Faunistic analysis and seasonal fluctuation of ladybeetles in an agro-ecological system installed for organic vegetable production

Plans for an agro-ecological system for agricultural production must consider vegetal diversification in agricultural properties because, among other advantages, it can help the biological control of pests when it focuses on such an end. Predator ladybeetles (Coleoptera: Coccinellidae) can be found in different environments; they play an important role in biological control. The aims of the present study were to feature ladybeetle populations through faunistic analysis and determine their fluctuations in an agro-ecological system comprising seven sub-systems subjected to different cultivation systems in Seropédica County, RJ. The experiment was conducted from December/2018 to December/2019 at Módulo de Cultivo Orgânico Intensivo de Hortaliças (MCOIH), which is located at Sistema Integrado de Produção Agroecológica (SIPA). In total, 1,231 adult ladybeetles were captured, distributed into 13 species, 3 genera and 2 tribes of Coccinellidae, which resulted in S (taxon richness) = 19, Shannon-Wiener diversity index (H') = 0.65 (at 0 to 1 scale) and Margalef diversity index (α) = 2.53 (values lower than 2.0 represent low diversity sites). Equitability was low (E = 0.22), since one of the ladybeetle species has prevailed: Cycloneda sanguinea (most frequent, dominating and constant) in MCOIH, as well as in each of the sub-systems. However, the simplest sub-systems installed for vegetable production (monoculture gardens) were not favorable for ladybeetle diversity, whereas sub-systems installed for polyculture of leafy vegetables recorded the greatest taxa diversity of ladybeetles, including species that predate in aphids that attack vegetables [Coleomegilla maculata, Coleomegilla quadrifasciata, Cycloneda sanguinea, Eriopis connexa, Harmonia axyridis, Hippodamia convergens and Hyperaspis (Hyperaspis) festiva]. The sub-system comprising gliricidia was used to produce fertilization biomass and favored the predominance of C. sanguinea in comparison to the other ladybeetle species in MCOIH. Spring was the season mostly favoring the occurrence of C. sanguinea and H. convergens adults; which were dominant species in ladybeetle assemblage in MCOIH; however, C. sanguinea was constant and H. convergens was accessory.

Different levels of shade on population of grasshoppers and its oviposition preference on heliconias / Diferentes níveis de sombreamento na população de gafanhotos e sua preferência para oviposição em helicônias

ABSTRACT: Grasshoppers of the families Acrididae and Romaleidae (Orthoptera) are among the insects that defoliate heliconias and have been gaining status as pests of commercial crops of these plants in Brazil. The objectives of the present study were to identify the grasshopper defoliating heliconias in the municipality of Santo Antônio de Pádua, RJ (Brazil), to evaluate the effect of different levels of shade on the population of this grasshopper and the production parameters of heliconias, and to determine if this grasshopper has an oviposition preference among the heliconias evaluated. The experiment was in a completely randomized block design, in subdivided plots (four levels of shade in the plot, 0%, 30%, 50% and 80%, and four species of Heliconia: H. psittacorum, H. stricta, H. wagneriana and H. psittacorum x H. spathocircinata 'Golden Torch' in the subplot), with four replications. The grasshopper was identified as Cornops frenatum frenatum (Acrididae). An increase in shade resulted in a decrease in the number of oviposition holes from the grasshopper and the number of lateral buds. Shade did not influence the number of C. f. frenatum nymphs and adults and the number of flower stems. H. wagneriana was the most preferred species for oviposition by C. f. frenatum. Results suggested using screens to shade heliconia plants can help control C. f. frenatum populations, however, the light requirements of the heliconias should be considered to guarantee productivity.

RESUMO: Os gafanhotos das famílias Acrididae e Romaleidae (Orthoptera) estão entre os insetos desfolhadores de helicônias, e vem ganhando status de pragas em cultivos comerciais dessas flores no Brasil. O presente estudo objetivou identificar o gafanhoto de ocorrência no município de Santo Antônio de Pádua, RJ (Brasil) causador de desfolhamento em helicônias; avaliar o efeito de diferentes níveis de sombreamento sobre a população desse gafanhoto e parâmetros produtivos de helicônias; e se existe preferência do gafanhoto para oviposição entre as helicônias avaliadas. O experimento foi em delineamento em blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas (quatro níveis de sombreamento: 0%, 30%, 50% e 80% na parcela e quatro espécies de Heliconia: H. psittacorum, H. stricta, H. wagneriana e H. psittacorum x H. spathocircinata 'Golden Torch' na subparcela), com quatro repetições. O gafanhoto desfolhador foi identificado como Cornops frenatum frenatum (Acrididae). À medida que o sombreamento se tornou mais denso, diminuíram o número de orifício de oviposição do gafanhoto e o número de brotações laterais. O sombreamento não influenciou o número de ninfas e adultos de C. f. frenatum e o número de hastes florais. H. wagneriana foi a espécie mais preferida para oviposição por C. f. frenatum. Os resultados sugerem que o uso de tela para sombreamento das plantas de helicônia pode auxiliar no controle da população de C. f. frenatum, porém, deve-se observar o padrão de exigência de luminosidade das helicônias para garantir a produtividade.

Yield, water use efficiency, and yield response factor in carrot crop under different irrigation depths / Produtividade, eficiência no uso da água e fator de resposta em produção de cenoura sob diferentes lâminas de irrigação

ABSTRACT: The aim of the present study was to evaluate the effect of different irrigation depths on the yield, water use efficiency (WUE), and yield response factor (Ky) of carrot (cv. 'Brasília') in the edaphoclimatic conditions of Baixada Fluminense, RJ, Brazil. Field trials were conducted in a Red-Yellow Argisol in the 2010-2011period. A randomized block design was used, with 5 treatments (depths) and 4 replicates. Depths were applied by drippers with different flow rates, and the irrigation was managed by time domain reflectometry (TDR) technique. The reference (ETo) and crop (ETc) evapotranspiration depths reached 286.3 and 264.1mm in 2010, and 336.0 and 329.9mm in 2011, respectively. The root yield varied from 30.4 to 68.9t ha-1 as a response to treatments without irrigation and 100% replacement of the soil water depth, respectively. Values for WUE in the carrot crop varied from 15 to 31kg m-3 and the mean Ky value was 0.82. The mean values for Kc were obtained in the initial (0.76), intermediate (1.02), and final (0.96) stages. Carrot crop was influenced by different water depths (treatments) applied, and the highest value for WUE was obtained for 63.4% of soil water replacement.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes lâminas de irrigação na produtividade, na eficiência de uso da água (EUA) e no coeficiente de resposta de produção (Ky) da cenoura (cv. 'Brasília') ao déficit hídrico do solo, nas condições edafoclimáticas da Baixada Fluminense-RJ. Ensaios de campo foram conduzidos em 2010 e 2011, em um Argissolo Vermelho-Amarelo, usando um delineamento em blocos casualizados, com 5 tratamentos (lâminas) e 4 repetições. As lâminas foram aplicadas por gotejadores com diferentes vazões e o manejo da irrigação foi realizado com a técnica da TDR. As lâminas de evapotranspiração de referência (ETo) e da cultura (ETc) totalizaram 286,3 e 264,1mm, em 2010, e 336,0 e 329,9mm, em 2011, respectivamente. A produtividade de raízes variou de 30,4 a 68,9t ha-1 como resposta aos tratamentos sem irrigação e com 100% de reposição da lâmina de água no solo, respectivamente. Os valores de EUA no cultivo da cenoura variaram de 15 a 31kg m-3 e o Ky médio foi de 0,82. Foram obtidos os valores médios de Kc nas fases inicial (0,76), intermediária (1,02) e final (0,96). A cultura da cenoura foi influenciada pelas diferentes lâminas aplicadas (tratamentos) e a maior EUA foi obtida para o tratamento com reposição de 63,4% da água do solo.

Onion yield under agroecological farming system using distinct irrigation depths and soil covers / Produtividade de cebola em sistema de cultivo agroecológico sob distintas lâminas de irrigação e coberturas do solo

ABSTRACT: The present study was carried out in order to evaluate the effects of irrigation depths applied through drip and presence/absence of soil cover in onion yield, under agroecological farming. The experiment was conducted in Seropédica, RJ, Brazil, from May to September 2012. The experimental design was a randomized complete block with split-plot design with 10 treatments and 7 replications, characterized by the presence (+S) and absence (-S) of soil cover and five irrigation depths according to percentages of the crop evapotranspiration (ETc): 0, 22, 45, 75 and 100% (0, 155, 220.6, 320.5 and 372,7mm in +S condition and 0, 145.5, 207.6, 285, 351,4mm in -S condition). The irrigation influenced by second-order polynomial regression the total yield of bulbs, percentage distribution of bulbs in diameter classes and water use efficiency (WUE) in the -S condition, and in the linear regression the WUE in +S condition. The soil cover promoted an increase on the total bulb yield, WUE and the percentage of bulbs classified in classes of greater diameter.

RESUMO: O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos de lâminas de irrigação, aplicadas via gotejamento, e do uso de cobertura morta na produção de cebola em cultivo agroecológico. O experimento foi conduzido em Seropédica, RJ, no período de Maio a Setembro de 2012. O delineamento experimental adotado foi em blocos completos casualizados com parcelas subdivididas, com 10 tratamentos e 7 repetições, caracterizados pela presença (CC) e ausência (SC) de cobertura do solo e por cinco lâminas de irrigação, relativas às porcentagens da evapotranspiração da cultura (ETc): 0, 22, 45, 75 e 100% (0; 155; 220,6; 320,5 e 372,7mm na condição SC e 0; 145,5; 207,6; 285 e 351,4mm na condição CC). A irrigação influenciou, por meio da regressão polinomial de segunda ordem, as variáveis produtividade total de bulbos, distribuição do percentual de bulbos em classes de diâmetro e eficiência do uso da água (EUA) na condição SC e, na regressão linear a EUA, na condição CC. A cobertura morta promoveu um incremento na produtividade total de bulbos, na eficiência do uso da água e no percentual de bulbos enquadrados nas classes de maior diâmetro.

Desempenho da alface em cultivo orgânico com e sem cobertura morta e diferentes lâminas d'água / Lettuce crop performance in organic tillage with and without mulching and at different irrigation water depths

O experimento foi conduzido no período de 27/05/2006 a 02/08/2006 no SIPA (Sistema Integrado de Produção Agroecológica), localizado no município de Seropédica-RJ. Nesse trabalho, objetivou-se avaliar o desempenho da cultura da alface (Lactuca sativa L.) cultivada sob diferentes lâminas de irrigação em um solo sem e com cobertura de palhada da leguminosa gliricídia. Foram conduzidos dois experimentos simultâneos, utilizando o delineamento experimental de blocos ao acaso, em ambos os experimentos, nos quais foram aplicadas 5 lâminas de irrigação, correspondendo a 25, 50, 80, 100, 115 por cento da evapotranspiração da cultura (ETc), sendo a produção final avaliada por meio da determinação da massa fresca, área foliar e número de folhas. Até o nível de 100 por cento ETc, todas as variáveis analisadas tiveram seus valores aumentados, e para o nível de 115 por cento, houve um decrescimento das mesmas. Na produção de massa fresca total, o sistema de cultivo com utilização de cobertura morta foi superior ao sem cobertura não diferenciando estatisticamente ao nível de 5 por cento probabilidade pelo teste F somente nas lâminas de 25 e 115 por cento ETc.

This work was carried out in order to evaluate the performance of a lettuce crop (Lactuca sativa L.) cultivated under different irrigation depths in ground with and without covering of gliricidia leguminosa. Two simultaneous experiments were conducted, in which 5 irrigation depths were applied, corresponding to 25, 50, 80, 100, and 115 percent of crop evapotranspiration (ETc). Final production was evaluated by means of the determination of fresh mass and leaf area. Up to the 100 percent ETc level, all the analyzed variables had their values increased. For the 115 percent level, there was a decrease of the same. In total fresh mass production, the system with covering was superior to the one without covering, not differentiating statistically to the 5 percent level probability for test F, except at depths of 25 and 115 percent ETc.

Desempenho de bananeiras consorciadas com leguminosas herbáceas perenes / Banana plant performance intercropping with perennial herbaceous legumes

O emprego de plantas de cobertura em consórcio com bananeiras pode ser uma estratégia de manejo, possibilitando aumentos de produtividade associados à otimização de processos biológicos e maior estabilidade do sistema produtivo. Neste trabalho, objetivo-se avaliar o efeito da cobertura viva, formada por leguminosas herbáceas perenes sobre a produção de bananeira cultivar Nanicão. Os tratamentos foram: amendoim forrageiro (Arachis pintoi Krap. & Greg), cudzu tropical (Pueraria phaseoloides Benth.), siratro (Macroptilium atropurpureum Urb.), vegetação espontânea (dominada por Panicum maximum Jacq.) e vegetação espontânea + N-fertilizante. Foi avaliado o desenvolvimento vegetativo das bananeiras entre abril/1999 e julho/2000 e os atributos de produtividade. O peso do cacho e da penca foram positivamente influenciados pelo siratro e cudzu tropical empregados como coberturas vivas, quando comparados aos demais tratamentos. Todas as leguminosas proporcionaram maior crescimento das bananeiras (notadamente a partir do 6º mês), maior número de folhas emitidas e maior proporção de cachos colhidos, em relação aos tratamentos com vegetação espontânea (com e sem N-fertilizante). As leguminosas siratro e cudzu tropical promoveram condições adequadas ao desenvolvimento das bananeiras, acarretando ganhos de produtividade e eliminação da adubação nitrogenada no bananal. O potencial benéfico das leguminosas cudzu tropical e siratro como coberturas vivas capazes de proporcionar aumentos na produtividade de banana, qualifica essas espécies como alternativa promissora para a fertilidade do solo e nutrição das bananeiras.

The use of coverage plants in cover cropping with bananas can be a management strategy, increasing in productivity associated with the optimization of biological processes and greater stability of production system. The objective of this work was to evaluate the effect of live coverage by herbaceous perennial legume on the yield of banana cultivar Nanicão. The treatments were: forage groundnut (Arachis pintoi Krap. & Greg), tropical cudzu (Pueraria phaseoloides Benth.), siratro (Macroptilium atropurpureum Urb.), spontaneous vegetation (mainly Panicum maximum Jacq.) and spontaneous vegetation + N-fertilizer. Banana plant vegetative development and yield attributes between April/1999 and August/2000 were assessed. In comparison to other treatments, bunch and hand weight were more positively influenced by tropical cudzu and siratro legumes employed as live coverage. All legumes promoted higher vegetative growth for banana plants (notably from the 6th month on), a greater number of leaves, and a higher proportion of harvested bunches in relation to spontaneous vegetation (with and without N-fertilizer). Siratro and tropical cudzu legumes promoted adequate conditions for the development of the banana plants, generating yield gains, and the elimination of the need of nitrogenous fertilization in the banana plantation. The beneficial potential of tropical cudzu and siratro legumes as live coverage intercropping with banana plants qualify these species as promising alternatives for soil fertility and banana nutrition.

Efeito residual da adubação verde no rendimento de brócolo (Brassica oleraceae L. var. Italica) cultivado em sucessão ao milho (Zea mays L. ) / Residual effect of the green manures in broccoli (Brassica oleraceae var. Italica) yield cultivated in succession to corn (Zea mays L. )

Os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito residual do cultivo isolado e consorciado dos adubos verdes crotalária (Crotalaria juncea) e milheto (Pennisetum americanum) sobre a transferência de Nitrogênio (N) e produção de brócolo, em sucessão ao milho, na ausência e presença da adubação de 150kg ha-1 de N. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas e quatro repetições. Os tratamentos da parcela constaram do pré-cultivo dos adubos verdes crotalária, milheto, crotalária + milheto e vegetação espontânea. Na subparcela, os tratamentos foram 150kg ha-1 de N e testemunha (ausência de N-fertilizante no brócolo). A sucessão envolveu o cultivo dos adubos verdes (26/09/2001 a 03/12/2001), seguido pelo cultivo de milho (04/12/2001 a 28/05/2002) e brócolo híbrido Big Sur (05/06/2002 10/08/2002), em plantio direto, sobre os resíduos do milho. Não foi detectado efeito residual dos adubos verdes sobre o diâmetro, peso da matéria seca das inflorescências e produção de matéria seca do brócolo, tanto na ausência quanto na presença de N-fertilizante. A crotalária isolada em pré-cultivo elevou o teor e acúmulo de N nas folhas e inflorescência de brócolo, na ausência ou presença de 150kg ha-1 de N. No consórcio crotalária + milheto, a presença da leguminosa elevou o teor e acúmulo de N, na inflorescência, comparativamente ao milheto isolado. O diâmetro das inflorescências do brócolo, nas parcelas sem N-fertilizante precedidas da crotalária, foi similar à vegetação espontânea + 150kg ha-1 de N. Entretanto, a produção de brócolo e o teor e acúmulo de N, nas inflorescências, foram maiores após vegetação espontânea + 150kg ha-1 de N do que após adubos verdes sem N-fertilizante. O aproveitamento do N proveniente da fixação biológica pela inflorescência de brócolo foi 9,15 por cento, quando isolada e 8,48 por cento, quando consorciada.