Influência de sistemas agroflorestais sucessionais na dinâmica da vegetação espontânea no município de Canaã dos Carajás, sudeste do estado do Pará
RESUMO – Os sistemas agroflorestais sucessionais (SAFs) são sistemas de produção que integram espécies arbóreas com culturas agrícolas anuais ou perenes, bem como animais. Devido à sua biodiversidade e estratificação da vegetação, os SAFs podem apresentar processos ecológicos semelhantes às florestas naturais, promovendo diversos serviços ambientais. Objetivou-se avaliar a influência de módulos de sistemas agroflorestais (M1-M5) sob a estrutura, composição e diversidade da flora espontânea durante um período de 2 anos de monitoramento. Os módulos apresentam cacau, bananeira, mandioca, abacaxi e milho como culturas comuns, variando em função das demais espécies consorciadas. Durante duas ocasiões (2020 e 2021), foram alocadas aleatoriamente cinco parcelas de 2×2 m em cada módulo, onde todos os indivíduos ≤ 1,5 m de altura foram inventariados. Foi levantado um total de 7.347 indivíduos, distribuídos em 96 espécies e 27 famílias. Em 2020, o número de indivíduos levantados foi de 4.756, distribuídos em 72 espécies e 24 famílias. Esse número reduziu para 2.591 indivíduos em 2021, sendo 64 espécies e 18 famílias. A forma de vida herbácea predominou em todos os módulos do SAF em ambos os anos de avaliação, com exceção do M1, que apresentou um aumento de 32% na quantidade de indivíduos herbáceos no segundo ano. Em todos os demais módulos, a quantidade de herbácea reduziu em mais de 50%, de 2020 para 2021.Conclui-se que diferentes arranjos de sistemas agroflorestais influenciam a estrutura e composição da vegetação espontânea e que os SAFs são recomendados como supressores de plantas daninhas.
Palavras-chave: Agroecossistemas; diversidade; fitossociologia; abundância.
Influence of successional agroforestry systems on the dynamics of spontaneous vegetation in Canaã dos Carajás municipality, southeastern Pará state
ABSTRACT – Agroforestry systems (AFS) integrate tree species with annual or perennial crops and animals. Due to their biodiversity and vegetation stratification, AFS can exhibit ecological processes like natural forests, providing various environmental services. The objective was to evaluate the influence of agroforestry modules (M1-M5) on the structure, composition, and diversity of spontaneous flora over a 2-year monitoring period. The modules included cocoa, banana, cassava, pineapple, and maize as common crops, varying with other associated species. In two occasions (2020 and 2021), five 2×2 m plots were randomly allocated in each module, where all individuals ≤ 1.5 m tall were inventoried. A total of 7,347 individuals distributed across 96 species and 27 families were recorded. In 2020, 4,756 individuals were surveyed, belonging to 72 species and 24 families. This number decreased to 2,591 individuals in 2021, comprising 64 species and 18 families. Herbaceous life form predominated in all AFS modules in both assessment years, except for M1, which showed a 32% increase in herbaceous individuals in the second year: In all other modules, herbaceous abundance decreased by more than 50% from 2020 to 2021. We conclude that different arrangements of agroforestry systems influence the structure and composition of spontaneous vegetation, and AFS are recommended as weed suppressors.
Keywords: Agro ecosystems; diversity; phytosociology; abundance.
Influencia de los sistemas agroforestales sucesionales en la dinámica de la vegetación espontánea en el municipio de Canaã dos Carajás, sudeste del estado de Pará
RESUMEN – Los sistemas agroforestales sucesionales (SAF) son sistemas de producción que integran especies arbóreas con cultivos agrícolas anuales o perennes, como animales. Debido a su biodiversidad y estratificación de la vegetación, los SAF pueden presentar procesos ecológicos similares a los bosques naturales, promoviendo diversos servicios ambientales. El objetivo fue evaluar la influencia de los módulos del sistema agroforestal (M1-M5) sobre la estructura, composición y diversidad de la flora espontánea durante un período de monitoreo de 2 años. Los módulos presentan como cultivos comunes cacao, plátano, yuca, piña y el maíz, variando, dependiendo de las otras especies intercaladas. Durante dos ocasiones (2020 y 2021), asignamos aleatoriamente cinco parcelas de 2x2 m en cada módulo, donde se inventariaron todos los individuos ≤ 1,5 m de altura. Encontramos un total de 7347 individuos distribuidos en 96 especies y 27 familias. En 2020, el número de individuos encuestados fue de 4756, distribuidos en 72 especies y 24 familias. Este número disminuyó a 2591 individuos en 2021, que comprenden 64 especies y 18 familias. La forma de vida herbácea predominó en todos los módulos SAF en los dos años de evaluación, a excepción del M1, que mostró un aumento del 32% en el número de individuos herbáceos en el segundo año. En todos los demás módulos la cantidad de especies herbáceas se redujo en más del 50% de 2020 a 2021. Concluimos que las diferentes disposiciones de los sistemas agroforestales influyen en la estructura y composición de la vegetación espontánea y que los SAF se recomiendan como supresores de malezas.
Palabras clave: Agroecosistemas; diversidad; fitosociología; abundancia.
Introdução
Os sistemas agroflorestais (SAFs) constituem um modo de produção que integra espécies arbóreas com culturas agrícolas anuais e/ou perenes e com possibilidade de inclusão de animais [1], que pode ocorrer de forma simultânea ou escalonada ao longo do tempo [2]. Esses sistemas são reconhecidos por promoverem benefícios ambientais, econômicos e sociais [3], sendo indicados como alternativa aos sistemas agrícolas tradicionais empregados na agricultura familiar [4], comumente apontados como causadores de degradação ambiental. Estudos já demonstraram que os SAFs podem contribuir para melhorias microclimáticas, que incluem a conservação da umidade relativa do ar e do solo, e a regulação térmica [5], podendo funcionar como corredores ecológicos, interligando fragmentos florestais e fornecendo recursos para animais polinizadores e dispersores, o que contribui significativamente para a conservação da biodiversidade [6][7][8], além de incorporar uma grande quantidade de matéria orgânica no solo [9], promovendo ciclagem de nutrientes [10] e consequentemente recuperação de áreas degradadas [11].
A região sudeste do estado do Pará é reconhecida por apresentar uma grande concentração de propriedades agrícolas familiares associada a projetos de assentamentos rurais [12]. Nesses assentamentos estão alocadas aproximadamente 22 mil famílias desenvolvendo atividades agrícolas que, em virtude de fatores econômicos e sociais, se caracteriza por ser pouco conservacionista e apresentar baixo nível tecnológico. Essas práticas frequentemente são associadas a um processo acelerado e progressivo de degradação ambiental, visto que são impulsionadoras de desmatamento, queimadas e esgotamento dos solos [13][14]. Na microrregião de Parauapebas, que abrange os municípios de Parauapebas, Água Azul do Norte, Canaã dos Carajás, Curionópolis e Eldorado dos Carajás, essa problemática é atenuada em virtude da proeminência de atividades ligadas à exploração mineral e madeireira, que são historicamente associadas a grandes impactos ambientais na região. Existe, portanto, uma grande demanda regional para a recuperação da produtividade dessas áreas, associada ao desenvolvimento de modelos de produção mais sustentáveis com premissas de redução do desmatamento e conservação da biodiversidade [15].
Nesse sentido, os SAFs são vistos como uma alternativa promissora de manejo para pequenas propriedades agrícolas [16][4]. Em geral, o pequeno agricultor não tem recursos para contratar trabalhadores e praticamente todo o trabalho é realizado por meio de mão-de-obra familiar, frequentemente insuficiente para atender as demandas dos sistemas agrícolas tradicionais [17]. Além disso, existe uma carência generalizada por ferramentas e insumos agrícolas, tais como fertilizantes e herbicidas [18], o que, associado à dificuldade de acesso a serviços de apoio para beneficiamento e comercialização dos produtos [19], gera sistemas insustentáveis [20].
Os SAFs, no entanto, podem apresentar custos menores de manutenção, requerendo uma menor quantidade de mão-de-obra e recursos financeiros.
A melhoria na fertilidade e na capacidade produtiva do solo [21], bem como a supressão de plantas daninhas pelo sombreamento proporcionado pelas árvores e arbustos cultivados em SAF [22], e a possibilidade de uma produção mais diversificada e escalonada a curto, médio e longo prazo [23], exemplificam como esses sistemas podem contribuir para redução de custos, geração de renda e melhorias na qualidade de vida e nas condições de trabalho no campo [1].
Em decorrência da sua biodiversidade e da estratificação gerada pelas espécies cultivadas, os SAFs podem apresentar mecanismo ecológicos semelhantes aos de florestas naturais [24], influenciando a vegetação espontânea que ocorre no estrato inferior [25][26]. De acordo com a composição das espécies, sobretudo das arbóreas e arbustivas, os arranjos agroflorestais podem limitar a disponibilidade de luz para os estratos mais inferiores do sistema, o que funcionam como filtro ambiental para o estabelecimento da flora espontânea [27]. Ramos et al. [27] verificaram que as árvores consorciadas em SAF, ao promoverem sombreamento, contribuem para a seleção espécies com estratégias de tolerância a sombra, e fornecem habitat menos favoráveis para o estabelecimento de espécies exóticas. Associado a isso, já foi demonstrado que à medida que o SAF vai se desenvolvendo, as espécies cultivadas podem gerar densas camadas de serapilheira que funcionam como barreira física para o estabelecimento das plantas espontâneas [28][29].
Nesse sentido, é provável que os diferentes arranjos de espécies consorciadas em SAF exerçam diferentes níveis de sombreamento e barreiras germinativas, o que pode influenciar diretamente na comunidade de plantas espontâneas. Isso pode atuar na supressão de plantas herbáceas indesejáveis [30][27], bem como na seleção de espécies nativas arbustivas e arbóreas que contribuem com a regeneração florestal e conservação da biodiversidade. Para exemplificar isso, Lacerda et al. [22], verificaram que em áreas com histórico de pastagens degradadas no estado do Pará, os SAFs promoveram um aumento na riqueza de espécies da flora espontânea entre as linhas de plantio, contribuindo para o estabelecimento de espécies florestais importantes no processo de sucessão ecológica. Lacerda et al. [31] também verificaram que os SAFs podem armazenar uma grande diversidade florística no banco de sementes do solo, que constitui uma importante fonte de regeneração natural de florestas. Ainda nesse sentido, Cordeiro et al. [30], ao compararem monoculturas com SAF, verificaram que os SAFs limitam o estabelecimento de espécies de plantas exóticas, contribuindo para o controle de invasões biológicas e para a conservação da biodiversidade.
Estudo de dinâmica de plantas espontâneas em SAF são escassos, e os processos ecológicos envolvidos em sistemas biodiversos ainda não foram completamente elucidados. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a influência de diferentes arranjos de sistemas agroflorestais sucessionais sob a estrutura, composição e diversidade florística da vegetação espontânea ao longo de dois anos de monitoramento no município de Canaã dos Carajás, sudeste do estado do Pará. Especificamente, buscou-se testar as seguintes hipóteses: (i) diferentes arranjos de SAF podem influenciar na comunidade de plantas espontâneas; (ii) essa influência, no entanto, pode variar ao logo do tempo em virtude do desenvolvimento e manejo dos SAFs; e (iii) mudanças ambientais (tais como aumento do sombreamento e da produção de serapilheira) ocasionados pelo desenvolvimento dos SAFs, sobretudo dos componentes arbóreos, que atuam na redução de plantas herbáceas indesejáveis e no estabelecimento de outras espécies de importância sucessional.
Material e Métodos
O estudo foi desenvolvido em uma unidade demonstrativa experimental de SAF localizada em uma propriedade particular no município de Canaã dos Carajás, no sudeste do estado do Pará (Figura 1). Nessa unidade demonstrativa foram instalados, em janeiro de 2019, cinco diferentes módulos (M1-M5) de sistemas agroflorestais que variam em função dos arranjos de espécies agrícolas e florestais consorciadas (Tabela 1). A montagem dos arranjos objetivou a diversificação da produção e análises de viabilidade socioeconômica. Cada módulo apresenta cerca de 2 ha, de forma que a unidade demonstrativa apresenta uma área de aproximadamente 10 ha.
A classificação climática da região, segundo Köppen, é “Awi”, tropical chuvoso com seca de inverno, caracterizado por um longo período estiagem. A estação seca e chuvosa compreende, respectivamente, os meses de maio a outubro e novembro a abril. A precipitação média anual é de 2.500 mm.ano-¹ e a temperatura média anual é 29 ºC [32]. Os solos predominantes na região são classificados como argissolos vermelho-amarelos distróficos, podendo ainda ocorrer latossolos vermelho-amarelos distróficos e neossolos litólicos distróficos [33].
Levantamentos florísticos
Para a análise da estrutura e composição da vegetação espontânea foram feitos levantamentos florísticos durante dois anos consecutivos no mesmo período sazonal (fevereiro/2020 e fevereiro/2021). Assim, alocamos aleatoriamente em cada módulo de SAF em 2020 e 2021, cinco parcelas de 2 × 2 m onde todos os indivíduos de ocorrência espontânea com altura ≤ 1,5 m foram identificados e contabilizados [22][31]. A identificação das espécies foi feita a partir do material botânico coletado durante os levantamentos florísticos anuais. Durante a identificação foram confeccionadas exsicatas que foram submetidas a análises por botânicos e consultas a guias de identificação, literatura especializada e herbários virtuais (Figura 2).
A nomenclatura das espécies segue o sistema de classificação Angiosperm Phylogeny Group-APG IV (2016) [34].
Análise dos dados
Os parâmetros fitossociológicos analisados foram riqueza e densidade de indivíduos. As comparações entre os módulos de SAF foram feitas por meio de ANOVA unidirecional com posterior teste de Tukey. A comparação entre os anos (2020 e 2021) foi realizada por meio de modelos lineares mistos (Linear Mixed-Effects Models - LMER) considerando o módulo como um fator aleatório tanto para densidade de indivíduos (i.e.: lmer(densidade~ano+(1/módulo), data), quanto para riqueza de espécies (i.e.: lmer(riqueza~ano+(1/módulo), data). Utilizamos o pacote estatístico lmer4 [35] para os modelos lineares de efeitos mistos e multicomp [36] para os testes simultâneos de hipóteses lineares gerais.
Essas análises foram feitas no R 3.0.2 (R Development Core Team 2013).
A similaridade florística foi analisada por meio do índice de Jaccard com confecção de dendrograma no Paleontological Statistical Program Statistics – PAST [37].
Figura 1 – Mapa de localização da área experimental, indicando a posição dos cinco diferentes módulos (M1-M5) de sistemas agroflorestais avaliados no município de Canaã dos Carajás, no sudeste do estado do Pará.
Tabela 1 – Espécies cultivadas, via de propagação e número de propágulos instalados nos diferentes módulos de sistemas agroflorestais no município de Canaã do Carajás, Pará.
|
Nome Científico |
Nome Vulgar |
Via de prop. |
N propágulos |
|
|
Musa sp. |
Banana |
Muda |
1699 |
|
|
Manihot esculenta Crantz |
Mandioca |
Estaca |
4600 |
|
|
Ananas comosus (L.) Merril |
Abacaxi |
Muda |
18405 |
|
|
Zea mays L. |
Milho |
Semente |
10590 |
|
|
Cucurbita sp. |
Abóbora |
Semente |
833 |
|
|
Inga edulis Mart. |
Ingá Cipó |
Muda |
50 |
|
|
M1 |
Inga marginata Willd. |
Ingá Feijão |
Muda |
25 |
|
Hymenaea sp. |
Jatobá |
Muda |
50 |
|
|
Cedrela sp. |
Cedro |
Muda |
15 |
|
|
Phaseolus vulgaris L. |
Feijão |
Semente |
5004 |
|
|
Carica papaya L. |
Mamão |
Muda |
350 |
|
|
Theobroma cacao L. |
Cacau |
Muda |
1583 |
|
|
Total |
43204 |
|||
|
Musa sp. |
Banana |
Muda |
1603 |
|
|
Manihot esculenta Crantz |
Mandioca |
Estaca |
6131 |
|
|
Ananas comosus (L.) Merril |
Abacaxi |
Muda |
9203 |
|
|
Zea mays L. |
Milho |
Semente |
14116 |
|
|
M2 |
Swietenia macrophylla King |
Mogno |
Muda |
100 |
|
Cedrela sp. |
Cedro |
Muda |
25 |
|
|
Tamarindus indica L. |
Tamarindo |
Muda |
15 |
|
|
Phaseolus vulgaris L. |
Feijão |
Semente |
5004 |
|
|
Theobroma cacao L. |
Cacau |
Muda |
2111 |
|
|
Total |
38308 |
|||
|
Nome Científico |
Nome Vulgar |
Via de prop. |
N propágulos |
|
|
Musa sp. |
Banana |
Muda |
1690 |
|
|
Manihot esculenta Crantz |
Mandioca |
Estaca |
4600 |
|
|
Ananas comosus (L.) Merril |
Abacaxi |
Muda |
9203 |
|
|
Zea mays L. |
Milho |
Semente |
10590 |
|
|
Ingá edulis Mart |
Ingá Cipó |
Muda |
20 |
|
|
M3 |
Copaifera sp. |
Copaíba |
Muda |
50 |
|
Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth f. |
Cumaru |
Muda |
20 |
|
|
Tamarindus indica L. |
Tamarindo |
Muda |
50 |
|
|
Phaseolus vulgaris L. |
Feijão |
Semente |
5004 |
|
|
Theobroma cacao L. |
Cacau |
Muda |
1583 |
|
|
Total |
32810 |
|||
|
Musa sp. |
Banana |
Muda |
1668 |
|
|
Manihot esculenta Crantz |
Mandioca |
Estaca |
4600 |
|
|
Ananas comosus (L.) Merril |
Abacaxi |
Muda |
9203 |
|
|
Zea mays L. |
Milho |
Semente |
10590 |
|
|
Hymenaea sp. |
Jatobá |
Muda |
50 |
|
|
M4 |
Copaifera sp. |
Copaíba |
Muda |
50 |
|
Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth f. |
Cumaru |
Muda |
20 |
|
|
Cedrela sp. |
Cedro |
Muda |
40 |
|
|
Phaseolus vulgaris L. |
Feijão |
Semente |
5004 |
|
|
Theobroma cacao L. |
Cacau |
Muda |
1583 |
|
|
Total |
32808 |
|||
|
Musa sp. |
Banana |
Muda |
1659 |
|
|
Manihot esculenta Crantz |
Mandioca |
Estaca |
4600 |
|
|
Ananas comosus (L.) Merril |
Abacaxi |
Muda |
9203 |
|
|
Zea mays L. |
Milho |
Semente |
10590 |
|
|
Cucurbita sp. |
Abóbora |
Semente |
833 |
|
|
M5 |
Ingá edulis Mart. |
Ingá Cipó |
Muda |
25 |
|
Swietenia macrophylla King |
Mogno |
Muda |
50 |
|
|
Copaifera sp. |
Copaíba |
Muda |
50 |
|
|
Cedrela sp. |
Cedro |
Muda |
40 |
|
|
Arachis hypogaea L. |
Amendoim |
Semente |
5004 |
|
|
Carica papaya L. |
Mamão |
Muda |
1668 |
|
|
Theobroma cacao L. |
Cacau |
Muda |
1583 |
|
|
Total |
35305 |
|||
Foram destacadas em negrito na tabela as espécies que variaram entre os módulos.
Fonte: Oliveira & Nascimento [26]
Resultados
Foi levantado um total de 7.347 indivíduos distribuídos em 96 espécies e 27 famílias. As famílias com maior abundância foram Asteraceae (2858 ind.), Phyllanthaceae (861 ind.), Fabaceae (850 ind.), Poaceae (765 ind.) e Euphorbiaceae (542 ind.), correspondendo a 80% do total de indivíduos. As espécies mais abundantes foram Synedrellopsis grisebachii Hieron. & Kuntze (2434 ind.), Phyllanthus niruri L. (607 ind.), Aeschynomene americana L. (407 ind.), Acalypha alopecuroidea Jacq. (385), Megathyrsus maximus (Jacq.) B.K.Simon & S.W.L.Jacobs. (311 ind.), correspondendo a 56% do total de indivíduos (Tabela 2).
Tabela 2 – Número de indivíduos de espécies espontâneas, separadas por família e forma de vida, inventariados durante dois anos (2020 e 2021) em diferentes módulos de sistemas agroflorestais no município de Canaã do Carajás, Pará.
|
Nome da espécie |
Família |
Forma de vida |
N. ind. |
|
Acalypha alopecuroidea Jacq. |
Euphorbiaceae |
Erva |
385 |
|
Acanthospermum australe (Loefl.) Kuntze |
Asteraceae |
Erva |
11 |
|
Acanthospermum hispidum DC. |
Asteraceae |
Erva |
2 |
|
Adenocalymma bracteatum (Cham.) DC. |
Bignoniaceae |
Liana |
7 |
|
Aeschynomene americana L. |
Fabaceae |
Erva |
407 |
|
Alternanthera tenella Colla |
Amaranthaceae |
Erva |
42 |
|
Anemopaegma oligoneuron (Sprague & Sandwith) A.H. Gentry |
Bignoniaceae |
Liana |
10 |
|
Arachis hypogaea L. |
Fabaceae |
Erva |
13 |
|
Arrabidaea sp. |
Bignoniaceae |
Liana |
3 |
|
Attalea speciosa Mart. ex Spreng. |
Arecaceae |
Palmeira |
3 |
|
Bidens bipinnata L. |
Asteraceae |
Erva |
10 |
|
Borreria alata (Aubl.) DC. Aubl. |
Rubiaceae |
Erva |
173 |
|
Borreria verticillata (L.) G.Mey. |
Rubiaceae |
Erva |
4 |
|
Cecropia sp. |
Urticaceae |
Árvore/Arbusto |
3 |
|
Chromolaena odorata (L.) R.M.King & H.Rob. |
Asteraceae |
Árvore/Arbusto |
3 |
|
Commelina benghalensis L. |
Commelinaceae |
Erva |
16 |
|
Corchorus sp. |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
2 |
|
Cucurbitaceae |
Cucurbitaceae |
Liana |
3 |
|
Cyanthillium cinereum (L.) H. Rob. |
Asteraceae |
Erva |
3 |
|
Cyperus distans L. |
Cyperaceae |
Erva |
3 |
|
Cyperus iria L. |
Cyperaceae |
Erva |
1 |
|
Cyperus lanceolatus Poir. |
Cyperaceae |
Erva |
16 |
|
Cyperus rotundus L. |
Cyperaceae |
Erva |
21 |
|
Cyperus sp. |
Cyperaceae |
Erva |
73 |
|
Desmodium adscendens (Sw.) DC. |
Fabaceae |
Erva |
1 |
|
Desmodium tortuosum (Sw.) DC. |
Fabaceae |
Erva |
263 |
|
Digitaria horizontalis Willd. |
Poaceae |
Erva |
49 |
|
Digitaria sanguinalis (L.) Scop. |
Poaceae |
Erva |
187 |
|
Distimake aegyptius (L.) A.R. Simões & Staples |
Convolvulaceae |
Liana |
4 |
|
Echinochloa colona (L.) Link |
Poaceae |
Erva |
6 |
|
Elephantopus mollis Kunth |
Asteraceae |
Erva |
24 |
|
Emilia sonchifolia (L.) DC. |
Asteraceae |
Erva |
299 |
|
Euphorbia heterophylla L. |
Euphorbiaceae |
Erva |
88 |
|
Euphorbia hirta L. |
Euphorbiaceae |
Erva |
2 |
|
Fimbristylis dichotoma (L.) Vahl |
Cyperaceae |
Erva |
1 |
|
Fimbristylis littoralis Gaudich. var. littoralis |
Cyperaceae |
Erva |
32 |
|
Gomphrena celosioides Mart. |
Amaranthaceae |
Erva |
25 |
|
Gouania blanchetiana Miq. |
Rhamnaceae |
Liana |
2 |
|
Handroanthus serratifolius (Vahl) S.Grose |
Bignoniaceae |
Árvore/Arbusto |
13 |
|
Inga edulis Mart. |
Fabaceae |
Árvore/Arbusto |
3 |
|
Inga marginata Willd. |
Fabaceae |
Árvore/Arbusto |
1 |
|
Ipomoea ramosissima (Poir.) Choisy |
Convolvulaceae |
Liana |
9 |
|
Ipomoea sp. |
Convolvulaceae |
Liana |
27 |
|
Ipomoea wrightii A.Gray |
Convolvulaceae |
Liana |
7 |
|
Lantana camara L. |
Verbenaceae |
Árvore/Arbusto |
5 |
|
Lantana cujabensis Schauer |
Verbenaceae |
Árvore/Arbusto |
1 |
|
Lantana trifolia L. |
Verbenaceae |
Árvore/Arbusto |
13 |
|
Lepidaploa sp. |
Asteraceae |
Árvore/Arbusto |
30 |
|
Lindernia crustacea (L.) F.Muell. |
Linderniaceae |
Erva |
305 |
|
Malvastrum sp. |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
1 |
|
Mangifera indica L. |
Anacardiaceae |
Árvore/Arbusto |
1 |
|
Margaritaria sp. |
Phyllanthaceae |
Árvore/Arbusto |
4 |
|
Marsypianthes chamaedrys (Vahl) Kuntze |
Lamiaceae |
Erva |
93 |
|
Marsypianthes sp. |
Lamiaceae |
Erva |
23 |
|
Megathyrsus maximus (Jacq.) B.K.Simon & S.W.L.Jacobs |
Poaceae |
Erva |
311 |
|
Microstachys corniculata (Vahl) Griseb. |
Euphorbiaceae |
Árvore/Arbusto |
68 |
|
Mimosa candollei R.Grether |
Fabaceae |
Erva |
3 |
|
Mimosa pudica L. |
Fabaceae |
Árvore/Arbusto |
71 |
|
Momordica charantia L. |
Cucurbitaceae |
Liana |
20 |
|
Neustanthus phaseoloides ( Roxb.) Benth. |
Fabaceae |
Erva |
72 |
|
Paspalum sp. |
Poaceae |
Erva |
89 |
|
Pavonia sp. |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
3 |
|
Phyllanthus niruri L. |
Phyllanthaceae |
Erva |
607 |
|
Phyllanthus urinaria L. |
Phyllanthaceae |
Erva |
299 |
|
Physalis angulata L. |
Solanaceae |
Erva |
6 |
|
Piper marginatum Jacq. |
Piperaceae |
Árvore/Arbusto |
1 |
|
Porophyllum ruderale (Jacq.) Cass. |
Asteraceae |
Erva |
9 |
|
Rhynchospora nervosa (Vahl) Boeckeler |
Cyperaceae |
Erva |
77 |
|
Scleria gaertneri Raddi |
Cyperaceae |
Erva |
46 |
|
Senegalia riparia (Kunth) Britton & Rose ex Britton & Killip |
Fabaceae |
Liana |
7 |
|
Senna alata (L.) Roxb. |
Fabaceae |
Árvore/Arbusto |
2 |
|
Senna occidentalis (L.) Link |
Fabaceae |
Árvore/Arbusto |
1 |
|
Sida abutifolia Mill. |
Fabaceae |
Árvore/Arbusto |
50 |
|
Sida cordifolia L. |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
7 |
|
Sida glomerata Cav. |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
4 |
|
Sida rhombifolia L. |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
100 |
|
Sida sp. |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
8 |
|
Sida urens L. |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
17 |
|
Sidastrum micranthum ( A.ST.HIL) Feykell |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
1 |
|
Sidastrum paniculatum (L.) Fryxell |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
3 |
|
Solanum asperum Rich. |
Solanaceae |
Árvore/Arbusto |
5 |
|
Solanum sp. |
Solanaceae |
Árvore/Arbusto |
15 |
|
Solanum subinerme Jacq. |
Solanaceae |
Árvore/Arbusto |
54 |
|
Stachytarpheta cayennensis (Rich.) Vahl |
Verbenaceae |
Árvore/Arbusto |
8 |
|
Swartzia flaemingii Raddi |
Fabaceae |
Árvore/Arbusto |
3 |
|
Synedrellopsis grisebachii Hieron. & Kuntze |
Asteraceae |
Erva |
2434 |
|
Trema micrantha (L.) Blume |
Cannabaceae |
Árvore/Arbusto |
44 |
|
Urena lobata L. |
Malvaceae |
Árvore/Arbusto |
1 |
|
Urochloa sp. |
Poaceae |
Erva |
123 |
|
Vasconcellea quercifolia A.St.-Hil. |
Caricaceae |
Árvore/Arbusto |
2 |
|
Vernonanthura brasiliana (L.) H.Rob. |
Asteraceae |
Árvore/Arbusto |
23 |
|
Vernonia sp. |
Asteraceae |
Erva |
2 |
|
Vismia guianensis (Aubl.) Choisy |
Hypericaceae |
Árvore/Arbusto |
3 |
|
Xylopia amazonica R.E.Fr. |
Annonaceae |
Árvore/Arbusto |
2 |
|
Xylopia sp. |
Annonaceae |
Árvore/Arbusto |
10 |
|
Zornia latifolia Sm. |
Fabaceae |
Erva |
3 |
No ano de 2020, o número de indivíduos levantados foi de 4756, distribuídos em 72 espécies e 24 famílias. Em 2021 esse número caiu para 2591 indivíduos, 64 espécies e 18 famílias. Não foi verificado diferença significativa na riqueza de espécies entre os anos analisados (Chisq=0.74, Df=1, p=0.39), com uma média de 14 espécies por parcela. Contudo, a densidade de indivíduos foi significativamente maior em 2020 em relação a 2021 (Chisq=20.61, Df=1, p<0.001), com, respectivamente, 47.6±4.13 ind.m² e 25.9±2.71 ind.m². Isso indica uma redução de quase 50% dos indivíduos da flora espontânea no segundo ano de instalação dos arranjos de SAF.
No ano de 2020, os módulos M3, M4 e M5 apresentaram maior riqueza de espécies em relação ao M1. O M2 apresentou uma riqueza intermediária, não diferindo dos demais módulos (p<0.001, M1= 8.8±0.37 esp., M2= 12.8±0.58 esp., M3= 16.2±1.02 esp., M4=14.0±1.23 esp., M5= 14.0±1.23 esp.).
A densidade de indivíduos foi menor em M1 e maior em M3. Os demais módulos apresentaram densidade intermediária e não diferiram entre si e nem de M1 e M2 (p= 0.063, M1= 32.80±5.94 ind.m², M2= 39.75±5.85 ind.m², M3=67.75±10.02 ind.m², M4= 51.85±12.57 ind.m², M5= 45.65±2.47 ind.m²). No entanto, no ano de 2021, o M1 apresentou maior riqueza de espécies (p<0.001, M1= 23.2±2.22 esp., M2= 11.4±1.29 esp., M3= 11.6±0.92 esp., M4= 10.8±0.73 esp., M5= 14.2±1.2 esp.) e densidade de indivíduos (p= 0.001, M1= 46.75±5.21 ind.m², M2= 16.05±3.47 ind.m², M3= 26.9±4.70 ind.m², M4= 18.8±1.89 ind.m², M5= 21.05±2.05 ind.m²) em relação aos demais módulos analisados.
A análise de agrupamento revelou uma alta similaridade florística entre os módulos de SAF, porém, é possível verificar uma nítida separação entre os anos, indicando uma mudança na composição de espécies entre os anos de 2020 e 2021 (Figura 2).
Figura 2 – Dendrograma de similaridade florística obtido pelo índice de Jaccard entre diferentes módulos de sistemas agroflorestais (M1-M5) durante dois anos de avaliação (2020- 2021) no sudeste do estado do Pará.
A forma de vida herbácea foi predominante em todos os módulos de SAF e em ambos os anos de avaliação (Figura 3). Com exceção do M1, que apresentou um aumento de 32% na quantidade indivíduos herbáceos no segundo ano, em todos os demais módulos a quantidade de herbácea reduziu em mais de 50% de 2020 para 2021. A segunda forma de vida mais abundante foi a arbórea/arbustiva, onde verificamos que de 2020 para 2021 houve um aumento na quantidade de indivíduos no M1 (24%), e uma grande redução em M2 (60%), M4 (72%) e M5 (50%). No M3 a quantidade de indivíduos arbóreo-arbustiva se manteve igual entre os dois anos analisados. A quantidade de indivíduos das demais formas de vida nos diferentes módulos e anos analisados podem ser visualizados na Figura 3.
Figura 3 – Formas de vida da vegetação espontânea em diferentes módulos de sistemas agroflorestais (M1-M5) durante dois anos de avaliação (2020-2021) no sudeste do estado do Pará.
Discussão
A quantidade de espécies levantadas nesse estudo se assemelha com os resultados obtidos em outros estudos em áreas de SAF na região amazônica. Almeida Santos et al. [38] identificaram 90 espécies no município de Santarém/PA, Nascimento Rocha et al. [39] encontrou 98 espécies no município de Barcarena/PA, Alves Filho et al. [40] encontraram 81 espécies no município de Capitão-Poço/PA e Lacerda et al. [22] encontraram 126 espécies no município de Tomé-Açu. Nesses estudos, também foi possível verificar a predominância de indivíduos e espécies das famílias Asteraceae, Phyllanthaceae, Fabaceae, Poaceae e Euphorbiaceae, tal como verificado nos resultados (Tabela 2).
A espécie mais abundante nos módulos de SAF foi a Synedrellopsis grisebachii. Essa espécie se caracteriza por ser uma erva perene com hábito prostrado, capaz de se propagar por semente ou de forma vegetativa a partir de suas ramificações que apresentam um alto poder de enraizamento nas regiões nodais [41][42]. Ela é reconhecida por infestar agressivamente culturas anuais [43], perenes [44], bem como sistemas agrícolas consorciados [45]e pastagens [46], inclusive na região amazônica [47][38] sendo de difícil controle e com alta tolerância a herbicidas [48][46]. Esse mecanismo de infestação é compartilhado pela maioria das espécies daninhas e pelas espécies dominantes na área estudada.
Corroborando com a primeira hipótese deste estudo, de que diferentes arranjos de SAF podem influenciar na comunidade de plantas espontâneas, os resultados mostraram diferenças na densidade de indivíduos e riqueza espécies entre os módulos. Essas diferenças, entretanto, variaram entre os anos de avaliação, o que também corrobora com nossa segunda hipótese, de que a influência do SAF pode variar ao logo do tempo em virtude de seu desenvolvimento e manejo. Em 2020, o M1 apresentou a menor riqueza e densidade em relação aos demais módulos. Esse padrão, no entanto, se inverte em 2021, quando o M1 passa a apresentar uma maior riqueza e densidade em relação aos demais módulos. Isso pode ser parcialmente explicado pelo manejo realizado nesse módulo. Como descrito na Tabela 1, o M1 foi o módulo de SAF que apresentou maior número de espécies cultivadas consorciadas e maior número de propágulos introduzidos. Esse adensamento de espécies cultivadas, pode ter contribuído para a redução de plantas espontâneas no primeiro ano. Contudo, o aumento na disponibilidade de habitat ocasionado pela saída de algumas espécies do sistema, especialmente as anuais de ciclo curto, pode ter contribuído para o estabelecimento de plantas espontâneas no segundo ano, o que justifica os aumentos na riqueza e densidade no M1. Lacerda et al. [31] também verificaram um efeito semelhante em SAF no nordeste paraense, onde a redução de espécie forrageira Urochloa humidicola, possibilitou um aumento na riqueza de plantas espontâneas.
De maneira geral, os resultados apresentados indicaram uma redução de aproximadamente 50% dos indivíduos da flora espontânea no segundo ano de instalação dos arranjos de SAF. Corroborando com a última hipótese desse estudo, isso pode ser atribuído as mudanças ambientais ocasionadas pelo desenvolvimento dos SAFs, sobretudo pelo crescimento dos componentes arbóreos e arbustivos cultivados. As plantas espontâneas em agroecossistema são predominantemente do grupo ecológico de espécies pioneiras, isto é, espécies extremamente heliófilas e especializadas na colonização de ambientes abertos [49][50][51]. Assim, o sombreamento ocasionado pelas plantas cultivadas, juntamente com o acúmulo de serrapilheira, gera um processo de exclusão competitiva de muitas espécies espontâneas heliófilas, principalmente as herbáceas (Figura 3) [22][27][31]. Complementarmente, Gomes e Christoffoleti [52], já demonstraram que além de funcionar como barreira física, a cobertura de serapilheira pode liberar compostos alelopáticos que inibem a germinação de sementes de plantas espontâneas armazenadas no solo. Em todo o caso, os resultados demonstraram claramente a eficiência dos SAFs na supressão de plantas daninhas, o que pode representar melhorias na produtividade e redução de gastos com herbicidas e capinas.
Apesar da análise de agrupamento indicar uma similaridade florística entre os módulos de SAF, ela indicou diferenças florísticas entre os anos analisados (Figura 2), o que demonstra uma mudança sussecional dentro dos SAF. Tal fato, associado à redução da densidade de plantas da forma de vida herbácea na maioria dos módulos (Figura 3), confirma a hipótese que os arranjos de SAF, semelhantemente ao que ocorrer em florestas naturais, atuam na geração de filtros ambientais capazes de promover a susceção ecológica de espécies espontâneas [27]. Isso é particularmente importante pois demonstra a funcionalidade ecológica desses sistemas além de sua capacidade de promoção de serviços ecossistêmicos em um curto intervalo de tempo (dois anos).
É provável que, seguindo essa tendência, a medida que os SAF se desenvolvam, os processos sucessionais atuem na cada vez mais na redução de espécies herbácea e no recrutamento de espécies arbóreas/arbustivas importantes no processo de regeneração florestal e conservação da biodiversidade [22][31]. Isso, contudo, deve ser mais bem investigado em pesquisas de longa duração, o que é fortemente sugerido neste estudo.
Conclusão
Os SAFs conservam uma grande diversidade de espécies na flora espontânea, e esta flora está sujeita a processos sucessão ecológica semelhantemente a ecossistemas naturais. Isso gera mudanças na estrutura e composição florística da flora espontânea ao longo do desenvolvimento e estratificação dos SAFs. Quanto maior o adensamento espécies cultivadas em SAF, menor é a riqueza e densidade de plantas espontâneas em vitude da redução de habitas colonizáveis. SAF geram filtros ambientais (tais como sombreamento) capazes de reduzir em até 50% a ocorrência de plantas espontâneas, sobretudo as herbáceas nos primeiros anos de implantação. Essas informações demonstram a funcionalidade ecológica SAF e a geração de benefícios ambientais em um curto intervalo de tempo, o contribui para subsidiar práticas de manejo mais sustentáveis na região amazônica.
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