Pollination service and pollinators' management of yellow passion fruit (Passiflora edulis f. flavicarpa Deneger)

Pollination is one of the main ecosystem services as it ensures both the maintenance of genetic variability among plant species, and the production and quality of many crops. Bee species stands out as the main pollinators because adults and immatures depend on pollen and nectar as food resource and for presenting floral constancy during foraging. Among crop species, yellow passion fruit (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Degener) is a self-incompatible species that depends on large Xylocopa bees for fruit production. These bees present appropriate size and foraging behavior for yellow passion fruit pollination and a high potential for management. Considering the importance of pollination services and the need to design mitigation strategies to pollination deficits in yellow passion fruit crop, the overall aim of the thesis is to study, through different approaches, pollination services provided by bees and the pollinator management of yellow passion fruit to increase quality and agricultural production. Data analysis, through a meta-analysis, regarding agricultural production in crops with different pollination dependency levels, demonstrated a similar contribution of Apis mellifera and native bees to agricultural production, indicating that the management of these species according to crop type can ensure the maintenance of pollination services. The management of the solitary bees Xylocopa frontalis and X. grisescens was an efficient technique to minimize pollination deficit in passion fruit crops, as it promoted an increase in pollinator density, a decline in visitation by thieves and a significant increase in the number and quality of fruits. Based on pollen analysis of larval food samples of X. frontalis in breeding areas and passion fruit crop areas it was possible to establish the differentiated food niche breath, the low similarity and the shift in pollen sources between the study areas, which suggest that this pollinator species is highly plastic regarding pollen collection and confirming the high potential for the management of this species. The conservation of pollinators is a priority in a scenario of land use intensification combined with the reduction of natural vegetation, therefore, the results of this study contributes to consolidate the management techniques of yellow passion fruit pollinators and the sustainable use of Xylocopa bees to increase the quality and agricultural production.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisTese (Doutorado)A polinização é um dos principais serviços ecossistêmicos, pois assegura tanto a manutenção da variabilidade genética entre as espécies vegetais, como a produção e a qualidade de diversas culturas agrícolas. As abelhas destacam-se como os principais agentes polinizadores pelo fato dos adultos e das crias dependerem de pólen e néctar para alimentação e, por apresentarem constância floral durante o forrageamento. Dentre as espécies cultivadas, o maracujá-amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Degener) é autoincompatível e depende de polinizadores do gênero Xylocopa para a produção de frutos. Estas abelhas apresentam tamanho e comportamento de forrageamento adequados para a polinização do maracujá- amarelo e grande potencial para o manejo. Considerando a importância dos serviços de polinização e a necessidade de projetar estratégias de mitigação contra déficits de polinização em cultivos de maracujá-amarelo, o objetivo geral da tese é estudar, por meio de diferentes abordagens, os serviços de polinização prestados pelas abelhas e o manejo de polinizadores do maracujá-amarelo, visando o incremento da qualidade e da produção agrícola. A análise de dados, por meio de uma meta-análise, referentes à produção agrícola em cultivos com diferentes de níveis de dependência de polinização, demonstrou uma contribuição similar de abelhas Apis mellifera e abelhas nativas na produção agrícola, indicando que o manejo dessas espécies, de acordo com o tipo de cultivo, pode assegurar a manutenção de serviços de polinização. O manejo das espécies solitárias Xylocopa frontalis e X. grisescens em áreas de cultivo de maracujá-amarelo foi uma ferramenta eficiente para aumentar a densidade desses polinizadores e minimizar o déficit de produção desse cultivo, uma vez que contribuiu para o aumento da produção e da qualidade de frutos. A análise polínica de alimento larval de X. frontalis, em áreas de criação desses polinizadores e áreas de cultivo de maracujá- amarelo, demonstrou que esse polinizador apresenta alta plasticidade, indicada pela diferença na amplitude do nicho alimentar e baixa similaridade no uso de fontes de pólen entre as áreas de estudo, confirmando o potencial para o manejo dessa espécie. A conservação de polinizadores é prioritária em um cenário de intensificação de práticas agrícolas combinada com a redução de vegetação natural e, dessa forma, os resultados desse trabalho contribuem para consolidar técnicas de manejo de polinizadores do maracujá-amarelo e a utilização sustentável de espécies do gênero Xylocopa para o incremento da qualidade e da produção do maracujá-amarelo