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ECOLOGIA
Prof. ELOIR MISSIO
ALIMENTOS, SOLO E O MANEJO DE
PRAGAS
ALIMENTOS SOLO E O MANEJO DE PRAGAS
ODUM, Eugene P. Ecologia. Rio de Janeiro: Guanabara, 1988.
CHRISTOFOLETTI, Antonio. Modelagem de Sistemas
Ambientas. São Paulo: Edgar Blucher, 1999.
ODUM, Eugene P. 7. Ed. Fundamentos da Ecologia. Lisboa:
Fundação Calouste Gulbenkian, 2004.
MILLER Jr., G. TYLER. Ciência Ambiental. São Paulo, Cenage
Learning. 2012.
REIS, Lineu Belico dos; FADIGAS, Eliane A. Amaral; CARVALHO,
Cláudio Elias. Energia, Recursos Naturais e a Prática do
Desenvolvimento Sustentável. Barueri, SP. Manole. 2005.
ALIMENTOS SOLO E O MANEJO DE PRAGAS
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Como os alimentos são produzidos?
Como a revolução verde e os métodos tradicionais são utilizados para cultivar safras?
Como os solos estão sendo degradados e erodidos e o que pode ser feito para reduzir estas perdas?
Quanto aumentou a produção de alimentos, quão séria é a malnutrição e quais são os efeitos ambientais da produção
alimentícia?
Como podemos aumentar a produção de safras, carnes, peixes e mariscos?
Como as políticas governamentais afetam a produção de alimentos?
Como podemos projetar e adotar sistemas agrícolas orgânicos sustentáveis?
Resuma as principais vantagens e limitações ecológicas e econômicas de cada uma das seguintes propostas para o aumento
da provisão mundial de alimentos e da redução da fome nos próximos 30 anos: a) cultivar mais terras pela eliminação de
florestas tropicais e irrigação de solos áridos; b) Pescar mais peixes em mar aberto; c) produzir mais peixes e mariscos por
meio da aquicultura; d) aumentar a produção por área de terra cultivada.
Liste cinco formas em que seu estilo de vida contribui direta ou indiretamente para a erosão do solo.
O que poderia acontece para a agricultura que utiliza muita energia nos Estados Unidos e em outros países industrializados
se o preço do petróleo aumentasse drasticamente no mundo.
Quais são as três ações mais importantes que você tomaria para reduzir a fome (a) no país onde você vive e (b) no mundo?
Os governos devem, aos poucos, introduzir gradualmente quebras em impostos e subsídios para encorajar os agricultores a
mudar para uma agricultura sustentável? Explique sua resposta.
De acordo com o físico Albert Einstein, “ nada beneficiará a saúde humana e aumentará as chances de sobrevivência na
Terra como a evolução para uma dieta vegetariana”. Você está disposto a comer menos carne ou nenhuma carne? Explique.
Explique como o uso disseminado de pesticidas pode (a) aumentar os danos causados por uma praga em particular e (b)
criar novas pragas.
Parabéns! Você está no comando do mundo liste três principais aspectos (a) da política agrícola (b) da política para reduzir a
erosão do solo, (c) da política para manejo de pragas.
FEIJÕES ALADOS E INSETOS
Você comeria um prato de feijões alados e insetos?
FEIJÕES ALADOS E INSETOS
Você comeria um prato de feijões alados e insetos?
Base da dieta mundial
trigo, arroz e milho
pobres em proteína
Com dinheiro suplementa-se com
feijões, carnes bovina, suína, frango e peixes
Abordagem convencional sobre produção de alimentos apresenta dois
problemas:
 Pobres não tem dinheiro
 Agricultura moderna provoca impacto ambiental nocivo muito maior
que qualquer outra atividade humana.
Cultivo de plantas menos conhecidas:
 Feijão alado – contém tanta proteína quanto a soja e apresenta
vagens, folhas, gavinhas e sementes comestíveis
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
O sucesso da produção de alimentos
Dependemos de três sistemas:
 Safras – produzem grãos – 77% dos alimentos
 Pastagens – carnes, grande parte bovina – 16% dos alimentos
 Viveiros de peixes – 7% dos alimentos
A produção global de alimentos cresceu muito desde 1950
Avanços tecnológicos levaram a:
 Uso de tratores e equipamentos agrícolas
 Barcos de pesca e motores de alta tecnologia em larga escala
 Fertilizantes químicos inorgânicos
 Irrigação
 Pesticidas
 Variedades de trigo, milho e arroz
 Viveiros densamente povoados e cercados para criar bois, porcos e
frangos
 Viveiros de aquicultura e gaiolas nos oceanos para criar peixes e
mariscos
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Enfrentamos desafios importantes ao aumentar a produção de alimentos sem
causar sérios danos ambientais
Para alimentar 8,9 bilhões de pessoas até 2050 será necessário produzir mais.
 Uso da engenharia genética
 Degradação ambiental, poluição, falta d’água, a pastagem, a sobre pesca e
a perda de serviços ecológicos podem limitar a produção de alimentos
Pobreza:
 Uma em cada cinco pessoas não tem terra para produzir ou dinheiro para
comprar os alimentos, independente da disponibilidade
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Plantas e animais que alimentam o mundo – os três gigantes
14 plantas das 30 mil espécies que possuem partes comestíveis e oito animais
terrestres fornecem cerca de 90% dos alimentos.
Trigo arroz e milho
mais da metade das calorias que as pessoas consomem
 Aumento da renda:
 Aumenta consumo de carne
 Aumenta consumo de grãos pelos animais
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Produção alimentícia industrial e tradicional
 Agricultura industrializada ou de alto insumo – países desenvolvidos
 Agricultura de plantio (banana, café, soja, cana de açúcar, cacau, legumes e
verduras) países em desenvolvimento
 Agricultura de subsistência tradicional (trabalho humano e de animais de
carga)
 Agricultura tradicional intensa – envolve mais mão de obra e força animal e
uso de água. Comercialização de excedentes
 Fig 10.3
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Aumento da produção pela revolução verde
 A revolução verde envolve três etapas:
 Desenvolver e plantar monoculturas de variedades cruzadas, seletiva
ou geneticamente modificadas, de alta produção de safras
importantes como arroz, trigo e milho.
 Gerar grandes produções pela utilização ampliada de fertilizantes,
pesticidas e água
 Aumentar o número de safras cultivadas por ano em uma mesma
área
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
 Agricultura de alto insumo utiliza 8% da produção de petróleo do mundo
 Os EUA utilizam a agricultura industrial, produzem aproximadamente 17%
dos grãos do mundo e consomem 17% de toda energia comercial utilizada
nos EUA
 Agricultura tradicional em países em desenvolvimento produzem 20% dos
alimentos e utilizam aproximadamente ¾ da terra mundial cultivável.
 Cultivam diversas safras no mesmo terreno
 Diminui as chances de perder a maioria ou toda a produção por
DEGRADAÇÃO E EROSÃO DO SOLO
Causas da erosão
Basicamente todos os alimentos vem da
terra.
A degradação da terra ocorre quando:
 Processos naturais ou induzidos pelo
homem diminuem a capacidade da
terra de suportar a agricultura,
pecuária ou as espécies selvagens.
Erosão do solo é o movimento dos componentes do solo de um lugar para
outro
 Agentes
 Água da chuva
 Vento
 homem
DEGRADAÇÃO E EROSÃO DO SOLO
Atividades humanas tornam o solo mais vulnerável
 Plantações
 Alagamentos
 Construções
 Pastagem excessiva
 Veículos off-road
 Queimadas deliberadas
A erosão tem dois grandes efeitos nocivos
 Perda da fertilidade do solo
 Assoreamento em águas superficiais
DEGRADAÇÃO E EROSÃO DO SOLO
Erosão do solo global
O solo arável está erodindo
com mais rapidez do que
se forma em
aproximadamente 38% das
áreas cultiváveis do mundo.
DEGRADAÇÃO E EROSÃO DO SOLO
Desertificação
 Alterações naturais do clima
 Atividades humanas que degradam o solo
Moderado: redução de 10 a 25% na produtividade
Severo: redução de 25 a 50% na produtividade
Muito severo: redução de 50% ou mais na produtividade
Somente em casos muito extremos a desertificação leva ao que chamamos de
desertos.
Fig 10.10
Desde 1990, a cada ano 6 milhões de hectares foram degradados e tornaramse menos férteis por causa da desertificação.
Fig 10.11
DEGRADAÇÃO E EROSÃO DO SOLO
DEGRADAÇÃO E EROSÃO DO SOLO
DEGRADAÇÃO E EROSÃO DO SOLO
Salinização e alagamento do solo
Um quinto das terras cultivadas e que são
irrigadas no mundo produzem 40% dos
alimentos
DEGRADAÇÃO E EROSÃO DO SOLO
AGRICULTURA SUSTENTÁVEL PELA CONSERVAÇÃO DO SOLO
Lavoura de conservação
Conservação do solo: envolve meios de reduzir a erosão e aumentar a
fertilidade do solo, principalmente pela manutenção da vegetação de cobertura.
Lavoura de conservação
 Lavoura mínima – revolve a subsuperfície sem revolver a superfície
 Lavoura sem aragem: equipamentos de plantio injetam sementes e
fertilizantes em finas fendas formadas no solo. As ervas daninhas são
eliminadas com herbicidas – no Brasil isso se chama plantio direto
Outros métodos para reduzir erosão:
 Construção de terraços (na cultura do arroz irrigado alguns
agricultores sistematizam o solo para cultivo do arroz pré-germinado)
 Lavoura de curvas de nível
 Colheita em faixas
 Aléias ou agrossilvicultura
 Quebra ventos ou abrigos
 Fig 15
AGRICULTURA SUSTENTÁVEL PELA CONSERVAÇÃO DO SOLO
AGRICULTURA SUSTENTÁVEL PELA CONSERVAÇÃO DO SOLO
Fertilizantes orgânicos e inorgânicos
A melhor forma de manter a fertilidade do solo é conservando-o
Fertilizante: qualquer produto que forneça nutrientes
Fertilizantes: orgânicos são produzidos com materiais de plantas e animais
inorgânicos são produzidos com vários minerais (rochas)
Fertilizantes orgânicos:
 Adubo animal
 Adubo verde
 Composto
 Rotação de culturas (leguminosas, com nódulos)
Fertilizantes inorgânicos
 São compostos inorgânicos que contém basicamente nitrogênio
fósforo e potássio
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS NUTRIÇÃO E EFEITOS AMBIENTAIS
Produção global de grãos
Depois de aumentar significativamente desde 1950, a produção global de
grãos tem se mantido estável desde 1985 e a produção de grãos per capita
vem diminuindo desde 1978.
Produzimos alimentos em quantidade suficiente?
Os alimentos não são distribuídos igualmente
 Diferenças no solo
 No clima
 Poderes políticos e econômicos
 Renda média por pessoa
 A raiz do problema da fome é e continuará sendo a pobreza
 Fig. 10.16
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS NUTRIÇÃO E EFEITOS AMBIENTAIS
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS, NUTRIÇÃO E EFEITOS AMBIENTAIS
Fome crônica e mal nutrição
Algumas pessoas não podem cultivar ou comprar alimentos suficientes para
atender as necessidades básicas
Outras não ingerem proteínas suficientes e outros nutrientes essenciais
Falta de vitaminas e minerais
Uma em cada três pessoas apresenta deficiência de uma ou mais vitaminas e
minerais, principalmente vitamina A, ferro e iodo.
 causa cegueira e morte prematura
 Ferro – anemia – transporte de oxigênio
 Iodo – regula o funcionamento da tireoide que controla a taxa de
metabolismo do corpo
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS, NUTRIÇÃO E EFEITOS AMBIENTAIS
Redução da fome e da mal nutrição




Imunizar crianças contra doenças infantis
Incentivar aleitamento materno (Aids)
Prevenir a desidratação
Prevenir a cegueira ao fornecer vitamina A duas vezes ao ano ao custo de
US$ 0,75 por criança ou alimentos ricos em vitamina A
 Oferecer serviços de planejamento familiar
 Aumentar a educação das mulheres
Ingestão de muitos alimentos pouco saudáveis
Nutrição deficiente ou excessiva:
 Baixa expectativa de vida
 Maior suscetibilidade a doenças e enfermidades
 Baixa produtividade
 Qualidade de vida insatisfatória
PRODUÇÃO DE ALIMENTOS, NUTRIÇÃO E EFEITOS AMBIENTAIS
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Cruzamento tradicional e engenharia genética
Para aumentar a produção podemos:
 Misturar os genes de tipos similares de
organismos
 Pela engenharia genética misturar genes de
organismos diferentes
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Problemas com a expansão da revolução verde
Falta de recursos como a água, solo fértil e os fatores ambientais podem limitar
nossa capacidade de continuar aumentando as safras
Aumentar a irrigação – uma solução limitada
A quantidade de terra irrigada por pessoa tem diminuído desde 1978 e vai
continuar diminuindo
 A população cresce mais rápido que a agricultura irrigada
 Esgotamento de suprimento de água subterrâneos
 Uso ineficiente de água da irrigação
 Acúmulo de sal no solo - salinização
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Cultivar mais terra – outra solução limitada
A expansão significativa de terras de cultivo é improvável pois a maioria das
áreas ainda disponíveis são terras marginais
 eliminação de florestas tropicais e
 irrigação de solos áridos
Produzindo mais carne
A carne e seus derivados são importantes fontes de proteína, mas esse tipo de
produção causa muitos efeitos ambientais nocivos.
43% da carne bovina, metade da carne suína e 75% da produção de aves
ocorre em fazendas densamente povoadas.
 Aumento da pressão sobre provisão mundial de alimentos
 Não consomem grama
 Consomem grãos de safras
 Consomem 1/3 dos peixes do mundo
 Concentram resíduos
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Consequências ambientais da produção de carne
 Mais da metade das áreas agrícolas do mundo são utilizadas para cultivar
grãos que alimentam o gado, principalmente milho, sorgo e soja.
 O gado e os peixes criados para alimentação consomem 37% da produção
mundial de grãos (70% da produção de grãos dos EUA)
 A produção de carne utiliza metade da água retirada de rios e aquíferos
 Irrigação
 Limpeza de instalações
 O gado expele 16% do metano liberado na atmosfera (metano é 25 vezes
pior que o CO2)
 Perda de nitrogênio por volatilização a partir dos dejetos
 Produção de resíduos (nos EUA, o gado produz 20 vezes mais resíduos
que os humanos
 Risco de contaminação do lençol freático
 Odores
 Sobrepastejo fig 10.19
 Erosão do solo
 Perda de biodiversidade
 Degradação de mata ciliar
 Degradação da bacia hidrográfica
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Produzindo
carne
forma sustentável
de
 É possível reduzir os
impactos
ambientais
da produção de carne
se
tivermos
a
disposição mais peixe
e frango e menos
carne bovina e suína.
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Pesca de peixes e mariscos
Depois de aumentos espetaculares a pesca estabilizou-se ao redor do mundo
O terceiro maior sistema produtor de alimentos do mundo consiste de
pesqueiros
55% da pesca comercial de peixes e mariscos vem do oceano, o restante vem
aquicultura em que os peixes são criados em fazendas aquáticas.
Muitas espécies de valor comercial estão sendo pescadas em excesso
métodos eficazes que “limpam” o mar dos peixes e mariscos.
Fig 10.21
Fig. 10.22
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Efeitos da sobrepesca e degradação do habitat em cultivos de peixes.
A sobrepesca esta consumindo tantos peixes que sobra um estoque de
reprodutores muito pequeno para manter uma quantidade suficiente da
espécie.
A sobrepesca prolongada leva a extinção comercial, ou seja, a população
diminui a tal ponto que passa a não ser mais lucrativo pescá-la. Os barcos de
pesca mudam para outra espécie ou uma nova região.
De acordo com a FAO, ¾ de 200 espécies marinhas de valor comercial no
mundo sofreram sobrepesca ou foram pescadas até suas produções máximas
sustentáveis.
Dados de populações de 128 estoques de peixes esgotados indicam que 125
podem ser recuperados se houver um controle cuidadoso.
AUMENTANDO A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Aquicultura – criadouros aquáticos.
PROTEGENDO OS RECURSOS ALIMENTÍCIOS: MANEJO DE PRAGAS
Controle natural de pragas
Pragas: qualquer espécie que dispute conosco alimentos, invada gramados e
jardins destrua madeira em residências, espalhe doenças, invada
ecossistemas ou seja simplesmente um incômodo.
Em ecossistemas naturais e em agroecossistemas de policultura, os inimigos
naturais controlam as populações de aproximadamente 98% das espécies de
pragas potenciais como parte dos serviços ecológicos gratuitos da terra.
A monocultura e os pesticidas prejudicam muitos desses sistemas naturais de
controle de população.
PROTEGENDO OS RECURSOS ALIMENTÍCIOS: MANEJO DE PRAGAS
Pesticidas
 Incluem:
 Inseticidas: eliminadores de insetos
 Herbicidas: eliminadores de ervas daninhas
 Fungicidas: eliminadores de fungos
 Rodenticidas: eliminadores de roedores
Biocida seria o
nome
mais
adequado a estas
substâncias
pois
matam
outros
organismos além
de seus alvos
Há cerca de 225 milhões de anos as plantas
produzem substâncias químicas para repelir,
enganar ou envenenar herbívoros
Os herbívoros superam várias defesas de plantas
pela seleção natural
Novas defesas de plantas são favorecidas pela
seleção natural nesse ciclo constante de troca.
PROTEGENDO OS RECURSOS ALIMENTÍCIOS: MANEJO DE PRAGAS
Desde 1950 o uso de pesticidas aumentou 50
vezes
A maioria dos pesticidas de hoje utiliza uma
quantidade de tóxicos dez vezes maior que a
utilizada nos anos de 1950.
¼ dos pesticidas nos EUA são dedicados a uso
doméstico, jardins, parques áreas de atividades
esportivas, piscinas e campos de golfe.
O gramado comum nos EUA é pulverizado com 10
vezes mais pesticida que as plantações do país.
A cada ano mais de 250 mil pessoas nos EUA
adoecem por causa do uso de pesticidas
domésticos.
PROTEGENDO OS RECURSOS ALIMENTÍCIOS: MANEJO DE PRAGAS
Vantagens dos pesticidas sintéticos modernos
 Salvam milhares de vidas humanas
 Doenças transmissíveis por insetos
 Malária – mosquito
 Peste bubônica - pulgas de ratos
 Tifo – pulgas e piolhos corporais
 Aumentam a provisão de alimentos
 FAO – 55% da provisão de alimentos que poderia servir a
humanos é perdida para as pragas – 2/3 antes da colheita e 1/3
depois.
 Elevam os lucros dos agricultores
 Trabalham rápido e melhor que as alternativas
 Quando utilizados adequadamente, seus riscos à saúde são muito baixos
se comparados a seus benefícios
 Pesticidas mais recentes são muito mais seguros do que muitos dos
antigos – botânicos e microbotânicos.
 Diversos novos pesticidas são utilizados a taxas muito baixas por área
unitária em comparação a produtos antigos.
PROTEGENDO OS RECURSOS ALIMENTÍCIOS: MANEJO DE PRAGAS
O pesticida ideal
 Mataria somente a praga desejada
 Não causaria resistência genética no organismo desejado.
 Desapareceria ou seria decomposta em substâncias químicas
inofensivas depois de realizar a tarefa
 Seria mais eficaz em termos de custo do que não fazer nada
Nenhuma substância química pesticida
sintética atende a todos ou mesmo a
grande parte destes critérios
PROTEGENDO OS RECURSOS ALIMENTÍCIOS: MANEJO DE PRAGAS
Desvantagens dos pesticidas sintéticos modernos
 Aceleram o desenvolvimento de resistência genética a pesticidas em
organismos de pragas.
 Alguns inseticidas matam predadores e parasita naturais que podem ajudar
a controlar as populações de espécies de pragas.
 Os pesticidas não permanecem no local
 Vão parar no ar, água da superfície, água subterrânea, nos
sedimentos, nos alimentos e em outros organismos que não são o
alvo, incluindo os seres humanos e animais selvagens.
 Alguns pesticidas prejudicam a vida selvagem
 Nos EUA: Eliminam 20% das colônias de abelhas
 Prejudicam outros 15%
 Matam mais de 67 milhões de pássaros
 Matam 6 a 14 milhões de peixes
 Perda de US$ 200 milhões por polinização deficiente
 Alguns inseticidas ameaçam a saúde humana
 Anualmente envenenam 3 milhões de trabalhadores rurais
 Causam 20 a 40 mil mortes por ano (dado subestimado)
 câncer, mutações genéticas, anomalias congênitas, distúrbios no
sistema nervoso e efeitos no sistema imunológico e endócrino
PROTEGENDO OS RECURSOS ALIMENTÍCIOS: MANEJO DE PRAGAS
Outras formas de controlar pragas






Rotação de culturas
Ajuste nos períodos de plantio
Uso da policultura
Espécies de culturas resistentes a doenças
Uso de controle biológico pela importação de predadores
Uso de atrativos sexuais (foromônios) uso de hormônios que interrompem o
ciclo de vida normal do inseto.
 Pulverização com água quente.
PROTEGENDO OS RECURSOS ALIMENTÍCIOS: MANEJO DE PRAGAS
Manejo integrado de pragas - MIP
Inclui métodos de cultivo biológicos e químicos aplicados na sequência
adequada e no tempo correto.
O objetivo não é erradicar a população de pragas, mas reduzir os danos das
safras a um nível tolerável do ponto de vista econômico.
Os campos são monitorados com cuidado
Quando os níveis economicamente nocivos são atingidos, primeiro os
agricultores utilizam métodos biológicos e controle de cultivo. Pequenas
quantidades de inseticidas somente são aplicados como último recurso.
Substâncias químicas diferentes são utilizadas para diminuir a velocidade de
desenvolvimento de resistência genética.
Exige conhecimento de um especialista
Os métodos utilizados em uma área talvez não se apliquem em outra
Custos iniciais podem ser maiores, embora os custos em longo prazo são
menores
PROTEGENDO OS RECURSOS ALIMENTÍCIOS: MANEJO DE PRAGAS
Indonésia baniu 57 dos 66 pesticidas utilizados em plantações de arroz
 Reduziu os subsídios para pesticidas
 Lançou um programa de educação nacional para ajudar os
agricultores a mudar para o MIP.
Entre 87 e 92
 O uso de pesticidas reduziu 65%.
 A produção de arroz aumentou 15%
Resultados semelhantes foram obtidos na Suécia e na Dinamarca
Nos EUA o uso do MIP é protelado por subsídios do governo para pesticidas
convencionais e pela oposição dos fabricantes
SOLUÇÕES: AGRICULTURA SUSTENTÁVEL
Agricultura orgânica sustentável