Aplicação de métricas agroecológicas em agroecossistemas de vinha
Abstract
Na região do Demarcada do Douro (RDD) a vitivinicultura constitui a base fundamental do sustento económico da região, possuindo uma marca e imagem a nível internacional. A produção vitivinícola depende fortemente de recursos naturais que são afetados por uma contínua pressão ambiental, pelo que se pretende a transformação da gestão agrícola com a aplicação de práticas que promovam a sustentabilidade e a resiliência do agroecossistema. Assim, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma métrica de sustentabilidade, a EcoVine, que se baseasse em indicadores agroecológicos integrativos das várias componentes do sistema. A área de estudo foi a Quinta do Seixo inserida na RDD. Todas as observações e informação sobre gestão e produção referem-se a 31 talhões de vinha selecionados na exploração. Com o objetivo de inferir sobre a influência da sustentabilidade na resiliência da exploração agrícola, integraram-se os resultados da EcoVine e de outras métricas de sustentabilidade com dados de produção. Verificou-se ainda se a diversidade de castas presente influenciava os dados de produção, a estabilidade da produção e os valores de sustentabilidade e das componentes relativas à saúde do solo. Em geral, a exploração agrícola não obteve valores de sustentabilidade elevados pela aplicação das métricas, que eram concordantes nos talhões com maior sustentabilidade, mas que diferiam nos talhões com menor valor. A resiliência da produção pode ser relacionada com a sustentabilidade medida, correlacionando-se ainda com a componente below-ground da EcoVine. Tendo em conta os resultados, observou-se uma necessidade de dar maior destaque à importância e às funções do solo na resiliência dos agroecossistemas. Verificou-se uma influência relevante da diversidade de castas na sustentabilidade, mas não foi significativa a sua relação com a resiliência da produção. O solo mostrou-se empobrecido em nutrientes e pouco estruturado, tendo pouco poder de regulação o que poderá ser devido às práticas de gestão da exploração. A aplicação da EcoVine a outros sistemas parece-nos viável com alguns ajustes. Incentivamos a investigação na criação de formas mais concretas de medir a resiliência e avaliar a influência dos porta-enxertos e da sua identidade nas métricas de sustentabilidade e nas componentes da produção, de forma a clarificar quais são as suas contribuições relativas para os resultados obtidos nesta dissertação.
Full text
Universidade do Minho Escola de Ciências Bruna Pereira Gonçalves dezembro de 2021 UMinho | 2021 Bruna Pereira Gonçalves
iii Bruna Pereira Gonçalves Aplicação de métricas agroecológicas em agroecossistemas de vinha Dissertação de Mestrado Mestrado em Ecologia Trabalho efetuado sob a orientação da Doutora Sofia dos Santos da Rocha Costa E da Professora Doutora Maria Cláudia Gonçalves da Cunha Pascoal dezembro de 2021
iv DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Atribuição-SemDerivações CC BY-ND https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
v Agradecimentos Este trabalho insere-se no projeto AgriFood XXI, ref. NORTE-01-0145-FEDER-000041, co-financed by the European Regional Development Fund (FEDER), through NORTE 2020 (Northern Regional Operational Program 2014/2). À minha orientadora Doutora Sofia dos Santos da Rocha Costa agradeço por toda a ajuda e contribuição na elaboração desta tese. Pela disponibilidade total e simpatia que demonstrou quando necessitei de auxílio, amplificando o meu pensamento científico e pavimentando o caminho que me leva a ser ecóloga. Agradeço igualmente à minha co-orientadora a Professora Doutora Maria Cláudia Gonçalves da Cunha Pascoal pelo apoio, pela motivação e pelas ideias e conselhos que me deu durante a elaboração da tese. À Sogrape S.A., em especial ao Dr. António Graça e à Doutora Natacha Fontes que se mostraram disponíveis sempre e que nos forneceram informações valiosas sem as quais não seria possível realizar este trabalho. Agradeço também aos trabalhadores da Quinta do Seixo, Engenheira Carla Guerra e Engenheiro José Manso que nos ajudaram a organizar o nosso trabalho de campo, mas que nem seria possível de realizar sem a grande ajuda do Sr. Maximiano que foi incansável e nos levou até aos confins do Douro no seu 4x4, abençoando-nos com pequenas surpresas que ficam para sempre na memória. Quero também agradecer ao meu grupo de investigação, Nematology@CBMA, à Professora Teresa que me ajudou e aconselhou sempre, à Doutora Clara e à Doutora Ana, à Rita, Rui, João, Paulo, Manuel, Carolina e José que me animaram com risadas e boas doses de motivação. Ao Professor Renato Henriques e ao Doutor Giorgio Pace, mestres do QGis que me ajudaram imenso nessa componente da tese. E à Professora Doutora Laura Torres e ao Professor Doutor António Crespi pela informação sobre a flora associada às vinhas do Douro. Por me terem apoiado constantemente, por me terem incentivado sempre que a vontade de continuar era pouca e a parar quando era demasiada, um muito obrigada aos meus pais fantásticos, à madrasta mais querida, aos avós confiantes, aos melhores irmãos e a todo o resto da família. Por fim, mas não menos importante um abraço especial para a Mendocas e para a Barbosa que são as melhores amigas e apoiantes que se podem querer nesta fase da vida, acompanhando-me nas sessões de degustação de chás juntamente com o Nuno, que me apoiou sempre sem hesitar. Quero também agradecer ao Ricky e ao Simão, uns senhores, ao Bano que ajudava a não me sentir perdida, ao Tomás e à Bruna e aos amigos de PTL, Chics e John.
vi DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho
vii Aplicação de métricas agroecológicas em agroecossistemas de vinha Resumo Na região do Demarcada do Douro (RDD) a vitivinicultura constitui a base fundamental do sustento económico da região, possuindo uma marca e imagem a nível internacional. A produção vitivinícola depende fortemente de recursos naturais que são afetados por uma contínua pressão ambiental, pelo que se pretende a transformação da gestão agrícola com a aplicação de práticas que promovam a sustentabilidade e a resiliência do agroecossistema. Assim, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma métrica de sustentabilidade, a EcoVine, que se baseasse em indicadores agroecológicos integrativos das várias componentes do sistema. A área de estudo foi a Quinta do Seixo inserida na RDD. Todas as observações e informação sobre gestão e produção referem-se a 31 talhões de vinha selecionados na exploração. Com o objetivo de inferir sobre a influência da sustentabilidade na resiliência da exploração agrícola, integraram-se os resultados da EcoVine e de outras métricas de sustentabilidade com dados de produção. Verificou-se ainda se a diversidade de castas presente influenciava os dados de produção, a estabilidade da produção e os valores de sustentabilidade e das componentes relativas à saúde do solo. Em geral, a exploração agrícola não obteve valores de sustentabilidade elevados pela aplicação das métricas, que eram concordantes nos talhões com maior sustentabilidade, mas que diferiam nos talhões com menor valor. A resiliência da produção pode ser relacionada com a sustentabilidade medida, correlacionando-se ainda com a componente below-ground da EcoVine. Tendo em conta os resultados, observou-se uma necessidade de dar maior destaque à importância e às funções do solo na resiliência dos agroecossistemas. Verificou-se uma influência relevante da diversidade de castas na sustentabilidade, mas não foi significativa a sua relação com a resiliência da produção. O solo mostrou-se empobrecido em nutrientes e pouco estruturado, tendo pouco poder de regulação o que poderá ser devido às práticas de gestão da exploração. A aplicação da EcoVine a outros sistemas parece-nos viável com alguns ajustes. Incentivamos a investigação na criação de formas mais concretas de medir a resiliência e avaliar a influência dos porta-enxertos e da sua identidade nas métricas de sustentabilidade e nas componentes da produção, de forma a clarificar quais são as suas contribuições relativas para os resultados obtidos nesta dissertação. Palavras-chave: diversidade de castas, indicadores de sustentabilidade, Região Demarcada do Douro, resiliência da produção, qualidade do solo
viii Applying agroecological metrics in vineyard agroecosystems Abstract In the Douro Demarcated Wine Region (DDR), vitiviniculture is the basis for sustaining the economy of the region, with a strong brand at the international level. Wine production is highly dependent on natural resources that are affected by continuous environmental pressure, so there is a need to transform the agricultural management by applying practices that promote the sustainability and resilience of the agroecosystem. Thus, the goal of this work was to develop a sustainability metric, the EcoVine, which was based on integrative agroecological indicators of the different components of the system. The study area was a farm in the DDR. All observations and information on management and production were retrieved from 31 selected plots in the farm. To infer on the influence of sustainability on farm resilience, the results of EcoVine and other sustainability metrics were compared with the production data. It was further verified whether the diversity of varieties in the plots influenced the production along with the sustainability and soil health data. In general, the farm did not obtain high sustainability values when the metrics were applied. Sustainability values were in agreement in plots with higher sustainability but that differed among plots with lower value. Production resilience could be correlated with the sustainability metrics and with the below-ground component of EcoVine. These findings stress the need for emphasising the contribution of soil functions to the resilience of agroecosystems. A relevant influence of grapevine varieties diversity on sustainability was observed, but its relationship with production resilience was not significant. The soil was nutrient impoverished and with poor structure, with little regulation capacity, which may be due to the farm management practices. The EcoVine metric is applicable to other systems with some adjustments; but more research is encouraged for depicting resilience and to assess the contribution of the rootstocks and their identity to sustainability and production. Keywords: sustainability indicators, diversity of varieties, Douro Demarcated Region, production resilience, soil quality
ix Índice Resumo ................................................................................................................................... vii Abstract ................................................................................................................................... viii Lista de figuras ........................................................................................................................ xii Lista de tabelas ....................................................................................................................... xiv 1. Introdução ...................................................................................................................... 16 1.1. A vinha e o seu papel num contexto socioeconómico e ambiental ........................... 16 1.2. Resiliência, sustentabilidade e serviços dos ecossistemas ....................................... 17 1.3. Gestão da vinha e sua influência na sustentabilidade agrícola ................................. 20 1.4. Agroecologia e intensificação agroecológica em sistemas de vinha .......................... 22 1.5. Agroecossistemas below e above-ground ................................................................ 23 1.5.1. Below-ground ................................................................................................... 23 1.5.2. Above-ground ................................................................................................... 26 1.6. Métricas de sustentabilidade e indicadores agroecológicos ..................................... 27 1.7. Objetivos ................................................................................................................ 30 2. Materiais e métodos ........................................................................................................... 31 2.1. Descrição da área de estudo – Quinta do Seixo ............................................................ 31 2.1.1. Organização da Quinta e seleção de pontos de amostragem .................................. 32 2.2. Parâmetros da saúde e qualidade do solo .................................................................... 34 2.2.1. Amostragem do solo e processamento .................................................................. 34 2.2.2. Parâmetros físico-químicos e microbiológicos do solo ............................................ 34 2.2.3. Extração e identificação de nemátodes .................................................................. 35 2.2.4. Observação, identificação e contagem de nemátodes do solo ................................ 35 2.2.5. Cálculo de índices ecológicos e pegadas metabólicas da comunidade de nemátodes ...................................................................................................................................... 36 2.3. Análise da complexidade de infraestruturas ecológicas e processamento ...................... 38 2.3.1. Infraestruturas ecológicas ..................................................................................... 38 2.3.2. Diversidade e cobertura florística do enrelvamento ................................................ 38 2.4. NDVI e Clima ............................................................................................................... 39 2.5. Produção e estabilidade ............................................................................................... 40 2.6. Cálculo de métricas de sustentabilidade ....................................................................... 40 2.6.1. FESLM ( Framework for the Evaluation of Sustainable Land Management ) .............. 40
16 1. Introdução 1.1. A vinha e o seu papel num contexto socioeconómico e ambiental A agricultura em Portugal tem perdido relevância a nível económico nas últimas décadas, com menos riqueza associada e menor empregabilidade. No entanto, o setor agrícola ainda continua a ser a principal atividade económica em certas regiões como o Alentejo ou a zona Norte do País (Redžepagić & Simões, 2013). A cultura da videira ( Vitis vinifera ) é das atividades agrícolas mais antigas e que mais se expressa a nível geográfico (Dickenson, 1992). O cultivo da videira para a produção de vinho envolve tradição e cultura, conhecimento e experiência, clima e terroir (Dickenson, 1992). O enoturismo é uma peça essencial que está em crescimento e em constante evolução, gera receita económica permitindo a prova dos vinhos produzidos nas explorações agrícolas, mas também dá a conhecer as regiões vitivinícolas e os produtos regionais que as caracterizam (Hall, 2002). Em Portugal, a vitivinicultura é uma das atividades mais relevantes numa perspetiva socioeconómica, representando aproximadamente 12,5% da produção agrícola do país (INE, 2020). A nível mundial, Portugal é o 11º país com maior produção de vinho e o 10º com maior exportação (OIV, 2021). Na região do Douro a vitivinicultura constitui a base fundamental do sustento económico da região, possuindo uma marca e imagem a nível internacional (Comunidade Intermunicipal do Douro, 2015). A Região Demarcada do Douro (RDD) tem origem numa delimitação territorial de 1756, sendo o primeiro modelo de organização de uma região vinícola a nível mundial. Sendo uma região com características únicas a nível da otimização da produção vitivinícola em declives acentuados e com pouco solo e pouca água (configuração da vinha em socalcos e patamares), em 2001 cerca de 10% da área total da RDD foi classificada pela Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO) como Património da Humanidade na categoria de paisagem cultural. A RDD, divide-se em três sub-regiões: Baixo Corgo, Cima Corgo e Douro Superior (Museu Do Douro, 2015). A sub-região do Cima Corgo ocupa cerca de 38% da área total da RDD. Com 22% de área de vinha, a região centra-se na vila do Pinhão e a sua área estende-se entre o limite da sub-região do Baixo Corgo até ao meridiano do Cachão da Valeira (IVDP, 2010). Nesta sub-região, os solos são xistosos e o clima é hostil sendo que há uma incidência de chuvas menor em comparação com o Baixo Corgo. Estas características fazem
17 com que a produção de uva não seja muito elevada, mas que a qualidade do vinho seja superior, produzindo vinhos mais concentrados, complexos e com maior potencial para o envelhecimento (Moreira & Guedes de Pinho, 2011). As vinhas são locais de tradição rica que podem ser consideradas paisagens multifuncionais a nível económico, cultural, mas também a nível ecológico (Winkler et al., 2017). A produção vitivinícola depende fortemente de recursos naturais que começam a ser afetados por uma contínua degradação ambiental (Santos et al., 2019). Sendo uma parte importante da produção agrícola, valores como a sustentabilidade, a conservação e a resiliência têm um papel importante na sobrevivência desta indústria a longo prazo. É essencial que as práticas agrícolas não continuem a ter um impacto negativo nestes recursos naturais (Marta-Costa, 2010), e que se consiga integrar a multidisciplinariedade nos processos de tomada de decisão e gestão. Uma abordagem que se baseie nessa multidisciplinariedade de forma a potenciar a resiliência do sistema, pode ser uma solução a adotar para que os serviços que nos são providenciados pelo ecossistema da vinha sejam aproveitados ao máximo enquanto se pratica uma agricultura sustentável que protege os recursos e potencia a biodiversidade funcional. 1.2. Resiliência, sustentabilidade e serviços dos ecossistemas A sustentabilidade, a resiliência e os serviços que os ecossistemas fornecem ao ser humano são conceitos intimamente ligados. No entanto, estes são conceitos abstratos que podem ter uma panóplia de interpretações e definições (Abbona et al., 2007; Marchese et al., 2018). Dessa forma, é importante esclarecer, para efeitos desta dissertação, o que se considera sustentabilidade e resiliência. O conceito de sustentabilidade foca-se na obtenção de uma melhor qualidade de vida respeitando considerações ambientais, económicas e sociais quer para gerações presentes, quer para gerações futuras (Marchese et al., 2018; Marta-Costa, 2010; Santos et al., 2019; Schaller, 1993). Desta forma uma vinha sustentável deve ser capaz de se manter economicamente viável enquanto mantém a capacidade de produzir e melhorar a qualidade ao longo do tempo (Santiago-Brown et al., 2014). A resiliência foca-se na resposta dos sistemas (naturais, sociais ou económicos) a distúrbios extremos ou stress persistente (Marchese et al., 2018). Holling (1973) definiu resiliência de um ecossistema como a magnitude de um distúrbio que um sistema consegue experienciar antes de
18 mudar para um novo estado em termos de estrutura e função. Apesar de ter sido um conceito-base que começou a fomentar mais discussão sobre a capacidade dos ecossistemas responderem a perturbações, neste trabalho considera-se resiliência como a capacidade de um sistema absorver distúrbios e se reorganizar de forma a manter a mesma função, estrutura e identidade (Walker & Meyers, 2004). Assim, a resiliência reflete o grau em que um sistema complexo é capaz de se organizar, sem ser forçado a isso por fatores externos, mas também demonstra se o ecossistema consegue aumentar a capacidade de adaptação e plasticidade (Folke et al., 2004). No passado, assumia-se que o ambiente era infinitamente estável e resiliente, mas hoje em dia essa forma de pensamento mudou com a perceção de que o uso exagerado de recursos pelo ser humano gera impactos difíceis de superar; reconhece-se agora que a resiliência pode e está a ser constantemente afetada e que a capacidade dos ecossistemas se autorrepararem está largamente comprometida (Folke, 2003). Num agroecossistema, é importante relembrar que o ser humano é uma peça fundamental que poderá influenciar e criar condições para a resiliência, determinando que componentes do sistema têm acesso e controlo dos recursos (Córdoba et al., 2020). Uma das componentes que influencia fortemente a resiliência de um sistema agrícola é a estabilidade e resistência da produção, com correspondente reduzida variabilidade ao longo dos anos e baixo potencial de quebras de produção (Li et al., 2019). Tendo em conta os fatores que o ameaçam como pragas e doenças, alterações climáticas, entre outros, um agroecossistema tem de ser capaz de resistir e recuperar de forma a ser menos suscetível a flutuações a nível de produção e preços de mercado (Kremen & Miles, 2012; Liebman & Schulte, 2015). A sua complexidade é demasiado elevada para se medir precisamente a resiliência, dessa forma, tem de se simplificar a sua avaliação, usando formas que se apliquem quer no tempo, quer no espaço (Cabell & Oelofse, 2012; Darnhofer et al., 2010) sendo que a forma mais direta e mais simples de o fazer, é através desta estabilidade de produção. A sustentabilidade e a resiliência estão intimamente ligadas, de alguma forma para haver sustentabilidade tem de haver, pelo menos, resiliência (Derissen et al., 2011; Lebel et al., 2006). Num agroecossistema, o produtor tem de estar pronto para os períodos inevitáveis de mudança e para isso, a exploração agrícola tem de reter diversidade e, como consequência, redundância para assegurar a adaptação. Assim, se houver perda de espécies com papéis relevantes no ecossistema, o efeito dessa perda é atenuado por outras (Walker, 1992). Nesta
19 agrobiodiversidade inclui-se uma biodiversidade planeada, incluída propositadamente no sistema através, por exemplo, das culturas utilizadas, e uma biodiversidade associada que são espécies nativas do próprio sistema ou provenientes de sistemas adjacentes e que vão prosperar no agroecossistema, dependendo da sua gestão (Altieri, 1999). Infraestruturas ecológicas como enrelvamentos entre linhas, bosques, colmeias, etc. aumentam a complexidade da paisagem agrícola e promovem o aumento da diversidade no sistema (Kleijn et al., 2019) e, como consequência, um aumento dos serviços de ecossistemas providenciados pela exploração (Bommarco et al., 2013). A Humanidade depende da natureza desde sempre, e as contribuições desta são de relevância elevada no conceito de bem-estar. A partir desta noção, foi criado o conceito de serviços de ecossistema, que representam os benefícios que a população humana obtém, direta ou indiretamente, das funções providenciadas por um ecossistema (Costanza et al., 1997). Segundo a Common International Classification of Ecosystem Services (2018) os serviços são classificados de em três categorias que se interligam: • Serviços de provisão, são produtos obtidos diretamente dos ecossistemas como comida, água doce, bioquímicos, entre outros; • Serviços de regulação e manutenção, todas as formas em que os organismos podem alterar ou moderar o meio ambiente através de processos como produção primária, a reciclagem de nutrientes e a formação do solo que afetam a saúde, o conforto e a segurança do ser humano; • Serviços culturais, que são serviços imateriais que os ecossistemas nos fornecem a nível religioso, espiritual, inspiracional, educacional, recreacional e estético. Assim, os sistemas agrícolas também geram uma variedade de serviços de ecossistemas de diferentes tipos incluindo provisão de alimento, retenção e destoxificação da água, regulação de pragas e doenças, controlo de erosão do solo, espaços recreacionais, etc. Apesar de providenciarem serviços, os agroecossistemas também dependem muito destes; a gestão do agroecossistema, a diversidade e as infraestruturas que a promovem influenciam serviços de regulação e de suporte que são essenciais para otimizar a produção agrícola (Dale & Polasky, 2007) e reduzir a quebra de produção, que se define pela diferença entre o potencial de produção alcançável e a produção realmente obtida pelo produtor. Esta quebra de produção pode aumentar se serviços de ecossistema como a polinização, o controlo de pragas e doenças,
20 o sequestro de carbono, a reciclagem de nutrientes e fertilidade do solo, etc. não forem atingidos, incitando o produtor a aplicar fatores de produção externos (Bommarco et al., 2013). Dependendo da sua gestão, os agroecossistemas também geram efeitos prejudiciais que incluem emissão de gases de efeito de estufa, poluição da água, perda de biodiversidade e o uso de tais fatores externos pode fazer com que outro sistema a nível da paisagem não possa providenciar os seus serviços que podem ir desde culturais, ao verem uma paisagem agrícola multifuncional e sem consequências destes fatores, as pessoas têm um sentimento espiritual; até serviços de regulação e manutenção, controlando e atuando como zonas tampão contra cheias ou pragas e doenças (Bennett et al., 2021). Assim, é necessário aplicar estratégias que otimizem os serviços de ecossistema da exploração agrícola, criando uma agricultura multifuncional, melhorando o contexto ecológico regional onde esta se encontra. Posto isto, a relação entre serviços de ecossistema e o ser humano não é, de todo, unidirecional porque os serviços que são prestados dependem das ações do produtor que pode escolher protegê-lo, restaurá-lo ou mudá-lo afetando a diversidade, produtividade e a resiliência (Comberti et al., 2015) e, por consequência, a sua sustentabilidade. Desta forma, apesar de ser complexo, tentar quantificar a capacidade de resiliência de um sistema agrícola é essencial para que o produtor consiga prever o grau de estabilidade e segurança para gerir potenciais ameaças futuras. 1.3. Gestão da vinha e sua influência na sustentabilidade agrícola Uma população mundial em crescimento contínuo necessita de mais alimento e, como consequência, uma maior intensificação da agricultura (Tilman et al., 2011). Desta forma, uma gestão agrícola inapropriada, baseada numa intensificação convencional, leva à criação de agroecossistemas menos resilientes, estando sujeitos por exemplo, a um maior ataque de pragas e doenças. Assim, estes sistemas têm a necessidade de se apoiar numa elevada utilização de fatores de produção externos (por exemplo, pesticidas e fertilizantes sintéticos) que, em conjunto com elevada emissão de gases de efeito de estufa e a fragmentação de habitats, podem levar a uma degradação ambiental irreversível (Chappell & LaValle, 2009; Tilman et al., 2011). Por outro lado, os produtores desejam que o capital investido seja transformado em lucro de forma rápida e eficaz, o que leva a uma preferência por métodos de gestão convencionais (Borsato et al., 2020) que se definem por um uso intensivo de recursos naturais e energéticos. Contudo, existe uma urgência ambiental que obriga à proteção destes recursos naturais (MartaCosta, 2010) com vista à sustentabilidade e resiliência do sistema.
21 Combinar o uso eficiente de terrenos agrícolas para promover a sustentabilidade e os serviços de ecossistemas é atualmente um desafio para mitigar alguns problemas como o ataque de pragas e doenças, as alterações climáticas que influenciam cada vez mais as culturas, a escassez de água e também a degradação do solo. Uma gestão focada na biodiversidade e na multifuncionalidade oferece vantagens não só a nível de produção, que vai estabilizar a longo prazo (Bommarco et al., 2013), mas também beneficia no patamar do consumidor que está cada vez mais a interiorizar conceitos de responsabilidade ambiental e social (Forbes et al., 2009). Alguns dos sistemas de produção considerados sustentáveis incluem i) a agricultura biológica, um modo de produção agrícola que produz alimento ao mesmo tempo que se promovem práticas sustentáveis através do uso de métodos como a rotação de culturas, a compostagem e o uso de infraestruturas ecológicas; e ii) a produção integrada, que é uma produção onde se dá importância a práticas sustentáveis, mas, ao mesmo tempo, se dá destaque à componente económica. Ambas utilizam boas práticas agrícolas com uma gestão de recursos naturais de forma a substituir fatores de produção, privilegiando a preservação do solo e da biodiversidade, tendo em conta uma visão holística do agroecossistema (Aguiar et al., 2005). Apesar de terem vários pontos em comum, são distintas pelo facto da produção integrada permitir o uso de compostos orgânicos de síntese em algumas condições, nomeadamente quando é necessário salvaguardar o rendimento da exploração agrícola, enquanto que na agricultura biológica, a aplicação de fitofarmacêuticos sintéticos não é tolerada em nenhuma situação, usando-se apenas compostos inorgânicos, como o cobre e o enxofre (DGADR, 2005). A produção vitivinícola, da mesma forma que a produção agrícola no geral, é influenciada por vários fatores, como o clima, o tipo de solo e as castas que são cultivadas. Estes fatores podem alterar a dinâmica de uma exploração, influenciando a sua resistência, mas também a sua produtividade. Desta forma, o tipo de abordagem que o produtor utiliza na gestão da exploração é extremamente relevante para que haja estabilidade e resiliência face a fatores externos (Winter et al., 2018). Os métodos de produção devem ser ajustados não só a nível tecnológico mas também ambiental para que as estratégias de gestão se foquem na sustentabilidade da vinha com vista à sua multifuncionalidade e resiliência.
22 1.4. Agroecologia e intensificação agroecológica em sistemas de vinha O conceito de agroecologia surgiu no início do século XX, tendo esta sido considerada uma disciplina que aplicava conceitos e princípios ecológicos ao desenho e gestão de sistemas agrícolas. Atualmente é considerada uma abordagem integrativa do processo de provisão alimentar, que não se foca apenas na produção, e considera os aspetos sociais e ecológicos (Altieri, 1995). A agroecologia depende dos processos naturais para que haja interações biológicas favoráveis entre todos os elementos que compõem os sistemas agrícolas (Mockshell & Villarino, 2019). Ao contrário dos estudos sobre agricultura convencional que se focam em mudar o sistema em larga escala (abordagens top-down ), a agroecologia dá mais atenção a abordagens ao nível local que permitem ao produtor aplicar o seu conhecimento tradicional de forma a participar ativamente na mudança dos sistemas agrícolas (Garibaldi et al., 2017; Spoelstra & Elzen, 2010). Um dos principais objetivos da agroecologia é o da implementação de uma agricultura sustentável. No entanto, melhorar a produção com medidas baseadas na sustentabilidade necessita de uma estratégia integrada que considere todos os recursos, várias disciplinas e efeitos externos (Tscharntke et al., 2012). Neste contexto, surgiu o conceito de intensificação agroecológica cujo objetivo é melhorar o desempenho da agricultura enquanto se minimizam os impactos ambientais e se reduz a dependência de fatores de produção externos através de princípios agroecológicos (Tscharntke et al., 2012) que vão ao encontro das perspetivas socioculturais (Mockshell & Villarino, 2019). Esta intensificação agroecológica pode ser associada ao conceito de land-sharing , que se aplica ao nível da paisagem agrícola e integra a conservação da biodiversidade numa produção agrícola de forma a otimizar os serviços de ecossistema (Grass et al., 2019). O processo de intensificação agroecológica é alimentado pelos princípios-base da agroecologia que quando aplicados à vinha passam por i) fortalecer a reciclagem de biomassa e nutrientes, a partir do uso de enrelvamentos que, embora tenham sido associados a desserviços ao competir potencialmente por recursos com a vinha, podem ser ajustados às necessidades do solo e da vinha através das espécies que os compõe ou através da sua gestão (Gary et al., 2017); ii) aumentar a diversidade de castas e de porta-enxertos, de forma a conferir proteção contra pragas e doenças ou a diminuir o efeito destas, já que a aplicação de ferramentas agroecológicas como a rotação de culturas ou o uso de diferentes culturas na produção não podem ser utilizadas dada a natureza da videira e do terroir ; iii) promover interações benéficas
23 da biodiversidade, também graças ao uso de enrelvamentos e outras estruturas ecológicas como lagos, muros, bosques ou integrando animais que poderão ser fonte adicional de rendimento (Altieri & Rosset, 1996); e, por fim, iv) melhorar uma das componentes mais importantes da agroecologia, a qualidade e a saúde do solo com o auxílio dos mesmos enrelvamentos com especial atenção para o uso de leguminosas nas misturas e também com o uso de estrume produzido na integração de animais ou adotando conceitos como o mulching , que ajudam a melhorar a fertilidade, a estrutura e a estabilidade do solo incentivando a complexidade das comunidades biológicas, aumentando o azoto disponível no solo para a videira e diminuindo a superfície do solo exposta a fatores externos como a radiação e a precipitação (Altieri, 2012; Romero et al., 2022). Estes princípios e ferramentas aumentam a capacidade ecológica da vinha, mantendo as condições naturais de forma a evitar falhas na produção e tornando o sistema multifuncional e com capacidade de se adaptar e responder a diferentes condições ambientais, tornando-se mais resistente e resiliente para que não haja uma perda de toda a cultura (Gliessman, 2014; Tscharntke et al., 2012). Desta forma, a agroecologia e a consequente intensificação agroecológica providenciam uma base tecnológica, científica e metodológica que permite uma agricultura sustentável (Altieri & Nicholls, 2012) com vista a manter a multifuncionalidade (Liere et al., 2017) e a resiliência. 1.5. Agroecossistemas below e above-ground As combinações e sinergias que ocorrem entre as componentes below e above-ground, ou abaixo e acima do solo, são de elevada complexidade. Ao nível do agroecossistema, estas interações são especialmente importantes porque ajudam a equilibrar a produção enquanto se potenciam as funções e os serviços de ecossistemas (Bommarco et al., 2013). 1.5.1. Below-ground A componente below-ground do agroecossistema só começou a ser estudada recentemente, em parte porque só nas últimas décadas é que a tecnologia avançou o suficiente para se poder caracterizar as comunidades presentes no solo, mas principalmente porque houve uma consciencialização geral da importância das funções do solo e das interações bióticas below-ground (Bardgett et al., 2005).
24 A saúde do solo descreve a condição generalizada do solo e, num agroecossistema é essencial que a gestão do solo seja feita de forma a mantê-lo saudável. No solo a matéria orgânica é transformada através do processo de decomposição que é mediado por fungos e por bactérias (Allison, 2006), promovendo a mineralização de nutrientes que possam ser utilizados pelas plantas e também no processo de humificação (Guggenberger, 2005). Um elevado teor de matéria orgânica leva a uma maior retenção de nutrientes e também uma maior absorção de água (Rawls et al., 2003). Isto promove a disponibilidade de alimento e diversificação de microhabitats e, consequentemente, a complexidade das redes tróficas que tornam o solo capaz de regular populações de pragas e doenças (Kibblewhite et al., 2007). Apesar do setor agrícola depender, em grande parte, do solo para a provisão de alimento, existe uma contínua degradação do mesmo pondo em risco a resistência e a resiliência dos agroecossistemas (Congreves et al., 2015). Na vinha esta degradação é especialmente relevante pois há uma compactação elevada e uma grande frequência da lavoura, no caso da RDD ainda existem fatores como as inclinações elevadas do terreno que facilitam a erosão se a armação usada na vinha não for adequada (Martins, 2005). A regulação de cada função do solo é determinada por um largo número de atributos que podem interagir entre si (Laishram et al., 2012). Parâmetros físico químicos como o pH, a matéria orgânica e a humidade, e parâmetros biológicos como a atividade microbiológica (Arias et al., 2005) e a estrutura de comunidades bioindicadoras como as de nemátodes (Neher, 2001) ou de oligoquetas (Fründ et al., 2010) são importantes para avaliar a qualidade e a saúde do solo. Alterações no pH podem influenciar a disponibilidade de nutrientes e alterar as comunidades do solo podendo deixá-las mais vulneráveis a doenças e pragas (Rengel, 2011). Quanto à matéria orgânica, como mencionado anteriormente, é importante para a reciclagem de nutrientes, mas também para a estrutura e retenção de água no solo, para a absorção de poluentes e para a manutenção da biodiversidade e da fertilidade (Jangir et al., 2019). A humidade do solo tem um papel importante na previsão de secas ou cheias, na gestão da rega e na estrutura das comunidades de microrganismos que habitam o solo. Posto isto, a atividade microbiológica é também um aspeto relevante na saúde do solo, visto que os microrganismos são essenciais para a reciclagem da matéria orgânica e para a imobilização de nutrientes (Korres et al., 2010). Apesar de se dar uma importância cada vez maior à saúde e qualidade do solo, há uma falta de estudos onde ela é quantificada sendo isso possível através do uso de bioindicadores. É comum
25 usar comunidades de oligoquetas dada a sua composição em certos locais, o comportamento individual da oligoqueta em contacto com o substrato ou a acumulação de químicos no seu corpo (Fründ et al., 2010). Para além das oligoquetas, as comunidades de nemátodes também são utilizadas como bioindicadores da qualidade e da ecologia do solo. Apesar do seu tamanho ser reduzido, são considerados os animais mais abundantes e com maior distribuição em todo o planeta (van den Hoogen et al., 2020) e dão-nos luz sobre as funções que estão a ser providenciadas pelo solo (Bongers, 1990; Ferris et al., 2001; Khanum et al., 2021; Yeates, 2003). O facto de serem abundantes não é o único a considerar na sua classificação como bioindicadores, os nemátodes estão presentes em todos os tipos de solo e em habitats que vão de pristinos a extremamente poluídos (Bongers & Ferris, 1999); têm funções-chave nas redes tróficas do solo alimentando-se e sendo alimento de vários organismos edáficos, mas também estão envolvidos em ambos os canais de decomposição (fungos e bactérias) (Heidemann et al., 2014; Wardle & Yeates, 1993). As comunidades de oligoquetas e de nemátodes são importantes para obter informação sobre a qualidade e a saúde do solo e influenciam-se mutuamente, mas os nemátodes são de mais fácil obtenção, armazenamento e identificação apesar do tamanho reduzido (Yeates & Bongers, 1999) e têm um papel essencial na composição das redes tróficas. Os nemátodes podem ser classificados segundo o seu grupo trófico, que tem em conta os seus hábitos alimentares, assim podemos ter nemátodes bacterívoros (BF), fungívoros (FF), herbívoros (PF), omnívoros (OM) e predadores (PR) (Yeates et al., 1993). Uma outra classificação dos nemátodes leva em conta a sua estratégia de vida, num espetro de “colonizador-persistente” (cp) que tem em conta a capacidade de colonização e a resiliência destes face às condições do ambiente sendo que a classificação varia entre 1 (famílias que têm tempos rápidos de colonização e resistência a distúrbios) e 5 (famílias com tempos de geração longos e muito sensíveis a alterações) (Bongers & Bongers, 1998; Ferris et al., 2001). Se juntarmos estas duas classificações temos guildas funcionais onde se inserem espécies com atributos biológicos similares e com respostas semelhantes às condições ambientais (Cesarz et al., 2015; Ferris & Bongers, 2006; Ferris et al., 2001). A partir destas informações podemos analisar perfis faunísticos e pegadas metabólicas do solo que nos dão informação sobre a magnitude dos processos e funções assegurados por vários níveis da rede trófica do solo (Ferris, 2010; Ferris et al., 2001).
32 com florestas ripárias (3,88 ha) na zona do rio Torto, pontualmente alguns olivais (13,64 ha) e pequenos matos (4,95 ha). A Sul encontra-se o centro urbano da freguesia de Valença do Douro com cerca de 11,16 ha (Figura 1) (DGT, 2018). Em termos de área total, a Quinta do Seixo tem cerca de 108 ha dos quais 71ha são ocupados por vinha e destinados à produção. Figura 1. Mapa de uso e ocupação do solo da Quinta do Seixo e área envolvente e indicação da posição dos talhões selecionados para amostragem. CRS: ETRS89 2.1.1. Organização da Quinta e seleção de pontos de amostragem A Quinta do Seixo organiza-se em parcelas que são compostas por talhões e, dessa forma, a exploração tem 21 parcelas com 156 talhões. Os talhões têm áreas variáveis com diversas castas e são compostos por vinhas com o mesmo modo de gestão e exploração, a mesma forma de condução e porta-enxertos, pelo que os talhões foram utilizados como a unidade base deste trabalho. Cada talhão pode ter plantadas entre uma a cinco castas e outros têm mais de 10 (Figura 2). Para os efeitos deste estudo, foram selecionados talhões com diferentes níveis de diversidade de castas. A base de seleção dos talhões baseou-se na informação cedida pela Sogrape Vinhos S.A. Com o auxílio do programa QGIS (versão 3.16.8, QGIS Development Team 2020), foram selecionados talhões que tivessem números distintos de castas, mas que fossem o mais semelhantes possível em termos de porta-enxertos utilizados e topografia. A identidade das castas dos talhões também foi tida em conta para que os talhões selecionados tivessem uma
33 sobreposição destas identidades. No final, foram selecionados 31 talhões para amostragem (Tabela A1). As castas em produção e que foram analisadas incluem a Alicante Bouchet, Casculho, Cornifesto, Donzelinho Tinto, Grand Noir, Malvasia Preta, Mourisco, Mourisco Semente, Piriquita, Rufete, Sousão, Tinta Amarela, Tinta Barca, Tinta Barroca, Tinta Francisca, Tinta Roseira, Tinto Cão, Tinto Roriz, Touriga Fêmea, Touriga Franca, Touriga Nacional e Trincadeira Branca. Estas vinhas foram plantadas sobre declives acentuados e maioritariamente sob o sistema de vinha ao alto ou em patamares de dois bardos. O sistema de condução principal é o Guyot Duplo, uma forma aramada do tronco que faz com que a parede vegetativa da videira nunca ultrapasse 1,8 m. Nos talhões selecionados utilizam-se porta-enxertos vigorosos e resistentes à seca como o 1103-P e o R110 e de vigor médio como o SO4, sendo que alguns dos talhões não usam apenas um tipo de porta-enxerto, mas uma combinação de vários. A nível da gestão de recursos hídricos, todas as vinhas são de sequeiro, ou seja, não há irrigação. Em termos de produção, a Quinta segue o modelo certificado de produção integrada com alguns talhões com vinha em modo de produção biológico não-certificado (Sogrape Vinhos S.A., 2021). Figura 2. Número de castas de videira plantadas nos talhões selecionados para amostragem na Quinta do Seixo. CRS: ETRS89
34 2.2. Parâmetros da saúde e qualidade do solo 2.2.1. Amostragem do solo e processamento A amostragem decorreu no mês de maio de 2021. Em cada talhão foi feita uma colheita aleatória de 5 amostras, feita junto das plantas até, no máximo, 50 cm do tronco. Para a colheita de solo usou se uma faca hori com a qual se retirou pelo menos 200 ml de solo até cerca de 10 cm de profundidade. Estas amostras foram depois combinadas em cada talhão e homogeneizadas delicadamente, sendo colocadas em sacos de plástico e transportadas para o laboratório num ambiente escuro e refrigerado, ficando armazenadas numa câmara frigorífica a 4 C até ao seu processamento. 2.2.2. Parâmetros físico-químicos e microbiológicos do solo Para cada amostra foi determinado o pH, a humidade relativa, a matéria orgânica e a cor do solo através de adaptações de diferentes protocolos existentes. Para análise do pH, desidrataram-se as amostras à temperatura ambiente durante 48h. Posteriormente, recolheu-se 10 g de solo de cada amostra às quais se juntaram 20 ml de água destilada. A mistura foi agitada durante uma hora e os valores de pH foram medidos com uma sonda portátil de pH (SERAS, 2002). Quanto à humidade relativa do solo, usaram-se cadinhos onde se colocaram 30 g de solo de cada local de amostragem. Depois estes suportes foram colocados numa estufa a 80 C durante 48h de forma a eliminar toda a água que pudesse estar presente nas amostras. Para finalizar, as amostras foram retiradas da estufa e pesadas de forma a determinar a percentagem de humidade relativa através da diferença entre o peso de solo húmido e seco (Kramarenko et al., 2016; O’Kelly, 2004). Para determinar o teor de matéria orgânica, as amostras de solo que foram secas para determinação da humidade relativa foram incineradas numa mufla a 500 C durante um período de 4h. Posteriormente, foram colocadas num exsicador e pesadas para determinar, pela diferença de peso do solo seco e incinerado, a percentagem de matéria orgânica (Kristensen & Ø.Andersen, 1987). Foi também feita uma análise visual das amostras a nível da sua cor com base no protocolo de Nicholls et al. (2004). As amostras foram colocadas à luz natural e classificadas numa escala de 1 (solo pálido/claro) a 10 (solo castanho-escuro).
35 O parâmetro de atividade microbiológica foi medido também para cada amostra, adaptando para utilização no laboratório uma técnica desenvolvida para aplicação no campo. Este método foi baseado no descrito em Nicholls et al . (2004) em que se aplica peróxido de hidrogénio (𝐻2𝑂2) ao solo e se quantifica a efervescência resultante como proxy de atividade microbiológica Foram transferidos 10 ml de solo de cada amostra para tubos de plástico, aos quais se adicionaram ao mesmo tempo 15 ml de 𝐻2𝑂2 a 3%, sendo a efervescência observada ao fim de 5 minutos e classificada em valores de 1 a 10, de acordo com a sua intensidade. 2.2.3. Extração e identificação de nemátodes A partir das amostras do solo provenientes dos 31 talhões, procedeu-se à extração de nemátodes, a partir de 3 réplicas, usado o método do tabuleiro (Whitehead & Hemming, 1965). Este método é simples, mas eficiente para extrair nemátodes móveis presentes no solo (Coyne et al., 2007). O procedimento iniciou-se colocando 100 ml de solo sobre papel absorvente numa rede plástica de malha grosseira de 1 cm, dentro de um tabuleiro. Em seguida foi adicionada água ao tabuleiro de extração de forma a deixar o solo inundado, os tabuleiros foram tapados para evitar perdas de água por evaporação e deixados a repousar durante 72h à temperatura ambiente, permitindo a migração dos nemátodes do solo para a água através do papel, e sua retenção no fundo do tabuleiro. Após o período de extração, a suspensão de nemátodes foi passada por um crivo com um poro de 20 μm com o objetivo de concentrar os nemátodes num volume reduzido de água (cerca de 20 ml) e o solo foi descartado. As amostras foram guardadas em frascos de 50 ml num frigorífico a 4 C até serem observadas ao microscópio. 2.2.4. Observação, identificação e contagem de nemátodes do solo Os nemátodes foram observados ao microscópio invertido (Leica DMi1) usando ampliações que variavam entre os 50 e 400x. A identificação taxonómica foi feita até à Família, ou até ao Género no caso dos nemátodes herbívoros, para pelo menos os 100 primeiros nemátodes de cada amostra, sendo que foram feitas 3 repetições para cada uma destas. Foram usadas chaves simplificadas para a identificação dos nemátodes (Ferris, 2011; Goodey & Goodey, 1951; Mai et al., 2005). Sendo assim obtidas as proporções dos nemátodes por Família/Género, os restantes nemátodes foram
36 apenas contabilizados para que fosse possível calcular as abundâncias estimadas por Família ou por Género. 2.2.5. Cálculo de índices ecológicos e pegadas metabólicas da comunidade de nemátodes Para obter índices ecológicos e pegadas metabólicas das comunidade de nemátodes, recorreuse à ferramenta online NINJA ( Nematode INdicator Joint Analysis ) (Sieriebriennikov et al., 2014). A análise foi realizada a partir das abundâncias das famílias de nemátodes presentes nas amostras. A partir deste software foram obtidos os índices de Estrutura (SI) e de Enriquecimento (EI). Com estes índices é possível fazer um perfil faunístico do solo, que é uma representação gráfica da condição da rede trófica do solo baseada nos grupos funcionais, grupos tróficos e estratégia colonizador-persistente (cp) a que pertencem as diferentes famílias de nemátodes (Ferris et al., 2001). O índice de Estrutura calculou-se segundo a fórmula, 𝑆𝐼=100×𝑠 𝑠+𝑏 Em que “ s ” indica a abundância dos nemátodes pertencentes aos grupos cp3-5, que estão associados à estrutura da rede trófica. Já “ b ” corresponde à abundância de nemátodes de condição basal em que se incluem todos os nemátodes de vida livre cp2. O índice de Enriquecimento, que nos dá a localização da rede trófica na trajetória de enriquecimento do solo, calculou-se segundo a fórmula, 𝐸𝐼=100×𝑒 𝑒+𝑏 Em que “ e ” corresponde à abundância de nemátodes Bacterívoros do grupo cp1 e Fungívoros do grupo cp2, que são indicadores de enriquecimento, e “ b ” representa o mesmo que na fórmula anterior (Ferris et al., 2001). As pegadas metabólicas têm uma componente de produção, que se relaciona com o crescimento e a reprodução, e outra respiração, que está ligada à utilização de C na atividade metabólica e influencia as funções desempenhadas. Assim, também com o auxílio do software NINJA, foram calculadas as pegadas metabólicas de estrutura (SF), de enriquecimento (EF) e de cada um dos grupos tróficos dos nemátodes incluindo a pegada de herbivoria (HF). A fórmula para calcular a pegada metabólica (F) é independente do seu tipo e representa-se desta forma,
37 𝐹=∑(𝑁𝑡(0.1(𝑊𝑡 𝑚𝑡)+0.273(𝑊𝑡0.75))) em que “ Nt ” representa o número de indivíduos de nemátodes considerados, “ Wt ” é a biomassa corporal e “ mt ” é a classificação cp de cada taxon (Ferris, 2010). Os valores das pegadas foram transformados com 𝑙𝑜𝑔(𝑥+ 1) e foram realizados gráficos de radar que combinam as pegadas metabólicas de diferentes grupos tróficos presentes nos talhões com diferentes números de castas. Para além disto, a partir da área de SF e EF, pode-se calcular a pegada funcional da rede alimentar do solo. Estas foram incluídas na representação dos perfis faunísticos como expansão aos índices de estrutura e de enriquecimento, delimitando um romboide cujas coordenadas no eixo x foram calculadas da seguinte forma, 𝑆𝐼−0.5𝐹𝑠/𝑘 e 𝑆𝐼+0.5𝐹𝑠/𝑘 sendo que “ Fs ” é a pegada metabólica de estrutura. Quanto às coordenadas do eixo y, 𝐸𝐼−0.5𝐹𝑒/𝑘 e 𝐸𝐼+0.5𝐹𝑒/𝑘 em que “ Fe ” representa a pegada metabólica de enriquecimento (Ferris, 2010). A constante k foi ajustada de forma a facilitar a visualização e comparação da informação entre conjuntos de dados. A representação gráfica das pegadas funcionais da condição do solo (Figura 3) divide-se em quatro quadrantes: o 1º quadrante (A) que se caracteriza por um ecossistema rico em azoto, com perturbações elevadas a nível da rede trófica do solo e com o canal bacterívoro como preferencial nos processos de decomposição; o 2º quadrante (B) em que se inserem ecossistemas também ricos em azoto, que sofrem de poucos distúrbios e têm uma rede trófica a amadurecer a nível de estrutura, os canais de decomposição são equilibrados com fungívoros e bacterívoros; o 3º quadrante (C) é o quadrante com as melhores condições, não existem distúrbios, não há demasiados nutrientes no solo e a rede trófica é estruturada; por fim, o 4º quadrante (D), caracteriza ambientes influenciados pelo stress , pobres em nutrientes e com redes tróficas do solo degradadas (Ferris et al., 2001).
38 Figura 3. Diagrama geral das características de cada quadrante (A-D) do perfil faunístico do solo. As guildas funcionais dos nemátodes estão representadas pelo seu grupo trófico e pela sua escala “cp”, informando também sobre o estado da condição da rede trófica do solo. Baseado em Ferris et al. 2001. 2.3. Análise da complexidade de infraestruturas ecológicas e processamento 2.3.1. Infraestruturas ecológicas A informação sobre a presença ou ausência de infraestruturas ecológicas na Quinta do Seixo foi fornecida pela Sogrape Vinhos S.A., sendo complementada com observações em campo à data da amostragem de solo. Nestas infraestruturas incluíram-se a presença de enrelvamento, linhas de água, muros, sebes, galerias ripícolas e outras culturas como a oliveira. Tendo em conta a presença destas estruturas, foram criados graus de complexidade que se incluíram numa escala de 0 (sem nenhum tipo de infraestrutura) a 5 (elevada complexidade). No caso dos enrelvamentos foi criada uma escala de 0 a 2, em que se teve em conta se não existia enrelvamento (0), se este era semeado (1) ou espontâneo (2). Para complementar este fator importante no estudo da agroecologia foi feito um levantamento da diversidade e cobertura florística presente no estrato herbáceo dos talhões amostrados. 2.3.2. Diversidade e cobertura florística do enrelvamento Durante a amostragem no mês de maio de 2021, para além das amostras de solo, foi feito um levantamento da flora presente na generalidade do enrelvamento entre linhas de vinha para cada talhão identificando até à espécie, sempre que possível. É importante referir que existiam talhões que não tinham enrelvamento ou em que este fora cortado, impossibilitando a análise deste
39 parâmetro. Os espécimes que não foram identificados em campo, foram colhidos e trazidos para o laboratório para posterior identificação com o auxílio da plataforma Flora-On (2014). As plantas foram ainda classificadas como: “ Grasses ”, que são monocotiledóneas capazes de gerar grandes quantidade de compostos orgânicos, pertencentes à família Poaceae e comumente chamadas de gramíneas; “ Legumes ”, que se associam a rizóbios capazes de fixar azoto (N), pertencentes à família Fabaceae e comumente chamadas de leguminosas; ou “ Forbs ” que incluem várias famílias e são consideradas todas as plantas herbáceas para além das gramíneas e das leguminosas (McGourty & Reganold, 2005). A técnica utilizada para esta amostragem foi o método do quadrado (Baxter, 2014), realizaram-se 3 repetições em que se fez o levantamento da percentagem (%) de cobertura e a classificação das plantas presentes segundo os três grupos supracitados. Com base nas informações colhidas em campo foram calculadas, a Riqueza (S) de espécies e os índices de Shannon (H’), de Margalef (D) e de equitabilidade de Pielou (E) em cada talhão e também, as proporções das percentagens de cobertura de Grasses , Legumes e Forbs. 2.4. NDVI e Clima O índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) é um dos índices de vegetação mais conhecidos sendo um indicador da biomassa verde, ou seja, da produção primária, cujo valor pode ser obtido através de dados de satélite ou aéreos. A equação para o seu cálculo é a seguinte: 𝑁𝐷𝑉𝐼=𝑖𝑛𝑓𝑟𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑚𝑒𝑙ℎ𝑜 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑜−𝑣𝑒𝑟𝑚𝑒𝑙ℎ𝑜 𝑖𝑛𝑓𝑟𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑚𝑒𝑙ℎ𝑜 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑜+𝑣𝑒𝑟𝑚𝑒𝑙ℎ𝑜 esta equação refere-se a comprimentos de onda de cada pixel das imagens recebidas. Este índice varia entre -1 e 1: quanto mais próximo de 1, maior será a atividade fotossintética; já com valores próximos do -1 a atividade fotossintética é pouca ou nula e normalmente correspondem a locais com solo nu, água ou edifícios (Lamb et al., 2001). Os dados de NDVI foram cedidos pela Sogrape Vinhos S.A. Durante o 2021, os valores do índice foram obtidos através de veículos aéreos não tripulados ( drones ). Os dados foram tratados com o programa QGIS (versão 3.16.8, QGIS Development Team 2020), onde foi feita a média do NDVI para cada talhão selecionado.
40 A Quinta do Seixo tem uma estação meteorológica associada, que permitiu obter os dados de condições climáticas locais como temperaturas média/mínima/máxima e valores de precipitação. A informação foi de 2014 a 2020 e foi comparada com valores de referência em Vila Real, a estação meteorológica de referência mais próxima. 2.5. Produção e estabilidade Os valores de produção de uva (em kg) da Quinta do Seixo entre 2014 e 2020 foram também fornecidos pela Sogrape Vinhos S.A. Para minimizar as diferenças entre talhões e, sendo que a plantação das videiras é intercalada com corredores, os valores de produção foram divididos pelo número de videiras presentes e não pela área total do talhão. De forma a inferir sobre a resiliência e estabilidade da produção, foi feito o cálculo do Desvio Padrão associado ao valor médio de produção de cada talhão ao longo dos anos (Tabela A2). 2.6. Cálculo de métricas de sustentabilidade Tendo em conta que a sustentabilidade e a resiliência são conceitos interligados, consideramos neste trabalho, o cálculo de métricas de sustentabilidade de forma a inferir sobre a resiliência do sistema. Assim, de forma a haver um termo de comparação em relação à métrica criada para a Quinta do Seixo, a EcoVine, foram utilizadas quatro métricas publicadas com base em princípios agroecológicos e sustentáveis, nomeadamente a FESLM, a Nicholls, a INSPIA e a CAET. Tendo em conta as quatro métricas consideradas têm uma panóplia de indicadores para os quais não havia dados disponíveis, as métricas foram avaliadas apenas com os dados obtidos como descrito acima. Assim, os indicadores que não foram avaliados, foram omitidos das fórmulas de cálculo final das métricas ou substituídos por indicadores disponíveis para os mesmos parâmetros. Descreve-se de seguida a aplicação de cada uma das métricas aos talhões em análise da Quinta do Seixo. 2.6.1. FESLM (Framework for the Evaluation of Sustainable Land Management) A métrica de sustentabilidade baseada no FESLM (Gomez et al ., 1996) foi idealizada com o intuito de ser simples e avaliar a sustentabilidade ao nível da exploração agrícola, sendo aqui aplicados ao nível do talhão de acordo com os dados recolhidos e com fins comparativos. As dimensões consideradas nesta métrica são a “Satisfação do produtor” e a “Conservação de recursos” em que se inserem indicadores (Tabela 2) que são estimados como sustentáveis se excederem, na sua pontuação, um valor limiar estipulado para cada um deles.
41 Tabela 2. Métrica Framework for the Evaluation of Sustainable Land Management (FESLM): indicadores utilizados em Gomez et al. (1996) divididos por dimensão “Satisfação do Produtor” e “Conservação de recursos” com respetivas fórmulas de valor limiar e indicadores usados no cálculo da métrica para a Quinta do Seixo. AAplicado NA-Não Aplicado. Indicadores Originais Fórmula valor limiar Indicadores Utilizados Produção 1,2×𝑥 A Lucro 1,2×𝑥 NA Frequência de quebras de produção 0,2×𝑥, quando 𝑥>0,3 se não, apenas 𝑥 A Profundidade do Solo 𝑥 ou 50 cm, o que for maior A Carbono (C) orgânico 0,01×𝑥, quando 𝑥<0,01; se não apenas a 𝑥 A Cobertura do solo 0,15×𝑥, quando 𝑥<0,15; se não apenas a 𝑥 A Alguns dos indicadores utilizados foram calculados a partir de dados obtidos como a Frequência de Quebra de Produção, em que os valores de produção foram transformados em percentagem (%) e comparados de ano para ano de forma a verificar se existiam quebras superiores a 20%, este valor limiar foi estipulado por Gomez et al . (1996) como sendo um valor que é considerado uma melhoria na média da comunidade. A profundidade do solo foi considerada a mesma em todos os talhões e baseada na literatura que estipula que em solos xistosos, a profundidade do solo é cerca de 30 cm (Magalhães, 2012). Por fim, o último indicador calculado foi o Carbono Orgânico, que pode ser obtido a partir do teor de Matéria Orgânica do solo (Nelson & Sommers, 2018). Na métrica de FESLM, o valor final depende do cálculo dos índices das dimensões “Satisfação do Produtor” e “Conservação de Recursos”, que se calculam aplicando as fórmulas de valor limiar aos respetivos indicadores e fazendo a média dos indicadores utilizados. Para o sistema ser considerado sustentável, as médias de ambos os índices têm de ser iguais ou superiores a 1. Se isso acontecer, o passo seguinte é calcular a média dos 2 índices para obter o valor da métrica de sustentabilidade, desta forma o valor é sempre positivo e quanto mais alto, mais sustentável será o sistema (Gomez et al., 1996). 2.6.2. A Rapid, Farmer-Friendly Agroecological Method to Estimate Soil Quality and Crop Health in Vineyard Systems Esta avaliação da qualidade do solo e da videira foi também construída de forma a ser simples, rápida e facilmente aplicada no campo por produtores através de indicadores agroecológicos (Nicholls et al., 2004).
48 Na componente below-ground foram usadas variáveis como o teor de matéria orgânica, o pH, a atividade microbiológica e a humidade, que são importantes para o funcionamento do ecossistema de solo. Para além destas, foram usados dados obtidos através da análise da comunidade de nemátodes como a pegada metabólica de herbivoria e as pegadas metabólicas de enriquecimento e de estrutura que são espelho da pressão de herbivoria, dos canais de decomposição e da regulação do solo, respetivamente (Tabela 7). Tabela 7. Variáveis utilizadas na Análise de Componentes Principais, respeitantes à componente below-ground do sistema, com o correspondente tipo e unidade. Variáveis Tipo Unidades Matéria Orgânica Contínua % pH Contínua - Humidade Contínua % Pegada de Enriquecimento Contínua C/mg Pegada de Estrutura Contínua C/mg Pegada de Herbivoria Contínua C/mg Atividade Microbiológica Ordinal - Na componente above-ground , foram utilizadas variáveis medidas acima do solo como a complexidade de infraestruturas ecológicas, o NDVI do ano de 2021 e outras relacionados com o enrelvamento como a sua gestão, a riqueza, a cobertura e a percentagem de grasses , legumes e forbs (Tabela 8). Tabela 8. Variáveis utilizadas na Análise de Componentes Principais, respeitantes à componente above-ground do sistema com o correspondente tipo e unidade. Variáveis Tipo Unidade Complexidade de infrast. Ecológicas Ordinal - Gestão do enrelvamento Ordinal - Riqueza enrelvamento Discreta - Cobertura de enrelvamento Contínua % Grasses Contínua % Legumes Contínua % Forbs Contínua % NDVI de 2021 Contínua - Para realizar a PCA corretamente e porque os dados tinham diferentes escalas e variação associada, os dados foram padronizados usando o Z-score , 𝑍−𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒=𝑉𝑎𝑟𝑖á𝑣𝑒𝑙−𝑀é𝑑𝑖𝑎 𝐴𝑟𝑖𝑡𝑚é𝑡𝑖𝑐𝑎 𝐷𝑒𝑠𝑣𝑖𝑜 𝑃𝑎𝑑𝑟ã𝑜
49 de forma que as variáveis tivessem todas uma média de 0 e um desvio padrão de 1. Com os resultados da PCA, foi estipulado um valor limiar, para a seleção de componentes este foi de 15% de variância explicada para cada componente, de forma que as componentes principais selecionadas explicassem pelo menos 65% da variância; já para a escolha das variáveis com maior loading , este foi de 0,4 (Laishram et al., 2012). As variáveis que ultrapassaram o valor limiar foram selecionadas e com elas foram feitas correlações de Spearman para verificar se existia colinearidade entre elas. Desta forma, foram selecionados os indicadores eliminando aqueles que se auto-correlacionavam, o que poderia influenciar o seu peso na métrica final. 2.8.1.2. Cálculo da métrica de sustentabilidade O cálculo da métrica passou por considerar as variáveis selecionadas da PCA como indicadores relevantes da sustentabilidade. Sendo assim, de forma a simplificar o cálculo da métrica e tendo em conta que os sistemas above e below-ground estão intrinsecamente relacionados, o cálculo da métrica considerou uma ponderação de 50/50% para estes. Desta forma, a fórmula de cálculo foi, 𝑀é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎=(0,5 × í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑏𝑒𝑙𝑜𝑤)+ (0,5 × í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑎𝑏𝑜𝑣𝑒) 2 Em que o índice below-ground e o índice above-ground foram calculados separadamente utilizando as variáveis que mais contribuem para cada sistema. No cálculo, as variáveis foram transformadas em proporção e divididas pela sua média. Isto fez com que o valor limiar a ultrapassar de ambos os índices seja 1 e que os índices tenham escalas semelhantes. 2.8.2. Produção e sua estabilidade Para cada métrica de sustentabilidade, incluindo a EcoVine, obtiveram-se valores para cada um dos talhões selecionados, a partir dos quais se calcularam os valores das grandes médias. Isto permitiu estipular um valor limiar nas métricas que não o tinham de forma a facilitar a comparação das métricas de sustentabilidade dos talhões. Posteriormente, foi averiguada a relação entre os valores das métricas e os dados da “Produção do ano 2020”, “Produção média” e “Desvio padrão da produção” através de correlações de Spearman no programa PAST (Hammer et al., 2001). Além disto, foram também realizadas correlações de Spearman entre as
50 métricas, de forma a verificar se estas se autocorrelacionavam. No caso da EcoVine, foram feitas também correlações entre ambas as componentes below e above-ground . 2.8.3. Diversidade de Castas Foi aplicado um Modelo Linear Generalizado ( generalised linear model, glm ) assumindo um modelo de distribuição normal e função de ligação de identidade com o auxílio do programa R e dos packages “agricolae” (de Mendiburu, 2021), “DescTools” (Signorell, 2021) e “multcomp” (Hothorn et al., 2008), para verificar a influência do número de castas presentes dos talhões selecionados quer nos valores das métricas de sustentabilidade, quer nos valores de produção. Nos casos em que as diferenças fossem significativas, realizou-se o post hoc LSD ( Least Significant Difference ) para verificar se os grupos de castas com métricas de sustentabilidade eram significativamente diferentes. 3.Resultados 3.1. Análise das componentes Below-ground Na componente below-ground do estudo, foram analisados parâmetros físico-químicos e fatores funcionais do solo inferidos das comunidades de nemátodes em que se incluem pegadas metabólicas importantes na análise da performance de funções como a pressão de herbivoria, a decomposição e a regulação das redes tróficas do solo. 3.1.1. Parâmetros físico-químicos e microbiológicos do solo Os valores referentes às análises de humidade relativa do solo, matéria orgânica e pH encontram-se apresentados em anexo (Tabela A3). A percentagem de humidade foi baixa na generalidade, mas muito variável entre os talhões, sendo que o seu valor mais alto foi apresentado no talhão 134 (15,10%) e o valor mínimo foi verificado no talhão 50 com 3,82%. Quanto ao teor de matéria orgânica, nos talhões 98 e 130 ocorreu uma falha técnica durante a medição pelo que os seus valores foram elevados, mas não considerados. Tendo isto em conta, o valor mais alto dos talhões selecionados foi encontrado no talhão 134 (7,79%) e o mais baixo no talhão 41 (2,35%). Por fim, na análise do pH verificou-se o oposto dos dados da matéria orgânica, em que o valor mais alto foi o do talhão 41 com 7,64, um solo perto do pH neutro e o mais baixo no talhão 134 com um solo mais ácido, de 4,95. A medição da atividade microbiológica do solo baseou-se numa escala de 1 a 10 (Nicholls et al., 2004), os resultados estão apresentados em anexo (Tabela A4). Vários talhões tiveram a
51 pontuação mais alta, nomeadamente os talhões 41 (com teor de matéria orgânica mais baixo e pH mais alto) e o 8, com apenas uma casta; o 68 e o 105, com duas castas; o 109 e o 83, com três castas e o 23, com dezoito castas. O valor mais baixo, 3 valores, foi verificado no talhão 67, que tem quatro castas. 3.1.2. Análise das comunidades de nemátodes Nos 31 pontos de amostragem da Quinta do Seixo foram contabilizados um total de 93802 nemátodes e destes foram identificados 11460 indivíduos pertencentes a 24 famílias e a 5 grupos tróficos (fungívoros, bacterívoros, herbívoros, omnívoros e predadores) (Tabela A5). 3.1.2.1. Abundância das comunidades de nemátodes De um modo geral, na comunidade de nemátodes dos vários talhões, não se detetou uma proporção relevante de nemátodes herbívoros. Apesar de haver alguns talhões com maior abundância deste grupo trófico, predominavam nemátodes ligados às cadeias de decomposição (bacterívoros e fungívoros), sendo menos abundantes os nemátodes pertencentes a níveis tróficos de topo (omnívoros e predadores). O grupo trófico prevalente na totalidade das amostras foi o dos fungívoros, sendo que as famílias presentes em todos os talhões eram a Aphelenchidae e a Aphelenchoididae, ambas cp2, que habitam numa diversidade enorme de habitats, mesmo que estes estejam impactados. Outras famílias que também se apresentaram em todos os talhões forma as dos bacterívoros nomeadamente a Cephalobidae, que são cp2. Prismatolaimidae e a Teratocephalidae da guilda Ba3, mais seletivas e que apareceram em sistemas mais ricos. O grupo trófico menos abundante foi o dos omnívoros (Figura 4).
52 Figura 4. Abundância de nemátodes pertencentes a cada grupo trófico nos 31 talhões selecionados da Quinta do Seixo com número de castas associadas. Os valores representam a média de 3 amostras de 100 ml de solo por talhão. A abundância média de nemátodes em 100 ml de solo variou entre 471 (talhão 59) e 947 (talhão 123) (Figura 4). O talhão 107 teve o maior número de famílias associadas (18 famílias); já os talhões 87 e 67 tiveram o número mais baixo, ambos com 8 famílias presentes (Tabela A5). No caso específico dos nemátodes herbívoros, a sua identidade é especialmente relevante, dado os problemas que nemátodes do género Xiphinema podem causar à videira (EPPO, 2008) (Figura 5). De assinalar que este género foi detetado em 6 dos 31 talhões, e apresentava maior abundância no talhão 107 (média de 16 indivíduos/100 ml de solo).
53 Figura 5. Abundância de nemátodes herbívoros pertencentes a cada género presente nos 31 talhões selecionados da Quinta do Seixo com número de castas associadas. Os valores representam a média de 3 amostras de 100 ml de solo por talhão. 3.1.2.2. Pegadas metabólicas de estrutura, enriquecimento e herbivoria Para cada talhão foram calculadas pegadas metabólicas de estrutura, de enriquecimento e de herbivoria de forma a verificar a condição geral das redes tróficas do solo e para analisar se existiam ameaças de nemátodes fitoparasitas para a videira. Os valores destas pegadas, analisados sob transformação logarítmica, estão apresentados na Tabela A6. Na pegada de estrutura, o valor mais elevado foi encontrado no talhão 109 (2,23 C/mg), um dos talhões com valores máximos de atividade microbiológica, e o mais baixo no talhão 59 (0,37 C/mg), o talhão com menor abundância de nemátodes. No caso da pegada metabólica de enriquecimento o valor mais elevado ocorreu no talhão 68 (2,52 C/mg), enquanto que no talhão 114, a pegada foi de 1,34 C/mg o que pode indicar escassez de nutrientes neste local. Por fim, nas pegadas metabólicas de herbivoria, o talhão 123 foi onde se obteve um maior valor com 1,98 C/mg devido à abundância elevada de nemátodes do género Pratylenchus (Tabela A5.3). O talhão 67 foi o único que apresentou um valor nulo, o que indica que não existe pressão de nemátodes herbívoros nesse local, este talhão teve o valor máximo da atividade microbiológica e situa-se numa das zonas mais húmidas da vinha, perto de um curso de água.
54 3.2. Análise das componentes Above-ground A componente above-ground , inclui variáveis como a complexidade de infraestruturas ecológicas, a riqueza, gestão e cobertura dos enrelvamentos entre as linhas de vinha e também uma variável obtida por deteção remota, o índice de vegetação NDVI, especificamente do ano de 2021. 3.2.1. Avaliação da complexidade de infraestruturas ecológicas A presença e a complexidade das estruturas (Figura 6) dependiam fortemente da localização dos talhões na Quinta, se estes se encontravam rodeados de estradas, caminhos ou mesmo de outros talhões, como os que estão classificados como 0, não havia presença de nenhum tipo de infraestrutura. Por outro lado, havia talhões que tinham estruturas adjacentes como ribeiros, matos ou árvores que permitem uma maior proliferação da biodiversidade (Tabela A7). Figura 6. Escala de complexidade infraestruturas ecológicas (0 a 5) com respetiva classificação nos 31 talhões selecionados e número de castas associadas. Dados recolhidos em maio 2021.
55 3.2.2. Cobertura e diversidade florística do enrelvamento O único talhão em que foi utilizada sementeira com uma mistura de sementes foi o 87, enquanto mais de metade (cerca de 61%) dos talhões selecionados tinha enrelvamento entre a linha de vinha, sendo este espontâneo (Figura 7). Figura 7. Escala de gestão de enrelvamento (0 a 2) com respetiva classificação dos 31 talhões selecionados com respetiva classificação nos 31 talhões selecionados e número de castas associadas. Em termos de cobertura do enrelvamento, as observações foram feitas em campo e teve-se em conta a classificação de “ Grasses ”, “ Legumes ” e “ Forbs ” e a percentagem da sua cobertura nos quadrados de amostragem (Figura 8).
56 Figura 8. Cobertura média total dos 31 talhões selecionados tendo em conta a diversidade de castas associada e a identidade das espécies presentes como "Grasses", "Legumes" e "Forbs". Dos 11 talhões classificados com 0 (solo nu) na gestão, 9 tinham uma cobertura vegetal abaixo dos 20%. Os dois talhões que se excluíram foram o talhão 43, com 30% de cobertura, e o talhão 123 com 100% de cobertura, na sua maioria forbs. Existiam também talhões com cobertura abaixo dos 20%, mas que foram classificados com 1 (espontâneo) e 2 (semeado) na componente de gestão. Esses talhões tiveram percentagens baixas ou nulas devido a outras componentes da gestão do enrelvamento: nos talhões 142 e 103 o enrelvamento foi cortado nas semanas anteriores à visita de campo; no talhão 85 foi aplicado herbicida no talude, na linha de vinha e entre as linhas; o talhão 50 foi escarificado com tração animal no dia anterior; e no talhão 87, o único com enrelvamento de sementeira, foi passado o trator de rastos na semana da amostragem, o que cortou a flora do enrelvamento e inviabilizou a sua análise. Foi também analisada a riqueza de espécies presentes nos enrelvamentos dos talhões (Tabela A8), neste caso não apenas nos quadrados de amostragem, mas sim na generalidade do enrelvamento (Figura 9). 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 8 32 39 40 41 43 81 85 98 102 103 123 142 146 152 59 68 87 105 107 117 130 83 109 114 36 67 134 38 50 23 1 casta 2 castas 3 castas 4 castas 5+ castas Cobertura (%) Talhões Grasses Legumes Forbs
57 Figura 9. Riqueza de espécies presentes na generalidade do enrelvamento entre linha de vinha dos 31 talhões selecionados da Quinta do Seixo com respetiva diversidade de castas. Cerca de 32,3% dos talhões selecionados tiveram uma riqueza abaixo das 10 espécies, sendo que esse valor foi mais baixo no talhão 117 (2 espécies presentes) pois, para além de ser considerado como “solo nu” na gestão, foi tratado com herbicida no talude, na linha e entre a linha de vinha. Acima das 20 espécies, temos 16,1% dos talhões selecionados, o valor mais elevado foi atingido no talhão 23 (28 espécies), que para além de ser o talhão com maior número de castas presentes (18 castas), é também gerido como biológico nos últimos 3 anos. De destacar que nesta percentagem também se inserem os talhões 81 e 83 que são considerados de vinha biológica (não certificada) há cerca de 17 anos. 3.2.3. NDVI De forma a atribuir um valor de NDVI a cada talhão, foi feita a média de todos os valores contidos dentro das suas áreas (Figura 10). Usou-se especificamente o NDVI de 2021 de forma a refletir o estado da vinha do ano em que foi feita a amostragem (Tabela A10).
64 finais a serem utilizados no cálculo do índice above-ground foram a percentagem de cobertura e a riqueza do enrelvamento, a percentagem de cobertura de Grasses, Forbs e Legumes , e a escala de complexidade de infraestruturas ecológicas. Tabela 11. Loadings das 3 componentes principais selecionadas para o índice above-ground com base nos indicadores complexidade de infraestruturas ecológicas, gestão do enrelvamento, riqueza, percentagem de cobertura, percentagem de grasses, forbs e legumes e NDVI do ano de 2021. Os valores que ultrapassaram o valor limiar de 0,4 encontram-se destacados, C.Infrast G.Enrelv Riqueza Cobertura Grasses Forbs Legumes NDVI2021 PC 1 -0,04048 0,31765 0,35055 0,59251 0,42748 0,42223 0,23445 0,08672 PC 2 0,44134 0,22666 0,47434 -0,20021 -0,32016 0,02871 0,29915 -0,54401 PC 3 0,31513 -0,48160 -0,15843 0,08306 -0,35923 0,47743 0,40188 0,34389 Com os indicadores selecionados, passou-se ao cálculo dos diferentes índices e da métrica de sustentabilidade final (Tabela A11). Como em métricas anteriores, foram utilizados valores limiar para cada índice e para a métrica final (Figura 14). No índice below-ground , esse valor limiar foi calculado através da média dos valores da componente, correspondente ao valor 1. Dos 31 talhões, 13 encontravam-se acima do threshold, e o valor mais alto deste índice ocorreu no talhão 109 (1,37), cujos valores de todos os indicadores estão acima da média. O talhão com o índice mais baixo foi o talhão 87 com 0,65, e com todos os indicadores abaixo da média com exceção do pH. No índice above-ground o valor limiar foi calculado da mesma forma que para a componente below-ground ; os valores obtidos para 13 dos 31 talhões situavam-se acima do valor limiar. O talhão 130 foi onde se obteve um valor mais elevado, 3,64, todos os seus indicadores estavam acima da média com a exceção da cobertura de “Grasses”. Dando destaque à percentagem de “Legumes”, o talhão 130 foi também o que teve maior percentagem de cobertura desse grupo. No talhão 142 e no 117 foi atingido o valor mais baixo, 0,04, provavelmente devido à percentagem de cobertura ser 0% e terem uma riqueza de espécies no enrelvamento baixa. Com ambos os índices calculados, a nova métrica de sustentabilidade, EcoVine foi criada dando igual peso a ambos os indicadores. O valor limiar da métrica foi de 0,5, o qual foi ultrapassado em 13 talhões. O talhão 130 foi o que teve uma maior pontuação (1,21), justificada pelo valor mais alto observado para o índice above-ground pelo facto do índice below-ground estar acima do valor limiar. O talhão 87 foi o que apresentou menor valor, 0,19, provavelmente devido ao facto do valor do índice below-ground ser o mais baixo, e o índice above-ground também não ter conseguido ultrapassar o valor limiar.
65 Figura 14. Valores dos índices belowe above-ground e da nova métrica de sustentabilidade criada, a EcoVine com a respetiva classificação por talhão. Foi criado um valor limiar para os dois índices e a métrica EcoVine a partir da grande média que no caso dos índices corresponde a 1 e no caso da métrica final corresponde a 0,5. Os talhões que ultrapassassem esse valor limiar (representado pela linha a tracejado) foram considerados sustentáveis.
66 Figura 14 (continuação). Valores dos índices belowe above-ground e da nova métrica de sustentabilidade criada, a EcoVine com a respetiva classificação por talhão. Foi criado um valor limiar para os dois índices e a métrica EcoVine a partir da grande média que no caso dos índices corresponde a 1 e no caso da métrica final corresponde a 0,5. Os talhões que ultrapassassem esse valor limiar (representado pela linha a tracejado) foram considerados sustentáveis. 3.3.3. Relações entre métricas de sustentabilidade Nas correlações de Spearman verificou-se que os valores obtidos através da aplicação da métrica EcoVine se correlacionaram positivamente com os da métrica de Nicholls e também com os da FESLM (Tabela 12). Tabela 12. Matriz de correlação de Spearman entre todas as métricas de sustentabilidade aplicadas aos talhões da Quinta do Seixo. Os valores de correlação são apresentados na metade de baixo da matriz, com “*” encontram-se os valores com correlações significativas (p<0.05). FESLM Nicholls INSPIA CAET EcoVine FESLM Nicholls 0,466* INSPIA -0,268 0,0495 CAET -0,161 0,167 -0,320 EcoVine 0,476* 0,890* 0,136 0,117 3.3.4. Relações entre métricas de sustentabilidade, produção e estabilidade A métrica FESLM correlacionou-se com as 3 componentes da produção (Tabela 13). Estas correlações eram todas negativas pelo que a relação entre esta métrica e as componentes de produção foi inversamente proporcional em todas as componentes. O coeficiente de correlação foi mais relevante quando a métrica se associou à produção média (r=-0,716). O desvio padrão
67 da produção, utilizado para avaliar a estabilidade e resiliência da produção, correlacionou-se negativamente com a FESLM (r= -0,604). A métrica INSPIA apresentou correlações significativas com os valores de produção. Todas as correlações entre a métrica e as componentes de produção, incluindo o desvio-padrão da produção, eram positivas e, da mesma forma que aconteceu com a FESLM, o coeficiente de correlação era mais elevado quando a métrica se associava à produção média (r=0,623).
68 Tabela 13. Matriz de correlação de Spearman entre as métricas de sustentabilidade publicadas e a produção do ano de 2020 (P_2020), produção média (P_média) e desvio-padrão da produção (DP). Destacados com “*” encontram-se os valores com relações significativas (p<0,05). FESLM Nicholls INSPIA CAET P_2020 P_média DP FESLM Nicholls 0,466* INSPIA -0,268 0,0495 CAET -0,161 0,167 -0,319 P_2020 -0,599* -0,0545 0,428* 0,180 P_média -0,716* -0,148 0,623* 0,0708 0,815 DP -0,604* -0,123 0,496* 0,0426 0,871 0,857 Os valores de sustentabilidade obtidos pela nova métrica criada, a EcoVine, não se correlacionaram diretamente com os parâmetros de produção. Foram obtidas correlações significativas negativas da componente below-ground da Ecovine com a produção média (r=- 0,402, p<0,001) e com a estabilidade/resiliência da produção ao longo dos anos (r=-0,368, p<0,05). De forma expectável, os valores da métrica final EcoVine correlacionaram-se significativamente com os índices que a compõe, mas de um modo mais forte com o índice above-ground do que com o índice below-ground . É também relevante salientar que estas duas componentes também estavam interrelacionadas uma com a outra (Tabela 14). Tabela 14.Matriz de correlação de Spearman entre a EcoVine e os índices below e above-ground e a produção do ano de 2020 (P_2020), produção média (P_média) e desvio-padrão da produção (DP). Destacados com ”*” encontram-se os valores com relações significativas (p<0,05) e o respetivo valor de correlação. EcoVine Below Above P_2020 P_média DP EcoVine Below 0,677* Above 0,971* 0,527* P_2020 -0,0234 -0,253 -0,00262 P_média -0,0911 -0,402* -0,0413 0,815* DP -0,141 -0,368* -0,110 0,871* 0,857*
69 3.4. Efeito da diversidade de castas na sustentabilidade, na produção e na saúde do solo A diversidade de castas foi um fator que se considerou relevante para verificar a influência do número de castas presentes nos talhões nos valores das métricas de sustentabilidade, nas componentes da produção e na saúde do solo. 3.4.1. Diversidade de castas versus métricas de sustentabilidade e estabilidade de produção Após a análise de glm, a métrica FESLM e a produção média foram as únicas variáveis que revelaram diferenças significativas. Dessa forma, verificou-se que existiam diferenças entre os grupos de diversidade de castas (teste LSD, p<0,05, Figura 15). No caso da métrica FESLM, verificou-se, no geral, uma tendência para uma maior sustentabilidade em talhões com uma maior diversidade de castas: os talhões com uma, quatro e 9 castas obtiveram valores de sustentabilidade significativamente menores do que os talhões com 5, 13 e 18 castas (Figura 15A). Quanto à produção média, também se verificou uma tendência para maior produção nos talhões maior diversidade de castas: a produção foi mínima nos talhões com uma, duas e quatro castas, e foi máxima no talhão com cinco castas (Figura 15B).
70 Figura 15. Efeito do nº de castas nos valores médios (+ desvio padrão) da métrica FESLM (A) e da produção média (B). Letras diferentes por cima das barras, representam diferenças significativas entre os grupos (teste LSD, p<0,05). Para 1 casta-n=15; 2 castas, n=7; 3 castas, n=3; 4 castas, n=2; 5 castas, n=1; 9 castas, n=1; 13 castas, n=1; 18 castas, n=1. 3.4.2. Perfis faunísticos e pegadas metabólicas do solo Os perfis faunísticos e as pegadas metabólicas calculadas através das comunidades de nemátodes foram interpretados tendo em conta a diversidade de castas presentes nos talhões selecionados (Figura 16). Em geral, todos os talhões, quando agrupados pelo número de castas presentes, demonstraram um índice de estrutura baixo, o que indica pouco poder de regulação. Para além disso, com a exceção dos talhões de quatro castas, todos os outros apresentam uma escassez de nutrientes. Assim, nos talhões com apenas uma casta os valores de EI e SI situamse no quadrante D, muito próximos do limite com o quadrante A. O solo pertencente a estes talhões é pobre em nutrientes e tem uma rede trófica degradada, pouco estruturada o que faz A B
71 com que seja propício ao ataque de pragas e doenças dada à sua fraca capacidade de regulação. A nível da pegada funcional, o romboide varia bastante no eixo do enriquecimento e pouco no da estrutura, o que pode significar que existem nutrientes em demasia, mas que a rede trófica não os está a aproveitar para aumentar a sua complexidade. De forma semelhante, a nível dos índices de estrutura e enriquecimento, o solo dos talhões com duas castas situava-se no limite entre o 1º e o 4º quadrantes, tinha um enriquecimento pouco elevado e a rede trófica era também degradada e sujeita a stress . A pegada funcional destes talhões era idêntica à dos com uma casta, mas com uma amplitude ainda menor no eixo do índice de estrutura. Os talhões com 3 castas, têm um solo com os EI e SI situados no quadrante D o que, à semelhança das diversidades anteriores, significa que as redes tróficas sofrem de stress e não têm grande riqueza de nutrientes nem de estrutura. Na pegada funcional, temos um romboide muito equilibrado o que significa que a rede trófica está a utilizar os nutrientes que lhe são fornecidos para melhorar a sua estrutura. Os talhões com quatro castas situam-se no quadrante A, o que significa que os solos destes talhões são ricos em azoto, mas sofrem algumas perturbações e que a rede trófica não é estruturada. O romboide da pegada funcional é o menos equilibrado de todos, com uma amplitude quase nula no eixo do SI. Por fim, os talhões com mais de cinco castas têm solos que, a nível do EI e SI se situam também no quadrante D à semelhança dos de uma e três castas. A sua pegada funcional não é perfeitamente equilibrada, com uma amplitude maior a nível da estrutura, sendo de notar que a sua amplitude é maior no eixo do SI comparativamente ao solo dos talhões com uma, duas e quatro castas.
72 Figura 16. Perfis faunísticos que representam as condições de estrutura e de enriquecimento da rede alimentar do solo de acordo com a diversidade de castas presentes nos talhões. O ponto no centro do romboide representa a interseção entre os índices de estrutura e de enriquecimento. A área total das pegadas de estrutura e de enriquecimento representa a pegada funcional da rede alimentar. Estas foram calculadas através do uso de uma constante k de valor 5 de forma a facilitar a visualização das pegadas (Ferris, 2010). À semelhança dos perfis faunísticos e pegadas funcionais, as pegadas metabólicas das comunidades de nemátodes foram analisadas tendo em conta a diversidade de castas presentes nos talhões selecionados da Quinta do Seixo (Figura 17). Existiu uma semelhança das pegadas metabólicas dos bacterívoros e dos fungívoros em todos os talhões, havendo mais diferenças nas restantes, demonstrando que há concordância nos canais de decomposição utilizados no solo dos diferentes grupos de castas e que existe uma prevalência pelos canais bacterívoros. Os talhões com três castas têm as pegadas mais distintas. A nível de pressão de herbivoria, os talhões com maior atividade, sendo ela ainda que reduzida, foram os que apresentam uma e duas castas. Há atividade metabólica de omnívoros e predadores em todos os talhões, exceto nos que têm quatro castas, sendo que a sua atividade atingiu o máximo nos talhões com três castas.
73 Figura 17. Pegadas metabólicas dos grupos tróficos de nemátodes (PF-herbívoros; OM-omnívoros; PRpredadores; FF-fungívoros; BF-bacterivoros) para os solos dos talhões com diferentes diversidades de castas. 4. Discussão 4.1. Métricas de sustentabilidade A atividade do setor agrícola está relacionada com todos os objetivos para o desenvolvimento sustentável da Agenda 2030 da ONU (2015), embora mais diretamente com o objetivo 12, “Produção e Consumo Sustentáveis”. Este objetivo visa alcançar a gestão sustentável e o uso eficiente dos recursos naturais na agricultura, incentivando empresas agrícolas a adotarem medidas e práticas sustentáveis. Em concordância com estas tendências, na Quinta do Seixo é seguido o modo de produção integrada, um sistema de produção que se considera realista a nível económico, mas benéfico do ponto de vista ambiental (EISA, 2012; Rose et al., 2019). Neste sistema de produção são apoiadas práticas sustentáveis como o uso de infraestruturas de apoio à biodiversidade, mas ao mesmo tempo, aplicando uma proteção integrada que permite o uso de produtos fitofarmacêuticos de síntese caso os inimigos da cultura causem prejuízos acima do nível económico de ataque (DGADR, 2005). Na generalidade dos talhões selecionados, os valores das métricas de sustentabilidade não foram elevados. Isto sugere que, apesar de na Quinta do Seixo se utilizar um modo de produção integrada e deste ser uma alternativa mais sustentável em relação à agricultura convencional (Morris & Winter, 1999), haverá ainda possibilidades de melhoria da gestão para a sustentabilidade. Tendo isto em conta, é necessário estudar que práticas agroecológicas são necessárias e ideais de aplicar para que se impulsione a sustentabilidade e a resiliência do agroecossistema, não só com um objetivo económico, mas
80 permanente ou temporário, parcial ou completo (Metay et al., 2017; Novara et al., 2021), e mediar a diversidade de espécies que o compõe. Escolher as espécies que compõe o enrelvamento pode ser um trabalho complexo principalmente numa vinha graças às interações que as espécies podem ter não só com o pH, a humidade, e a textura do solo, mas também com os porta-enxertos (Pardini et al., 2002). Por ser tão relevante em todas estas variáveis, a diversidade e a composição funcional do enrelvamento foram também incluídas na EcoVine. Existe uma ligação da diversidade à sustentabilidade agrícola e à provisão dos serviços dos ecossistemas, que passam pela provisão de produtos, controlo da erosão, regulação da fertilidade do solo, e regulação de pragas e doenças (Altieri, 1999; Duru et al., 2015). As funções dos ecossistemas podem não ser derivadas do número de espécies ou dos genótipos que os compõe, mas sim de uma diversidade funcional, que pode mediar os efeitos da diversidade intra e interespecífica nessas funções (Stefanucci et al., 2018; Wall et al., 2015). Desta forma, o aumento da diversidade nos sistemas agrícolas é um princípio chave da intensificação ecológica, contribuindo para melhorar o desempenho e a sustentabilidade dos agroecossistemas (Bommarco et al., 2013). Foram criados modelos que mostram que uma maior diversidade irá melhorar a produtividade e a eficiência do uso de recursos por parte das plantas (Tilman et al., 1997). Apesar disso, a maioria dos modelos aplicam-se a interações interespecíficas e quando falamos de diversidade de castas, estamos a falar de interações intraespecíficas. De facto, vários estudos abordam a importância da diversidade genética intraespecífica demonstrando que esta é relevante. Na verdade, castas distintas têm diferenças nas folhas e na composição da cutícula do fruto que as tornam mais ou menos suscetíveis a ataques de insetos ou a doenças (Tonina et al., 2020; Weißinger et al., 2021). Tendo isto em conta, é necessário dar um maior destaque à relação desta diversidade intraespecífica com a produtividade. A diversidade de genótipos intraespecíficos em culturas de cevada pode afetar a produtividade através de efeitos de complementaridade (causado por diferenciação do nicho ou interações de facilitação entre espécies, populações ou indivíduos) e por efeitos de seleção (causado por espécies ou populações com traços particulares que contribuem desproporcionalmente para a produtividade (Schöb et al., 2014; Tilman, 2001). Foi feita também uma meta-análise do efeito de diversidade na produção agrícola, e demonstrou-se que a produção aumentou 2,2% num nas misturas de cultivares em relação às suas monoculturas (Reiss & Drinkwater, 2017). Além disso, o aumento da diversidade das cultivares levou a uma maior estabilidade na produção em presença de agentes de stress (Reiss & Drinkwater, 2017).
81 A nível da saúde e qualidade do solo, os perfis faunísticos demonstraram que os solos dos talhões, quando agrupados pela diversidade de castas, têm redes tróficas que estão a ser sujeitas a stress e têm pouco poder de regulação, inferido pelos índices de estrutura baixos; além disso, existe uma escassez de nutrientes generalizada nas redes tróficas (Ferris, 2010). Isto pode estar relacionado com o facto do solo xistoso, característico da RDD ser considerado pobre em matéria orgânica (Figueiredo, 2013) e nutrientes. Além disto, a manutenção de solos relativamente pobres em nutrientes poderá contribuir para que a vinha não seja demasiado vigorosa e produza menos uva, mas de maior qualidade (Dry & Loveys, 1998). Tendo isso em conta, este tipo de solos é propício ao ataque de pragas e doenças e a sua capacidade de resiliência a estas ameaças é limitada. As pegadas funcionais da diversidade de nemátodes apresentaram-se desequilibradas em praticamente todos os grupos de diversidade, à exceção do grupo de talhões com três castas, que apresentou o romboide mais equilibrado. Isto significa que os nemátodes de níveis tróficos superiores têm alimento suficiente e não sofrem impactos relevantes e, por isso, o sistema está em equilíbrio metabólico (Ferris, 2010). Desta forma, o grupo de talhões com três castas também apresentou as pegadas metabólicas mais distintas com os valores mais elevados de predadores e de omnívoros, capazes de regular os nemátodes parasitas de plantas. 4.3. Conclusões A vitivinicultura é uma parte essencial do motor económico de Portugal e também a nível mundial, pelo que há uma tendência crescente de tornar a vinha numa cultura mais sustentável de forma a podermos continuar a usufruir dos seus produtos no futuro. Desta forma, foi criada uma métrica de sustentabilidade, a EcoVine, e fez-se uma avaliação comparativa desta com outras quatro métricas de forma a inferir sobre a sua aplicabilidade. A Quinta do Seixo não teve valores muito elevados de sustentabilidade apesar de seguir um modelo de gestão mais sustentável que a agricultura convencional. Verificou-se que a métrica pode ser usada para medir a sustentabilidade da vinha, mas que existem algumas situações que podem ser melhoradas. O ideal seria que a EcoVine fosse mais sensível às interações below e above-ground . Verificou-se ainda que houve uma relação mais forte da métrica EcoVine criada com a componente aboveground , o que não era o esperado. Será necessário estudar formas de integrar melhor as interações abaixo do solo nas métricas de sustentabilidade, visto que esta componente se
82 correlaciona com a resiliência e estabilidade da produção da Quinta do Seixo, o que sugere que o mesmo possa acontecer quando aplicado a outras explorações. Os resultados da influência da diversidade de castas, não foram os esperados visto que não se verificou, uma influência desta diversidade planeada em todas as métricas de sustentabilidade nem especificamente na componente de resiliência da produção da Quinta do Seixo. Estes resultados podem ter sido causados por limitações do desenho experimental ou pelo efeito dos porta-enxertos nos cultivares. Apesar disso, o solo em talhões com maior diversidade de castas mostrou-se empobrecido e pouco estruturado o que pode estar relacionado com o facto da zona da RDD ter solos pobres em matéria orgânica. Desta forma, apesar de ter algumas limitações, a métrica EcoVine inclui indicadores relevantes para a agroecologia do sistema podendo ser estudada no contexto de outras explorações agrícolas de vinha, não só para comparar valores de sustentabilidade, mas também a nível dos indicadores que a compõe para que seja possível averiguar com mais certezas de que forma é que esta pode dar mais relevância à componente do solo. No futuro incentiva-se que seja feito um estudo da influência dos porta-enxertos e sua identidade nos valores de métricas de sustentabilidade e nas componentes da produção, de forma a clarificar qual é o seu efeito nos resultados obtidos nesta dissertação. Além disto, deve ser feito um estudo mais aprofundado dos efeitos desta diversidade das castas ao nível das características organoléticas do vinho de forma a verificar se uma maior diversidade tem influência no produto final para o consumidor. 5. Referências Bibliográficas Abbona, E. A., Sarandón, S. J., Marasas, M. E., & Astier, M. (2007). Ecological sustainability evaluation of traditional management in different vineyard systems in Berisso, Argentina. Agriculture, Ecosystems & Environment , 119 (3), 335–345. https://doi.org/10.1016/j.agee.2006.08.001 Afzal, S., Nesar, H., Imran, Z., & Ahmad, W. (2021). Altitudinal gradient affect abundance, diversity and metabolic footprint of soil nematodes in Banihal-Pass of Pir-Panjal mountain range. Scientific Reports , 11 (1), 16214. https://doi.org/10.1038/s41598-021-95651-x Aguiar, A., Godinho, M. do C., & Costa, C. A. D. (2005). Produção Integrada. In repositorio.ipv.pt . Sociedade Portuguesa de Inovação. Allison, Steven D. (2006). Brown Ground: A Soil Carbon Analogue for the Green World Hypothesis? The American Naturalist , 167 (5), 619–627. https://doi.org/10.1086/503443
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97 Winter, S., Bauer, T., Strauss, P., Kratschmer, S., Paredes, D., Popescu, D., Landa, B., Guzmán, G., Gómez, J. A., Guernion, M., Zaller, J. G., & Batáry, P. (2018). Effects of vegetation management intensity on biodiversity and ecosystem services in vineyards: A metaanalysis. Journal of Applied Ecology , 55 (5), 2484–2495. https://doi.org/10.1111/1365-2664.13124 Yeates, G. W. (2003). Nematodes as soil indicators: functional and biodiversity aspects. Biology and Fertility of Soils , 37 (4), 199–210. https://doi.org/10.1007/s00374-003-0586-5 Yeates, G. W., & Bongers, T. (1999). Nematode diversity in agroecosystems. Agriculture, Ecosystems & Environment , 74 (1-3), 113–135. https://doi.org/10.1016/s01678809(99)00033-x Yeates, G. W., Bongers, T., De Goede, R. G. M., Freckman, D. W., & Georgieva, S. S. (1993). Feeding habits in soil nematode families and genera – an outline for soil ecologists. Journal of Nematology , 25 , 315–331. Yeates, G. W., Ferris, H., Moens, T., & Van der Putten, W. H. (2009). The role of nematodes in ecosystems. In M. J. Wilson & T. Kakouli-Duarte (Eds.), Nematodes as environmental indicators . CABI.
98 6. Anexos Tabela A1. Talhões selecionados na Quinta do Seixo com respetiva informação sobre o número de castas, a sua identidade e o porta-enxerto utilizado. Na identidade de castas: TIB (Tinta Barroca), ARA (Tinto Roriz), TON (Touriga Nacional), TOF (Touriga Franca), TIF (Tinta Francisca), TIA (Tinta Amarela), TIF (Tinta Francisca), TIA (Tinta Amarela), TIC (Tinto Cão), DOZ (Donzelinho Tinto), ALB (Alicante Bouchet), TOE (Touriga Fêmea). Talhão Nº de Castas Identidade da Casta Porta-enxerto 8 1 TON Vários 32 1 TOF 1103P 39 1 ARA 1103P 40 1 TIB 1103P 41 1 ARA R110 43 1 TIB R110 81 1 TON 1103P 85 1 TON R110 98 1 TIF 1103P 102 1 TIF 1103P/R110 103 1 TIF R110 123 1 TOF 1103P 142 1 ARA Vários 146 1 TIB Vários 152 1 TOF Vários 59 2 TOF/ARA 1103P 68 2 TIB/TON SO4 87 2 TIF/TON R110 105 2 TIB/TOF 1103P 107 2 TIB/TOF 1103P/R110 117 2 TIB/ARA 1103P 130 2 TOF/ARA R110 83 3 TOF/TON/ARA 1103P 109 3 TIB/TOF/ARA Vários 114 3 TIB/TON/ARA 1103P 36 9 TOE/ALB/TIB/ARA/TIA/TIC/DOT/TOF/TIF Vários 67 4 TIA/TON/TIC/RUF SO4 134 18 Mistura Tinto Vários 38 13 Mistura Tinto Vários 50 5 TIA/RUF/TOF/TIB/ARA Vários 23 4 TIB/TOF/TIF/TON Vários
99 Tabela A2. Produção do ano 2014 até 2020 em kg/planta para cada talhão selecionado com respetiva média e desvio padrão. Talhão 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Média Desvio-Padrão 8 1,01 0,73 1,04 0,24 0,54 0,97 1,10 0,81 0,29 32 0,86 0,56 0,74 0,78 0,76 0,74 0,33 0,68 0,16 39 1,55 1,11 0,88 0,75 0,48 1,94 1,32 1,15 0,46 40 1,14 1,67 0,77 0,77 0,50 2,01 1,40 1,18 0,50 41 0,54 0,93 0,79 0,38 0,44 0,54 1,63 0,75 0,40 43 1,75 1,66 1,27 0,43 0,50 1,52 1,35 1,21 0,50 81 0,84 0,76 0,68 0,64 0,03 0,82 0,62 0,63 0,26 85 1,06 2,10 1,43 0,50 1,11 1,43 2,91 1,51 0,73 98 1,13 1,40 0,55 1,44 1,33 1,20 0,82 1,13 0,31 102 0,98 0,73 1,55 1,24 2,44 1,13 1,84 1,42 0,54 103 0,88 2,11 0,69 1,24 0,78 1,08 1,27 1,15 0,44 123 0,85 0,93 0,76 0,81 0,41 1,08 0,15 0,71 0,30 142 0,78 0,67 1,12 0,42 0,13 1,06 0,17 0,62 0,37 146 1,01 0,34 0,83 0,68 0,35 0,95 0,69 0,69 0,25 152 0,83 2,38 0,55 0,45 0,19 0,65 1,46 0,93 0,69 59 1,31 1,38 0,73 1,73 0,78 1,33 0,71 1,14 0,37 68 1,96 0,83 0,44 1,08 1,95 1,96 1,79 1,43 0,59 87 0,61 0,84 0,56 0,61 0,54 1,75 0,76 0,81 0,40 105 0,97 1,25 0,89 0,74 0,34 0,64 0,33 0,74 0,31 107 1,15 1,48 1,01 0,38 0,39 0,91 0,84 0,88 0,37 117 0,63 1,30 0,76 0,92 0,36 1,50 0,54 0,86 0,38 130 1,44 1,14 1,17 0,69 0,52 0,63 0,60 0,88 0,33 83 0,86 0,93 0,65 0,62 0,02 0,85 0,49 0,63 0,29 109 1,71 1,43 0,45 0,60 1,02 0,83 1,36 1,06 0,43 114 1,00 1,51 0,78 0,73 0,41 1,73 1,25 1,06 0,43 36 1,18 1,58 2,38 2,30 1,62 2,11 1,15 1,76 0,47 67 1,24 1,91 0,78 2,26 0,64 1,45 1,43 1,39 0,53 134 0,71 0,61 0,49 0,32 0,21 0,36 0,07 0,40 0,21 38 1,70 1,22 0,82 0,32 0,46 0,92 1,17 0,95 0,44 50 0,15 0,31 0,23 0,24 0,21 0,43 0,12 0,24 0,10 23 0,69 0,87 0,28 0,35 0,26 0,51 0,09 0,44 0,25
100 Tabela A3. Valores referentes à humidade relativa, matéria orgânica e pH nos talhões selecionados da Quinta do Seixo. Talhões com valores mais elevados destacados. Talhão Humidade relativa (%) Matéria Orgânica (%) pH 8 10,70 4,83 6,70 32 8,40 4,33 6,67 39 7,52 3,01 7,60 40 9,09 3,93 7,23 41 6,23 1,85 7,64 43 7,56 3,39 6,60 81 10,29 4,32 6,47 85 7,03 3,56 6,76 98 10,44 7,73 7,01 102 9,32 3,36 7,12 103 8,92 3,29 7,08 123 10,85 4,82 5,95 142 10,10 5,10 5,13 146 12,24 4,46 4,96 152 13,75 5,21 5,07 59 6,95 2,97 6,28 68 8,21 3,65 6,64 87 5,37 2,35 6,53 105 9,33 2,85 6,82 107 11,71 5,42 6,21 117 9,47 4,17 7,20 130 9,90 6,57 5,54 83 9,14 6,37 6,51 109 13,50 5,58 6,15 114 10,33 3,93 5,83 36 5,97 3,45 7,03 67 8,69 2,59 6,13 134 15,10 7,79 4,95 38 7,92 3,29 7,36 50 3,82 4,40 6,55 23 8,21 4,55 6,47
101 Tabela A4. Valores de atividade microbiológica correspondente a cada amostra de solo retirada dos talhões selecionados da Quinta do Seixo. Classificação baseada em Nicholls et.al (2004). Valores mais elevados destacados. Talhão Atv.microbiológica 40 8 43 5 146 7 39 9 41 10 142 4 32 5 123 9 152 7 81 7 85 5 8 10 103 5 98 9 102 8 117 7 87 3 68 10 105 10 107 9 130 9 59 4 109 10 114 4 83 10 36 6 67 3 23 10 134 7 50 9 38 8
102 Tabela A5.1. Abundância média de nemátodes nas famílias de fungívoros encontradas nas amostras colhidas dos talhões selecionados da Quinta do Seixo. Os valores foram obtidos através da média de 3 extrações com 100 ml de solo cada. Talhão Aphelenchidae Aphelenchodidae Diphterophoridae Tylencholaiminae 8 348 104 0 11 32 209 74 0 0 39 469 66 0 0 40 392 119 0 6 41 191 36 3 2 43 281 56 0 0 81 146 305 5 26 85 362 266 0 7 98 257 91 0 0 102 189 131 0 2 103 184 54 0 8 123 608 301 0 0 142 260 167 0 0 146 188 193 0 3 152 332 84 0 7 59 205 56 0 0 68 385 57 3 14 87 179 135 0 0 105 267 197 0 0 107 235 76 0 3 117 335 56 0 0 130 230 273 0 3 83 205 835 0 0 109 266 58 3 10 114 106 65 0 0 36 146 210 3 0 67 250 61 0 0 134 219 322 0 0 38 244 69 0 0 50 321 266 0 0 23 459 133 0 0
103 Tabela A5.2. Abundância média de nemátodes nas famílias de bacterívoros encontradas nas amostras colhidas dos talhões selecionados da Quinta do Seixo. Os valores foram obtidos através da média de 3 extrações com 100 ml de solo cada. Talhão Alaimidae Cephalobidae Panogrolaimidae Plectidae Prismatolaimidae Rhabditidae Teratocephalidae Wilsonema 8 0 485 28 0 160 106 37 12 32 0 85 0 0 19 35 5 4 39 0 270 0 0 20 36 12 0 40 0 223 0 0 51 36 2 0 41 4 126 6 2 70 18 9 0 43 0 154 6 0 119 42 4 3 81 0 204 31 0 67 102 17 0 85 0 792 4 0 10 10 5 0 98 0 274 20 0 31 13 28 24 102 0 276 0 0 53 21 3 2 103 0 193 2 0 42 46 15 0 123 0 512 36 0 15 91 69 0 142 0 317 12 0 72 171 3 0 146 0 408 0 0 40 34 17 2 152 0 305 23 0 85 206 45 0 59 0 154 6 0 8 25 2 0 68 0 414 9 0 6 178 5 0 87 0 244 8 0 39 18 2 0 105 0 306 6 0 20 19 15 0 107 0 330 19 0 45 155 47 0 117 0 234 9 0 117 47 8 0 130 0 342 5 0 139 66 44 0 83 0 246 87 0 122 49 16 0 109 4 365 3 0 91 121 16 6
104 Talhão Alaimidae Cephalobidae Panogrolaimidae Plectidae Prismatolaimidae Rhabditidae Teratocephalidae Wilsonema 114 2 312 5 0 61 0 30 0 36 0 187 11 0 6 32 10 0 67 0 99 52 0 7 52 3 0 134 4 374 12 0 248 15 23 0 38 0 235 14 0 26 12 6 0 50 0 443 13 0 27 15 21 0 23 0 430 35 0 87 37 18 0 Tabela A5.2 (continuação). Abundância média de nemátodes nas famílias de bacterívoros encontradas nas amostras colhidas dos talhões selecionados da Quinta do Seixo. Os valores foram obtidos através da média de 3 extrações com 100 ml de solo cada.
105 Tabela A5.3. Abundância média de nemátodes nos géneros de herbívoros encontrados nas amostras colhidas dos talhões selecionados da Quinta do Seixo. Os valores foram obtidos através da média de 3 extrações com 100 ml de solo cada. Talhão Criconema Gracilacus Paratylenchus Pratylenchus Rotylenchus Trichodorus Xiphinema 8 5 0 4 4 0 0 0 32 55 0 3 0 0 0 0 39 1 27 85 0 0 0 0 40 1 75 40 0 0 0 0 41 0 0 26 0 0 0 3 43 24 0 306 0 0 0 0 81 0 60 79 0 0 0 0 85 1 24 0 122 0 0 0 98 7 0 2 0 0 0 0 102 3 0 0 4 0 0 0 103 1 0 2 2 0 0 0 123 0 4 25 598 0 0 15 142 0 3 0 0 0 0 10 146 2 0 27 103 0 0 0 152 7 6 13 42 0 3 3 59 4 12 0 0 0 0 0 68 11 0 0 0 145 0 0 87 1 0 0 0 0 0 0 105 0 0 206 0 0 0 3 107 34 6 16 111 0 0 16 117 13 0 7 0 0 0 0 130 5 13 0 3 0 0 0 83 0 9 8 25 0 0 0 109 0 11 106 0 0 0 0
112 Identificação 8 32 39 40 41 43 81 85 98 102 103 123 142 146 152 59 68 87 105 107 117 130 83 109 114 36 67 134 38 50 23 Lolium perenne 0 0 0 0 0 0 0 5 5 0 4 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 5 8 0 0 0 0 30 Lolium sp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 30 10 0 0 0 0 0 0 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Poaceae 10 0 0 0 0 0 18 0 0 10 5 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0 0 Rubus spp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 38 0 0 0 Rumex acetosella 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 Silene gallica 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 Solanum nigrum 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 20 0 0 5 0 0 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Taraxacum officinale 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 20 0 20 20 0 0 0 10 0 0 13 0 28 0 0 0 0 0 0 45 Trifolium angustifolium 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Urtica sp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Vicia angustifolia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 15 0 0 0 0 0 0 0 0 Vicia sativa 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Tabela A8 (continuação). Flora (espécies e famílias) presente na generalidade dos enrelvamentos (%) e respetivos talhões onde se encontram.
113 Tabela A9. Talhões selecionados e riqueza da generalidade do enrelvamento e índices de diversidade baseados (Díndice de Margalef; H’-índice de Shannon-Wienner; EEquitabilidade de Pielou) nas percentagens de espécies presentes nos quadrados de amostragem. Talhão Riqueza D H' E 8 20 1,133 0,587 0,007 32 6 0,000 0,000 0,000 39 8 0,384 12,060 0,893 40 8 0,540 1,134 0,028 41 10 0,398 4,825 0,391 43 11 0,285 5,309 0,159 81 26 0,970 0,694 0,011 85 13 0,311 3,709 0,148 98 8 0,311 3,709 0,148 102 12 0,672 0,925 0,011 103 11 1,221 0,817 0,031 123 12 1,265 0,649 0,006 142 3 0,000 0,000 0,000 146 11 1,195 0,571 0,004 152 13 1,036 0,715 0,006 59 12 1,116 0,910 0,152 68 23 1,734 0,522 0,005 87 9 0,000 0,000 0,000 105 15 0,439 7,279 0,076 107 6 0,000 0,000 0,000 117 2 0,000 0,000 0,000 130 15 2,049 0,452 0,003 83 26 1,141 0,615 0,008 109 16 0,663 1,191 0,013 114 6 0,870 0,945 0,030 36 22 1,397 0,618 0,004 67 13 0,000 0,000 0,000 134 5 0,752 2,079 0,038 50 15 0,000 0,000 0,000 23 28 0,645 0,915 0,009 33 12 0,417 9,576 0,871
114 Tabela A10. Valores referentes ao NDVI médio de cada talhão no ano de 2021. Talhão NDVI2021 8 0,681 32 0,669 39 0,765 40 0,783 41 0,699 43 0,740 81 0,566 85 0,765 98 0,686 102 0,745 103 0,730 123 0,768 142 0,678 146 0,774 152 0,681 59 0,672 68 0,785 87 0,709 105 0,774 107 0,791 117 0,743 130 0,732 83 0,634 109 0,747 114 0,719 36 0,767 67 0,739 134 0,637 38 0,769 50 0,529 23 0,578
115 Anexo A11. Tabela com valores dos índices below e above-ground e a métrica final de sustentabilidade. Talhão Below-ground Above-ground Métrica 8 1,21 2,23 0,86 32 0,86 0,53 0,35 39 0,93 0,52 0,36 40 0,99 0,66 0,41 41 0,96 0,44 0,35 43 0,88 0,69 0,39 81 1,13 1,40 0,63 85 0,81 0,17 0,24 98 1,31 0,53 0,46 102 0,96 0,94 0,48 103 0,90 0,54 0,36 123 1,08 1,51 0,65 142 0,97 0,04 0,25 146 1,01 1,53 0,63 152 1,11 1,96 0,77 59 0,65 0,41 0,26 68 0,97 2,61 0,90 87 0,65 0,12 0,19 105 0,93 1,72 0,66 107 1,20 1,65 0,71 117 1,04 0,04 0,27 130 1,18 3,64 1,21 83 1,32 1,12 0,61 109 1,37 1,35 0,68 114 0,93 0,25 0,29 36 0,76 1,10 0,47 67 0,64 0,54 0,30 134 1,36 0,84 0,55 38 0,89 0,35 0,31 50 0,88 0,27 0,29 23 1,13 1,30 0,61