está historicamente ligada a Portugal como atividade agrícola de relevante importância económica e social (GPP, 2007). O sector do vinho desempenha um importante papel na economia portuguesa contribuindo de maneira muito significativa para as exportações no sector agrícola. Em 2003 o vinho representava 8,6% do valor final da produção agrícola e 55,5% das exportações do setor agrícola português (Alberto et al., 2007). Em Portugal a vinha ocupa 178 775ha, sendo que na Região Entre Douro e Minho, zona de estudo, a vinha ocupa cerca de 21 297ha. O Vinho Verde é a 2º maior produção vinícola declarada, expressa em mosto, por regiões demarcadas no ano 2017 com cerca de 967 067hl (INE, 2018).
D. suzukii alimenta-se e deposita os ovos em frutos sã e desenvolve-se nas uvas
durante a fase final da maturação até à colheita. Elevado número de D.
suzukii encontradas neste período podem resultar numa quebra significativa da
produção (Ioriatti et al., 2015). Embora as uvas não sejam um hospedeiro preferencial de D. suzukii, isso não significa que não haja prejuízos comercialmente relevantes. A perfuração da película das uvas saudáveis durante a postura poderá ainda facilitar a entrada de bactérias e outros patógenos que alteram a qualidade das uvas e
consequentemente as características organoléticas do vinho (Van Timmeren et al., 2014).
Esta praga dispersa-se rapidamente e as perdas económicas associadas à sua presença são muito elevadas, sendo uma ameaça para a fruticultura tanto na Europa como na América (Cini et al., 2012; Goodhue et al., 2011; Hauser, 2011). A European
and Mediterranean Plant Protection Organization (EPPO), apresentou uma avaliação de
risco da praga, concluindo que D. suzukii é uma ameaça para a maior parte da região da EPPO (Cini et al., 2012; EPPO, 2002, 2012).
A dinâmica populacional desta mosca é influenciada por vários fatores bióticos (por exemplo, interações entre espécies) e fatores abióticos (por exemplo, temperatura). Compreender como esses fatores, e suas possíveis interações, influenciam a dinâmica da população é importante nos programas de gestão e controlo da praga (Liebhold et al., 2008).
A abordagem da ecologia da paisagem poderá ser útil para entender o movimento de D. suzukii, destacando possíveis áreas de refúgio, bem como fontes de reinfestação (Cini et al., 2012; Ioriatti et al., 2015). O conhecimento dos fatores ecológicos que influenciam a alimentação, a sobrevivência e a reprodução desta espécie são cruciais para entender e prever a sua distribuição atual e futura e a sua dinâmica populacional.
Deve-se prestar atenção às escalas espaciais (distribuição em grandes e pequenas escalas) e às escalas temporais (variação sazonal da abundância). A integração de ferramentas de georreferenciação com o conhecimento da biologia da espécie (por exemplo, ciclo de vida, características da história de vida) contribuirá para uma melhor previsão da distribuição da praga, facilitando de uma melhor estimativa do risco; são exemplos disso os mapas de pressão de pragas e os modelos de graus-dia. Sendo uma praga recente, importa conhecer a dinâmica populacional de D.
suzukii, nomeadamente na Região Entre Douro e Minho. Vale a pena aprofundar as
relações hospedeiro-praga em diferentes espécies, variedades, paisagens e épocas do ano. A integração da fenologia das culturas, ciclo de vida da praga e interações hospedeiro-praga permitirá compreender como é que D. suzukii se adapta às condições climáticas na Região Entre Douro e Minho.
1.1 Hipótese
A presença de frutos, a existência de estruturas ecológicas e as condições climáticas determinam a severidade do ataque de D. suzukii no pomar.
1.2 Objetivos
Com este trabalho pretende-se:
• Caracterizar a dinâmica de voo dos adultos de D. suzukii nas várias estações do ano;
• Conhecer os fatores que determinam a dinâmica populacional dos adultos de D.
suzukii na Região Entre Douro e Minho;
• Relacionar a atividade da população de adultos de D. suzukii com os fatores climáticos;
• Relacionar a atividade da população de adultos de D. suzukii com a evolução dos estados fenológicos das culturas;
• Relacionar a atividade da população de adultos de D. suzukii com a existência e distância das infraestruturas ecológicas;
Com este trabalho foram utilizados indivíduos adultos capturados pelos técnicos da DRAPN (Direção Regional de Agricultura e Pescas do Norte) na Região Entre Douro e Minho, que foram entregues e identificados no laboratório de Campus de Vairão; os resultados foram posteriormente tratados estatisticamente através de uma análise componentes principais (ACP). Foram também analisadas as capturas de indivíduos adultos de D. suzukii realizadas no Campus de Vairão, identificados os insetos capturados e efetuada a uma análise estatística também através de uma ACP.
2. Estado de Arte
2.1 Caracterização morfológica, biologia e ciclo de vida
Os adultos de D. suzukii são moscas pequenas com aproximadamente 2,25–4,0 mm de comprimento. Os machos geralmente são um pouco menores (2,0–3,5 mm) que as fêmeas (2,5–4,0 mm). Apresentam olhos vermelhos, tórax castanho claro ou amarelado e o abdómen contém riscas pretas transversais (Cini et al., 2012; EPPO, 2013; Kanzawa, 1939). As fêmeas de D. suzukii têm um ovipositor fortemente serrilhado com cerdas marginais salientes e escuras, sendo facilmente distinguíveis de todas outras espécies de drosófilas europeias e norte-americanas (EPPO, 2013). O seu ovipositor é bastante desenvolvido sendo 6–7 vezes o diâmetro da espermateca, enquanto na maioria das espécies europeias, o ovipositor é apenas 2 a 4 vezes o diâmetro da espermateca (Figura 1) (EPPO, 2013; Hauser, 2011).
Esta evolução do ovipositor permite-lhe inserir os ovos em frutos saudáveis, preferindo, no momento da postura, culturas com frutos sãos de epicutícula fina (Asplen et al., 2015; Cini et al., 2012; EPPO, 2013; Kinjo et al., 2013). No entanto, os estragos de maior dimensão são causados pelas larvas que se alimentam da polpa dos frutos, destruindo-o.
Ainda assim, a inserção do ovipositor através do epicarpo do fruto, pode também causar danos físicos, facilitando o desenvolvimento de infeções por microrganismos patogénicos, como fungos e bactérias que causam uma deterioração rápida do fruto inviabilizando-o para propósitos comerciais e de processamento industrial (Asplen et al., 2015; Cini et al., 2012; Goodhue et al., 2011; Mitsui et al., 2010; Walsh et al., 2011). Apesar dos estragos se tornarem visíveis a curto prazo, numa fase inicial do ataque o
Figura 1. A – Exemplar de fêmea adulta de D. suzukii; B- pormenor da genitália da fêmea de D. suzukii onde se destaca o ovipositor fortemente serrilhado (1)
fruto mantém uma aparência saudável, dificultando a deteção da praga. Assim o ataque pode permanecer algum tempo sem ser detetado aumentando o risco de disseminação passiva (Calabria et al., 2012).
D.suzukii é capaz de produzir diversas gerações por ciclo produtivo da cultura,
com elevados efetivos populacionais, expandindo-se rapidamente e gerando prejuízos económicas muito elevadas (Cini et al., 2012; Goodhue et al., 2011; Hauser, 2011). Tem a capacidade de se desenvolver numa ampla variedade de frutos, sendo as bagas o fruto preferencial para postura (Cini et al., 2012). Os principais hospedeiros de D. suzukii encontram-se na lista A2 da EPPO (EPPO) e são designadamente Fragaria x ananassa (morango), frutas do gênero botânico Prunus, Rubus, Vaccinium, Vitis vinífera e Vitis
labrusca. A suscetibilidade de Vitis vinífera ainda está em avaliação, pois os estudos
realizados em laboratório, mostraram que a preferência de postura e a taxa de desenvolvimento das larvas em uvas são mais baixas em comparação com outras bagas e cerejas (Cini et al., 2012; Lee et al., 2011). Observações em vinhas no norte de Itália indicaram que V. vinifera é um importante hospedeiro no campo, nomeadamente nas castas de película mais macia (Cini et al., 2012).
2.2 Influência dos fatores climáticos e das condições
ambientais no ciclo de vida da D. suzukii
Os adultos de D. suzukii atingem a maturidade muito rapidamente, um ou dois dias após a emergência, na primavera-verão. Segundo Kanzawa (1939) o tempo de desenvolvimento do ovo ao adulto demora cerca de 21 a 25 dias a uma temperatura constante de 15 ° C, e 9 a 11 dias com uma temperatura constante de 25° C. Os ovos são depositados em dias quentes, de abril a novembro, no interior da fruta fresca, sendo preferidas as frutas maduras ainda em fase pré-colheita. Na cultura da cereja, o número de ovos postos por uma fêmea pode atingir em média de 3 ovos por cereja (Kanzawa, 1939).
No mesmo estudo realizado por Kanzawa (1939), na cereja o período de postura na fruta durou 10-59 dias, sendo que o número médio de ovos depositados por fêmea foi 384, e estas colocaram 7-16 ovos por dia. Nos meses de maio e junho, o estado de ovo durou 2-72 horas e completou-se em aproximadamente um dia em cerejas. As larvas desenvolvem-se em cerca de 3-13 dias e o estado de pupa, que pode ser completada nos frutos ou por vezes no solo, dura de 3 a 15 dias. Os adultos são mais numerosos em junho-julho e setembro-outubro. Entre maio e agosto os adultos vivem 21 a 66 dias, mas os adultos que surgem a partir do final de setembro (temperaturas
mínimas abaixo dos 5° C) entram em diapausa reprodutiva em locais abrigados no final de novembro.
O número de gerações anuais é variável, e está dependente da temperatura e da humidade relativa do ar. D. suzukii é mais ativa a 20 ° C e esta atividade reduz-se a temperaturas acima de 30 ° C sendo que temperaturas acima de 32° C suprimem a postura das fêmeas e temperaturas acima dos 30° C podem provocar infertilidade nos machos adultos. D. suzukii consegue completar várias gerações em um único ciclo produtivo, num total de até 7-15 gerações por ano, dependendo das condições climáticas (Kanzawa, 1939; Kinjo et al., 2014; Sakai, 2005; Walsh et al., 2011). Ainda que D. suzukii tenha uma alta tolerância térmica, pode considerar-se a temperatura como principal fator limitante para a sobrevivência e reprodução do inseto (Cini et al., 2012).
Apesar disso, a temperatura não é o único fator de influência no ciclo biológico da praga. Como demonstram os estudos realizados por Tochen et al. (2016) e Wiman et al. (2014), que determinaram o efeito da humidade no desenvolvimento da larva de
D. suzukii, na sobrevivência de adultos e na fecundidade, usando mirtilo como
hospedeiro. Os autores concluíram, através de um modelo populacional, que há menor densidade de D. suzukii quando se registam humidades relativas mais baixas em oposição à elevada dimensão das populações quando registada maior humidade relativa do ar. Assim sendo, a humidade está positivamente relacionada com longevidade e fecundidade (Wong et al., 2018) e condições adversas de temperatura e humidade podem provocar um aumento da taxa de mortalidade de adultos, nomeadamente com temperaturas abaixo de 10 ° C (Castro-Sosa et al., 2017).
Mitsui et al. (2010) constataram que os adultos de D. suzukii capturados no outono eram imaturos, sugerindo que os insetos entram em diapausa reprodutiva no período de outono-inverno. Naturalmente o frio tende a aumentar ao longo do tempo, induzindo modificações fisiológicas e comportamentais que potenciam a sobrevivência das espécies (Stockton et al., 2018). A adaptação morfológica e o desenvolvimento de certas características em resposta às condições climáticas do inverno parecem ser uma importante estratégia de sobrevivência desta mosca. Enquanto os morfótipos de verão (SM) se desenvolvem sob condições de dias longos e temperaturas quentes, os traços de morfótipos de inverno (WM), incluindo asas mais longas, corpos maiores e pigmentação cuticular mais escura, ocorrem quando criados em condições de dias curtos, e temperaturas entre 10-15 ºC (Asplen et al., 2015; Tochen et al., 2014).
As características associadas às moscas WM permitem que o inseto absorva e retenha calor durante o inverno. Os adultos de D. suzukii de SM são incapazes de sobreviver mais de 3 meses com temperaturas iguais ou inferiores 10 ° C (Dalton et al., 2011), mas as alteração morfológicas de WM, permitem-lhes sobreviver vários meses a temperaturas de 1 ° C, ou mais de 45 dias a 4 ° C (Dalton et al., 2011; Hamby et al., 2016; Kanzawa, 1939; Asplen et al., 2015; Stockton et al., 2018).
As morfologias sazonais dos indivíduos são irreversíveis, enquanto que a diapausa reprodutiva pode terminar quando as condições climáticas se tornam favoráveis à reprodução da praga (Wallingfor et al., 2016). Nessa altura, os adultos de
D. suzukii que sobreviveram ao Inverno formam pequenas populações, com
disponibilidade restrita de plantas hospedeiras com frutos que sirvam para alimentação e reprodução (Ioriatti et al., 2015; Panel et al., 2018). D. suzukii tolera o frio, por exemplo, nas regiões montanhosas no Japão e resiste aos verões quentes, por exemplo, de Espanha (Kimura, 1988).
Assim, vários autores sugerem que a taxa de sobrevivência de D. suzukii em condições adversas pode ser aumentada pela migração em altitude (Mitsui et al., 2010), aclimatização (Walsh et al., 2011) e diapausa em habitats intervencionados ou outros locais abrigados (Kimura, 1988). A proximidade dos pomares a habitats seminaturais podem antecipar a colonização de D. suzukii no início do ciclo produtivo e também aumentar a densidade da praga durante o período de maturação do fruto (Asplen et al., 2015; Klick et al., 2016; Santoiemma et al., 2018; Tonina et al., 2018).
Além disso, plantas hospedeiras não comerciais promovem a formação das populações de D. suzukii, contribuindo para o aumento da população durante o amadurecimento dos frutos. Como refere Tonina et al., (2018), áreas seminaturais podem promover a dinâmica populacional de D. suzukii, fornecendo recursos alternativos de acolhimento, ou seja, habitats de inverno e áreas de refúgio durante períodos de frio, períodos quentes ou secos, ou quando as culturas são pulverizadas com inseticidas.
A investigação da propagação de D. suzukii de Tonina et al. (2018) entre plantas não cultivadas (floresta) e as áreas de cultivo usando variedades comerciais de cereja; os autores verificaram que as capturas de D. suzukii nos pomares diminuiu com o aumento da distância da margem da floresta à cultura e com o aumento da altura de colocação da armadilha em relação ao nível do solo. Os padrões observados variaram ao longo dos estados fenológicos da cultura, indicando que a praga ocupou diversos habitats ao longo do ano. Por exemplo, quando a planta hospedeira não apresentava
as condições ideias para postura, D. suzukii executou voos mais próximos da orla florestal e a altitudes mais baixas.
Santoiemma et al. (2018) selecionaram 32 pomares de cerejeira convencionais no nordeste da Itália rodeados por paisagens com diferentes proporções de floresta. Verificaram que D. suzukii respondeu positivamente ao aumento da cobertura florestal.
D. suzukii é altamente móvel e oportunista, movendo-se rapidamente de um habitat para
outro quando os recursos são inacessíveis ou escassos (Mitsui et al., 2010; Santoiemma et al., 2018).
2.3 Modelos Preditivos da Dinâmica Populacional de D. suzukii
Os modelos graus-dia (DD), ou modelos fenológicos, são ferramentas padrão para o controlo integrado, e são utilizados na previsão do desenvolvimento das pragas, no sentido de calendarizar as atividades de controlo e aumentar a eficácia das medidas aplicadas. Os modelos de graus-dia funcionam melhor para pragas com poucas gerações por ano e com descontinuidade temporal de cada geração em relação à seguinte. D. suzukii possui gerações de curta duração, elevada taxa de reprodução e alta sobreposição geracional em comparação com outras pragas frugívoras (Tochen et al., 2014; Wiman et al., 2014). Além disso, os dados de sobrevivência no inverno e a dimensão das populações de primavera de D. suzukii em regiões com condições de inverno frio, são escassos (Dalton et al., 2011; Stockton et al., 2018).
Embora os modelos de fenologia de graus-dias possam ter aplicação limitada para pragas como D. suzukii, a acumulação de unidades de calor, através destes modelos, pode desempenhar um papel importante na previsão da dinâmica populacional (Wiman et al., 2014).
O estudo feito por Wiman et al. (2014) teve como objetivo estudar, para a D.
suzukii, a aplicação do modelo clássico de população de Matrizes Leslie que avalia
como as populações de insetos interagem com o ambiente, prevendo a densidade populacional em determinado momento. As previsões do modelo foram realizadas sob condições ambientais de diferentes regiões para ilustrar a variação da dinâmica populacional entre, e dentro dos locais de estudo em anos diferentes. Essas simulações permitiram obter previsões interessantes sobre a estrutura etária da população de D.
suzukii e as tendências populacionais que têm implicações no controlo de pragas, tanto
a nível regional como local. No entanto não foram levados em consideração neste estudo a sobrevivência no Inverno, a disponibilidade de nutrientes, a humidade relativa
e a existência de ambientes adequados e o estado de desenvolvimento da planta hospedeira.
A temperatura não é o único fator que contribui para o potencial reprodutivo da espécie; a humidade do ar, fontes alternativas de alimentos e plantas hospedeiras durante o período de diapausa reprodutiva tardia de D. suzukii também devem ser considerados. A falta de hospedeiros com frutos adequados em certas áreas no início da estação de crescimento, provavelmente torna D. suzukii mais dependente de fontes alternativas de nutrientes (Lee et al., 2015; Tochen et al., 2016). Essas fontes incluem pólen e néctar, que podem ser utilizados por D. suzukii para aumentar o potencial reprodutivo e os níveis de sobrevivência. Essa disponibilidade de recursos, podendo ser um fator de variabilidade, deve ser tida em conta na modelação (Dalton et al., 2011). Por esses motivos, é importante descrever a contribuição desses diferentes fatores para a dinâmica populacional de D. suzukii. Importa considerar parâmetros simples e de fácil obtenção para modelar com precisão o aumento da população de D. suzukii nomeadamente na transição do inverno para a primavera (Wiman et al., 2016).
O conhecimento profundo dos fatores ecológicos que influenciam os comportamentos alimentares, a sobrevivência e a reprodução são cruciais para compreender a distribuição e a dinâmica populacional de D. suzukii atual. Deve-se ter em atenção a escala espacial (distribuição regional e local) e a escala temporal (variação sazonal da abundância). O conhecimento biológico de base (ciclo de vida, características genéticas) permitirá a previsão da distribuição em mapas de pressão de pragas e modelos fenológicos, permitindo prever o surgimento de populações que poderão causar consideráveis prejuízos. A abordagem da ecologia da paisagem poderá também ser útil para entender o movimento de D. suzukii, evidenciando possíveis áreas de refúgio, como fontes de reinfestação (Cini et al., 2012; Ohrn et al., 2012). Como resultado, o papel potencial dos habitats seminaturais na condução da dinâmica da população e infestação da praga, é crucial investigar e compreender como e quando D.
suzukii se desloca entre as áreas de cultivo e sem cultivo (Tonina et al., 2018).
Obter conhecimento da distribuição potencial de uma praga emergente é útil para o planeamento e a tomada de decisões no que concernem à fitossanidade (Castro-Sosa et al., 2017; Cini et al., 2012). Para este efeito existem diferentes algoritmos para modelação de nichos ecológicos que usam dados de presença e ausência dos indivíduos e estabelecem uma relação com um conjunto de variáveis ambientais numa zona geográfica específica (Peterson et al., 2011; Phillips et al., 2006). As informações geradas sobre a distribuição da praga são dependentes de variáveis ambientais,
podendo gerar-se diferentes cenários com o objetivo de planear estratégias mais eficientes para a gestão dessas pragas em diferentes escalas.
No caso de D. suzukii, essa modelação conjunta da distribuição potencial da praga e das plantas que não são de cultivo explica em parte como as populações da praga se sustentam durante a época de pouca ou nenhuma produção comercial de bagas (Castro-Sosa et al., 2017). Desta forma, a atual gestão e controlo integrado de pragas deve ter em consideração a composição da paisagem e as intervenções devem ser particularmente oportunas em paisagens florestais onde a D. suzukii se pode abrigar e rapidamente atacar a cultura com maior severidade (Santoiemma et al., 2018). A integração da fenologia das culturas, ciclo de vida da praga e interações planta hospedeira-praga permitirá estabelecer relações indicadoras de padrões de propagação (Cini et al., 2012).
Segundo Cruz-Cárdenas et al. (2014) modelar a distribuição potencial de uma espécie, é desejável de forma a realizar algumas análises prévias para reduzir erros no modelo resultante, especialmente aqueles causados pela auto correlação espacial dos registos de presença e pela correlação entre os preditores ambientais utilizados. Concluíram que o uso da ACP para selecionar os preditores ambientais geraram modelos preditivos mais parcimoniosos, com precisão superior a 95% e, além disso, as variáveis de resposta não mostram auto correlação espacial.
2.4 Estratégias de monitorização e gestão de D. suzukii
Para D. suzukii, algumas estratégias de gestão incluem monitorização, amostragem de frutos e métodos de controlo direto (Walsh et al., 2011).
Burrack et al. (2013) concluíram que a seleção de D. suzukii em relação ao hospedeiro, em condições de campo pode ser diferente entre as espécies hospedeiras e entre as variedades de uma espécie, e as observações de laboratório sugerem que a firmeza dos frutos pode ser um dos fatores determinantes dessa seleção. Assim sendo, a seleção que D. suzukii faz por certos hospedeiros, pode ser usada para estabelecer estratégias de controlo desta praga no campo (Burrack et al., 2013; Kinjo et al., 2013). Para se perceber se há uma relação entre as observações de laboratório e de campo são necessários estudos práticos no campo para estabelecer uma estratégia de gestão e de controlo eficaz contra D. suzukii (Kinjo et al., 2013).
Convencionou-se que a utilização de armadilhas para capturar moscas adultas deve ajudar os produtores no melhor posicionamento da aplicação do inseticida por pulverização, procurando-se assim uma proteção química mais adequada. Landolt et al. (2012), em ensaios de campo no noroeste do Oregon (EUA), capturaram um grande número de D. suzukii (machos e fêmeas) com uma mistura de vinho e vinagre, concluindo que o etanol e ácido acético são eficazes para atrair D. suzukii. O desempenho da armadilha na captura também é altamente influenciado pela cor, forma e estrutura. Mostrou-se que vermelho e preto são as cores mais atrativas, portanto, seriam recomendadas armadilhas coloridas (Cini et al., 2012; EAEDM, 2017).
Existem já estudos exploratórios, em Portugal, de âmbito local como o estudo de captura em massa no combate a D. suzukii na cultura do mirtilo em Viseu (Loureiro et al., 2018) e o estudo de comparação de dispositivos e iscos para monitorização de
Drosophila suzukii em pequenos frutos (Bruno, 2014) que compara a atratividade de
diferentes armadilhas. Segundo o estudo de Bruno (2014), realizado em estufa de pequenos frutos, foi observada uma maior eficácia de capturas em armadilhas da cor vermelha, independentemente do atrativo usado, o que indica que existe uma relação de maior atração de D. suzukii para dispositivos da cor vermelha.
Rosa (2016) estudou as curvas de voo de D. suzukii na cultura da framboesa na região do Algarve, relacionando a sua atividade com as condições climáticas que o Algarve apresenta; foram estudadas três explorações agrícolas produtoras de framboesa, com a presença, na envolvência, de possíveis hospedeiros alternativos.
Verificou-se que as capturas de D. suzukii, nas três explorações de estudo, foram maiores durante o outono, aconselhando a optar por aplicar as medidas preventivas de combate à praga nos hospedeiros alternativos e na framboesa. Visto que as medidas químicas têm mostrado pouco eficazes, o caminho poderá passar pelas medidas culturais e biotécnicas.
As investigações futuras devem incluir a importância de variáveis espaciais, em pequena escala (por exemplo, altura de colocação da armadilha, local, em plantas ou no solo), como em grande escala (por exemplo, dentro de áreas de cultivo ou no perímetro da cultura) (Cini et al., 2012).
2.5 Práticas de Gestão
Calabria et al. (2012) sugeriram que as invasões de D. suzukii na América do Norte e na Europa poderiam estar relacionadas. Qualquer fruto que permanece na planta pode ser uma fonte de alimento ou um local de reprodução para D. suzukii, representando uma fonte potencial de reinfestação. Esses frutos devem ser removidos e destruídos. Foram propostas várias opções para o descarte de frutas potencialmente contaminadas, como a solarização, tratamento com inseticida, disposição em recipientes fechados, trituração, tratamento a frio, ensacamento e enterro (Cini et al., 2012; EAEDM, 2017; Walsh et al., 2011).
Os inseticidas atualmente disponíveis não são eficazes, uma vez que o uso de produtos químicos de largo espectro está progressivamente a ser restringido. Além disso, as intervenções para combater a D. suzukii com inseticidas são geralmente na fase final da maturação, o que pode aumentar o risco de resíduos na fruta, também pode promover a resistência a insetos e afetar negativamente os polinizadores e outras espécies benéficas (Cini et al., 2012; Walsh et al., 2011). Além disso, a preferência de
Drosophila suzukii por frutas maduras dificulta a gestão dos tratamentos no tempo, por
exemplo no que diz respeito aos intervalos de segurança dos pesticidas e proteção dos polinizadores. O momento mais eficaz para aplicar os inseticidas é quando a fruta está madura ou quase madura, necessitando de produtos químicos com um intervalo de segurança mais curto (Walsh et al., 2011).
A rápida disseminação de D. suzukii representa um grande desafio para os produtores. Para isso, as pesquisas precisam abordar a biologia básica de D. suzukii e desenvolver ferramentas de gestão e implementação do programa de controlo de pragas (Cini et al., 2012; Lee et al., 2011).
Neste sentido, uma comparação das capturas com os estados fenológicos das culturas e da vegetação adjacente e com as temperaturas, aliado a uma quantificação exaustiva do ataque na fruta (fora e dentro do pomar) e uma sexagem dos indivíduos capturados nas armadilhas poderá contribuir para uma mais adequada utilização deste meio de luta, e quanto à necessidade de encontrar alternativas na luta biológica ou biotécnica.
3.
Método
No contexto desta dissertação foram realizados dois estudos:
• Estudo DRAPN – Estudo realizado em parceria com a Direção Regional de Agricultura e Pescas do Norte. Foi realizado durante 2 anos, compreendendo a identificação e contagem de exemplares capturados em 4 explorações da região e o tratamento dos dados da primavera/verão de 2018 e 2019. Teve como objetivo a análise temporal e espacial à escala regional (Região Entre Douro e Minho).
• Estudo Campus de Vairão – Estudo realizado no pomar do Campus Agrário de Vairão. Realizado durante 2019/2020, que compreendeu a colocação e recolha semanal de armadilhas, identificação e contagem de todos os exemplares capturados e tendo-se procedido à análise espacial, em pequena escala, com 21 culturas diferentes no pomar.
Figura 2. Desenho experimental e variáveis analisadas Recolha das
Armadilhas
•D. suzukii Fêmeas e Machos •Outras drosófilas •Potenciais Auxiliares Organização dos Dados Metereológicos •Temperatura mínima •Temperatura média •Temperatura máxima •Humidade Relativa % Levantamento das Estruturas Ecológicas
•Área das infraestruturas ecológicas de cada exploração •Área da vinha
•Área Urbana
•Distância da armadilha ás infraestruturas ecológicas
Desenho das curvas de voo
Análise de Componentes Principais
3.1. Estudo DRAPN (Direção Regional de Agriculturas e Pescas
do Norte)
3.1.1 Caracterização dos locais
De forma a dar resposta aos objetivos propostos neste estudo, foram selecionadas 4 explorações vitícolas da região dos Vinhos Verdes (Vila Nova de Famalicão (F), Mondim de Basto (L), Santa Marinha do Zêzere (M) e Ponte de Lima(Z4)), (figura 2.), por serem as que apresentaram recolhas regulares permitindo uma análise mais consistente. Foram também obtidos os registos de temperaturas e humidade relativa através das estações meteorológicas da DRAPN, e foi efetuada a caracterização das infraestruturas ecológicas da envolvência de cada exploração. São apresentados os dados da primavera/verão de 2018 e de 2019, exceto a exploração de Ponte de Lima, onde foram efetuadas capturas apenas na primavera/verão de 2019. A tabela 1 representa a caracterização das 4 explorações selecionadas com a cultura, área da vinha e culturas adjacentes/bordaduras (tabela 1).
Tabela 1. Caracterização das 4 explorações selecionadas para o estudo da DRAPN.
Exploração Cultura Área da vinha
(m2) Culturas adjacentes ou bordaduras
Vila Nova de Famalicão (F) Vinha 14457 Laranjeiras, castanheiros e carvalhos
Mondim de Basto (L) Vinha 9168 Macieiras
Santa Marinha do Zêzere (M) Vinha 8534 Medronheiros
Ponte de Lima (Z4) Vinha 6428 Oliveiras e Laranjeiras Figura 3. Localização das explorações selecionadas no estudo DRAPN na Região Entre Douro e Minho
3.1.2 Recolha de dados
Seguindo um procedimento padrão, os técnicos da DRAPN colocaram uma garrafa mosqueira por exploração, para captura dos indivíduos adultos. A armadilha é feita artesanalmente, sendo constituída por uma garrafa de plástico de 1,5L com uma fita adesiva vermelha com 10 cm e com furos de cerca de 4mm abaixo da fita adesiva, os furos devem ter um diâmetro próximo da dimensão da mosca (3 mm) de forma a evitar a entrada de outras drosófilas de maiores dimensões. As garrafas mosqueiras continham uma solução de 1/3 vinagre de sidra e 1/3 de vinho branco juntou-se uma gota de detergente sem aroma e 5g de açúcar amarelo, a receita do atrativo foi adaptada de EAEDM (2017) e de Landolt et al., (2012), seguindo as indicações dos técnicos da DRAPN que colaboraram neste projeto, sendo o atrativo renovado semanalmente.
Posteriormente, os exemplares foram recolhidos e entregues no laboratório de Proteção de Culturas no Campus de Vairão da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, onde foram identificados e contados pela autora no contexto desta dissertação. Foram identificadas as características morfológicas da D. suzukii, suportadas pela chave dicotómica da (EPPO, 2013) utilizando uma lupa binocular e procedendo à sexagem dos indivíduos, registou-se também a presença de potenciais insetos auxiliares nas armadilhas. Estes dados serviram também para a elaboração de uma divulgação técnica anexa aos avisos agrícolas, e disponibilizada no website da Rede Rural Nacional (http://www.rederural.gov.pt/12-informacao/2500-estacao-de-entre-minho-e-douro-emite-avisos-agricolas) (Anexo I).
Figura 4. Classificação dos indivíduos capturados nas armadilhas mosqueiras
Outras Drosófilas D. suzukii D. suzukii fêmeas D. suzukii machos Potenciais auxiliares Predadores Parasitóides
Os estados fenológicos foram registados semanalmente com a escala numérica
Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt und CHemische Industrie (BBCH) (Meier,
2001), desde abril até à colheita. Foram registados os estados fenológicos mais precoces, pelo seu maior interesse para análise a ser aplicada, visto que as posturas de
D. suzukii podem iniciar-se a partir do momento em que se observam os primeiros frutos
maduros. De forma a compreender se as condições meteorológicas afetam de forma significativa a população de D. suzukii registou-se os dados meteorológicos através das estações meteorológicas pertencentes à DRAPN na Região Entre Douro e Minho, os dados obtidos foram as temperaturas (média, mínima e máxima), humidade relativa e total de precipitação e foram calculadas as médias mensais dos valores registados.
A caracterização das infraestruturas ecológicas das explorações foi feita utilizando a ferramenta Google Earth (Anexo II). Para cada exploração, através da localização das coordenadas geográficas da armadilha na exploração, foram caracterizadas as infraestruturas ecológicas dentro de um raio, 100m a partir do local de colocação da armadilha. Fez-se a medição da área definida pelo raio, e foi medida em m2 a área destinada à vinha, área urbana (casa, armazéns e estradas) e área das infraestruturas ecológicas (prados, pastagens, floresta, pomares tradicionais, bosques, manchas de arbustos, árvores, amontoados de pedra ou lenha, charcos, sebes, faixas com enrelvamento, caminhos rurais e linhas de água) (tabela 2.).
Tabela 2. Classificação das infraestruturas ecológicas, área urbana e vinha nas 4 explorações selecionadas na Região Entre Douro e Minho
Área Urbana Casas Armazéns Estradas
Infraestruturas Ecológicas
Prados
Culturas adjacentes ou de bordadura Pastagens Floresta Pomares Tradicionais Bosques Arbustos Árvores
Amontoados de Pedras e Lenha Charcos
Sebes, Faixas com enrelvamento Caminhos Rurais
Linhas de água
Vinha SAU para produção de uva da casta Loureiro para produção de vinho
3.1.3 Análise estatística
Todos os dados foram organizados numa tabela no Microsoft Excel ® de cada exploração com a informação das médias mensais das capturas: número de indivíduos de D. suzukii capturados; número de fêmeas D.suzukii capturadas; número de machos de D.suzukii capturados; número de outras drosófilas capturadas; número de potenciais auxiliares predadores capturados; e número de parasitoides capturados, tal como estados fenológicos mais precoce de cada mês em cada exploração; a área (m2) das infraestruturas ecológicas; área da estrutura urbana; e área da vinha de cada exploração e finalmente as médias mensais calculadas para os dados meteorológicos de cada concelho de cada exploração. De forma a observar a evolução da densidade populacional de D. suzukii em função da temperatura e dos estados fenológicos da cultura (para cada mês e em cada exploração), no Excel traçou-se uma curva de voo da
D. suzukii na primavera-verão 2018 e na primavera-verão de 2019 na Região Entre
Douro e Minho.
Aplicou-se a Análise de Componentes Principais (ACP) utilizando uma extensão
XLSTAT statistical analysis add-in®, utilizando um teste de Correlação de Pearson(n)
(α=0,05). Esta análise permite compreender a relação entre as variáveis ambientais, infraestruturas ecológicas, estados fenológicos da cultura e a densidade populacional de D. suzukii.
A análise de componentes principais é um modelo estatístico que através de testes de correlação de Pearson permite inferir em que medida as diversas variáveis se relacionam entre si, e quais os fatores ambientais que apresentam uma correlação mais significativa com as capturas de D. suzukii. Constitui um modelo explicativo, que faz parte do conjunto de modelos lineares, comumente aplicados a estudos ecológicos (Guisan et al., 2002; Turkman et al., 2000). Dado o tipo de dados recolhidos, e o que se pretende observar, este pareceu ser o modelo mais adequado a este tipo de estudo, e capaz de dar uma resposta robusta.
3.2 Estudo no Campus de Vairão
3.2.1 Caracterização do Local
O Campus de Vairão da Universidade do Porto, situa-se no concelho de Vila do Conde (figura 5). No pomar pedagógico do campus há várias culturas como amoras, framboesas remontante e não remontante, figueiras, romãzeiras, feijoa, diospireiros, mirtilos, cerejeiras, pessegueiros, macieiras, pereiras, nespereiras, medronheiros e kiwi distribuído linearmente pelo espaço do pomar.
Distribuíram-se 35 garrafas mosqueiras junto às várias culturas (figura 6.). E procedeu-se semanalmente à colocação e recolha das armadilhas com atrativo, e ao registo dos estados fenológicos (mais precoces) das culturas. Obtiveram-se os registos de temperaturas através da estação meteorológica do Campus de Vairão e foi medida a distância de cada armadilha à infraestrutura ecológica mais próxima através do programa Google Earth (figura 5).
A recolha de dados durou um ano, iniciando-se em abril de 2019 e terminando no final de março de 2020.
3.2.2 Recolha de dados
Foram distribuídas as garrafas mosqueiras por cultura, conforme a distribuição das culturas no pomar, sendo que as garrafas mosqueiras foram colocadas no arame que suporta do tubo gota a gota (Figura 7). O procedimento de colocação das armadilhas e a identificação dos indivíduos capturados foi igual ao estudo da DRAPN.
Fonte: Vanessa Roque
Figura 6. Distribuição das 35 armadilhas mosqueiras no local de estudo (Campus de Vairão)
Figura 7. Armadilha mosqueira, com atrativo alimentar, utiliza no pomar de Campus de Vairão
Através da ferramenta do Google Earth fez-se a medição da distância de cada armadilha à infraestrutura ecológica mais próxima (em metros). O esquema de classificação das infraestruturas ecológicas encontra-se apresentado na tabela 2.
A tabela 3 apresenta os valores obtidos através da medição efetuada na ferramenta GoogleEarth (figura 7).
Tabela 3. Correspondência das culturas e da distância da estrutura ecológica a cada armadilha no estudo Campus de Vairão Armadilha Cultura Distância da estrutura ecológica (m) Armadilha Cultura Distância da estrutura ecológica (m) 2 Groselha 4,71 19 Cerejeira 10,53 3 Amora 13,00 20 21,89 4 21,39 21 Ameixeira 8,98 5 Framboesa Remontante 5,30 22 21,56 6 Framboesa Não Remontante 17,53 23 Oliveira 20,23 7 18,98 24 Araçá 12,33 8 9,59 25 Pessegueiro 8,08 9 Figueira 5,83 26 21,46 10 20,90 27 Marmeleiro 12,21 11 Romã 22,50 28 Nespereira 17,86 12 Feijoa 11,64 29 Medronheiro 16,08 13 Diospiro 10,85 30 Pereira 5,65 14 20,99 31 13,16 15 Mirtilo 29,22 32 13,25 16 22,63 33 Macieira 6,80 17 Lima 11,77 34 10,08 18 Laranjeira 31,91 35 Kiwi 2,77 36 3,09
3.2.3 Análise estatística
Todos os dados foram organizados numa tabela no Microsoft Excel © com a informação das médias mensais das capturas: número de indivíduos de D. suzukii capturados (macho + fêmea); número de outras drosófilas; número de potenciais auxiliares predadores capturados; e número de parasitóides capturados, tal como o estado fenológico mais precoce de cada cultura; a distância de cada armadilha mosqueira à estrutura ecológica mais próxima; e finalmente as médias mensais calculadas para os dados meteorológicos da exploração. A evolução da densidade populacional de D. suzukii em função da temperatura e dos estados fenológicos da cultura, ao longo de um ano, foi representada através de uma curva de voo gerada no
Aplicou-se uma ACP utilizando uma extensão XLSTAT statistical analysis
add-in®, com um teste de Correlação de Pearson(n) (α=0,05). Esta análise permite compreender a relação entre as variáveis ambientais, estruturas ecológicas, estados fenológicos da cultura e a dinâmica populacional da D. suzukii ao longo de 1 ano.
4. Resultados
Neste capítulo apresenta-se os resultados do trabalho de identificação e contagem dos exemplares capturados nas armadilhas da DRAPN (Tabela 4) e do Campus de Vairão (Tabela 5) e o tratamento estatístico e interpretação dos dados selecionados.
Tabela 4. Contagens totais de outras drosófilas, D. suzukii (macho e fêmea) e potenciais auxiliares no período de primavera/verão de 2018 e 2019 no estudo da DRAPN nas 4 explorações (Vila Nova de Famalicão (F); Mondim de Basto (L); Santa Marinha do Zêzere (M) e Ponte de Lima (Z4)).
No subcapítulo 4.1. são apresentados os dados relativos ao estudo da DRAPN, apresentando neste estudo as curvas de voo de D. suzukii nas 4 explorações de vinha de casta Loureiro (Vila Nova de Famalicão (F); Mondim de Basto (L); Santa Marinha do Zêzere (M) e Ponte de Lima (Z4)) no período primavera/verão 2018 e primavera/verão 2019 (exceto a exploração de Ponte de Lima que só contem dados de 2019), bem como é apresentada a ACP relativa ás variáveis de estudo.
primavera/verão 2018 primavera/verão 2019 Explorações Total outras drosófilas Total D. suzukii Total D. suzukii macho Total D. suzukii fêmea Total de Potenciais Auxiliares Total outras drosófilas Total D. suzukii Total D. suzukii macho Total D. suzukii fêmea Total de Potenciais Auxiliares Vila Nova de Famalicão (F) 13409 2831 2617 214 200 1123 589 498 91 46 Mondim de Basto (L) 2558 1300 1105 195 300 3845 748 494 255 59 Santa Marinha do Zêzere (M) 8621 1794 1669 125 482 4405 5456 3446 2010 218 Ponte de Lima (Z4) - - - 1364 524 495 29 5 TOTAL 24 588 5 925 5 391 534 982 10 737 7 317 4 933 2 385 328
Tabela 5. Contagens totais de outras drosófilas, D. suzukii e potenciais auxiliares realizadas no estudo de Campus de Vairão, durante 1 ano 2019/2020 de cada grupo de culturas (pequenos frutos, prunóideas, pomóideas, citrinos e outras culturas).
De seguida, no subcapítulo 4.2 que representa o estudo no Campus de Vairão são apresentadas as curvas de voo de D. suzukii analisadas nos 5 grupos de culturas (pequenos frutos, prunóideas, pomóideas, citrinos e outras culturas), presentes no Campus de Vairão, bem como é apresentada a ACP relativa ás variáveis de estudo.
abril 2019 - março 2020
Grupo Total outras drosófilas Total D. suzukii Total potenciais auxiliares
Pequenos Frutos 5561 2264 1920 Prunóideas 4400 1291 627 Pomóideas 4154 948 1380 Citrinos 883 188 103 Outras Culturas 6881 2496 1502 Total 21879 7187 5532
4.1 Estudo DRAPN
4.1.1 Curva de voo de D. suzukii fêmea primavera/verão de
2018/ 2019
Apresenta-se a comparação das capturas com os valores médios das temperaturas (máxima, média e mínima) por mês e a média da humidade relativa (%) por mês, obtidos através da estação meteorológica de Vila Nova de Famalicão.
50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro
H um ida de R el at iva (%) Mé di a de cap tur as D . s u zu ki i f êm eas Primavera/Verão 2019
Exploração Vila Nova de Famalicão (F) 2019
Temperaturas Máximas Temperaturas médias Temperaturas mínimas Média de capturas de Fêmeas Humidade Relativa 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro
Hum ida de R el at iva (%) Mé di a de cap tur as D . s uz uk ii fêm eas Primavera/Verão 2018
Exploração Vila Nova de Famalicão (F) 2018
Temperaturas Máximas Temperaturas médias Temperaturas mínimas Média de capturas de Fêmeas Humidade Relativa
Figura 9. Curva de voo de fêmeas D. suzukii na primavera/verão 2018 (gráfico A) e condições climáticas (temperatura máxima, média, mínima e humidade relativa (%)); e a curva de voo de fêmeas D. suzukii na primavera/verão 2019 (gráfico B) e condições climáticas (temperatura máxima, média, mínima e humidade relativa (%))na exploração de Vila Nova de Famalicão (F).
Na Figura 9 (A) observa-se na primavera/verão 2018 que o número de capturas de fêmeas D. suzukii aumenta em abril com um total de 72 fêmeas capturadas (valor máximo registado em 2018) e decresce acentuadamente em maio. Apesar de no mês de abril as temperaturas máximas ainda se encontrarem abaixo do ótimo para o desenvolvimento da D. suzukii, já se aproximam dos 20ºC (temperatura média máxima 18,13°C, temperatura média mínima 12,47°C, com uma humidade relativa 73,58%).
Os meses junho e setembro apresentaram zero capturas de D. suzukii fêmeas. Não obstante, no mês de junho as temperaturas mantiveram-se no ótimo de desenvolvimento da praga (temperatura máxima foi de 23,28°C, temperatura média 17,99°C, com uma humidade relativa 73,22 %). Por outro lado, no mês de setembro a temperatura máxima foi de 33,64°C , temperatura média de 22,05°C, com uma humidade relativa 71,35%, apesar de as temperaturas máximas se terem aproximado da temperatura limite para a inibição da fertilidade dos machos e postura das fêmeas, a humidade relativa manteve-se elevada.
Na Figura 9 (B) verifica-se que na primavera/verão 2019 que o valor máximo de capturas D. suzukii fêmeas foi de 11 no mês de junho. Em comparação com o ano anterior a primavera foi mais fria e as temperaturas começaram a aumentar gradualmente e aproximar-se do ótimo de desenvolvimento da mosca apenas em junho (temperatura máxima 22,36°C, temperatura média 16,68°C, com uma humidade relativa 66,94%). Os meses julho e agosto apresentaram zero capturas de D. suzukii fêmeas. No entanto, no mês de julho as temperaturas mantiveram-se no ótimo de desenvolvimento da praga (temperatura máxima 26,13°C, temperatura média 20,12°C, com uma humidade relativa 70,05 %), tal como no mês de agosto (temperatura máxima 26,76ºC, temperatura média 19,54ºC, com uma humidade relativa 71,54%).
Apresenta-se a comparação das capturas com os valores médios mensais das temperaturas (máxima, média e mínima) e a média mensal da humidade relativa (%) obtidos através da estação meteorológica de Vila Nova de Famalicão.
Figura 10. Gráfico da curva de voo de D. suzukii fêmea na primavera/verão (gráfico A) e condições climáticas (temperatura máxima, média, mínima e humidade relativa (%)); e a curva de voo de fêmeas D. suzukii na primavera/verão do ano 2019 (gráfico B) e condições climáticas (temperatura máxima, média, mínima e humidade relativa (%)) na exploração de Mondim de Basto (L).
50 55 60 65 70 75 80 85 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro
H um ida de R el at iva (%) Mé di a de cap tur as D .s u zu ki i f êm eas Primavera/Verão 2019
Exploração Mondim de Basto (L) 2019
Temperaturas Máximas Temperaturas médias Temperaturas mínimas Média de capturas de Fêmeas Humidade Relativa 50 55 60 65 70 75 80 85 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro
H um ida de R el at iva (%) Mé di a de cap tur as D .s u zu ki i f êm eas Primavera/Verão 2018
Exploração Mondim de Basto (L) 2018
Temperaturas Máximas Temperaturas médias Temperaturas mínimas Média de capturas de Fêmeas Humidade Relativa
