UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal – PPGBA Ana Carolina Pereira Machado UM CAFEZAL EM FLOR: O PAPEL DOS RECURSOS TRÓFICOS, DE NIDIFICAÇÃO E DO ENTORNO NA MANUTENÇÃO DO SERVIÇO DE POLINIZAÇÃO DO CAFÉ INSERIDO EM UMA MATRIZ DE CAMPO RUPESTRE EM DIAMANTINA-MINAS GERAIS Diamantina 2019 Ana Carolina Pereira Machado UM CAFEZAL EM FLOR: O PAPEL DOS RECURSOS TRÓFICOS, DE NIDIFICAÇÃO E DO ENTORNO NA MANUTENÇÃO DO SERVIÇO DE POLINIZAÇÃO DO CAFÉ INSERIDO E UMA MATRIZ DE CAMPO RUPESTRE EM DIAMANTINA-MINAS GERAIS Dissertação apresentada ao programa de Pós- Graduação em Biologia Animal da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, como requisito para obtenção do título de Mestre. Orientador: Prof. Dr. André Rodrigo Rech Coorientador: Prof. Dr. Gudryan Jackson Barônio Diamantina 2019 Ao meu pai, meu eterno herói e a quem não esqueço um único dia... “Quando parar para pensar em mim, não importa o tempo ou a distância, pois o pensamento nos unirá em qualquer parte do mundo!” (Autor desconhecido) AGRADECIMENTOS Não sei por onde começar a agradecer... São várias as pessoas responsáveis por tornar a finalização deste trabalho possível. Primeiramente, nada disso seria possível sem o apoio ímpar da minha família, que entendeu as minhas decisões e prioridades ao longo destes dois anos ininterruptos. Mamãe, Thomaz e Gustavo, sempre dispostos em cooperar nos diversos estágios desse mestrado, acrescentando muita felicidade aos meus dias. À minha Luninha, a criaturinha mais estressada e amorosa que possa existir neste mundo. Minha cunhadinha Brenda, pelas confidências e amizade! Vovó Maria, tias Sara e Leninha, e Yasmim, por serem um alicerce em minha vida, tornando a vida tão mais leve. E claro, tia Bebel e família, obrigada pelos fins de semana repletos de alegria, foram momentos de descontração necessários para que eu não perdesse o rumo neste mestrado. O meu orientador André, que poxa, não sei nem explicar o nível de importância que teve em todo o período de mestrado. Me orientou de forma exemplar, respeitando e entendendo perfeitamente as minhas demandas pessoais. Foi responsável por tornar esse mestrado gostoso de se fazer... Foi quem participou ativamente de cada detalhe de uma forma tão espetacular, que é difícil descrever nesse agradecimento! Gratidão! Ricardo, por ter literalmente aberto as portas da sua casa e do seu cultivo de café para que pudéssemos realizar este trabalho. Meu muito obrigada! “Seu” Mário, que foi sensacional na confecção das estações e pela disposição no campo em fixá-las! Sem palavras para agradecer o senhor da forma que merece!!! À professora Favízia e sua aluna Caroline Tito pelo árduo trabalho em identificar todos os espécimes coletados neste trabalho, e ainda, por me receberem tão bem em Salvador e na UFBA. Obrigada, de coração! Gudryan, que por mais que tenha caído de paraquedas nesta coorientação, executou seu papel com maestria além da conta, e ainda foi o responsável por não deixar a parte mais chata de todas, tão chata assim! Muitos risos... Ao saudoso “Zé Panta” e sua família, por terem me proporcionado tardes/noites tão agradáveis e divertidas! Muitas lembranças com mistura de saudade... A todos os meus amigos que estiveram sempre presentes, aguentando todas as minhas crises, dramas, impaciências, choradeiras, bebedeiras e falação. Em especial, à Darliana (uma das pessoas que nem sei exatamente como agradecer, participou ativamente de toda a minha graduação não sendo diferente neste mestrado, ajudando sempre que preciso – até mais do que deveria, e puxando a orelha quando necessário – pouquíssimas vezes, diga-se de passagem), Cinthia (que me aguentou dia sim, dia não ao longo destes dois anos), Amabili, Amanda, Bebel e Mariana (que me proporcionaram momentos únicos e levemente alcoólicos ao longo de toda a minha vida, e que não foi diferente nestes dois anos), Camila (que foi um anjo que caiu céu neste final de mestrado, indo a campo e demonstrando ser a pessoa mais paciente que existe até mesmo pesando e medindo grãos de café), Sah (que é uma super amiga, sempre disposta a tudo e a qualquer momento, que não tem tempo ruim)... E, quando se fala sobre experimento em campo, já se sabe que nada, definitivamente NADA, é feito por uma única pessoa. Então, dentre as várias pessoas que me ajudaram de alguma forma, seja indo ao campo ou me ajudando ativamente das atividades no laboratório, não posso deixar de citar Dayane, Welkley, Marsal, Izabela, Isadora, Jackson, e em especial o José, que no final, demandou tanto tempo para que esse trabalho fosse concluído na data prevista. À Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e ao Programa de Pós- Graduação em Biologia Animal, pela oportunidade de desenvolver este trabalho e contribuir para a produção científica do país. Ao CNPq pelo aporte financeiro, permitindo que fossem executadas atividades que até então não seriam possíveis. Sobre o pessoal do posto, impossível não citar! Foram muitas as vezes em que precisei sair mais cedo ou chegar mais tarde devido a disciplinas e idas a campo, e essa galera segurou as pontas com uma competência invejável. Com certeza não teria concluído esse mestrado sem o apoio de vocês! Enfim, gostaria de agradecer a todos que direta ou indiretamente colaborou para que este trabalho fosse realizado e concluído com sucesso! *Se caso eu tenha esquecido de alguém, me perdoem, estou super acostumada em esquecer as coisas, isso não seria diferente com as pessoas e não as tornam mais ou menos importantes para mim!! Gratidão a todos! 3 RESUMO O serviço ecossistêmico de polinização é uma das mais importantes contribuições da biodiversidade para a produção de alimentos, possui valor estimado em 43 bilhões anuais só no Brasil. Dentre os responsáveis por esse serviço, se destacam as abelhas como sendo os principais polinizadores de cultivos agrícolas, contribuindo com a produção de alimentos. Este trabalho foi realizado em um gradiente vegetacional formado por áreas de cultivos de café imersas em matriz de vegetação nativa caracterizada como Campo Rupestre. Foram marcados pontos no interior do cafezal, no interior da vegetação nativa e na área transicional entre estes, com dez repetições distando pelo menos 1 km entre si. O objetivo do primeiro capítulo foi comparar os métodos de amostragem e analisar a riqueza, abundância, recorrência e composição de abelhas no período seco e chuvoso, que antecedem e sucedem a floração do café, respectivamente. Foram utilizadas três metodologias - pantraps, iscas de odor e coleta ativa, em todos os pontos. Os métodos de coleta atuaram de forma complementar. A riqueza e abundância de abelhas não diferiram entre as estações, mas diferiram quanto ao local amostrado. Contudo, a composição de abelhas diferiu entre as estações e entre os locais amostrados, sendo que apenas duas espécies foram recorrentes. Já o segundo capítulo, teve como objetivo avaliar o padrão de nidificação de abelhas solitárias nesta mesma região e a participação das abelhas na polinização das flores do café. Foram instaladas em setembro, estações de coleta em 30 pontos amostrais (dez no interior do cafezal, dez na borda e dez na vegetação nativa), contendo dez ninhos de bambu e dez ninhos de papel cartão preto cada, sendo estes ninhos monitorados semanalmente e recolhidos quando as abelhas fechavam a entrada do ninho. Quanto à polinização do café, na fase de botões florais, foram selecionados galhos na borda e no interior do cafezal, submetidos a dois tratamentos: polinização natural e autogamia. Durante a floração foram contabilizados o número de abelhas visitando as flores em sessões de dez minutos em cada galho, tanto na borda quanto no interior do cafezal. Os frutos maduros foram coletados, contabilizados, secados, pesados, medidos e, posteriormente, foram calculados os valores de densidade. As abelhas construíram 132 ninhos: 59,1% destes ninhos foram construídos na vegetação nativa, 40,2% na área de transição e apenas 0,7% dos ninhos foram contruídos no interior do cafezal pelas abelhas. Dos 132 ninhos construídos, cerca de 54% continham grãos de pólen de café. Na borda do cafezal, foram observadas mais visitas de abelhas que no seu interior. O tratamento de polinização natural gerou mais frutos que o tratamento de autogamia tanto na borda quanto no interior do cafezal. No entanto, no interior do cafezal, os frutos foram mais pesados, maiores e menos densos que os frutos da borda. No interior do cafezal, os frutos oriundos da polinização natural foram menores, entretanto mais densos que os frutos de autogamia. Na transição, os frutos gerados a partir da polinização natural possuíram maior massa, menor comprimento e maior densidade que os frutos de autogamia. Concluímos que os Campos Rupestres agem como reservatórios de abelhas que polinizam o cafezal quando florido, gerando maior quantidade de frutos e com melhor qualidade. Palavras-chave: Abelhas solitárias. Polinização cruzada. Café. Cultivos agrícolas. 5 ABSTRACT The pollination ecosystem service is one of the most important contributions of biodiversity to food production, with an estimated value of 43 billion annually in Brazil alone. Among those responsible for this service, bees stand out as the main pollinators of agricultural crops, contributing to food production. This work was carried out in a vegetative gradient formed by coffee cultivation areas immersed in native vegetation matrix characterized as Campo Rupestre. Points were marked inside the coffee plantation, within the native vegetation and in the transitional area between them, with ten repetitions at least 1 km apart. The objective of the first chapter was to compare the sampling methods and to analyze the richness, abundance, recurrence and composition of bees in the dry and rainy season, which precede and succeed the coffee flowering, respectively. Three methodologies were used - pantraps, odor baits and active collection at all points. The collection methods acted in a complementary way. The richness and abundance of bees did not differ between seasons, but differed in the sampled place. However, bee composition differed between seasons and among sampled sites, with only two species recurring. The second chapter aimed to evaluate the nesting pattern of solitary bees in this same region and the participation of bees in the pollination of coffee flowers. In September, collection stations were set up at 30 sampling points (ten inside the coffee plantation, ten at the edge and ten in the native vegetation), containing ten bamboo nests and ten black cardboard paper nests each, and these nests are monitored weekly and collected. when the bees closed the entrance of the nest. As for the pollination of coffee, in the flower bud phase, branches were selected at the edge and inside the coffee plantation, submitted to two treatments: natural pollination and autogamy. During flowering, the number of bees visiting the flowers in ten-minute sessions on each branch, both at the edge and inside the coffee plantation, was counted. The ripe fruits were collected, counted, dried, weighed, measured and then the density values were calculated. Bees built 132 nests: 59.1% of these nests were built in native vegetation, 40.2% in the transition area and only 0.7% of nests were built inside the coffee plantation by bees. Of the 132 nests built, about 54% contained coffee pollen beans. At the edge of the coffee plantation, more bee visits were observed than inside. The natural pollination treatment produced more fruits than the autogamy treatment both at the edge and inside the coffee plantation. However, inside the coffee plantation, the fruits were heavier, larger and less dense than the fruits of the border. Within the coffee plantation, fruits from natural pollination were smaller, but denser than autogamy fruits. In the transition, fruits generated from natural pollination had greater mass, shorter length and higher density than autogamy fruits. We conclude that the Rupestres Fields 6 act as reservoirs of bees that pollinate the coffee plantation when flowering, generating more fruit and better quality. Keywords: Solitary Bees. Cross pollination. Coffee. Agricultural crops. 7 SUMÁRIO INTRODUÇÃO GERAL ........................................................................................................ 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................ 11 CAPÍTULO 1: DISTRIBUIÇÃO DE ABELHAS EM UMA PAISAGEM AGRÍCOLA DE CULTIVO DE CAFÉ EM AMBIENTE DE ALTA DIVERSIDADE BIOLÓGICA 13 RESUMO ................................................................................................................................ 13 ABSTRACT ........................................................................................................................... 14 1.INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 15 2.MATERIAIS E MÉTODOS .............................................................................................. 17 2.1. Área de coleta ................................................................................................................... 17 2.2. Coleta de dados ................................................................................................................ 18 2.3. Análise estatística ............................................................................................................ 20 3.RESULTADOS ................................................................................................................... 21 4.DISCUSSÃO ....................................................................................................................... 29 5.CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................. 32 6.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 33 APÊNDICE A – Espécies de abelhas excluisvas ................................................................. 39 APÊNDICE B – Valores de A e B (ICA) ............................................................................. 40 CAPÍTULO 2: NIDIFICAÇÃO DE ABELHAS SOLITÁRIAS E IMPORTÂNCIA DA POLINIZAÇÃO PARA PRODUÇÃO DE CAFÉ EM AMBIENTE DE CAMPO RUPESTRE ............................................................................................................................ 41 RESUMO ................................................................................................................................ 41 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 43 2. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................. 45 2.1. Local de coleta ................................................................................................................. 45 2.2. Nidificação das abelhas solitárias ................................................................................... 46 2.3. Floração e Frutificação ................................................................................................... 48 2.4. Análise estatística ............................................................................................................ 50 3. RESULTADOS .................................................................................................................. 51 3.1. Nidificação das abelhas solitárias ................................................................................... 51 3.2. Floração e frutificação .................................................................................................... 53 4. DISCUSSÃO ...................................................................................................................... 55 8 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................ 57 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 58 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................ 64 9 INTRODUÇÃO GERAL A nível global, cresce o consenso de que a biodiversidade aumenta as funções dos ecossistemas em geral (Balvanera et al. 2006), principalmente os serviços de polinização (Klein et al. 2003a; Hoehn et al. 2008). Com a recorrente perda de habitats naturais para a implantação de monoculturas, as espécies polinizadoras têm sido colocadas em grande risco (Kremen et al. 2007). Neste escopo, são relevantes os trabalhos que levam em consideração a heterogeneidade espacial nos cultivos agrícolas, pois as espécies polinizadoras possuem diferentes capacidades de voo (Saturni et al. 2016). Isso sugere que quanto mais longe de um fragmento de vegetação nativa, menor será a diversidade e a frequência de polinizadores nas culturas (Carvalheiro et al. 2010). Assim, áreas naturais no entorno de cultivos agrícolas, fornecem recursos complementares para os polinizadores, e a visitação de cultivos próximos é mais frequente (Hoehn et al. 2008). Em geral, uma maior diversidade de abelhas resulta em uma maior produtividade em vários cultivos agrícolas (Greenleaf and Kremen 2006; Garibaldi et al. 2013a). Dessa forma, as abelhas são reconhecidas pelo seu potencial em prover serviços de polinização, inclusive, mais de 75% das culturas alimentares mundiais dependem, de certa forma, destes insetos para polinização (Klein et al. 2007). Cultivos agrícolas permeados por fragmentos de vegetação nativa possibilitam maior diversidade de polinizadores e um serviço de polinização mais eficiente (Holzschuh et al. 2008). Dentre estes cultivos, o café se destaca, pois mesmo sendo autocompatível, há indicativos de um aumento na produtividade de até 30% quando há polinização por abelhas (Hipólito et al. 2018). Além disso, a produção de café no Brasil corresponde a cerca de um terço da produção mundial, sendo o país considerado o maior produtor do mundo (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística and Coordenação de Geografia 2016). O estado de Minas Gerais é o maior produtor de café do país de alta qualidade, tendo essa produtividade concentrada nas regiões Sul/Sudoeste de Minas e Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba (Pelegrini and Simões 2011). Para o café, a literatura aponta estudos comparando os efeitos da diversidade de polinizadores de fragmentos nativos com áreas de cultivos de café, nos quais houve um incremento na produtividade onde havia maior abundância e/ou riqueza de abelhas (Roubik 2002; Klein et al. 2003a; Ricketts 2004). O Cerrado é considerado o segundo maior bioma brasileiro quanto à extensão territorial, ocupando cerca de 21% do território nacional (Borlaug, 2002), estando distribuído principalmente nos estados de Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Tocantins, Bahia, Piauí, Maranhão, São Paulo e o Distrito Federal (IBGE, 2010). Este bioma 10 é um conjunto de ecossistemas, conhecidos como savanas, matas, campos, e matas de galeria (Ribeiro et al., 1981). A partir disto, temos os Campos Rupestres, megadiversos, incluindo desde campos limpos e sujos até afloramentos rochosos (Conceição e Pirani, 2005), formados predominantemente por plantas herbáceas e arbustivas (Conceição and Pirani 2007; Rapini et al. 2008), o que dá um carácter de mosaico a estes tipos de vegetação (Alves et al. 2007; Rapini et al. 2008). Essas áreas apresentam variedades fisionômicas em um gradiente vegetacional que vai desde áreas abertas com predominância de gramíneas a regiões com adensamentos de pequenas árvores e arbustos (Vasconcelos 2011). Nos Campos Rupestres, por conterem ao longo de sua extensão, muitos acidentes geográficos e solo geralmente impróprio para a agricultura (Rapini et al. 2008), é comum encontrar maior extensão de vegetação nativa com uma área minoritária voltada para cultivos. Estima-se que existam cerca de 1200 espécies vegetais endêmicas em vegetações características de Campos Rupestres (Alves and Kolbek 2010), o que rende à sua flora a condição de insubstituível (Rapini et al. 2008). Na região de Campo Rupestre presente ao longo da Cadeia do Espinhaço, estima-se a riqueza de abelhas ao redor de 500 espécies (Azevedo et al. 2008). Esta dissertação foi realizada em uma plantação de café que possui no seu entorno, região com vegetação nativa característica de Campo Rupestre. No geral, o objetivo deste trabalho foi analisar como as abelhas, potenciais polinizadores do café, se comportam neste gradiente e quais as consequências disso para a produção de café. O primeiro capítulo intitulado: “Distribuição de abelhas em uma paisagem agrícola de cultivo de café em ambiente de alta diversidade biológica”, teve como objetivo geral, avaliar a riqueza e abundância de abelhas neste gradiente de vegetação nos períodos que antecedem e sucedem a floração deste cultivo. Já o segundo capítulo, intitulado “Nidificação de abelhas solitárias e importância da polinização para produção de café em ambiente de Campo Rupestre”, teve como objetivo avaliar o padrão de nidificação de abelhas solitárias neste mesmo gradiente vegetacional antes, durante e após a floração do café. Além disso, neste capítulo buscamos entender a participação destas abelhas na polinização do café, na sua produtividade e na sua qualidade. 11 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVES, R. J. V.; CARDIN, L.; KROPF, M. S. Angiosperm disjunction “Campos rupestres - restingas”: a re-evaluation. Acta Botanica Brasilica, v. 21, n. 3, p. 675–685, set. 2007. ALVES, R. J. V.; KOLBEK, J. Can campo rupestre vegetation be floristically delimited based on vascular plant genera? Plant Ecology, v. 207, n. 1, p. 67–79, mar. 2010. AZEVEDO, A. A. et al. 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Neste trabalho, avaliamos a distribuição de abelhas, antes e depois da florada do café (estações seca e chuvosa, respectivamente), ao longo de um gradiente, desde o interior do cafezal até o entorno com vegetação altamente biodiversa de Campo Rupestre, comparando três métodos de amostragem (pantraps, iscas de odor e coleta ativa), para estimativa da riqueza, abundância, recorrência e composição das comunidades de abelhas. Foram estabelecidos 10 pontos amostrais distantes entre si pelo menos 1km, onde foram definidos três locais de coleta em paisagens ao longo de um gradiente de cultivo-área natural (Cafezal, Transição Cafezal- Nativa, Nativa) ao longo de uma linha, distando 50 metros entre eles. Foram coletadas 638 abelhas, 312 na estação seca e 326 na chuvosa, totalizando 85 espécies. Em conjunto, as metodologias de coleta amostraram espécies diferentes, atuando de forma complementar, apenas duas espécies foram recorrentes em todas as estações e tipos de vegetação (Apis mellifera scutellata Lepeletier, 1836 e Euglossa (Euglossa) townsendi Cockerell, 1904). Não houve diferença temporal na riqueza ou abundância, as quais, no entanto, variaram quanto ao tipo de vegetação, sendo maior na área de transição. A composição das comunidades diferiu na estação e nos tipos de vegetação. Este conjunto de resultados reforçam a importância da manutenção da vegetação nativa no entorno de cultivos de café, as quais atuam como reservatórios de polinizadores, mantendo assim os potenciais serviços ecossistêmicos de polinização nas floradas do cafezal. Palavras-chave: Pantrap. Isca de odor. Coleta ativa. Abelhas. Café. Reservatório de biodiversidade. Formatação de acordo com o periódico: Neotropical Entomology 14 ABSTRACT Natural environments have been recognized as reservoirs of biodiversity and thus providers of fundamental ecosystem services to humans. Bees are recognized as the main pollinators of agricultural crops, thus contributing to the production of food consumed worldwide. In this work, we evaluated the distribution of bees, before and after coffee flowering (dry and rainy seasons, respectively), along a gradient, from the interior of the coffee plantation to the surroundings with highly biodiverse vegetation of Campo Rupestre, comparing three methods. (pantraps, odor baits and active collection) to estimate the richness, abundance, recurrence and composition of bee communities. Ten sampling points at least 1km apart were established, where three landscape collection sites were defined along a crop-natural area gradient (Cafezal, Cafezal-Native Transition, Native) along a line 50 meters apart. between them. 638 bees were collected, 312 in the dry season and 326 in the rainy season, totaling 85 species. Taken together, the collection methodologies sampled different species, acting complementarily, only two species were recurrent in all seasons and vegetation types (Apis mellifera scutellata Lepeletier, 1836 and Euglossa (Euglossa) townsendi Cockerell, 1904). There was no temporal difference in richness or abundance, which, however, varied as to vegetation type, being larger in the transition area. The composition of the communities differed in season and vegetation types. This set of results reinforce the importance of maintaining native vegetation around coffee crops, which act as pollinator reservoirs, thus maintaining potential ecosystem pollination services in coffee plantations. Keywords: Pantrap. Odor bait. Active collection. Bees. Coffee. Biodiversity reservoir. 15 1.INTRODUÇÃO O serviço ecossistêmico de polinização é uma das mais importantes contribuições da biodiversidade para a produção de alimento humano e animal, bem como de outros produtos beneficiáveis no planeta (Costanza et al. 1997; Gallai et al. 2009; Potts et al. 2016). O relatório temático de polinização, polinizadores e produção de alimentos no Brasil indicou as abelhas como os principais visitantes florais a oferecer o serviço ecossistêmico de polinização para cultivos agrícolas no país. E em 2018, o valor econômico desse serviço para a produção de alimentos no Brasil foi estimado em R$ 43 bilhões, onde, deste total, 80% equivaleu à quatro cultivos de grande importância no país, com o café em segundo lugar, representando 12% de contribuição financeira (Wolowski et al. 2019). O café (Coffea spp.) é a planta mais representativa da família Rubiaceae, apresentando diferentes espécies a exemplo da Coffea arabica L. e Coffea Pierre, as quais correspondem às espécies mais conhecidas do gênero (Coste 1975). A produção do café é altamente relevante social e economicamente, sendo que o cultivo no Brasil representa 36% da produção mundial, tornando o país o primeiro colocado em produção e exportação dos grãos deste fruto (Brasil, 2009). Embora se saiba que o café (Coffea arabica) é capaz de formar frutos sem a presença de polinizadores, é igualmente sabido que, tanto a qualidade quanto a quantidade de frutos, podem ser aumentadas na presença das abelhas polinizadoras (Roubik 2002; Ricketts et al. 2008; Malerbo-Souza e Halak 2012). Dentre os polinizadores, as abelhas já são conhecidas mundialmente pelo seu papel destacado no serviço de polinização, e, vários autores já comprovaram a sua eficiência no aumento da produção do café (Roubik 2002; Klein et al. 2003a; Klein et al. 2003b; Ricketts et al. 2008). Esses insetos representam um grupo bastante diverso com cerca de 1700 espécies descritas para o Brasil, sendo nossa fauna composta por espécies solitárias ou com diferentes níveis de socialidade (Moure et al. 2007). No entanto, sobre os Campos Rupestres, que abrangem cerca de 15% da flora brasileira (Colli e Silva et al. 2019), sabe-se muito pouco sobre a relação entre áreas nativas e cultivadas quanto à dinâmica dos polinizadores. Considerando o serviço ecossistêmico de polinização, é importante atentar para o fato de que, grande parte dos cultivos agrícolas são efêmeros, especialmente o café, os quais, sendo perenes e apresentando florações em perídos curtos, configuram ofertas episódicas de recursos superabundantes aos visitantes florais (McGregor, 1976). Essa dinâmica dos sistemas produtivos impõe aos polinizadores, especialmente aqueles que possuem ciclos de vida mais 16 longos do que a duração das floradas dos cultivos (a grande maioria das espécies de polinizadores), uma demanda por forrageamento em outras fontes de recursos alimentares (Agostini et al. 2014, Blüthgen e Klein 2011). Além disso, os cultivos também parecem homogeneizar ou suprimir os nichos de nidificação, o que levaria as abelhas a buscarem locais de nidificação fora das áreas de plantio (Steffan-Dewenter et al. 2002). Neste sentido, dois caminhos poderiam contribuir para o aumento da disponibilidade de polinizadores durante a floração do cafezal, a saber: (i) o incremento da área do cultivo com espécies capazes de ofertar recursos alimentares aos polinizadores do café para além da sua florada, atraindo polinizadores para o interior dos cultivos; (ii) o aumento da permeabilidade da matriz de cultivo de café com mescla de corredores e fragmentos nativos a fim de aproximar o interior da área de cultivo de locais nos quais as abelhas possam nidificar. Além disso, o foco em abelhas nativas é altamente relevante, uma vez que a eficiência dessas abelhas como polinizadoras foi demonstrada, o que indica o seu potencial para aumentar a quantidade e qualidade dos grãos de café (Klein et al. 2003a, c; Garibaldi et al. 2013b). Quando se associam as variáveis de alta diversidade biológica e atividades agrícolas, o Campo Rupestre emerge como um local ideal para a realização de estudos, pois nele, diferente da ampla maioria dos sistemas produtivos, as propriedades agrícolas ainda formam áreas menores imersas em uma matriz de vegetação natural. As comunidades vegetais do Campo Rupestre são formadas predominantemente por plantas herbáceas e arbustivas, e está inserido nos ecossistemas do Cerrado e da Caatinga (Conceição e Pirani 2007; Rapini et al. 2008), onde há estimativa de ocorrência de cerca de 5.000 espécies botânicas nativas, com altos índices de endemismos (Colli-Silva, Vasconcelos, e Pirani 2019), proporcionando assim um ambiente propício à diversas espécies de abelhas e várias outras espécies de polinizadores. Apesar do crescente entendimento quanto à biota do Campo Rupestre, essa fitofisionomia ainda vem sendo tratada de forma negligenciada. Colli-Silva e colaboradores (2019) reconhecem duas biorregiões na faixa da Cadeia do Espinhaço como domínios de biodiversidade, sendo um na chapada Diamantina, na Bahia, onde inclusive já foi realizado um estudo com polinização de café (Hipólito et al. 2018), e outro no sudeste do Brasil, sendo representado pela faixa estreita da Serra do Espinhaço em Minas Gerais, um domínio no qual o município de Diamantina está inserido. Apesar da taxa elevada de biodiversidade do Campo Rupestre, diversas pressões ameaçam esse ecossistema, entre elas, a expansão agrícola (Drummond et al. 2005), que deve ser pensada considerando a fauna e flora nativas desta região. Quando mantidas altas taxas de 17 riqueza e abundância de abelhas em cultivos, se garante que as visitas às flores sejam feitas com maior frequência, proporcionando mais eficiência na polinização dessas flores (Kevan e Baker 1983; Klein et al. 2003a; Hoehn et al. 2008; Albrecht et al. 2012). Entretanto, para assegurar essa diversidade em culturas agrícolas, é necessário que haja recursos disponíveis ao longo do ano, inclusive quando as culturas não estejam floridas (Blüthgen e Klein 2011; Mandelik et al. 2012). Geralmente, o aumento da heterogeneidade da paisagem, promove o aumento da riqueza de polinizadores locais (Blüthgen e Klein 2011; Kremen e Miles 2012; Kennedy et al. 2013; Shackelford et al. 2013), e é neste contexto que os estudos para conhecimento e avaliação do comportamento dos polinizadores potenciais de cultivos de café se tornam necessários (Hegland e Boeke 2006; Ebeling et al. 2008; Ricketts et al. 2008; Garibaldi et al. 2011b). Ao avaliar a diversidade de abelhas em um gradiente, desde a vegetação nativa até o interior de cultivos de café no Campo Rupestre, esperamos encontrar altas taxas de riqueza e abundância de polinizadores potenciais, e que os fragmentos naturais ajam como reservatórios de polinizadores, cujas riquezas e abundâncias sejam aumentadas logo após a florada do café (Westphal et al. 2003). Esperamos ainda comparar métodos de amostragem a fim de verificar a possibilidade de utilizar apenas um deles para inventários rápidos de polinizadores de café. 2.MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. Área de coleta O presente estudo foi desenvolvido em um cultivo de café da espécie Coffea arabica Catuaí Vermelho, situado próximo ao distrito de Conselheiro Mata, município de Diamantina, Minas Gerais (Figura 1), onde a monocultura de café faz fronteira ou é permeada por áreas de vegetação nativa de Campo Rupestre. A região apresenta inverno seco (de junho a agosto), e verão chuvoso (de novembro a março), com períodos de transição entre abril e outubro (Cwb – Köppen 1931). 18 Figura 1: Imagem de satélite da região de Conselheiro Mata (Diamantina, Minas Gerais, Brasil) com plantio de café, com um aumento em uma borda de cafezal na área de estudo. Fonte: Google Earth Pro. 2.2. Coleta de dados Para o inventário das abelhas, foram estabelecidos 10 pontos amostrais, estes distando entre si cerca de um quilômetro. Em cada um dos pontos, foi realizada amostragem das abelhas em uma área de vegetação nativa (daqui em diante denominada Nativa), uma de transição cafezal-nativa (daqui em diante denominada Transição) e uma no interior do cafezal (daqui em diante denominada Cafezal), com distância média em torno de 50 metros entre essas áreas. O levantamento da diversidade das abelhas foi realizado durante uma semana de agosto (dias 13 a 17) e uma de novembro (dias 26 a 30) de 2018, correspondendo, respectivamente, os períodos que antecedem (estação seca) e sucedem (estação chuvosa) a floração do café, que ocorreu no mês de setembro. Em cada dia de coleta foram amostrados dois pontos, e para tal, foram utilizadas concomitantemente três metodologias: Iscas de odor: Em cada um dos 10 pontos de cada tipo de vegetação (interior do cafezal, transição e vegetação nativa) foi colocada uma isca de odor (Figura 2), confeccionada com garrafas PET (Krug e Alves-dos-Santos 2008) e iscada com essência de Eucaliptol 19 (Albuquerque et al., 2001). Utilizamos a essência de eucaliptol por ser a que possui atratividade mais generalista dentre as usualmente utilizadas (Nascimento et al. 2016). Figura 2: Isca de odor, com essência à base de eucaliptol. Pantraps: da mesma forma que com as iscas de odor, foram utilizados três pratos plásticos descartáveis nas cores amarelo, branco e vermelho, contendo água e três gotas de detergente (Figura 3), dispostos ao nível do solo e distantes um metro entre si, aproximadamente. Figura 3: Pantraps utilizados, e suas respectivas cores. Coleta ativa: neste método de coleta, três coletores capturavam abelhas ativamente com rede entomológica, concomitantemente, em cada um dos três tipos vegetacionais. A cada vinte minutos ocorria revezamento dos coletores nas áreas, de forma que cada coletor fazia a coleta em uma área diferente, totalizando 60 minutos de coleta ativa em cada ponto, como forma de eliminar o efeito da habilidade do coletor sobre a quantidade de abelhas coletadas em cada 20 uma das áreas. A distância percorrida para esta coleta consistia em caminhar vinte metros perpendiculares ao lugar marcado, no qual estavam também as iscas de odor e os pantraps. Todas as abelhas coletadas (nas estações seca e chuvosa) foram mortas em câmeras mortíferas com acetado de etila, acondicionadas em tubos de Eppendorf e levadas ao laboratório Multiusuário da Pós Graduação em Biologia Animal da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), onde, na sequência, foram alfinetadas e mantidas em estufa à 50°C para secagem, durante 3 a 5 dias, conforme o tamanho das mesmas. Após esse processo, os espécimes foram armazenados em caixas e enviados ao Laboratório de Bionomia, Biogeografia e Sistemática de Insetos (BIOSIS) do Instituto de Biologia da Universidade Federal da Bahia (IBIO-UFBA), em Salvador, Bahia, onde foram identificadas por especialista e depositados no acervo Entomológico do Museu de História Natural da UFBA (MHNBA). Comparamos a riqueza (número de espécies) e abundância (número de abelhas) capturados pelos três tipos de armadilha utilizados (isca de odor, pantraps e coleta ativa através de rede entomológica), e de acordo com o tipo de vegetação em qual foram amostrados (Cafezal, Transição e Nativa). Em seguida, comparamos essas mesmas variáveis (riqueza e abundância) quanto ao tipo de vegetação e estação climática de coleta em que foram coletadas (seca e chuvosa). Avaliamos, além da riqueza e abundância, a composição de espécies de abelhas coletadas em cada tipo de vegetação, verificando em qual estação climática foram amostradas (período seco e chuvoso). Para as espécies que ocorreram nas duas estações de coleta e ao longo de todo o gradiente vegetacional, foi avaliada ainda a recorrência de suas abundâncias entre as amostras. Por fim, detectamos espécies cuja presença estava associada a algum dos tipos de vegetação ou à estação de coleta, onde os componentes para essa detecção foram definidos pelos parâmetros: “A”, a especificidade, que é a probabilidade de uma espécie estar associada a alguma vegetação ou mês amostrado; e “B”, a fidelidade, que é a probabilidade de encontrar uma espécie em outras associações. 2.3. Análise estatística As análises de riqueza e abundância de espécies em função do tipo de armadilha, e, a riqueza e abundância de espécies testadas em função da estação, nos três tipos vegetacionais, foram realizadas utilizando modelos lineares mistos nos quais a repetição temporal dos pontos foi considerada como variável aleatória. As variáveis dependentes foram transformadas em 21 log10 para ampliar a normalidade e homogeneidade de variância residual dos modelos, observadas através do gráfico de resíduos de cada modelo. O teste de significância de cada modelo foi realizado através de análise de variância, utilizando a função Anova do pacote car, em ambiente R (Fox e Weisberg 2011). Quando significativas as diferenças entre os níveis de cada variável independente foram testadas através de teste de Tukey (Zar 2010). A diferença na composição de espécies foi testada através de uma análise permutacional de variância (PERMANOVA), realizada com base em 10000 permutações através do pacote vegan em ambiente R (Oksanen et al. 2018). De acordo com as significâncias observadas, foram realizadas comparações múltiplas para cada variável independente através do pacote RVAdememoire (Hervé 2018). Após uma uniformização dos dados pelo método de Hellinger, as dissimilaridades entre as três áreas foram calculadas quantitativamente através do índice de Bray-Curtis, e representadas em duas dimensões através de uma ordenação NMDS (Non-Metric Multidimensional Scaling) utilizando o pacote vegan. Para analisar a recorrência, foi realizado um teste Qui-quadrado, a partir da frequência absoluta, utilizando o programa Past. Por fim, fizemos a análise de componentes principais (ACP), e o valor p reflete a significância da espécie como uma indicadora de um tipo de vegetação ou um momento de coleta. Para a ACP utilizamos o pacote indicspecies (Cáceres e Legendre 2009). 3.RESULTADOS Com relação a abundância geral, considerando todos os pontos amostrais e as estações climáticas, foi coletado um total de 638 espécimes de abelhas. Na estação seca, foram coletados 312 espécimes: 42 no interior do cafezal, 147 na área de transição e 123 na vegetação nativa. Na estação chuvosa foram coletados 326 espécimes: 48 no interior do cafezal, 166 na área de transição e 112 na vegetação nativa. Com relação à riqueza, a coleta total de abelhas resultou em 85 espécies (Tabela 2), distribuídas em 38 gêneros. Quatro espécies de abelha estiveram presentes em todos os tipos vegetacionais e nas duas estações de coleta (Tabela 2). Quanto à distribuição em famílias de abelhas, durante a estação seca (antes à floração do café) foram amostradas as famílias: Apidae representada por 38 espécies, Halictidae por 14, Megachilidae por 4 e Colletidae por apenas uma espécie. Durante a estação chuvosa (após 22 à floração do café), a amostragem comportou-se da seguinte forma: Apidae foi representada por 36 espécies, Halictidae por 12, Andrenidae por 1 e Megachilidae 2. Os dados revelam ainda que representantes da família Colletidae foram amostrados apenas na estação seca, enquanto aqueles da família Andrenidae foram amostrados apenas na estação chuvosa, com uma pequena diminuição em número de espécimes amostrados para as famílias Apidae, Halictidae e Megachilidae durante a estação chuvosa em relação à seca. A composição da fauna de abelhas amostrada também diferiu entre as estações seca e chuvosa (teste Qui quadrado, χ²=15,109, gl=4, p=0,004). Na estação seca foram coletadas abelhas pertencentes à 32 gêneros, com o gênero Euglossa Latreille, 1802 sendo o mais rico (6 espécies), seguido por Augochloropsis Cockerell, 1897 (5 espécies). Já na estação chuvosa, foram coletadas abelhas pertencentes à 28 gêneros, com Euglossa Latreille, 1802 e Epicharis Klug, 1807 sendo os gêneros mais ricos (5 espécies cada). Quanto à abundância, na estação seca, Trigona Jurine, 1807 foi o gênero mais abundante (60 espécimes), seguido por Euglossa Latreille, 1802 (59 espécimes). Já na estação chuvosa, Euglossa Latreille, 1802 foi o gênero mais abundante (70 espécimes), seguido de Eulaema Lepeletier, 1841 (64 espécimes). Quanto ao método de amostragem, a interação entre o tipo de armadilha e a vegetação revelou diferenças quanto à riqueza de espécies (F4,162=3,3483, p=0,001) e a abundância (F4,162=3,0579, p=0,01) (Figura 4A e B, Tabela 1). A maior diferença entre os tipos vegetacionais, tanto para riqueza quanto para abundância foram verificados utilizando a metodologia de coleta ativa com rede entomológica. Entretanto, quando o método de amostragem não foi considerado, ou seja, considerando somente os tipos vegetacionais, a riqueza total não foi diferente entre as estações (F1,45=0,496, p=0,48), apresentando diferença, porém, entre os tipos de vegetação (F2,45=11,3552, p<0,001). A área de transição apresentou 62 espécies, 21% a mais que na vegetação nativa, que apresentou 51 espécies, 226% a mais que no interior do cafezal, que apresentou 19 espécies. Já a vegetação nativa apresentou 168% mais espécies de abelhas que no interior do cafezal (Figura 4C). Quanto à abundância total, desconsiderado o método de amostragem, igualmente também não houve diferença entre as estações (F1,45=1,097, p=0,3), apresentando, entretanto, diferença quando comparados os tipos de vegetação (F2,45=10,6339, p<0,001). Neste caso, na área de transição foram coletadas 313 abelhas, 33% a mais que na vegetação nativa, onde foram coletadas 235, e 247% a mais que o interior do cafezal, onde foram coletados 90 espécimes de abelhas. Já na vegetação nativa, foram coletadas 161% a mais de abelhas que o interior do cafezal (Figura 4D). 23 Figura 4: Riqueza (A) e abundância (B) de abelhas distribuídas conforme o método de amostragem (isca de odor, pantraps e rede entomológica), e conforme o tipo de vegetação (interior do cafezal, transição e vegetação nativa). E, riqueza (C) e abundância (D) de abelhas coletadas durante a estação seca (agosto) e chuvosa (novembro) no interior do cafezal, na área de transição e na vegetação nativa em um cafezal na região de Diamantina, Minas Gerais. Obtivemos diferença na riqueza e abundância entre as formas de coleta e os tipos vegetacionais, e ainda, na riqueza e abundância quanto aos tipos vegetacionais. A B C D 24 Tabela 1: Riqueza e abundância de abelhas amostradas no interior do cafezal (C), na área de transição (T) e na vegetação nativa (N), distribuídas conforme os tipos de armadilhas em que foram coletados. Tipo de armadilha Riqueza Abundância C T N C T N Isca de odor 08 07 07 63 71 83 Pantrap 04 16 12 04 43 21 Rede entomológica 10 46 39 23 199 131 Tabela 2: Espécies de abelhas coletadas na estação seca e chuvosa no interior do cafezal, na área de transição e na vegetação nativa em Diamantina, Minas Gerais, Brasil. Em negrito, espécies que ocorreram em todos os tipos vegetacionais e ambas as estações. Espécies indicadas por ■ foram registradas exclusivamente em um determinado tipo de vegetação ou estação. C = Cafezal, T = Transição, N = Natural, Tot = Total. Família Espécie Estação seca Estação chuvosa C T N Tot C T N Tot Andrenidae Oxaea flavescens Klug, 1807 - 6 1 7 Apidae Ancyloscelis aff. bonariensis Brèthes, 1910■ 1 1 - Apis mellifera scutellata Lepeletier, 1836 3 18 5 26 8 24 9 41 Bombus (Thorachobombus) brevivillus Franklin, 1913 ■ 1 1 - Centris (Xanthemisia) bicolor Lepeletier, 1841■ - 1 1 Centris (Trachina) fuscata Lepeletier, 1841■ 2 2 - Centris sp.1 ■ 1 1 - Centris (Centris) spilopoda Moure, 1969■ - 2 2 Centris (Hemisiella) tarsata Smith, 1874■ - 1 1 Centris (Centris) varia (Erichson, 1849) - 1 1 2 Ceratina (Ceratinula) oxalidis Schrottky, 1907 1 1 2 - Ceratina sp. 1 - 3 1 4 Ceratina sp. 2 5 2 7 3 3 6 Ceratina sp. 3 ■ 1 1 - Ceratina sp. 4 1 1 4 1 5 Epicharis (Epicharitides) aff. Cockerelli Friese, 1900 - 1 1 Epicharis (Anepicharis) aff. Dejeanii Lepeletier, 1841 - 1 1 2 Epicharis (Triepicharis) analis Lepeletier, 1841 ■ - 3 3 Epicharis (Epicharana) flava Friese, 1900 ■ - 1 1 Epicharis sp. 1 - 2 1 3 Euglossa (Euglossa) elífera Dressler, 1982 1 1 - Euglossa (Euglossa) aff. avicula Dressler, 1982 - 1 3 3 Euglossa (Euglossa) aff. despecta Moure, 1968 1 2 3 - Euglossa (Euglossa) leucotricha Rebêlo & 5 4 5 14 2 3 5 10 25 Moure, 1996 Euglossa (Euglossa) securigera Dressler, 1982 2 1 3 1 2 1 4 Euglossa sp. 1 ■ 1 1 - Euglossa sp. 2 ■ - 1 1 Euglossa (Euglossa) townsendi Cockerell, 1904 7 14 16 37 11 18 21 50 Eulaema (Apeulaema) nigrita Lepeletier, 1841 17 4 5 26 20 21 23 64 Exomalopsis (Exomalopsis) analis Spinola, 1853 1 1 2 - Exomalopsis (Exomalopsis) auropilosa Spinola, 1853 1 4 2 7 3 3 Exomalopsis (Exomalopsis) fulvofasciata Smith, 1879 1 4 5 - Exomalopsis sp.1 ■ - 1 1 Exomalopsis (Exomalopsis) vernoniae Schrottky, 1909 1 1 2 - Frieseomelitta varia (Lepeletier, 1836) 1 1 1 1 Geotrigona subterrânea (Friese, 1901) 4 1 5 1 3 3 7 Melipona (Melipona) quadrifasciata anthidioides Lepeletier, 1836 ■ 1 1 - Mesoplia sp.1 ■ - 1 1 Monoeca morei Aguiar, 2012 ■ - 3 3 Paratrigona aff. wasbaueri Gonzalez & Griswold, 2011. 2 1 3 3 3 Partamona aff. rustica Pedro & Camargo, 2003 - 2 2 Partamona sp.1 ■ 35 35 - Partamona sp.2 ■ 1 1 - Plebeia aff. droryana (Friese, 1900) 2 2 1 2 3 Scaptotrigona bipunctata (Lepeletier, 1836) 2 2 15 2 17 Tetragonisca angustula (Latreille, 1811) 2 1 3 2 1 2 5 Tetrapedia diversipes Klug, 1810 ■ - 3 3 Tetrapedia peckoltii Friese, 1899 ■ 1 1 - Thectochlora alaris (Vachal, 1904) ■ 1 1 - Trigona hyalinata (Lepeletier, 1836) 8 8 1 1 Trigona spinipes (Fabricius, 1793) 2 42 8 52 21 16 37 Trigonisca intermedia Moure, 1990 1 3 4 - Trigonopedia sp.1 ■ 1 1 - Tropidopedia sp1 ■ 1 1 - Xanthopedia sp. 1 ■ - 1 1 Xanthopedia sp. 2 ■ 2 2 - Xanthopedia sp.3 ■ - 1 1 Xylocopa sp.1 ■ - 1 1 Xylocopa (Schonnherria) subcyanea Pérez, 1901 1 1 1 1 Colletidae Colletes meridionalis Schrottky, 1902 ■ 1 1 - Halictidae Augochlora sp. 1 ■ 1 1 - Augochlora sp. 2 ■ 1 1 - Augochlora sp. 3 1 7 8 2 1 3 Augochlora sp. 4 ■ 1 1 - Augochlora sp. 5 ■ - 1 1 Augochlorella sp. 1 ■ - 1 1 Augochlorella sp. 2 ■ 1 1 - Augochlorella sp. 3 ■ - 3 3 Augochlorella sp. 4 2 2 - Augochloropsis sp. 1 1 4 6 11 1 1 Augochloropsis sp. 2 1 1 1 1 2 26 Augochloropsis sp. 3 ■ 1 1 - Augochloropsis sp. 4 1 1 2 - Augochloropsis sp. 5 ■ 1 1 - Augochloropsis sp. 6 ■ - 1 1 Dialictus sp. 1 5 5 5 5 Dialictus sp. 2 ■ - 1 1 Dialictus sp. 3 ■ - 1 1 Pseudaugochlora callaina Almeida, 2008 1 1 - Pseudaugochlora elífera (Fabricius, 1804) 1 1 1 1 Megachilidae Hypanthidium obscurius Schrottky, 1908 ■ 1 1 - Larocanthidium bilobatum Urban, 1997 ■ - 2 2 Megachile sp. 1 1 1 1 1 Megachile sp. 2 ■ 1 1 - Megachile sp. 3 2 2 4 - Total 85 espécies 42 147 123 312 48 166 112 326 Apis mellifera scutellata Lepeletier, 1836 e Euglossa (Euglossa) townsendi Cockerell, 1904 estiveram distribuídas de forma constante nas três áreas (Cafezal, Transição e Nativa) e nas duas estações (Seca e Chuvosa). Em contraste, as espécies Euglossa (Euglossa) leucotricha Rebêlo & Moure, 1996 e Eulaema (Apeulaema) nigrita Lepeletier, 1841, mesmo que presentes nos três tipos vegetacionais e nas duas estações, apresentaram valores de recorrência diferentes nos tipos vegetacionais e nas estações (Tabela 3). Tabela 3: Resultados do teste Qui-quadrado, realizado para analisar a recorrência das espécies frequentes nos três tipos vegetacionais (interior do cafezal, transição e nativa) e nas duas estações (seca e chuvosa). Espécies χ² g.l. P Apis mellifera scutellata Lepeletier, 1836 3,1811 2 0.2 Euglossa (Euglossa) townsendi Cockerell, 1904 0,4053 2 0,8 Euglossa (Euglossa) leucotricha Rebêlo & Moure, 1996 6,7874 2 0,03 Eulaema (Apeulaema) nigrita Lepeletier, 1841 22,927 2 <0,001 27 Com relação a composição das comunidades, verificamos que houve diferenças em função do período de amostragem (F1,54=2,504, p=0,007) (Figura 5) e do tipo de vegetação (F2,54=3,134, p<0,001) (Figura 6), sem interação entre esses dois fatores (F2,54=0,724, p=0,765). Ainda, o interior do cafezal apresentou composição de abelhas distinta da área nativa (p=0,002) e da área de transição (p<0,001), enquanto que as áreas nativa e transição não foram diferentes (p=0,306). Na estação seca, no interior do cafezal, houve ocorrência de duas espécies exclusivas, enquanto na área de transição foram amostradas 14 espécies exclusivas e na vegetação nativa oito espécies. Na estação chuvosa, na transição, ocorreram 11 espécies exclusivas, enquanto na área nativa 10 espécies foram exclusivas (Material Suplementar 1). Figura 5: Composição dos grupos de abelhas coletados em plantio de café em Diamantina, Minas Gerais, Brasil, durante a estação seca (agosto), representado na figura em vermelho e, durante a estação chuvosa (novembro), em azul. Cada número representa uma espécie coletada e a coloração é referente a espécies que ocorreram somente na estação e vegetação da mesma cor. 28 Figura 6: Composição dos grupos de abelhas coletados em plantio de café em Diamantina, Minas Gerais, Brasil, no interior do cafezal, em vermelho; na área de transição, em azul e na vegetação nativa, em verde. Cada número representa uma espécie coletada e a coloração é referente a espécies que ocorreram somente na estação e vegetação da mesma cor. Com a realização da análise de ICA, obtivemos Augochloropsis sp.1 associada à estação seca (pré-floração do café) (A=0,95 e B=0,2; p=0,023). Quando realizada a mesma análise com os tipos de vegetação, Paratrigona aff. wasbaueri Gonzalez & Griswold, 2011 e Scaptotrigona bipunctata (Lepeletier, 1836) se apresentaram como associadas exclusivamente à área de transição (A=0,94 e B=0,25; p=0,008 e A=0,83 e B=0,25; p=0,029, respectivamente). Além disso, Trigona spinipes (Fabricius, 1793) esteve associada com a vegetação nativa e a área de transição (Anativa=0,46 e Bnativa=0,6; Atransição=0,5 e Btransição=0,6; p<0,001). Todas as espécies exclusivas apontadas pela análise permutacional de variância (PERMANOVA) apresentaram alta fidelidade (baixos valores de B) e baixa especificidade (altos valores de A) (Material Suplementar 2), tendo assim, alta probabilidade de pertencer ao tipo de vegetação em que foi encontrada e baixa probabilidade de ser encontrada em outro tipo de vegetação. 29 4.DISCUSSÃO Nossos resultados demonstram o papel fundamental das áreas de entorno dos cafezais como locais importantes para a manutenção da fauna de polinizadores potenciais do café durante as floradas. Verificamos ainda que a fauna de abelhas varia ao longo do ano e que isso ocorre de forma fortemente associada ao tipo vegetacional. Abaixo discutimos a natureza e os principais fatores associados às variações encontradas. As abelhas necessitam de recursos florais ofertados pelas flores para alimentação e construção de seus ninhos (Pinheiro et al., 2014), entretanto, a floração do café ocorre de forma intensa e rápida, não possibilitando sozinha a manutenção de abelhas ao longo do ano. Isso ocorre porque as demais plantas que poderiam servir de alimento às abelhas no interior do cafezal são rotineiramente roçadas, impedindo que de fato floresçam e ofereçam outros recursos aos polinizadores além dos oferecidos pelas flores do café. Esse é, provavelmente, o fator principal destacando a área de transição, tornando-a até mais rica em espécies de abelhas que o interior da vegetação nativa, já que na transição não há roçadas, permitindo a floração de plantas ruderais e proporcionando uma maior riqueza e abundância de recursos florais nessa área (Öckinger e Smith 2007). A abundância de recursos florais se intensifica quando o café floresce, tornando esta área altamente benéfica para as abelhas, maximizando a diversidade de habitats com recursos de forrageamento variados (Westrich 1996, Westphal et al. 2003). Insetos sociais tendem a ser mais eficientes no forrageamento (Robinson e Page, 1988), optando por locais com recursos abundantes, e que permita um baixo gasto energético enquanto executam a atividade de forragear. Além disso, o fato de também apresentar solo exposto e menor contato com os agrotóxicos utilizados no cafezal, a área de transição passa a representar um local mais propício para abelhas que nidificam no solo se estabelecerem. Tscharntke e colaboradores (2005) argumentam que a sustentabilidade dos ecossistemas de terras agrícolas, a longo prazo, depende da conservação da biodiversidade. Desta forma, cultivos agrícolas efêmeros, se próximos a vegetações nativas, são beneficiados com uma maior diversidade de polinizadores locais, de forma a garantir os serviços ecossistêmicos necessários para tais cultivos quando estes são necessários. Em contrapartida, as áreas externas ao cafezal parecem configurar espaços com uma amplitude de nicho maior, permitindo a ocupação por um número maior de espécies com populações maiores, o que reforça a necessidade de permear o cafezal com corredores nativos capazes de aproximar os polinizadores potenciais de todos os pés de café quando ocorrer a florada (Klein et al. 2007; 30 Ricketts et al. 2008; Bommarco et al. 2010; Garibaldi et al. 2011a, 2013b; Tscharntke et al. 2012; Kennedy et al. 2013; Moreira et al. 2015). Como esperado, já que o Campo Rupestre, alvo do presente estudo, desfruta da qualidade de possuir uma paisagem diversificada e com floradas intensas (Conceição et al., 2005), obtivemos riqueza e abundância elevadas nesta vegetação e no entorno (transição), em períodos em que o café não estava florido. Diante disto, torna-se evidente a importância desta vegetação em proporcionar condições favoráveis para a manutenção das espécies de abelhas em riqueza e abundância, funcionando como um repositório eficiente de polinizadores, oferecendo recurso contínuo e diversificado durante todo o ano, sendo capaz de estabilizar os níveis de atividade dos polinizadores, onde as flutuações na abundância de uma população é compensada pela dinâmica assíncrona de outras (Kremen et al. 2004; Ricketts 2004; Nicholls e Altieri 2013). (Azevedo et al. 2008) realizaram coletas durante 2 anos ao longo da Cadeia do Espinhaço e coletaram aproximadamente 360 espécies. Nós coletamos 85 espécies, cerca de 24% da estimativa de riqueza total coletada por Azevedo et al (2008). A partir das coletas realizadas por eles e o levantamento de dados secundários, estima-se que existam cerca de 516 espécies de abelhas nos Campos Rupestres da Cadeia do Espinhaço. Obtivemos representação de todas as cinco famílias de abelhas que ocorrem no Brasil (Moure et al., 2007). Das 269 espécies de abelhas da família Apidae, nosso trabalho teve representação de 58 espécies (incluindo Apis mellifera scutellata). A tribo Meliponini foi a mais coletada, com representantes de 13 espécies, resultando em 34% do estimado para a região. Seguida pela tribo Centridini, que teve 11 espécies coletadas, sendo 21% do estimado. A tribo Euglossini foi representada por 9 espécies neste levantamento, a mesma quantidade de espécies encontrada nas coletas realizadas por Azevedo et al (2008) e representando 64% da estimativa total para a Cadeia do Espinhaço. Coletamos seis espécies da tribo Tapinotaspidini, 15% do estimado para a região. Nas tribos Ceratinini e Exomalopsini foram coletados representantes de cinco espécies, 18% e 55% respectivamente, do estimado para a região. Tetrapedini e Xylocopini tiveram representantes de duas espécies, 22% e 9% do estimado para a Cadeia do Espinhaço. E por fim, Bombini, Emphorini e Ericrocidini tiveram uma espécie coletada, 25%, 17% e 8%, respectivamente, da estimativa total para a Cadeia do Espinhaço. Das 114 espécies de abelhas da família Halictidae estimadas para os Campos Rupestres da Cadeia do Espinhaço, nós coletamos 21, com a tribo Augochlorini com representação de 18 espécies, 22% do estimado; e Halictini com 3 espécies coletadas, 9% do 31 estimado para a Cadeia do Espinhaço. Das 76 espécies de abelhas da família Megachilidae estimadas para a região, nós coletamos 5 espécies, com a tribo Megachilini representada por 3 espécies, 5% do estimado e Anthidini com 2, 13% do estimado para a Cadeia do Espinhaço. Das 33 espécies estimadas para a família Colletidae, coletamos uma espécie. E por fim, das 24 espécies da família Andrenidae, coletamos também uma espécie. Considerando que este estudo contou com um esforço amostral de apenas duas semanas de levantamento da fauna de abelhas e em um único ponto da Cadeia do Espinhaço, com interface com uma área de produção de café, acreditamos ter encontrado resultados bastante representativos da diversidade local. Quando comparamos as espécies coletadas neste trabalho com a listagem total de espécies descritas no levantamento de Azevedo e colaboradores (2008), na tribo Meliponini, mais representada neste trabalho, coletamos as espécies Melipona quadrifasciata anthidioides, Paratrigona aff. wasbaueri e Partamona aff. rustica que não aparecem na listagem total. Na tribo Euglossini as espécies Euglossa aff. amazônica, Euglossa aff. avicula, Euglossa aff. despecta e Euglossa townsendi foram coletadas neste trabalho e não aparecem na listagem total de espécies para os Campos Rupestres da Cadeia do Espinhaço, o que é bastante interessante e curioso, visto que a espécie Euglossa townsendi, além de aparecer neste trabalho, ainda ocorre de forma constante nos três tipos de vegetação e nas duas estações amostradas. Na tribo Exomalopsini, coletamos a espécie Exomalopsis vernoniae que não aparecem na listagem total. E por fim, nas tribos Halictini e Anthidiini, coletamos as espécies Pseudaugochlora callaina e Hypanthidium obscurius, respectivamente, que não aparecem na listagem total de Azevedo e colaboradores (2008). Esses resultados nos sugerem pensar que a estimativa de riqueza de espécies dos Campos Rupestres na Cadeia do Espinhaço é ainda superior que a proposta pelo levantamento realizado por Azevedo e colaboradores (2008). Como os períodos amostrados consistiam em estação seca e chuvosa, as espécies floridas nestes dois períodos foram diferentes (Belo et al. 2013). As variações de temperatura e precipitação influenciam os padrões fenológicos das populações e comunidade de plantas (Heinrich 1976; Opler et al. 1980; Arroyo et al. 1981), refletindo diretamente na diversidade de polinizadores (Smith-Ramirez e Armesto 1994). Esse padrão, no entanto, não parece estar relacionado somente com a composição das comunidades de abelhas, mas com as suas abundâncias, o que pode ser um reflexo do efeito da florada do café sobre as populações de algumas abelhas. Com relação aos diferentes padrões de abundância registrados para as espécies de abelhas que estiveram presentes em todos os tipos vegetacionais nas duas estações, obtivemos 32 duas recorrentes: a espécie social Apis mellifera scutellata, exótica, que possui ampla distribuição geográfica e grande capacidade de adaptação (Gonçalves, 1994), com colmeias bastante populosas; e a espécie Euglossa townsendi, a qual possui comportamento com grau de sociabilidade intermediário, entre comunal e eusocial, e ninhos pouquíssimo populosos (Augusto e Garófalo 2004). Em ambos os casos, trata-se de abelhas de porte médio com bionomias completamente diferentes, mas que apresentam atividade de forrageamento equivalentes. Exceto pelo interior do cafezal, a metodologia de coleta ativa realizada através de rede entomológica foi a que apresentou maiores valores de riqueza e abundância, seguida pela armadilha de odor e, por fim, os pantraps. Isso porque no interior do cafezal conforme discutido acima, remanescem poucas espécies ruderais capazes de ofertar recursos aos visitantes florais. Desta forma, coletas com atrativos (cor ou odor) acabaram sendo mais eficientes para atrair as abelhas pelo seu amplo alcance de atração (Nascimento et al. 2016). Deste modo, o levantamento de diversidade de abelhas com a utilização da coleta ativa foi o mais eficiente (Sakagami et al. 1967), sendo também aquele com maior capacidade de melhor identificar as diferenças de riqueza e abundância entre os três tipos vegetacionais considerados neste estudo. Dessa forma, por mais que necessite de um esforço de coleta maior, a coleta ativa com rede entomológica permite a obtenção de resultados mais robustos. Entretanto, o uso das três metodologias neste trabalho mostrou-se complementar e com importância relativa associada as condições locais das áreas investigadas. Desta forma, recomendamos que sempre que possível se utilize pelo menos uma forma de coleta atrativa em levantamentos de polinizadores em cultivos agrícolas, além da coleta ativa. 5.CONSIDERAÇÕES FINAIS Concluímos que, i) a área de transição apresentou maior riqueza de abelhas, o que aponta para a necessidade de promover a intensificação ecológica com espécies ruderais nestas áreas; ii) houve variação na composição da comunidade de abelhas entre as estações e os tipos de vegetação, mas a riqueza e abundância parecem permanecer razoavelmente estáveis ao longo do tempo; iii) a florada do café pode ter um efeito sobre alguns descritores da comunidade de abelhas do seu entorno; iv) a matriz na qual o cultivo está inserido e o manejo que se faz em seu interior podem contribuir de forma eficaz para melhorar a comunidade de polinizadores potenciais do café, contribuindo assim para a maximização do potencial produtivo dos plantios. 33 6.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Agostini K, Lopes AV, Machado IC (2014) Recursos florais. 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Est=Estação, Veg=Vegetação, C=Cafezal, T=Transição, N=Natural. Est/Veg C T N Seca Augochlora sp. 4 Euglossa sp. 1 Megachile sp.2 Augochlorella sp. 2 Augochlora sp. 2 Augochlora sp. 1 Tropidopedia sp1 Trigonopedia sp.1 Thectochlora alaris Tetrapedia peckoltii Partamona sp.2 Melipona quadrifasciata anthidioides Euglossa aff. amazônica Ceratina sp. 3 Centris fuscata Ancyloscelis aff. bonariensis Augochloropsis sp. 3 Augochloropsis sp. 5 Bombus brevivillus Centris sp.1 Colletes meridionalis Hypanthidium obscuri us Partamona sp.1 Xanthopedia sp. 2 Chuvosa Augochlorella sp. 1 Augochlorella sp. 3 Centris pilopoda Centris tarsata Dialictus sp. 2 Dialictus sp. 3 Epicharis analis Mesoplia sp.1 Monoeca morei Xanthopedia sp. 1 Xanthopedia sp.3 Augochlora sp. 5 Augochloropsis sp. 6 Centris bicolor Epicharis aff. cockerelli Epicharis flava Euglossa sp. 2 Larocanthidium bilob atum Partamona aff. rustica Tetrapedia diversipes Xylocopa sp.1 40 APÊNDICE B – Valores de A e B (ICA) Valores de A (Especificidade) e B (Fidelidade) resultantes da análise de componentes principais (ICA) das espécies que foram exclusivas na análise permutacional de variância (PERMANOVA). Nº Espécie A B 1 Augochlora sp. 4 1 0,05 2 Euglossa sp. 1 1 0,05 3 Megachile sp.2 0,66 0,1 4 Augochlorella sp. 2 1 0,05 5 Augochlora sp. 2 1 0,05 6 Augochlora sp. 1 1 0,05 7 Tropidopedia sp1 1 0,05 8 Trigonopedia sp.1 1 0,05 9 Thectochlora alaris 1 0,05 10 Tetrapedia peckoltii 1 0,05 11 Partamona sp.2 1 0,05 12 Melipona quadrifasciata anthidioides 1 0,05 13 Euglossa aff. amazônica 1 0,05 14 Ceratina sp. 3 1 0,05 15 Centris fuscata 1 0,05 16 Ancyloscelis aff. bonariensis 1 0,05 17 Augochlorella sp. 1 1 0,05 18 Augochlorella sp. 3 1 0,1 19 Centris pilopoda 1 0,1 20 Centris tarsata 1 0,05 21 Dialictus sp. 2 1 0,05 22 Dialictus sp. 3 1 0,05 23 Epicharis analis 1 0,05 24 Mesoplia sp.1 1 0,05 25 Monoeca morei 1 0,05 26 Xanthopedia sp. 1 1 0,05 27 Xanthopedia sp.3 1 0,05 28 Augochloropsis sp. 3 1 0,05 29 Augochloropsis sp. 5 1 0,05 30 Bombus brevivillus 1 0,05 31 Centris sp.1 1 0,05 32 Colletes meridionalis 1 0,05 33 Hypanthidium obscurius 1 0,05 34 Partamona sp.1 1 0,05 35 Xanthopedia sp. 2 1 0,05 36 Augochlora sp. 5 1 0,05 37 Augochloropsis sp. 6 1 0,05 38 Centris bicolor 1 0,05 39 Epicharis aff. Cockerelli 1 0,05 40 Epicharis flava 1 0,05 41 Euglossa sp. 2 1 0,05 42 Larocanthidium bilobatum 1 0,1 43 Partamona aff. rustica 1 0,05 44 Tetrapedia diversipes 1 0,1 45 Xylocopa sp.1 1 0,05 41 CAPÍTULO 2: NIDIFICAÇÃO DE ABELHAS SOLITÁRIAS E IMPORTÂNCIA DA POLINIZAÇÃO PARA PRODUÇÃO DE CAFÉ EM AMBIENTE DE CAMPO RUPESTRE RESUMO As abelhas estão associadas à polinização de mais de 75% dos cultivos agrícolas, e sabe-se que as abelhas nativas realizam tal serviço de forma geralmente mais eficiente. O café, com aumento médio de 30% na produtividade devido ao serviço ecossistêmico de polinização, está entre os cultivos beneficiados pelas abelhas. A fim de manter estes polinizadores próximos aos cultivos, algumas estratégias vêm sendo adotadas como xxxxx. A partir disto, este trabalho teve como objetivo avaliar o padrão de nidificação de abelhas solitárias em um cafezal com vegetação nativa adjacente, antes, durante e após este cultivo florido, e a efetiva participação destes animais na frutificação do café. O desenho experimental para avaliar nidificação consistiu de estações de coleta contendo 20 ninhos armadilha, instaladas uma no interior do cafezal, uma na área de transição e uma na vegetação nativa, com repetição em 10 pontos distantes pelo menos 1 km, monitorados semanalmente. Na fase de botão floral, seis galhos da borda e do interior do cafezal foram submetidos a dois tratamentos, autogamia (exclusão de polinizadores) e polinização natural (flores expostas). Durante a floração do café, foram observadas e contabilizadas todas as visitas realizadas por abelhas às flores expostas, tanto na borda quanto no interior do cafezal. Os frutos maduros foram secados, contados, pesados, medidos e calculados os valores de densidade. Foram encontrados 132 ninhos de abelhas solitárias, destes, 54% continham grãos de pólen de café. Na borda do cafezal, foram observadas mais visitas de abelhas que no seu interior. Verificamos que: i) há maior taxa de frutificação em flores de café visitadas por abelhas ii) frutos oriundos de polinização natural são mais densos i) mesmo as abelhas não residindo no cafezal, elas visitam as flores deste cultivo. Esses três principais resultados demonstram a importância de áreas naturais no entorno de cultivos de café e da promoção de medidas que aumentem a permeabilidade do cultivo ao trânsito e residência de abelhas nativas. Palavras-chave: Ninhos armadilha. Grãos de pólen. Vegetação nativa. Frutificação. Qualidade do fruto. Formatação de acordo com o periódico: Agriculture, Ecosystems and Environment 42 ABSTRACT Bees are associated with pollination of more than 75% of agricultural crops, and native bees are known to perform this service generally more efficiently. Coffee, with an average 30% increase in productivity due to the pollination ecosystem service, is among the crops benefited by bees. In order to keep these pollinators close to crops, some strategies have been adopted as xxxxx. From this, this work aimed to evaluate the nesting pattern of solitary bees in a coffee plantation with adjacent native vegetation, before, during and after this flowering cultivation, and the effective participation of these animals in the fruiting of coffee. The experimental design to evaluate nesting consisted of collection stations containing 20 trap nests, one inside the coffee plantation, one in the transition area and one in native vegetation, repeated at 10 points at least 1 km apart, monitored weekly. In the flower bud phase, six branches of the border and interior of the coffee plantation were submitted to two treatments, autogamy (pollinator exclusion) and natural pollination (exposed flowers). During the flowering of coffee, all visits made by bees to the exposed flowers were observed and accounted, both at the edge and inside the coffee plantation. The ripe fruits were dried, counted, weighed, measured and the density values calculated. We found 132 solitary bee nests, of which 54% contained coffee pollen beans. At the edge of the coffee plantation, more bee visits were observed than inside. We found that: i) there is a higher fruiting rate in coffee flowers visited by bees ii) fruits from natural pollination are denser i) even bees not residing in the coffee plantation, they visit the flowers of this crop. These three main results demonstrate the importance of natural areas around coffee cultivation and the promotion of measures that increase the permeability of cultivation to transit and residence of native bees. Keywords: Trap nests. Pollen grains. Native vegetation. Fruiting. Fruit quality. 43 1. INTRODUÇÃO A polinização tem sido apontada como um processo capaz de incrementar a produtividade agrícola sem demandar ampliação de área cultivada (Klein et al. 2007; Garibaldi et al. 2014). Diversas estratégias tem sido indicadas para aumentar a disponibilidade de polinizadores em áreas cultivadas (Kremen et al. 2004; Morandin et al. 2007; Pywell et al. 2015). As iniciativas consideradas amigáveis aos polinizadores vão desde o incremento da diversidade de recursos florais dentro e no entorno dos cultivos até medidas que facilitam e promovem a reprodução de polinizadores e sua residência em áreas de cultivo (Carvalheiro et al. 2010; Blaauw and Isaacs 2014; Dicks et al. 2016). Um exemplo bem sucedido da promoção do serviço de polinização a partir do incentivo a reprodução e residência dos polinizadores no interior dos cultivos ocorre com Maracujá (Passiflora spp.) (Yamamoto et al. 2012; Junqueira et al. 2012, 2013). Embora os requerimentos para nidificação e polinização em cultivos sejam bem conhecidos para algumas espécies, como no maracujá, sabe-se muito pouco sobre os processos de nidificação e incremento da atividade de polinização em outros cultivos igualmente dependentes de polinizadores, como o café. Com relação ao manejo de ninhos para polinização, duas grandes estratégias predominam, uma diz respeito a apicultura migratória, com a posição de colmeias de Apis mellifera em cultivos floridos. Esta estratégia apresenta como vantagem a imensa quantidade de operárias que podem ser introduzidas nos cultivos. Ela tem como pontos negativos a efemeridade das floradas do café que duram em geral menos de uma semana e a necessidade de contar com logística e suprimentos destas abelhas disponíveis para alocação nos cultivos. Uma segunda medida, seria relacionada a promoção das condições de nidificação de abelhas solitárias no interior e entorno dos cafezais. Esta medida, embora envolva um contingente relativamente menor de abelhas, apresenta um custo sensivelmente baixo e possibilita a incrementação destas abelhas, que são tidas como melhores polinizadores do que A. mellifera (Garibaldi et al. 2013b). Em Minas Gerais, a prática de apicultura migratória é extremamente pouco disseminada de forma que a segunda alternativa acaba assumindo um papel potencial, que embora pouco conhecido pode ser promissor. Isso porque algumas áreas onde há plantios de café são internacionalmente reconhecidas pela alta diversidade biológica (Mata Atlântica e Cerrado), o que poderia sinalizar para uma fauna nativa de polinizadores potencialmente rica e disponível para ser fortalecida através do uso de estratégias como o oferecimento de ninhos 44 armadilhas em cultivos, como é o caso das áreas de cultivo de café na interface com a Mata Atlântica e o Cerrado. Com relação as abelhas, cerca de 85% das espécies são solitárias (Batra, 1984; Freitas e Pereira, 2004), e este hábito é caracterizado por abelhas individuais, nas quais as fêmeas são responsáveis pela construção dos ninhos e coletas de alimentos para o desenvolvimento de sua prole (Alves-Dos-Santos et al. 2002). Essas fêmeas utilizam para sua nidificação cavidades preexistentes em madeiras e ninhos inativos de outros himenópteros (Aguiar e Garófalo, 2004; Alves-Dos-Santos et al., 2002; Krombein, 1967; Michener, 2007). Os principais recursos florais coletados e utilizados por essas abelhas são pólen e néctar (Buchmann, 1987), e elas podem ser classificadas em oligoléticas - que visitam e coletam pólen de uma ou poucas espécies botânicas (especialistas) - e poliléticas, que coletam os recursos sem exibir preferências regulares às espécies botânicas (generalistas) (Cane e Sipes, 2006; Linsley, 1958). Espécies de abelhas solitárias são normalmente mais especializadas quanto à coleta de recursos que abelhas sociais, já que as abelhas sociais precisam de fontes de alimento durante todo o ano para sustento de suas colônias (Pinheiro et al., 2014; Rech e Lúcia Absy, 2011). As abelhas estão associadas à polinização de mais de 75% das cultivos agrícolas mundiais (Klein et al. 2007). A participação desses insetos na polinização destes cultivos aumenta a polinização cruzada, na qual há a variabilidade genética, diminuindo a endogamia além de tornar as populações mais resistentes às mudanças ambientais (Garibaldi et al. 2011b). Além disso, a polinização cruzada foi relacionada ao aumento da produção de café, seja pela maior quantidade ou qualidade dos frutos (Klein et al., 2003; Klein et al., 2007; Ricketts et al., 2008; Roubik, 2002). Entre os cultivos agrícolas que apresentam ganho na produção quando recebem serviços de polinização, o café produz em média 30% a mais quando as flores são visitadas por abelhas (Hipólito et al. 2018). Além disso, a polinização do café pode ser influenciada pela estrutura da paisagem (De Marco and Coelho 2004; Ricketts et al. 2004; Krishnan et al. 2012; Saturni et al. 2016), já que diferentes espécies de abelhas podem responder de forma diferenciada à variação de um gradiente de vegetação (Brosi et al., 2007; Benjamin et al., 2014; Machado et al. Capítulo 1). Diante desta eficácia em promover a polinização cruzada, é necessário atentar para as necessidades destas abelhas a fim de mantê- las constantes nas regiões de cultivos agrícolas e para tal, é necessário que estes ambientes possuam recursos durante o período em que os cultivos não estão floridos (Ricketts 2004). 45 Embora haja algumas informações sobre o padrão de forrageamento de abelhas no interior do café (Klein et al., 2003; Klein et al., 2003; Malerbo-Souza and Halak, 2012; Ricketts, 2004), se sabe muito pouco sobre a adequabilidade dos cafezais como locais de residência para abelhas solitárias. Ao avaliar, neste estudo, o padrão natural de forrageamento de abelhas solitárias em uma paisagem agrícola de cultivo de café no Campo Rupestre (Machado et al. Capítulo 1), esperamos encontrar maior nidificação nas áreas de transição e na vegetação nativa. Aparentemente esses dois tipos vegetacionais podem proporcionar além de mais recursos, mais locais para nidificação, se tornando ambientes favoráveis para as abelhas se manterem ao longo do tempo. Mais além, esperamos observar uma maior visitação de abelhas nas flores de café da borda do cafezal e consequentemente maior produção de frutos e/ou frutos com melhor qualidade (Klein et al., 2003, 2007; Ricketts et al., 2008; Roubik, 2002). Diante disto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o padrão de nidificação de abelhas solitárias em diferentes tipos vegetacionais, desde a matriz nativa até o cafezal, em diferentes momentos em relação à floração do café. Buscamos ainda avaliar, durante a florada, a participação destas abelhas polinizadoras na produtividade deste cultivo. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. Local de coleta Este trabalho foi realizado em uma fazenda à 5 km de Conselheiro Mata, distrito de Diamantina, Minas Gerais. A região possui cultivos de café Catuaí Vermelho, organizados em talhões e fileiras, com corredores de aproximadamente dois metros de largura, onde crescem plantas ruderais. Entretanto, há intenso manejo por meio de constante roçada mecânica nestes corredores. A vegetação adjacente a estes cultivos é nativa e preservada, classificada como Campo Rupestre (REF). Foram marcados 10 pontos, cada um deles com três marcações distando entre si 50 metros, sendo uma no interior do cafezal, uma na área de transição e uma na vegetação nativa adjacente (Figura 1). 46 Figura 1: Imagem de satélite da região de Conselheiro Mata (Diamantina, Minas Gerais, Brasil) com plantios de café entremeados por vegetações nativas. Cada cor corresponde à um ponto amostrado, onde “N” corresponde à vegetação Nativa, “B”, borda do cafezal e “C”, interior do Cafezal. Fonte: Google Earth Pro. 2.2. Nidificação das abelhas solitárias Para avaliar o padrão de nidificação das abelhas solitárias na paisagem agrícola de cultivo de café, foi instalada uma estação de coleta (Figura 2) à cerca de um metro acima do solo em cada um dos tipos vegetacionais, totalizando três em cada ponto. Cada estação, instalada nos pontos descritos no item 2.1 continha 20 ninhos armadilha, sendo 10 confeccionados com papel cartão preto no interior de troncos de madeira e 10 de bambu, com diâmetros variando entre 0,6 a 2 cm (Figura 2). As estações permaneceram na área entre setembro de 2018 e janeiro de 2019. Os ninhos-armadilha em cada estação foram monitorados semanalmente, com o intuito de registrar quando as abelhas finalizaram a nidificação (antes, durante e após a floração do café) e sua relação com a visita em flores de café, inferida a partir da análise polínica. 47 Figura 2: Estação de coleta instalada em cada área (vegetação nativa, transição e interior do café) nos dez pontos, contendo 20 ninhos armadilha, produzidos a partir de bambu e papel cartão preto. Considerou-se como nidificado o ninho que estava com a entrada selada (Figura 3). Os ninhos nessa condição eram recolhidos e levados para o Laboratório Multiusuário do PPGBA- UFVJM. Após a retirada de um ninho no campo, substituímos o ninho retirado, por outro vazio igual ao retirado. No laboratório, os ninhos foram separados, e as células foram colocadas em placas (Figura 4), as quais ficavam em estufa com temperatura entre 24 e 28ºC, até o final do desenvolvimento das larvas. O material polínico, que consistia de fezes e pólen não consumidos pelas abelhas, foi recolhido destes ninhos e em seguida submetido ao processo de acetólise (Erdtman, 1960). Posteriormente, foram confeccionadas duas lâminas 48 para cada amostra, as quais foram montadas utilizando gelatina glicerinada de Kaiser (Kraus e Arduin, 1997). Os tipos polínicos presentes nas lâminas foram morfotipados e contabilizados, sendo que em cada lâmina foram contabilizados 100 grãos do pólen. F igura 3: Ninho armadilha produzido com bambu, diâmetro de 0,7 cm, nidificado por abelha do gênero Megachile. Figura 4: Placas de plásticos, onde eram colocados os indivíduos retirados dos ninhos armadilha nidificados, os números representam o ninho e as letras representam a célula no ninho em que a abelha foi retirada. 2.3. Floração e Frutificação Anteriormente à floração, os botões florais foram contabilizados e dois ramos de cada indivíduo com um mesmo número de botões foram marcados. Cada ramo recebeu um 49 tratamento: (i) autopolinização, que consistia em ensacar um galho com tecido de voile para que não houvesse visitas, e (ii) polinização natural, no qual os botões do ramo marcado permaneciam expostos a visitas por polinizadores (Figura 5). Este método foi realizado em três indivíduos na área de transição e outros três no interior do cafezal, em oito pontos. Figura 5: Dois galhos de café marcados que foram submetidos a dois tratamentos: autogamia (acima), galho ensacado com tecido de voile a fim de evitar visitas de polinizadores e polinização natural (abaixo), galho que foi somente marcado, deixando os botões florais aptos a receberem visitas de polinizadores, quando as flores estivessem em antese. Durante a floração do café foram realizadas observações com duração de 10 minutos em cada indivíduo em que os tratamentos foram avaliados, tanto no interior do cafezal quanto na área de transição e todas as visitas de abelhas foram contabilizadas. 50 Após a floração do café, os ramos ensacados foram desensacados e os frutos em formação foram marcados, de forma a evitar interferência do ensacamento sobre a produção de frutos. Os ramos permaneceram marcados até o completo desenvolvimento e maturação, quando os frutos foram coletados em junho de 2019. Estes frutos foram contabilizados, colocados em sacos de papel pardo, identificados e mantidos em estufa de circulação forçada à 60°C, por 19 dias, até a sua secagem total, que foi testada pela estabilização da massa por uma semana considerando os pesos diários de 10 frutos. Em seguida, a massa dos frutos foi aferida em balança de precisão SHIMADZU, modelo AY220, e a largura e comprimento avaliados com paquímetro digital 6” Zaas Precision, e em seguida era contabilizado o número de sementes de cada fruto. A densidade dos frutos foi obtida considerando o formato elipsoide dos mesmos e utilizando os dados de massa e volume, este calculado utilizando os dados de largura e comprimento das bagas de café como medidas dos semi-eixos (a, b e c) para empregar a fórmula V=4/3*π*a*b*c. 2.4. Análise estatística Os valores de largura e comprimento dos frutos foram positivamente correlacionados (rp > 0,8) e por este motivo utilizamos o comprimento como proxy da variável tamanho. A fim de comparar os tratamentos de autogamia e polinização natural, no interior do cafezal e na área de transição, testamos as diferenças na massa, comprimento e densidade dos frutos através de modelos lineares considerando a possível interação entre essas variáveis preditoras. A produção de frutos e de sementes foi modelada através de modelos lineares generalizados mistos gerados com distribuição binomial, nos quais além das variáveis explicativas relacionadas ao tratamento de polinização e ao tipo de vegetação consideramos o ramo amostrado em cada ponto como variável aleatória no modelo. A probabilidade de produção de frutos e sementes foi considerada como a combinação entre o número de sementes e frutos produzidos e o total de possibilidades consideradas (flores manipuladas). A comparação da nidificação entre as três áreas amostradas (interior do cafezal, transição e nativa) foi realizada utilizando modelos lineares generalizados com distribuição quasipoisson devido a dispersão das estimativas. A variável produção de frutos foi transformada (log10) para maximizar a normalidade e homogeneidade de variância residual dos modelos. Essas características foram observadas através do gráfico de resíduos de todos os modelos. O teste de significância de cada modelo foi realizado através de análise de variância utilizando a função Anova do pacote 51 car, em ambiente R (Fox and Weisberg 2011). Quando o resultado foi significativo, as diferenças entre os níveis de cada variável independente, ou entre as combinações em caso de significância da interação entre as variáveis, foram testadas através de teste de Tukey (Zar 2010). A diferença na composição polínica da dieta (grãos de pólen coletados pelas abelhas que nidificaram) dos três tipos vegetacionais ao longo do período de amostragem foi testada através de uma análise permutacional de variância (PERMANOVA) realizada com base em 10000 permutações através do pacote vegan em ambiente R (Oksanen et al. 2018). De acordo com as significâncias observadas, foram realizadas comparações múltiplas através do pacote RVAdememoire (Hervé, 2018). 3. RESULTADOS 3.1. Nidificação das abelhas solitárias Registramos 132 ninhos construídos pelas abelhas, sendo 14 no mês de outubro, 22 em novembro e 96 em janeiro (F2,81=0,71, p=0,492). Os tipos de vegetação exibiram distinta intensidade de nidificação (F2,81=22,76, p<0,001) independentemente dos meses (F4,81=0,316, p=0,867, Figura 6). Aproximadamente 59,1% dos ninhos foram construídos na área de vegetação nativa; 40,2% na transição, e 0,7% no interior do cafezal, correspondendo a apenas um ninho registrado na armadilha. Dos 14 ninhos construídos pelas abelhas em outubro, 71,4% foram nidificados na vegetação nativa e 28,6% na área de transição. Em novembro, dos 22 ninhos construídos pelas abelhas, 63,6% foram nidificados na vegetação nativa e 36,4% na área de transição. E, em janeiro, dos 96 ninhos construídos pelas abelhas, 56,3% foram nidificados na vegetação nativa, 42,7% na área de transição e cerca de 1% foi nidificado no interior do cafezal. 52 Figura 6: Ninhos construídos por abelhas solitárias no interior do cafezal, na área de transição e na vegetação nativa em plantio de café nos meses de outubro, novembro e janeiro em Diamantina, Minas Gerais, Brasil. A composição dos tipos polínicos encontrados nos ninhos construídos pelas abelhas diferiu entre os tipos de vegetação (F2,125=1,68, p=0,03) e na interação entre os tipos de vegetação e o mês de coleta (F2,125=1,68, p=0,02). Foram coletados pelas abelhas que nidificaram na área de transição, um total de 27 tipos polínicos, 26 na vegetação nativa e apenas um tipo polínico foi coletado para a construção do único ninho construído no interior do cafezal. Em outubro e novembro, a composição polínica diferiu entre a vegetação nativa e a área de transição (p=0,05; p=0,02; respectivamente). E, em janeiro, a composição polínica diferiu entre a vegetação nativa e o interior do cafezal, que contou com apenas um ninho (p=0.02) e entre a área de transição e interior do cafezal (p=0,02), e não apresentou diferenças entre a vegetação nativa e a área de transição (p=0,67). Dos 132 ninhos encontrados, 54% (71 ninhos) continham grãos de pólen de café, com proporções variando entre 0,5 a 51%. Dos 14 ninhos encontrados em outubro, 4 ninhos oriundos da vegetação nativa, continham grãos de pólen de café, com proporções variando entre 0,5 e 12,5%. Dos 22 ninhos nidificados em novembro, 14 continham grãos de pólen de café, sete na vegetação nativa, com proporções variando entre 0,5 a 14%; e 7 na área de transição, com proporções variando entre 6,5 a 51%. Dos 96 ninhos nidificados em janeiro, 53 53 continham grãos de pólen de café, 27 na vegetação nativa, com proporções variando entre 0,5 e 47%; e 26 na área de transição, com proporções variando entre 1 a 48,5%. Ainda, dos 132 ninhos encontrados, em 50 destes foi possível identificar os gêneros das abelhas que nidificaram. Destes, 31 foram nidificados por Tetrapedia sp., 17 por Centris sp., um por Megachile sp., e um teve indivíduos de Centris sp. e Megachile sp. A composição das dietas, baseada nos grãos de pólen coletados, foi diferente entre os gêneros Tetrapedia e Centris (F3,37=1,75, p<0,001). Destes 50 ninhos com identificações das abelhas que os nidificaram, 24 continham grãos de pólen de café, sendo 13 nidificados por Tetrapedia, 10 por Centris e 1 por Centris/Megachile. 3.2. Floração e frutificação O número de abelhas, ou seja, todas as que visitaram as flores de café, foi cinco vezes maior na borda (18,25±13,9) (F1,15=19,25, p<0,001) do que no interior do cafezal (2,44±2,3) (Figura 7). O número de frutos produzidos foi maior na polinização natural do que na autogamia tanto no interior do cafezal, quanto na borda (χ²=35,63, gl=1 p<0,0001, Figura 8A). No interior do cafezal, os botões florais submetidos à polinização natural frutificaram 50% mais que os resultantes de exclusão (P<0,001, Figura 8A). Na borda, os padrões foram parecidos, os botões florais submetidos à polinização natural frutificaram 122% mais que os botões florais isolados (p<0,001, Figura 8A). Quanto à massa dos frutos, obtivemos diferença quanto à região amostrada (interior do cafezal e a borda) (F1,3575=40,80, p<0,001) e ainda na interação entre os tratamentos e o local (F1,3575=12,80, p<0,0001). No interior do cafezal, a massa dos frutos foi semelhante entre os tratamentos de autogamia (0,43±0,14g) e de polinização natural (0,43±0,13g). Já na borda, a massa dos frutos resultantes da polinização natural (0,44±0,97g) foi em média 16% maior que a dos frutos produzidos por autogamia (0,38±0,15g) (p<0,001, Figura 8B). Quanto ao comprimento dos frutos, os frutos do interior do cafezal foram cerca de 8% maiores que os da borda (F1,3575=95,5487, p<0,001), e ainda, os submetidos ao processo de autogamia resultaram em frutos 1% mais compridos que os referentes à polinização natural (F1,3575=10,7591, p<0,001, Figura 8C). No interior do cafezal, o comprimento dos frutos produzidos a partir de autogamia foi 2% maior (p<0,001) que o comprimento dos frutos produzidos a partir da polinização natural, medindo, em média, 12,4±6,15 e 12,2±1,05mm, 54 respectivamente. Na borda, observamos o mesmo padrão, onde o comprimento dos frutos produzidos a partir de botões florais submetidos ao processo de autogamia foi cerca de 3% maior (p<0,001) que quando comparados aos submetidos à polinização natural, medindo, em média, 11,53±1,43 e 11,21±1,41mm, respectivamente. Já o número de sementes por fruto não foi diferente entre o interior e a borda do cafezal (F1,3575=1,31, p=0,25), nem entre os tratamentos (autogamia e polinização natural) (F1,3575=0,1040, p=0,75) e não exibiu diferenças de acordo com a interação entre esses fatores (F1,3575=2,79, p=0,094). Quanto aos resultados de densidade dos frutos produzidos, a interação entre os tratamentos e as regiões em que os tratamentos foram realizados apresentou diferença (F1,3575=77,2284, p<0,001). Na transição os frutos foram em média 16% mais densos (F1,3575=4,79, p=0,02) que os frutos produzidos no interior do cafezal, e a densidade dos frutos resultantes do processo de polinização natural foi cerca de 17% mais densos (F1,3575=8,46, p=0,003) que os resultantes de autogamia. No interior do cafezal, os frutos produzidos por polinização natural foram mais densos que os resultantes da autogamia (p<0,001). Na borda, obtivemos o mesmo padrão, onde os frutos produzidos a partir de botões florais submetidos à polinização natural foram mais densos que os oriundos da autogamia (p<0,001, Figura 8D). 55 Figura 7: Número médio de visitas de abelhas durante 10 minutos às flores de café dos galhos marcados e não ensacados, no interior do cafezal e na borda em plantio de café em Diamantina, Minas Gerais, Brasil. Figura 8: Produção (A), Massa (B), Comprimento (C) e Densidade (D) dos frutos resultantes dos tratamentos de autogamia e polinização natural no interior do café (em preto) e na borda do cafezal (em cinza) (letras diferentes correspondem a diferenças significativas). 4. DISCUSSÃO A maior taxa de visitação de abelhas verificada na borda do cafezal coincidiu com a maior taxa de frutificação natural em um cultivo de café em Diamantina – MG. Esse resultado reforça o papel da polinização natural na produtividade do café (Klein et al. 2003a; Ricketts 56 2004; Malerbo-Souza and Halak 2012; Hipólito et al. 2018). Conforme esperado, o tratamento de autogamia não apresentou diferença entre a frutificação da borda e interior do cafezal. Com relação a produtividade, os frutos da borda foram menores, porém com a mesma massa e, portanto, muito mais densos que os frutos produzidos no interior do cafezal. Embora as abelhas praticamente não nidificaram no interior do cafezal, elas utilizaram amplamente o café como fonte de pólen, o que demonstra que há uma grande movimentação desses animais entre o entorno e o cafezal. Com relação aos dois principais gêneros que nidificaram nos ninhos armadilha apresentados, as abelhas do gênero Tetrapedia, exclusivamente solitárias, pertencem à tribo Tetrapediini e são restritas às regiões Neotropicais (Michener, 2007; Silveira et al., 2002). Estas abelhas são generalistas, mas apresentam preferências por algumas famílias botânicas, como Euphorbiaceae, Onagraceae, Asteraceae, Clusiaceae (Alves-Dos-Santos et al. 2002; Neves et al. 2014). Quanto às abelhas do gênero Centris também são exclusivamente solitárias, ocorrem principalmente na América Tropical, com alguns grupos ocorrendo em regiões subtropicais e temperadas (Michener 2007). Estas abelhas também são generalistas, apresentando preferências por algumas famílias botânicas como Malpighiaceae e Myrtaceae (Rego et al. 2006; Dórea et al. 2009). As espécies de abelhas pertencentes a estes dois gêneros construíram seus ninhos com composição polínica distinta, entretanto, abelhas de ambos os gêneros coletaram grãos de pólen de café de forma que estas abelhas usufruem da floração em massa do café, mesmo com padrões de coleta diferentes. Como esperávamos, as flores de café na borda, entre a vegetação nativa e o interior do cafezal foram mais visitadas por abelhas que as flores de café do interior do cafezal, esse padrão de visitas corrobora com o encontrado em outros trabalhos (Ricketts 2004; Öckinger and Smith 2007; Priess et al. 2007) e evidencia a importância de vegetação nativa de Campo Rupestre adjacente a cultivos agrícolas de café a fim de aumentar disponibilidade de polinizadores neste cultivo. As flores de café mais visitadas produziram maior quantidade de frutos neste, como em outros trabalhos (De Marco e Coelho, 2004; Meireles, 2019; Klein et al., 2003; Roubik, 2002). Essa relação positiva entre visitas de abelhas e produção de frutos fica ainda mais evidente quando comparamos com os botões florais submetidos ao mesmo tratamento no interior do cafezal, onde as visitas de abelhas foram menos frequentes, gerando assim, menor quantidade de frutos produzidos. Desta forma, mesmo que tenham sido produzidos frutos menores, a ausência de diferença quanto a massa dos frutos e a maior 57 densidade dos mesmos na borda sinalizam para um ganho real de produtividade com a presença de polinizadores nativos. Esperávamos que os frutos autogâmicos apresentassem massas equivalentes tanto no interior do cafezal quanto na área de transição já que ambos estavam submetidos ao mesmo tratamento. Entretanto, as condições ambientais no interior do cafezal e na área de transição apresentam diferenças, sendo o interior do cafezal mais homogêneo, enquanto que a área de transição recebe maior insolação durante todo o dia resultando numa diminuição da umidade do solo, refletindo diretamente na massa unitária dos grãos (Camargo e Franco, 1985a; DaMatta e Ramalho, 2006; Silva et al., 2014). A alta insolação nesta área, ocasiona maior aceleração no desenvolvimento e maturação dos frutos, acarretando em frutos menores (Meireles, 2009). Além disso, como no interior do cafezal há uma produção de frutos efetivamente menor, haverá uma maior disponibilidade de recursos maternos para alocação em cada uma das sementes produzidas. A densidade dos frutos é umas das características utilizadas para avaliar a qualidade dos grãos do café (Illi e Viani, 2005), e estes são separados na fase de lavagem, em que os frutos mais densos afundam, enquanto os de menor densidade boiam sendo então considerados “chochos” e com a qualidade comprometida. Os frutos que apresentam menor densidade são secos separadamente a fim de avaliar a sua qualidade, já os frutos densos formam lotes homogêneos de grãos de café e podem ser submetidos ao mesmo processo de secagem (Faganello, 2006; Mesquita et al.,2016). Obtivemos frutos mais densos quando submetidos a polinização realizada por abelhas, diante de tal resultado, podemos inferir que além de aumento da produtividade, as abelhas são capazes de fornecer tal serviço ecossistêmico gerando frutos de café mais densos, o que resulta em uma qualidade superior. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Concluímos que, i) mesmo o cafezal não propiciando condições para as abelhas residirem, elas visitam as flores deste cultivo; ii) há maior taxa de frutificação em flores visitadas por abelhas que flores excluídas de polinizadores; iii) flores visitadas por abelhas (transição) tendem a produzir frutos mais pesados, menores e mais densos que flores autopolinizadas e, iv) são necessárias estratégias a fim de fornecer condições às abelhas em residirem no interior do cafezal. 58 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aguiar, C.M.L., Garófalo, C.A., 2004. Nesting biology of Centris (Hemisiella) tarsata Smith (Hymenoptera, Apidae, Centridini). 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