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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Sumário
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Áreas Básicas
• Análise comparativa da qualidade de panificação e
rendimento de grãos entre tritórdeo hexaplóide e outros
cereais de inverno
Pinto, Ronald José Barth; Scapim, Carlos Alberto; Alvarez, Juan Bautista;
Martin, Luis Miguel Martin
• resumo em português
• texto em português
Melhoramento Genético Vegetal
• Eficiência da seleção de progênies S1 e S2 de milho-pipoca,
visando à produção de linhagens
Vilarinho, Aloisio Alcantara; Viana, José Marcelo Soriano; Santos, João
Francisco dos; Câmara, Tassiano Maxwell Marinho
• resumo em português
• texto em português
• Descrição, produtividade e estabilidade da cultivar de soja
IAC-23, resistente a insetos
Miranda, Manoel Albino Coelho de; Braga, Nelson Raimundo; Lourenção,
André Luiz; Miranda, Fernando Toledo Santos de; Unêda, Sandra Helena;
Ito, Margarida Fumiko
• resumo em português
• texto em português
• Descrição, produtividade e estabilidade da cultivar de soja
IAC-24, resistente a insetos
Miranda, Manoel Albino Coelho de; Braga, Nelson Raimundo; Lourenção,
André Luiz; Miranda, Fernando Toledo Santos de; Unêda, Sandra Helena;
Ito, Margarida Fumiko
• resumo em português
• texto em português
Fitotecnia
• Eficácia do herbicida glifosato-potássico submetido à chuva
simulada após a aplicação
Martini, Gustavo; Pedrinho Junior, Aimar Francisco Ferrari; Durigan, Julio
Cezar
• resumo em português
• texto em português
• Produção e qualidade de sementes de abobrinha
'Piramoita' em resposta à quantidade de pólen
Cardoso, Antonio Ismael Inácio
• resumo em português
Fitossanidade
• texto em português
• Reação de progênies de pimentão ao Potato Virus Y
Sacchi, Humberto; Melo, Arlete Marchi Tavares de; Colariccio, Addolorata
• resumo em português
• texto em português
• Flutuação populacional e distribuição vertical de
Brevicoryne brassicae (L.) (Hemiptera: Aphididae) em couve
Cividanes, Francisco J.; Santos, Durvalina M. Mathias dos
• resumo em português
• texto em português
• Desenvolvimento e mortalidade larval de Spodoptera
frugiperda em folhas de milho tratadas com extrato aquoso
de folhas de Azadirachta indica
Viana, Paulo Afonso; Prates, Hélio Teixeira
• resumo em português
• texto em português
• Diversidade de afídeos na cultura do algodoeiro no
município de Campo Verde (MT)
Michelotto, Marcos Doniseti; Busoli, Antonio Carlos
• resumo em português
• texto em português
Tecnologia de Sementes
• Efeitos imediatos e latentes de tratamentos térmico e
químico em sementes de Brachiaria brizantha cultivar
Marandu
Martins, Leila; Silva, Walter Rodrigues da
• resumo em português
• texto em português
Solos e Irrigação
• Desempenho de fungos micorrízicos arbusculares na
produção de mudas de maracujazeiro-amarelo, em
diferentes substratos
Silveira, Adriana Parada Dias da; Silva, Lúcia Regina da; Azevedo, Islaine
Calixto de; Oliveira, Eliane de; Meletti, Laura Maria Molina
• resumo em português
• texto em português
• Conseqüências de diferentes sistemas de preparo do solo
sobre distribuição química e perdas de fósforo de um
Argissolo
Villareal Núñez, Jose Ezequiel; Amaral Sobrinho, Nelson Moura Brasil do;
Mazur, Nelson
• resumo em português
• texto em português
• Adsorção de fósforo em solos de argila de atividade baixa
Valladares, Gustavo Souza; Pereira, Marcos Gervasio; Anjos, Lúcia Helena
Cunha dos
• resumo em português
• texto em português
• Variação dos valores de pH e dos teores de carbono
orgânico, cobre, manganês, zinco e ferro em profundidade
em Argissolo Vermelho-Amarelo, sob diferentes sistemas de
preparo de solo
Teixeira, Itamar Rosa; Souza, Caetano Marciano de; Borém, Aluízio; Silva,
Gilson Fernandes da
• resumo em português
• texto em português
• Análise da variabilidade espacial do rendimento de culturas
e de propriedades do solo em pequenas parcelas agrícolas
Vieira, Sidney Rosa; Paz Gonzalez, Antonio
• resumo em português
• texto em inglês
• Fator de resposta da produção do cafeeiro ao deficit hídrico
em Campinas
Arruda, Flávio Bussmeyer; Grande, Marcos Alexandre
• resumo em português
• texto em português
Agrometeorologia
• Captação e aproveitamento da radiação solar pelas culturas
da soja e do feijão e por plantas daninhas
Santos, José Barbosa dos; Procópio, Sérgio de Oliveira; Silva, Antônio
Alberto da; Costa, Luiz Cláudio
• resumo em português
• texto em português
• Balanço de energia em vinhedo de 'Niagara Rosada'
Pezzopane, José Ricardo Macedo; Pedro Júnior, Mário José
• resumo em português
• texto em português
• Risco climático de quebra de produtividade da cultura do
feijoeiro em Santo Antônio de Goiás, GO
Meireles, Elza Jacqueline Leite; Pereira, Antonio Roberto; Sentelhas, Paulo
Cesar; Stone, Luis Fernando; Zimmermann, Francisco José Pfeilsticker
• resumo em português
• texto em português
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
PINTO, Ronald José Barth, SCAPIM, Carlos Alberto, ALVAREZ, Juan
Bautista et al. Análise comparativa da qualidade de
panificação e rendimento de grãos entre tritórdeo
hexaplóide e outros cereais de inverno. Bragantia, 2003,
vol.62, no.1, p.1-7. ISSN 0006-8705.
A duplicação cromossômica dos híbridos entre Hordeum
chilense e Triticum turgidum conv. durum originou o tritórdeo
hexaplóide (X Tritordeum Ascherson et Graebner), um novo
cereal cujas características estão sendo avaliadas. Com o
objetivo de obter maiores informações sobre o potencial do
tritórdeo para a qualidade de panificação e componentes do
rendimento de grãos, foi instalado em 1996 em Córdoba,
Espanha, um experimento de campo com três repetições. O
desempenho de três linhagens de tritórdeo foi comparado com
o rendimento de duas variedades comerciais de trigo, duas de
trigo duro e quatro de triticale. O conjunto de resultados
indicou perspectivas do tritórdeo para o desenvolvimento de
variedades altamente produtivas com aceitável qualidade de
panificação, especialmente por se tratar de uma espécie nova
e ainda pouco melhorada.
Palavras-chave: rendimento; Tritordeum; trigo; triticale.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Análise comparativa da qualidade de panificação e
rendimento de grãos entre tritórdeo hexaplóide e outros
cereais de inverno
Comparative analysis of grain yield and breadmaking quality between
hexaploid tritordeum lines and other winter cereals
Ronald José Barth PintoI; Carlos Alberto ScapimI; Juan Bautista AlvarezII; Luis Miguel
Martin MartinII
IDepartamento
de Agronomia, Universidade Estadual de Maringá, 87020-900 Maringá (PR). Emails: [email protected] [email protected]
IIDepartamento de Genética, ETSIAM, Universidad de Córdoba, apartado 3048, 14080 Córdoba, España. mails:[email protected] / [email protected]
RESUMO
A duplicação cromossômica dos híbridos entre Hordeum chilense e Triticum turgidum conv.
durum originou o tritórdeo hexaplóide (X Tritordeum Ascherson et Graebner), um novo cereal
cujas características estão sendo avaliadas. Com o objetivo de obter maiores informações
sobre o potencial do tritórdeo para a qualidade de panificação e componentes do rendimento
de grãos, foi instalado em 1996 em Córdoba, Espanha, um experimento de campo com três
repetições. O desempenho de três linhagens de tritórdeo foi comparado com o rendimento de
duas variedades comerciais de trigo, duas de trigo duro e quatro de triticale. O conjunto de
resultados indicou perspectivas do tritórdeo para o desenvolvimento de variedades altamente
produtivas com aceitável qualidade de panificação, especialmente por se tratar de uma espécie
nova e ainda pouco melhorada.
Palavras-chave: rendimento, Tritordeum, trigo, triticale.
ABSTRACT
Chromosome duplication of hybrids between Hordeum chilense and Triticum turgidum conv.
durum originated a new cereal, of which characteristics for cropping being evaluated, the
hexaploid tritordeum (X Tritordeum Ascherson et Graebner). In order to have more information
about breadmaking quality and grain yield components in tritordeum, are a field experiment
with three replications was carried out during the growing season of 1996 in Córdoba, Spain.
Performance of three tritordeum lines was compared with two varieties of wheat, two of durum
wheat and four of triticale. Results allow to expect the development of high yielding varieties of
tritordeum with acceptable breadmaking quality.
Key words: yield, Tritordeum, wheat, triticale.
Introdução
O tritórdeo hexaplóide (X Tritordeum Ascherson et Graebner) é um anfiplóide derivado do
híbrido entre Hordeum chilense Roem. et Schult. e o trigo duro (Triticum turgidum ssp. durum
L.) (MARTIN e SANCHEZ-MONGE LAGUNA, 1982). Essa nova espécie tem mostrado aspectos
promissores para um futuro cultivo comercial (MARTIN et al., 1996).
Com relação à qualidade, por exemplo, o tritórdeo hexaplóide apresenta características de
panificação similares às do trigo (T. aestivum ssp. aestivum L.), as quais têm sido relacionadas
às proteínas de reserva aportadas pelo genoma Hch procedente de H. chilense (ALVAREZ et al.,
1995).
Os estudos preliminares indicaram que a nova espécie apresenta excelente morfologia de grão,
alta fertilidade, alto teor protéico, maior número de espiguetas por espiga e elevada
capacidade de afilhamento (CUBERO et al., 1986). No entanto, para a definição das perpectivas
de utilização do tritórdeo como novo cereal, é importante dispor de maiores informações sobre
a qualidade de panificação e potencial produtivo dessa nova espécie.
Assim, pela comparação entre o tritórdeo e outros cereais de inverno, o presente trabalho tem
por objetivo obter informações que contribuam para melhor estimativa deste potencial.
Material e Métodos
O trabalho foi desenvolvido em 1995/96 em Córdoba, Espanha (37o52' N; 4o49' W), sobre um
solo typic xerofluvent (ordem entisol) de textura franco-arenosa e origem aluvial. Foi
estabelecido um experimento de campo com três repetições, onde se cultivaram dois tritórdeos
avançados (HTC 486 e HTC 490) e um tritórdeo experimental (HTC 227). A área de cada
parcela foi de 3 m2. A época de semeadura, o espaçamento e as práticas culturais foram as
recomendadas para o cultivo de trigo na região.
Compararam-se os tritórdeos com variedades comerciais de trigo (Yecora e Cartaya), trigo
duro (Mexa e Vitron) e triticale (Porsas, Daman, Montanchez e Trujillo) para os caracteres
altura de plantas, ciclo entre a emergência e a floração, número de espigas por parcela,
número de espiguetas por espiga e de grãos por espigueta, peso de mil grãos, conteúdo
protéico nos grãos, volume de sedimentação em SDS-ácido lático, índice de qualidade [IC =
(volume de sedimentação) / (percentagem de proteína)], força do gluten e rendimento de
grãos.
O número de grãos por espiga e de espiguetas por espiga foi estimado por amostragem a
partir de 15 espigas tomadas ao acaso em cada parcela.
O número de espigas por parcela foi obtido por contagem manual das espigas por ocasião da
colheita. O número de grãos por espigueta foi estimado a partir da relação entre o número de
grãos por espiga e o número de espiguetas por espiga. A porcentagem de proteína no grão foi
determinada por um analisador NIR calibrado segundo o macrométodo de Kjeldahl. Os
procedimentos básicos adotados no teste de sedimentação seguiram o método de PEÑA e
AMAYA (1985). Utilizou-se um moinho CD1 para a obtenção da farinha avaliada
alveograficamente. As amostras de farinha foram analisadas em um alveógrafo de Chopin MA82 seguindo método padronizado (FARIDI et al., 1987).
As análises de variância permitiram estimar os efeitos de tratamentos sobre cada caráter. Para
testar a significância de diferenças entre grupos de médias foi adotada o método de contrastes
não ortogonais. Como critério para a realização dos contrastes entre grupos de médias
(Quadro 3) adotou-se o método de Scheffe, uma vez que, além de ser rigorosa, não exige
ortogonalidade e permanece válido para testar todo e qualquer contraste de médias, mesmo
quando sugerido pelos dados. (SCHEFFE, 1953). A estatística do teste (S) foi calculada por S = [
(I - 1) F V(Y) ]1/2, em que: I = número de tratamentos por experimento, F = valor crítico
quadrado ao nível a de probabilidade e V(Y) = estimativa da variância do contraste.
Consideraram-se os contrastes significativos quando |Y | = S. Os tritórdeos foram contrastados
com os trigos hexaplóides, trigos duros, trigos em geral, triticales, trigo Mexa, trigo Vitron,
trigo Yecora, trigo Cartaya, triticale Porsas, triticale Daman, triticale Montanchez e triticale
Trujillo (contrastes 1, 2, 3, ..., 12, respectivamente). Além disso, o tritórdeo não melhorado
HTC 227 foi comparado com os tritórdeos melhorados HTC 486 e HTC 490 (contraste 13), e os
tritórdeos melhorados foram confrontados entre si (HTC 486 vs. HTC 490, contraste 14). Os
cálculos das análises de variância e dos contrastes foram realizados com o uso dos programas
Genes (CRUZ, 1997) e SANEST (Sistema de Análise Estatística), respectivamente. O programa
Genes também foi utilizado para calcular as correlações fenotípicas entre os componentes de
rendimento e da qualidade.
Resultados e Discussão
Os resultados das análises de variância (Quadro 1) indicam diferenças altamente significativas
entre as médias de tratamentos apresentadas no Quadro 2.
A observação dos Quadros 2 e 3 indica que os tritórdeos foram mais altos e tardios que os
demais materiais, apresentaram um maior número de espigas que os trigos duros e triticales e
um maior número de espiguetas por espiga que os trigos.
Os tritórdeos foram superados pelos trigos e triticales em massa de grão e pelos trigos quanto
ao número de grãos por espigueta, observando-se também um elevado percentual de
espiguetas estéreis. Embora inferior, a média geral dos tritórdeos para rendimento de grãos foi
aceitável, dado que se trata de uma espécie nova e ainda muito pouco melhorada.
Considerando a classificação utilizada no trigo (WILLIAMS et al., 1988), os tritórdeos
apresentaram um conteúdo protéico elevado, tendo superado os trigos duros e os triticales em
volume de sedimentação.
Seu índice de qualidade foi superado pelos trigos em geral e equivalente ao dos triticales. A
força do gluten dos tritórdeos não diferiu significativamente da detectada nos triticales, mas foi
inferior à verificada nos trigos duros e hexaplóides.
Em todos os cereais avaliados, maiores rendimentos associaram-se ao menor conteúdo
protéico, resultando em menor sedimentação (Quadro 4). Esses resultados coincidem com os
verificados em trigo e aveia (TAKEDA e FREY, 1985; FEIL, 1992), e permitem supor dificuldades
na seleção conjunta para rendimento e qualidade. Ao se correlacionarem com o rendimento, as
diferenças de ciclo entre o material cultivado afetaram indiretamente a qualidade (proteína e
sedimentação). Como o índice de qualidade foi o estimador que mais se correlacionou com a
força do glúten (W), uma relação mais elevada entre sedimentação e proteína poderia trazer
reflexos positivos em W.
O rendimento de grãos dependeu bastante da massa de grão. No entanto, o material com
grãos mais pesados apresentou menor percentagem de proteína, visto o maior acúmulo de
amido. A massa de grãos, ponto fraco dos tritórdeos, associou-se ao rendimento em todas as
espécies. Já o ponto forte dos tritórdeos, o número de espiguetas por espiga, não teve
repercussão significativa sobre o rendimento. A superioridade de rendimento dos outros
cereais parece ter decorrido do efeito combinado das variáveis massa de espiga e número de
grãos por espigueta.
De certa forma, essas deficiências foram parcialmente compensadas pelo tritórdeo devido a
sua maior prolificidade.
O conjunto de resultados indicou certo potencial de cultivo para o novo cereal, sugerindo a
possibilidade de desenvolvimento e obtenção de variedades com rendimento satisfatório e
razoável qualidade panificadora. Por outro lado, as deficiências apresentadas pelos tritórdeos
são compreensíveis, especialmente por se tratar de uma espécie nova e ainda pouco
melhorada.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALVAREZ, J. B.; BALLESTEROS, J.; ARRIAGA, H. O.; MARTÍN, L. M. The rheological properties
and baking performances of flours from hexaploid tritordeums. Journal of Cereal Science,
Cambridge, v. 21, p. 291-299, 1995.
CRUZ, C. D. Programa GENES: aplicativo computacional em Genética e Estatística. Viçosa:
UFV, 1997. 442p.
CUBERO, J. I.; MARTIN, A.; MILLAN, T.; CABRERA, A.; DE HARO, A. Tritordeum: a new
alloploid of potential importance as a protein source crop. Crop Science, Madison, v.26, p.11861190, 1986.
FARIDI, H. A.; RASPER, V. F.; LAUNAY, B. The alveograph handbook. St. Paul: The American
Association of Cereal Chemists, 1987. 56p.
FEIL, B. Breeding progress in small grain cereals: a comparison of old and modern cultivars.
Plant Breeding, Berlin, v.108, p.1-11, 1992.
MARTIN, A.; MARTINEZ-ARAQUE, C.; RUBIALES, D.; BALLESTEROS, J. Tritordeum: Triticale's
new brother cereal. In: GUEDES PINTO, H; DARVEY, N.; CARNIDE, V. (Eds.). Triticale: today
and tomorrow. Dordrecht: Kluwer, 1996. p.57-72.
MARTIN, A.; SANCHEZ-MONGE LAGUNA, E. Cytology and morphology of the amphiploid
Hordeum chilense x Triticum turgidum conv. durum. Euphytica, Dordrecht, v.31, p.261- 267,
1982.
PEÑA, R. J.; AMAYA, A. Rapid estimation of gluten quantity in bread wheat, durum wheat and
triticale using the sodium dodecyl sulfate (SDS): sedimentation test. Mexico, DF: International
Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT), 1985. 5p.
SCHEFFE, H. A method for judging all contrasts in the analysis of variance. Biometrika, Oxford,
v.40, p.87-104, 1953.
TAKEDA, K.; FREY, K. J. Simultaneous selection for grain yield and protein percentage in
backcross populations from Avena sterilis x Avena sativa matings by using the independent
culling levels procedure. Theoretical and Applied Genetics, Berlin, v.69, p.375-382, 1985.
WILLIAMS, P.; EL-HARAMEIN, F. J.; NAKKOUL, H.; RIHANI, S. 1988. Crop quality evaluation.
Methods and guidelines. Aleppo, Syria: ICARDA, 1988. 145p. (Technical Manual, 14)
Recebido para publicação em 17 de maio e aceito em 5 de dezembro de 2002
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
VILARINHO, Aloisio Alcantara, VIANA, José Marcelo Soriano,
SANTOS, João Francisco dos et al. Eficiência da seleção de
progênies S1 e S2 de milho-pipoca, visando à produção
de linhagens. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.9-17. ISSN
0006-8705.
Cem progênies S1 e duzentas e vinte e cinco progênies S2,
obtidas da população de milho-pipoca Beija-Flor, foram
testadas com relação à produção e capacidade de expansão.
Os ensaios foram conduzidos em campo experimental da
Universidade Federal de Viçosa, em Coimbra, MG, no ano
agrícola 1998/99. Parâmetros genéticos foram estimados e os
ganhos preditos com seleção foram calculados de acordo com
vários critérios de seleção. Variabilidade genotípica
significativa foi observada para os caracteres produção e
capacidade de expansão (CE). Embora tenha sido observada
correlação genotípica negativa entre os caracteres, os índices
de seleção foram eficientes em identificar famílias que
possibilitaram ganhos preditos simultâneos em produção e CE.
As famílias S2 e S3 oriundas, respectivamente, das famílias S1
e S2 testadas, foram avaliadas no ano agrícola 1999/2000.
Com base nos resultados dessa avaliação, os ganhos
realizados foram calculados, para cada critério de seleção, e a
eficiência da seleção foi avaliada. Houve boa concordância
entre os ganhos preditos e realizados, quanto às progênies S1.
Os quatro critérios que produziram as maiores estimativas de
ganhos são os mesmos que deram os quatro maiores ganhos
realizados, embora não na mesma ordem. Da mesma forma,
os dois que deram as menores estimativas de ganhos são
também os que deram os dois menores ganhos realizados,
quando considerada a variável CE. Em relação às progênies
S2, houve concordância em relação ao sentido das mudanças
previstas em cinco critérios, quando considerada a variável
produção, e em seis, quando CE foi considerada.
Palavras-chave: Seleção; Melhoramento; Famílias
Endogâmicas; Índice de Seleção.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Eficiência da seleção de progênies S1 e S2 de milhopipoca, visando à produção de linhagens1
Efficiency in selecting S1 and S2 popcorn progenies for development of
inbred lines
Aloisio Alcantara VilarinhoI; José Marcelo Soriano VianaII; João Francisco dos Santos
III; Tassiano Maxwell Marinho CâmaraIII
IDoutorando
do Programa de Genética e Melhoramento da UFV
de Biologia Geral , Universidade Federal de Viçosa (UFV), 36571-000 Viçosa
(MG). E-mail: [email protected]
IIIMestrando do Programa de Genética e Melhoramento da UFV
IIDepartamento
RESUMO
Cem progênies S1 e duzentas e vinte e cinco progênies S2, obtidas da população de milhopipoca Beija-Flor, foram testadas com relação à produção e capacidade de expansão. Os
ensaios foram conduzidos em campo experimental da Universidade Federal de Viçosa, em
Coimbra, MG, no ano agrícola 1998/99. Parâmetros genéticos foram estimados e os ganhos
preditos com seleção foram calculados de acordo com vários critérios de seleção. Variabilidade
genotípica significativa foi observada para os caracteres produção e capacidade de expansão
(CE). Embora tenha sido observada correlação genotípica negativa entre os caracteres, os
índices de seleção foram eficientes em identificar famílias que possibilitaram ganhos preditos
simultâneos em produção e CE. As famílias S2 e S3 oriundas, respectivamente, das famílias S1
e S2 testadas, foram avaliadas no ano agrícola 1999/2000. Com base nos resultados dessa
avaliação, os ganhos realizados foram calculados, para cada critério de seleção, e a eficiência
da seleção foi avaliada. Houve boa concordância entre os ganhos preditos e realizados, quanto
às progênies S1. Os quatro critérios que produziram as maiores estimativas de ganhos são os
mesmos que deram os quatro maiores ganhos realizados, embora não na mesma ordem. Da
mesma forma, os dois que deram as menores estimativas de ganhos são também os que
deram os dois menores ganhos realizados, quando considerada a variável CE. Em relação às
progênies S2, houve concordância em relação ao sentido das mudanças previstas em cinco
critérios, quando considerada a variável produção, e em seis, quando CE foi considerada.
Palavras-chave: Seleção, Melhoramento, Famílias Endogâmicas, Índice de Seleção.
ABSTRACT
One hundred S1 progenies and two hundred and twenty-five S2 progenies from the popcorn
population 'Beija-flor' were assessed for grain yield and volume expansion. The experiments
were carried out in a Universidade Federal de Viçosa experimental field, Coimbra, MG, in the
growing season of 1998/99. Genetic and phenotypic parameters were estimated and the
predicted gains were calculated according to several selection criteria. A significant genotypic
variability was observed for yield and the volume expansion. Although a negative genotypic
correlation has been observed among the characters, the selection indices were efficient in
identification of the progenies that allowed for predicted simultaneous gains in grain yield and
volume expansion. The families S2 and S3 from families S1 and S2, respectively, were
evaluated in the growing season of 1999/2000. Based on the results from this evaluation, the
obtained gains were calculated for each selection criteria, and the selection efficiency was
evaluated. A satisfactory concordance occurred between the predicted and actual gains for the
S1 progenies. The four criteria providing the highest predicted gains are the same ones that
provided the four highest gains, although not in the same order. Also, those two criteria
providing the lowest estimates of the gains are the ones that provided the two lowest gains,
when considering popping expansion. In relation to S2 progenies, a concordance occurred
concerning the direction of the changes predicted in five criteria, when the grain yield was
considered, as well as in six criteria when considering CE.
Key words: popcorn improvement, Selection, Inbred families, Selection index.
1. INTRODUÇÃO
O melhoramento genético do milho possui duas alternativas que podem ser conduzidas de
forma conjunta: a obtenção de populações melhoradas e a obtenção de híbridos. No primeiro
caso, a utilização adequada de métodos de seleção possibilita o aumento gradativo da
freqüência dos alelos favoráveis na população melhorada, sendo esta superior à original. No
segundo caso, a estratégia de melhoramento visa à obtenção de linhagens endogâmicas que,
quando em combinações adequadas, produzirão híbridos superiores às populações de origem
dessas linhagens (PATERNIANI e MIRANDA FILHO, 1978). Segundo PATERNIANI e MIRANDA FILHO
(1987) em populações melhoradas é maior a probabilidade de extração de linhagens
superiores, com a finalidade de obtenção de híbridos, ficando, assim, patente a importância do
binômio seleção recorrente e obtenção de híbridos de linhagens.
Diversos tipos de milho híbrido podem ser sintetizados, mas os mais utilizados são aqueles
obtidos com o emprego de linhagens. Vários métodos podem ser usados para isolar linhagens
de milho. A técnica de autofecundação é a mais comumente empregada para a obtenção das
linhagens. Segundo ZIEGLER e ASHMAN (1994), um fator que pode afetar a escolha do tipo de
híbrido de milho-pipoca é o desempenho agronômico inferior de suas linhagens, relativamente
às de milho normal, sobretudo na produção de sementes. A partir do melhoramento das
linhagens de milho-pipoca, provavelmente haverá acréscimo gradual na comercialização de
híbridos. Portanto, a eficiência da seleção se torna muito importante na obtenção de linhagens.
Para o melhoramento do milho-pipoca, podem ser aplicados todos os métodos utilizados paro o
milho comum. Dificuldades adicionais existem, pois o melhoramento deve ser concomitante
para a produção e a capacidade de expansão (ZINSLY e MACHADO, 1987).
Há freqüentes relatos na literatura sobre obtenção de correlação negativa entre esses dois
caracteres (MELO et al., 1971, LIMA et al., 1973, ZINSLY e MACHADO, 1978, DOFING et al., 1991)
dentre outros. Nesse caso, seleção direta para um destes caracteres poderá levar a mudanças
indesejáveis no outro. A seleção simultânea de caracteres, através de índice de seleção,
constitui-se numa boa alternativa para contornar esse problema. No melhoramento para
aumento da produção de óleo de Melaleuca alternifólia (Maiden e Betene) Cheel e de M.
linariifolia Sm., na Austrália, a correlação negativa entre a produção de óleo e o peso seco da
planta não permitia a predição de ganhos nestes dois caracteres, simultaneamente, quando se
usava a predição por seleção direta e indireta. Com a utilização de um índice de seleção
combinada, com uma restrição em relação ao peso seco da planta, foi possível predizer ganhos
de 17% para a produção de óleo e de 14% na produção de madeira, na primeira geração de
seleção e com uma intensidade de seleção de uma árvore em dez (BUTCHER et al., 1996).
Aplicando diversos índices de seleção para identificação de clones superiores de batata,
BARBOSA e PINTO (1998) compararam os resultados com a seleção direta. Observaram que a
utilização de alguns índices de seleção permitiu melhor distribuição porcentual dos ganhos para
os caracteres sob seleção em relação à seleção direta destes.
Como o melhoramento de milho-pipoca no Brasil ainda é muito incipiente, são poucas as
variedades e híbridos nacionais melhorados geneticamente, com alta produtividade e
qualidade.
Em um país de dimensões continentais como o Brasil, é indispensável um número
relativamente grande de material melhorado para que se tenham variedades e híbridos
adaptados a todas as regiões do país garantindo alta produtividade e qualidade, tanto para
agricultores de alta, como de média e baixa tecnologia. Esse fato motivou o início de um
programa de melhoramento de milho-pipoca na UFV envolvendo as populações Viçosa e BeijaFlor.
Esse trabalho constitui parte do programa e teve como objetivo: a) predizer os ganhos devido
à seleção de famílias S1 e S2 da população de milho-pipoca Beija-Flor com a seleção direta,
indireta e com a utilização de índices de seleção envolvendo as características produção e
capacidade de expansão; b) selecionar as melhores famílias S1 e S2 para a produção de
híbridos; e c) avaliar a eficiência dos diversos processos seletivos, com base nos ganhos
realizados.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Utilizaram-se famílias S1 e S2 da variedade de milho-pipoca Beija-Flor, originária do Banco de
Germoplasma do Programa de Melhoramento de Milho do Setor de Genética, do Departamento
de Biologia Geral da Universidade Federal de Viçosa (UFV). Famílias S3 derivadas das famílias
S2 e progênies S2 originadas das progênies S1 também foram utilizadas.
No ano agrícola 1998/99, dois ensaios de avaliação foram instalados no campo experimental
em Coimbra (MG). O delineamento adotado foi o látice. Um látice simples 15 x 15 foi usado
para a avaliação de 225 famílias S2. Um látice simples 10 x 10 foi empregado para o teste de
100 famílias S1.
Semearam-se 50 sementes por parcela de 5 m e, após o desbaste, foram deixadas 25 plantas,
totalizando uma densidade aproximada de 55.555 plantas/hectare. Foram avaliados os
caracteres produção de grãos (PROD), em kg.ha-1, corrigido para 14,5% de umidade, sendo
que para progênies S2, foi utilizado a correção para estande ideal de 25 plantas por parcela,
pelo método proposto por VENCOVSKY e CRUZ (1991).
A capacidade de expansão (CE), em ml.g-1, foi determinada utilizando amostras de 30 g de
grãos e uma pipoqueira de ar quente, a Hot Air Popcorn Pumper H7340, da Proctor Silex, com
1.250 watts de potência.
Cada amostra foi colocada na pipoqueira quando esta atingia uma temperatura de 100 °C. A
pipoqueira era desligada quando nenhum grão estourasse mais por um período de 5 segundos.
A pipoca era, então, despejada em uma proveta de 1.000 ml com o auxílio de um funil e o
volume de pipoca era medido.
As análises de variância foram feitas segundo o delineamento em blocos casualizados, uma vez
que a estrutura do látice foi perdida. Todas as análises estatístico-genéticas foram feitas
utilizando-se o programa computacional GENES (CRUZ, 1997).
Nas estimativas das respostas esperadas à seleção, foi considerada a seleção de 30 famílias S1
e 60 progênies S2 e foi utilizada a herdabilidade (h2) em sentido amplo, em nível de média de
famílias, obtida pela seguinte expressão:
sendo
e
os estimadores da variância genotípica e fenotípica entre médias de famílias,
respectivamente.
Os ganhos diretos foram preditos pela seguinte expressão:
sendo ∆G o ganho devido à seleção; p o controle parental (p=1); DS o diferencial de seleção; e
h2 a herdabilidade em sentido amplo.
Por causa da existência de correlação genética entre as variáveis, a seleção truncada em
apenas uma variável pode levar a resultados indesejáveis nas demais. Com o objetivo de
avaliar as mudanças ocorridas nas demais variáveis, dada a seleção truncada em CE, foram
calculados os ganhos indiretos pela expressão abaixo:
sendo ∆GY(X) o ganho indireto na variável Y, em função da seleção na variável X; p o controle
parental (p=1); DSy(x) o diferencial de seleção indireto, obtido pela diferença entre a média do
caráter Y dos indivíduos selecionados, cuja superioridade é evidenciada com base no caráter X,
e a média geral; e
a herdabilidade em sentido amplo do caráter Y.
Os ganhos obtidos com a utilização de índices de seleção foram calculados pela seguinte
expressão:
sendo ∆GX(l) o ganho obtido na variável X devido à seleção com base no índice; p o controle
parental (p=1); DSY(l) o diferencial de seleção relativo à variável X, sendo as progênies
superiores identificadas por meio do índice; e
a herdabilidade em sentido amplo do caráter
X.
Além de seleção direta para CE e produção de grãos, foram avaliados os seguintes critérios de
seleção:
1. Seleção com base no índice Clássico (SMITH, 1936 e HAZEL, 1943). Nas progênies S1 foram
avaliados os pesos econômicos 1:38 e 1:112, para produção e CE, respectivamente. Os pesos
1:38 foram obtidos conforme calculado por MATTA (2000) e os pesos 1:112 foram aqueles
obtidos por MATTA (2000). Nas famílias S2 foram avaliados os pesos econômicos 1:33 e 1:112,
sendo 1:33 o peso obtido conforme metodologia de MATTA (2000). Além destes, vários pesos
atribuídos aleatoriamente foram avaliados em ambos os ensaios;
2. Seleção de acordo com o índice Base (WILLIANS, 1962). Foram utilizados os mesmos pesos
econômicos avaliados no índice anterior;
3. Seleção de acordo com o índice dos ganhos desejados (PESEK e BAKER, 1969). Foram
utilizados ganhos desejados equivalentes a um desvio padrão genotípico;
4. Seleção de acordo com o índice com base na soma de postos ou "ranks" (MULAMBA e MOCK,
1978), com pesos 1:1, 1:2 e 1:10, no caso de famílias S1, e 1:1, 1:3 e 1:10, no caso de
progênies S2, para produção e CE respectivamente; e
5. Seleção com base no índice livre de pesos ou parâmetros (ELSTON, 1963), com valores de ki
de 1.100 kg.ha-1 e 25 mL.g-1, para famílias S1, e valores de ki iguais a 1.100 kg.ha-1 e 27
mL.g-1, para progênies S2, em relação à produção e CE respectivamente.
No ano agrícola 1999/2000, um ensaio com 201 famílias S3 oriundas das progênies S2 testadas
em 1998/99 e outro com 223 famílias S2 originadas das progênies S1 estudadas anteriormente
foram avaliados no campo experimental da UFV, em Coimbra (MG). Nesses, apenas as
testemunhas eram repetidas (famílias com testemunhas intercalares) e cada parcela constituiuse de uma fileira de 5 m com 25 plantas, totalizando uma densidade aproximada de 55.555
plantas/hectare. Como testemunha, 23 parcelas com o híbrido IAC-112 foram intercaladas
entre as famílias S2, no primeiro ensaio, e 14 parcelas com a variedade ISLA-206 foram
intercaladas entre as famílias S3, no segundo ensaio.
Os ganhos realizados de acordo com cada critério de seleção avaliado (∆Gr) foram calculados
pela expressão:
sendo
a média das famílias Sn+1 derivadas das famílias Sn selecionadas e
a
média de todas as progênies Sn+1 obtidas. Como exemplo, o ganho realizado com a seleção
direta para CE, nas progênies S1, foram obtidos pela diferença entre a média das progênies S2
derivadas das progênies S1 selecionadas com base no critério considerado, e a média de todas
as progênies S2 obtidas. A escolha do critério de seleção adotado para a identificação das
melhores progênies S1 e S2 foi com base nos resultados dos ganhos realizados.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foi evidenciada a existência de variabilidade genética para as variáveis PROD e CE nas duas
gerações, S1 e S2, e, por conseguinte, a possibilidade de progresso com a seleção (Quadro 1).
Maiores comentários sobre os dados do quadro 1 são apresentados por VILARINHO et al.
(2002)2. Foi obtida correlação genotípica negativa entre os caracteres CE e produção de grãos
(-0,39 em S1 e –0,31 em S2), indicando que a seleção truncada em apenas um desses
caracteres poderá ocasionar mudanças indesejáveis no outro. Os ganhos preditos e realizados
de acordo com as estratégias avaliadas para seleção de 30 famílias S1 se encontram descritos
no Quadro 2.
Verifica-se que, com a seleção direta para CE, foram preditos ganhos positivos tanto para CE
(2,17 mL.g) quanto para produção (25,95 kg.ha). Este resultado é surpreendente, pois a
correlação estimada entre os caracteres foi de -0,39. Com a seleção direta para produção
foram estimados ganhos positivos para produção (199,32 kg.ha) e negativos para CE (-0,40
mL.g-1).
Com relação à seleção baseada no índice de Smith e Hazel, foi predito ganho de 2,08 mL.g-1
para CE e 62,14 kg.ha para produção, quando foram utilizados como pesos econômicos os
valores 1 e 210, para produção e CE, respectivamente. O ganho predito para CE corresponde a
96% daquele predito com a seleção direta. Dentre os pesos econômicos utilizados no índice
Clássico, esse foi o que proporcionou os maiores ganhos para CE. Já os pesos 1 para produção
e 112 para CE foram os que deram os maiores ganhos conjuntos. Praticamente não se previu
ganho para CE quando os pesos econômicos utilizados foram 1 para produção e 38 para CE.
Pelo índice de Williams, os pesos econômicos 1 para produção e 210 para CE proporcionaram
os maiores ganhos para CE (1,62 mL.g) e os pesos 1 para produção e 112 para CE deram os
maiores ganhos conjuntos. Da mesma forma que no índice clássico, os ganhos preditos para
CE com os pesos 1 para produção e 38 para CE foram os menores. Utilizando o índice de Pesek
e Baker, foram preditos ganhos de 1,28 mL.g-1 para CE e 162,69 kg.ha-1 para produção. Com
o índice de Mulamba e Mock, com pesos iguais para CE e produção, foi predito ganho para CE
(1,28 mL.g-1) muito inferior àquele predito com seleção direta para CE.
Com os pesos 1 e 10, foram preditos os maiores ganhos para CE (2,16 mL.g-1). Com os pesos
1 e 2, foram preditos ganhos de 2,04 mL.g para CE e de 68,09 kg.ha para produção. O ganho
conjunto foi menor do que aquele obtido com pesos iguais, porém o ganho predito para CE foi
maior e, como o interesse é melhorar a qualidade, é um bom resultado. O índice de Elston
gerou ganhos preditos de 1,46 mL.g-1 para CE e 112,27 kg.ha-1 para produção. Observa-se
que, de forma geral, os índices foram eficientes em predizer ganhos simultâneos em ambos os
caracteres.
Os critérios de seleção 1 (seleção direta para CE), 5 (seleção com base no índice clássico com
pesos 1 e 210 para produção e CE, respectivamente), 11 (seleção de acordo com o índice de
Mulamba e Mock com pesos 1 e 2 para produção e CE) e 12 (Mulamba e Mock com pesos 1 e
10 para produção e CE, respectivamente) foram os que proporcionaram as maiores estimativas
de ganho em CE, proporcionando também ganhos preditos positivos em produção, sendo os
mais indicados para a seleção das famílias S1 superiores, uma vez que se pretende melhorar
principalmente a qualidade.
Vários autores têm avaliado o uso de índices de seleção no melhoramento, sendo variável o
índice com melhores resultados de ganhos preditos, em cada caso. CROSBIE et al. (1980),
comparando a eficiência de vários índices de seleção e dos ganhos preditos por cada um deles,
no melhoramento da resistência ao frio de duas populações de milho, observaram que os
melhores ganhos em todas as características avaliadas foram preditos com os índices de
seleção de Mulamba e Mock, multiplicativo, de Elston e de Williams.
Consideraram ainda que estes índices têm a vantagem de não serem afetados pela
desigualdade das variâncias das várias características, da simplicidade de uso e de não
necessitarem da estimação de parâmetros genéticos. CASTOLDI (1996), trabalhando com milho
comum, obteve os melhores ganhos simultâneos com o índice de Smith e Hazel quando utilizou
os efeitos diretos das variáveis como pesos econômicos.
Uma dificuldade para a utilização do índice de Smith e Hazel, assim como do índice de Pesek e
Baker, é que, para se obter estimativas confiáveis, é necessário que se tenha à disposição
matrizes bem estimadas de variância e covariância, bem como pesos econômicos, relativos a
cada caráter, bem estabelecidos(CRUZ, 1990).
Quanto aos ganhos realizados, verifica-se, de forma geral, correspondência com os ganhos
preditos. Considerando-se apenas CE, os ganhos realizados foram contrários à expectativa
apenas com base no critério 3 (seleção com base no índice clássico com pesos 1 e 38 para
produção e CE, respectivamente). Levando-se em conta apenas produção, os resultados de
ganhos realizados foram contrários à expectativa apenas com base nos critérios 2 (seleção
direta para produção), 3 (seleção com base no índice clássico com pesos 1 e 38 para produção
e CE, respectivamente) e 6 (seleção de acordo com o índice de Williams com pesos 1 e 38 para
produção e CE). Com base nos demais critérios, houve plena concordância com relação ao
sentido das mudanças previstas.
Com base na seleção direta para CE, o ganho predito foi de 2,17 mL.g-1 e o ganho realizado foi
de 1,03 mL.g-1. A inferioridade do ganho realizado já era esperada, uma vez que se trabalhou
com a herdabilidade em sentido amplo e nem toda variância genotípica é herdável, mas
apenas a variância genética aditiva.
Considerando-se apenas CE, verifica-se que os quatro critérios que produziram as maiores
estimativas de ganhos são os mesmos que deram os quatro maiores ganhos realizados,
embora não na mesma ordem. Da mesma forma, os dois que deram as menores estimativas
de ganhos são também os que deram os dois menores ganhos realizados.
O critério que proporcionou o maior ganho realizado em CE foi seleção com base no índice de
Mulamba e Mock com pesos 1 para produção e 2 para CE (critério 11). Foi predito ganho de
2,04 mL.g-1 e o ganho realizado foi 1,56 mL.g-1. O ganho realizado em produção foi 133 kg.ha1, superior ao ganho predito (68 kg.ha-1), sendo esta a estratégia de seleção recomendada
para a seleção das 30 famílias S1 superiores (Quadro 3).
Os ganhos preditos e realizados de acordo com as estratégias avaliadas para seleção de 60
famílias S2 se encontram descritos no Quadro 4. Com a seleção direta para CE, foi predito
ganho de 1,08 mL.g-1 para CE e uma estimativa de perda de 10,22 kg.ha-1 em produção. Já
com a seleção direta para produção, os ganhos preditos foram 0,90 mL.g-1 para CE e 34,64
kg.ha-1 para produção.
Com relação ao índice de Smith e Hazel com peso 1 para produção e 400 para CE, foi obtido o
maior ganho predito para CE (1,06 mL.g). O maior ganho conjunto para CE e produção foi
obtido com pesos 1 e 112 para CE e produção, respectivamente.
O índice de Williams proporcionou maior ganho predito em CE quando pesos 1 para produção e
400 para CE foram usados (1,05 mL.g-1). A maior estimativa de ganho conjunto foi obtida com
pesos 1 e 112, para produção e CE, respectivamente, semelhante ao obtido pelo índice
anterior.
Com o índice de Pesek e Baker, o ganho predito em CE foi de 1,03 mL.g-1 e o em produção de
27,52 kg.ha-1.
O índice de Mulamba e Mock com pesos iguais proporcionou estimativa de ganho de 1,02 mL.g1 para CE e 27,20 kg.ha-1 para produção. Com peso 3 para CE, o ganho predito nessa variável
chegou a 1,06 mL.g-1, que corresponde a 98% do ganho estimado com seleção direta para CE.
Com peso 10, o ganho predito se igualou ao estimado com seleção direta, porém nenhuma
estimativa de ganho em produção foi obtida. Para que as 60 progênies fossem selecionadas
pelo índice de Elston, os valores de ki foram fixados em 1.100 kg.ha e 27 mL.g-1. Dessa forma,
foram preditos ganhos de 1,03 mL.g-1 em CE e de 6,17 kg.ha-1 em produção.
Como o interesse é obter linhagens de Beija-Flor com alta qualidade de pipoca, os melhores
critérios são aqueles que proporcionem os maiores ganhos preditos para CE, sem, contudo,
prejudicar a produção. Dessa forma, o melhor critério de seleção foi o 12, seleção com base no
índice de Mulamba e Mock com pesos 10 para CE e 1 para produção. O ganho predito para CE
foi igual ao obtido com a seleção direta, porém sem previsão de perda em produção.
Os critérios 4 (seleção com base no índice clássico com pesos 1 para produção e 112 para CE),
5 (seleção com base no índice clássico com pesos 1 para produção e 400 para CE), 7 (seleção
de acordo com o índice de Williams com pesos 1 para produção e 112 para CE), 8 (seleção
baseada no índice de Williams com pesos 1 para produção e 400 para CE), 9 (seleção com
base no índice de Pesek e Baker), 10 (seleção de acordo com o índice de Mulamba e Mock com
pesos iguais para produção e CE), 11 (seleção com base no índice de Mulamba e Mock com
pesos 1 para produção e 3 para CE), e 13 (seleção com base no índice de Elston) podem ser
empregados pois proporcionaram predições de ganhos em CE acima de 1 mL.g-1, além de
ganhos preditos positivos em produção.
Verifica-se que a seleção com base no índice de Mulamba e Mock, com pesos 1 e 10 para
produção e CE (critério 12), ao contrário do previsto, produziu estimativa negativa de ganhos
realizados para CE. O mesmo ocorreu com relação aos critérios 1 (seleção direta para CE), 2
(seleção direta para produção), 4 (seleção com base no índice clássico com pesos 1 para
produção e 112 para CE), 7 (seleção de acordo com o índice de Williams com pesos 1 para
produção e 112 para CE), 8 (seleção baseada no índice de Williams com pesos 1 para produção
e 400 para CE) e 13 (seleção com base no índice de Elston).
Uma das razões para essa discordância pode ser que as progênies S2 não estavam igualmente
representadas em S3, tendo, algumas progênies S2 originado 5 famílias S3, enquanto outras,
não deram origem a nenhuma família S3. O critério que proporcionou as maiores estimativas
de ganhos realizados para CE foi a seleção com base no índice de Mulamba e Mock com pesos
iguais (critério 10).
O ganho predito em CE foi de 1,02 mL.g-1 e o ganho realizado foi de 2,52 mL.g-1. Com relação
à produção, o ganho predito foi de 27,2 kg.ha-1 e o ganho realizado foi 72,4 kg.ha-1. Portanto,
este é o critério de seleção mais adequado para a seleção das 60 famílias S2 superiores
(Quadro 5).
4. CONCLUSÕES
1. Os índices de seleção avaliados foram eficientes na identificação de famílias superiores em
qualidade e produção, simultaneamente, constituindo-se numa ferramenta útil para se obter
ganhos simultâneos em duas ou mais características, mesmo quando correlações negativas
entre as variáveis são observadas.
2. Verifica-se que, com relação às progênies S1, houve boa concordância entre os ganhos
preditos e realizados quanto ao sentido das mudanças previstas. Quanto à magnitude, em
relação à variável CE, os ganhos realizados foram sempre inferiores aos preditos, fato já
esperado devido à utilização da herdabilidade em sentido amplo.
3. A estratégia de seleção recomendada para a seleção das 30 famílias S1 superiores baseouse no índice de Mulamba e Mock com pesos 1 para produção e 2 para CE.
4. O critério de seleção mais adequado para a seleção das 60 famílias S2 superiores baseou-se
no índice de Mulamba e Mock com pesos iguais para produção e CE.
AGRADECIMENTOS
À CAPES, pelos recursos financeiros do Programa PROF, à FAPEMIG pelos recursos do projeto
CAG-824/00, e ao CNPq, pela concessão de bolsas.
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Melhoramento e produção do milho. Campinas: Fundação Cargill, 1987. v.2, p.413-422.
Recebido para publicação em 6 de fevereiro e aceito em 6 de novembro de 2002
1 Parte da tese de Mestrado em Genética e Melhoramento, apresentada à UFV, pelo primeiro
autor.
2 VILARINHO, A.A.; VIANA, J.M.S.; CÂMARA, T.M.M.; SANTOS, J.F. dos. Seleção de progênies
endogâmicas S1 e S2 em um programa de melhoramento intrapopulacional de milho-pipoca.
Acta Scientiarum, Maringá v.24, n.5, p.1419-1425, 2002.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MIRANDA, Manoel Albino Coelho de, BRAGA, Nelson Raimundo,
LOURENCAO, André Luiz et al. Descrição, produtividade e
estabilidade da cultivar de soja IAC-23, resistente a
insetos. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.19-27. ISSN 00068705.
A cultivar de soja IAC-23 foi obtida pelo método genealógico
modificado, a partir do cruzamento BR-6 X IAC 83-23, tendo
sido avaliada com a designação IAC 93-345, em 14
ambientes, nos Estados de São Paulo e de Minas Gerais. Os
ensaios finais foram desenvolvidos em Conceição das Alagoas
(MG), Mococa (SP) e Campinas (SP), em 1994/95; em
Conceição das Alagoas, Campinas, Morro Agudo (SP) e
Tarumã (SP) em 1995/96; Conceição das Alagoas, Mococa,
Campinas, Morro Agudo, Tarumã e Ribeirão Preto (SP), em
1996/97; e em Campinas em 1998/99. Utilizou-se o
delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Em
semeaduras de novembro, esse cultivar precoce, com período
juvenil longo, floresceu aos 43 dias, após a semeadura, e suas
plantas atingiram 67 cm de estatura. A duração entre a
emergência das plântulas e o estádio de maturação (R-8) foi
de 106 dias, dentro do grupo de maturação precoce. O
rendimento médio de grãos foi de 3.017 kg.ha-1. As plantas
na maturação apresentam pubescência marrom e sementes
amarelas com hilo marrom. Essa cultivar apresenta resistência
às doenças pústula-bacteriana (Xanthomonas campestris pv.
glycines), fogo-selvagem (Pseudomonas syringae pv. tabaci),
cancro-da-haste (Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis) e
mancha-café ("soybean mosaic virus", SMV). Apresenta
também resistência a insetos mastigadores e sugadores,
semelhante à cultivar IAC-17 e superior à IAS-5. A
produtividade e estabilidade apresentadas pela cultivar IAC-23
sugerem sua indicação para condições edafoclimáticas
similares às dos experimentos realizados.
Palavras-chave: Glycine max; resistência a insetos.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Descrição, produtividade e estabilidade da cultivar de
soja IAC-23, resistente a insetos
Description, yield and stability of early soybean insect resistant cultivar
IAC-23
Manoel Albino Coelho de MirandaI; Nelson Raimundo BragaI; André Luiz LourençãoI,
III; Fernando Toledo Santos de MirandaII; Sandra Helena UnêdaII; Margarida Fumiko
ItoI
IInstituto
Agronômico (IAC), Caixa Postal 28, 13001-970, Campinas (SP)
da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Caixa Postal 9, 13418-900
Piracicaba (SP)
IIICom bolsa de produtividade de pesquisa do CNPq
IIDoutorando
RESUMO
A cultivar de soja IAC-23 foi obtida pelo método genealógico modificado, a partir do
cruzamento BR-6 X IAC 83-23, tendo sido avaliada com a designação IAC 93-345, em 14
ambientes, nos Estados de São Paulo e de Minas Gerais. Os ensaios finais foram desenvolvidos
em Conceição das Alagoas (MG), Mococa (SP) e Campinas (SP), em 1994/95; em Conceição
das Alagoas, Campinas, Morro Agudo (SP) e Tarumã (SP) em 1995/96; Conceição das Alagoas,
Mococa, Campinas, Morro Agudo, Tarumã e Ribeirão Preto (SP), em 1996/97; e em Campinas
em 1998/99. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Em
semeaduras de novembro, esse cultivar precoce, com período juvenil longo, floresceu aos 43
dias, após a semeadura, e suas plantas atingiram 67 cm de estatura. A duração entre a
emergência das plântulas e o estádio de maturação (R-8) foi de 106 dias, dentro do grupo de
maturação precoce. O rendimento médio de grãos foi de 3.017 kg.ha-1. As plantas na
maturação apresentam pubescência marrom e sementes amarelas com hilo marrom. Essa
cultivar apresenta resistência às doenças pústula-bacteriana (Xanthomonas campestris pv.
glycines), fogo-selvagem (Pseudomonas syringae pv. tabaci), cancro-da-haste (Diaporthe
phaseolorum f. sp. meridionalis) e mancha-café ("soybean mosaic virus", SMV). Apresenta
também resistência a insetos mastigadores e sugadores, semelhante à cultivar IAC-17 e
superior à IAS-5. A produtividade e estabilidade apresentadas pela cultivar IAC-23 sugerem
sua indicação para condições edafoclimáticas similares às dos experimentos realizados.
Palavras-chave: Glycine max, resistência a insetos.
ABSTRACT
The breeding line IAC 93-345(IAC-23) was selected from the cross BR-6 XIAC 83-23 through
single seed descent method (SSD) to increase insect resistance, and was evaluated at fourteen
environments at São Paulo (SP) and Minas Gerais (MG) States: Conceição das Alagoas (MG),
Mococa and Campinas (SP) (1994/95); in Conceição das Alagoas, Mococa, Campinas, Morro
Agudo, Tarumã and Ribeirão Preto (1996/97); and Campinas (1998/99). Conclusive trials were
conducted in randomized blocks with four replications. This cultivar shows long juveniIe period,
flowering time at 43 days, and complete life cicle around 106 days after seed germination, with
plant height about 67 cm. The average yield was 3017 kg.ha-1. Plants show brown pubescence,
yellow seeds with brown hilum. The new cultivar is resistant to: bacterial pustule
(Xanthomonas campestris pv. glycines), wildfire (Pseudomonas syringae pv. tabaci), stem
canker (Phomopsis phaseoli f.sp. meridionalis) and soybean mosaic birus (SMV). IAC-23
productivity, large stability and resistance levels to leaf and pod feeders insects is similar to
that observed for IAC-17, and superior to that of IAS-5. The cultivar IAC-23 is then
recommended for cultivation in the State of São Paulo and in similar environmental conditions.
Key words: Glycine max, insect resistance.
1. INTRODUÇÃO
A soja é a mais importante oleaginosa no mundo, cujos teores de óleo e proteína nos grãos
podem ultrapassar 20% e 40% respectivamente (ROESSING e GUEDES, 1993). Na safra
brasileira de 2001/02, a área estimada de semeadura foi de 15,6 milhões de hectares com
produção superior a 41 milhões de toneladas de grãos (CONAB, 2002, citado por RIBEIRO e
BARROS, 2002).
A recente descoberta de substâncias de valor medicinal na composição dos grãos de soja
ampliou o interesse pelo seu cultivo e utilização. Entre os principais benefícios para a saúde
humana têm sido destacados: a) teores elevados de ácidos graxos insaturados, como
preventivos de altos índices de colesterol indesejável no sangue; b) presença de lecitina, que
favorece o sistema imunológico; c) isoflavonas, saponinas e inibidores de protease
(principalmente genótipos resistentes a insetos) que apresentam efeitos anticancerígenos; d)
fibras com prováveis efeitos fisiológicos no controle de diabetes; e) redução de riscos de
osteoporose( KOGAN, 1986; VELLO e TSUITSUMI, 2000).
O atual programa de melhoramento genético de soja do Instituto Agronômico inclui entre seus
principais objetivos a obtenção de cultivares resistentes a insetos, utilizando como fontes de
resistência, germoplasma descendente das introduções PI 171451, PI 227687, PI 229358, e PI
274454 (LOURENÇÃO et al., 1989). Esses genótipos exóticos necessitam de vários ciclos de
seleção para obtenção de cultivares resistentes comercializáveis.
As cultivares IAC-17 (precoce), IAC-18 (semiprecoce) e IAC-19 (médio) ganharam interesse,
quando utilizadas, simultaneamente, em uma mesma propriedade, pelas suas características,
que permitem maior eficiência no controle integrado de insetos e na racionalização do uso do
solo e dos equipamentos. A utilização combinada desses cultivares reduz a probabilidade de
efeitos climáticos desfavoráveis em fases críticas de formação de grãos nas plantas e durante a
colheita.
A definição de nova cultivar exige que seja produtiva e também estável. Segundo BECKER
(1981), não há concordância entre os melhoristas quanto à definição de estabilidade produtiva,
embora não haja divergência quanto à sua importância para o melhoramento genético. Esse
autor conceituou "estabilidade" de duas formas: 1) conceito biológico, em que o genótipo
mostra uma produção constante em qualquer ambiente, apresentando variância mínima entre
ambientes, equivalente ao conceito de "homeostase"; 2) conceito agronômico, em que o
genótipo, considerado estável, mostra, em quaisquer condições ambientais, um
comportamento previsível, não mostrando interação com ambiente.
O mesmo autor considera a ecovalência como uma medida adequada para quantificar a
estabilidade no sentido agronômico. A ecovalência (Wi), definida por WRICKE e WEBER ( 1986)
quantifica a contribuição de cada genótipo para o efeito da interação genótipo X ambiente ,
como também permite conhecer a significância dos desvios em relação à regressão linear (b,
coeficiente angular = 1, genótipo responsivo).
O objetivo deste trabalho foi mostrar o comportamento da cultivar IAC-23, resistente a insetos,
em relação à produtividade e sua estabilidade, comparativamente às demais linhagens
precoces testadas nos experimentos finais, além da descrição de suas características nos
ambientes avaliados.
2. MATERIAL E MÉTODOS
No Centro Experimental de Campinas, do Instituto Agronômico, foi obtida variabilidade, a partir
de cruzamentos manuais biparentais, de modo a obter progênies que combinassem os méritos
dos pais. A genealogia das cultivares e linhagens componentes dos ensaios finais do grupo de
maturação precoce para o Estado de São Paulo indica que havia fonte de juvenilidade longa e
de resistência ao "cancro da haste", entre outras características, em todos os cruzamentos
efetuados (Quadro 1 ).
A cultivar IAC-23 é resultante do cruzamento entre BR-6 (Bragg resistente à doença olho-derã) e IAC 83-23, linhagem irmã de IAC-17. Ambos os progenitores apresentam boa resistência
ao nematóide Meloidogyne javanica. 'IAC-23' corresponde ao terceiro retrocruzamento, a partir
de PI 229358, em "background" de Bragg com juvenilidade longa proveniente de IAC-8. Foram
efetuadas avaliações visuais de plantas e progênies nas gerações F4 e F5; as melhores
linhagens selecionadas de ciclo precoce foram incluídas nos ensaios preliminares, conduzidos
em lattice simples 6 x 6, nas localidades de Campinas, Conceição das Alagoas, Tarumã e
Ribeirão Preto.
Para maior controle local, os sub-blocos foram dispostos no mesmo sentido das operações de
manejo do solo. Nesses experimentos, as parcelas foram constituídas de três linhas de 4 m de
comprimento, sendo a área útil para colheita representada por uma linha central de 3 m, após
a eliminação de 0,5 m de cada extremidade.
Nos experimentos finais de avaliação das melhores linhagens, o delineamento foi o de blocos
ao acaso, com quatro repetições e parcelas de quatro linhas de semeadura, espaçadas em 0,5
m, e com 5 m de comprimento.
O rendimento de grãos, expresso em kg.ha-1, foi estimado em área útil de 4,0 m2 , utilizandose as duas linhas centrais, excluindo-se as extremidades de 0,5 m. A quantificação do efeito da
interação genótipo X ambiente foi efetuada através de análise conjunta dos 14 experimentos
finais, inclusive dentro de cada local, com mais de um ano de experimentação.
As médias foram comparadas com o padrão IAS-5, pelo teste DUNNET a 5%. A estabilidade dos
genótipos foi medida pela ecovalência, de acordo com WRICKLE e WEBER (1986). Calculou-se a
significância dos desvios em relação à regressão de acordo com KANG e MILLER (1984), citado
por MIRANDA (1999). As primeiras avaliações de resistência a insetos foram realizadas na fase
de obtenção das linhagens (F6 ), quando se atribuíram notas aos níveis de desfolhamento e de
retenção foliar nas progênies. Outros ensaios foram posteriormente realizados por LOURENÇÃO
et al. (2000).
Na produção de sementes genéticas, as plantas da cultivar IAC-23 foram submetidas a
inoculação com isolados de Diaporthe phaseolorum f. sp. meridionalis cancro-da-haste, pelo
método do "palito de dente", descrito por YORINORI (1994), para confirmar resistência ao
patógeno, já verificada em campo.
O isolado patogênico deste fungo foi repicado em placas de Petri, contendo meio de cultura
BDA (batata, dextrose, agar) e incubado à temperatura de 27ºC a 28ºC. Cinco dias após a
incubação, quatro discos de micélio, de 5 mm de diâmetro foram transferidos para as placas de
Petri e cerca de 150 pontas de palitos de dente, cortadas a ¼ do palito, foram dispostas
perpendicularmente num disco de papel de filtro na medida do diâmetro da placa de Petri, com
a ponta afinada 5 mm acima do meio de cultura. Deste modo, as placas foram incubadas de 27
a 28 ºC, durante cinco a sete dias.
As plantas de soja no estádio V-4 (FEHR e CAVINESS, 1977) foram infectadas pela introdução da
ponta do palito colonizado pelo fungo, na altura do segundo entrenó, e mantidas em casa de
vegetação até a avaliação no estádio R-6 (FEHR e CAVINESS, 1977). As plantas com sintomas
típicos foram consideradas suscetíveis, enquanto as que não apresentaram sintomas,
resistentes.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise conjunta dos 14 experimentos finais revela que houve significância para os efeitos de
locais e para a interação genótipo x ambiente (Quadro 1). O mesmo não ocorreu para o efeito
de genótipo, dada a magnitude da interação observada. Uma provável causa foi a ocorrência
de cancro-da-hast em algumas localidades, a exemplo de Campinas.
Os descritores morfológicos e fisiológicos da IAC-23 encontram-se no Quadro 2.
Quanto à produtividade vale registrar que as linhagens IAC 93-725, IAC 93-386 e IAC93-571
mostraram desempenhos equivalentes à da cultivar IAC-23 (Quadro 3). No entanto, a primeira
mostrou-se suscetível ao cancro-da-haste em testes realizados em casa de vegetação, e a
segunda linhagem foi menos estável, à semelhança da linhagem IAC 93-571, apresentando
desvios significativos em relação à regressão linear, respondendo por 17,98% e 16,51%, do
quadrado médio da interação respectivamente (Quadro 4).
A estatura média das plantas da cultivar IAC-23 foi de 67 cm, valor intermediário entre o
obtido pela IAC-17 e o do IAS-5.
A duração do ciclo foi ligeiramente superior à de IAS-5 e semelhante à de IAC-17 (Quadro 3).
Verificou-se pela análise conjunta dentro de locais (Quadro 5) que houve significância para o
efeito do ano em todos os locais, efeito de genótipo em Campinas e Conceição das Alagoas, e
da interação G x E em Conceição das Alagoas, e Mococa, sugerindo a viabilidade de
regionalização da recomendação de cultivares por este critério.
A produtividade alcançada pela cultivar IAC-23 foi 24% superior ao rendimento de IAS-5. Esta
diferença foi significativa pelo teste DUNNET a 5% em Conceição das Alagoas, onde o
rendimento médio das linhagens testadas e da cultivar IAC-23 foram superiores aos valores
das demais localidades, e a cultivar IAC-23 não diferiu significativamente dos cultivares-padrão
(Quadro 6).
Na seleção das linhagens seguiram-se as recomendações de MIRANDA (1999), em que os
seguintes critérios foram considerados: a) produtividade superior ao padrão IAS-5; ecovalência
expressa em porcentagem da soma dos quadrados da interação; c) significância dos desvios da
regressão. Nesse caso, seis linhagens foram passíveis de seleção: IAC 93-725, IAC-23, IAC 93715, IAC 93-587, IAC 93-680 e IAC 93-727. Vale destacar que todas as linhagens
descendentes de IAC 13 X IAC 83-1003, ou seja, IAC 93-725, IAC 93-715, IAC 93-680 e IAC
93-727 comportaram-se como estáveis, comparativamente aos padrões IAC-17 e IAS-5, pelo
conceito agronômico.
Em face de seus baixos valores de ecovalência, isto é, da porcentagem correspondente à
variância da interação cultivar X ambiente, e pela não-significância dos seus desvios em
relação à regressão, em decorrência do período juvenil bem definido, essas linhagens
apresentam genes para esse requisito nos respectivos parentais. No entanto, na avaliação para
conferir resistência ao cancro-da-haste esse genótipo se mostrou suscetível. Desse modo, a
linhagem IAC 93-725 que se destacou quanto à produtividade e estabilidade não foi indicada
para cultivo devido à suscetibilidade a este fitopatógeno pelo teste do palito-de-dente em casa
de vegetação.
Em relação à resistência aos insetos, a cultivar IAC-23, que se havia destacado em avaliações
preliminares, na fase de obtenção de linhas puras, com menor incidência de danos a insetos,
foi avaliada especificamente para insetos mastigadores e sugadores (LOURENÇÃO, 2000). Esses
autores comprovaram que a cultivar IAC-23 sofreu danos, na ordem de 15,8%, em sua área
foliar por ataque da Anticarsia gemmatalis semelhante aos danos sofridos pela cultivar IAC-17
(11,7%), mas diferindo significativamente de IAS-5 que teve 27,5% de sua área foliar ingerida
pela lagarta.
Quanto a percevejos, os mesmos autores apontaram que a cultivar IAC-23 apresentou 25,4%
de incidência de retenção foliar, superior a 7,1% de IAC-17, padrão resistente, mas
significativamente inferior ao índice de retenção ocorrido no padrão suscetível IAS-5, que foi de
76%. Por outro lado, o índice de danos nas vagens da cultivar IAC-23 foi de 17,0%, enquanto
em IAC-17 esse índice foi de 17,9% e em IAS-5 foi de 27,8%.
Quanto à produtividade, na presença de percevejos, se considerados os grãos sadios e os nãodeformados, o desempenho da nova cultivar foi superior aos padrões: 505,8 g/3 metros
lineares, ou 3.372 kg.ha-1, superior aos padrões IAC-17 com 459,7 g/3 m, ou 3.065 kg.ha-1, e
IAS--5 com 339,3 g/3 m, ou 2.262 kg.ha-1.
Nesse caso, deve ser assinalado que as cultivares resistentes a insetos ganham maior
importância onde se pretende minimizar a agressão ao meio ambiente, e se ainda contam com
maiores teores de substâncias medicinais presentes nesses genótipos.
4. CONCLUSÃO
1. A cultivar IAC-23, pelas suas características morfo-fisiológicas e seu desempenho
agronômico, pode ser indicada para cultivo nas condições edafoclimáticas do Estado de São
Paulo e regiões limítrofes similares.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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WRICKE, G.; WEBER, E.W. Quantitative genetics and selection in plant breeding. Berlin/ New
York: Walter de Gruyter, 1986, 406p.
Recebido para publicação em 16 de fevereiro 2001 e aceito em 13 de novembro de 2002
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MIRANDA, Manoel Albino Coelho de, BRAGA, Nelson Raimundo,
LOURENCAO, André Luiz et al. Descrição, produtividade e
estabilidade da cultivar de soja IAC-24, resistente a
insetos. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.29-37. ISSN 00068705.
A cultivar de soja IAC-24 foi obtida pelo método genealógico
modificado, a partir do cruzamento IAC80-1177 x IAC 83-288,
tendo sido avaliada com a designação IAC93-3335, em 14
ambientes nos Estados de São Paulo e de Minas Gerais. Os
ensaios finais foram conduzidos em Conceição das Alagoas
(MG), Campinas (SP); Mococa (SP), em 1994/95; em
Conceição das Alagoas, Campinas, Tarumã (SP) em
Votuporanga (SP), em 1995/96; em Conceição das Alagoas,
Campinas, Tarumã, Votuporanga, Mococa, Capão Bonito (SP)
e Ribeirão Preto (SP) em 1996/97. Os experimentos foram
instalados no delineamento de blocos ao acaso com quatro
repetições. O menor rendimento de grãos ocorreu em
Campinas com 2.302 kg.ha-1 e o maior em Conceição das
Alagoas com 4.003 kg.ha-1, em 1996/97. Na análise conjunta
os efeitos de genótipos, ambientes e sua interação foram
significativos. O genótipo IAC-24 apresentou rendimento de
grãos superior, com 3.480 kg.ha-1, superando
significativamente o controle IAC-15. A cultivar IAC-24
apresenta índices de resistência a insetos próximos aos da
cultivar IAC-100, além de resistência à pústula bacteriana
(Xanthomonas campestris pv. glycines), ao fogo sevalgem
(Pseudomonas seringae pv. Tabaci), ao cancro-da-haste
(Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis) e à mancha-café
(soybean mosaic virus, SMV). Em semeaduras de novembro,
esse cultivar semiprecoce, com período juvenil longo,
floresceu aos 57 dias após a semeadura, com estatura de 72
cm no fim do ciclo. A duração do período entre a emergência
das plântulas e o estádio de maturação das plantas (R-8) foi
de 124 dias, dentro do grupo de maturação semiprecoce. O
rendimento médio de grãos nos 14 ambientes foi de 3.480
kg.ha-1. As suas plantas apresentam pubescência marrom, flor
branca e sementes amarelas com hilo marrom e mostra
resistência a insetos mastigadores e sugadores, semelhante à
da cultivar IAC-100. O desempenho apresentado pela cultivar
IAC-24 sugere sua indicação para condições edafoclimáticas
similares às do Estado de São Paulo.
Palavras-chave: Glycine max; resistência a insetos.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Descrição, produtividade e estabilidade da cultivar de
soja IAC-24, resistente a insetos
Description, yield and stability of early soybean insect resistant cultivar
IAC-24
Manoel Albino Coelho de MirandaI; Nelson Raimundo BragaI; André Luiz LourençãoI,
III; Fernando Toledo Santos de MirandaII; Sandra Helena UnêdaII; Margarida Fumiko
ItoI
IInstituto
Agronômico (IAC), Caixa Postal 28, 13001-970, Campinas(SP)
da Escola Superior de agricultura "Luiz de Queiroz", Caixa Postal 9, Piracicaba
IIDoutorando
(SP)
IIICom bolsa de produtividade de pesquisa do CNPq
RESUMO
A cultivar de soja IAC-24 foi obtida pelo método genealógico modificado, a partir do
cruzamento IAC80-1177 x IAC 83-288, tendo sido avaliada com a designação IAC93-3335, em
14 ambientes nos Estados de São Paulo e de Minas Gerais. Os ensaios finais foram conduzidos
em Conceição das Alagoas (MG), Campinas (SP); Mococa (SP), em 1994/95; em Conceição das
Alagoas, Campinas, Tarumã (SP) em Votuporanga (SP), em 1995/96; em Conceição das
Alagoas, Campinas, Tarumã, Votuporanga, Mococa, Capão Bonito (SP) e Ribeirão Preto (SP)
em 1996/97. Os experimentos foram instalados no delineamento de blocos ao acaso com
quatro repetições. O menor rendimento de grãos ocorreu em Campinas com 2.302 kg.ha-1 e o
maior em Conceição das Alagoas com 4.003 kg.ha-1, em 1996/97. Na análise conjunta os
efeitos de genótipos, ambientes e sua interação foram significativos. O genótipo IAC-24
apresentou rendimento de grãos superior, com 3.480 kg.ha-1, superando significativamente o
controle IAC-15. A cultivar IAC-24 apresenta índices de resistência a insetos próximos aos da
cultivar IAC-100, além de resistência à pústula bacteriana (Xanthomonas campestris pv.
glycines), ao fogo sevalgem (Pseudomonas seringae pv. Tabaci), ao cancro-da-haste
(Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis) e à mancha-café (soybean mosaic virus, SMV). Em
semeaduras de novembro, esse cultivar semiprecoce, com período juvenil longo, floresceu aos
57 dias após a semeadura, com estatura de 72 cm no fim do ciclo. A duração do período entre
a emergência das plântulas e o estádio de maturação das plantas (R-8) foi de 124 dias, dentro
do grupo de maturação semiprecoce. O rendimento médio de grãos nos 14 ambientes foi de
3.480 kg.ha-1. As suas plantas apresentam pubescência marrom, flor branca e sementes
amarelas com hilo marrom e mostra resistência a insetos mastigadores e sugadores,
semelhante à da cultivar IAC-100. O desempenho apresentado pela cultivar IAC-24 sugere sua
indicação para condições edafoclimáticas similares às do Estado de São Paulo.
Palavras-chave: Glycine max, resistência a insetos.
ABSTRACT
The breeding line IAC 93-3335 (IAC-24) was selected from the cross IAC 80-1177 x IAC 83288 through single seed descent method (SSD) by the IAC breeding program to increase insect
resistance. This cultivar has in its background two important genotypes: PI 229358 e PI
227687 (USDA germplasm), as sources of resistance to insect. The cultivar was evaluated at
experimental fields in Conceição das Alagoas (MG), Campinas (SP) and Mococa (SP)
(1994/95), in Conceição das Alagoas, Campinas, Tarumã (SP) and Votuporanga (SP)
(1995/96) and Conceição das Alagoas, Campinas, Tarumã, Votuporanga, Mococa, Capão Bonito
(SP) and Ribeirão Preto (SP) (1996/97). The trials were installed using randomized block
design, with four replications. Results of productivity indicate that the cultivar IAC-24 shows
lower yields at Campinas, with 2302 kg.ha-1, and higher yields at Conceição das Alagoas, with
4003 kg.ha-1. The IAC-24 soybean exhibits long juvenile period, flowering time at 57 days, and
complete life cicle around 124 days after seed germination. Plants show brown pubescence,
yellow seeds with brown hilum. The new cultivar is resistant to bacterial pustule (Xanthomonas
campestris pv. glycines), "wildfire" (Pseudomonas seringae pv tabaci), stem cancker
(Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis) and soybean mosaic virus(SMV). Joint analysis
showed significant effects of genotypes, environments and interactions. For each environment,
joint analysis were also realized. The IAC-24 cultivar showed the highest yield (3.480 kg.ha-1).
The Dunnet test indicated that the difference was significant when compared with IAC-15.
Among the lines, IAC-24 showed the lowest defoliation by caterpillars, and presented low pod
damage similar to IAC-100 soybean cultivar. So, the new cultivar is resistant to insect damage,
has good yield, and should be recommended for cultivation in State of São Paulo and similar
environments.
Key words: Glycine max, insect resistance.
1. INTRODUÇÃO
O desenvolvimento de cultivares de soja mais resistentes a insetos, como IAC-17, IAC-18 e
IAC-19, de ciclos de maturação distintos, proporcionou aos agricultores maior eficiência no
controle integrado de pragas, na racionalização do uso da terra, da mão-de-obra e dos
equipamentos. A combinação ótima de cultivares pode reduzir a probabilidade de danos
climáticos em fases críticas (semeadura, granação e maturação) da cultura. No entanto, a
cultivar semiprecoce IAC-18 ainda apresenta vulnerabilidade à ação dos percevejos, causando
a retenção foliar prejudicial à colheita mecânica.
Estudos realizados no IAC apontaram os genótipos PI 274453, PI 274454, IAC73-228, IAC782318, IAC80-596-2 e IAC80-4228 como resistentes aos percevejos pentatomídeos (Nezara
viridula, Piezodorus guildinii e Euschistus heros (ROSSETTO et al, 1986; LOURENÇÃO et al., 1987).
A linhagem norte-americana D72-9601-1, selecionada para resistência a Pseudoplusia
includens, mostrou-se resistente à Anticarsia gemmatalis nas condições do Estado de São
Paulo (REZENDE et al., 1980). Em dois anos de estudo em campo, a linhagem IAC78-2318 foi
apenas levemente injuriada pela "broca dos ponteiros" (Epinotia aporema) (LOURENÇÃO e
MIRANDA, 1983).
As PI 274453 e PI 274454, e a IAC78-228 mostraram danos irrisórios em áreas com altas
populações de lagarta enroladeira, Omiodes indicata, que causou severos danos nos demais
genótipos (LOURENÇÃO et al., 1985). A PI 227687 mostrou resistência aos coleópteros
Diabrotica speciosa e Colaspis sp. em comparação a cultivares comerciais (REZENDE et al.,
1980). Em relação à "mosca branca" (Bemisia tabaci), as PI 171451 e PI 229358 mostraram
resitência do tipo "não-preferência" para oviposição (LOURENÇÃO e YUKI, 1982); a colonização
deste inseto também foi reduzida nessas duas introduções, bem como na linhagem IAC782318 (LOURENÇÃO e MIRANDA, 1987).
Recentemente, constatou-se que IAC-17 e IAC-19 apresentam resistência do tipo "nãopreferência" para oviposição, além de baixas colonização e atratividade para adultos de
Bemisia tabaci biótipo B (VALLE e LOURENÇÃO, 2002). Os genótipos PI 227687, IAC73-228,
IAC80-1177, IAC80-1191, IAC84-20-1 mostraram resistência em campo à queima-do-broto
(brazilian bud blight), virose transmitida por espécies de "tripes" (Frankliniella sp.); tais
acessos mostraram-se, no entanto, suscetíveis quando infectados mecanicamente (LOURENÇÃO
et al., 1989).
Os genótipos mencionados com diferentes graus de resistência a diversas espécies de insetos,
introduzidos ou desenvolvidos pelo IAC, permitem o direcionamento do programa institucional
de melhoramento genético de soja na busca de cultivares resistentes às principais pragas desta
cultura. A seleção em campo é possível devido à alta freqüência de incidência de coleópteros
crisomelídeos, principalmente Colaspis sp., e também ao fato de o mecanismo de resistência
não ser exclusivo de uma determinada espécie de inseto (LAMBERT e KILEN, 1984).
A incorporação de características de resistência às doenças como pústula-bacteriana, fogo selvagem, cancro-da-haste, bem como maior tolerância aos nematóides de galha (Meloidogyne
sp.) e ao vírus do mosaico-comum, associada à maior resistência a insetos da cultura, nas
cultivares de soja geradas no IAC contribuem para maior estabilidade produtiva da nova
cultivar criada, como é o caso da IAC-24, objeto deste trabalho.
2. MATERIAL E MÉTODOS
As linhagens testadas nos experimentos finais foram obtidas mediante cruzamentos manuais e
biparentais, cuja geneaologia e outras características encontram-se no quadro 1. A etapa
preliminar envolvendo avaliação visual de plantas e progênies foi desenvolvida no Centro
Experimental de Campinas, do Instituto Agronômico.
Nas gerações F4 e F5 , as melhores linhagens selecionadas, por ciclo, foram reunidas em
experimentos preliminares, na forma de "látice simples" (6 x 6), com duas repetições por
tratamento, para avaliação de produtividade. Neste caso, para maior controle local, os subblocos foram dispostos no sentido das operações de aração, gradagem e adubação.
Os ensaios preliminares foram instalados em Campinas, Tarumã, Ribeirão Preto e Conceição
das Alagoas. As parcelas consistiram de três linhas de 4,0 m , espaçadas em 0,5 m. Na
colheita de grãos, apenas a linha central foi utilizada, eliminando-se 0,5 m em cada
extremidade.
Na etapa final, as linhagens superiores foram avaliadas quanto à produtividade, em blocos ao
acaso, quatro repetições por tratamento. As duas linhas centrais de 5,0 m de comprimento
foram utilizadas como área útil, eliminando-se 0,5 de cada extremidade, determinando-se o
rendimento de grãos em 4,0 m2.
Para a medição da magnitude da interação genótipo x ambiente (G x A), realizou-se a análise
conjunta envolvendo anos e locais e anos dentro de locais. Os valores médios foram
comparados com o da cultivar-padrão, utilizando-se do teste DUNNET unilateral a 5%.
Mediu-se a estabilidade dos genótipos pela ecovalência (WRICKE e WEBER, 1986). A significância
dos desvios dos quadrados médios da ecovalência foi calculada como proposto por KANG e
MILLER (1984) para avaliar a estabilidade de clones de cana-de-açúcar, e aplicado por MIRANDA
(1999) em soja.
A ecovalência é um método de fácil utilização que permite comparar a estabilidade dos
genótipos, no sentido agronômico, através dos desvios em relação a um genótipo ideal. Esse
genótipo ideal apresentaria, segundo método de EBEHART e RUSSEL (1966), um coeficiente
angular (b) em relação ao índice ambiental com valor 1 (genótipo responsivo). A ecovalência
também pode ser entendida como uma decomposição da soma dos quadrados da interação G x
A para cada genótipo, expressa em porcentagem (MIRANDA, 1999).
Para facilitar as decisões de recomendação da nova cultivar, foi idealizado um sistema que leva
em consideração a média do genótipo nas diferentes localidades e os desvios da regressão em
relação a um genótipo ideal (responsivo), sendo valorizados aqueles que sejam superiores ao
padrão referencial e apresentem desvios não significativos. As avaliações de resistência a
insetos foram realizadas preliminarmente na etapa de obtenção de linhagens, quando foram
atribuídas notas de desfolhamento às progênies.
Em fase posterior, experimentos específicos e conclusivos foram desenvolvidos para conferir o
grau de resistência dos genótipos superiores a insetos, pragas importantes de soja
(LOURENÇÃO, 2000). Durante a fase de obtenção de semente genética, a cultivar foi infectada
no estádio V-4 e avaliada no estádio R-6 (FEHR e CAVINESS, 1977), com Diaporthe phaseolorum
f.sp. meridionalis, agente do cancro-da-haste" pelo método do palito-de-dente (YORINORI,
1994), para confirmar observações de campo.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A cultivar IAC-24 resultou do cruzamento IAC80-1170 x IAC83-288, tendo sido avaliada sob a
denominação de IAC 93-3335. A linhagem progenitora IAC80-1177 originou-se de D72-9601-1
x F1 (Davis x PI 227687) destacando-se primeiramente pela resistência em campo a
percevejos pentatomídeos e posteriormente à virose queima-do-broto" (brazilian bud blight). A
linhagem IAC 83-288, outra progenitora, é irmã de IAC-17 (D72-9601-1 x IAC-8), tendo sido
avaliada para resistência a insetos em inúmeros ensaios anteriores.
Apesar de apresentar estatura das plantas inferior à da cultivar AC-18, a cultivar IAC-24 é
igualmente suscetível ao acamamento, em determinadas situações que envolvam alta
densidade populacional, época de semeadura favorável ao crescimento vegetativo e alta
fertilidade do solo.
A duração do ciclo de maturação é próxima à da cultivar IAC-18, sendo ligeiramente mais
longa que a da cultivar IAC-15. O rendimento de grãos de 3.480 kg.ha-1 superou em 14% o da
cultivar IAC-15 (Quadro 1). Na análise conjunta constatou-se significância para os efeitos de
genótipos, locais e interação (Quadro 2).
O desempenho de IAC-24 e demais genótipos foi avaliado em cada um dos locais (Quadro 3).
O rendimento de grãos da cultivar IAC-24 em Campinas, envolvendo os valores dos anos
1994/95, 1995/96 e 1996/97, diferiu significativamente do obtido pela cultivar IAC-15 que
apresenta suscetibilidade ao Diaporthe phaseolorum f.sp. meridionalis, presente na área do
experimento.
Em Conceição das Alagoas e em Votuporanga, os rendimentos de grãos de IAC-24 foram
semelhantes à cultivar referencial. Por outro lado, em Tarumã, o desempenho de IAC-24 foi
bastante inferior, provavelmente devido ao acamamento verificado nas condições
predominantes, ou seja, época de semeadura favorável ao crescimento vegetativo, alta
densidade populacional (acima de 350.000 plantas por hectare) e alta fertilidade do solo. Em
Mococa, Capão Bonito e Ribeirão Preto, houve tendência de IAC-24 apresentar rendimentos
superiores aos da cultivar-padrão.
Os resultados de Capão Bonito foram considerados, apesar do coeficiente de variação
apresentado, em face da ocorrência de alta infestação de insetos e pela provável presença de
queima-do-broto.
Essa virose tem sido bastante freqüente nessa localidade, mostrando o comportamento
superior da cultivar IAC-24. Outro trabalho já havia evidenciado a superioridade desta cultivar,
em relação às cultivares IAC-15 e IAC-18, quanto à resistência a insetos mastigadores,
equiparando-se à 'IAC-100'.
O mesmo ocorreu em relação ao grau de retenção foliar e ao índice de danos em sementes
causados por percevejos. Quanto ao rendimento de grãos, na presença de pentatomídeos, com
os dados convertidos a kg.ha-1, a cultivar IAC-24 superou em 14% o da IAC-100, sendo
inferior ao da IAC-18 em apenas 6%.
As análises conjuntas dentro de locais mostraram que a interação G x A não foi significativa
nas localidades de Campinas e Tarumã, sugerindo a possibilidade de recomendação para
determinado local (Quadro 4).
Em Tarumã, a cultivar IAC-24 apresentou alto índice de acamamento ao rendimento de grãos.
Nesse caso, técnicas de manejo devem ser cogitadas para minimizar a propensão ao
acamamento demonstrada pelo cultivar.
Pelos critérios de seleção adotados, a cultivar IAC-24 não seria eleita, pois, pelo conceito de
ecovalência, interage com o ambiente de maneira não previsível, sendo responsável por 16,4%
do total da soma de quadrados da interação G x A, ao contrário da cultivar IAC-18 (Quadro 5).
Essa observação já havia sido destacada por LOURENÇÃO et al . (2000). No entanto, a cultivar
IAC-24 mostrou rendimentos de grãos superiores, mesmo em ambientes desfavoráveis como
nos três experimentos de Campinas, devido ao cancro-da-haste e no de Capão Bonito com a
presença de insetos vetores da queima-do-broto.
A incorporação de fatores de resistência a pragas e doenças assegura à cultivar IAC-24 maior
homeostase, outro conceito de estabilidade, por apresentar menor variância entre ambientes
(BECKER, 1981).
Os valores de rendimento de grãos (kg.ha-1), da sua variância e do coeficiente de variação das
médias, exceto os dados observados em Tarumã, afetados por excessivo acamamento das
plantas, suportam a hipótese de que a cultivar IAC-24 apresenta maior homeostase que o IAC15. O conjunto de características morfológicas e fisiológicas encontram-se quadro 6.
4. CONCLUSÃO
1. As características apresentadas pela cultivar IAC-24, quanto ao desempenho agronômico,
associadas à performance de resistência a insetos nocivos à soja, recomendam sua indicação a
condições edafoclimáticas similares às dos experimentos, com a adequação populacional nos
ambientes de maior crescimento vegetativo.
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Recebido para publicação em 16 de fevereiro de 2001 e aceito em 13 de novembro de 2002
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MARTINI, Gustavo, PEDRINHO JUNIOR, Aimar Francisco Ferrari e DURIGAN,
Julio Cezar. Eficácia do herbicida glifosato-potássico submetido à chuva
simulada após a aplicação. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.39-45. ISSN 00068705.
Apesar de possuir boa ação herbicida, alguns fatores afetam a eficácia do glifosato e,
nesse contexto, realizaram-se estudos buscando formulações mais eficazes. O
experimento foi instalado em área do Campus da FCAV-UNESP, Jaboticabal (SP).
Testou-se a formulação potássica de glifosato comparada com solução aquosa e
grânulos dispersíveis em água à mesma dosagem (0,36 kg.ha-1 e.a) em cinco
intervalos (1, 2, 4, 6 e > 48 horas) sem chuva após a aplicação, comparados com
uma testemunha sem uso de herbicidas. Foram aplicados em pós-emergência sobre
Brachiaria plantaginea, B. decumbens e Digitaria horizontalis. A aplicação foi feita
com pulverizador costal a CO2, à pressão de 2,5 kg.cm-2, munido de barra com seis
bicos DG 110.02 e consumo de calda equivalente a 200 L.ha-1. Realizaram-se cinco
avaliações de porcentagem de controle em relação à testemunha infestada, atribuídas
visualmente, até 42 dias após aplicação. Notou-se que o controle da formulação
potássica sobre as espécies avaliadas foi mais precoce, necessitando apenas quatro
horas após sua aplicação para se igualar ao intervalo superior a 48 horas sem chuva.
As demais necessitaram de, no mínimo, seis horas de intervalo.
Palavras-chave: pós-emergência; velocidade de absorção; formulações.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Eficácia do herbicida glifosato-potássico submetido à
chuva simulada após a aplicação
Effects of rainfall on efficacy the potassium glyphosate in weeds
Gustavo MartiniI; Aimar Francisco Ferrari Pedrinho JuniorI; Julio Cezar DuriganII
IPós-graduando
em Agronomia na FCAV/UNESP. Via de acesso Paulo D. Castellane, 14870-000
Jaboticabal (SP)
IIDepartamento de Fitossanidade, FCAV/UNESP - Jaboticabal (SP). E-mail:
[email protected]
RESUMO
Apesar de possuir boa ação herbicida, alguns fatores afetam a eficácia do glifosato e, nesse
contexto, realizaram-se estudos buscando formulações mais eficazes. O experimento foi
instalado em área do Campus da FCAV-UNESP, Jaboticabal (SP). Testou-se a formulação
potássica de glifosato comparada com solução aquosa e grânulos dispersíveis em água à
mesma dosagem (0,36 kg.ha-1 e.a) em cinco intervalos (1, 2, 4, 6 e > 48 horas) sem chuva
após a aplicação, comparados com uma testemunha sem uso de herbicidas. Foram aplicados
em pós-emergência sobre Brachiaria plantaginea, B. decumbens e Digitaria horizontalis. A
aplicação foi feita com pulverizador costal a CO2, à pressão de 2,5 kg.cm-2, munido de barra
com seis bicos DG 110.02 e consumo de calda equivalente a 200 L.ha-1. Realizaram-se cinco
avaliações de porcentagem de controle em relação à testemunha infestada, atribuídas
visualmente, até 42 dias após aplicação. Notou-se que o controle da formulação potássica
sobre as espécies avaliadas foi mais precoce, necessitando apenas quatro horas após sua
aplicação para se igualar ao intervalo superior a 48 horas sem chuva. As demais necessitaram
de, no mínimo, seis horas de intervalo.
Palavras-chave: pós-emergência, velocidade de absorção, formulações.
ABSTRACT
In spite of possessing good herbicidal action, some factors affect the effectiveness of the
glyphosate and, in that context, studies were accomplished looking for more effective
formulations. The experiment was installed in area of FCAV-UNESP Campus, in Jaboticabal, São
Paulo State. The potassium glyphosate formulation was compared to CS and WG formulations,
at the same rate (0.36 kg.ha-1 a.e), in five intervals (1, 2 ,4 6 and 48 hours) without rain after
the application, compared to a control without herbicides. They were applied in post emergence
on Brachiaria plantaginea, B. decumbens and Digitaria horizontalis. The herbicides were
applied with costal sprayer, at a constant pressure (35 lbf/pol2), with four nozzles DG 11002.
The equivalent spray volume was 200 L.ha-1. The weeds control by potassium glyphosate was
the earliest, it needs only four hours without rainfall after application to have a control
equivalent to that treatement without rain for 48 hours after the application. The other
formulations need at least six hours of interval.
Key words: post emergence, absorption, formulations.
1. INTRODUÇÃO
O glifosato é um excelente herbicida para o controle de plantas daninhas, quando aplicado em
pós-emergência. Devido a sua grande eficácia e seu baixo preço, tornou-se um dos herbicidas
mais utilizados. Encontra-se formulado como concentrado solúvel (CS), a 360 ou 480 g.L-1 e.a,
solução aquosa concentrada (SAC) a 360 g.L-1 e.a., grânulos dispersíveis em água (GRDA) a
720 g.L-1 e.a., Transorb, a 480 g.L-1 e.a, e também pode apresentar-se associado a outros
herbicidas, como o diuron, o 2,4-D amina e a simazina (RODRIGUES e ALMEIDA, 1998).
A eficácia de um herbicida aplicado às folhas das plantas daninhas está estreitamente
relacionada à magnitude do processo de absorção, tanto para aqueles que possuam ação local
(tópica) quanto para os que se translocam (sistêmicos) e exercem sua ação fitotóxica em sítios
específicos distantes do ponto de absorção (Camargo e Silva, 1975 citados por DURIGAN,
1993).
DEUBER (1982) cita estudos feitos com vários herbicidas, mostrando que a absorção é limitada
pela quantidade do produto que atravessa a cutícula da folha sendo influenciada pelas
condições ambientais onde a planta daninha está se desenvolvendo. A umidade do solo, a
temperatura e a umidade relativa do ar interferem no comportamento dos herbicidas nas
plantas (DEVINE et al., 1983). A estrutura molecular, a utilização de adjuvantes e as condições
climáticas influenciam, de forma significativa, nos processos de absorção e translocação do
glifosato (KRUSE et al., 2000).
O glifosato atravessa a cutícula com velocidade moderada, necessitando, em média, de seis
horas sem chuvas após a aplicação para haver controle adequado de plantas sensíveis. É
possível que a absorção relativamente lenta de glifosato ocorra devido ao valor muito baixo do
seu coeficiente de partição octanol por água (-4) em comparação a outros herbicidas, o que lhe
confere baixa lipofilicidade e alta solubilidade em água. Assim, novas formulações apresentam
surfatantes que conferem maior apolaridade à solução aplicada, facilitando a absorção foliar
dos inibidores de EPSPs (BOERBOON e WYSE, 1988; MAC ISAAC et al.,1991). WALDECKER e WYSE
(1985) demonstraram que a maior barreira para a absorção do glifosato em plantas de
Asclepias syriaca é a superfície da folha, principalmente se submetidas a estresse hídrico.
TUCKER et al. (1994) demonstraram que o imazapyr é mais absorvido e translocado em
Alternanthera philoxeroides do que o glifosato, devido à maior afinidade com a cutícula da
planta, podendo-se inferir que o imazapyr é mais lipofílico do que o glifosato.
FENG et al. (2000) estudaram glifosato marcado com 14C em plantas de Abutilon theophrasti. A
retenção foliar, a absorção e a translocação foram bastante influenciadas pelas diferentes
formulações testadas. Segundo os autores, a formulação sal glifosato-trimesium (412 g.L-1
e.a) fica retida por mais tempo nas folhas da planta do que as que contém o sal glifosatoisopropilamino (360 g.L-1 e.a).
A quantidade de produto que penetrou nas folhas e a translocação na planta, tanto para
período de quatro horas como para os de 24 e 120 horas após a aplicação, foram maiores para
as formulações que continham o sal glifosato-isopropilamino.
Precipitações pluviais após a aplicação de herbicidas, em pós-emergência, podem comprometer
o desempenho no controle de plantas daninhas (BEHRENS e ELAKKAD, 1983). Dessa forma, o
intervalo de tempo entre a aplicação e a ocorrência de chuvas, bem como a quantidade e a
intensidade das mesmas, as formulações e as concentrações dos herbicidas utilizados,
influenciam na eficácia do controle das plantas daninhas (HAMMERTON, 1967; ANDERSON e
ARNOLD, 1984).
MAROCHI et al. (1995) constataram que o período entre a aplicação e a chuva afeta
significativamente a eficácia dos herbicidas glifosato e sulfosato. Intervalos de seis e oito horas
sem chuva proporcionam melhores resultados, não diferindo estatisticamente entre si.
Também constataram que o sulfosato foi 20% superior ao glifosato para os intervalos de zero,
duas e quatro horas sem chuva após a aplicação. Em outro estudo da influência da chuva
simulada sobre diferentes formulações de nicosulfuron, constatou-se maior eficácia do
herbicida, para o controle de Brachiaria plantaginea, quando os intervalos sem chuva foram
aumentados de 30 minutos após a aplicação, para plantas mantidas em solo com elevada
umidade. Em solo com menor umidade, a eficácia foi muito menor, mesmo quando a chuva
ocorreu 120 minutos após a aplicação (BASTIANI et al., 2000).
BOVEY et at. (1990), estudando o efeito da chuva simulada, com diferentes herbicidas, no
controle de Acacia farnesiana e Prosopis glandulosa, constataram que as atividades foliares do
glifosato, dicamba, picloran, clopyralid e triclopyr amine foram diminuídas quando submetidos
à chuva após período de 240 minutos da aplicação, em casa de vegetação. BACHIEGA et al.
(2000) testaram a influência de períodos livres de chuva após a aplicação (1, 2, 4 e 8h) para
diferentes dosagens de glifosato (180 e 360 g.L-1 e.a) e sulfosato (180 e 360 g.L-1 e.a),
visando ao controle de Brachiaria decumbens.
Observaram que a ação de ambos foram significativamente afetadas, em todas as dosagens,
quando ocorreu chuva uma hora após a da aplicação.
No intervalo de duas e quatro horas, o sulfosato proporcionou níveis de controle mais elevados
para a menor dosagem testada, não se constatando, porém, diferenças significativas entre eles
na maior dosagem testada. MCINTYRE e BARBE (1995), comparando diferentes horários de
aplicação da chuva simulada sobre a eficácia do glifosato a 1 kg.ha-1, para o controle de
Cyperus rotundus, constataram que o menor intervalo entre a aplicação e a precipitação afetou
substancialmente a ação do herbicida.
Apesar de o glifosato ser, aparentemente, um herbicida de fácil manuseio, sua aplicação
requer alguns cuidados para que se obtenha resultados satisfatórios no controle das plantas
daninhas. Faz-se necessário maior volume de pesquisas para melhor compreensão da
interação entre características rela-cionadas ao ambiente, às plantas, aos herbicidas e às
técnicas de aplicação, influenciando aos resultados de controle. Por todos esses motivos,
objetivou-se avaliar a eficácia do sal potássico de glifosato submetida a diferentes intervalos de
chuva simulada após sua aplicação, comparada às formulações CS e WG.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi instalado e desenvolvido em área irrigada da Faculdade de Ciências Agrárias
e Veterinárias – UNESP. O clima da região caracteriza-se por possuir temperatura média no
mês mais quente (janeiro ou dezembro) de 24,3 oC e do mês mais frio (junho) de 18,6 oC. A
precipitação média anual é de 1.388,0 mm e as temperaturas médias anuais máximas e
mínimas são de 29,4 oC e 17,0 oC respectivamente. O solo é classificado, segundo CENTURION
(1998), como Latossolo Vermelho-Escuro, eutrófico, horizonte A moderado, textura muito
argilosa e relevo suave ondulado.
Foram testadas as formulações de glifosato concentrado solúvel (Roundup CS), grânulos
dispersíveis em água (Roundup WG) e glifosato-potássico (ZAPP Qi). Para avaliar a
interferência do período livre de chuvas na eficácia do glifosato-potássico utilizou-se, como
padrão as formulações CS e WG na dose de 0,36 kg.ha-1.
Os herbicidas foram submetidos a cinco intervalos (1, 2, 4, 6 e >48 horas) livre de chuva
simulada após a aplicação, além da testemunha sem aplicação de herbicidas. Utilizou-se o
delineamento experimental de blocos casualizados, com dezesseis tratamentos em quatro
repetições.
As parcelas mediam 3 m de largura e 5 m de comprimento, perfazendo área de 15 m². A
análise estatística foi realizada com transformação dos dados de porcentagem de controle para
arco sen v%, segundo o esquema fatorial 3 x 5, respectivamente para os seguintes fatores:
formulações do glifosato (F), intervalo de tempo entre a aplicação dos herbicidas e a chuva
simulada (H). Foi mantido um tratamento testemunha adicional, sem aplicação de herbicida.
As parcelas foram infestadas pela semeadura a lanço das plantas daninhas capim-marmelada
(Brachiaria plantaginea) e capim-braquiária (Brachiaria decumbens). Havia grande quantidade
de sementes de capim-colchão (Digitaria horizontalis) remanescentes do cultivo anterior ao
experimento.
Por ocasião da instalação do experimento, as seguintes plantas daninhas com suas respectivas
médias de altura e porcentagens de infestação, que ocorreram na área experimental foram:
capim-marmelada com 30 a 35 cm (sem inflorescência) e 55%; capim-braquiária com 25 cm
(sem inflorescência) e 15%; capim-colchão, com 30 a 35 cm (com inflorescência) e 20%.
Os herbicidas foram aplicados em pós-emergência das plantas daninhas com um pulverizador
costal manual, à pressão constante (mantida pelo CO2 comprimido) de 2,5 kgf/cm2, munido de
barra com seis bicos de jato plano ("leque") DG 110.02 e consumo de calda equivalente a 200
L.ha-1.
As aplicações dos herbicidas foram realizadas em horários diferentes no decorrer do dia, de
modo a se conseguir os diferentes intervalos sem chuva simulada artificial sobre os
tratamentos. Os ventos no decorrer da aplicação dos tratamentos apresentavam-se fracos e
intermitentes ou ausentes, sem promover prejuízos para as aplicações.
Os demais dados climáticos, específicos para cada horário da aplicação, são apresentados no
quadro 1. A chuva foi simulada por meio de irrigação por aspersão, correspondendo a uma
precipitação pluvial média de 24,2 mm, em 90 minutos.
Realizaram-se as avaliações de controle geral das principais espécies presentes na área,
visualmente, aos 7, 14, 21, 28 e 42 dias após a aplicação (DAA). As porcentagens de controle
foram atribuídas comparando-se as parcelas tratadas com as das testemunhas sem herbicidas
e com as que tiveram intervalo superior a 48 horas, do respectivo bloco.
Aos 30 dias após a instalação do experimento pode-se ver o estágio de desenvolvimento das
plantas daninhas presentes na área, com predominância de capim-marmelada e capimbraquiária.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O teste F aplicado às médias das porcentagens de controle atribuídas nas avaliações visuais
mostrou haver significância na interação entre formulações e períodos sem chuva aos 14, 28 e
42 dias após a aplicação dos herbicidas (Quadro 2). Nessas épocas, o glifosato potássico
apresentou controle estatisticamente superior aos demais e a chuva afetou de forma negativa
o controle das plantas daninhas pelas formulações estudadas. Houve relação direta entre a
diminuição do período sem chuva e as porcentagens de controle obtidas.
Os melhores resultados sempre foram obtidos quando o período sem chuva foi superior a 48
horas. Como o glifosato possui características hidrofílicas em sua molécula, sua absorção é
lenta devido à presença de uma cutícula que recobre a superfície dos vegetais.
Essa cutícula possui propriedades apolares e torna-se uma barreira à penetração do herbicida,
necessitando, dessa forma, maiores períodos a fim de que quantidades letais possam penetrar
e se translocar pela planta. Segundo MAROCHI et al. (1995), o sulfosato superou o nível de
controle proporcionado pelo glifosato em cerca de 20%, com períodos de 0, 2 e 4 horas sem
chuva.
Aos 14 DAA (Quadro 3), a formulação de glifosato potássico apresentou melhor desempenho
que as outras, com intervalo de apenas uma hora de chuva logo após a aplicação. À medida
que aumentou o intervalo para duas horas, seus resultados igualaram-se aos proporcionados
pela formulação CS. Com seis horas ou mais sem chuva artificial, as três formulações foram
iguais. Todas as formulações tiveram a ação reduzida pela chuva, mesmo seis horas após a
aplicação, variando entre 67,5% e 62,5% de controle, estabilizando em 83,7% com aplicação
de chuvas 48 horas após.
Aos 28 DAA (Quadro 4), o controle atingiu patamares superiores a 90,0%, para o período sem
chuva superior a 48 horas, garantindo bom nível de controle das plantas daninhas avaliadas.
No tratamento sem chuva por 48 horas, depois de aplicados os herbicidas, as porcentagens de
controle eram de 90,7% (glifosato CS), 95,2% (glifosato WG) e 92,5% (glifosato-potássico),
enquanto para aquele que recebeu chuva após 6 horas, os percentuais eram 73,7%; 80,0% e
77,5% respectivamente.
Somente para a formulação WG houve diferença significativa entre os percentuais obtidos com
6 e 4 horas de intervalo sem chuva, caracterizando maior facilidade de lavagem antes da
absorção. Já aos 42 DAA (Quadro 5) algumas reduções atribuídas visualmente nas
porcentagens-controle foram notadas, pelo fato de o aparecimento de plantas emergidas do
novo fluxo de germinação na área, pois tais herbicidas não possuem efeito residual no solo
capaz de inibir esse processo.
Resultados não concordantes foram obtidos por MAROCHI et al. (1995), mostrando que os
períodos de 6 e 8 horas sem chuva após a aplicação foram suficientes para que não
ocorressem prejuízos na ação deste herbicida, com total controle das plantas daninhas
presentes na área experimental. BOVEY et al. (1990), porém, verificaram que a ocorrência de
chuva 4 horas após a aplicação reduziu a ação dos herbicidas glifosato, dicamba, picloram,
clopyralid e triclopyr amine no controle de Acacia farnesiana e Prosopis glandulosa. FENG et al.
(2000) também observaram que há diferenças de absorção e translocação entre as
formulações de glifosato.
Em algumas espécies, os melhores resultados de controle aparecem de forma mais evidente
devido à maior suscetibilidade, absorção mais rápida e menos influenciada pelas chuvas que
possam ocorrer em períodos curtos após a aplicação, além de maior rapidez e menor exigência
de dosagens.
Entre as três principais plantas daninhas presentes na área experimental, o capim-marmelada
foi a mais suscetível, enquanto para o capim-braquiária e o capim-colchão, o tempo de ação e
consolidação dos sintomas finais foi maior. A maior velocidade de ação do glifosato potássico
pode ser explicado pela presença na formulação de um sistema de adjuvantes devidamente
balanceados. O sal de potássio possui alta solubilidade e higroscopicidade, o que lhe permite
maior absorção em condições adversas de umidade.
O adjuvante não-iônico polialquilglicosídeo age principalmente na superfície da folha, e é
completamente seletivo às células da epiderme, favorecendo a absorção e a difusão do ácido
na planta, além de possuir alta higroscopicidade, o que favorece a absorção de água e
reidratação após a secagem.
O outro adjuvante utilizado é a amina etoxilada, com características catiônicas, responsáveis
pela retenção e translocação do glifosato através da cutícula, aumento da permeabilidade dos
tecidos, favorecendo a rápida absorção, além de atravessar a cutícula das folhas e melhorar as
características da formulação quanto à viscosidade, o que facilita a dispersão da gota. Essas
características propiciam a manutenção da gota de pulverização sobre a superfície da folha por
mais tempo, favorecendo a movimentação do herbicida através da cutícula, sem causar danos
às membranas das células das folhas, permitindo maior absorção e distribuição por todas as
partes da planta (SYNGENTA, 2000).
4. CONCLUSÃO
1. Conclui-se que o controle da formulação glifosato potássico sobre as espécies avaliadas foi
menos afetado pela chuva, necessitando de apenas quatro horas após sua aplicação para
igualar-se ao intervalo superior a 48 horas sem chuva; as demais necessitaram de, no mínimo,
seis horas.
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Recebido para publicação em 11 de junho de 2002 e aceito em 3 de janeiro de 2003
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
CARDOSO, Antonio Ismael Inácio. Produção e qualidade de
sementes de abobrinha 'Piramoita' em resposta à
quantidade de pólen. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.4752. ISSN 0006-8705.
Realizou-se, em São Manuel (SP), um experimento com o
objetivo de avaliar a influência da quantidade de pólen na
produção e qualidade de sementes da abobrinha cv. Piramoita.
O delineamento experimental utilizado foi em blocos
casualizados, com quatro tratamentos (meia, uma ou duas
flores masculinas na polinização manual de uma flor feminina
e a testemunha, com polin ização natural), seis repetições
com dez plantas/parcela. Não se observou diferença
significativa entre os tratamentos para todas as características
relacionadas com produção de frutos ou sementes. Quanto à
qualidade, as sementes do tratamento com polinização natural
apresentaram maior germinação e vigor que os tratamentos
com polinização manual, as quais não diferiram entre si.
Palavras-chave: Cucurbita moschata; frutos; polinização.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Produção e qualidade de sementes de abobrinha
'Piramoita' em resposta à quantidade de pólen
Seed yield and quality in response to pollen load of squash cv. Piramoita
Antonio Ismael Inácio Cardoso
Departamento de Produção Vegetal - Horticultura, Faculdade de Ciências Agronômicas,
Universidade Estadual Paulista,Caixa Postal 237, 18603-970, Botucatu (SP). E-mail:
[email protected]
RESUMO
Realizou-se, em São Manuel (SP), um experimento com o objetivo de avaliar a influência da
quantidade de pólen na produção e qualidade de sementes da abobrinha cv. Piramoita. O
delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com quatro tratamentos
(meia, uma ou duas flores masculinas na polinização manual de uma flor feminina e a
testemunha, com polinização natural), seis repetições com dez plantas/parcela. Não se
observou diferença significativa entre os tratamentos para todas as características relacionadas
com produção de frutos ou sementes. Quanto à qualidade, as sementes do tratamento com
polinização natural apresentaram maior germinação e vigor que os tratamentos com
polinização manual, as quais não diferiram entre si.
Palavras-chave: Cucurbita moschata, frutos, polinização.
ABSTRACT
A field trial was carried out in São Manuel, State of Sao Paulo, Brazil, to evaluate the influence
of pollen load on fruit and seed production and seed quality of squash, cv. Piramoita. The
experimental design was a randomized block, with six replicates of 10 plants/plot and four
treatments: half, one or two male flowers, in manual pollination of one female flower and a
control, with natural pollination. The results revealed differences not significant among the
treatments for the characteristics related to fruit and seed production. Higher quality
(germination and vigor) was obtained with natural pollination, while different pollen load did
not affect seed quality.
Key words: Cucurbita moschata, flowers, pollination, fruits.
Introdução
A utilização de sementes de cultivares adaptadas e de alta qualidade fisiológica, sanitária e
genética é um fator primordial na produção de hortaliças. A difusão do uso de híbridos levaram
os produtores a exigirem alta qualidade da semente, já que seu preço é superior aos das
cultivares de polinização aberta.
No caso de cucurbitáceas, é importante salientar que a polinização manual é uma alternativa
utilizada na produção de sementes de híbridos. Nesse caso, tanto o progenitor masculino
quanto a quantidade de pólen podem ser controlados de acordo com a necessidade.
Durante o processo de produção de sementes híbridas de abóbora, PESSOA (1998) citou que há
três fases importantes e que merecem especial atenção: polinização, fertilização e
desenvolvimento dos frutos.
A polinização, processo pelo qual o grão-de-pólen é transportado das anteras das flores
masculinas para o estigma das flores femininas, é entomófila; LOPES e CASALI (1982) citaram
que abelhas Apis mellifera e Trigona rufricus são os principais agentes polinizadores das
cucurbitáceas.
Segundo ÁVILA et al. (1989), a polinização manual na obtenção de híbridos de abobrinha foi tão
efetiva quanto a polinização natural com respeito ao número de frutos por planta, porém,
menos efetiva em relação à produção de sementes por planta. SCHLICHITING et al. (1987)
relataram que uma elevada quantidade de pólen aplicada resultou em frutos maiores e com
maior quantidade de sementes do que uma baixa quantidade. Também LIMA (2000) obteve
maior produção de sementes em abobrinha 'Caserta' (C. pepo) quando foi aplicado pólen de
uma flor masculina, comparado ao pólen de meia flor. A polinização natural foi superior à
utilização de meia flor, mas não diferiu da utilização de uma flor masculina em polinização
manual.
QUESADA et al. (1996) observaram que sementes híbridas de abobrinha, produzidas com
elevada quantidade de pólen, germinavam mais rapidamente. O estudo demonstrou a
correlação positiva entre a quantidade de pólen e o vigor da progênie resultante.
STEPHENSON el al. (1988) observaram que os frutos contendo elevada quantidade de sementes
cresciam mais rápido e alcançavam tamanho maior do que aqueles com poucas sementes. Os
autores constataram que um elevado número de sementes nos primeiros frutos a se
desenvolverem na planta, aumentava a possibilidade de abortamento de novos frutos.
Frutos com menos sementes abortaram mais do que os frutos com as maiores quantidades de
sementes. Concluíram que o número de sementes por fruto e a competição de frutos na planta
são fatores fundamentais no pegamento de novos frutos e na produtividade de sementes. Esse
processo de abortamento pode ser um mecanismo pelo qual as plantas podem influenciar, de
alguma maneira, a qualidade de suas sementes e progênie (LEE, 1984).
Assim as plantas, indiretamente, eliminam as progênies produzidas com pouca competição
entre grãos-de-pólen, aumentando o vigor e qualidade da descendência.
Para os produtores de sementes, grande quantidade de pólen depositado sobre o estigma pode
ser favorável tanto em relação à produtividade como à qualidade das sementes produzidas.
Para o melhorista, há a possibilidade de se selecionar populações mais vigorosas apenas
expondo as flores femininas a uma grande quantidade de pólen, sem a necessidade de grandes
áreas, apenas aproveitando a intensa competição entre os grãos-de-pólen (DAVIS et al., 1987).
O objetivo da pesquisa foi avaliar a influência da quantidade de pólen colocado sobre o estigma
de flores de abobrinha, cultivar Piramoita, na produção e qualidade de sementes.
Material e Métodos
O experimento foi realizado na Fazenda Experimental São Manuel, pertencente à Faculdade de
Ciências Agronômicas - UNESP, localizada no município de São Manuel (SP), longitude: 48º 34'
W, latitude: 22º 44' S e altitude média de 750 m. As análises de sementes foram realizadas no
Departamento de Produção Vegetal, da FCA, em Botucatu (SP).
O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro tratamentos, seis repetições
e dez plantas por parcela. Foram estudadas três diferentes quantidades de pólen na polinização
manual: metade, uma e duas quantidades médias de pólen de uma flor masculina, colocadas
sobre a superfície do estigma de uma flor feminina da cultivar Piramoita. O quarto tratamento
constou da polinização livre, ou natural, feita por insetos no campo. Esse tratamento visou
comparar a qualidade da polinização manual com a natural.
O solo apresentou teores médios ou altos para a maioria dos nutrientes (RAIJ et al., 1996),
como mostram os resultados da análise química: matéria orgânica = 10 g.dm-3; Presina= 73
mg.dm-3; K= 1,7 mmolc.dm-3; Ca= 19 mmolc.dm-3; Mg= 9 mmolc.dm-3; CTC= 44 mmolc.dm3;
saturação por bases = 66%; pH (CaCl2)= 5,7.
A adubação do solo constou da aplicação de composto orgânico (5 L.m-2), adubo formulado 828-16 (100 g.m-2) e nitrocálcio (50 g.m-2). As adubações em cobertura foram realizadas a
cada 14 dias colocando-se 5 g por planta de adubo formulado 20-05-20.
A irrigação foi feita por aspersão, no período da tarde, para facilitar o trabalho dos insetos
polinizadores. Realizou-se o controle de brocas e oídio, principais problemas fitossanitários
observados. Para a realização da polinização manual, as pontas das pétalas das flores
masculinas e femininas selecionadas, ainda fechadas, foram amarradas com lã na tarde
anterior ao cruzamento.
A polinização foi feita na manhã seguinte, encostando-se as anteras nos estigmas das flores
femininas, deixando todo o pólen aderido. Para dividir a antera ao meio, utilizou-se uma lâmina
de barbear. Esse tratamento visou simular o que ocorre usualmente, ou seja, a menor
quantidade de flores masculinas em relação às femininas, geralmente por falta de
sincronização no florescimento entre os progenitores.
Anteras fora do padrão, pequenas ou com pouco pólen, foram descartadas. Em média, foram
obtidos 24 mg de pólen em cada flor masculina. Após a polinização, efetuou-se a identificação
da data do cruzamento com uma etiqueta amarrada ao pedúnculo da flor feminina, que foi
protegida com um saquinho de papel.
Para garantia do estande ideal, a semeadura foi feita em bandejas de poliestireno expandido
de 128 células, colocando-se uma semente por célula, em 13 de agosto de 2001. As plantas
foram transplantadas quando estavam emitindo a segunda folha verdadeira (aos 22 dias após
a semeadura), no espaçamento de 2,0 x 1,5 m.
Os cruzamentos manuais estenderam-se de 18 a 31 de outubro de 2001. Para evitar qualquer
efeito da idade dos frutos nos tratamentos com polinização manual, colheram-nos no estádio
de maturação morfológica, ao atingir coloração creme, cerca de 45 dias após a polinização;
depois, foram deixados sete dias em ambiente sombreado para completar a maturação das
sementes, conforme recomendação de ARAÚJO et al. (1982) e PEDROSA et al. (1987).
Para a extração das sementes, os frutos foram cortados e as sementes lavadas em peneira,
retirando-se a polpa. As sementes foram secadas à sombra por 72 horas.
A limpeza, para retirada das chochas e danificadas, foi feita em aparelho separador por
densidade (modelo 'De Leo Tipo 1', calibrado em uma abertura correspondente a 50% da área
da saída do ar).
Em seguida, foram armazenadas em câmara seca (UR=40 %, temperatura=20 oC), onde o
teor de água das sementes se estabilizou por volta de 8,0 %. Foram deixados, no máximo,
dois frutos por planta, inclusive na testemunha, para evitar que a competição prejudicasse
principalmente o pegamento de frutos das polinizações manuais, pois é comum o aborto de
grande número de frutos em abóbora.
Avaliaram-se as seguintes características: pegamento de frutos - % das polinizações manuais
que resultaram em frutos maduros, apenas para os tratamentos com polinização manual;
massa média de fruto - em g; produção de sementes por fruto, onde foram contabilizados
massa (g) e número de sementes classificadas; produção em massa (g) e número de sementes
por polinização realizada - foi obtida dividindo-se a produção de sementes em cada parcela
pelo número de flores polinizadas manualmente (apenas para os tratamentos com polinização
manual); massa de 100 sementes, em g; germinação - foi realizado o teste de germinação
para sementes de abobrinha conforme as regras para análise de sementes (BRASIL, 1992).
As amostras foram deixadas em rolo de papel à temperatura constante de 25 ºC. A primeira
leitura foi realizada aos quatro e a segunda, aos oito dias. Foram mantidas as parcelas
originais do experimento de campo, utilizando-se uma amostra dos frutos colhidos em cada
parcela; vigor das sementes: a) primeira leitura no teste de germinação (BRASIL, 1992); b)
índice de velocidade de emergência (IVE) - realizou-se semeadura em bandejas de poliestireno
expandido (128 células), contendo substrato comercial, sob temperatura ambiente (variando
de 5 a 25 oC, no período de 5 a 24 de junho de 2002).
As avaliações de emergência foram iniciadas aos seis dias após a semeadura, estendendo-se
até os 19 dias, quando as plântulas mais vigorosas apresentavam o início de expansão da
segunda folha definitiva (ponto de transplante).
Realizou-se o cálculo de índice de velocidade de emergência através do somatório do número
de plantas emergidas em cada dia, não cumulativo, dividido pelo número de dias decorridos
entre a semeadura e a emergência (MARCOS FILHO et al., 1987), de acordo com a fórmula : IVE
= E6/6 + E7/7 + E8/8 +... + E19/19 ; onde: E6, E7, ...E19 = número de plântulas emergidas
no 6o, 7o, ...19o dia; c) emergência em substrato - utilizou-se a última leitura feita no teste de
emergência em substrato, como o valor de potencial de emergência das sementes. Os valores
obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias dos tratamentos foram
comparadas pelo teste de Tukey a 5%.
Resultados e Discussão
A quantidade de pólen utilizada na polinização manual não afetou significativamente o
pegamento de flores polinizadas manualmente (variou de 62,6 a 64,4%) e a massa média de
frutos (1606 a 1960 g), bem como o número (221 a 246 sementes) e a massa de sementes
(22,8 a 23,9 g) por fruto e por polinização (173 a 192 sementes e 17,9 e 18,8 g).
O resultado contrasta com o relatado por SCHLICHTING et al. (1987), QUESADA et al. (1996) e
LIMA (2000) que obtiveram maior produção de sementes em função da quantidade de pólen
utilizada na polinização manual. Entretanto, foram utilizadas populações e espécies diferentes.
Por exemplo, LIMA (2000), trabalhando com abobrinha cv. Caserta (C. pepo), relatou uma
quantidade aproximada de 13 mg de pólen em cada flor masculina, enquanto na população
estudada (cv. Piramoita, C. moschata) foram obtidos aproximadamente 24 mg de pólen em
cada flor masculina.
Desse modo, o pólen de meia flor pode ter sido suficiente para cobrir toda a superfície do
estigma de uma flor feminina, podendo ser essa a causa da ausência de diferença entre os
tratamentos avaliados.
Também não houve diferença entre a polinização manual e a natural, mostrando que a manual
foi tão efetiva quanto a natural, pois foram obtidos frutos de igual massa (1606 e 1923 g/fruto
na polinização natural e manual respectivamente) e com a mesma quantidade de sementes
(241 e 235 sementes/fruto nas polinizações natural e manual respectivamente).
Por sua vez, ÁVILA et al. (1989) obtiveram maior massa de fruto e maior produção de
sementes por planta no progenitor feminino da abobrinha 'Clarinda' (C. pepo) com a
polinização natural por insetos quando comparada com a polinização manual utilizando uma
flor masculina para cada flor feminina.
Os motivos podem ter sido, como já exposto, a grande quantidade de pólen em cada flor
masculina na população estudada ou diferenças na quantidade ou atividade dos insetos
polinizadores, que pode variar de acordo com as condições climáticas, vegetação competitiva
periférica e a própria população de insetos.
Visualmente, foi observada grande quantidade de insetos, sobretudo dos gêneros Apis e
Trigona. Portanto, dificilmente foi por falta de insetos polinizadores, uma vez que esse
tratamento (polinização natural) foi o que apresentou sementes com melhor qualidade,
conforme será discutido.
Os valores obtidos para número de sementes/fruto foram superiores aos relatados por ÁVILA et
al. (1989), em C. pepo, que obtiveram 150 e 120 sementes por fruto, mas semelhantes aos
obtidos por LIMA (2000), que obteve de 210 a 262 e 171 a 295 sementes por fruto na
polinização natural e manual (uma flor) respectivamente.
Com relação à qualidade das sementes (Quadro 1), não se observaram diferenças significativas
entre os tratamentos para a massa de 100 sementes. Para algumas espécies, existe relação
entre vigor e tamanho da semente (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000), devido à quantidade de
reserva energética (VIEIRA e CARVALHO, 1994).
Não se confirmou essa relação entre o peso de 100 sementes e vigor, pois, apesar de não
haver diferença no peso de 100 sementes, foram obtidos maiores valores para germinação e
vigor (primeira contagem e índice de velocidade de emergência) no tratamento com
polinização natural em relação aos tratamentos com polinização manual (Quadro 1).
Lotes de sementes com maior vigor, principalmente maior índice de velocidade de emergência
são importantes para a obtenção de plântulas que fiquem menos tempo sob condições
adversas, como tombamento ou, também, pela obtenção de mudas mais precoces e mais
uniformes. Para a germinação total (segunda contagem) e emergência total, o tratamento com
a utilização de meia flor masculina não diferiu da polinização natural. Pode ter havido pequeno
efeito do maior peso de sementes, embora não tenha sido estatisticamente diferente dos
demais.
É difícil explicar a melhor qualidade das sementes com polinização natural, tendo em vista que
não houve diferença na produção de sementes, na massa de sementes e na massa média de
fruto; inclusive, a polinização natural resultou em frutos com menor massa, embora
estatisticamente sem diferença com os tratamentos com polinização manual (1.606 e 1.923
g/fruto na polinização natural e manual respectivamente). Entretanto, o fato repetiu-se em
todos os testes de qualidade de sementes.
É possível que o manuseio das flores ou a colocação manual do pólen possa ter afetado os
órgãos florais femininos a ponto de afetar a qualidade da semente.
Ao contrário, a polinização entomófila não prejudica o processo de fertilização e a maturação
das sementes. Além disso, a cultivar utilizada pode ser mais sensível ao manuseio das flores.
Também, pode-se supor que na polinização natural a própria planta "selecione" os frutos para
favorecer a descendência (sementes) mais vigorosa, ou seja, apenas as melhores flores
femininas se desenvolvem em frutos, gerando sementes de melhor qualidade (LEE, 1984).
Já na polinização manual, apenas uma ou no máximo duas flores foram polinizadas, não
propiciando competição entre flores femininas e frutos pequenos. Apenas essas flores
polinizadas tiveram chance de completar o processo de maturação das sementes.
Nos tratamentos com polinização manual, a quantidade de pólen não afetou as características
relacionadas à qualidade de sementes (Quadro 1), contrariando resultados obtidos por DAVIS et
al. (1987). Esses autores relataram que sementes de abobrinha produzidas sob condições de
elevada quantidade de pólen podem originar sementes de melhor qualidade, pois grãos de
pólen vigorosos seriam mais competitivos, aumentando a chance de fertilizar os óvulos e gerar
sementes mais vigorosas. LIMA (2000) também obteve sementes mais vigorosas, quando
utilizou uma flor em relação à meia flor na polinização manual de abóbora.
Conclusão
1. Para as condições do experimento pode-se concluir que a quantidade de pólen e/ou o tipo
de polinização não afetou a produção das sementes, embora tenham sido obtidas sementes
com melhor qualidade (germinação e vigor) na polinização natural.
Agradecimentos
O autor agradece à FAPESP (processo n.o 01/04400-6) pelo auxílio financeiro.
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164p.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
SACCHI, Humberto, MELO, Arlete Marchi Tavares de e COLARICCIO,
Addolorata. Reação de progênies de pimentão ao Potato
Virus Y. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.53-60. ISSN 00068705.
Este trabalho teve como metas avaliar a reação de progênies
de pimentão (Capsicum annuum L.) a um isolado de Potato
virus Y (PVY), coletado em plantas de pimentão cv. Magda,
em Paulínia (SP) e identificar esse isolado. O isolado foi
identificado por meio de testes biológicos de inoculação
mecânica em plantas indicadoras, testes sorológicos (TASELISA) empregando-se anticorpos monoclonais para as
estirpes, comum (PVY0), necrótica (PVYN ) e clorótica (PVYC).
Trinta e cinco progênies de pimentão do programa de
melhoramento do IAC, foram inoculadas com este isolado
denominado PVY-Pa, e cinco cultivares comerciais foram
inoculadas como controle positivo, pois têm uma reação
conhecida ao PVY. O delineamento dos experimentos foi
inteiramente casualizado. Os resultados dos testes biológicos
e as observações em preparações de contrastação negativa
evidenciaram a existência de uma infecção mista, por potivirus
e tobamovirus, nas amostras provenientes de Paulínia. O PVY
foi isolado de Nicotiana glutinosa com infecção sistêmica, nas
quais, foram observadas inclusões cilíndricas do tipo cataventos, características da família Potyviridae, em cortes
ultrafinos de células do mesófilo. Em TAS-ELISA, plantas de N.
glutinosa, infectadas, apresentaram reação negativa para os
anticorpos empregados. Porém, a ausência de sintomas em
'Myr 10' e 'Myr 29', indicou tratar-se da estirpe PVYm. A
avaliação das progênies inoculadas foi feita pela utilização da
taxa da proporção entre plantas com ausência e presença de
sintomas de PVY. Das progênies avaliadas sete progênies F3
derivadas de híbridos triplos de pimentão apresentaram
plantas com ausência de sintomas, das quais o vírus não pode
ser recuperado pela inoculação em N. glutinosa, confirmando
a ausência de multiplicação do vírus nestes híbridos.
Palavras-chave: Capsicum annuum L.; melhoramento;
Potato virus Y; resistência genética.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Reação de progênies de pimentão ao Potato Virus Y1
Sweet pepper progenies reaction to Potato virus Y
Humberto SacchiI, II; Arlete Marchi Tavares de MeloI; Addolorata ColariccioIII
ICentro
APTA de Horticultura, Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 28, 13001-970
Campinas (SP)
IICom bolsa de mestrado da FAPESP
IIICentro de Pesquisa e Desenvolvimento de Sanidade Vegetal, Instituto Biológico, Caixa Postal
7119, 01064-970 São Paulo (SP)
RESUMO
Este trabalho teve como metas avaliar a reação de progênies de pimentão (Capsicum annuum
L.) a um isolado de Potato virus Y (PVY), coletado em plantas de pimentão cv. Magda, em
Paulínia (SP) e identificar esse isolado. O isolado foi identificado por meio de testes biológicos
de inoculação mecânica em plantas indicadoras, testes sorológicos (TAS-ELISA) empregandose anticorpos monoclonais para as estirpes, comum (PVY0), necrótica (PVYN ) e clorótica
(PVYC). Trinta e cinco progênies de pimentão do programa de melhoramento do IAC, foram
inoculadas com este isolado denominado PVY-Pa, e cinco cultivares comerciais foram
inoculadas como controle positivo, pois têm uma reação conhecida ao PVY. O delineamento dos
experimentos foi inteiramente casualizado. Os resultados dos testes biológicos e as
observações em preparações de contrastação negativa evidenciaram a existência de uma
infecção mista, por potivirus e tobamovirus, nas amostras provenientes de Paulínia. O PVY foi
isolado de Nicotiana glutinosa com infecção sistêmica, nas quais, foram observadas inclusões
cilíndricas do tipo cata-ventos, características da família Potyviridae, em cortes ultrafinos de
células do mesófilo. Em TAS-ELISA, plantas de N. glutinosa, infectadas, apresentaram reação
negativa para os anticorpos empregados. Porém, a ausência de sintomas em 'Myr 10' e 'Myr
29', indicou tratar-se da estirpe PVYm. A avaliação das progênies inoculadas foi feita pela
utilização da taxa da proporção entre plantas com ausência e presença de sintomas de PVY.
Das progênies avaliadas sete progênies F3 derivadas de híbridos triplos de pimentão
apresentaram plantas com ausência de sintomas, das quais o vírus não pode ser recuperado
pela inoculação em N. glutinosa, confirmando a ausência de multiplicação do vírus nestes
híbridos.
Palavras-chave: Capsicum annuum L., melhoramento, Potato virus Y, resistência genética.
ABSTRACT
This research aimed to investigate reaction of sweet pepper (Capsicum annuum L.) progenies
to an isolate of Potato virus Y (PVY) from cv. Magda, from Paulínia, State of São Paulo, Brazil,
and to identify this isolate. The identification was made by biological tests, using host plants,
and by serological tests (TAS-ELISA) employing monoclonal antibodies against the PVY0, PVYN
and PVYC strains. Thirty five progenies, from the IAC improvement program, were inoculated
with this isolate, named PVY-Pa, and five commercial cultivars whose reaction to PVY was
known were used as positive control. In these experiments a completely randomized design
was used. Biological tests and electron microscopy showed a mixed infection by potyvirus and
tobamovirus in the original samples of sweet pepper. The PVY was isolated from Nicotiana
glutinosa leaves with systemic symptoms and in ultra-thin sections, cylindrical cytoplasmic
inclusions like pinwheels, were recognized. Such cytopathic effect is unique for the family
Potyviridae. In TAS-ELISA infected samples of N. glutinosa reacted negatively against the
monoclonal antibodies employed. However, the absence of symptoms on 'Myr 10' and 'Myr
29'Capsicum cultivars was associated with PVYm strain. Resistance of the sweet pepper
progenies was assessed through the ratio between the absence and presence of symptoms.
From such progenies, seven F3 three-way hybrid progenies showed assymptomatic plants from
which the virus could not be recovered by inoculation on N. glutinosa, thus confirming that the
virus does not multiply in those progenies.
Key words: Capsicum annuum L., vegetable breeding, Potato virus Y, genetic resistance.
1. INTRODUÇÃO
O pimentão (Capsicum annuum L.) ocupa papel significativo na olericultura brasileira.
Atualmente, é a terceira espécie mais cultivada da família Solanaceae, perdendo apenas para a
batata e o tomate. Além disso, encontra-se em destaque por estar entre as dez hortaliças mais
importantes do Estado de São Paulo. É plantado em todo o país, e as maiores áreas de cultivo
concentram-se na região Sudeste (NASCIMENTO e BOITEUX, 1992; CAMARGO e CAMARGO FILHO,
1998).
A variabilidade genética no gênero Capsicum é ampla, com vasta distribuição geográfica,
compreendendo desde o sul dos Estados Unidos, México, América Central e América do Sul, até
a Bolívia, Argentina, Uruguai e sul do Brasil. As espécies cultivadas do gênero Capsicum são
diplóides, com 2n=24 cromossomos, autocompatíveis, nas quais a autofecundação parece ser
regra geral (PICKERSGILL, 1969; HEISER JUNIOR, 1979; MCLEOD et al., 1983; IBPGR, 1983;
CASALI e COUTO, 1984).
Um dos grandes entraves para a produção de pimentão no Estado de São Paulo tem sido a
virose causada pelo Potato virus Y, espécie pertencente ao gênero Potyvirus, família
Potyviridae, transmitida na natureza por afídeos vetores principalmente, Myzus persicae Sulzer
(NAGAI, 1983). Os sintomas típicos de PVY em plantas de pimentão são mosaico generalizado
nas folhas, necrose, deformação e redução do tamanho dos frutos e da planta (PASKO et al.,
1996).
No Brasil, os trabalhos de classificação e incorporação de genes de resistência iniciaram-se na
década de 60, pelo pesquisador Hiroshi Nagai, no Instituto Agronômico, em Campinas (SP).
Cultivares como Porto Rico Wonder, Mogi das Cruzes, Casca Dura e uma pimenta (C. annuum)
introduzida da Flórida, denominada P11, foram utilizadas com sucesso na obtenção de
resistência ao PVY, cada qual mostrando resistência específica a uma estirpe (NAGAI, 1971). À
época, foram classificadas quatro estirpes, denominadas de Yn, Y,w, Yf e Yft. Na década de 80,
surgiu a estirpe PVYm, que superou a resistência da série Agronômico, especialmente da
cultivar Agronômico 10G, que prevaleceu no mercado por mais de duas décadas (NAGAI, 1993).
As diferentes estirpes de PVY vêm sendo identificadas de acordo com os sintomas causados em
hospedeiras diferenciais. Porém, com a mudança dos critérios da classificação de vírus,
baseada nas técnicas de RT-PCR e seqüenciamento, novas espécies de vírus foram descritas
em pimentão. Assim, propôs-se que a estirpe PVYm é uma espécie do genêro Potyvirus
denominada de Pepper yellow mosaic virus (PepYMV) por INOUE-NAGATA et al. ( 2001).
Atualmente, os híbridos Magali R e Nathalie e as cultivares Myr 10 e Myr 29 são considerados
resistentes à estirpe PVYm. Segundo ECHER (2001), a resistência de 'Magali R' é controlada por
um gene dominante, possivelmente Pvr4, enquanto a das cultivares Myr 10 e Myr 29 é
resultante do cruzamento do híbrido resistente PM4 com a cultivar suscetível Margareth. O
presente trabalho teve como objetivos identificar sorologicamente o isolado PVY-Pa e avaliar a
reação de progênies segregantes de pimentão a esse isolado.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação no Centro Experimental Central do
Instituto Agronômico (IAC), em Campinas, SP, na primavera-verão (2000-2001). Utilizaram-se
progênies segregantes do programa de melhoramento de pimentão do Centro de Horticultura
do IAC, oriundas de seleções embasadas em características agronômicas e resistência à
infecção natural pelo PVY.
Foram avaliados 35 acessos, sendo nove progênies da série Agronômico 13 (Grupo AG 13), 20
progênies F3 derivadas de híbridos triplos resultantes do cruzamento entre híbridos F1 e 'Myr
29' (Grupo F3) e 6 progênies F5 derivadas de híbridos de pimentão do tipo europeu (Grupo F5).
Foram incluídas cinco testemunhas, utilizadas como padrões referenciais de resistência e
suscetibilidade ao PVY (Quadro 1).
Como fonte do isolado PVY-Pa, foram utilizadas folhas de plantas de pimentão 'Magda'
coletadas em Paulínia, SP. As plantas apresentavam sintomas severos de mosaico
caracterizados por faixas de coloração amarela nas nervuras, discreto mosaico bolhoso e
distorção do limbo foliar, os ramos apresentavam mosaico em faixas e, os frutos apresentavam
alteração de cor, deformação, redução de tamanho e ausência de aspermia. As sementes não
apresentavam necrose.
Inicialmente, o isolado PVY-Pa foi inoculado em plantas indicadoras pertencentes à diferentes
famílias botânicas, entre elas Amaranthaceae, Chenopodiaceae e Solanaceae. O círculo de
hospedeiras foi composto pelas espécies indicadoras: Chenopodium quinoa (4 plantas: 3
Inoculadas e 1 Testemunha); C. murale (6 plantas: 5I e 1T); C. amaranticolor (4 plantas: 3I e
1T), Gomphrena globosa (6 plantas: 5I e 1T), Nicotiana rustica (6 plantas: 5I e 1T); Nicandra
physaloide (6 plantas: 5I e 1T); Nicotiana tabacum 'Xanthi' (6 plantas: 5I e 1T); N. glutinosa
(6 plantas: 5I e 1T) e Datura stramonium (6 plantas: 5I e 1T). Foram incluídas, ainda,
cultivares suscetíveis de C. annuum – Yolo Wonder e Magda – e resistentes – Magali R, Myr 10
e Myr 29. Após constatar-se a existência de infecção mista no material original, este foi
inoculado em plantas de N. glutinosa, a fim de isolar o potyvírus. Para a manutenção da fonte,
plantas sadias de pimentão 'Magda' foram mecanicamente inoculadas com extratos obtidos de
plantas de N. glutinosa sistemicamente infectadas.
A preparação do inóculo foi realizada pela maceração de 1 g de folhas jovens de pimentão
'Magda' em 5 mL de sulfito de sódio 0,5 %, pH 6,0 (YARWOOD, 1969), em almofariz
esterilizado, e pela adição de carvão ativado e Carborundum. O inóculo empregado nos
experimentos de transmissão mecânica foi friccionado nas folhas com o auxílio do pistilo de
porcelana. A inoculação foi feita no terceiro par de folhas verdadeiras, em plantas com 30 dias
de idade. Imediatamente após a inoculação, as folhas foram lavadas com água para retirada
do excesso de inóculo.
A identificação sorológica da estirpe do PVY foi feita pelo teste DAS-ELISA (CONVERSE e MARTIN,
1990), empregando-se anticorpos monoclonais contra as estirpes clorótica (PVYC), necrótica
(PVYN) e comum (PVY0), seguindo as recomendações do fabricante (AGDIA).
Para o estudo das alterações ultraestruturais em secções ultrafinas, fragmentos foliares de N.
glutinosa infectados com o isolado PVY-Pa, foram processados para microscopia eletrônica de
transmissão, conforme MARTELLI e RUSSO (1984). Antes de serem examinados ao microscópio
eletrônico, os cortes foram contrastados em citrato de chumbo e acetato de uranila a 2%.
A semeadura das progênies foi feita em bandejas de poliestireno expandido contendo 128
células, preenchidas com substrato comercial. As mudas foram transplantadas para vasos
individuais aos 25 dias da semeadura e a inoculação foi realizada 13 dias após o transplante.
Cada planta foi infectada no terceiro par de folhas verdadeiras.
As plantas foram avaliadas aos 15 e 30 dias após a inoculação, quando os sintomas de PVY
apresentavam-se bem definidos, utilizando-se os seguintes termos e descrição, conforme
proposto por COOPER e JONES (1983):
As plantas sem sintomas característicos de PVY foram selecionadas e transplantadas para o
solo, em cultivo protegido, para obtenção de sementes. Para essas duas épocas, não foram
realizados os testes de recuperação do vírus e as avaliações foram feitas com base na ausência
(AS) e presença de sintomas (PS), obtendo-se a proporção AS:PS.
Em virtude do aparecimento tardio de sintomas nas plantas selecionadas, fez-se uma terceira
avaliação aos 70 dias após a inoculação. Em seguida, fez-se a recuperação do vírus a partir de
folhas jovens das plantas que mostraram ausência de sintomas de PVY. No teste de
recuperação, o inóculo obtido de cada planta foi aplicado mecanicamente em dez plantas de N.
glutinosa, uma vez que esta espécie responde com sintomas sistêmicos à infecção pelo PVY.
O delineamento experimental constou de 40 tratamentos, com três repetições e dez plantas
por parcela.
As parcelas foram dispostas inteiramente ao acaso sobre bancadas, em casa de vegetação. Das
10 plantas de cada parcela, oito foram inoculadas com o vírus e duas apenas com sulfito de
sódio, para fins de controle.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
No Quadro 2 encontram-se as reações das cultivares resistentes e suscetíveis e das plantas
indicadoras ao PVY-Pa .
Os resultados indicam como o círculo de hospedeiros experimentais deste isolado concentramse principalmente nas famílias Solanaceae e Chenopodiaceae, infectando diferentes espécies
nessas duas famílias. Em contrapartida, não infectou G. globosa e D. stramonium, das famílias
Amaranthaceae e Solanaceae, respectivamente. O PVY – estirpe comum (PVY0), isolado de
Solanum palinacanthum, também apresenta um círculo de hospedeiros restrito a essas duas
famílias botânicas, Solanaceae e Chenopodiaceae (COLARICCIO, 1996).
Pelos resultados, verificou-se também, que as cultivares suscetíveis Yolo Wonder e Magda
reagiram com lesões locais e sintomas sistêmicos, enquanto as cultivares resistentes Magali R,
Myr 10 e Myr 29 não manifestaram sintomas. Os sintomas observados em 'Magda' foram
idênticos àqueles observados no material original.
O PVY0 isolado de S. palinacanthum, também manifestou sintomas sistêmicos em 'Yolo
Wonder' (COLARICCIO, 1996). Considerando a reação negativa do híbrido Magali R e das
cultivares Myr 10 e Myr 29 ao isolado PVY-Pa, pode-se sugerir que esse isolado seja o PVYm.
Resultado semelhante foi obtido por BRIOSO et al. (1996) para o isolado obtido de pimentão
'Margareth', denominado Rio de Janeiro (RJ).
O Quadro 3 apresenta as reações das diferentes cultivares de pimentão e espécies diferenciais
às diversas estirpes do PVY descritas no Brasil e as reações obtidas para o isolado PVY–Pa. Pela
comparação dos resultados verificou-se, mais uma vez, a possibilidade do isolado PVY-Pa ser a
estirpe PVYm.
COLARICCIO (1996) identificou um isolado severo de potyvírus em pimentão 'Magali', na região
de Araçatuba, o qual induziu sintomas sistêmicos em 'Magda' e 'Yolo Wonder', mas não em
'Myr 10'. Entretanto, testes sorológicos de DAS-ELISA com anticorpos monoclonais da AGDIA
identificaram o isolado como PVY – estirpe comum (COLARICCIO, 2001)2. Por sua vez, INOUENAGATA et al. (2001) e INOUE-NAGATA (2002), estudando isolados de 'Magda' e 'Magali',
coletados em Bragança Paulista (SP), e no Distrito Federal respectivamente, por meio de
técnicas de RT-PCR e seqüenciamento, sugeriram tratar-se de uma nova espécie, denominada
de Pepper yellow mosaic virus (PepYMV).
As alterações de ultraestrutura induzidas pelo isolado PVY-Pa em folhas infectadas de N.
glutinosa ocorreram principalmente, no citoplasma pela presença de inclusões cilíndricas
semelhantes a cata-ventos. Essas inclusões são características de Potyviridae. O mesmo tipo
de inclusões foi observado por COLARICCIO (1996) no citoplasma de células de N. glutinosa
infectada pelo PVY – estirpe comum.
Os resultados obtidos no teste DAS-ELISA foram negativos para o isolado PVY-Pa,. Portanto,
esse isolado não está relacionado sorologicamente com o PVY estirpes necrótica, clorótica e
comum, uma vez que, não reagiu com os anticorpos empregados (PVYN, PVYC e PVY0 ). Sugerese que o isolado PVY-Pa tanto pode ser a estirpe PVYm como a espécie PepYMV proposta por
INOUE-NAGATA et al. (2002).
Os resultados das avaliações da reação das progênies ao isolado PVY-Pa, aos 15, 30 e 70 dias
após a inoculação do patógeno encontram-se no Quadro 4. Nas progênies do Grupo AG13 e do
Grupo F5, os resultados obtidos aos 15 dias após a inoculação mostraram maior número de
plantas com ausência de sintomas em comparação com o número de plantas com sintomas
característicos de PVY.
No entanto, esse resultado se inverteu na segunda avaliação, aos 30 dias após a inoculação
das plantas, quando se observou número maior de plantas com sintomas de PVY.
A suscetibilidade observada nas plantas foi devida à ausência do gene de resistência do híbrido
'PM 4', cuja herança é monogênica recessiva. Todavia, quando se observa a proporção AS:PS,
verifica-se a existência de plantas sem sintomas em quase todas as progênies avaliadas,
indicando a presença do gene de resistência oriundo de 'PM4' em algumas das progênies do
Grupo AG13 e que, segundo NAGAI (1993), confere resistência à estirpe PVYm. Quanto ao
Grupo F5, os catálogos das empresas detentoras dos híbridos Pacific, Reinger e Zarco
descrevem-nos como resistentes ao PVY, sem identificar a estirpe. Portanto, a ausência de
sintomas observada em algumas plantas pode estar relacionada ao gene de resistência
incorporado nesses híbridos.
Como não foram feitos os testes de recuperação do vírus das plantas sem sintomas, é possível
que existam genótipos imunes entre as plantas de ambos os grupos, o que poderá ser
comprovado em estudos futuros.
Entre as 20 progênies do Grupo F3, 12 mostraram ausência de sintomas ao isolado PVY-Pa
(Quadro 4). A reação de resistência dessas progênies está associada à presença de um gene
com herança monogênica dominante (NAGAI, 1993) oriunda de 'Myr-29' e que, segundo ECHER
(2001), foi incorporado nessa cultivar por meio do cruzamento entre a cultivar suscetível
Margareth e o híbrido resistente PM4. Ainda segundo ECHER (2001), esse gene confere e
expressa resistência a todas as estirpes de PVY, inclusive PVYm. Além do gene de resistência
que veio da fonte 'Myr 29', é possível que os genótipos dessas progênies contenham, também,
gene(s) de resistência dos parentais 'Pacific', 'Reinger' e 'Zarco'.
Os resultados da avaliação das plantas aos 70 dias após a inoculação encontram-se no Quadro
4. Das 12 progênies selecionadas aos 30 dias após a inoculação, plantas de sete progênies
mostraram ausência de sintomas do vírus, foram estas: 11-8-1 (Vidi X Myr-29), 21-2-1, 21-61, 21-8-1 e 21-16-1 (Pacific X Myr-29), 23-3-1 (Zarco X Myr-29), e 24-17-1 (Reinger X Myr29).
Os resultados obtidos na recuperação do vírus em plantas de N. glutinosa mostraram-se
negativos para todas as plantas selecionadas, indicando ausência de multiplicação do vírus.
O fato sugere uma reação de imunidade dessas plantas ao isolado PVY-Pa. Verificou-se que as
melhores progênies foram aquelas derivadas do cruzamento entre Pacific e Myr-29. Além da
resistência ao isolado PVY-Pa, os derivados do híbrido triplo (Pacific X Myr-29) possuem
características altamente desejáveis incorporadas de 'Pacific', como frutos longos e polpa
espessa. Os resultados da avaliação aos 70 dias indicaram que o vírus pode permanecer na
planta sem manifestar sintoma, vindo a fazê-lo sob condições favoráveis.
O aumento dos sintomas em algumas plantas ou o aparecimento de sintomas em outras pode
ter ocorrido devido a alterações fisiológicas provocadas pela mudança de ambiente e de
temperatura e/ou pela idade da planta (COLARICCIO, 1996).
4. CONCLUSÕES
1. Os testes de DAS-ELISA mostraram que o isolado PVY-Pa não está sorologicamente
relacionado com as estirpes clorótica (PVYC), necrótica (PVYN) e comum (PVY0), uma vez que
não reagiu com seus respectivos anticorpos.
2. Plantas das progênies derivadas de Agronômico 13 e das progênies F5 derivadas de híbridos
do tipo europeu apresentaram as menores proporções de plantas sem e com sintomas.
3. Sete progênies F3 derivadas de híbridos triplos apresentaram alta proporção de plantas sem
sintomas de PVY-Pa, cuja recuperação em N. glutinosa foi negativa, confirmando a ausência de
multiplicação do vírus nas plantas de pimentão.
AGRADECIMENTOS
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pela concessão de auxílio
à pesquisa e bolsa de mestrado, e ao Dr. César M. Chagas, do Instituto Biológico, São Paulo,
pelo auxílio nas técnicas de microscopia eletrônica.
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Recebido para publicação em 16 de novembro de 2001 e aceito em 5 de dezembro de 2001
Trabalho financiado pela FAPESP
1 Parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao Instituto Agronômico,
Campinas (IAC).
2 COLARICCIO, A. Comunicação pessoal. 2001.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
CIVIDANES, Francisco J. e SANTOS, Durvalina M. Mathias dos.
Flutuação populacional e distribuição vertical de
Brevicoryne brassicae (L.) (Hemiptera: Aphididae) em
couve. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.61-67. ISSN 00068705.
O conhecimento da dinâmica populacional e da distribuição
vertical de insetos pragas em plantas hospedeiras é
fundamental para o desenvolvimento de programas de manejo
integrado de pragas. No presente trabalho efetuou-se um
levantamento populacional de formas ápteras do pulgão
Brevicoryne brassicae (L.), visando determinar a época de
maior densidade populacional e a distribuição vertical em
plantas de couve, (Brassica oleracea L. var. acephala DC.),
cultivadas em Jaboticabal, SP. O estudo foi realizado durante
as safras de brássicas de 1998 e 1999, efetuando-se correção
da acidez do solo por meio de aplicação de calcário apenas no
campo utilizado em 1998. A amostragem dos pulgões foi feita
visualmente em folhas classificadas em três categorias: apical,
mediana e basal. Nas duas safras estudadas, a infestação de
B. brassicae na couve atingiu a maior densidade populacional
em setembro, diminuindo rapidamente a seguir. Nos dois
campos não se observou a mesma distribuição de B. brassicae
em folhas apicais, medianas e basais. Os fatores que podem
ter contribuído para as diferenças observadas no padrão de
distribuição do pulgão devem estar relacionados com a
precipitação pluvial e o calcário magnesiano.
Palavras-chave: Insecta; pulgão; calcário; Brassica oleracea.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Flutuação populacional e distribuição vertical de
Brevicoryne brassicae (L.) (Hemiptera: Aphididae) em
couve
Populational fluctuation and vertical (within-plant) distribution of
Brevicoryne brassicae (L.) (Hemiptera: Aphididae) on kale
Francisco J. CividanesI, III; Durvalina M. Mathias dos SantosII
de Fitossanidade, FCAV/UNESP, Via de Acesso Prof. Paulo D. Castellane s/n.o,
14870-000 Jaboticabal (SP). E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Biologia Aplicada à Agropecuária, FCAV/UNESP
IIICom bolsa de produtividade científica do CNPq
IDepartamento
RESUMO
O conhecimento da dinâmica populacional e da distribuição vertical de insetos pragas em
plantas hospedeiras é fundamental para o desenvolvimento de programas de manejo integrado
de pragas. No presente trabalho efetuou-se um levantamento populacional de formas ápteras
do pulgão Brevicoryne brassicae (L.), visando determinar a época de maior densidade
populacional e a distribuição vertical em plantas de couve, (Brassica oleracea L. var. acephala
DC.), cultivadas em Jaboticabal, SP. O estudo foi realizado durante as safras de brássicas de
1998 e 1999, efetuando-se correção da acidez do solo por meio de aplicação de calcário
apenas no campo utilizado em 1998. A amostragem dos pulgões foi feita visualmente em
folhas classificadas em três categorias: apical, mediana e basal. Nas duas safras estudadas, a
infestação de B. brassicae na couve atingiu a maior densidade populacional em setembro,
diminuindo rapidamente a seguir. Nos dois campos não se observou a mesma distribuição de
B. brassicae em folhas apicais, medianas e basais. Os fatores que podem ter contribuído para
as diferenças observadas no padrão de distribuição do pulgão devem estar relacionados com a
precipitação pluvial e o calcário magnesiano.
Palavras-chave: Insecta, pulgão, calcário, Brassica oleracea.
ABSTRACT
The knowledge of the population dynamics and vertical distribution of insect pests in host
plants are fundamental for the development of programs of integrated pest management. In
the present work, a population survey of apterous cabbage aphid, Brevicoryne brassicae (L.),
was carried out aiming to determine the period when this aphid reachs the highest population
density and the within-plant distributions on its common host, kale, Brassica oleracea L. var.
acephala DC., cultivated in Jaboticabal, State of São Paulo. The study took place during the
1998 and 1999 Brassica seasons, and limestone treatment was only made in the field
cultivated in 1998. The cabbage aphid was sampled by visual search on leaves classified in
three categories: top, middle and basal. In the two studied seasons, the B. brassicae
infestations reached the highest population density in September, decreasing quickly
afterwards. In the two fields, the same distributions of B. brassicae was not observed on top,
middle and basal leaves. The factors that might have contributed to the differences observed in
that distribution pattern were rainfall and magnesium limestone.
Key words: Insecta, cabbage aphid, limestone, Brassica oleracea.
1. INTRODUÇÃO
O pulgão-da-couve, Brevicoryne brassicae (L.), tem sido considerado uma importante praga
associada com Brassica spp., encontrando-se amplamente distribuído nas regiões temperadas
e subtropicais do mundo (ELLIS e SINGH, 1993). Em nosso país é considerada praga-chave da
cultura da couve (SALGADO, 1983).
As informações sobre a distribuição vertical de insetos-praga na planta hospedeira são
fundamentais para o desenvolvimento de planos de amostragens (TRICHILO et al., 1993),
reduzindo o tempo e custos necessários para o monitoramento da praga, sem que haja
diminuição da confiabilidade dos resultados (WILSON et al., 1982). Aparentemente, B. brassicae
prefere as folhas mais jovens de espécies de brássicas (VAN EMDEN e BASHFORD, 1971; TRUMBLE,
1982; CERON-HERNANDEZ e SALGUERO, 1995). Todavia, a distribuição vertical dessa espécie pode
mudar com a idade da planta hospedeira (CHURCH e STRICKLAND, 1954; GEORGE, 1957).
O conhecimento da flutuação populacional de um inseto praga é necessário para o
desenvolvimento de programas de manejo integrado de pragas (WRIGHT e CONE, 1988). De
acordo com considerações feitas por WELLINGS e DIXON (1987), as populações de pulgões
podem flutuar e manter níveis altos de densidade ou, em alguns casos, períodos de abundância
são seguidos por períodos de baixa densidade.
A abundância de pulgões mostra-se altamente sazonal, podendo variar consideravelmente de
um ano para outro. Além disso, os padrões de flutuação das populações de uma determinada
espécie podem diferir entre regiões geográficas distintas, entre populações que se
desenvolvem na mesma região por vários anos e entre as populações vizinhas que se
desenvolvem ao mesmo tempo.
As alterações que ocorrem nas densidades populacionais de pulgões são pouco entendidas; no
Brasil os estudos sobre a dinâmica populacional de B. brassicae são escassos, e as informações
disponíveis relacionam-se com a ação de inimigos naturais (PEREIRA e SMITH, 1976; SOUZA e
BUENO, 1992; BUENO e SOUZA, 1993) e com os efeitos dos fatores meteorológicos sobre as
formas aladas (OLIVEIRA, 1971; ROSSI et al., 1990).
O objetivo do presente trabalho foi efetuar um levantamento populacional de formas ápteras
de B. brassicae, visando determinar a distribuição vertical e a época de maior densidade
populacional em plantas de couve, quando cultivada na região de Jaboticabal, SP.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O estudo foi desenvolvido em dois campos de couve (Brassica oleracea L. var. acephala DC.),
híbrido Agroceres HE-350, situados na área experimental dos Departamentos de Produção
Vegetal (campo 1) e Fitossanidade (campo 2), da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias
(FCAV), Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus de Jaboticabal, de abril de 1998 a
dezembro de 1999.
O campo 1 apresentava área de 1.300 m2 (20 x 65 m) de Latossolo Vermelho Eutroférrico. As
mudas de couve foram transplantadas em 10/3/98, sendo cultivadas, aproximadamente, 2.300
plantas em espaçamento 1,0 x 0,5 m. Durante o experimento, novas mudas foram
introduzidas, repondo aquelas que pereceram principalmente devido ao ataque de formigas
cortadeiras. As datas desses transplantes foram: 20/7/98, 07/10/98, 27/10/98, 30/12/98 e
12/3/99.
No campo 2, com área de 520 m2 (8 x 65 m) de Latossolo Vermelho, foram cultivadas cerca de
530 plantas em espaçamento 1,0 x 1,0 m. As mudas foram transplantadas em 10/6/99, não
sendo introduzidas novas mudas posteriormente.
As análises químicas do solo, campo 1 e campo 2, foram realizadas no Laboratório de Análise
de Solo e Planta do Departamento de Solos e Adubos da FCAV/UNESP (Quadro 1). Para o
campo 1 foi feito tratamento de calagem e adubação, enquanto no campo 2 utilizou-se apenas
adubação.
A análise de solo do campo 2 indicou pH = 5,5, considerado adequado para o cultivo da cultura
de couve, pois segundo FILGUEIRA (2000), essa cultura pode ser cultivada em solos que
apresentem pH entre 5,5 e 6,5.
Para a calagem no campo 1 foi utilizado 2,8 t.ha-1 de calcário magnesiano com PN = 98%,
PRNT = 90%, CaO = 36% e MgO = 9%, aplicado em área total e incorporado 20 dias antes do
plantio.
Em ambos os campos, para a adubação de plantio foram utilizados 200 kg.ha-1 de sulfato de
amônio, 100 kg.ha-1 de cloreto de potássio e 2 kg.ha-1 de ácido bórico, além de 900 kg.ha-1 e
2.000 kg.ha-1 de superfosfato simples, respectivamente, para o campo 1 e 2. A adubação de
cobertura foi realizada entre 30 a 45 dias, usando-se 200 kg.ha-1 de sulfato de amônio e 30
kg.ha-1 de cloreto de potássio para o campo 1, e 195 kg.ha-1 de sulfato de amônio e 43 kg.ha1 de cloreto de potássio, para o campo 2.
Nos dois campos estudados, foram realizadas capinas periódicas para manter a cultura da
couve no limpo. A irrigação foi feita por sulco (campo 1) e por gotejamento (campo 2), duas
vezes por semana.
Ressalta-se que, por problemas técnicos, no campo 1 em agosto e setembro de 1998, a
irrigação foi feita por aspersão.
No campo 1, efetuou-se o levantamento populacional de formas ápteras de B. brassicae, de
abril de 1998 a julho de 1999, em intervalos de 7 a 10 dias; no campo 2, foi de junho a
dezembro de 1999, em intervalos de aproximadamente 10 dias. Os pulgões foram amostrados
em três folhas por planta de couve, perfazendo um total de 20 plantas escolhidas ao acaso no
campo, com as folhas sendo agrupadas eqüitativamente em três categorias: a) apical: folha
jovem e não totalmente expandida; b) mediana: folha adulta e totalmente expandida; c)
basal: folha senescente e com visível amarelecimento.
A contagem do número de pulgões foi realizada utilizando como critério a superfície foliar onde
ocorria a maior colônia de adultos e ninfas, situada nos limites da área circular de um vazador
de metal de 3,5 cm de diâmetro, considerada como unidade amostral (área = 9,62 cm2),
conforme SOUSA (1990).
Verificaram-se as diferenças entre as ocorrências de B. brassicae nas três categorias de folhas,
considerando a média dos dados obtidos nas diferentes datas de amostragens efetuadas em
cada mês do levantamento populacional. Para se processar as análises, os dados foram
transformados em log (x + 1) e submetidos à análise da variância, sendo as médias
comparadas pelo teste de Tukey.
A influência de fatores meteorológicos foi avaliada pela análise de correlação simples, sendo
considerados os fatores: temperatura máxima, mínima e média (oC), umidade relativa (%),
insolação (horas) e precipitação pluvial (mm), obtidos junto à Estação Agroclimatológica da
FCAV/UNESP. Os pulgões amostrados foram representados pelo número médio dos indivíduos
observados nas três categorias de folhas de couve.
Para os fatores meteorológicos de temperatura, umidade relativa e insolação utilizaram-se as
médias; para a precipitação pluvial foram consideradas a soma (registradas nos períodos de
sete dias anteriores) e as datas de amostragem de B. brassicae.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O levantamento populacional de formas ápteras de B. brassicae nos campos 1 e 2 (Quadros 2
e 3, respectivamente) mostrou que a maior densidade de pulgões ocorreu em setembro,
diminuindo com a aproximação do verão e permanecendo baixa até o início do outono. Tais
resultados evidenciam que as formas ápteras de B. brassicae apresentaram menor atividade
durante o verão e início do outono na região de Jaboticabal. Por outro lado, o contraste entre o
número de ápteros de B. brassicae nas plantas de couve do campo 1 em relação ao campo 2
pode estar relacionado a fatores como precipitação pluvial, densidade das plantas de couve,
além da sazonalidade inerente ao inseto (WELLINGS e DIXON, 1987).
Considerando-se o mesmo período de levantamento populacional nos dois campos (julho a
dezembro), a precipitação pluvial foi 42,1% maior no campo 1 que no campo 2. Esse fator
meteorológico apresentou correlação significativa e negativa com o número de B. brassicae
presente no campo 1, o mesmo não se verificando no campo 2 (Quadro 4). Portanto, a maior
precipitação, observada no campo 2, pode ter diminuído a densidade populacional de B.
brassicae.
A densidade das plantas de couve, maior no campo 1, pode ter interferido no tamanho da
população de B. brassicae, pois, segundo vários autores (FARREL, 1976; UVAH e COAKER, 1984;
LAL et al., 1989; HONEK e MARTINKOVA, 1999; KARUNGI et al., 2000), o aumento da densidade
de plantas hospedeiras pode provocar uma redução no número de pulgões, embora esta
redução não seja freqüente (YAMAMURA, 1999).
Esse fenômeno tem sido atribuído à diferença visual entre plantas e a superfície exposta do
solo sobre o pouso de insetos em vôo (DENT, 1991; COSTELLO, 1995).
Com relação à distribuição de B. brassicae nas plantas de couve no campo 1, verificou-se que o
maior número de pulgões ocorreu nas folhas medianas e o menor nas folhas apicais, e em
densidade intermediária nas folhas basais.
Analisando o levantamento populacional nos diferentes meses, observou-se que B. brassicae
ocorreu significativa e uniformemente em maior número nas folhas medianas que nas folhas
apicais e basais.
Para o campo 2 verificou-se que, a ocorrência de B. brassicae predominou nas folhas apicais e
medianas, enquanto nas basais o número médio foi significativamente menor. Também, no
conjunto dos diferentes meses, B. brassicae, ocorreu em menor número nas folhas basais,
sendo esse padrão observado em praticamente todos os meses estudados. Esses dados
concordam com as observações de VAN EMDEN e BASHFORD (1971), LARA et al. (1978), TRUMBLE
(1982) e CERON-HERNANDEZ e SALGUERO (1995), que relataram maior preferência de B.
brassicae pelas folhas apicais de brássicas.
Com estes resultados, pode-se inferir duas causas prováveis para o diferente padrão de
distribuição de B. brassicae nas posições das folhas de couve dos dois campos estudados.
Primeiramente, o menor número de ápteros de B. brassicae nas folhas apicais no campo 1
pode estar relacionado à precipitação pluvial, uma vez que essas folhas apresentam uma
posição mais ereta que as folhas medianas e basais, expondo mais os pulgões à ação daquele
fator.
Nos meses com maior precipitação pluvial, de outubro a dezembro (43,8% da precipitação de
1998) e de janeiro a abril (66,5% da precipitação de 1999), ocorreu um declínio da densidade
de B. brassicae nas folhas apicais. Porém, a menor ocorrência de B. brassicae nas folhas
apicais em agosto e setembro de 1998, período de baixa precipitação, pode estar relacionada à
irrigação por aspersão, em vez da irrigação por sulco.
Em contrapartida, a menor ocorrência de B. brassicae nas folhas apicais em maio, junho e
julho de 1999, não encontra resposta na precipitação pluvial, uma vez que nesse período
registrou-se apenas 3,3% da precipitação do ano.
Outro fator a ser considerado é o tratamento de calcário magnesiano, efetuado somente no
campo 1, que pode ter provocado alteração na fisiologia das plantas. A menor ocorrência de B.
brassicae nas folhas apicais da couve cultivada neste campo pode estar relacionada com
possíveis alterações nos teores de glucosinolatos, compostos que exercem importante função
na seleção da planta hospedeira para pulgões monófagos (HOPKINS et al., 1998).
De fato, B. brassicae mostra resposta positiva à presença de certas quantidades de
glucosinolatos, principalmente sinigrina e alil-isotiocianato (VAN EMDEN, 1972; COLE, 1997);
folhas apicais e fotossinteticamente ativas de brássicas possuem elevados teores dessas
substâncias. Entretanto, verificou-se no campo 1 que a preferência alimentar do pulgão foi
significativamente maior nas folhas medianas da couve (Quadro 2). Esse fato pode estar
relacionado às quantidades mais adequadas de glucosinolatos presentes nestas folhas, que nas
apicais e basais. Como no campo 1 realizou-se a calagem, pode ser que a aplicação do calcário
magnesiano tenha proporcionado, mesmo indiretamente, alguma alteração nos teores de
glucosinolatos nas folhas apicais, devido à liberação de minerais presentes no solo em função
do aumento do pH e/ou maior disponibilidade de cálcio e magnésio. CUBETA e COBY (2000)
verificaram a influência do cálcio e do pH no desenvolvimento de couve, e relataram a
ocorrência de mudanças significativas no metabolismo secundário das folhas apicais.
Assim como os valores de pH quanto à presença de cálcio e magnésio favorecem um maior
crescimento do vegetal, a aplicação de calcário magnesiano para corrigir o solo pode ter
incrementado a quantidade de carboidratos das folhas adultas (medianas). Esse incremento
pode estar relacionado tanto com a distribuição quanto com a concentração do cálcio, que
interferem no aumento da hidrólise enzimática pelas enzimas tioglicosidases que catalizam
uma das rotas metabólicas de glucosinolatos, provocando em conseqüência aumento
significativo nos teores desses compostos (>100 mM) translocados no floema (KOROLEVA et al.,
2000). Por outro lado, deve-se considerar também o efeito do magnésio, que provoca aumento
significativo da atividade catalizadora das enzimas mirosinases, resultando no incremento de
glucosinolatos (LUDIKHUYZE et al., 2000).
Devido à influência do cálcio e magnésio na atividade catalítica dos glucosinolatos, pode-se
considerar a existência de provável correlação desses elementos na formação, quantidade e
disponibilidade dos glucosinolatos, através do complexo metabolismo secundário dos vegetais.
As respostas da distribuição vertical de B. brassicae nas plantas de couve do campo 1,
portanto, são divergentes comparando-se com as encontradas no campo 2, onde não houve
tratamento de calcário magnesiano. Nesse campo, a distribuição dos pulgões ocorreu nas
folhas apicais e medianas (Quadro 3), indicando que a influência do pH e/ou maior
disponibilidade de cálcio e magnésio desse solo não tratado, pode ter tornado os teores de
glucosinolatos, nessas folhas, mais adequados para a alimentação do pulgão.
Para que essas suposições possam ser confirmadas, como sugestão para pesquisas futuras,
poder-se-ia avaliar, simultaneamente, alguns parâmetros fisiológicos como a área foliar, o
número de folhas, a idade foliar, os teores de nutrientes, a concentração de aminoácidos e,
sobretudo, determinar e quantificar os teores de metabólitos secundários, especificamente os
glucosinolatos, incluindo sinigrina e alil-isotiocianato, os quais possuem importante função na
preferência alimentar, podendo interferir e modificar a distribuição vertical de B. brassicae em
brássicas.
4. CONCLUSÕES
1. A precipitação pluvial reduz a densidade populacional de B. brassicae em plantas de couve.
2. A densidade populacional de B. brassicae é maior nas folhas medianas e apicais das plantas
de couve.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Dr. Carlos Roberto Sousa Silva (UFSCar – São Carlos, SP) pela
identificação de Brevicoryne brassicae, e ao Dr. José Carlos Barbosa (FCAV/UNESP –
Jaboticabal, SP) pela orientação das análises estatísticas.
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Recebido para publicação em 29 de janeiro e aceito em 11 de dezembro de 2002
Trabalho financiado pela Fundação de Fomento à Pesquisa da Unesp
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
VIANA, Paulo Afonso e PRATES, Hélio Teixeira. Desenvolvimento
e mortalidade larval de Spodoptera frugiperda em
folhas de milho tratadas com extrato aquoso de folhas
de Azadirachta indica. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.6974. ISSN 0006-8705.
Estudou-se o efeito do extrato aquoso de folhas de nim sobre
o desenvolvimento e a mortalidade de lagartas recémeclodidas de Spodoptera frugiperda. Para constatação do
efeito de contato e de ingestão, as lagartas foram
pulverizadas e as folhas de milho submersas no extrato (10
mg.mL-1) em laboratório e/ou pulverizadas no campo com um
pulverizador de CO2. Partes de folhas de milho tratadas foram
colocadas em copos plásticos para alimentar as lagartas e
trocadas a cada dois dias. Adjuvantes foram adicionados ao
extrato visando melhorar sua aderência às superfícies
tratadas. Os parâmetros avaliados foram a mortalidade e o
desenvolvimento larval. As folhas de milho submergidas e
pulverizadas com o extrato causaram elevada mortalidade
(100%) e prejudicaram o desenvolvimento das lagartas
sobreviventes. Na avaliação realizada 10 dias após a
aplicação, o espalhante adesivo e o óleo de soja misturados ao
extrato melhoraram a eficiência deste. A mortalidade das
lagartas ocorreu três dias após a aplicação do extrato e a sua
pulverização diretamente sobre o inseto não prejudicou o
desenvolvimento larval. O extrato aquoso de nim mostrou-se
com potencial para o controle de S. frugiperda.
Palavras-chave: azadiractina; inseticida natural; Insecta;
lagarta-do-cartucho.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Desenvolvimento e mortalidade larval de Spodoptera
frugiperda em folhas de milho tratadas com extrato
aquoso de folhas de Azadirachta indica
Larval development and mortality of Spodoptera frugiperda fed on corn
leaves treated with aqueous extract from Azadirachta indica leaves
Paulo Afonso Viana; Hélio Teixeira Prates
Embrapa Milho e Sorgo, Caixa Postal 151, 35701-970 Sete Lagoas (MG). E-mail:
[email protected] e [email protected]
RESUMO
Estudou-se o efeito do extrato aquoso de folhas de nim sobre o desenvolvimento e a
mortalidade de lagartas recém-eclodidas de Spodoptera frugiperda. Para constatação do efeito
de contato e de ingestão, as lagartas foram pulverizadas e as folhas de milho submersas no
extrato (10 mg.mL-1) em laboratório e/ou pulverizadas no campo com um pulverizador de
CO2. Partes de folhas de milho tratadas foram colocadas em copos plásticos para alimentar as
lagartas e trocadas a cada dois dias. Adjuvantes foram adicionados ao extrato visando
melhorar sua aderência às superfícies tratadas. Os parâmetros avaliados foram a mortalidade e
o desenvolvimento larval. As folhas de milho submergidas e pulverizadas com o extrato
causaram elevada mortalidade (100%) e prejudicaram o desenvolvimento das lagartas
sobreviventes. Na avaliação realizada 10 dias após a aplicação, o espalhante adesivo e o óleo
de soja misturados ao extrato melhoraram a eficiência deste. A mortalidade das lagartas
ocorreu três dias após a aplicação do extrato e a sua pulverização diretamente sobre o inseto
não prejudicou o desenvolvimento larval. O extrato aquoso de nim mostrou-se com potencial
para o controle de S. frugiperda.
Palavras-chave: azadiractina, inseticida natural, Insecta, lagarta-do-cartucho.
ABSTRACT
The effect of aqueous extracts from neem leaves and spraying adjuvants were evaluated on
development and mortality of neonate S. frugiperda larvae. Corn leaves were dipped in the
aqueous extract (10 mg.mL-1) in the laboratory and/or sprayed in the field with a CO2 sprayer
and placed in plastic cup for larvae rearing. The treated corn leaves were replaced every other
day. Corn leaves submerged and sprayed with the extract caused high larval mortality (100%)
and showed a negative effect on the larval development. The spreading agent and soybean oil
mixed with neem extract improved larval mortality at the end of the 10-day period. The
aqueous extract caused lethal effect on S. frugiperda larvae after three days of the application
and sprayed directly on the larvae did not inhibit the larval development. The neem aqueous
extract showed good potential to be used as a control agent for S. frugiperda.
Key words: azadirachtin, natural insecticide, Insecta, fall armyworm.
1. INTRODUÇÃO
A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda, é considerada a mais importante praga do milho
no Brasil. O seu ataque ocorre em todos os estádios do milho podendo causar perdas na
produção até de 38,7% (WILLIAMS e DAVIS 1990; CRUZ et al. 1996). O controle dessa lagarta
tem sido realizado com inseticidas sintéticos, geralmente de custo elevado, com altos riscos de
toxicidade e de contaminação ambiental.
O uso de extratos de plantas pode reduzir o custo de produção da lavoura, os riscos ambientais
e a dependência dos inseticidas sintéticos. A planta de nim (Azadirachta indica) tem seu centro
de origem no sudeste da Ásia e devido a sua adaptação é muito comum na África tropical e
subtropical, sendo encontrada também na Austrália e América. Essa planta tem mostrado
atividade inseticida para várias espécies de pragas.
Os frutos são a principal fonte de azadiractina, o composto com maior ação sobre os insetos.
Entretanto, a casca, as folhas e o óleo das sementes também possuem essa ação (BRUNETON,
1995). Os compostos extraídos dessa planta controlam mais de 400 espécies, incluindo
insetos, nematóides, fungos, bactérias e mesmo algumas viroses (NATIONAL, 1992).
Uma revisão abrangente sobre os efeitos tóxicos do nim nos insetos foi descrita por MORDUE e
NISBET (2000). Segundo SCHMUTTERER (1990), os lepidópteros são os mais sensíveis às
substâncias derivadas do nim. Esse efeito tem sido particularmente demonstrado em condições
de laboratório para várias espécies (SIMMONDS, 2000). BLANEY et al. (1990) relataram que 1
ppm de azadiractina reduziu a alimentação de Spodoptera littoralis em dieta artificial, quando
aplicado sobre um substrato para locomoção da lagarta.
Os resultados encontrados por ADEL e SEHNAL (2000) para a mesma espécie, mostraram que a
mistura de óleo da semente (0,1-10 ppm de azadiractina) na dieta causou interrupção e
redução na alimentação, retardamento da ecdise, morte de larvas e pupas e esterilidade dos
adultos emergidos. Resultados semelhantes foram encontrados por MARTINEZ e EMDEN (2001)
com cinco concentrações de azadiractina (0,01; 0,05; 0,1; 0,5 e 1 ppm) misturadas na dieta
artificial dessa lagarta.
MAREDIA et al. (1992) avaliaram o efeito do pó (5 e 10 g) e o óleo das sementes (1 mL) de nim
misturado em cada kilograma de dietas utilizadas para alimentar seis pragas do milho. Tanto o
pó como o óleo da semente reduziram a sobrevivência e o desenvolvimento de Helicoverpa
zea, S. frugiperda, Diatraea saccharalis e D. grandiosella. PEREZ et al. (1998) utilizaram três
inseticidas derivados da semente do nim para o controle de S. frugiperda na cultura do milho e
de Acanthoscelides obtectus em sementes armazenadas de caupi. O controle de S. frugiperda
somente foi eficiente considerando o efeito acumulativo de três ou quatro aplicações.
Segundo MORDUE e NISBET (2000), um dos principais entraves no emprego do nim são a baixa
disponibilidade de sementes e o custo elevado dos produtos derivados. Portanto, a viabilização
do uso de folhas no preparo de extratos pode ser uma alternativa a outras formulações.
Embora as folhas tenham menor quantidade de ingredientes ativos, são produzidas em
abundância nas condições brasileiras. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do
extrato aquoso de folhas de nim sobre o desenvolvimento e mortalidade de lagartas recémeclodidas de S. frugiperda.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Efeito do extrato aquoso de folhas de nim sobre a lagarta
O experimento foi desenvolvido em laboratório, a 26 ± 2 oC; UR de 50 ± 10% e fotofase de 16
horas, utilizando extrato aquoso de folhas de nim. O extrato foi preparado com folhas de nim,
secas ao ar livre e à sombra, durante 10 dias. Foram moídas 150 g (equivalente a 10 g do
extrato bruto) de folhas e colocadas em recipiente contendo 1 L de água destilada (10 mg.mL1), deixando em repouso por 24 horas. Em seguida, o extrato foi coado em tecido de algodão
de malha fina.
No laboratório, três seções de 3 cm de comprimento de folhas de milho foram submergidas no
extrato e plantas no estádio de cinco folhas, pulverizadas no campo com um pulverizador
costal pressurizado com CO2 (bico leque 80.03 e pressão de 40 lb/pol2), aplicando um volume
de calda de 284 L.ha-1.
As folhas tratadas com o extrato foram imediatamente trazidas para o laboratório, colocadas
em copos plásticos de 50 mL e utilizadas para alimentar lagartas recém-eclodidas. Um grupo
dessas lagartas foi pulverizado com o extrato antes de fornecer o alimento.
Cada parcela foi composta de 25 copos (50 mL) contendo uma lagarta por copo, arranjados em
um suporte de isopor. Os tratamentos avaliados encontram-se no quadro 1.
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 25 repetições. As folhas de
milho utilizadas para a alimentação das lagartas foram trocadas em dias alternados. As
avaliações da mortalidade larval foram realizadas aos 3 e 10 dias após o início do experimento.
O efeito do extrato sobre o desenvolvimento das lagartas remanescentes foi avaliado aos 12
dias após o início do experimento, medindo-se o comprimento, massa e largura da cápsula
cefálica do inseto.
2.2 Efeito de adjuvantes no extrato aquoso de folhas de nim
Esse experimento visou aumentar a eficiência do controle de S. frugiperda, com a adição de
adjuvantes na calda do extrato aquoso de folhas de nim. As dosagens dos adjuvantes
utilizados foram de 30 mL do espalhante adesivo (Agral®), 352 g de caseína e 352 mL de óleo
de soja comercial (Salada®) em 100 L da calda.
O experimento foi desenvolvido em laboratório, a 26 ± 2oC UR de 50 ± 10% e fotofase de 16
horas, com folhas do milho pulverizadas no campo e com folhas submergidas na calda de nim,
conforme descrito no primeiro experimento. Como testemunha, utilizou-se o inseticida
clorpirifós (288 g.ha-1 i.a.). Cada parcela foi composta de 10 copos (50 mL) com uma lagarta
por copo, arranjados em um suporte de isopor.
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco repetições. As folhas de
milho utilizadas para a alimentação das lagartas foram trocadas em dias alternados. As
avaliações de mortalidade larval foram realizadas aos 3, 10 e 33 dias após o início do
experimento. Antes que os insetos na testemunha atingissem a fase de pré-pupa (aos 14
dias), foram anotados o comprimento, a massa e a largura da cápsula cefálica.
Corrigiu-se a mortalidade larval pela fórmula de ABBOTT (1925), e os resultados dos
experimentos, foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de
Tukey ( P < 0,05).
3. RESULTADOS
3.1. Efeito do extrato aquoso de folhas de nim sobre a lagarta
A avaliação realizada aos três dias após a aplicação do extrato do nim apresentou baixa
mortalidade da lagarta (Quadro 1). Aos 10 dias após a aplicação, a mortalidade variou de 12,6
a 94,4%, com diferenças significativas entre os tratamentos. Os melhores tratamentos foram
com as folhas submergidas, mais lagartas pulverizadas e não pulverizadas com o extrato, com
94,4% e 87,3% de mortalidade respectivamente. As lagartas, alimentadas com folhas
submergidas no extrato, praticamente, pararam de se alimentar dois dias após o fornecimento
do alimento e a maioria morreu aos sete dias. As lagartas sobreviventes desses tratamentos
sofreram redução no seu desenvolvimento (Quadro 2). Lagartas alimentadas com folhas
submergidas no extrato apresentaram comprimento médio de 5,6 mm, massa média de 4,0
mg e a média da largura da cápsula cefálica de 0,9 mm; lagartas alimentadas com folhas não
tratadas com o extrato apresentaram comprimento médio de 24,6 mm, massa média de 205,0
mg e a média da largura de cápsula cefálica de 2,5 mm. Nesse experimento, praticamente,
não se observou a ação de contato do extrato sobre as lagartas. A maior ação de contato foi
obtida pela ingestão de folhas tratadas com o extrato. No tratamento em que a planta foi
pulverizada no campo, verificou-se visualmente que a cobertura das folhas do milho com o
extrato não foi uniforme, podendo ter influenciado na sua baixa efetividade.
3.2 Efeito de adjuvantes no extrato aquoso de folhas de nim
Na avaliação realizada aos três dias após a instalação do ensaio, não foi verificada mortalidade
das lagartas alimentadas com folhas que foram pulverizadas ou submergidas na calda de
extrato de nim (Quadro 3).
Na avaliação realizada aos 10 dias, no tratamento em que as folhas foram pulverizadas com o
extrato no campo, a mortalidade variou de 45,6% a 71,7%, apresentando diferença
significativa entre os tratamentos (Tukey, P<0,05). No tratamento com o clorpirifós houve
100% de mortalidade. As maiores mortalidades ocorreram nos tratamentos em que se
adicionou óleo de soja ou espalhante adesivo, os quais apresentaram eficiência de controle de
71,7% e 69,6% respectivamente.
O extrato de nim em água e com caseína obtiveram menor eficiência, 45,6% e 56,5%
respectivamente. Esse fato ressalta a importância de um adjuvante na aplicação desse extrato,
melhorando possivelmente a distribuição e a aderência da calda sobre a folha, refletindo em
maior rapidez na ação inseticida. Aos 33 dias após a aplicação, verificou-se que a eficiência de
controle para todos os tratamentos com o extrato pulverizado nas folhas de milho, variou de
93,2% a 97,7%. Quando as folhas foram submergidas na calda, sua superfície foi
uniformemente molhada e a eficiência de controle atingiu 100% para todos os tratamentos aos
10 dias após a aplicação.
Todos os tratamentos com extrato de folhas de nim prejudicaram o desenvolvimento das
lagartas, destacando-se a mistura com espalhante e óleo de soja em que foram observados os
menores pesos de lagartas (Quadro 4).
Os extratos se destacaram em relação à testemunha, que apresentou comprimento médio de
lagartas de 33,9 mm, enquanto os extratos apresentaram valores variando de 10,1 a 11,9
mm. A largura da cápsula cefálica das lagartas criadas em folhas que não foram pulverizadas
foi de 3,0 mm, enquanto nos extratos variou de 1,2 a 1,4 mm. Observou-se, também, que
algumas espécimes de lagartas alimentadas com folhas de milho tratadas com o extrato de
nim apresentaram a fase larval alongada até 33 dias (dados não apresentados).
4. DISCUSSÃO
Os resultados obtidos nos experimentos mostraram que o extrato aquoso de folhas de nim
retardou o desenvolvimento e causou alta mortalidade nas lagartas de S. frugiperda. Segundo
SCHMUTTERER (1990), a ordem Lepidoptera é o grupo de insetos mais sensível ao efeito de
regulador de crescimento dos derivados do nim. Esse efeito pode resultar em vários defeitos
morfogenéticos e pode causar a morte dos insetos, dependendo da concentração do produto.
A azadiractina tem mostrado efeito repelente, tóxico, regulador do crescimento e da
metamorfose dos insetos, afetando a biologia, oviposição, viabilidade dos ovos e causando
deterrência alimentar (SCHMUTTERER, 1988, 1990; MORDUE e BLACKWELL, 1993; NEVES e
NOGUEIRA, 1996). MORDUE et al. (1998) demonstraram que a deterrência alimentar, associadas
a alterações no desenvolvimento e na ecdise, são as principais causas da mortalidade em
insetos polífagos como S. littoralis, S. frugiperda e Schistocerca gregaria. A maioria das
pesquisas desenvolvidas com o nim tem sido oriundas de produtos derivados de sementes
trituradas (pó) e de óleo das sementes (TRINDADE et al., 2000; VIÑUELA et al., 2000; TORRES et.
al., 2001).
O efeito desses produtos foi demonstrado por VIÑUELA et al. (2000) para lagartas de S. exigua
que, após se alimentarem de folhas tratadas com esses produtos, pararam a alimentação,
apresentaram o período de ecdise estendido, ocorrendo ainda aumento da mortalidade larval e
pupal e esterilização dos adultos. MORDUE et al. (1998) demonstraram que a deterrência
alimentar é a principal causa da mortalidade em insetos polífagos como S. littoralis, S.
frugiperda e Schistocerca gregaria. Esses resultados obtidos com a semente do nim mostram
concordância com o extrato aquoso de folhas utilizado nesse trabalho em relação à redução no
desenvolvimento e na mortalidade larval de S. frugiperda.
A grande vantagem desse trabalho com a utilização das folhas em relação ao uso de sementes
é a facilidade de se obter grande quantidade de folhas para o preparo do extrato aquoso, tendo
em vista que a produção de sementes em algumas regiões do Brasil é, muitas vezes, reduzida
e o processamento para obtenção do óleo na propriedade é demorado, dificultando seu uso
pelo agricultor.
Outro aspecto observado nesse trabalho é a importância da cobertura uniforme da calda sobre
a folha do milho e a persistência de resíduos do extrato de nim após um determinado período.
Visualmente, constatou-se que mesmo em uma pulverização criteriosamente bem feita, a caldainseticida não é uniformemente distribuída sobre as folhas e, praticamente, não é depositada
na parte ventral das folhas.
Isso pode ter contribuído para a diferença na eficácia de controle entre as folhas pulverizadas e
submersas, desde que a mesma concentração foi utilizada para ambos os tratamentos.
SCHMUTTERER (1990) relatou que o efeito residual dos extratos de nim é de cinco a sete dias,
necessitando repetir a aplicação de acordo com o estádio fenológico da cultura e com o ciclo da
espécie.
Ainda segundo o autor, os insetos são capazes de diferenciar partes da planta tratada e não
tratada, indicando que as pulverizações de inseticidas à base de nim devem ser realizadas
cuidadosamente, utilizando alto volume e técnicas que garantam uma distribuição uniforme da
calda sobre as partes das plantas a serem protegidas.
Em condições ideais para o desenvolvimento da planta, novas folhas não tratadas tornam-se
disponíveis para a lagarta em curto período de tempo. Nesse caso, a lagarta pode voltar a
alimentar em partes não protegidas da planta e acarretar danos ao milho.
5. CONCLUSÕES
1. Folhas de milho submergidas ou pulverizadas com o extrato aquoso de folhas de nim
ingeridas pelas lagartas de S. frugiperda causam elevada mortalidade e prejudicam seu
desenvolvimento.
2. O espalhante adesivo e o óleo de soja misturado ao extrato melhoram a eficiência de
controle de lagartas por pulverização aos 10 dias de idade.
3. Não foi observado efeito de contato direto do extrato aquoso de nim sobre o
desenvolvimento e a mortalidade de lagartas de S. frugiperda.
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southwestern corn borer larvae.
Recebido para publicação em 19 de abril de 2002 e aceito em 3 de janeiro de 2003
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MICHELOTTO, Marcos Doniseti e BUSOLI, Antonio Carlos.
Diversidade de afídeos na cultura do algodoeiro no
município de Campo Verde (MT). Bragantia, 2003, vol.62,
no.1, p.75-79. ISSN 0006-8705.
O objetivo deste trabalho foi verificar a diversidade de afídeos
(Hemiptera: Aphididae) na cultura do algodoeiro (Gossypium
hirsutum L.) no município de Campo Verde (MT). Os afídeos
foram amostrados diretamente nas plantas e através de
armadilhas tipo Moericke. As amostragens foram realizadas a
cada dois dias, até 60 dias após a germinação das plantas. A
espécie Aphis gossypii Glover prevaleceu nas amostragens
realizadas sobre as plantas. Formas aladas, de ocorrência
acidental na cultura, tais como Aphis spiraecola Patch e
Rhopalosiphum padi (Linnaeus) também foram observadas.
Com as armadilhas tipo Moericke foram capturados 2280
afídeos alados, pertencentes a 13 espécies: R. padi (52,6% do
total), A. spiraecola (26,4%), A. gossypii (8,9%),
Rhopalosiphum maidis (Fitch) (5,3%), Geopemphigus
floccosus (Moreira) (3,1%), Uroleucon ambrosiae (Thomas)
(1,5%), Rhopalosiphum rufiabdominalis (Sasaki) (1,3%),
Myzus persicae (Sulzer) (0,4%), Sipha flava (Forbes) (0,3%),
Pentalonia nigronervosa Coquerel, Tetraneura nigriabdominalis
(Sasaki), Lizerius melanocallis (Quednau) e Toxoptera
citricidus (Kirkaldy) (0,1% cada uma). Nas amostragens
diretamente sobre as plantas foram observados ápteros e
alados de A. gossypii e alados de A. spiraecola e R. padi. Nas
armadilhas tipo Moericke, as principais espécies capturadas
foram R. padi, A. spiraecola, A. gossypii e R. maidis.
Palavras-chave: Aphididae; amostragem; Gossypium;
relação afídeo [hospedeiro]; armadilha amarela.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Diversidade de afídeos na cultura do algodoeiro no
município de Campo Verde (MT)
Aphids diversity on cotton field in Campo Verde, Mato Grosso State
Marcos Doniseti MichelottoI; Antonio Carlos BusoliII
IPós-graduando
em Entomologia Agrícola, Faculdade de Ciências Agrárias e
Veterinárias/UNESP, Via de Acesso Prof. Paulo Donato Castellane, s/no, 14884-900 Jaboticabal
(SP). E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Fitossanidade, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias/UNESP. Email: [email protected]
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi verificar a diversidade de afídeos (Hemiptera: Aphididae) na
cultura do algodoeiro (Gossypium hirsutum L.) no município de Campo Verde (MT). Os afídeos
foram amostrados diretamente nas plantas e através de armadilhas tipo Moericke. As
amostragens foram realizadas a cada dois dias, até 60 dias após a germinação das plantas. A
espécie Aphis gossypii Glover prevaleceu nas amostragens realizadas sobre as plantas. Formas
aladas, de ocorrência acidental na cultura, tais como Aphis spiraecola Patch e Rhopalosiphum
padi (Linnaeus) também foram observadas. Com as armadilhas tipo Moericke foram
capturados 2280 afídeos alados, pertencentes a 13 espécies: R. padi (52,6% do total), A.
spiraecola (26,4%), A. gossypii (8,9%), Rhopalosiphum maidis (Fitch) (5,3%), Geopemphigus
floccosus (Moreira) (3,1%), Uroleucon ambrosiae (Thomas) (1,5%), Rhopalosiphum
rufiabdominalis (Sasaki) (1,3%), Myzus persicae (Sulzer) (0,4%), Sipha flava (Forbes) (0,3%),
Pentalonia nigronervosa Coquerel, Tetraneura nigriabdominalis (Sasaki), Lizerius melanocallis
(Quednau) e Toxoptera citricidus (Kirkaldy) (0,1% cada uma). Nas amostragens diretamente
sobre as plantas foram observados ápteros e alados de A. gossypii e alados de A. spiraecola e
R. padi. Nas armadilhas tipo Moericke, as principais espécies capturadas foram R. padi, A.
spiraecola, A. gossypii e R. maidis.
Palavras-chave: Aphididae, amostragem, Gossypium, relação afídeo/hospedeiro, armadilha
amarela.
ABSTRACT
This work was carried out in Campo Verde, Mato Grosso State, Brasil, and its objective was to
determine the occurrence of aphid species (Hemiptera: Aphididae) on cotton field (Gossypium
hirsutum L.). The aphids were sampled both directly on plants and with Moericke's traps. The
samplings were accomplished every other day during 60 days. Aphis gossypii Glover prevailed
on cotton plants. Winged forms accidental as Aphis spiraecola Patch and Rhopalosiphum padi
(Linnaeus) also occurred. In the water-pan traps 2280 winged aphids were trapped, which are
from 13 species: R. padi (52.6% of total), A. spiraecola (26.4%), A. gossypii (8.9%),
Rhopalosiphum maidis (Fitch) (5.3%), Geopemphigus floccosus (Moreira) (3.1%), Uroleucon
ambrosiae (Thomas) (1.5%), Rhopalosiphum rufiabdominalis (Sasaki) (1.3%), Myzus persicae
(Sulzer) (0.4%), Sipha flava (Forbes) (0.3%), Pentalonia nigronervosa Coquerel (0.1%),
Tetraneura nigriabdominalis (Sasaki) (0.1%), Lizerius melanocallis (Quednau) (0.1%) and
Toxoptera citricidus (Kirkaldy) (0.1%). In the direct samplings on cotton plants were present
both wingless and winged forms of the A. gossypii and winged forms of the A. spiraecola and
R. padi. In the Moericke's traps, the main captured species are R. padi, A. spiraecola, A.
gossypii and R. maidis.
Key words: Aphididae, sampling, Gossypium, aphid/host relation, yellow trap.
Introdução
O algodoeiro, Gossypium hirsutum L., é uma planta atacada por diversos insetos, que podem
reduzir a produtividade e a qualidade das sementes e fibras (SANTOS, 1999). Dentre esses,
destacam-se os afídeos, pois além de sugarem a seiva, interferindo no desenvolvimento das
plantas (CALCAGNOLO e SAUER, 1954; GODFREY et al., 2000), são eficientes vetores de vírus
fitopatogênicos (PEÑA-MARTINEZ, 1992; COSTA et al., 1997).
De acordo com BLACKMAN e EASTOP (1984), as espécies Aphis maidiradicis Forbes,
Rhopalosiphum rufiabdominalis (Sasaki), Macrosiphum euphorbiae (Thomas), Aphis craccivora
Koch, Aphis fabae Scopoli, Smynthurodes betae Westwood, Acyrtosiphon gossypii Mordvilko,
Myzus persicae (Sulzer) e Aphis gossypii Glover, foram observadas colonizando a cultura do
algodoeiro. Segundo STOETZEL et al. (1996), com exceção de Acyrtosiphon gossypii, as demais
espécies que ocorrem em algodoeiros nos Estados Unidos são as mesmas citadas por BLACKMAN
e EASTOP (1984).
As espécies Aphis gossypii, M. persicae, M. euphorbiae e Aphis medicaginis Koch são
mencionadas como pragas na cultura do algodoeiro na Colômbia (OCHOA, 1989). No Brasil, as
espécies encontradas são principalmente A. gossypii e ocasionalmente M. persicae, sendo a
primeira vetora dos vírus do vermelhão e do vírus do mosaico das nervuras forma Ribeirão
Bonito (CIA, 1977; SANTOS, 1999).
Nos últimos anos, com a grande utilização de cultivares oriundas de materiais de outros países,
as viroses se tornaram as principais doenças da cultura do algodoeiro, principalmente na
região Centro-Oeste do Brasil (FREIRE, 1999). No ano agrícola de 1998/99, 75% da área de
algodoeiro no Estado de Mato Grosso se baseou nas cultivares CNPA ITA 90 e DELTAPINE
ACALA 90, mesmo sendo consideradas altamente suscetíveis ao vírus do mosaico das nervuras
forma Ribeirão Bonito (FREIRE, 1999; SANTOS 1999).
O objetivo do presente trabalho foi estudar a diversidade de afídeos no início de
desenvolvimento da cultura do algodoeiro em Campo Verde (MT), através da visualização
direta das plantas e armadilhas tipo Moericke.
Material e Métodos
Área de amostragem de afídeos
O trabalho foi realizado em uma área de aproximadamente 1.700 m2, na Fazenda Mourão,
município de Campo Verde (MT), em janeiro e fevereiro de 2001. Foram utilizadas sementes da
cultivar CNPA ITA 90 previamente tratadas com carbofuram (Furadam 350 TS, 2,0 L/100 kg de
sementes) e carboxin-thiran (Vitavax-Thiram 200 SC, 0,5 L/100 kg de sementes).
Após a emergência das plântulas, realizaram-se amostragens a cada dois dias, por um período
de 60 dias (25 amostragens). VENDRAMIM e NAKANO (1981) consideraram o referido período
como o mais crítico ao ataque dos afídeos na cultura do algodoeiro. Os seguintes métodos de
amostragens foram utilizados:
a) Amostragem visual. Avaliaram-se 20 plantas ao acaso, de modo a abranger toda a área
cultivada. Dessas plantas, os afídeos presentes foram retirados com o auxílio de um pincel e
depositados em frascos de vidro de 10 mL, contendo álcool 70%, vedados com tampa de
borracha e etiquetados com suas respectivas datas de coleta. Posteriormente, o material foi
levado ao laboratório e observado em estereoscópio.
Os insetos foram separados de acordo com as suas características morfológicas e contados.
Exemplares de cada morfo-espécie foram enviados ao Dr. Carlos Roberto Souza e Silva da
Universidade de São Carlos (SP), para identificação.
b) Armadilhas tipo Moericke. Utilizaram-se 10 armadilhas com base no modelo originalmente
descrito por MOERICKE (1951), mas com algumas modificações. As armadilhas consistiram de
uma bandeja plástica, redonda, de 23 cm de diâmetro e 7 cm de altura, de coloração interna
amarelo-ouro.
Nas laterais, dois orifícios de 1 cm de diâmetro dispostos em lados opostos, vedados com tela
de nylon, evitaram o transbordamento do conteúdo e, conseqüentemente, a perda dos afídeos.
As armadilhas foram dispostas aleatoriamente na área, sendo semanalmente niveladas de
acordo com a altura das plantas. O volume de líquido de cada bandeja foi substituído a cada
coleta, com água e adicionado algumas gotas de detergente com o objetivo de quebrar a
tensão superficial da água.
As coletas foram realizadas a cada dois dias, com o auxílio de uma peneira de malha fina. Os
insetos capturados foram transferidos para frascos de vidro contendo solução de álcool 70% e,
posteriormente, separados e contados, como descrito anteriormente.
Resultados e Discussão
Amostragens diretas nas plantas
Verificou-se que 14 dias após a germinação das plantas, iniciou-se um rápido crescimento da
população de afídeos, tendo ocorrido um pico populacional aos 26 dias após a germinação,
onde as ninfas representaram em média 36,65 indivíduos por planta e os adultos ápteros uma
média de 13,10 indivíduos por planta. Todos os adultos ápteros observados nessas plantas
foram identificados como A. gossypii.
Os alados estiveram presentes em pequena quantidade em todo o período de avaliação das
plantas, tendo ocorrido em maior número 18 dias após a germinação com média de 0,95
indivíduo por planta. No entanto, esses indivíduos são importantes, pois são os responsáveis
pela introdução de vírus fitopatogêncios na cultura (CAUQUIL, 1977).
Entre as formas aladas observadas nas plantas, registrou-se a ocorrência de três espécies: A.
gossypii (89,5%), Aphis spiraecola Patch, (9,2%) e Rhophalosiphum padi (L.) (1,3%). A
relação entre a população de adultos alados e de adultos ápteros de A. gossypii foi comprovada
pela análise de correlação (r = 0,4543; p < 0,05; à medida que aumenta a população de
adultos alados, aumenta a população de adultos ápteros, durante o período estudado.
A espécie A. spiraecola tem como plantas hospedeiras preferenciais rosáceas cultivadas ou
silvestres, citros e espécies arbustivas da família Compositae (PEÑA-MARTINEZ, 1992). Segundo
a mesma autora, esse afídeo também pode ser encontrado em solanáceas e cucurbitáceas
como melão e abóbora, onde forma colônias com A. gossypii.
Os poucos indivíduos capturados dessa espécie foram observados no período intermediário das
observações nas plantas (Figura 1).
A espécie R. padi, também considerada cosmopolita, têm como hospedeiros secundários as
gramíneas (milho, cevada, aveia e trigo) e como hospedeiro primário Prunus sp. (PEÑAMARTINEZ, 1992). Apenas dois indivíduos dessa espécie foram encontrados nas plantas,
provavelmente, de ocorrência acidental na cultura.
Amostragens com as armadilhas
Nas armadilhas tipo Moericke, foram capturadas 13 espécies de afídeos: A. gossypii, A.
spiraecola, Geopemphigus floccosus (Moreira), Lizerius melanocallis (Quednau), Myzus persicae
(Sulzer), Pentalonia nigronervosa Coquerel, Rhopalosiphum maidis (Fitch), R. padi, R.
rufiabdominalis (Sasaki), Sipha flava (Forbes), Tetraneura nigriabdominalis (Sasak) ssp.
bispina Hille Ris Lambers, Toxoptera citricidus (Kirkaldy) e Uroleucon ambrosiae (Thomas)
forma lizerianum (E. E. Blanchard) (Quadro 1).
O número de indivíduos alados presentes nas armadilhas totalizou 2.280 indivíduos nas 25
amostragens. A espécie que apresentou o maior número de exemplares foi R. padi (1.199
indivíduos), correspondendo a 52,59% do total amostrado, seguida de A. spiraecola (601)
26,36%, A. gossypii (202) 8,86% e R. maidis (120) 5,26%. As demais espécies variaram de 1
a 70 exemplares (Quadro 1). DUVIARD e MERCADIER (1973), utilizando o mesmo tipo de
armadilha em algodoeiro na África, coletaram principalmente A. spiraecola (34,2%), A.
gossypii (25,2%) e Schoudetenia bougainvilleae Theobald, (22,4%).
A espécie R. padi foi capturada em maior número durante a primeira metade do período, ou
seja, no primeiro mês após a germinação das plantas de algodoeiro (Figura 1). Resultados
semelhantes foram observados para R. maidis, provavelmente em vista da presença de plantas
de milheto próximos à área experimental. As espécies A. gossypii e A. spiraecola foram
capturadas em todo o período amostral, entretanto, com os maiores picos populacionais
ocorrendo na primeira metade do levantamento (30 dias iniciais) para A. gossypii e na segunda
metade para A. spiraecola (Figura 1).
Poucos indivíduos de M. persicae foram capturados (Quadro 1), apesar de citado como praga
na cultura do algodoeiro no Brasil.
A população de alados de A. gossypii capturada nas bandejas apresentou uma correlação
negativa (r= -0,4050; p<0,05) com a população de adultos ápteros observados nas plantas.
Para a população de alados da mesma espécie nas plantas e população de alados capturados
nas bandejas não se observou correlação.
Conclusões
1. A. gossypii é a principal espécie observada diretamente nas plantas de algodoeiro, em
Campo Verde (MT).
2. Nas armadilhas tipo Moericke, as principais espécies capturadas foram R. padi, A.
spiraecola, A. gossypii e R. maidis.
3. Observou-se correlação positiva entre a população de alados e de ápteros de A. gossypii
presentes nas plantas de algodoeiro.
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Recebido para publicação em 15 de abril de 2002 e aceito em 14 de fevereiro de 2003
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MARTINS, Leila e SILVA, Walter Rodrigues da. Efeitos imediatos
e latentes de tratamentos térmico e químico em
sementes de Brachiaria brizantha cultivar Marandu.
Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.81-88. ISSN 0006-8705.
O objetivo da pesquisa foi o de estudar os efeitos,
particularmente sobre a dormência, de tratamentos térmico e
químico em sementes de Brachiaria brizantha cv. Marandu.
Sementes, com taxas de dormência superiores a 25% e
pureza física acima de 98%, foram submetidas às
temperaturas de 65, 70, 75 e 80 °C durante 5, 10 e 15 horas
e à imersão em H2SO4 (98%, 36N) por 15 minutos. No início e
no fim do armazenamento de seis meses, realizado em
ambiente não controlado de laboratório, as sementes foram
avaliadas por meio dos testes de germinação, de tetrazólio
(viabilidade), de primeira contagem de germinação, de
comprimento da parte aérea das plântulas, de emergência das
plântulas e de índice de velocidade de emergência.
Tratamentos térmicos específicos equiparam-se ao de H2SO4
ao reduzir a taxa de dormência das sementes sem provocar
deterioração fisiológica latente; a aplicação de 70°C por 15
horas destaca-se positivamente em relação à de H2O4 e aos
demais tratamentos térmicos.
Palavras-chave: armazenagem de sementes; longevidade de
sementes; ácido sulfúrico; dormência de sementes.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Efeitos imediatos e latentes de tratamentos térmico e
químico em sementes de Brachiaria brizantha cultivar
Marandu
Immediate and latent effects of thermal and chemical treatments on
seeds of Brachiaria brizantha cv. Marandu
Leila MartinsI; Walter Rodrigues da SilvaII, III
ILaboratório
Central de Sementes e Mudas (DSMM – CATI). Caixa Postal 1291, 13073-001
Campinas (SP), Brasil. E mail: [email protected]
IIDepartamento de Produção Vegetal, ESALQ/USP, 13418-900 Piracicaba (SP), Brasil. E-mail:
[email protected]
IIICom bolsa de produtividade científica do CNPq
RESUMO
O objetivo da pesquisa foi o de estudar os efeitos, particularmente sobre a dormência, de
tratamentos térmico e químico em sementes de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Sementes,
com taxas de dormência superiores a 25% e pureza física acima de 98%, foram submetidas às
temperaturas de 65, 70, 75 e 80 °C durante 5, 10 e 15 horas e à imersão em H2SO4 (98%,
36N) por 15 minutos. No início e no fim do armazenamento de seis meses, realizado em
ambiente não controlado de laboratório, as sementes foram avaliadas por meio dos testes de
germinação, de tetrazólio (viabilidade), de primeira contagem de germinação, de comprimento
da parte aérea das plântulas, de emergência das plântulas e de índice de velocidade de
emergência. Tratamentos térmicos específicos equiparam-se ao de H2SO4 ao reduzir a taxa de
dormência das sementes sem provocar deterioração fisiológica latente; a aplicação de 70°C por
15 horas destaca-se positivamente em relação à de H2O4 e aos demais tratamentos térmicos.
Palavras-chave: armazenagem de sementes, longevidade de sementes, ácido sulfúrico,
dormência de sementes.
ABSTRACT
The objective of this research was to study the effects of thermal and chemical treatments on
Brachiaria brizantha cv. Marandu seeds, particularly in relation to dormancy. Seeds presenting
dormancy indices higher than 25% and physical purity above 98% were submitted to
temperatures of 65, 70, 75 and 80 °C for periods of 5, 10 and 15 hours and to immersion in
sulphuric acid (98%, 36N) for 15 minutes. At the beginning and at the end of six months
storage under uncontrolled laboratory conditions, seeds were evaluated in relation to
germination, tetrazolium (viability), first count of germination, seedling shoot lenght, seedling
emergence and speed of emergence index. Some specific thermal treatments showed positive
effects similar to sulphuric acid treatment in reducing seed dormancy without causing latent
physiological deterioration; 70°C/15h was the best thermal treatment to dormancy reduction in
cv. Marandu.
Key words: seed storage, vigor, sulfuric acid, seed dormancy.
1. INTRODUÇÃO
A produção de sementes de Brachiaria brizantha apresenta, além de desuniformidade na
maturação e degrana, dormência nas sementes cuja natureza, intensidade e persistência não
estão suficientemente esclarecidas. Esse fenômeno fisiológico dificulta o estabelecimento
uniforme das populações e, paralelamente, favorece o surgimento de plantas invasoras na
pastagem. O estudo de alternativas, para a superação da dormência, pode ser útil na avaliação
da qualidade fisiológica em laboratório e, principalmente, contribuir para o desenvolvimento de
métodos que, utilizáveis em larga escala, permitam a comercialização de sementes com
dormência parcial ou totalmente eliminada.
Entende-se como dormência o estado fisiológico em que uma semente viável não germina
quando colocada em condições de ambiente admitidas como adequadas (ROBERTS, 1972); esse
mesmo autor atribuiu a dormência das sementes de gramíneas forrageiras, principalmente, à
presença de substâncias fixadoras de oxigênio nas estruturas de cobertura. BEWLEY e BLACK
(1978) consideraram que os hormônios promotores da germinação, particularmente as
giberelinas e citocininas, interagiriam com os inibidores para que a germinação ocorresse. KHAN
(1970) propôs a existência de um balanço promotor-inibidor em que a relação quantitativa de
substâncias reguladoras determinaria o controle da dormência; destacou, adicionalmente, que
a lema e a pálea seriam estruturas responsáveis pela imposição da dormência nas sementes de
gramíneas.
Embora as Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992) recomendem a utilização de
escarificação com ácido sulfúrico concentrado nas sementes de Brachiaria, MACEDO et al.
(1994) concluíram que o efeito do tratamento, em Brachiaria humidicola, é prejudicial à
germinação. Por outro lado, GARCIA e CÍCERO (1992) e MARTINS e LAGO (1996) constataram que
a aplicação do método foi efetiva para superar a dormência em sementes de Brachiaria
brizantha cv. Marandu. Contudo, na imersão das sementes em ácido sulfúrico, devem ser
consideradas as inconveniências relacionadas à segurança do trabalhador envolvido na
aplicação e, em adição, à preservação do meio ambiente com o descarte dos resíduos
provenientes da operação.
Uma possibilidade promissora, que tem sido estudada nas pesquisas direcionadas à superação
da dormência, é a utilização de tratamentos térmicos empregando temperaturas admitidas
como potencialmente prejudiciais à qualidade fisiológica das sementes. ALMEIDA (2002),
estudando os efeitos da exposição de sementes de Brachiaria dictyoneura cv. Llanero a 85 °C
por 10 e 15 horas, concluiu que o uso do calor constitui-se em alternativa para a redução da
dormência. Da mesma forma, aplicações de 80 °C por 10 horas (MARTINS et al., 1997) e de 70
e 85 °C por 5, 10 e 15 horas em sementes de Brachiaria brizantha cv. Marandu (MARTINS e
SILVA, 2001), conduziram à diminuição da taxa de dormência.
Mesmo considerando resultados positivos, alcançados em estudos sobre a remoção da
dormência em sementes de Brachiaria por meio da ação de temperaturas elevadas,
permanecem dúvidas relacionadas à quantificação do calor necessário, nas diferentes espécies,
para o desenvolvimento de técnicas eficientes.
Assim, o objetivo deste trabalho foi o de estudar os efeitos, particularmente sobre a
dormência, de tratamentos térmico e químico em sementes de Brachiaria brizantha cv.
Marandu.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizadas amostras de três lotes de sementes de Brachiaria brizantha cv. Marandu, com
taxas de dormência superiores a 25%. Os lotes, durante o beneficiamento, passaram por
quebrador de torrões, pré-limpeza, coluna de ventilação e mesa gravitacional.
As amostras de cada lote, anteriormente à aplicação dos tratamentos, passaram por limpeza
adicional, por meio de peneiras e assoprador pneumático, complementada por separação
manual para eliminação de material inerte e de sementes mal formadas; em seguida, contando
com pureza física superior a 98% (BRASIL, 1992), as amostras foram homogeneizadas e
divididas em quatro repetições.
Após a aplicação dos tratamentos (Quadro 1), avaliou-se o teor de água conforme o prescrito
em BRASIL (1992).
Foram considerados os valores das testemunhas como padrões para a uniformização do teor
de água entre os tratamentos; quando necessária, foi feita reidratação das sementes, definida
quantitativamente por cálculos, após o tratamento térmico e anteriormente ao início das
avaliações fisiológicas realizadas durante o período de armazenamento.
No início e após seis meses de armazenamento, foram feitas as seguintes avaliações:
a) Teor de água: determinado utilizando-se o método da estufa a 105 ± 3°C por 24 horas
(BRASIL, 1992). Os dados foram calculados em porcentagem com base na massa úmida (bu).
b) Germinação: foi realizada com 50 sementes por repetição. As sementes foram colocadas
sobre papel mata-borrão, umedecido com quantidade de água equivalente a 2,5 vezes o seu
peso, dentro de caixas plásticas transparentes mantidas em germinador sob temperatura
alternada (20 °C por16 horas no escuro e 35 °C por 8 horas sob luz); as contagens foram
feitas aos 7, 14 e 21 dias após a semeadura. Calcularam-se as porcentagens de plântulas
normais e de plântulas anormais. No fim do período, as sementes não germinadas foram
submetidas ao teste de tetrazólio para a identificação das sementes dormentes e mortas.
c) Tetrazólio (viabilidade): as sementes remanescentes da avaliação de germinação foram
cortadas, bilateral (em relação à largura da semente) e longitudinalmente, e uma das metades
colocada em solução aquosa de 2, 3, 5 trifenil cloreto de tetrazólio (0,075%) a 40 °C por
quatro horas. Após o descarte da solução e a lavagem em água, as sementes foram
identificadas como viáveis (dormentes) ou mortas (DELOUCHE at al., 1962). As taxas (%) de
dormência e de mortalidade foram calculadas em relação à população total participante do
teste de germinação.
d) Primeira contagem de germinação: realizado considerando a porcentagem de plântulas
normais (BRASIL, 1992), presentes no sétimo dia após a semeadura, na avaliação de
germinação das sementes.
e) Comprimento da parte aérea das plântulas: no fim do teste de emergência das
plântulas, avaliou-se o comprimento (cm) da parte aérea (colo-ápice) das plântulas presentes
o qual, somado e dividido pelo número de sementes instaladas, representou o comprimento
médio da população.
f) Emergência das plântulas: foram empregadas repetições de 50 sementes. Cada repetição
foi semeada à profundidade de 0,5 cm, em caixas plásticas transparentes, utilizando substrato
de areia lavada umedecido com água destilada. O teste foi realizado em condições ambientais
do laboratório e, após 14 dias da semeadura, foi avaliada a porcentagem de plântulas emersas.
g) Índice de Velocidade de Emergência (I.V.E.): calculou-se a partir de valores obtidos
durante a realização do teste de emergência das plântulas. Para tanto, foram contadas as
plântulas emersas entre o 5.o e o 14.o dia após a instalação do teste. O cálculo foi realizado de
acordo com a seguinte equação (MAGUIRE, 1962):
em que:
Ni = número de plântulas emersas no dia.
Di = iésimo dia após semeadura.
n = número total de dias do teste.
i = índice de variação.
O delineamento experimental empregado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições por
bloco (lote), e as comparações entre médias foram realizadas pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade dentro de cada período de armazenamento. Os dados obtidos foram avaliados
pelo programa de análise estatística para microcomputadores - SANEST (ZONTA et al., 1984).
Os dados do teor de água não foram analisados estatisticamente. Paralelamente, os
tratamentos foram classificados segundo critério de pontuação (CALIARI e SILVA, 2001)
resultante do somatório do número de tratamentos superados, em valor absoluto, nos testes
de germinação (sementes dormentes, plântulas normais, plântulas anormais, sementes
mortas) e vigor (primeira contagem do teste de germinação, comprimento da parte aérea da
plântula, índice de velocidade de emergência e emergência).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os dados do teor de água das sementes (Quadro 2) indicam que a desidratação, promovida
com a aplicação dos tratamentos térmicos, foi adequadamente revertida pela reidratação
adotada. Esse procedimento permitiu que as sementes tratadas fossem submetidas às
avaliações fisiológicas sem interferências provenientes de variações nos seus teores de água.
Da mesma forma, as mudanças havidas no grau de umidade das sementes, durante o período
de conservação, foram similares entre os tratamentos e, portanto, indicaram uniformidade nas
trocas de água com o ambiente, em toda a extensão do local de armazenamento.
A análise dos dados (Quadro 3) destacou que todos os tratamentos aplicados foram eficientes
para proporcionar, com significado estatístico, reduções imediatas na taxa de dormência em
relação à testemunha. Considerando os tratamentos térmicos, observou-se tendência de
redução da dormência com o aumento do tempo de exposição ao calor em todas as
temperaturas. Porém, após seis meses de armazenamento (Quadro 4), o uso de H2SO4
mostrou-se estatisticamente inferior à testemunha.
A ação imediata de tratamentos térmicos, na redução da taxa de dormência, foi constatada em
sementes de Brachiaria brizantha (MARTINS e SILVA, 2001 e MARTINS e LAGO, 1996), Panicum
maximum (MARTINS e SILVA, 1998) e Brachiaria dictyoneura cv. Llanero (ALMEIDA e SILVA,
2001); no entanto, HOPKINSON et al. (1988) relataram que a dormência das sementes de capimcolchão (Paspalum plicatulum) pareceu não ser afetada pela forma de secagem (tempo e
temperatura) das sementes.
Paralelamente, o uso de H2SO4 tem sido eficiente na superação da taxa de dormência em
sementes de Panicum maximum (SMITH, 1979; HARTY et al., 1983 e MARTINS e SILVA, 1998), de
Paspalum notatum (MAEDA et al., 1997), de Brachiaria brizantha (GARCIA e CÍCERO, 1992; LAGO
e MARTINS, 1998; MARTINS e SILVA, 2001) e de Brachiaria dyctioneura cv. Llanero (ALMEIDA e
SILVA, 2001).
No quadro 3 verifica-se que houve acréscimos imediatos significativos, excetuando as
aplicações de 65 °C por 5 horas e 10 horas e de 70 °C por 5 horas, na taxa de plântulas
normais em relação à testemunha com a exposição ao calor. Resultados favoráveis à
germinação, decorrentes da exposição das sementes a 85 °C por 15 horas foram verificados
em Brachiaria brizantha (MARTINS e SILVA, 2001) e em Brachiaria dictyoneura cv. Llanero
(ALMEIDA e SILVA, 2001).
A aplicação de H2SO4 aumentou significativamente, de modo similar ao verificado nos
tratamentos térmicos, a germinação nas comparações com a testemunha. Acréscimos na
germinação, pela imersão no ácido foram constatados por MCLEAN e GROF (1968) em Brachiaria
ruziziensis e por OLIVEIRA e MASTROCOLA (1984) em Brachiaria decumbens.
A análise do quadro 4 não mostrou diferença estatisticamente significativa entre os
tratamentos em relação à testemunha e, dessa forma, não indicando prejuízos fisiológicos
latentes ocorridos de suas aplicações.
Assim, a interpretação conjunta dos dados das taxas de dormência e de plântulas normais
indicou que os tratamentos empregados foram eficientes na redução da taxa de dormência e
não promoveram prejuízos à viabilidade no fim do período de armazenamento.
Os valores das taxas de plântulas anormais e de sementes mortas não permitiram evidenciar
ação imediata diferencial entre os tratamentos e a testemunha (Quadro 3). Resultados
similares foram observados após 6 meses de conservação (Quadro 4).
Em relação à taxa de mortalidade, constatações semelhantes foram feitas por MAEDA et al.
(1997) ao observarem que as sementes de grama-batatais (Paspalum notatum) não sofreram
danos fisiológicos ao serem submetidas a 60 °C. MARTINS e SILVA (2001), similarmente,
verificaram que sementes de Brachiaria brizantha cv. Marandu podem ser submetidas a 70 °C
sem perda de viabilidade.
Dessa maneira, examinando o efeito dos tratamentos sobre as taxas de plântulas anormais e
de mortalidade (Quadros 3 e 4), há indicações de que os tratamentos aplicados foram capazes
de reduzir a dormência, favorecer a germinação e não representar situações de estresse,
promotoras de diminuição na qualidade fisiológica.
No entanto, constatações de prejuízos latentes promovidos por tratamentos térmicos foram
relatadas por MARTINS e SILVA (1998) em sementes de capim colonião (Panicum maximum) e
MARTINS e SILVA (2001) em sementes de Brachiaria brizantha cv. Marandu.
As avaliações de primeira contagem da germinação, comprimento da parte aérea das
plântulas, índice de velocidade de emergência e emergência de plântulas (Quadro 3), voltadas
às estimativas do vigor, indicaram, excetuando o caso de 65 °C por 5 horas, efeitos imediatos
positivos dos tratamentos aplicados nas comparações com a testemunha. Verificações
semelhantes foram feitas por MARTINS e SILVA (2001) em estudo sobre dormência em
sementes de Brachiaria brizantha cv. Marandu.
Em relação aos tratamentos térmicos, similarmente ao observado na avaliação de plântulas
normais, foi observada tendência, na maioria dos casos, de aumento dos valores obtidos com a
ampliação do tempo de exposição ao calor.
Após o armazenamento (Quadro 4), todos os tratamentos aplicados apresentaram-se
superiores à testemunha em valores absolutos muito embora, estatisticamente, as diferenças
nem sempre tenham sido significativas. Dessa maneira, não foram constatados quaisquer
prejuízos fisiológicos latentes gerados pelos tratamentos.
A análise estatística dos dados obtidos, apesar de esclarecer devidamente o comportamento
dos tratamentos em relação à testemunha, não possibilitou comparações efetivas de
desempenho entre os tratamentos; tal ocorrência, oriunda de variações inerentes aos atributos
fisiológicos medidos em cada teste de vigor (GRABE, 1976 e MARCOS FILHO et al., 1987), é
freqüente nos estudos realizados em sementes.
Dessa forma, buscando uma alternativa para a comparação entre tratamentos submetidos a
testes de vigor, aplicou-se o critério de classificação por pontuação (CALIARI e SILVA, 2001)
considerando os valores absolutos obtidos pelos tratamentos nos diferentes testes.
A classificação obtida (Quadro 5), com base no somatório do número de tratamentos
superados em cada teste, permitiu verificar que o tratamento de 80 °C por 10 horas, apesar de
apresentar-se superior aos demais anteriormente ao armazenamento, recebeu a última
classificação, entre os tratamentos aplicados, após o armazenamento.
Em contrapartida, o tratamento de 70 °C por 15 horas manteve estabilidade ao obter a
segunda (anteriormente ao armazenamento) e primeira (após o armazenamento)
classificações na comparação com os demais tratamentos.
4. CONCLUSÕES
1. Tratamentos térmicos específicos equiparam-se ao de H2SO4 ao reduzir a taxa de dormência
das sementes sem provocar deterioração fisiológica latente;
2. A aplicação de 70 °C por 15 horas destaca-se positivamente em relação à de H2SO4 e aos
demais tratamentos térmicos.
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ZONTA, E.P.; MACHADO, A.A.; SILVEIRA Jr., P. Sistema de análise estatística para
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Recebido para publicação em 18 de julho de 2002 e aceito em 31 de janeiro de 2003
Financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
SILVEIRA, Adriana Parada Dias da, SILVA, Lúcia Regina da,
AZEVEDO, Islaine Calixto de et al. Desempenho de fungos
micorrízicos arbusculares na produção de mudas de
maracujazeiro-amarelo, em diferentes substratos.
Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.89-99. ISSN 0006-8705.
O trabalho teve por objetivo selecionar fungos micorrízicos
arbusculares (FMAs) eficientes na promoção do crescimento
de mudas de maracujazeiro-amarelo, em substrato
esterilizado, com diferentes níveis de fertilidade, em função da
adição ou não de matéria orgânica. Foram realizados três
experimentos, em casa de vegetação. No primeiro, empregouse como substrato uma mistura de 2:1:1 de areia, solo
(Latossolo Vermelho Eutroférrico) e esterco de curral; no
segundo, uma mistura de 1:1 de solo e areia e no terceiro,
uma mistura de 9:1 de solo e esterco de curral. Os FMAs
empregados foram: Acaulospora sp.(IAC-13), Gigaspora
margarita, Glomus sp (IAC-27), Acaulospora morrowae,
Acaulospora sp. (IAC-44), Acaulospora scrobiculata,
Scutellospora heterogama, Glomus clarum,Glomus sp. (IAC28), Entrophospora colombiana, Glomus etunicatum e Glomus
macrocarpum. No terceiro experimento, empregaram-se G.
clarum, Glomus sp. (IAC-28), G. margarita, G. etunicatum e
G. macrocarpum (IAC-50), uma mistura dessas espécies e
populações de fungos nativos, oriundas de solo de uma
cultura de maracujá estabelecida no campo e multiplicadas em
Brachiaria decumbens, maracujazeiro e amendoinzeiro. Os
efeitos positivos da micorrização foram maiores no substrato
sem adição de matéria orgânica (esterco de curral), não
superando, entretanto, o efeito da sua adição. G. clarum, G.
etunicatum e G. margarita promoveram aumento significativo
na produção de matéria seca. No substrato com adição de
25% de matéria orgânica, os fungos Acaulospora sp. (IAC- 44)
e A. morrowae foram eficientes na promoção do
desenvolvimento das mudas, com desempenho comparável ao
Glomus sp. (IAC- 28) no substrato com adição de 10% de
esterco de curral. G. clarum mostrou efeito parasítico,
diminuindo o crescimento das plantas no substrato com 25%
de matéria orgânica.
Palavras-chave: fungo micorrízico; micorriza arbuscular;
maracujazeiro; matéria orgânica; substrato; formação de
muda.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Desempenho de fungos micorrízicos arbusculares na
produção de mudas de maracujazeiro-amarelo, em
diferentes substratos
Arbuscular mycorrhizal fungi performance to produce mycorrhizal
passionflower seedlings under different substrates
Adriana Parada Dias da SilveiraI, Lúcia Regina da SilvaIII, Islaine Calixto de
AzevedoIV, Eliane de OliveiraIII, Laura Maria Molina MelettiII
ICentro
de Pesquisa e Desenvolvimento de Solos e Recursos Ambientais, Instituto Agronômico,
Caixa Postal 28, 13001-970, Campinas (SP)
IICentro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Frutas, IAC
IIIBolsista do RHAE/CNPq
IVBolsista do CNPq e posteriormente da FAPESP
RESUMO
O trabalho teve por objetivo selecionar fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) eficientes na
promoção do crescimento de mudas de maracujazeiro-amarelo, em substrato esterilizado, com
diferentes níveis de fertilidade, em função da adição ou não de matéria orgânica. Foram
realizados três experimentos, em casa de vegetação. No primeiro, empregou-se como
substrato uma mistura de 2:1:1 de areia, solo (Latossolo Vermelho Eutroférrico) e esterco de
curral; no segundo, uma mistura de 1:1 de solo e areia e no terceiro, uma mistura de 9:1 de
solo e esterco de curral. Os FMAs empregados foram: Acaulospora sp.(IAC-13), Gigaspora
margarita, Glomus sp (IAC-27), Acaulospora morrowae, Acaulospora sp. (IAC-44), Acaulospora
scrobiculata, Scutellospora heterogama, Glomus clarum,Glomus sp. (IAC-28), Entrophospora
colombiana, Glomus etunicatum e Glomus macrocarpum. No terceiro experimento,
empregaram-se G. clarum, Glomus sp. (IAC-28), G. margarita, G. etunicatum e G.
macrocarpum (IAC-50), uma mistura dessas espécies e populações de fungos nativos,
oriundas de solo de uma cultura de maracujá estabelecida no campo e multiplicadas em
Brachiaria decumbens, maracujazeiro e amendoinzeiro. Os efeitos positivos da micorrização
foram maiores no substrato sem adição de matéria orgânica (esterco de curral), não
superando, entretanto, o efeito da sua adição. G. clarum, G. etunicatum e G. margarita
promoveram aumento significativo na produção de matéria seca. No substrato com adição de
25% de matéria orgânica, os fungos Acaulospora sp. (IAC- 44) e A. morrowae foram eficientes
na promoção do desenvolvimento das mudas, com desempenho comparável ao Glomus sp.
(IAC- 28) no substrato com adição de 10% de esterco de curral. G. clarum mostrou efeito
parasítico, diminuindo o crescimento das plantas no substrato com 25% de matéria orgânica.
Palavras-chave: fungo micorrízico, micorriza arbuscular, maracujazeiro, matéria orgânica,
substrato, formação de muda.
ABSTRACT
The purpose of this study was to select effective arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on the
production of yellow passionflower seedlings. The variables considered were: sterile substrates,
fertility levels, and organic matter addition. Three greenhouse experiments were conducted
using different mixtures as substrates: 2:1:1 - sand, soil and dairy manure, 1:1 - sand and soil
, and 9:1 – soil and dairy manure. The AMF used at the two first experiments were:
Acaulospora sp. (IAC-13), Gigaspora margarita, Glomus sp. (IAC-27), Acaulospora morrowae,
Acaulospora sp. (IAC-44), Acaulospora scrobiculata, Scutellospora heterogama, Glomus
clarum, Glomus sp. (IAC-28), Entrophospora colombiana, Glomus etunicatum and Glomus
macrocarpum. In the third experiment, the following AMF were used: G. clarum, Glomus sp.
(IAC-28), G. margarita, G. etunicatum and G. macrocarpum (IAC-50), a mixture of these
fungal species and indigenous AMF populations obtained from a passionflower field cropping,
which were multiplied in Brachiaria decumbens, passionflower and peanut. The highest
mycorrhizal benefits were obtained in the substrate with no organic matter addition, which,
however, did not surpass the positive effect of organic matter on plant growth. The most
efficient fungi were G. clarum, G. etunicatum and G. margarita. In the substrate with organic
matter addition (25 g.kg-1), Acaulospora sp. (IAC- 44) and A. morrowae were efficient to
promote plant growth, while G. clarum had a parasitic effect. Plants colonized by Glomus sp.
(IAC- 28) had higher growth in the substrate with 10 g.kg-1 of dairy manure added to the soil,
which was comparable to the effect of those efficient fungi in the substrate with the highest
organic matter addition.
Key words: arbuscular mycorrhizal fungi, arbuscular mycorrhiza, passionflower, organic
matter, substrate, seedlings production.
1. INTRODUÇÃO
Os pomares brasileiros de maracujá baseiam-se em uma única espécie, Passiflora edulis f.
flavicarpa, devido à qualidade dos seus frutos, vigor e produtividade (MELETTI e BRUCKNER,
2001). O Brasil é, atualmente, o maior produtor mundial deste maracujá, tendo cultivado
44.462 ha em 1996, o que representa um acréscimo de 75,5% em relação à área cultivada em
1990 (FNP, 1999b). A ampliação média dos pomares no País tem-se dado a uma taxa de
5,29% ao ano (FNP, 1999a).
O maracujazeiro-amarelo é cultivado em quase todo o território nacional, destacando-se como
principais produtores os seguintes Estados: Pará, Bahia, Sergipe, São Paulo, Rio de Janeiro e
Minas Gerais. Na Região Sudeste, o maracujazeiro é uma das oito espécies frutíferas mais
cultivadas, sendo precedido apenas pelas culturas de laranja, banana, limão, manga,
tangerina, abacaxi e uva (PIZA JÚNIOR, 1998).
Como a maior parte das fruteiras, contribui para valorizar o trabalho dos pequenos
proprietários e ampliar sua receita. Entre as frutas, o maracujazeiro tem sido considerado boa
opção por oferecer tanto o mais rápido retorno econômico como a oportunidade de receita
distribuída pela maior parte do ano (MELETTI e MAIA, 1999). Para acompanhar a expansão da
cultura e impulsionar o cultivo em maior escala, é desejável aumento da produtividade dos
viveiros, com conseqüente redução nos custos de produção. Nesse sentido, o emprego de
fungos micorrízicos constitui-se em uma das alternativas para otimização da obtenção de
mudas frutíferas, pois permite abreviar o tempo de formação da muda. Isso aumenta a
produtividade do viveiro, a rotatividade na ocupação da infra-estrutura e a eficiência de
utilização de mão-de-obra especializada.
Além disso, contribui para diminuir os gastos com fertilizantes e defensivos agrícolas,
aumentando a eficiência da adubação fosfatada (MARONECK et al., 1981). A micorrização ainda
pode aumentar a resistência das plantas a patógenos e a sobrevivência das mudas ao
transplante para o campo, reduzindo as perdas.
O potencial de uso de fungos micorrízicos na formação de mudas de fruteiras torna-se ainda
maior quando se evidencia que o tratamento do substrato ou o uso de terra de subsolo, pobre
em nutrientes, é uma prática normalmente recomendada para a eliminação de patógenos e de
plantas daninhas (ENDO et al., 1992).
É conhecido o fato de várias plantas frutíferas exibirem alto micotrofismo e dependência
micorrízica (ANTUNES e CARDOSO, 1991; SILVA e SIQUEIRA, 1991; AZEVEDO e SILVEIRA, 1994;
AZEVEDO et al., 1995.).
O mecanismo de absorção de nutrientes promovido pela micorriza assume grande relevância
em plantas perenes, como a maioria das espécies frutíferas, nas quais o sistema radicular é
pouco fasciculado, com superfície específica de absorção reduzida devido ao diâmetro
avantajado das raízes (BAYLIS, 1975).
Entretanto, a despeito dos resultados promissores constatados por LIN (1986), ainda existem
poucas informações sobre a eficiência da simbiose FMA - maracujazeiro, principalmente em
substratos com diferentes níveis de fertilidade. GRAÇA et al. (1991) observaram que a
inoculação conjunta de Azospirillum brasiliense e Glomus etunicatum promoveu maior
crescimento das mudas de maracujazeiro, enquanto Glomus manihotis, como constatado por
COSTA JUNIOR et al. (1995) e Entrophospora colombiana, por LIMA et al. (1997), causaram
aumento no crescimento das plantas. RODRIGUEZ et al. (1995) observou que Acaulospora
longula foi eficiente em aumentar a eficiência de utilização de P pela planta. Já COLLOZI FILHO e
CARVALHO (1993), em experimento de campo, constataram que todas as mudas de maracujá
previamente colonizadas por FMA, especialmente Gigaspora margarita, produziram mais que a
testemunha.
Entre os vários fatores que podem interferir na simbiose, um dos mais relevantes é o
substrato, principalmente no que diz respeito ao nível de P disponível (CARDOSO et al., 1986). A
infecção e a eficiência do fungo micorrízico variam em função do nível de fertilidade do
substrato, o que sempre deve ser considerado nos programas de seleção desses fungos.
A matéria orgânica beneficia duplamente o maracujazeiro: como fonte de N, o elemento mais
exigido pela cultura, devido ao seu crescimento vegetativo contínuo, e, por conferir maior
aeração ao substrato, uma vez que a planta não suporta encharcamento. A carência de N
resulta em crescimento quase nulo, sem desenvolver ramos secundários e florescimento.
Assim, o objetivo foi selecionar fungos micorrízicos eficientes na promoção do crescimento de
mudas de maracujazeiro-amarelo, considerando-se diferentes substratos, com alta e baixa
fertilidade, em decorrência da adição de matéria orgânica.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foram realizados três experimentos, em casa de vegetação, no Centro Experimental Central,
do Instituto Agronômico, em Campinas (SP).
Experimento 1: para avaliar o desempenho de diferentes espécies de fungo micorrízico na
promoção do crescimento de mudas de maracujazeiro-amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa),
empregou-se o substrato recomendado que emprega 250 g.kg-1 de esterco de curral (ENDO et
al., 1992). O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com oito repetições.
Empregou-se uma mistura 2:1:1 de areia, solo e esterco de curral, com a seguinte análise de
fertilidade: MO-2,2 g.kg-1; P-93 mg.kg-1 (resina); pH-6,3, K-10,5, Ca-223, Mg-12 e H+Al-l2
mmolc.dm-3. A areia foi esterilizada com vapor fluente por uma hora, em três dias
consecutivos, e o esterco de curral autoclavado a 121 oC por uma hora.
O solo, Latossolo Vermelho Eutroférrico, coletado no Núcleo Experimental, foi fumigado com
brometo de metila por 72 horas. Como recipientes foram utilizados sacos de polietileno pretos,
de dimensões 12 x 8 cm. As seguintes espécies/isolados de FMA, pertencentes à coleção do
setor de Microbiologia do Solo do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Solos e Recursos
Ambientais do IAC, foram submetidas à inoculação: Scutellospora heterogama, Glomus
macrocarpum, Acaulospora scrobiculata, Acaulospora sp. (IAC-13), Acaulospora morrowae,
Glomus clarum, Entrophospora colombiana, Glomus sp. (IAC-27), Glomus sp. (IAC-28),
Gigaspora margarita, Glomus etunicatum e Acaulospora sp. (IAC-44), mantendo-se uma
testemunha não inoculada. A inoculação dos FMAs foi realizada na semeadura, a 2 cm abaixo
da superfície do substrato no recipiente.
O inóculo foi previamente obtido em painço, constituindo-se de 300 esporos da espécie
fúngica, pedaços de raiz colonizada e hifas. O volume de solo-inóculo variou para cada espécie
de fungo, de acordo com a quantidade de esporos por mL de solo. Além da inoculação, cada
saquinho recebeu 20 mL de suspensão de solo, obtida a partir de 50 ml do solo de cada isolado
utilizado, preparado por peneira-mento úmido (peneira 0,004 mm) e filtração a vácuo em
membrana de papel-filtro, para reposição e equiparação da microbiota fornecida pelo inóculo. A
testemunha não recebeu inóculo de fungo, mas somente os 20 mL da suspensão de solo.
Trinta dias após a semeadura (DAS) foi feito o desbaste para uma planta por saquinho. As
plantas foram irrigadas diariamente com 50 a 100 mL de água, para equilibrar a umidade do
solo próximo à capacidade de campo.
Aos 90 DAS, a parte aérea das plantas foi cortada, seca em estufa a 65 oC até peso constante
e pesada. Em seqüência as amostras foram moídas e fez-se a determinação do P, Zn e Cu na
parte aérea (BATAGLIA et al., 1978). As raízes foram separadas do solo e lavadas. Amostras de
aproximadamente um g de raízes finas por planta foram coloridas (KOSKE e GEMMA, 1989) e a
colonização micorrízica estimada pela placa quadriculada (AMBLER e YOUNG, 1977).
Experimento 2: o desempenho de diferentes espécies de FMA foi avaliado em maracujazeiroamarelo, empregando-se como substrato uma mistura de solo (Latossolo Vermelho
Eutroférrico) e areia, na proporção de 1:1, com a seguinte análise de fertilidade: MO-13 g.kg1; P-2 mg.kg-1 ; pH-6,0; K-0,6; Ca-14; Mg-2 e H-Al-16 mmol dm-3.
c
Para fins de comparação, manteve-se um controle com o mesmo substrato do primeiro
experimento, ou seja, uma mistura 2:1:1 de areia, solo e esterco de curral que apresentou a
seguinte análise de fertilidade: MO-26 g.kg-1, P-208 mg.kg-1, pH-6,8; K-15,5, Ca-38, Mg-14 e
H+Al-11 mmolc dm-3 .
Os tratamentos consistiram na inoculação das mesmas espécies/ isolados de FMA utilizadas no
experimento 1. Foram mantidas duas testemunhas não inoculadas, uma com o mesmo
substrato dos tratamentos de inoculação e outra em substrato enriquecido pela adição de 25
g.kg-1 de esterco de curral. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com 10
repetições.
Aos 110 DAS, foi feita a contagem de plantas com gavinhas e a colheita do experimento. Todos
os demais procedimentos foram de acordo com o Experimento 1.
Experimento 3: para comparar espécies de FMA previamente selecionadas como eficientes na
produção de muda de maracujazeiro, em substrato com baixo nível de fertilidade, com
populações de FMA nativos associados à própria cultura, empregou-se como substrato, solo
(Latossolo Vermelho Eutroférrico) acrescido de 10 g.kg-1 de esterco de curral curtido, com a
seguinte análise de fertilidade: MO-36 g.kg-1 ; P (resina) - 19 mg.kg-1 ; pH (CaCl2) - 5,8; k7,0; Ca-58; Mg-18 e H + Al-28 mmolc.dm-3.
Os tratamentos consistiram na inoculação dos FMAs G. clarum, Glomus sp (IAC-28), G.
margarita, G. etunicatum e G. macrocarpum, uma mistura dessas espécies e populações de
FMAs nativos. Essas populações foram multiplicadas em vasos-isca, a partir de solo de um
cultivo de maracujá, usando-se como planta hospedeira: Brachiaria decumbens, maracujazeiro
e amendoinzeiro.
O solo-inóculo continha cerca de 300 esporos de fungo, pedaços de raiz colonizada e hifas. A
inoculação foi efetuada por ocasião da semeadura e manteve-se uma testemunha sem
inoculação.
A coleta das plantas deu-se aos 153 DAS. O delineamento experimental foi inteiramente ao
acaso com sete repetições. Os demais procedimentos foram anteriormente descritos no
experimento 1.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
No experimento realizado com substrato recomendado (SR), ou seja, adição de 25 g.kg-1 de
esterco de curral (P disponível-93 mg.g-1), a inoculação de alguns fungos promoveu maior
desenvolvimento das plantas (Quadro 1).
A produção de matéria seca das plantas colonizadas por A. morrowae (IAC-14) e Acaulospora
sp. (IAC-44) foi significativamente maior que a testemunha, apresentando uma eficiência
relativa da simbiose de 21% e 26%, respectivamente, enquanto constatou-se um efeito
parasítico decorrente da inoculação de G. clarum, com um decréscimo de 29% no crescimento
das plantas.
A relação entre a concentração de P na planta e a resposta em crescimento de plantas
micorrizadas é determinada por processos opostos, um benéfico devido ao aumento na
absorção de P do solo causado pelo fungo, e outro detrimental, provocado pela utilização de
produtos fotossintetizados pelo fungo. O balanço dos dois processos normalmente resulta em
maior crescimento das plantas colonizadas, mas pode também resultar em redução.
A hipótese proposta por STRIBLEY et al. (1980), segundo a qual a perda de matéria seca da
planta bem nutrida em P é causada pelo fungo micorrízico, foi confirmada por PENG et al.
(1993) que, trabalhando com fracionamento de Carbono em plantas cítricas micorrizadas, em
condições de alto fornecimento de P, constataram que a micorriza pode diminuir o crescimento
da planta, devido ao maior dreno de C pelas raízes colonizadas.
Na avaliação da colonização radicular do maracujazeiro por diferentes espécies de FMA
observou-se contaminação da testemunha, o que provavelmente, ocorreu tardiamente no
transcorrer do experimento, não invalidando, entretanto, a condição de testemunha, já que os
efeitos da inoculação dos fungos refletiram-se nas variáveis analisadas e puderam ser
devidamente quantificados e comparados.
A maior porcentagem de colonização radicular foi justamente obtida com G. clarum, que
superou significativamente os demais fungos (Quadro 1). Observou-se que o gênero Glomus
foi o que apresentou isolados mais infectivos. O gênero Acaulospora, embora tenha promovido
maior crescimento das plantas, mostrou os menores valores de porcentagem de colonização
radicular, visto que A. morrowae nem mesmo diferiu da testemunha. Esse efeito foi confirmado
pela constatação de um coeficiente de correlação negativo (r= - 0,62) e significativo (P > 0,02)
entre a colonização radicular e a produção de matéria seca da parte aérea.
Constatou-se que muitos dos fungos que promoveram aumento significativo no teor e acúmulo
de P, Zn e Cu não propiciaram maior crescimento das plantas, como Glomus sp. (IAC-28)
(Quadro 2), confirmado pelas correlações negativas e significativas entre a produção de
matéria seca e os teores dos nutrientes.
Embora tenha promovido maior teor de nutrientes na parte aérea, talvez pelo efeito de
diluição, plantas colonizadas por G. clarum apresentaram os menores índices de utilização de
nutrientes, reafirmando seu efeito parasítico.
A absorção de Cu foi favorecida pelas associações, o que, entretanto, não se traduziu em maior
aproveitamento pela planta micorrizada, visto que o índice de eficiência de utilização de Cu
para a maioria foi inferior ao da testemunha (Quadro 3). O P não foi o nutriente-chave para as
diferenças observadas entre o comportamento dos fungos. Os melhores índices de utilização de
P e Zn foram apresentados por Acaulospora sp. e A. morrowae (Quadro 3).
Maior colonização radicular garantiu maiores teores de P, Zn e Cu na parte aérea, resultando
em correlações positivas e significativas entre a colonização e os índices de eficiência na
utilização dos nutrientes (r= 0,70; 0,68 e 0,62, respectivamente). Contudo, isso não refletiu
em ganhos na produção de matéria seca, o que significa que as micorrizas não foram eficientes
na utilização destes nutrientes, fato comprovado pelas correlações negativas e significativas.
No substrato constituído pela mistura de solo e areia (1:1:), com baixo nível de P disponível (2
mg.kg -1), os efeitos da micorrização foram mais pronunciados e alguns FMAs foram eficientes
na promoção do crescimento das plantas, não superando, entretanto, a adição de matéria
orgânica (Quadro 1). Com relação à produção de matéria seca da parte aérea (Quadro 1), a
testemunha com adição de matéria orgânica, devido aos elevados teores de nutrientes no
substrato, foi significativamente superior a todos os demais tratamentos.
A inoculação de G. clarum, G. margarita e G.etunicatum superaram a testemunha sem adição
de matéria orgânica, promovendo simbioses com eficiência relativa de 98, 74 e 69%,
respectivamente (Quadro 1). Ao término de 110 DAS, 70% das plantas colonizadas por G.
clarum apresentaram gavinhas, somente 10% das plantas da testemunha e 40% das plantas
colonizadas por G. macrocarpum e G. margarita (Quadro 1). A produção de gavinhas
correlacionou-se positiva e significativamente com a produção de matéria seca, acúmulo e
eficiência de utilização de P, Zn e Cu (Quadro 2).
Na avaliação da porcentagem de colonização radicular constatou-se que ambas as
testemunhas apresentavam contaminação, o que entretanto, não invalidou a condição de
testemunhas (Quadro 1).
Interessante notar que G. clarum colonizou abundantemente as raízes do maracujazeiro, como
no substrato com adição de matéria orgânica (SR). Esse fato confirma que a colonização
radicular nem sempre está relacionada ao desempenho da simbiose e que a eficiência do fungo
independe de sua infectividade. Vale salientar que a colonização micorrízica não se
correlacionou significativamente com nenhuma das variáveis analisadas, justamente nessa
condição de baixa disponibilidade de P, onde o efeito benéfico da micorriza foi mais evidente.
As plantas da testemunha cultivadas neste substrato SSA com adição de matéria orgânica
(Test + MO) apresentaram os maiores teor e acúmulo de P na parte aérea, superando todos os
demais tratamentos (Quadro 2).
O teor de P nas plantas colonizadas por G. etunicatum e Glomus sp. (IAC-28) foram
estatisticamente superiores ao da testemunha, e juntamente com G. clarum promoveram
significativamente maior acúmulo de P. As plantas colonizadas por G. clarum e G. margarita
foram as mais eficientes na utilização do P absorvido, superando até mesmo aquelas obtidas
em substrato com maior nível de fertilidade (Quadro 3).
Os tratamentos não diferiram quanto ao teor de Zn na parte aérea, mas as plantas
micorrizadas por G. clarum e G. etunicatum tiveram significativo acúmulo deste nutriente,
comparáveis ao da testemunha com adição de matéria orgânica (Quadro 2). Algumas
associações superaram significativamente a testemunha ou mesmo não diferiram da
testemunha com adição de matéria orgânica, quanto ao teor e acúmulo de Cu.
Observou-se que plantas colonizadas por G. clarum foram mais eficientes na utilização de Zn e
Cu; para o Cu superaram as obtidas com adição de matéria orgânica ao substrato, ou seja,
aquelas melhor nutridas (Quadro 3). Os teores, acúmulos e índices de eficiência na utilização
dos nutrientes correlacionaram-se positiva e significativamente entre si e com a produção de
matéria seca.
O terceiro experimento, no qual se adicionaram 10 g.kg-1 de matéria orgânica ao substrato,
mostrou efeito significativo de Glomus sp. (IAC- 28), G. clarum, G. etunicatum e da mistura de
diferentes espécies introduzidas de FMA no crescimento do maracujazeiro, acúmulo e eficiência
de utilização de P (Quadro 4).
Plantas colonizadas por Glomus sp. (IAC 28) apresentaram produção de matéria seca
equivalente à das plantas colonizadas por Acaulospora sp. (IAC 44) e A. morrowae no
substrato recomendado (com adição de 25 g.kg-1) (Quadro 1).
Nota-se também, que G. margarita, considerada eficiente no substrato solo-areia (SSA), já não
obteve o mesmo efeito neste substrato.
A colonização radicular correlacionou-se significativamente (P > 0,05) com a produção de
matéria seca (r= 0,63) e com o índice de eficiência de utilização de P (r= 0,62). A aplicação de
matéria orgânica ao substrato, em geral esterco de curral, para formação da muda de
maracujazeiro é uma prática amplamente recomendada.
A presença de matéria orgânica melhora as características físicas, químicas, físico-químicas e
biológicas do solo, colaborando para elevação do pH e aumento na disponibilidade dos
macronutrientes, B e Mo (FREITAS, 2001). PEIXOTO e PÁDUA (1989) observaram resposta linear
da planta até a dose de 30% de esterco de curral adicionada. Entretanto, BENTO (1997),
empregando uma mistura de FMAs eficientes, constatou que as mudas micorrizadas de
maracujazeiro obtiveram maior crescimento até a dose de 10%, não diferindo das nãomicorrizadas nas doses mais elevadas.
Neste trabalho, a utilização de um FMA eficiente, como o Glomus sp. (IAC- 28) no substrato
com 10% de matéria orgânica (Quadro 4), foi comparável aos fungos Acaulospora sp. (IAC44) e Acaulospora morrowae no substrato com 25% de esterco (Quadro 1) quanto à produção
de matéria seca. Essas constatações são indicativas do potencial de utilização desses fungos no
manejo de produção de mudas, como agentes de redução e melhor aproveitamento dos
insumos empregados.
As diferenças no grau de colonização radicular, considerando-se os dois primeiros
experimentos, principalmente com os FMAs A. morrowae, E. colombiana, S. heterogama, A.
scrobiculata, Acaulospora sp. (IAC-13) e Acaulospora sp. (IAC-14), podem ser reflexo da
disponibilidade de nutrientes dos substratos utilizados. Os nutrientes, especialmente P e N,
influenciam o grau de colonização das raízes e altos níveis de fósforo disponíveis podem reduzir
a colonização (ANTUNES e CARDOSO, 1991). Neste trabalho, esse efeito inibidor não foi
observado para G. clarum e G. etunicatum, que apresentaram praticamente a mesma
porcentagem de colonização radicular nos dois substratos (Quadro 1). Nesse caso, a
colonização micorrízica deve ter sido controlada por fatores genéticos que podem ser
originários da planta e/ou do isolado de fungo empregado (GRAHAM et al, 1982).
Os fatores ecofisiológicos decorrentes das diferenças entre os tipos de substratos também
atuaram sobre as associações estabelecidas, principalmente pelos isolados do gênero Glomus,
que sempre apresentaram ERS maior no substrato com baixa fertilidade (SSA).
Esse efeito foi evidente com G. clarum que apresentou acentuado efeito parasítico, quando a
disponibilidade de nutrientes foi alta, em contraste com alta eficiência no substrato de menor
fertilidade, indicando maior adaptação dos isolados do gênero Glomus empregados às
condições de escassez de nutrientes no solo.
Já o gênero Acaulospora mostrou-se menos suscetível às variações na disponibilidade de
nutrientes dos substratos, tendo A. morrowae e A. scrobiculata apresentado ERSs maiores na
mistura de solo e areia 1:1 do que no substrato recomendado, enquanto os isolados
Acaulospora sp. (IAC-13) e Acaulospora sp. (IAC-44) comportaram-se ao contrário (Quadro 1).
Diferenças na eficiência de FMAs devido ao nível de fertilidade do substrato, quanto ao
crescimento e absorção de P e Zn, também foram observadas por SILVA e SIQUEIRA (1991) em
outras fruteiras tropicais.
No maracujazeiro, a demanda por nutrientes é pequena até os 120 dias do plantio. A partir de
então, a extração de N, K e Ca é intensa e os demais nutrientes são extraídos continuamente
até o fim da frutificação (QUAGGIO e PIZA JUNIOR, 1998).
A micorrização pode, portanto, ser um importante fator de incremento na absorção de
nutrientes para o maracujazeiro adulto, uma planta de intensa e contínua absorção de
elementos do solo.
Pelos resultados, ficou evidente o grande potencial de utilização de FMA para obtenção de
mudas de maracujazeiro. É necessário, entretanto, definir a melhor estratégia para essa
cultura: a seleção de isolados eficientes em condições de baixa disponibilidade de nutrientes no
substrato, possibilitando economia de insumos, ou a seleção daqueles que possam otimizar o
aproveitamento de nutrientes de substratos, nos quais ocorrem com alta disponibilidade.
4. CONCLUSÕES
1. Em substrato com adição de matéria orgânica (25%), regularmente utilizado nos viveiros,
Acaulospora sp (IAC-44) e Acaulospora morrowae se mostraram eficientes em promover o
crescimento das mudas, o que foi comparável ao efeito do Glomus sp. (IAC- 28) no substrato
com a adição de 10% de esterco de curral.
2. Em substrato sem adição de matéria orgânica, Glomus clarum, Glomus etunicatum e
Gigaspora margarita foram os mais eficientes, mas o efeito benéfico sobre as mudas não
superou o efeito da adição de matéria- orgânica.
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Recebido para publicação em 19 de fevereiro e aprovado em 23 de dezembro de 2002
Trabalho parcialmente financiado pelo CNPq
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
VILLAREAL NUNEZ, Jose Ezequiel, AMARAL SOBRINHO, Nelson Moura
Brasil do e MAZUR, Nelson. Conseqüências de diferentes
sistemas de preparo do solo sobre distribuição química
e perdas de fósforo de um Argissolo. Bragantia, 2003,
vol.62, no.1, p.101-109. ISSN 0006-8705.
O experimento foi realizado na microbacia de Caetés,
município de Paty do Alferes (RJ), entre janeiro e março de
1997, no ciclo de cultivo do pepino (Cucumis sativus L.), em
uma área de Argissolo VermelhoAmarelo, latossólico textura
argilo-arenosa/argilosa e declividade de 60%, no qual foram
instaladas parcelas de erosão do tipo Wischmeier. Os
tratamentos utilizados foram os seguintes: (a) MAQ-aração
com trator morro abaixo e queima dos restos vegetais;
(b) MANQ-aração com trator morro abaixo não queimado com
restos de vegetação natural entre as linhas; (c) AAaração com
tração animal em nível, faixas de capim colonião a cada 7,0 m
e (d) CMcultivo mínimo, roçado e coveamento. Nas linhas de
plantio e nas covas, em cada parcela foram coletadas
amostras de solo na camada arável, antes do plantio e depois
da colheita. Após cada chuva que resultou em escoamento de
sedimentos, o material nas caixas coletoras foi recolhido,
seco, pesado e reservado para análises de: P total, lábil,
orgânico e inorgânico, carbono orgânico e pH em água. O
tratamento CM reduziu as perdas de P e influenciou na
distribuição das formas lábil e orgânica de P. O tratamento
MAQ perdeu de 12,4% do P total adicionado, enquanto o CM
perdeu apenas 1%. A permanência dos restos de vegetação
natural entre as linhas de plantio, na parcela MANQ, diminuiu
em 40% a perda total de P, com relação ao tratamento MAQ.
As parcelas MAQ e MANQ mostraram um enriquecimento de
argila nos sedimentos o que favoreceu a maior perda de
P adsorvido nesta fração.
Palavras-chave: preparo de solo; fracionamento de fósforo;
perdas por erosão.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Conseqüências de diferentes sistemas de preparo do
solo sobre distribuição química e perdas de fósforo de
um Argissolo1
Soil management effects on chemical distribution and losses of
phosphorus in an Ultisol
Jose Ezequiel Villareal NúñezI; Nelson Moura Brasil do Amaral SobrinhoII, III; Nelson
MazurII
IInstituto
de Investigación Agropecuaria de Panamá (IDIAP), Apartado 58, Santiago, Província
de Veraguas. E-mail:[email protected]
IIDepartamento de Solos da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), 23850-000
Seropédica (RJ). E-mail:[email protected]; [email protected]
IIICom bolsa de produtividade científica do CNPq
RESUMO
O experimento foi realizado na microbacia de Caetés, município de Paty do Alferes (RJ), entre
janeiro e março de 1997, no ciclo de cultivo do pepino (Cucumis sativus L.), em uma área de
Argissolo VermelhoAmarelo, latossólico textura argilo-arenosa/argilosa e declividade de 60%,
no qual foram instaladas parcelas de erosão do tipo Wischmeier. Os tratamentos utilizados
foram os seguintes: (a) MAQ-aração com trator morro abaixo e queima dos restos vegetais;
(b) MANQ-aração com trator morro abaixo não queimado com restos de vegetação natural
entre as linhas; (c) AAaração com tração animal em nível, faixas de capim colonião a cada
7,0 m e (d) CMcultivo mínimo, roçado e coveamento. Nas linhas de plantio e nas covas, em
cada parcela foram coletadas amostras de solo na camada arável, antes do plantio e depois da
colheita. Após cada chuva que resultou em escoamento de sedimentos, o material nas caixas
coletoras foi recolhido, seco, pesado e reservado para análises de: P total, lábil, orgânico e
inorgânico, carbono orgânico e pH em água. O tratamento CM reduziu as perdas de P e
influenciou na distribuição das formas lábil e orgânica de P. O tratamento MAQ perdeu de
12,4% do P total adicionado, enquanto o CM perdeu apenas 1%. A permanência dos restos de
vegetação natural entre as linhas de plantio, na parcela MANQ, diminuiu em 40% a perda total
de P, com relação ao tratamento MAQ. As parcelas MAQ e MANQ mostraram um
enriquecimento de argila nos sedimentos o que favoreceu a maior perda de P adsorvido nesta
fração.
Palavraschave: preparo de solo, fracionamento de fósforo, perdas por erosão.
ABSTRACT
The research was accomplished in the Caetés watershed, municipal district of Paty do Alferes
(RJ), from January to March of 1997, in the crop cycle of cucumber (Cucumis sativus L.). The
research took place in an area of Yellow-Red Podzolic soil (Udult), of clayey texture, at a slope
of 60%, where Wischmeier plots for studying soil erosion were installed. The treatments
applied were: (a) MAQ – down hill mechanical tillage, and burning of crop residues; (b) MANQ
– contour mechanical tillage, with plant residues remaining on the field; (c) AA - contour
tillage, with animal traction and strips of grasses placed every 7,0 m; and (d) CM – minimum
tillage. Soil samples were collected in crop rows, and planting pits, in the plow layer, before
planting and after harvesting. After each rain that resulted in production of sediments, the
material was collected, dried, weighed, and kept for analyzes of total P; labile, organic and
inorganic P; organic carbon; and pH in water. The CM treatment reduced P losses and
influenced the distribution of labile and organic forms of P. MAQ treatment implied in loss of
12.4% of the total applied P, while the CM lost only 1%. The remaining of the plant residues
among the crop rows, on the MANQ plot, decreased in 40% the total P loss, when compared to
MAQ. The plots MAQ and MANQ showed clay increase in the sediments, which favored the
highest losses of P sorbed in the clay fraction.
Key words: soil tillage, P fractionation, erosion losses.
INTRODUÇÃO
A erosão hídrica provoca perdas de solo, água e nutrientes, principalmente, daqueles que são
adsorvidos na superfície das partículas de argila e matéria orgânica e constitui um dos fatores
que mais contribui para a queda de produtividade do solo e a decadência de muitas lavouras
(SILVA et al., 1997). A erosão é influenciada pelo regime hídrico, topografia do terreno,
natureza do solo e práticas agrícolas (MOURA FERREIRA, 1986).
Um dos sistemas de preparo do solo mais tradicional no Brasil é a aração e gradagem através
do uso de discos, o qual leva à degradação física do solo (DE MARIA e CASTRO, 1993). Uma das
formas de diminuir a alteração da estrutura do solo é o uso do cultivo mínimo, que também
contribuirá para o acúmulo de nutrientes na camada arável, menor quebra dos agregados e
aumento da porosidade e infiltração da água, reduzindo as perdas por erosão (ISENSEE e
SADEGUI, 1996).
Vários trabalhos têm demonstrado que a substituição do preparo convencional pelo cultivo
mínimo reduziu as perdas por erosão, e aumentou a infiltração e a quantidade disponível de
água e de nutrientes para as plantas (EDWARDS et al., 1988; DICK et al., 1989; ISENSEE e
SADEGUI, 1993).
O município de Paty do Alferes, localizado na região serrana do Estado do Rio de Janeiro, tem,
exclusivamente, a agricultura como principal atividade econômica. Lá são produzidos cerca de
40% de todo o tomate do Estado do Rio de Janeiro e grande percentual de outras olerícolas,
tais como: repolho, pepino, vagem, pimentão, etc.
Na última década, apesar dos altos investimentos, a produção agrícola vem decrescendo
devido a problemas como utilização de práticas não adequadas às condições edafoclimáticas;
realização de 90% das atividades agrícolas em encostas com declividade média de 45%, e com
preparo do solo feito morro abaixo, sem utilização de práticas conservacionistas, provocando a
perda excessiva de solo e de nutrientes, especialmente, o fósforo o qual se acumula nos
sedimentos, podendo provocar a eutrofização das águas através do crescimento de algas
(NÚÑEZ et al.,1999)
Segundo RESENDE et al. (1996), a principal forma de perda de fósforo em áreas agrícolas de
alta declividade ocorre por efeito da erosão. A lixiviação de fósforo e, conseqüentemente, a
contaminação do lençol freático é limitada devido a forte interação do fósforo com a superfície
das partículas de solos intemperizados.
Os principais mecanismos de retenção de fósforo nesses solos, ricos em óxidos, oxihidróxidos e
hidróxidos de Fe, Al e Mn, é a adsorção específica através da formação de complexos de esfera
interna e a precipitação com ferro e alumínio (SPOSITO, 1989).
Vários fatores influenciam na distribuição de fósforo nas suas formas orgânica e inorgânica,
sendo que geralmente entre 50% e 90% do fósforo é inorgânico, consistindo de fosfatos de
ferro e alumínio em solos ácidos, e fosfatos de cálcio em solos alcalinos (SPOSITO, 1989). O
fósforo transportado pela erosão do ambiente terrestre para ambientes aquáticos pode estar
tanto na forma solúvel como na oclusa. Como o fósforo é fortemente adsorvido pelas argilas, a
maior proporção do fósforo transportado, pelas enxurradas, para os ambientes aquáticos, a
partir de solos cultivados, ocorre na forma adsorvida (SHARPLEY E MENZEL, 1987)
Este trabalho teve como objetivos: (a) quantificar as perdas de P por erosão influenciada pelo
sistema de preparo do solo; e (b) determinar como os sistemas de preparo do solo influenciam
na distribuição das formas químicas de P.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Para a realização deste trabalho, utilizouse de parcelas do tipo Wischmeier, instaladas em área
da microbacia de Caetés, no município de Paty do AlferesRJ, em 1997, a fim de avaliar as
perdas de solo causadas pelas chuvas.
A cultura, pepino (Cucumis sativus L.), foi implantada em dezembro de 1996, e os insumos
agrícolas utilizados e as quantidades aplicadas no experimento foram as seguintes: esterco de
curral (40 t.ha1), torta de manona (2 t.ha1), Termofosfato de Yoorin (800 kg.ha1), KCl
(140 kg.ha1), (NH4)2 SO4 (140 kg.ha1) aplicado 50% no plantio, e o restante 30 dias após. As
adubações e os controles fitossanitários foram os mesmos em todos os tratamentos. As
parcelas estavam localizadas em uma área de Argissolo VermelhoAmarelo latossólico, textura
argila arenosa/argilosa, típica da região, com uma declividade em torno de 60%.
Foram utilizados os sistemas de preparo de solo: (a) MAQ: aração com trator morro abaixo e
restos vegetais queimados (preparo típico da região); (b) MANQ: aração com trator morro
abaixo e restos vegetais não queimados; (c) AA: aração com tração animal em nível, faixas de
capim colonião a cada 7 m, e (d) CM: cultivo mínimo com preparação de covas em nível, em
um delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições totalizando
16 unidades experimentais (parcelas). Os tratamentos são designados pelas siglas
correspondentes aos sistemas de preparo de solo.
Coletaram-se, em todos os tratamentos, nas entrelinhas e nas covas, antes do plantio e depois
da colheita, 20 amostras simples para formar uma amostra composta de solo da camada
arável (0-20 cm).
O solo perdido por erosão foi armazenado em dois tanques coletores, conectados em série, e
instalados no fim de cada parcela. Após cada chuva, a suspensão de solo armazenada foi
homogeneizada, o volume anotado, e uma alíquota de volume conhecido foi coletada, seca em
estufa com circulação de ar forçada a 60 ºC, o solo pesado e a quantidade, perdida por erosão,
calculada.
Ao fim do ciclo do pepino, as amostras de cada parcela, coletadas após cada chuva, foram
misturadas em quantidades proporcionais às perdas totais calculadas no período, obtendose
uma amostra composta de material perdido por erosão por parcela.
Após a secagem, as amostras de solo coletadas e as amostras de solo perdidas por erosão
foram destorroadas, homogeneizadas e passadas através de uma peneira de 2 mm, sendo em
seguida trituradas em almofariz de ágata e guardadas em sacos de plástico para análise.
Nas amostras de solo coletadas e naquelas do solo perdido por erosão, dos quatro
tratamentos, determinouse o teor total de fósforo, por digestão nitroperclórica, utilizando bloco
de digestão e mistura de HNO3 + HClO4 (TEDESCO et al., 1997).
Foi também realizada a extração seqüencial de P, nas amostras de solo e de sedimentos,
utilizandose o procedimento desenvolvido por BOWMAN (1989) e descrito na figura 1, para
determinar a distribuição do P nas formas orgânicas e inorgânicas. A fração lábil do P foi
determinada através da extração com solução de Mehlich1 (EMBRAPA, 1997).
Analisou-se o carbono orgânico pelo método da digestão úmida de Walkley & Black (EMBRAPA,
1997). A análise granulométrica nas amostras de solo coletadas e no solo perdido por erosão
foi realizada utilizando o método da pipeta (EMBRAPA, 1997).
As análises estatísticas foram realizadas com o auxílio do Programa Estatístico SAEG 5.0. O
procedimento adotado para comparação de médias foi o teste Tukey, ao nível de 5%.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O quadro 1 apresenta as formas e o teor total de fósforo dos solos, amostrados nas diferentes
parcelas, antes do plantio e depois da colheita.
Verifica-se na parcela sob cultivo mínimo os teores mais elevados de P total, tanto nas
entrelinhas como nas covas das parcelas, o que demonstra, claramente, que esse sistema de
cultivo ao reduzir as perdas de solo por erosão (Figura 2) também favoreceu a acumulação de
fósforo. Observase também no Quadro 1, que o sistema de preparo influenciou na distribuição
do P lábil e nas formas orgânicas e inorgânicas de fósforo.
Quantidades mais elevadas de P lábil foram verificadas no CM quando comparado com os
outros sistemas, onde o solo foi mais revolvido, favorecendo, provavelmente, uma maior
disponibilidade desse nutriente.
Os sistemas de cultivo em que o solo recebe o mínimo de preparo podem apresentar acúmulo
de nutrientes disponíveis às culturas nas camadas mais superficiais, especialmente de
elementos com movimentação reduzida no perfil como o fósforo (DE MARIA E CASTRO, 1993;
MUZILLI, 1983; CENTURION et al., 1985).
Os Argissolos são solos que apresentam um horizonte Bt com acúmulo de argila que, nesse
caso, compõe-se principalmente de caulinita e óxidos de ferro e alumínio (NÚÑEZ et al,1999),
os quais possuem sítios específicos de adsorção de P.
O maior revolvimento do solo aumentará a superfície de contato dos horizontes subsuperficiais
com os fosfatos solúveis aumentando a fixação das formas mais lábeis desse elemento.
Nesse sentido, NOVAIS et al. (1985) mostraram que quanto maior o revolvimento do solo,
maior será a adsorção do fósforo, provocando aumento na velocidade das transformações do
P lábil para formas não lábeis. O fósforo inorgânico, em todos os tratamentos, representou
quase 70% do total; o fósforo orgânico, em torno de 29% e o lábil correspondeu a
aproximadamente 28% das amostras coletadas nas entrelinhas e 30% nas covas no solo das
parcelas sob CM.
Entretanto, verificouse menor percentagem (14% e 8%) dessa fração mais disponível, no
sistema de cultivo MAQ, típico da região.
Verificou-se, também, diminuição nas percentagens de fósforo orgânico, nas amostras
coletadas após a colheita, nos três sistemas de cultivo mais tradicionais, porém no CM foi
mantida em torno de 28%, demonstrando o efeito da matéria orgânica do solo sobre essa
fração.
No cultivo mínimo, os resíduos de cultura são aproveitados deixandoos sobre a superfície do
solo, favorecendo o acúmulo de matéria orgânica e conseqüentemente de P orgânico. Segundo
SILVA E VIDOR (1984), quanto menor for o preparo dado ao solo, maior será o acúmulo de
resíduos orgânicos na superfície, promovendo o acúmulo de matéria orgânica, como se verifica
no quadro 2. Grande parte desses resíduos é rico em P, sua decomposição e posterior
mineralização do P orgânico, provavelmente, forneceria P inorgânico para a reassimilação
microbiana, absorção vegetal e reação com os componentes minerais. Segundo GUERRA
(1993), o P orgânico seria estabilizado junto à matéria orgânica ou poderia interagir com os
componentes minerais do solo.
As frações lábil e inorgânica, depois da colheita, demonstraram um ligeiro aumento,
provavelmente, devido à mineralização e à liberação do P orgânico do solo em todos os
preparos.
Correlações realizadas com os resultados das análises das amostras coletadas depois da
colheita, revelaram que o P lábil mostrou uma correlação altamente significativa (r = 0,98**),
com o P inorgânico e com o P orgânico (r = 0,96**), demonstrando a contribuição da forma
orgânica de P na disponibilidade para as plantas. Segundo GUERRA ET AL. (1996), em solos
altamente intemperizados as frações lábeis de P estão intimamente ligadas com as frações
orgânicas, representando o P-orgânico a mais importante reserva de P lábil para as plantas.
No quadro 2 consta a concentração de matéria orgânica no solo, antes do plantio e depois da
colheita, em cada um dos quatro sistemas de preparo e, também, a quantidade perdida por
erosão (kg.ha1) no ciclo de cultivo do pepino. Podese observar que os teores de matéria
orgânica nos tratamentos MAQ, MANQ e AA foram significativamente inferiores quando
comparados ao tratamento CM, caracterizando, claramente, a contribuição do cultivo mínimo
na manutenção da matéria orgânica do solo. Segundo BAYER E MIELNICZUK (1997), a alta
intensidade de revolvimento do solo influencia tanto os regimes de aeração, umidade e
temperatura quanto na ruptura de agregados, exposição da superfície, fracionamento e
incorporação dos resíduos culturais.
Os métodos de preparo do solo afetaram, provavelmente, a taxa de acumulação de matéria
orgânica tanto pelas perdas por erosão como pela mineralização. Resultados semelhantes
foram encontrados por DE MARIA E CASTRO (1993), que também verificaram teores de matéria
orgânica menores nos tratamentos em que envolvia maior intensidade de revolvimento do
solo.
A perda por erosão de matéria orgânica nos tratamentos MAQ e MANQ foi cerca de três a
seis vezes maior quando comparados aos tratamentos AA e CM respectivamente.
O quadro 3 apresenta as perdas de P por erosão, nas diferentes formas químicas, nos quatro
sistemas de preparo do solo
Verifica-se que a quantidade total de P2O5 perdida por erosão no CM é bem inferior do que nos
outros três sistemas de preparo. No tratamento MAQ as perdas de P2O5 foram cerca de
12 vezes maior que no CM. Esses resultados também demonstram que a simples permanência
de vegetação nas entrelinhas, o tratamento MANQ, reduziu as perdas totais de P em 36%
quando comparado ao sistema típico da região (MAQ). Resultados semelhantes foram
encontrados em vários trabalhos (MUZILLI,1983; CENTURION et al., 1985; BAYER e MIELNICZUK,
1997), que também verificaram que o método de preparo do solo afetava a quantidade de
P2O5 perdido por erosão.
A composição granulométrica do solo antes do plantio e no material perdido por erosão nos
quatro sistemas de preparo é apresentada no quadro 4. Verificase no material perdido por
erosão redução da fração argila, com conseqüente aumento da fração areia, quando
comparado com amostras retiradas antes do plantio. Resultados semelhantes foram
encontrados por MARTINS FILHO e SILVA (1985), avaliando a composição granulométrica do
material de solo perdido por erosão em Latossolo VermelhoAmarelo distrófico, em Ubajara
(CE). Esses autores verificaram que as principais frações perdidas por erosão nesses solos
corresponderam à fração silte e areia.
Tais resultados poderiam explicar, em parte, a menor concentração de fósforo no material
perdido por erosão, em vista da alta afinidade desse elemento pela fração argila (SPOSITO,
1989).
O tratamento MAQ, por causar maior revolvimento do solo (CARVALHO et al. 1997), apresentou
um teor mais elevado da fração argila, quando comparado com os outros tratamentos,
contribuindo, dessa forma, para maior perda por erosão do fósforo que interage fortemente
com a superfície de óxidos, oxihidróxidos, hidróxidos e caulinita presentes nessa fração
granulométrica do solo.
O quadro 5 mostra a quantidade total de P2O5 perdida por erosão, equivalente em fertilizantes
fosfatados comerciais, tradicionalmente, utilizados na microbacia. Constata-se maior eficiência
do tratamento CM na conservação do P2O5 aplicado ao solo, ao reduzir as perdas de P por
erosão.
O segundo sistema de preparo de maior eficiência foi o AA, demonstrando que a menor
alteração da estrutura do solo e o uso de barreiras naturais são práticas agrícolas eficientes
para conservação do solo e manutenção da sua fertilidade.
Esses resultados demonstram, inequivocamente, que o sistema MAQ, típico da região, traz
grandes prejuízos financeiros aos agricultores da microbacia e elevado impacto ambiental, com
sérios riscos de eutrofização das águas.
Portanto, é um sinal de alerta para mudanças urgentes nas práticas de preparo do solo para
uma maior proteção dos corpos d'água da microbacia e maiores lucros para os agricultores.
4. CONCLUSÕES
1. O cultivo mínimo (CM) mostrou ser o método de preparo do solo mais eficiente diminuindo,
significativamente as perdas de solo e P por erosão. Práticas agrícolas simples e baratas como
a utilização de faixas de vegetação permanente, com grama nativa nas entrelinhas das
parcelas, também demonstraram ser métodos efetivos para reduzir as perdas de solo.
2. Os métodos de preparo do solo morro abaixo favoreceram um enriquecimento maior de
argila nos sedimentos que o cultivo mínimo (CM) e aração com tração animal (AA) o que
favoreceu a maior perda de fósforo.
3. O cultivo mínimo (CM) demonstrou claro efeito na distribuição das formas químicas de P,
favorecendo especialmente o acúmulo das frações de P lábil e orgânico no solo.
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Recebido para publicação em 29 de outubro de 2001 e aceito em 13 de janeiro de 2003
Pesquisa realizada com recursos da União Européia e CiambPADCT/FINEP
1 Parte da tese de mestrado do primeiro autor, apresentada ao Departamento de Solos da
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), Seropédica (RJ).
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
VALLADARES, Gustavo Souza, PEREIRA, Marcos Gervasio e ANJOS,
Lúcia Helena Cunha dos. Adsorção de fósforo em solos de
argila de atividade baixa. Bragantia, 2003, vol.62, no.1,
p.111-118. ISSN 0006-8705.
Neste estudo foram avaliadas possíveis correlações entre
atributos físicos e químicos do solo e a capacidade máxima de
adsorção de fósforo (CMAP) em solos com argila de atividade
baixa de diferentes regiões do Brasil, sendo utilizadas
amostras de horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B)
de 16 perfis de solos. As doses para a determinação da CMAP
foram calculadas com base no teor de fósforo remanescente e
variaram de 0 a 135 mg.L-1. A partir dos dados obtidos foram
então construídas isotermas de adsorção de Langmuir. Foram
feitas correlações entre CMAP e os teores de argila, de
carbono orgânico, ki, kr, superfície específica, teor de alumínio
determinado por ataque sulfúrico e teores das diferentes
formas de ferro extraível. Foi observada grande variação nos
valores de CMAP para o horizonte superficial (48 a 1429
mg.kg-1) e para o horizonte subsuperficial (455 e 1.667 mg.kg1). Os coeficientes de correlação demonstraram haver uma
associação significativa entre a CMAP e o teor de argila dos
solos, ferro e alumínio, determinados pelo ataque sulfúrico e
ferro extraído com ditionito-citrato-bicarbonato (DCB). A
análise de regressão múltipla mostrou bom ajuste aos valores
da CMAP com base em atributos dos solos estudados.
Palavras-chave: fosfato; solos tropicais; equação de
Langmuir.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Adsorção de fósforo em solos de argila de atividade
baixa1
Phosphate sorption in low activity clay soils
Gustavo Souza ValladaresI; Marcos Gervasio PereiraII; Lúcia Helena Cunha dos
AnjosII
IEmbrapa
Monitoramento por Satélite, Av. Dr. Júlio Soares de Arruda, 803, Parque São Quirino,
13088-300 Campinas (SP)
IIDepartamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, BR 465, km 7, 23890000 Seropédica (RJ)
RESUMO
Neste estudo foram avaliadas possíveis correlações entre atributos físicos e químicos do solo e
a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAP) em solos com argila de atividade baixa
de diferentes regiões do Brasil, sendo utilizadas amostras de horizontes superficiais (A) e
subsuperficiais (B) de 16 perfis de solos. As doses para a determinação da CMAP foram
calculadas com base no teor de fósforo remanescente e variaram de 0 a 135 mg.L-1. A partir
dos dados obtidos foram então construídas isotermas de adsorção de Langmuir. Foram feitas
correlações entre CMAP e os teores de argila, de carbono orgânico, ki, kr, superfície específica,
teor de alumínio determinado por ataque sulfúrico e teores das diferentes formas de ferro
extraível. Foi observada grande variação nos valores de CMAP para o horizonte superficial (48
a 1429 mg.kg-1) e para o horizonte subsuperficial (455 e 1.667 mg.kg-1). Os coeficientes de
correlação demonstraram haver uma associação significativa entre a CMAP e o teor de argila
dos solos, ferro e alumínio, determinados pelo ataque sulfúrico e ferro extraído com ditionitocitrato-bicarbonato (DCB). A análise de regressão múltipla mostrou bom ajuste aos valores da
CMAP com base em atributos dos solos estudados.
Palavras-chave: fosfato, solos tropicais, equação de Langmuir.
ABSTRACT
In this study possible correlations between physical and chemical properties and the maximum
phosphorus adsorption capacity (MAPC) were evaluated in soils with low activity clay from
different regions of Brazil, using samples from the surface (A) and subsurface (B) horizons of
16 soil profiles. The dosages for the determination of MAPC were calculated from the level of
remaining phosphorus and they ranged from 0 to 135 mg L-1. From this data isotherms of P
adsorption were built. Correlations were tested between MAPC and the clay content, organic
carbon, ki, kr, specific surface, Al content determined by sulfuric acid attack, and content of
different forms of extracted iron. A high variation in the values of MAPC for the surface horizon
(48 to 1429 mg kg-1) and for the subsurface horizon (455 to 1667 mg kg-1) was observed. The
correlation coefficients showed a significant association between MAPC and clay content, iron
and aluminium determined by sulfuric acid attack and iron extracted by dithionite-citratebicarbonate (DCB). The multiple regression analysis showed a good fit to MAPC values based in
soil attributes.
Key words: phosphate, tropical soils,Langmuir equation.
1. INTRODUÇÃO
Grande parte dos solos brasileiros são intemperizados e apresentam óxidos de ferro e alumínio
e argilas do grupo da caulinita como principais constituintes da fração argila, minerais
caracterizados pela presença de cargas de superfície variáveis segundo a reação da solução do
solo (VOLKSWEISS e RAIJ, 1977).
Nas condições de reação ácida a moderadamente ácida os óxidos de ferro e alumínio
apresentam-se preferencialmente com cargas positivas, sendo assim capazes de reter em sua
superfície vários tipos de ânions, predomínio de íons fosfatos. Nos óxidos e na caulinita
também ocorre adsorção específica de fosfato nos sítios ácidos de Lewis (KAMPRATH, 1977;
VOLKSWEISS e RAIJ, 1977; HEDLEY et al., 1990; NOVAIS et al., 1991).
Vários são os atributos do solo que podem influenciar a adsorção de fósforo, sendo os
principais: o tipo e teor de argila, de colóides amorfos e de matéria orgânica (NOVAIS e SMYTH,
1999).
Estudos têm relacionado a capacidade de adsorção de fósforo dos solos com o teor de argila e
superfície específica (LEAL e VELLOSO, 1973; JUO e FOX, 1977), porém segundo BAHIA FILHO
(1982) e KER (1995), pouca ênfase tem sido dada ao conhecimento da natureza da fração
argila e da composição mineralógica na capacidade de adsorção de fósforo.
O papel desempenhado pela matéria orgânica é ambivalente, já que ela tanto pode adsorver o
fósforo como também bloquear os sítios de adsorção que ocorrem nas superfícies das argilas e
dos óxidos de ferro e alumínio (SANYAL e DE DATTA, 1991). Quanto à mineralogia e
características de cristalinidade dos óxidos de ferro e alumínio, vários estudos têm mostrado
que a capacidade de adsorção de fósforo parece estar relacionada com a área superficial do
óxido (FONTES e WEED, 1996) e com o seu grau de cristalinidade. HERNÁNDEZ e MEURER (1998),
estudando solos do Uruguai, verificaram que a adsorção de fósforo apresentou correlação
positiva com as formas de ferro de baixa cristalinidade (Feo), sugerindo que tal variável pode
ser utilizada para estimar a adsorção de P.
As isotermas de adsorção descrevem as relações de equilíbrio entre a quantidade de um
elemento adsorvido e a quantidade remanescente na solução final, sendo úteis para quantificar
a adsorção de íons no solo (OLSEN e WATANABE, 1957; ALLEONI, 1996; NOVAIS e SMYTH, 1999).
Dentre os modelos de isotermas mais utilizados destaca-se a de Langmuir, que permite a
estimativa da capacidade máxima de adsorção de fosfato (CMAP) pelo solo (CUNHA et al.,
1994; PEREIRA 1996; NOVAIS e SMYTH, 1999).
Este estudo teve como objetivo avaliar possíveis correlações entre atributos físicos e químicos
e a CMAP, em solos com argila de atividade baixa provenientes de diferentes regiões do Brasil.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizados materiais provenientes de amostras de horizontes superficial (A) e
subsuperficial (B) de dezesseis perfis de solos, provenientes de diferentes regiões do Brasil
(Quadro 1), escolhidos por apresentarem variação no material de origem, e expressão das
Ordens de solos ocorrentes no Brasil.
Todos os perfis utilizados fazem parte da coleção de solos da EMBRAPA/CNPS, tendo sido
descritos e coletados segundo as normas preconizadas no Manual de Descrição e Coleta de
Solo no Campo (LEMOS e SANTOS, 1982). Para a caracterização analítica dos perfis de solo
foram realizadas entre outras análises a determinação do carbono orgânico, ataque sulfúrico
(Als e Fes) e cálculo dos índices ki e kr, de acordo com os métodos da EMBRAPA/SNLCS (1979).
A superfície específica da argila foi determinada, pelo método etileno glicol monoetil éter,
segundo CARTER et al. (1965), HEILMAN et al. (1965) e com modificações de CIHACEK e BREMMER
(1979).
Os teores de ferro extraível na fração terra fina foram determinados por espectrofotometria de
absorção atômica, após extração com solução de ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (DCB),
Fed, segundo o método de MEHRA e JACKSON (1960), modificado por SCHULZE (1984) e com
solução de oxalato ácido de amônio 0,2 mol L-1 (SCHWERTMANN, 1966), Feo.
O fósforo remanescente (Prem) foi determinado segundo ALVAREZ V. e FONSECA (1990). O
volume de 5 cm3 de terra fina foi colocado em contato por uma hora com solução de CaCl2
0,01 mol.L-1, contendo 50 mg.L-1 de fósforo. Após a agitação, separaram-se as fases sólida e
líquida, e na solução de equilíbrio foi determinada a concentração de P, utilizando-se o método
do ácido ascórbico, modificado por BRAGA e DEFELIPO (1972).
As doses para a determinação da CMAP foram calculadas com base no teor de Prem (ALVAREZ
V. e FONSECA, 1990) e variaram de 0 a 135 mg.L-1. Os pontos para ajuste da isoterma de
Langmuir foram obtidos adicionando-se 25 mL de solução de CaCl2 10 mmol.L-1, contendo P
nas doses indicadas, a amostras de 2,5 g de terra fina seca ao ar. Após 24 horas de agitação,
as amostras foram centrifugadas e o fósforo na solução de equilíbrio, quantificado por
colorimetria (BRAGA e DEFELIPO, 1972).
Com os dados obtidos, foram construídas isotermas de adsorção com duas regiões (CURI et al.,
1988) utilizando-se a equação
x/m = (bI – (x/m)I/ kIc) +(bII – (x/m)II/ kIIc),
sendo: I e II regiões de sítios de adsorção; b = adsorção máxima em µg de P/g de solo; k =
constante relacionada à energia de ligação; c = concentração de equilíbrio de P em µg/mL; e
x/m = teor de P adsorvido por unidade de massa de solo (µg/g). A CMAP foi estimada a partir
dos dados da segunda região da isoterma de Langmuir e foram feitas correlações simples de
Pearson entre a CMAP e os teores de argila, carbono orgânico, ki, kr, valor T, superfície
específica, teor de Al extraído por ataque sulfúrico e as diferentes formas de ferro extraíveis.
Foram efetuadas análises estatísticas de regressão múltipla (NETER et al., 1990) utilizando-se a
CMAP como variável dependente. Para o horizonte A foi utilizado o método de "backward
stepwise" para a seleção das variáveis independentes do modelo, e para o horizonte B a
seleção das variáveis independentes se deu pelo método de regressão "best-subset"
(STATSOFT, 1999).
A diferença entre os dois métodos de seleção das variáveis independentes foi necessária, para
a obtenção de modelos mais adequados na estimação da CMAP. As variáveis selecionadas para
compor os modelos foram baseadas no nível de significância dos coeficientes parciais da
regressão a 10% de probabilidade.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os valores de Prem apresentaram ampla variação para os horizontes estudados, sendo os
menores valores verificados nos horizontes subsuperficiais (Quadro 2). Para os horizontes
superficiais, os valores de Prem situaram-se entre 20,0 mg.L-1 (perfil LBd1) e 40,8 mg.L-1
(perfil PAd3).
Para o horizonte subsuperficial, os valores variaram entre 7,8 (perfil LBd1) e 35,7 mg.L-1
(perfil PAd3). Os valores da CMAP (Quadro 2) oscilaram entre 48 e 1429 mg.kg-1 no horizonte
superficial e 455 a 1.667 mg.kg-1 para o horizonte subsuperficial. Os solos originários de
basalto (LBd1, LBd2, LVef1, PAd2 e LBd3) apresentaram bons ajustes pelo emprego da
isoterma de Langmuir, exceto o horizonte A do perfil PAd2. Os valores médios de CMAP
oscilaram entre 848 (horizontes superficiais) e 1.479 mg.kg-1 (horizontes subsuperficiais). Na
análise conjunta de todos os perfis, os horizontes superficiais apresentaram CMAP média de
614 mg.kg-1 e os subsuperficiais de 1023 mg.kg-1.
Esses valores são menores que as médias da CMAP para solos originados de basalto; solos
formados a partir desse material de origem possuem maior CMAP, quando comparados aos
demais. Os teores de argila mais elevados e a maior ocorrência de óxidos como hematita e
goethita, em solos formados a partir deste material, podem ser as possíveis explicações para
uma maior adsorção. CURI et al. (1988), estudando a sorção de fósforo em materiais do
horizonte Bw de Latossolos do Brasil Sudeste e Sul, verificaram ampla variação na adsorção de
P, ou seja, valores de 495 até 3.400 mg.kg-1 de solo.
Naquele trabalho, os maiores valores de adsorção de fósforo, classe alta de adsorção (CMAP
>2.500 mg.kg-1) foram constatados nos solos com teores de Fe2O3 superiores a 24%, tendo
como material de origem rochas de caráter básico ou itabiritos.Dentre os horizontes
superficiais, o horizonte Ap do perfil LBd1 foi o que apresentou o maior valor de CMAP, o que
parece estar relacionado à textura muito argilosa (810 g.kg-1) e ao elevado teor de carbono
orgânico (34,1 g.kg–1) deste horizonte, o que pode estar favorecendo uma maior taxa de
adsorção de fósforo. Este comportamento corrobora diversos trabalhos (SINGH e GILKES, 1991;
MOUGHLI et al., 1993; BOSCHETTI et al., 1998) e demonstra que o teor de argila parece ser um
dos principais fatores envolvidos na adsorção de fósforo.
O menor valor de CMAP (48 mg.kg-1), no horizonte superficial, foi verificado no perfil PVd2,
que possui teor de argila igual a 60 g.kg-1 (Quadro 1) e como material originário de
sedimentos argilo-arenosos, demonstrando a influência da textura na dinâmica de adsorção do
fósforo.
Dentre os horizontes subsuperficiais, os perfis PAd1 e LBd1 foram os que apresentaram
maiores valores de CMAP (1.667 mg.kg-1) quando comparados aos demais, mostrando alta
CMAP em solos originários de rochas básicas ou alcalinas; no perfil PAd3, de textura média,
verificou-se o menor valor de CMAP (417 mg.kg-1), mostrando que solos com menores teores
de argila apresentam menores CMAP.
Com exceção do perfil PVd2, onde não foi significativo o coeficiente angular da regressão linear
a 5% de probabilidade (Quadro 2), os resultados encontrados indicam que a isoterma de
Langmuir apresentou melhor ajuste aos dados de adsorção de fósforo para os horizontes
subsuperficiais, quando comparado aos horizontes superficiais. Não foram significativas a 5%
de probabilidade as regressões para os horizontes superficiais dos perfis LAw1, LAd1, LAd2,
PAd2, LVd3 e PAd3.
Os coeficientes de correlação de alguns atributos dos solos com a CMAP (Quadro 3) foram
positivos e significativos a 1% ou a 5% de probabilidade no horizonte superficial para o teor de
carbono orgânico, superfície específica e teor de argila, sugerindo que para esses horizontes,
tais atributos contribuem com elevação da capacidade máxima de adsorção de fósforo, sendo
este comportamento também verificado em outros trabalhos (SANYAL e DE DATTA, 1991;
CAMPELLO et al., 1994; BOSCHETTI et al., 1998).
Nos horizontes superficiais também foram encontradas correlações entre a CMAP e os teores
de Als (r=0,74, significativo a 5% de probabilidade) e Fed (r=0,70, significativo a 5% de
probabilidade), indicando que nesses horizontes estas formas contribuem no processo de
adsorção de fósforo.
Comportamento similar foi verificado por PEREIRA (1996) que, estudando a capacidade de
adsorção de fósforo em perfis originados a partir de diferentes materiais, verificou, para os
horizontes superficiais, correlação entre a CMAP e as diferentes formas de ferro (Fes, Fed e
Feo). Para os horizontes subsuperficiais, não se constatou correlação entre a CMAP e o teor de
carbono orgânico. É possível que a correlação não significativa nesse horizonte seja função dos
seus baixos teores da fração orgânica.
Nos horizontes subsuperficiais, foram observadas correlações positivas e significativas a 1% ou
5% de probabilidade entre a CMAP e o teor de argila, superfície específica da argila e teores de
Als e Fed. O maior teor de argila está relacionado a um maior número de sítios ácidos de Lewis
que em solos intemperizados favorecem a adsorção de fosfato (NOVAIS e SMYTH, 1999). Esse
comportamento coincide com os resultados de outros estudos em que foram verificadas
correlações positivas e significativas entre estes atributos (LEAL e VELLOSO, 1973; ALMEIDA,
1979; LOPES e COX, 1979; PEÑA e TORRENT, 1984; PEREIRA, 1996).
Há correlação positiva entre Fed e CMAP nos horizontes superficiais e subsuperficiais (Quadro
3), enquanto para Fes, somente nos horizontes B. A ausência de correlação significativa com
as formas de baixa cristalinidade (Feo) deve ser resultado dos baixos teores de ferro nessa
forma nos solos estudados.
Na literatura observa-se que a forma extraível Feo parece contribuir efetivamente no processo
de sorção de P (UDO e UZU, 1972; JUO e FOX, 1977, HERNÁNDEZ e MEURER, 1998). A grande
diversidade de características dos materiais de origem também pode estar interferindo na falta
de correlação de Feo com a CMAP.
Os índices de intemperismo ou pedogênese ki e kr apresentaram correlação negativa com a
CMAP (Quadro 3), sendo significativas tais correlações apenas para os horizontes superficiais.
Apesar de vários estudos (LEAL e VELLOSO, 1973; SINGH e GILKES, 1991; PEREIRA, 1996)
constatarem que quanto maior o caráter oxídico do solo maior será sua CMAP, tal
comportamento não foi observado nos solos estudados, em especial para o horizonte B. A
pequena faixa de variação dos valores de ki e kr verificada neste horizonte parece explicar a
ausência de correlação entre a CMAP e esses atributos.
Nos horizontes superficiais, a análise de regressão linear múltipla para a CMAP como variável
dependente e as variáveis independentes, selecionadas pelo método "backward stepwise",
carbono, argila, Fes, Fed, Se, ki e kr, apresentou ótimo ajuste ao modelo, representado pelo
elevado coeficiente de determinação (r2=0,9995) (Figura 1a), mostrando a pequena dispersão
dos resultados da CMAP encontrados no laboratório pelo ajuste da isoterma de Langmuir e os
resultados estimados pela regressão múltipla da equação 1, apresentada abaixo:
CMAP = 2114,5 + (-487,6carb) + (-4,0arg) + (3,5Fes) + (16,2Fed) + (8,7Se)+(-2069,3ki) +
(2042,6kr) r2 = 0,999, p<0,16% [eq.1];
O coeficiente linear da equação acima (2.114,5) foi significativo ao nível de 0,11% de
probabilidade, e o nível significância dos coeficientes angulares parciais foram,
respectivamente, 0,14%, 0,11%, 0,25%, 0,21%, 0,09%, 0,12% e 0,26% de probabilidade.
Portanto, o modelo ajustou-se bem aos valores da CMAP para os solos estudados.
A variável Als apesar da alta correlação com a CMAP não foi incluída no modelo, devido aos
altos problemas de multicolinearidade com as demais variáveis. Como apresentado na Figura
1a somente os valores de CMAP para o perfil LBd2 tiveram grande diferença, da ordem de
59,4%.
O ajuste do modelo para o horizonte subsuperficial baseou-se na seleção das variáveis
independentes pelo método "best-subset", que selecionou as variáveis Als, Fed e kr,
apresentando um bom ajuste, porém inferior ao do modelo para os horizontes superficiais,
apresentando r2=0,782.
A dispersão das estimativas dos valores da CMAP encontrados pelos diferentes métodos foi
baixa como apresenta a Figura 1b. A equação 2 representa o modelo de regressão múltipla dos
horizontes subsuperficiais.
CMAP=-1471,7 + (66,9Als) + (4,5Fed) + (640,5kr) r2 = 0,782, p < 0,059% [eq.2]
O coeficiente linear da equação acima (-1.471,7) foi significativo ao nível de 2,37% de
probabilidade, e o nível significância dos coeficientes angulares parciais foram,
respectivamente, 0,12%, 9,14% e 3,41% de probabilidade. O modelo acima também mostrou
bom ajuste aos valores da CMAP.
4. CONCLUSÕES
1. Os solos de textura mais argilosa apresentaram maior capacidade de adsorção de fósforo,
com destaque para os formados a partir de rochas básicas ou alcalinas
2. Os atributos dos solos que mostraram maior correlação com a CMAP são em ordem
decrescente de associação:
Horizonte A – Se>argila>Als, ki >Fed>kr>carbono; e
Horizonte B – Als>Se>argila>Fed>Fes.
Pela análise de regressão múltipla, porém, as variáveis independentes selecionadas pelo
modelo para os horizontes superficiais A foram: carbono, argila, Fes, Fed, Se, ki e kr; para os
horizontes subsuperficiais B foram Als, Fed e kr. Os modelos mostraram bom ajuste aos
valores da CMAP.
3. Os teores de Fe e Al obtidos após ataque sulfúrico e os teores de Fe extraídos por ditionitocitrato-bicarbonato foram os que melhor se correlacionaram com a CMAP.
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Recebido para publicação em dezembro de 2001 e aceito em 23 de janeirode 2003
Projeto E-26/150.732/99, financiado pela FAPERJ
1 Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor para conclusão do CPGA-CD, UFRRJ.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
TEIXEIRA, Itamar Rosa, SOUZA, Caetano Marciano de, BOREM,
Aluízio et al. Variação dos valores de pH e dos teores de
carbono orgânico, cobre, manganês, zinco e ferro em
profundidade em Argissolo Vermelho-Amarelo, sob
diferentes sistemas de preparo de solo. Bragantia, 2003,
vol.62, no.1, p.119-126. ISSN 0006-8705.
A semeadura direta vem sendo cada vez mais adotada pelos
produtores, e as pesquisas têm gerado maior número de
informações sobre os aspectos nutricionais, relacionadas
principalmente ao acúmulo de matéria orgânica e nutrientes,
notadamente os macronutrientes, como também os aspectos
de acidez. Entretanto, existe ainda carência de informações
sobre a dinâmica dos micronutrientes neste sistema. Em
experimento estabelecido há quinze anos em um Argissolo
Vermelho-Amarelo, coletaram-se amostras de solo para
avaliar a influência de seis sistemas de preparo de solo:
semeadura direta (SD), arado de aivecas (AA), arado de disco
(AD), grade pesada (GP), grade pesada + arado de aivecas
(GP+AA) e grade pesada + arado de disco (GP+AD), sobre os
valores de pH e os teores de carbono orgânico, cobre,
manganês, zinco e ferro em quatro profundidades (0-2,5; 2,55,0; 5,0-10,0 e 10,0-20,0 cm). Foram constatadas diferenças
para os valores de pH e os teores de carbono orgânico, cobre,
manganês e zinco entre os sistemas de preparo e
profundidades amostradas, com os maiores valores sendo
observados nos primeiros 5 cm do solo sob o sistema SD. A
partir desta profundidade ocorreu similaridade entre os teores
em profundidade, com decréscimos mais acentuados na
camada de 10 a 20 cm. O teor de ferro mostrou-se
influenciado negativamente pela presença de matéria orgânica
em superfície nos sistemas SD e GP. Os teores de
micronutrientes analisados relacionaram-se positivamente
com os teores de carbono orgânico nos diferentes sistemas de
preparo e profundidades. Os tratamentos que envolveram
maior revolvimento do solo apresentaram maior
homogeneidade dos teores de carbono orgânico e
micronutrientes ao longo do perfil amostrado.
Palavras-chave: semeadura direta; sistemas de preparo e
micronutrientes.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Variação dos valores de pH e dos teores de carbono
orgânico, cobre, manganês, zinco e ferro em
profundidade em Argissolo Vermelho-Amarelo, sob
diferentes sistemas de preparo de solo
Variation of pH values and contents of organic carbon, copper,
manganese, zinc and iron in depth in an Ultisol (Argissolo VermelhoAmarelo) as function of different tillage systems
Itamar Rosa Teixeira; Caetano Marciano de Souza; Aluízio Borém; Gilson Fernandes
da Silva
Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa, 36570-000 Viçosa (MG). E-mail:
[email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]
RESUMO
A semeadura direta vem sendo cada vez mais adotada pelos produtores, e as pesquisas têm
gerado maior número de informações sobre os aspectos nutricionais, relacionadas
principalmente ao acúmulo de matéria orgânica e nutrientes, notadamente os macronutrientes,
como também os aspectos de acidez. Entretanto, existe ainda carência de informações sobre a
dinâmica dos micronutrientes neste sistema. Em experimento estabelecido há quinze anos em
um Argissolo Vermelho-Amarelo, coletaram-se amostras de solo para avaliar a influência de
seis sistemas de preparo de solo: semeadura direta (SD), arado de aivecas (AA), arado de
disco (AD), grade pesada (GP), grade pesada + arado de aivecas (GP+AA) e grade pesada +
arado de disco (GP+AD), sobre os valores de pH e os teores de carbono orgânico, cobre,
manganês, zinco e ferro em quatro profundidades (0-2,5; 2,5-5,0; 5,0-10,0 e 10,0-20,0 cm).
Foram constatadas diferenças para os valores de pH e os teores de carbono orgânico, cobre,
manganês e zinco entre os sistemas de preparo e profundidades amostradas, com os maiores
valores sendo observados nos primeiros 5 cm do solo sob o sistema SD. A partir desta
profundidade ocorreu similaridade entre os teores em profundidade, com decréscimos mais
acentuados na camada de 10 a 20 cm. O teor de ferro mostrou-se influenciado negativamente
pela presença de matéria orgânica em superfície nos sistemas SD e GP. Os teores de
micronutrientes analisados relacionaram-se positivamente com os teores de carbono orgânico
nos diferentes sistemas de preparo e profundidades. Os tratamentos que envolveram maior
revolvimento do solo apresentaram maior homogeneidade dos teores de carbono orgânico e
micronutrientes ao longo do perfil amostrado.
Palavras-chave: semeadura direta, sistemas de preparo e micronutrientes.
ABSTRACT
No-till has been adopted more and more by farmers and research has generated much
information on nutritional aspects, mainly related to organic matter, nutrients accumulation,
especially macronutrients, and soil acidity. However, there is a lack of information on
micronutrient dynamics in this tillage system. In an experiment installed fifteen years ago on
an Ultisol (Argissolo Vermelho-Amarelo) soil samples were collected to evaluate the influence
of six soil tillage systems: no-till (SD), moldboard plow (AA), disk plow (AD), tandem-heavy
disk plow (GP), tandem-heavy disk plow + moldboard plow (GP+AA) and tandem-heavy disk
plow + disk plow (GP+AD), on pH values and contents of organic carbon and micronutrients
copper, manganese, zinc and iron in four depths (0-2.5; 2.5-5.0; 5.0-10.0 and 10.0-20.0 cm).
Differences were observed for values of pH and contents of organic carbon, copper, manganese
and zinc for tillage systems and soil depths, with the largest values being observed in the first
5 cm of soil depth under the SD system. Below the depth of 5 cm more similarity for the
studied treatments was observed, with greater content reductions in the layer from 10 to 20
cm. Iron contents was negatively influenced by the organic matter in surface in SD and GP
systems. Micronutrient contents correlated positively with organic carbon contents in the
different tillage systems and depths. The treatments that involved greater soil turn-over
showed larger homogeneity on organic matter and micronutrient contents along the sampled
profile.
Key words: no-till, tillage systems and micronutrients.
1. INTRODUÇÃO
Pesquisas realizadas em diversas regiões brasileiras têm mostrado alterações significativas nas
propriedades químicas de solo sob o sistema de semeadura direta, comparativamente ao
cultivo convencional. A maior parte dos estudos indica que a semeadura direta promove, entre
outros efeitos, o aumento no teor de matéria orgânica e de nutrientes nas camadas superficiais
do solo, bem como também a elevação dos valores de pH do solo (KLEPKER e ANGHINOMI, 1995;
PAIVA et al., 1996; TOGNOM et al., 1997; BAYER e MIELNICZUK, 1997; RHEINHEIMER et al., 1998;
SANTOS e TOMM, 1999; FRANCHINI et al., 2000), em razão do não-revolvimento do solo que o
sistema proporciona.
O acúmulo de matéria orgânica em superfície é um dos aspectos mais importantes para o
sucesso da semeadura direta, tendo sua aplicação preconizada como alternativa para correção
da acidez e neutralização do Al tóxico, e que estaria relacionado, principalmente, ao potencial
de complexação do Al com ácidos orgânicos solúveis presentes nos restos culturais, como foi
constatado por MIYAZAWA et al. (1993) e FRANCHINI et al. (1999). Em vista da ausência de
incorporação dos corretivos e do acúmulo de restos vegetais e de adubos em superfície, a
semeadura direta pode interferir diretamente na disponibilidade de nutrientes, especialmente
os micronutrientes, trazendo dessa maneira, a necessidade da busca de informações a respeito
desse assunto.
A maior parte das pesquisas envolvendo micronutrientes tem sido realizada em condições de
cultivos convencionais, com informações ainda incipientes na literatura sobre a dinâmica de
micronutrientes em semeadura direta no Brasil. CASTRO et al. (1992), comparando as
alterações na distribuição de cobre, ferro, manganês e zinco (extrator o DTPA) em solos
submetidos à semeadura direta e ao preparo convencional, observaram que a primeira
proporcionou maiores teores de cobre e manganês, e não houve influência dos sistemas sobre
os teores de ferro e zinco.
Os autores ressaltaram que as variações provocadas pelos sistemas de manejo sobre os teores
dos micronutrientes foram modestas, mesmo quando significativas, não sendo suficiente para
afetar a disponibilidade para as plantas, o que foi atribuído aos três anos de aplicação dos
sistemas de preparo.
Em outros países, especialmente EUA, há maior número de informações, porém são ainda
contraditórias. MAHLER et al. (1982), tendo o DTPA como extrator, notaram diferenças
significativas nos teores e na distribuição em profundidade de cobre, manganês, zinco e ferro
em solo sob semeadura direta em relação ao preparo convencional. Por outro lado, SHUMAN e
HARGROVE (1985), analisando amostras de solo submetido por oito anos à semeadura direta e
ao cultivo convencional, não encontraram diferenças nos teores disponíveis de cobre, ferro,
manganês e zinco (extrator DTPA).
Em estudos realizados por HARGROVE et al. (1982), também não foram observadas diferenças
significativas em relação aos teores de cobre, extraído por DTPA, nas áreas sob semeadura
direta e cultivo convencional.
Por outro lado, houve uma tendência de acúmulo de manganês e zinco na superfície do solo
sob semeadura direta e atribuíram esse fato ao acúmulo de resíduos de plantas.
O objetivo do presente estudo foi verificar as alterações nos valores de pH do solo e dos teores
e distribuição de carbono orgânico, cobre, manganês, zinco e ferro em Argissolo VermelhoAmarelo submetido há quinze anos aos sistemas de semeadura direta e diferentes preparos
convencionais.
2. MATERIAL E MÉTODOS
As amostras de solo foram coletadas em um experimento, que vem sendo desenvolvido há
quinze anos na Estação Experimental de Coimbra, em Argissolo Vermelho-Amarelo.
Durante esses anos, a área foi ocupada com a seguinte seqüência de culturas: 1985/86 consórcio milho + feijão da "seca"; 1986/87 - feijão das "águas" e da "seca"; 1987/88 - milho;
1988/89 - milho; 1989/90 - feijão das ''águas" e da "seca"; 1990/91 - milho; 1991/92 - milho;
1992/93 - milho; 1993/94 - milho; 1994/95 - milho; 1995/96 - trigo; 1996/97 - soja e trigo;
1997/98 - milho; 1998/99 - milho e 1999/00 - milho.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados, em esquema
fatorial 6 x 4 com quatro repetições, envolvendo seis sistemas de preparo: semeadura direta
(SD), arado de aivecas + duas gradagens destorroadoras (AA), arado de disco + duas
gradagens destorroadoras (AD), grade pesada + duas gradagens destorroadoras (GP), grade
pesada+arado de aivecas+duas gradagens destorroadoras (GP+AA) e grade pesada+arado de
disco+duas gradagens destorroadoras (GP+AD) e quatro profundidades de amostragem do
solo (0-2,5; 2,5-5; 5-10 e 10-20 cm). Cada parcela ocupou uma área de 112 m2 (14 x 8 m).
Nos últimos cinco anos foram efetuadas as seguintes adubações: trigo - adubação-base de 350
kg.ha-1 (fórmula 04-14-08) e em cobertura 20 kg.ha-1 de N (sulfato de amônio); soja adubação de plantio de 350 kg.ha-1 da mistura, 300 kg.ha-1 de superfosfato simples e 50
kg.ha-1 de cloreto de potássio. Para o milho cultivado nos últimos três anos, utilizaram-se 400
kg.ha-1 de 04-14-08 no plantio e 40 kg.ha-1 N em cobertura (uréia).
As amostras de solo para realização das análises químicas foram coletadas com trado calador:
cada repetição era composta de cinco subamostras, retiradas aleatoriamente em cada parcela
e em diferentes profundidades. As análises químicas para determinação do pH em água e os
teores de carbono orgânico, cobre, manganês, zinco e ferro foram realizadas conforme
EMBRAPA (1997), utilizando-se Mehlich 1 como extrator para os micronutrientes e Walkley Black
para extração do carbono orgânico.
A análise estatística foi realizada utilizando-se o programa SAEG, de acordo com GOMES
(1990). As médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de
probabilidade. Procedeu-se também estudo de correlações entre os valores de pH e os teores
de carbono orgânico, cobre, manganês, zinco e ferro nos diferentes sistemas de preparo e
profundidades de amostragens.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Notou-se diferença significativa nos valores médios de pH em água entre os diversos sistemas
de preparo de solo nas diferentes profundidades amostradas (Quadro 1). Maiores valores
foram detectados nos primeiros 5 cm do solo no sistema SD, diferindo significativamente dos
demais tratamentos de profundidade.
Nos sistemas de preparo convencional observou-se que não houve diferença dos valores de pH
do solo entre os tratamentos na camada de 0-5 cm, entretanto, houve tendência desses
valores serem maiores nos sistemas envolvendo superpreparos (AA+GP e AA+AD). Nota-se
ainda, que não houve variação nos valores encontrados na camada de 5 a 10 cm nos
diferentes sistemas, entretanto, este fato ocorreu na maior profundidade amostrada (10 a 20
cm), sendo os maiores valores observados nos sistemas AA, AD, GP+AA e GP+AD e os
menores, no sistema GP.
Quando se considera a média dos valores de pH nos diferentes sistemas de preparo na camada
de 0 a 20 cm, constata-se que houve uma tendência dos sistemas SD e GP+AA apresentarem
valores mais elevados, e o sistema GP, menores valores.
Ao contrário do que tem sido afirmado por alguns autores (SANTOS et al., 1995; SANTOS e
SIQUEIRA, 1996), não se constatou a ocorrência de acidificação mais acentuada nas camadas
superficiais sob SD em relação a sistemas de preparo convencional. Os autores anteriormente
citados atribuíram a acidificação observada ao emprego de altas doses de fertilizantes
nitrogenados.
No presente estudo, isso não foi verificado, o que está em concordância com KLEPKER e
ANGHINONI (1995), PAIVA et al. (1996) e SANTOS e TOMM (1999), e pode ser atribuído à baixa
quantidade de nitrogênio utilizada na adubação das culturas envolvidas no esquema de
rotação, uma vez que nos últimos cinco anos foram adicionados somente 120,8 kg.ha-1 de N,
na forma mineral.
No sistema SD ocorreu acréscimo nos valores médios de pH em água na camada superficial (05 cm), devido provavelmente à maior quantidade de carbono orgânico mantido na superfície
nesse sistema (Quadro 2).
Em estudos realizados por MIYZAWA et al. (1993) e FRANCHINI et al. (1999) constatou-se que a
adição de restos culturais promoveu decréscimo do teor de Al tóxico, o que refletiu em
acréscimos nos valores de pH do solo. A adição de restos orgânicos promoveu uma
neutralização acentuada da acidez potencial, aumentando as cargas negativas do solo
disponíveis para a adsorção de cátions básicos. A redução da acidez potencial pode ser
atribuída ao efeito do pH nas cargas variáveis do solo.
Nos sistemas que envolveram maior revolvimento de solo, como AA, AD, GP+AA, GP+AD,
praticamente não houve diferença entre os valores de pH em água ao longo do perfil do solo
(Quadro 1), o que pode ser atribuído à não-complexação do Al trocável por compostos
orgânicos, já que menores teores de c-orgânico foram observados nesses sistemas (Quadro 2).
Constatou-se ainda que nos tratamentos envolvendo preparo convencional, o sistema GP + AA,
apesar de não diferir estatisticamente dos demais, exceto GP, foi o que apresentou valor de pH
mais elevado na camada de 0-20cm (Quadro 1), o que é justificado pelo maior grau de
trituração e incorporação de material vegetal proporcionado pelos implementos utilizados
nesse sistema, como pode ser inferido pelo teor de carbono orgânico apresentado no quadro 2.
Os teores de carbono orgânico diferiram nas profundidades amostradas (Quadro 2). Maiores
teores de carbono orgânico foram encontrados nos primeiros 5 cm do solo no sistema SD,
diferindo significativamente dos teores nas camadas de 5-10 e de 10-20 cm (Quadro 2).
O fato de a semeadura direta resultar em maiores teores de matéria orgânica na camada
superficial do solo em relação ao sistema de preparo convencional tem sido constatado por
vários autores (KLEPKER e ANGHINONI, 1995; BAYER e MIELNICZUK, 1997; RHEINHEIMER et al.,
1998; SANTOS e TOMM, 1999). A explicação apresentada por esses autores é embasada no
maior aporte de material orgânico em superfície que o sistema proporciona.
Dentre os sistemas convencionais, o maior teor médio de carbono orgânico na camada de 0 a
20 cm foi constatado nos sistemas GP+AA e GP+AD. Nesses sistemas os restos culturais são
sempre triturados e incorporados ao solo, o que acelera a oxidação da matéria orgânica,
levando ao enriquecimento do solo em carbono orgânico, quando comparado aos sistemas AA,
AD e GP.
Comparativamente à semeadura direta, nota-se que houve menor variação na distribuição dos
teores de carbono orgânico nos sistemas AA, AD, GP, GP+AA e GP+AD ao longo do perfil do
solo (Quadro 2). O acúmulo de carbono orgânico na camada superficial do solo foi observado
somente nos sistemas de preparo que promovem maior trituração e incorporação de palhada.
Para os sistemas que somente revolvem o solo, AA e AD, observou-se acréscimo de carbono
nas maiores profundidades amostradas (Quadro 2), fato justificado pelo maior revolvimento de
solo proporcionado por esses sistemas de preparo.
KLEPKER e ANGHINONI (1995) também observaram que em sistemas de cultivo envolvendo
preparos com mobilização mais intensa do solo, a distribuição de carbono orgânico foi mais
uniforme ao longo do perfil em comparação com o sistema semeadura direta. De acordo com
BAYER e MIELNICZUK (1997) o menor teor e maior distribuição do carbono orgânico no perfil do
solo, no sistema com arado e grade, são resultados das perdas por oxidação de matéria
orgânica relacionada com a intensidade de revolvimento do solo devido à influência destes nos
regimes de aeração, umidade e temperatura, ruptura de agregados, exposição de superfície,
fracionamento e incorporação dos restos culturais.
Os teores de cobre, manganês e zinco foram afetados pelos sistemas de preparo de solo e
pelas profundidades amostradas (Quadro 3), sendo os maiores teores verificados nos primeiros
5 cm do solo no sistema SD. Tal fato pode ser atribuído aos maiores teores de carbono
orgânico nesse sistema (Quadro 2), visto que a matéria orgânica é uma das principais fontes
desses nutrientes no solo, o que se confirma pela alta correlação positiva entre matéria
orgânica e seus teores (Quadro 4).
Em geral, os teores de cobre, manganês e zinco, decresceram em profundidade, sendo os
menores teores verificados na camada de 10-20 cm, o que se atribui aos menores teores de
carbono orgânico nessa camada. Esses resultados concordam com os obtidos por MAHLER et al.
(1982) e CASTRO et al. (1992), que também notaram que os teores de cobre, manganês e
zinco disponível (extrator DTPA) foram sempre maiores na semeadura direta em comparação
com o sistema convencional; no entanto, as diferenças ficaram restritas à camada superficial
do solo.
Considerando a camada de 0 a 20 cm do solo, observa-se que os maiores valores médios para
os teo-res de cobre, manganês e zinco foram observados em SD, seguido dos tratamentos GP,
GP+AA e GP+AD, enquanto os menores teores estavam presentes nos sistemas AA e AD
(Quadro 3). A maior trituração e incorporação do material orgânico do solo nos tratamentos
com grade, bem como incorporação ao longo do perfil promovido pelo arado de aivecas e
arado de disco podem ter contribuído para os acréscimos dos teores dos referidos nutrientes
nesses sistemas. Ainda no quadro 3, verifica-se que os teores médios (0-20 cm) de cobre,
manganês e zinco decresceram em profundidade.
Houve homogeneidade na distribuição dos teo-res de cobre, manganês e zinco ao longo do
perfil do solo nos sistemas AA, AD, GP+AA e GP+AD, em razão do revolvimento de solo
proporcionado pelos mesmos (Quadro 3). Em contrapartida, justifica-se a heterogeneidade da
distribuição dos teores dos referidos nutrientes nos sistemas SD e GP pelo não ou menor
revolvimento de solo, bem como também pelo maior aporte de carbono orgânico em superfície
existente nesses sistemas em relação aos outros sistemas em questão (Quadro 2).
Com relação aos teores de ferro observou-se resultado diferente ao ocorrido para o cobre,
manganês e zinco, sendo os menores teores observados na camada superficial do solo (0-2,5
cm) sob os sistemas SD e GP (Quadro 3), onde os teores de carbono orgânico foram elevados
(Quadro 2). Ressalta-se que em todos os sistemas de preparo os teores mais elevados de ferro
foram encontrados nas maiores profundidades amostradas. De acordo com SHUMAN e HARGORVE
(1985), embora o ferro seja reciclado em maior quantidade que zinco e manganês, seu
aumento nas camadas superficiais não ocorre devido à rápida oxidação deste elemento ao ser
liberado da matéria orgânica, e que pode justificar esses resultados.
Nos sistemas de preparo convencional a distribuição dos teores de ferro mostrou-se
homogêneo ao longo do perfil do solo (Quadro 3). Na camada arável do solo, ou seja, 0-20 cm,
os maiores teores de ferro foram verificados nos sistemas AA e, principalmente, naqueles
envolvendo superpreparos (GP+AA e GP+AD), devido à maior trituração e incorporação de
restos vegetais que esses sistemas promoveram em superfície, e certamente responsáveis pelo
decréscimo dos teores de ferro.
Esta correlação negativa ocorreu provavelmente devido ao poder complexante da matéria
orgânica, como pode ser verificado no Quadro 4.
Apesar das alterações dos teores de micronutrientes ao longo do perfil do solo em função dos
tratamentos utilizados, nota-se que os seus teores médios encontrados nos diferentes sistemas
e profundidades estão dentro dos limites considerados adequados para o bom desenvolvimento
das culturas (ÁLVAREZ et al., 1999).
4. CONCLUSÕES
1. Maiores valores de pH em água e teores de carbono orgânico, cobre, manganês e zinco
foram verificados nos primeiros 5 cm do solo sob o sistema SD. Observou-se comportamento
contrário para o ferro nos sistemas de preparo sem (SD) ou com mínimo revolvimento do solo
(GP).
2. A distribuição dos teores de cobre, manganês, zinco e ferro ao longo do perfil apresentaram
boa correlação com os teores de carbono orgânico nos diferentes sistemas de manejo e
profundidades.
3. Nos sistemas onde o revolvimento de solo foi maior (AA, AD, GP+AA e GP+AD), a
distribuição dos teores de carbono orgânico e dos micronutrientes ao longo do perfil do solo foi
mais homogênea.
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Recebido para publicação em 2 de maio de 2002 e aceito em 29 de janeiro de 2003
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
VIEIRA, Sidney Rosa e PAZ GONZALEZ, Antonio. Análise da
variabilidade espacial do rendimento de culturas e de
propriedades do solo em pequenas parcelas agrícolas.
Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.127-138. ISSN 0006-8705.
O objetivo deste estudo foi avaliar a variabilidade espacial de
propriedades do solo e do rendimento de culturas sob plantio
direto, em função do tempo em duas condições de solo/clima
no Estado de São Paulo. Os dois locais de estudo têm áreas de
aproximadamente um ha cada uma, e foram cultivados em
plantio direto com seqüências de culturas que incluíram milho,
soja, algodão, aveia, aveia preta, trigo, arroz, centeio e
adubos verdes. Fertilidade, propriedades físicas do solo e
rendimento das culturas foram avaliados em amostras
dispostas em grade quadrada de 10 m. Os solos dos locais
estudados foram Latosolo Vermelho Eutroférrico e Latosolo
Amarelo. Amostragens de solos foram efetuadas em cada um
dos campos a cada dois anos após a colheita da cultura de
verão. Mediu-se o rendimento das culturas no término do ciclo
de cada cultura, coletando-se amostras em área de 2 x 2,5 m.
Os dados foram analisados usando semivariogramas e
interpolação por krigagem para construção de mapas. Os
mapas de colheita foram gerados com a finalidade de
comparar os rendimentos das várias culturas entre si e com os
componentes do rendimento em relação à variabilidade das
propriedades do solo. Os resultados mostram que os fatores
que afetam a variabilidade das culturas variam de uma cultura
para outra. As variações no rendimento das culturas de um
ano para outro sugerem que as causas da variabilidade
mudam com o tempo. As alterações temporais entre os
semivariogramas cruzados entre o teor de fósforo nas folhas e
o rendimento das culturas de soja constituem-se em outra
evidência deste resultado.
Palavras-chave: variabilidade espacial; krigagem;
semivariograma; mapa de colheita.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Analysis of the spatial variability of crop yield and soil
properties in small agricultural plots
Análise da variabilidade espacial do rendimento de culturas e de
propriedades do solo em pequenas parcelas agrícolas
Sidney Rosa VieiraI; Antonio Paz GonzalezII
IResearch
Scientist, Instituto Agronômico, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Solos e
Recursos Ambientais, Caixa Postal 28, 13001-970 Campinas, (SP), Brazil. E-Mail:
[email protected]. With CNPq scholarship
IIProfessor, Universidade da Coruña, Spain
ABSTRACT
The objective of this study was to assess spatial variability of soil properties and crop yield
under no tillage as a function of time, in two soil/climate conditions in São Paulo State, Brazil.
The two sites measured approximately one hectare each and were cultivated with crop
sequences which included corn, soybean, cotton, oats, black oats, wheat, rye, rice and green
manure. Soil fertility, soil physical properties and crop yield were measured in a 10-m grid. The
soils were a Dusky Red Latossol (Oxisol) and a Red Yellow Latossol (Ultisol). Soil sampling was
performed in each field every two years after harvesting of the summer crop. Crop yield was
measured at the end of each crop cycle, in 2 x 2.5 m sub plots. Data were analysed using
semivariogram analysis and kriging interpolation for contour map generation. Yield maps were
constructed in order to visually compare the variability of yields, the variability of the yield
components and related soil properties. The results show that the factors affecting the
variability of crop yield varies from one crop to another. The changes in yield from one year to
another suggest that the causes of variability may change with time. The changes with time for
the cross semivariogram between phosphorus in leaves and soybean yield is another evidence
of this result.
Key words: spatial variability, kriging, yield map, semivariogram.
RESUMO
O objetivo deste estudo foi avaliar a variabilidade espacial de propriedades do solo e do
rendimento de culturas sob plantio direto, em função do tempo em duas condições de
solo/clima no Estado de São Paulo. Os dois locais de estudo têm áreas de aproximadamente
um ha cada uma, e foram cultivados em plantio direto com seqüências de culturas que
incluíram milho, soja, algodão, aveia, aveia preta, trigo, arroz, centeio e adubos verdes.
Fertilidade, propriedades físicas do solo e rendimento das culturas foram avaliados em
amostras dispostas em grade quadrada de 10 m. Os solos dos locais estudados foram Latosolo
Vermelho Eutroférrico e Latosolo Amarelo. Amostragens de solos foram efetuadas em cada um
dos campos a cada dois anos após a colheita da cultura de verão. Mediu-se o rendimento das
culturas no término do ciclo de cada cultura, coletando-se amostras em área de 2 x 2,5 m. Os
dados foram analisados usando semivariogramas e interpolação por krigagem para construção
de mapas. Os mapas de colheita foram gerados com a finalidade de comparar os rendimentos
das várias culturas entre si e com os componentes do rendimento em relação à variabilidade
das propriedades do solo. Os resultados mostram que os fatores que afetam a variabilidade
das culturas variam de uma cultura para outra. As variações no rendimento das culturas de um
ano para outro sugerem que as causas da variabilidade mudam com o tempo. As alterações
temporais entre os semivariogramas cruzados entre o teor de fósforo nas folhas e o
rendimento das culturas de soja constituem-se em outra evidência deste resultado.
Palavras-chave: variabilidade espacial, krigagem, semivariograma, mapa de colheita.
1. INTRODUCTION
The need to produce food and fibber for a growing population without causing environmental
degradation, increases the demand for deeper knowledge of the variables involved in the
production system. Very often, the process of depleting the soil of its natural resources when
submitted to any given agricultural production system is caused by an unbalance between what
is put and what is taken out of the soil. Loss of organic matter due to cultivation without
restoration may initiate physical degradation processes.
This usually begins with some damage to the soil structure, impeding water and air flow, and
ends with desertification. There are reports that soil degradation affects approximately one
third of the world land surface (LAL, 1988). In this situation, the knowledge of the spatial
variability of soil attributes and crop production components is essential.
Soil, as a natural resource, has variability inherent to how the soil formation factors interact
within the landscape. However, variability can occur also as a result of cultivation, land use and
erosion. SALVIANO (1996) reported spatial variability in soil attributes as a result of land
degradation due to erosion. Spatial variability of soil properties has been long known to exist
and has to be taken into account every time field sampling is performed. There have been
reports of spatial variability of soil properties, mostly affecting crop yield, since the beginning
of this century (MONTGOMERy, 1913; WAyNICK, 1918; HARRIS, 1920), but a comprehensive tool
to analyse spatial variability was not available until 1971 (MATHERON, 1971). It is called
geostatistics and has been intensively used in soil science and other agronomic properties
during the last two decades (VIEIRA ET AL. 1981; MCBRATNEy and WEBSTER, 1981; MCBRATNEy et
al., 1982; VIEIRA et al. 1983; VIEIRA et al. 1988; VIEIRA et al. 1991; VIEIRA and LOMBARDI NETO,
1995; VIEIRA et al., 1997; VIEIRA, 1997).
Applications of classical statistics have limited the use of methodologies applied to soil
management. In order to compare treatments, the classical statistical experimental design
requires that the variable under investigation be normally distributed and be spatially
independent (SNEDECOR and COCHRAN, 1967). VIEIRA and DE MARIA (1994) refer to the need to
use large plots in soil management experiments, which unavoidably leads to the confrontation
with variability within the experimental plot. Soil properties and crop yield components, instead
of having random spatial distributions, have been reported to have spatial dependence,
meaning that the observations are somehow related to their neighbours (VAUCLIN et al., 1982;
VIEIRA et al., 1983; PREVEDELLO, 1987; MILLER et al., 1988; Souza, 1992; MULLA, 1993). It
seems obvious that the existence of spatial dependence is scale dependent. VIEIRA (1997)
found spatial dependence for soil fertility properties within an experimental plot of 30 by 30 m.
On the other hand, the mean annual rainfall in the state of São Paulo, Brazil showed spatial
dependence up to 70 km (VIEIRA and LOMBARDI NETO, 1995). The assessment of spatial
dependence requires the application of geostatistical procedures such as the analysis of scaled
semivariograms (VIEIRA et al., 1997) using kriging (VIEIRA et al., 1983; VIEIRA and LOMBARDI
NETO, 1995; VIEIRA, 1997), cokriging (VAUCLIN et al., 1983) and analysing maps produced with
the interpolated values.
This paper shows the use of geostatistics in the analyses of spatial variability of annual crop
yield data under zero tillage in two sites within the state of São Paulo. The objective was to
assess the spatial variability of grain yield components and soil properties under no tillage,
using appropriate statistical tools.
2. MATERIALS AND METHODS
2.1 Description of the experimental sites
At the Campinas Experimental Centre of Instituto Agronômico, in Campinas, State of São
Paulo, Brazil, the experimental area is located on a Dusky Red Latossol (LRd) (Oxisol), in a
field of 80 x 80 meters, with about 10% slope, on which a 10 x 10 m grid of 81 sampling
points was laid down. The experimental area was regularly sampled every harvest time for the
summer and winter crops in 2 x 2.5 m subplots, by cutting and weighing all mass above the
soil.
Soil physical and chemical properties were sampled at the same points every two years during
the time interval between harvesting of summer crop and planting of the winter crop.
At the Votuporanga Experimental Station of Instituto Agronômico, located in Votuporanga,
State of São Paulo, Brazil, a one ha field of 7% slope on a Red Yellow Latossol (LVa) (Ultisol),
of 110 sampling points on a 10 x 10 m grid has been planted with irrigated annual crops for
the last 10 years.
Sampling for soil physical and chemical characterisation was performed in January 1994. Crop
yield sampling was carried out as described for the LRd field above.
2.2 Methods of sampling and analysis
2.2.1 Soil and plant sampling for chemical analysis
Soil samples were taken from each one of the sampling points at 0-10, 10-20, 20-40 and 4060 cm, for texture and soil chemical analysis. Soil texture was performed using the pipette
method for the clay and silt fractions, and sieving for 5 sand fractions, according to CAMARGO et
al. (1986), while routine soil chemical analysis was carried out using the methods
recommended by RAIJ and QUAGGIO (1983). Plant leaves were analysed according to the
methods recommended by SARRUGE and HAAG (1974).
2.2.2 Crop yield components
The crop yield components were measured in plots of 2 x 2.5m, adjacent to the sampling
points, measuring the final crop population, the total amount of straw and grain for each one of
the crops.
2.2.3 Statistical methods
When data are sampled in such a way as to allow for the application of geostatistical analysis,
the spatial dependence, according to VIEIRA et al. (1983) can be evaluated by examining the
semivariogram, which can be calculated using equation 1,
where N(h) is the number of pairs of values Z(xi), Z(xi+h) separated by a vector h. If the
semivariogram increases with distance and stabilises at the a priori variance value, it means
that the variable under study is spatially correlated and all neighbours within the correlation
range can be used to interpolate values where they were not measured. Semivariograms may
be scaled by dividing each semivariance value by a constant such as the square of the mean
and the variance value, as it was suggested by Vieira et al. (1997).
When semivariograms are calculated using equation 1, the result is a set of discrete values of
distances along with the corresponding semivariances. Because any geostatistical calculation
will require semivariances for any distance within the measured domain, there is a need to fit a
mathematical model which would describe the variability. VIEIRA (2000) describes the model
fitting process and the cross validation of the fitted models. In this paper, the semivariograms
used were all fitted to the spherical model, which is
where C0 is the nugget effect, C1 is the structural variance and a the range of spatial
dependence. These are the three parameters used in the semivariogram model fitting. Models
were fit using least squares minimization and judgement of the coefficient of determination.
Whenever there was any doubt on the parameters and model fit, the jack knifing procedure
was used to validate the model, according to VIEIRA (2000).
Using the values interpolated by the kriging method, contour or tri-dimensional maps can be
precisely built, examined and compared for each of the crop yield and soil properties variables.
3. RESULTS AND DISCUSSION
The spatial behaviour of the soil and plant attributes was evaluated through their
semivariograms along with the models fit to them, as shown in figures 1 to 7.
Figure 1 shows the semivariograms for clay, pH, sodium and carbon on the LVa (Ultisol), at 010cm depth. The parameters for the models corresponding to the semivariograms shown in
figure 1 are in table 1. As it can be seen, the ranges of spatial dependences show a large
variation (from 18.12m for clay up to 44.80m for carbon).
The semivariogram for clay content shows a zero nugget effect value a low range of spatial
dependence. The zero nugget effect value indicates a very smooth spatial continuity between
neighbouring points.
On the other hand, the low range of spatial dependence (18.12m) indicates that this continuity
disappears very fast. The other three variables (pH, Sodium and Carbon) have larger ranges of
spatial dependence (approximately 42m) but have also larger nugget effect values.
The sixth column of table 1 shows the proportion of the nugget effect values to the sill. This is
called the correlation ratio, whose closeness to zero indicates the continuity in the spatial
dependence.
The knowledge of the spatial variability of organic carbon and pH may be important for
understanding the variance structure of crop yield and how they can be related. The LVa soil is
of medium texture and has approximately 30% fine sand in the 0-10cm layer.
In this situation, the organic carbon content may be even more important in terms of
explaining the variability of crop yield. Spatial variation of clay content, somewhat different
from pH and organic carbon, may cause difficulty in the judgment of the yield variability, as
the crops somehow integrate these factors over the area. Because of the nature of these
attributes with many factors affecting them in different proportions across the landscape, they
are so variable from place to place as compared to clay content, as indicated by their
correlation ratios.
Remembering that the semivariogram is a result of the mean squared differences between the
neighbouring values, the graphs in figure 1 show that values close together are more similar
than those farther apart, in the order clay>carbon>sodium>pH. The increase in the
semivariance with distance guarantees that statement.
Spatial dependence between neighbouring observations for soybean yield parameters on the
LVa (Ultisol) are shown through the semivariograms of total mass, stand and yield in figure 2.
One different spherical model was adjusted to each of them. The corresponding parameters for
the models fit to the semivariograms are shown in table 2.
The semivariograms for total mass (Figure 2a) and for soybean plant population density(stand)
(figure 2b) are somewhat similar in shape, with very similar ranges of spatial dependence
(44.8m and 45.0m, respectively, table 2).
However, their correlation ratio (sixth column on table 2) is very different (0.5 and 0.38,
respectively). Therefore, the plant population may not be the main factor which is affecting the
spatial variability of the total soybean mass. Besides, the soybean yield showed an yet much
distinct semivariogram, whose range of correlation is about half that of the plant population
and total mass.
Naturally, crop yield is a variable that integrates the spatial variability of many other factors
such as soil fertility, available water, and including plant population. For this reason, and this
small scale (about 1ha) the influence of any factor individually does not show with enough
evidence as to reflect in the yield map.
The semivariogram model fit to the experimental values is such that their parameters were
chosen in order to minimize the sum of squares of deviation between the model and the actual
semivariance values.
Again, the slopes of the fitted models at distances smaller than the correlation range (44.8,
45.0 and 23.0 meters, table 2) guarantee that these attributes have continuity from place to
place, and also supports the geostatistical expansion from point observations to a continuous
map.
Similarly, the semivariograms for rice yield parameters shown in figure 3, exhibits a structured
spatial behaviour. The correlation range for the rice mass is smaller than the corresponding
one for soybean, and the range for the semivariogram for rice yield is larger than that of the
soybean yield (table 2). On the other hand, rice mass and rice yield seem to have a spatial
variability more related to each other, as their semivariograms have more similar parameters
when compared to those for the soybean (table 2). That means that the rice yield over the
area is closely related to the corresponding total mass. Considering that these two crops were
grown on the exact same field in two consecutive years, the semivariograms for soybean yield
(Figure 2c)) and for rice yield (Figure 3b)) express very different variability. The variability for
soybean is more continuous at short distances as indicated by the correlation ratio of 0.4 for
soybean as compared to 0.7 for rice (table 2). On the other hand, soybean yield loses
continuity at shorter distances (23m)
It should also be emphasized that the semivariograms for the yields and components shown in
figures 2 and 3, are for the same experimental site as that for pH and organic carbon, shown in
figure 1 and that they all have a similar range of correlation somewhere in the neighbourhood
of 40 m, except for clay content. This may be an indication that the yield variability may be
related to these soil chemical properties, even though the results indicate that the relationship
to any factors may change from one crop to the other.
The variability of the soybean and winter crops yield on LRd (Oxisol) is expressed through the
semivariograms shown in figure 4 and 5 and the corresponding parameters for the models fit
are shown in tables 3 and 4. It can be seen from the difference in the semivariograms that the
spatial behaviour of the soybean yield (figure 4) changes from one year to another, probably
due to climatic changes favouring crop growth and production in different ways over the field.
For instance, the soybean crop yield in 1988 may be considered to have a pure nugget effect
while in 1987 it shows a very well defined spatial structure.
The winter crops (Figure 5) have a more similar variability among themselves than the
soybean. One of the possible causes for this is that there were less weeds during the winter
cropping seasons and they were less aggressive for the winter cropping seasons.
Figures 6 and 7 show the semivariograms for the leaf chemical analysis and soybean yield
together. The corresponding parameters for the models fit to the semivariograms are shown in
tables 5 and 6, respectively for figures 6 and 7. The comparison between these
semivariograms indicates that the leaf analysis also changes from one year to the other and so
does the relationship between the results and crop yield. The semivariograms shown in Figures
6 and 7 are very distinct not only on range of correlation but also in the nugget effect value.
This is an indication that the variability changes both small and large distances between
different years. There is thus a need for more research in order to verify these results.
The spatial relationship between P in the leaves and the soybean grain yield in 1988 is shown
in the cross semivariogram in figure 8. VIEIRA et al. (1987) found spatial dependence between
residual P fertiliser from grapes and the total mass of green manure Crotalaria junceae. The
spherical model fitted to the experimental cross semivariances (table 7) with a nugget effect
value of 0.0, a sill of 9.5 and a range of 65.0m is shown along with the experimental cross
semivariogram values. Thus, it is possible to use this spatial correlation between them and to
use cokriging to estimate one of them, for instance, the soybean yield. VAUCLIN et al. (1983)
showed that cokriging could be used for variables that have been sampled in fewer places but
the gain in estimation variance with respect to ordinary kriging is small.
The cross semivariogram between Phosphorus in the leaves and yield of soybean for 1986 did
not show a clear relationship. This also indicates that the cause of variability may change with
time.
The maps obtained through kriging are shown in figures 9 and 10, for rice and soybean yields,
respectively. The comparison of these maps may be useful in the interpretation of the results.
For instance, there is an area of low yield on the left part of figure 9, which is probably due to
compaction where the tractors and machinery make turns. On the other hand, the yield map
for soybean (Figure 10), indicates high values for many the regions in which the rice yield map
(Figure 9) showed low values. It is possible that the factors affecting rice yield are different
from those affecting the soybean.
4. CONCLUSIONS
The existence of spatial dependence allowed the construction of yield maps with known
precision using kriging interpolation. This way, visual comparison of yield map for different
crops and evaluation of the spatial variability of the yield components and related soil
properties was possible. The spatial distribution of rice yield is different from soybean yield. It
is possible that the factors affecting the variability of rice yield are not the same than for
soybean. The change with time in the cross semivariogram between phosphorus in the leaves
and soybean yield indicates that the causes of variability may change with time.
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Received in September 26, 2001 and approved in February 3, 2003
Research partially financed by FAPESP, under grant number 95/01071-9 and 96/12848-7
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
ARRUDA, Flávio Bussmeyer e GRANDE, Marcos Alexandre. Fator de
resposta da produção do cafeeiro ao deficit hídrico em
Campinas. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.139-145. ISSN
0006-8705.
A quantificação da resposta do cafeeiro à disponibilidade de
água é um importante fator na estimativa da produção e na
análise da viabilidade da irrigação. Nesse sentido, as
produções de café irrigado (Yi) e não irrigado (Yni) de um
experimento conduzido por 16 anos em Campinas (SP), foram
analisadas como diferenças relativas (Yi-Yni)/Yi e
correlacionadas com o déficit hídrico, expresso pelos
respectivos valores de evapotranspiração real, (ETRiETRni)/ETRi, com R2 = 0,6417. A supressão de cada mês do
ano permitiu verificar sua importância relativa na correlação.
Abril, maio, junho e julho mostraram importância na relação
com a produção. Foi possível o ajuste do coeficiente de
sensibilidade ou fator de resposta da produção do cafeeiro ao
déficit hídrico, Ky, conforme recomendação da FAO. O fator de
resposta de produção (Ky) anual mostrou-se linearmente
crescente com a idade da planta, indicando aumento quanto à
sensibilidade ao déficit hídrico ao longo dos anos.
Palavras-chave: café; déficit hídrico; irrigação; Ky.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Fator de resposta da produção do cafeeiro ao deficit
hídrico em Campinas1
Coffee yield response factor as related to the water deficit
Flávio Bussmeyer ArrudaI; Marcos Alexandre GrandeII
ICentro
de Ecofisiologia e Biofísica, Instituto Agronômico, Caixa Postal 28, 13001-970
Campinas (SP). E-mail: [email protected]
IIJP Engenharia
RESUMO
A quantificação da resposta do cafeeiro à disponibilidade de água é um importante fator na
estimativa da produção e na análise da viabilidade da irrigação. Nesse sentido, as produções
de café irrigado (Yi) e não irrigado (Yni) de um experimento conduzido por 16 anos em
Campinas (SP), foram analisadas como diferenças relativas (Yi-Yni)/Yi e correlacionadas com o
déficit hídrico, expresso pelos respectivos valores de evapotranspiração real, (ETRiETRni)/ETRi, com R2 = 0,6417. A supressão de cada mês do ano permitiu verificar sua
importância relativa na correlação. Abril, maio, junho e julho mostraram importância na
relação com a produção. Foi possível o ajuste do coeficiente de sensibilidade ou fator de
resposta da produção do cafeeiro ao déficit hídrico, Ky, conforme recomendação da FAO. O
fator de resposta de produção (Ky) anual mostrou-se linearmente crescente com a idade da
planta, indicando aumento quanto à sensibilidade ao déficit hídrico ao longo dos anos.
Palavras-chave: café, déficit hídrico, irrigação, Ky.
ABSTRACT
Coffee yield response to available water is a major factor on yield prediction and irrigation
feasibility. In this way, results of irrigated (Yi) and non irrigated (Yni) yields of a 16-year field
experiment with coffee plants carried out in Campinas, State of São Paulo, Brazil, were
analyzed as relative differences of (Yi-Yni)/Yi and correlated to the relative difference of actual
evapotranspiration, (ETRi-ETRni)/ETRi. By suppressing each month of the year in that
correlation, it was observed that water deficit occurred in April, May, June and July were
important to yield analysis. It was possible to adjust the sensitivity coefficient (Ky) or the yield
response factor to water deficit, as recommended by FAO. The annual yield response factor
(Ky) showed a linear relation to plant age indicating an increase of plant sensitivity to water
stress along the years.
Key words: coffee, water deficit, irrigation, Ky.
1. INTRODUÇÃO
Reconhecidamente, o cafeeiro é afetado pela seca com a conseqüente redução da produção. A
utilização de práticas de conservação da umidade do solo ou de irrigação podem ser formas de
mitigar os problemas de deficiência hídrica e de incrementos à produção.
Para a introdução de novas práticas ou mesmo para se saber qual o impacto da ocorrência de
secas nas lavouras de café, há forte necessidade de se quantificar tal efeito na produção.
Na impossibilidade de se ter experimentos regionais irrigados realizados em longo período
(mais de 10 anos de produção), contrastando o efeito da restrição da água no solo, a utilização
de modelos ou de equações preditivas é a forma mais viável de se estimar as perdas de
produção.
Dentre os vários métodos disponíveis para a quantificação do efeito hídrico na produção, o uso
do fator de resposta da produção ou índice de sensibilidade ao déficit hídrico (Ky) é o que vem
recebendo destaque e recomendação pela FAO (DOORENBOS e KASSAN, 1979).
Muitas pesquisas têm sido realizadas na determinação de Ky, como para a cultura da batata
(BEZERRA, 1995) e da soja (MORAES et al., 1998). Algumas dessas informações são sumarizadas
em DOORENBOS e PRUITT (1975), DOORENBOS e KASSAN, (1979) e, mais recentemente, ALLEN et
al. (1998), porém sem a menção para a cultura de café. PICINI et al. (1999), utilizando dados
estimados da produção potencial de café e resultados de experimento de campo, obtiveram
bons resultados de Ky para Mococa (SP), mas não para a região de Campinas (PICINI, 1998).
No presente trabalho, o comportamento do índice de sensibilidade ao estresse hídrico do
cafeeiro foi investigado para Campinas (SP), com o objetivo de dar melhor compreensão da
resposta à irrigação por esta cultura.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Os dados básicos utilizados no presente estudo são provenientes de um experimento de
campo, coordenado pelo Dr. Geraldo Barreto, realizado em Campinas (SP), na área
experimental da Seção de Irrigação junto à barragem Monjolinho, no período de 1957 a 1975,
do Núcleo Experimental de Campinas, do Instituto Agronômico (IAC).
O clima da região é do tipo "Cwa", conforme classificação de Köppen, e o solo classificado
como Latossolo Vermelho Eutroférrico, argiloso, série Monjolinho, localizado em relevo plano a
suave ondulado, profundo e bem drenado. Os resultados das análises físicas, químicas e de
retenção de água no solo são mostradas no Quadro 1, realizadas pelas Seções de Irrigação e
Drenagem, de Pedologia e de Seção de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas, do IAC.
A cultivar utilizada no experimento foi Mundo Novo 379/19, plantada em 20 de novembro de
1957, no espaçamento de 3 x 2 m, com duas plantas por cova, em área de 1.080 m2 para
cada parcela. O desenvolvimento da cultura, adubações e tratamentos fitossanitários seguiram
as recomendações técnicas do IAC e foram realizados pela Seção de Café.
O experimento foi arranjado no campo em parcelas subdivididas com os tratamentos das
parcelas principais, dispostas em blocos ao acaso com seis repetições. Nas parcelas foram
aplicados os tratamentos de irrigação desde 1960 e nas subparcelas, os tratamentos de tipos
de condução de copa após o ano de 1966 . Cada subparcela, no total de 6, possuía 30 covas
consideradas úteis. No presente estudo, analisaram-se apenas os tratamentos de livre
crescimento irrigados e não irrigados.
As irrigações foram realizadas pelo sistema de aspersão convencional sobre copa, quando
consumido 70% da água disponível na camada do solo de 0-100 cm, monitorada por
amostragem gravimétrica.
Para a avaliação da disponibilidade da água no solo, foram realizados os balanços hídricos
diários. Calculou-se a evapotranspiração potencial (ETP) a partir dos dados de evaporação de
superfície livre (Ev) do tanque enterrado IA-58 (TOSELLO, 1960) pela equação ETP = Kp.Kp'.Ev,
conforme recomendado por DOORENBOS e PRUITT (1977).
A evaporação desse tanque se assemelha ao tanque Colorado, portanto, o coeficiente Kp' =
1,0. Nas condições de vento moderado e uma área gramada entre 40 e 70 m têm-se
coeficientes variando de 0,7 a 0,95. No cálculo da evapotranspiração, ajustou-se um
coeficiente de tanque Kp = 0,7, com base nos dados de evapotranspiração decendial do mesmo
período determinada pelo método de THORNTHWAITE e MATTER (1955).
O coeficiente de cultura adotado seguiu o critério da correção com a idade e de partição em
virtude do molhamento da superfície do solo e do secamento do perfil de solo, conforme
recomendado por ALLEN et al. (1998).
Foram adotados os seguintes valores de coeficiente de cultura basal, Kcb (Quadro 2), em
função da idade da planta, em condições de pleno suprimento de água, isto é, até o consumo
de 50% da água disponível na camada de 0-100 cm (44,1 mm).
O efeito do molhamento da superfície do solo foi considerado sempre que as chuvas fossem
maiores que 10 mm, calculada como chuva agrícola. Para tanto, adotou-se Kc = 1, exatamente
no dia da ocorrência e no dia posterior.
Para a penalização da transpiração pelo efeito da seca, com base em ARRUDA et al. (2000), a
partir de 50% do consumo da água disponível no solo, o Kc era reduzido linearmente desde o
valor de Kcb (Quadro 2) até o valor nulo correspondente ao consumo de 100% da água
disponível no solo.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O cafezal ao longo de dezesseis anos de produção apresentou forte variação entre as safras,
demonstrando a influência da produtividade do ano anterior na safra seguinte. Essa variação
prejudicou as análises estatísticas, optando-se por utilizar a produção bi-anual, para facilitar a
visualização da variação da produção, conforme apresentado na figura 1.
As curvas da figura 1 apresentaram um formato típico do livre crescimento observado em
lavouras de café no Estado de São Paulo. O cafeeiro atinge sua produtividade máxima sete
anos após o plantio, decrescendo com a conseqüente competição entre as plantas.
Na atualidade, essa competição é minimizada pela aplicação das técnicas de decote e poda,
permitindo que esse decréscimo seja mais lento. Em todos os biênios a produção irrigada foi
igual ou superior à não irrigada.
Os resultados mostraram grande variação na produção e nas diferenças de produção entre o
tratamento irrigado e o não-irrigado ao longo dos anos. A irrigação incrementou a produção em
347 kg.ha-1, com um máximo de 1.090 kg.ha-1, apresentando variações devido à produção do
ano anterior associado aos períodos de déficit hídrico.
Na figura 2, pode-se visualizar a variação da evapotranspiração potencial (ETP) no período de
1959 a 1975. A amplitude de variação foi de 1.024 a 1.429 mm, demonstrando que neste
período de cultivo, o consumo de água pelas plantas variou influindo no potencial produtivo a
cada ano. Os valores de ETR foram sempre inferiores aos de ETP, mesmo no tratamento
irrigado, somente se aproximando em 1972, quando apresentaram valores de 1.014 e 1.024
mm respectivamente. A evapotranspiração real no tratamento não irrigado (ETRni) não se
igualou em nenhum ano aos valores de ETP ou mesmo à evapotranspiração real do tratamento
irrigado (ETRi). Os valores da ETRni do tratamento não irrigado somente se aproximaram da
ETP e ETRi do tratamento irrigado no período de 1971 a 1973.
Considerando-se que as maiores produções são obtidas quando não há restrições para a
transpiração, então essa situação ocorreu somente de 1972 a 1973. O ano de 1968 foi o de
maior deficiência, tendo a ETRni atingido 74% da potencial.
É conhecido o fato que as secas afetam a produção do cafeeiro. Porém, vários autores têm
encontrado dificuldade em relacionar significativamente a produção com a deficiência de água
ou precipitações (IAFFE et al., 2001). Tal fato é devido principalmente à alternância de
produção do cafeeiro, ao padrão de produtividade ascendente e descendente ao longo da vida
da cultura (Figura 1), da ocorrência simultânea do crescimento vegetativo e reprodutivo e por
serem esses sorvedouros de assimilados internos da planta concorrentes entre si.
Na tentativa de melhor expressar o efeito hídrico na produção, investigaram-se várias
correlações entre as diferenças de produtividade entre tratamento irrigado e não irrigado e os
dados de precipitação (P), evapotranspiração potencial (ETP), evapotranspiração real irrigada
menos a não irrigada (ETRi-ETRni), evapotranspiração relativa (ETRi-ETRni)/ETP, deficiência de
água no solo e déficit hídrico pelo balanço de THORNTHWAITE e MATTER (1955). O melhor
resultado foi obtido entre a diferença relativa de produção, (Yi-Yni)/Yi, e a diferença relativa de
evapotranspiração, (ETRi-ETRni)/ETRi.
As correlações foram investigadas ao longo do ano agrícola em vários períodos. Aquele que
apresentou o melhor ajuste foi o compreendido entre abril do ano anterior e março do ano em
que a colheita é realizada a partir de maio. Esse período é condizente com a seqüência dos
estádios fenológicos para a produção da cultura (CAMARGO et al., 2001).
Os resultados obtidos da diferença relativa de produção em vista da diferença relativa de
evapotranspiração entre o tratamento irrigado e o não-irrigado, ocorrida no período de abril do
ano anterior a março do ano da colheita do café, são apresentados na figura 3 e no quadro 3.
A correlação obtida na figura 3 apresentou R2=64%, da redução da produção com a redução
na evapotranspiração do cafeeiro. A existência de anos com produções do tratamento irrigado
pouco menores do que o não-irrigado resultou em alguns valores da diferença relativa de
produção também negativos. A inclinação na curva apresentada na figura 3 indica uma
aceleração na redução na produção com o aumento do déficit hídrico.
Por exemplo, em 1960/61 uma diminuição leve na ETR da ordem de 9% resultou em uma
redução na produção de apenas 2,5%; em 1964/65 a redução média em ETR foi de 14%
refletindo uma diminuição de 14,2% na produção. Acentuando-se a redução em ETR, acentua
a redução na produção, como em 1968/69, em que 23% em ETR promoveu uma produção do
não-irrigado 52% menor que o irrigado.
A fim de avaliar a importância do efeito hídrico de cada mês em relação à produção, utilizou-se
da correlação apresentada na figura 3, porém, sistematicamente abstraindo-se do cálculo cada
mês do ano. Os resultados são apresentados na figura 4.
Os valores das correlações na figura 4, de modo geral, se mantiveram muito estáveis ao longo
do ano, um indício de que a redução na ETR do cafeeiro durante todo o ano afeta a produção
da lavoura. O mês menos sensível foi agosto e os mais sensíveis foram abril, maio, junho e
julho. Agosto é o que apresenta menor sensibilidade ao déficit hídrico durante o período de
seca, em Campinas.
Aparentemente, agosto deve ser o mês indicado para a suspensão da irrigação para a indução
do florescimento no cafeeiro. CARR (2001), em ampla revisão sobre o assunto, descreveu não
ser necessária a irrigação nesse período de dormência, e considera até mesmo benéfico um
período de estresse hídrico para uniformização da florada do cafeeiro. Essa assertiva é hoje
bem aceita por vários técnicos do setor, porém, deve ficar claro que pode haver alguma
redução na produção, conforme resultados de CAMARGO et al. (1984), utilizando uma barcaça
como impedimento para a precipitação em diferentes períodos no cafeeiro, em Campinas.
A modelagem do efeito da deficiência hídrica na produção tem-se valido da relação [(Yi-Yni)/Yi]
/ [(ETRi-ETRni)/ETRi] = Ky, conforme proposto pela FAO (DOORENBOS e KASSAN, 1979; ALLEN et
al., 1998). Os componentes para o cálculo de Ky e os resultados obtidos a cada ano agrícola
são apresentados no Quadro 3. A amplitude de variação observada de Ky foi desde -4,547 até
3,951.
Esses valores são muito mais amplos do que os relatados na literatura para citros (ALLEN et al.,
1998), e para café por PICINI et al. (1999) e por CARR (2001). A dificuldade de obtenção de
valores de ETR, os resultados escassos na literatura sobre Ky em culturas perenes, bem como
as diferenças com os aqui observados, indicam a necessidade de mais investigações nessa área
de trabalho.
Os valores negativos de Ky são resultados da ocorrência de algumas produções do tratamento
irrigado serem menores do que o não-irrigado. A alternância de produção provoca efeitos
negativos da aplicação da irrigação, desaparecendo quando se avalia a produção bienal. Em
nenhum desses casos, porém, houve significância na diferença de produção.
Uma importante informação observada no quadro 3 é que para os valores de Ky igual ou
menor a 0,748 não houve diferença significativa entre as produções do cafeeiro. Trata-se do
período de 1966/67, quando houve diferença de produção de 468 kg.ha-1; no entanto, ela não
foi significativa devido à grande variação dentro do tratamento. Todas as produções
observadas do tratamento irrigado foram significativas quando Ky era pelo menos igual a
0,974.
Os melhores resultados obtidos de Ky, isto é, nos anos significativos de aumento de produção
devido à irrigação, estão indicados na figura 5.
O ajuste linear crescente apresentado nessa figura indica a tendência de aumento de Ky com a
idade da planta. Tal fato é indicador de que a produção do cafeeiro se torna mais sensível à
redução da ETR ao longo dos anos.
4. CONCLUSÃO
1. O índice de sensibilidade, Ky, e a diferença relativa das produções em função da diferença
relativa entre a evapotranspiração de tratamento irrigado e não irrigado mostraram-se bons
indicadores para avaliação do déficit hídrico no cafeeiro.
2. No ano-calendário, maio mostrou-se o mais importante quanto à redução da ETR afetando a
produção do cafeeiro, e agosto foi o menos importante e plausível de suspensão da irrigação.
3. Valores crescentes de Ky indicaram o aumento da sensibilidade do cafeeiro ao déficit hídrico
com a idade da cultura.
4. Diferenças significativas de produtividade do cafeeiro devido à irrigação foram obtidas
sempre que Ky foi maior que 0,974, em 16 colheitas.
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TOSELLO, R. N. Novo tipo de evaporímetro terrestre. Bragantia, Campinas, v.19, p.731-751,
1960.
Recebido para publicação em 3 de dezembro de 2001 e aceito em 30 de janeiro de 2003
1 Parte da tese apresentada pelo segundo autor ao Instituto Agronômico de Campinas para a
obtenção do título de M.S. em Agricultura Tropical e Subtropical.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
SANTOS, José Barbosa dos, PROCOPIO, Sérgio de Oliveira, SILVA,
Antônio Alberto da et al. Captação e aproveitamento da
radiação solar pelas culturas da soja e do feijão e por
plantas daninhas. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.147-153.
ISSN 0006-8705.
Com o objetivo de desenvolver técnicas para a criação de um
programa de manejo integrado de plantas daninhas (MIPD),
avaliou-se neste trabalho, em condições de campo, o
desempenho das culturas do feijão (Phaseolus vulgaris L.) e
da soja [Glycine max (L.) Merrill] e das plantas daninhas picãopreto (Bidens pilosa L.), dois biótipos de leiteiro (Euphorbia
heterophylla L.) (sensível e resistente a herbicidas inibidores
da enzima ALS), e carrapicho-beiço-de-boi [Desmodium
tortuosum (SW.) DC.], quanto à eficiência na captação e ao
aproveitamento da radiação solar, por meio do cálculo dos
índices taxa de produção de biomassa seca total (Ct), taxa de
produção de biomassa seca foliar (Cf), uso eficiente da
radiação (î), taxa de assimilação líquida (EA), área foliar
específica (SA), índice de área foliar (L), razão de massa foliar
(FW) e razão de área foliar (FA). O experimento foi
desenvolvido em Argissolo Vermelho-Amarelo em Viçosa, MG.
Não se observou diferença para todas as características
avaliadas entre os biótipos de E. heterophylla. A soja
apresentou a maior taxa de produção de biomassa seca total
ao longo do seu ciclo e também o maior índice de área foliar
evidenciando sua maior capacidade em captar luz e em
sombrear plantas competidoras. O feijão, sobretudo após o
florescimento, foi a planta mais eficaz em drenar seus
fotoassimilados para a formação de folhas. A soja apresentou
maior eficiência em converter a radiação interceptada em
biomassa.
Palavras-chave: planta daninha; competição; manejo
integrado; uso eficiente da radiação.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Captação e aproveitamento da radiação solar pelas
culturas da soja e do feijão e por plantas daninhas
Capture and utilization of solar radiation by the soybean and common
bean crops and by weeds
José Barbosa dos SantosI; Sérgio de Oliveira ProcópioII; Antônio Alberto da SilvaIII;
Luiz Cláudio CostaIV
IMestrando
em Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa (UFV), 36571-000, Viçosa (MG). Email: [email protected]
IIDoutorando em Fitotecnia, UFV. E-mail: [email protected]
IIIDepartamento de Fitotecnia, UFV. E-mail: [email protected]
IVDepartamento de Engenharia Agrícola, UFV. E-mail: [email protected]
RESUMO
Com o objetivo de desenvolver técnicas para a criação de um programa de manejo integrado
de plantas daninhas (MIPD), avaliou-se neste trabalho, em condições de campo, o desempenho
das culturas do feijão (Phaseolus vulgaris L.) e da soja [Glycine max (L.) Merrill] e das plantas
daninhas picão-preto (Bidens pilosa L.), dois biótipos de leiteiro (Euphorbia heterophylla L.)
(sensível e resistente a herbicidas inibidores da enzima ALS), e carrapicho-beiço-de-boi
[Desmodium tortuosum (SW.) DC.], quanto à eficiência na captação e ao aproveitamento da
radiação solar, por meio do cálculo dos índices taxa de produção de biomassa seca total (Ct),
taxa de produção de biomassa seca foliar (Cf), uso eficiente da radiação (î), taxa de
assimilação líquida (EA), área foliar específica (SA), índice de área foliar (L), razão de massa
foliar (FW) e razão de área foliar (FA). O experimento foi desenvolvido em Argissolo VermelhoAmarelo em Viçosa, MG. Não se observou diferença para todas as características avaliadas
entre os biótipos de E. heterophylla. A soja apresentou a maior taxa de produção de biomassa
seca total ao longo do seu ciclo e também o maior índice de área foliar evidenciando sua maior
capacidade em captar luz e em sombrear plantas competidoras. O feijão, sobretudo após o
florescimento, foi a planta mais eficaz em drenar seus fotoassimilados para a formação de
folhas. A soja apresentou maior eficiência em converter a radiação interceptada em biomassa.
Palavras-chave: planta daninha, competição, manejo integrado, uso eficiente da radiação.
ABSTRACT
Aiming to develop techniques for the establishment of a Weed Integrated Management
Program, the performance of common bean (Phaseolus vulgaris L.) and soybean (Glycine max
(L.) Merrill) and of weeds Bidens pilosa L., Euphorbia heterophylla L. (two biotypes), sensitive
and resistant to ALS inhibitor – herbicides and [ Desmodium tortuosum (SW.) DC.], was
evaluated in relation to their efficiency in capturing and utilizing solar radiation.The following
indices were calculated: total dry biomass production rate (Ct), leaf dry biomass production
rate (Cf), radiation efficient use (x), net assimilation rate (EA), specific leaf area (SA), leaf area
index (L), leaf matter ratio (FW) and leaf area ratio (FA). No difference was observed for all
characteristics evaluated among E. heterophylla biotypes. Soybean showed the highest rate of
total dry biomass production along its cycle and also the highest leaf area index, indicating its
greater capacity in capturing light and providing shade to competitive plants. Especially after
flowering, common bean was the most efficient in draining its photoassimilates for leaf
formation. Soybean showed greater efficiency in converting radiation intercepted in the
biomass.
Key words: Weed, competition, integrated management, efficient use of radiation.
1. INTRODUÇÃO
Considerando a importância da soja e do feijão para a economia brasileira, torna-se necessário
o investimento em tecnologia, visando à redução de custos de produção para aumentar o lucro
dos produtores e para a obtenção de produto final de melhor qualidade que não prejudique a
saúde humana e o ambiente.
Analisando-se a cultura do feijão, observa-se que, em média, 20% a 30% do seu custo total de
produção refere-se ao controle de plantas daninhas e no caso da soja, esse valor, com
freqüência, está acima dos 30% (SILVA et al., 2000). Por este motivo, estudos mais elaborados
sobre a morfologia e a fisiologia destas culturas e das principais espécies de plantas daninhas
infestantes são fundamentais na tentativa de se reduzir o uso de herbicidas e,
conseqüentemente, os custos e o impacto ambiental negativo provocado pelo emprego desses
insumos químicos. Todavia, observa-se a falta de informações dessas áreas na literatura
especializada, especialmente para as principais espécies de plantas daninhas de ocorrência no
Brasil.
A maioria dos estudos em que se avaliaram os efeitos da competição entre as plantas daninhas
e as culturas (VIEIRA, 1970; BLANCO et al., 1973; COBLE et al., 1981; MASCARENHAS, 1982;
VARGAS et al., 1999; SANTOS e SILVA, 2000; MELLO et al. 2001), teve como objetivo apenas
verificar o efeito dessas plantas na produtividade e/ou no crescimento (acúmulo de biomassa
seca) das culturas, ou seja, quantificar as conseqüências. Entretanto, as causas relacionadas
às aptidões fisiológicas específicas de cada planta não são praticamente estudadas.
Os fatores que determinam a maior competitividade das plantas daninhas sobre as culturas são
seu porte e sua arquitetura; a maior velocidade de germinação e estabelecimento da plântula;
a maior velocidade do crescimento e a maior extensão do sistema radicular; a menor
suscetibilidade das espécies daninhas às intempéries climáticas, como veranico e geadas e a
maior capacidade de produção e liberação de substâncias químicas com propriedades
alelopáticas (SILVA et al., 2000).
Dentre as espécies de plantas daninhas dicotiledôneas infestantes das culturas anuais de
grande importância econômica, destacam-se Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa e
Desmodium tortuosum, pela agressividade, capacidade competitiva e intensidade de
ocorrência.
Biótipos de Euphorbia heterophylla, resistentes aos herbicidas inibidores da ALS, foram
identificados em lavouras de soja nos Estados do Rio Grande do Sul, Paraná e Mato Grosso do
Sul, onde esses produtos são empregados há mais de seis anos (VARGAS et al., 1999). Alguns
trabalhos mostraram não haver diferença competitiva entre os biótipos sensíveis e resistentes
de leiteiro quanto à morfologia, duração do ciclo e potencial de competição com a cultura da
soja (VARGAS et al., 1999; VIDAL e TREZZI, 2000 e SANTOS e SILVA, 2000).
O objetivo do trabalho foi avaliar a captação e o aproveitamento da radiação solar pelas
culturas da soja e do feijão e pelas espécies de plantas daninhas E. heterophylla (resistente e
suscetível aos herbicidas inibidores da ALS), B. pilosa e D. tortuosum, por meio do cálculo dos
índices de crescimento: Taxa de produção de biomassa seca total (Ct), taxa de produção de
biomassa seca foliar (Cf), índice de área foliar (L), área foliar específica (SA), razão de massa
foliar (Fw), razão de área foliar (FA), taxa assimilatória líquida (Ea) e uso eficiente da radiação
(ξ).
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado no campo experimental, do Departamento de Fitotecnia da
Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Argissolo Vermelho-Amarelo, fase terraço, de
outubro de 2000 a fevereiro de 2001.
Os tratamentos foram compostos pelas culturas de soja (cultivar UFV-19) e de feijão (cultivar
Pérola) e pelas espécies de plantas daninhas E. heterophylla (um biótipo suscetível aos
herbicidas inibidores da enzima ALS, coletado em Minas Gerais e outro resistente, coletado no
Rio Grande do Sul), B. pilosa e D. tortuosum. O delineamento experimental utilizado foi o de
blocos casualizados, com quatro repetições, totalizando 24 parcelas. Cada parcela experimental
constou de 10 m de largura por 10 m de comprimento, contendo 16 fileiras de uma das
espécies avaliadas.
Após a calagem, realizada 90 dias antes da instalação do experimento, fez-se o preparo
convencional do solo com uma aração e duas gradagens. A adubação de plantio foi realizada
de maneira uniforme em toda área experimental, conforme análise do solo, considerando-se as
necessidades da cultura do feijão.
A semeadura, tanto para as culturas quanto para as plantas daninhas, foi manual. Após a
emergência das plantas, foi realizado desbaste deixando-se cinco plantas por metro de sulco
em todos os tratamentos. Todas as parcelas foram mantidas no limpo por meio de capinas
manuais. Suplemento de irrigação por aspersão convencional foi realizada uniformemente em
toda área experimental em períodos de veranico.
Quinzenalmente, após o desbaste das plantas, efetuaram-se medições da radiação
fotossinteticamente ativa (RFA) em dois pontos dos dosséis: acima e abaixo, com o uso de um
ceptômetro (Delta T- Devices), colocado perpendicular às linhas das plantas. Quinzenalmente,
também, três plantas foram colhidas ao acaso por parcela, para a determinação do número de
folhas por planta e da área foliar (Af) por meio de um medidor eletrônico de área foliar, bem
como a biomassa seca das plantas (folhas, raízes, caules e partes reprodutivas) após secagem
em estufa a 75 oC por 72 horas. Independentemente do intervalo de amostragens e da coleta
dos dados primários (quinzenal), poucos dias antes do início do florescimento e da maturação
fisiológica das sementes, realizou-se uma amostragem e coleta dos dados em todas as
parcelas. Foi considerado o início do florescimento quando, em torno, de 50% das plantas
apresentavam pelo menos uma flor aberta.
Os dados meteorológicos diários de temperatura do ar, precipitação, insolação e umidade
relativa do ar (Figuras 1 e 2) foram obtidos da Estação Meteorológica do Departamento de
Engenharia Agrícola instalada a, aproximadamente, 400 m da área experimental.
A partir dos dados primários de biomassa seca total em g (Wt), biomassa seca das folhas em g
(Wf), área foliar em m2 (Af) e radiação fotossinteticamente ativa interceptada em MJ (Ri) foram
calculados os seguintes índices de crescimento: Taxa de produção de biomassa seca total (Ct =
dWt / dt); taxa de produção de biomassa seca foliar (Cf = dWf / dt); índice de área foliar (L =
Af / St), onde St é a superfície do terreno em m2; área foliar específica (SA = Af / Wf); razão de
massa foliar (FW = Wf / Wt); razão de área foliar (FA = SA . FW); taxa assimilatória líquida (EA
= 1/Af . dWt / dt) e uso eficiente da radiação (ξ= Wt / Ri).
Terminados os cálculos dos índices de crescimento, esses foram submetidos à análise da
variância e as características significativas foram submetidas ao teste de Tukey a 5% de
probabilidade.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Analisando-se o quadro 1, verificou-se que a soja foi a espécie que apresentou o maior valor
de Wt e de Ct tanto antes como após o florescimento. Entre as plantas daninhas D. tortuosum
acumulou maior Wt na fase vegetativa, enquanto B. pilosa apresentou maior Wt após o
florescimento. A soja foi a espécie que, também, demonstrou maior Wf nas duas fases
avaliadas, contudo, não diferindo na fase vegetativa do Wf apresentado por D. tortuosum
(Quadro 1). Também, o Cf da soja na fase vegetativa não diferiu do Cf do D. tortuosum.
A produção de Wf na soja durante a fase vegetativa foi, aproximadamente, 2,4 vezes maior do
que no feijão. Todavia, os valores de Cf entre a soja e o feijão não diferiram em ambos os
períodos avaliados, mostrando que o maior valor de Wf da soja em relação ao feijão deve-se
ao maior número de dias que essa espécie permanece em crescimento. Não se detectaram
diferenças entre os dois biótipos de E. heterophylla quanto ao Wt, Ct, Wf e Cf em ambas as
épocas estudadas.
Quando se compara a razão de massa foliar (Fw) na fase vegetativa (Quadro 2), observa-se
que não houve diferenças significativas entre as espécies avaliadas. Contudo, após o
florescimento, o feijão foi a planta que mais drenou seus fotoassimilados para a formação de
folhas, apresentando Fw de 0,300, o que significa que 30% da biomassa seca da planta está na
forma de folhas nessa fase (Quadro 2). Os biótipos de E. heterophylla, antes do florescimento,
apresentaram valores semelhantes de Fw (0,501 para o biótipo resistente e 0,521 para o
biótipo sensível aos herbicidas inibidores de ALS) sendo o dobro dos valores encontrado por
VIDAL e TREZZI (2000), que compararam biótipos dessa planta de quatro diferentes regiões do
Rio Grande do Sul.
Dentre as espécies estudadas, B. pilosa, os biótipos de E. heterophylla e a soja foram as que
apresentaram maior valor de SA na fase vegetativa (Quadro 2), ou seja, suas folhas foram
menos espessas, o que favorece a eficiência fotossintética das plantas, por diminuir as
barreiras internas da planta à entrada tanto da luz como do CO2. Após o florescimento, o SA
de todas as espécies não diferiu, sendo observado declínio do valor de SA para todas as
plantas, o que significa que a espessura das folhas aumentou ao longo do tempo. O produto de
SA e FW resulta no índice razão de área foliar (FA), que fornece uma idéia do "enfolhamento"
das plantas, isto é, indica a razão entre a área foliar e a biomassa seca total das plantas.
Segundo BENINCASA (1988), com o crescimento e desenvolvimento das plantas aumenta-se o
auto-sombreamento das folhas inferiores e a tendência é diminuir a área foliar a partir de certo
período por indução à senescência destas folhas. As plantas daninhas B. pilosa e os dois
biótipos de E. heterophylla apresentaram os maiores valores de FA antes do florescimento
(Quadro 2). Tal fato pode sugerir uma adaptação dessas plantas na captação de luz nas fases
iniciais do ciclo.
O feijão apresentou o maior FA após o florescimento, o que sugere possível especialização da
planta em realizar fotossíntese para o enchimento de grãos, induzida pelo melhoramento
genético antrópico. Os biótipos de E. heterophylla não diferiram quanto ao FW, FA e SA. O feijão
apresentou valor de L, aproximadamente, três vezes menor que o da soja na fase vegetativa.
PENGELLY et al (1999), trabalhando com soja e Vigna trilobata, encontraram valores de L de 4,3
e 0,6, respectivamente, aos 49 dias após a semeadura, confirmando a superioridade da soja.
Após o florescimento, o valor de L encontrado para a soja foi, aproximadamente, quatro vezes
maior que o encontrado para D. tortuosum, (Quadro 2). O L apresentado pelos biótipos de E.
heterophylla não diferiu estatisticamente. A taxa assimilatória líquida (EA) observada para o
feijão, antes do florescimento, foi superior a todas as demais espécies, inclusive a soja
(aproximadamente 50% a mais) (Quadro 3), ou seja, nesta fase o feijão foi a espécie que
produziu mais biomassa seca a cada unidade de área foliar. Isso pode ajudar a explicar o
rápido fechamento do dossel observado para essa cultura, nos períodos iniciais do ciclo.
Os valores de EA para os biótipos de E. heterophylla, na fase vegetativa, não diferiram, sendo
em média, de 1,600 g.m-2.dia-1. Valores semelhantes foram também constatados por VIDAL e
TREZZI (2000), em avaliação aos 33 dias após a emergência. Após o florescimento, entretanto,
D. tortuosum mostrou o menor EA , não diferindo estatisticamente do observado pelo biótipo
sensível de E. heterophylla, de B. pilosa e da soja (Quadro 3).
O ξ representa o aproveitamento da radiação fotossinteticamente ativa interceptada por cada
espécie, ou seja, a eficiência da planta em transformar energia solar em energia química. A
soja foi a espécie avaliada que apresentou o maior valor de ξ tanto na fase vegetativa, como
na reprodutiva (Quadro 3 e Figura 3), sendo a espécie vegetal com maior resposta em
biomassa seca para cada MJ de radiação fotossinteticamente ativa interceptada. O ξ médio
visto por PENGELLY et al. (1999) para as plantas soja foi de 0,89 g.MJ-1, valor este menor do
que o encontrado no trabalho 2,28 e 2,54 g. MJ-1, respectivamente, antes do florescimento e
após o florescimento.
Todas as espécies, com exceção do feijão, aumentaram o ξ após o florescimento, o que difere
dos resultados de KUMAR et al (1996) que avaliaram o ξ de plantas de mamona (Ricinus
communis L.), antes e após o início da floração, encontrando valores que variaram de 1,12 a
1,44 e de 0,76 a 1,36 (g. MJ-1), respectivamente, ou seja, os valores diminuíram após o
florescimento. Por outro lado, CONFALONE et al. (1997) observaram que o valor da eficiência no
uso da radiação para a cultura da soja, em condições ótimas, foi em média de 1,73 g. MJ-1 e
permaneceu relativamente constante nas diferentes fases fenológicas. Tanto o EA como o x dos
biótipos de E. heterophylla não diferiram estatisticamente.
As vantagens competitivas das plantas daninhas, frente às culturas muitas vezes preconizadas
na literatura, devem ser analisadas com cuidado, pois existe grande diversidade de plantas
daninhas com características fisiológicas diferentes.
Com relação às plantas daninhas avaliadas no experimento, a superioridade na competição,
algumas vezes observada no campo frente às culturas, pode ser devido à ocorrência de alta
densidade dessas invasoras presentes na área, ou a vantagens competitivas frente à obtenção
e aproveitamento de outros recursos como água ou nutrientes minerais do solo.
4. CONCLUSÕES
1. Os biótipos de E. heterophylla, sensível ou resistente aos herbicidas inibidores da enzima
ALS, apresentaram equivalência competitiva entre eles.
2. A soja apresentou a maior taxa de produção de biomassa seca total ao longo do seu ciclo e
também o maior índice de área foliar, evidenciando maior capacidade em captar luz e em
sombrear plantas competidoras.
3. O feijão, principalmente após o florescimento, foi a espécie mais eficiente em drenar seus
fotoassimilados para a formação de folhas.
4. A soja apresentou maior eficiência em converter a radiação interceptada em biomassa.
AGRADECIMENTOS
À empresa Syngenta e ao CNPq pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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BLANCO, H.G.; OLIVEIRA, D.A.; ARAÚJO, J.B.M.; GRASSI, N. Observações sobre o período em
que as plantas daninhas competem com a soja (Glycine max (L.) Merr.). O Biológico, São
Paulo, v.39, n.2, p.31-35, 1973.
COBLE, H. D., WILLIANS, F.M., RITLE, R.L. Common ragweed (Ambrosia artemisiifolia)
interference in soybeans (Glycine max). Weed Science, Lawrence, v.29, n.3, p.339-342, 1981.
CONFALONE, A.; COSTA, L.C.; PEREIRA, C.R. Eficiência de uso de la radiación en soja en
distintas fases fenológicas bajo estres hidrico. Revista Faculdad de Agronomia, La Plata, v.17,
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KUMAR, P.V.; SRIVASTAVA, N.N.; VICTOR, U.S.; RAO, D.G.; RAO, A.V.M.S.; RAMAKRISHNA,
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MASCARENHAS, M.H.T. Competição de plantas daninhas com as culturas. Informe
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MELLO, H.B.; FERREIRA, L.R.; SILVA, A.A.; MIRANDA, G.V.; ROCHA, V.S.; SILVA, C.M.M.
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SANTOS, J.B.; SILVA, A.A. Resistência de genótipos de Euphorbia heterophylla L. a herbicidas
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Recebido para publicação em 4 de outubro de 2001 e aceito em 31 de outubro de 2002
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
PEZZOPANE, José Ricardo Macedo e PEDRO JUNIOR, Mário José.
Balanço de energia em vinhedo de 'Niagara Rosada'.
Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.155-161. ISSN 0006-8705.
O método do balanço de energia foi utilizado para caracterizar
a variação horária do saldo de radiação e dos fluxos de calor
latente, sensível e no solo, em vinhedo cultivado com a
cultivar NiagaraRosada', conduzida no sistema de espaldeira,
em Jundiaí (SP). Além disso, foram determinadas as relações
entre o saldo de radiação (SR) no vinhedo e a radiação solar
global (RG) e a partição da energia disponível ao sistema nos
fluxos de calor latente (LE), sensível (H) e no solo (G). Em um
dia característico de período seco, o LE representou 44% do
SR e o H, 48%. Em um dia chuvoso, o LE representou 86% do
SR e o H, 21%. Em um dia ensolarado, após um período de
chuvas, LE e H foram, respectivamente, 68% e 29% do SR. O
G foi, em média, 5,7% e 1,3% do SR para as ruas mantidas
capinadas e com forro, respectivamente.
Palavras-chave: videira; saldo de radiação; fluxo de calor
latente; fluxo de calor sensível; fluxo de calor no solo.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Balanço de energia em vinhedo de 'Niagara Rosada'
Energy balance on 'Niagara Rosada' vineyard
José Ricardo Macedo PezzopaneI; Mário José Pedro JúniorII, III
IPós-Graduando
em Física do Ambiente Agrícola – Escola Superior de Agricultura "Luiz de
Queiroz"(ESALQ/USP). E-mail: [email protected]. Bolsista FAPESP
IICentro de Pesquisa e Desenvolvimento de Ecofisiologia e Biofísica (IAC), Caixa Postal 28,
13001-970 Campinas (SP)
IIICom bolsa de Produtividade em Pesquisa do CNPq
RESUMO
O método do balanço de energia foi utilizado para caracterizar a variação horária do saldo de
radiação e dos fluxos de calor latente, sensível e no solo, em vinhedo cultivado com a cultivar
NiagaraRosada', conduzida no sistema de espaldeira, em Jundiaí (SP). Além disso, foram
determinadas as relações entre o saldo de radiação (SR) no vinhedo e a radiação solar global
(RG) e a partição da energia disponível ao sistema nos fluxos de calor latente (LE), sensível
(H) e no solo (G). Em um dia característico de período seco, o LE representou 44% do SR e o
H, 48%. Em um dia chuvoso, o LE representou 86% do SR e o H, 21%. Em um dia ensolarado,
após um período de chuvas, LE e H foram, respectivamente, 68% e 29% do SR. O G foi, em
média, 5,7% e 1,3% do SR para as ruas mantidas capinadas e com forro, respectivamente.
Palavras-chave : videira, saldo de radiação, fluxo de calor latente, fluxo de calor sensível e
fluxo de calor no solo.
ABSTRACT
The energy balance method was used to characterize the hourly variation of the net radiation,
latent and sensible fluxes and soil heat flux on a mature vineyard grown at Jundiaí, São Paulo,
Brazil. The grapevines, cv. Niagara Rosada, in the vineyard were wrapped to trellis wires,
creating compact hedgerows 2 m apart, 1.7 m height and 0.4 wide, with the foliage 1m above
the soil surface. Also, the net and incoming radiation relationships and the partioning of the
available energy to the system into latent and heat flux, and soil heat flux were determined for
the vineyard. During a sunny day (dry period) the latent heat flux was 44% of the net radiation
and the sensible heat flux, 48%. However during a rainy day, the latent heat flux was 86% of
the net radiation and the sensible heat flux, 21%. During a sunny day, after the occurrence of
rain, the latent and sensible heat fluxes were, respectively, 68% and 29% of the net radiation.
The soil heat flux was 5.7 an 1.3% of the net radiation, for bare soil and mulched rows,
respectively.
Key words: grapevine, net radiation, soil heat flux, latent and sensible fluxes.
1. INTRODUÇÃO
A videira Niagara Rosada é a principal cultivar de uva de mesa plantada no Estado de São
Paulo. A maioria dos cultivos é realizada em espaldeira e, para amenizar o problema da
exposição do solo difundiu-se entre os viticultores a prática do uso de forro entre as ruas do
vinhedo (POMMER et al., 1991).
Esse sistema de produção propicia um microclima especial para o vinhedo, pois a distribuição
da radiação solar dentro do dossel das videiras é muito influenciada pelo sistema de condução
e tipo de poda verde utilizada pelo viticultor (SMART, 1973), além da influência marcante
proporcionada pela utilização do forro como cobertura morta.
A energia utilizada nos processos de transferência de água de uma superfície para a atmosfera,
de aquecimento e resfriamento do ar e solo, bem como para a realização do metabolismo das
plantas, é proveniente da radiação solar. Portanto, em uma superfície vegetada, é importante
o conhecimento da partição da radiação solar nestes processos, para estudos da variação do
consumo de água durante o crescimento da cultura (ALVES et al., 1998), que influencia nos
processos de formação da produção e acúmulo de açúcar (POMMER e PASSOS, 1990).
O método de balanço de energia, com base no princípio da conservação de energia, destacase na determinação do consumo de água por uma comunidade vegetal. Apesar de suas
limitações, tem sido utilizado por muito autores ( VILLA NOVA et al., 1975; CUNHA et al. 1996;
TEIXEIRA et al., 1997; ALVES et al., 1998; LOPES et al., 2001).
Na cultura da videira, sob outras condições de condução e manejo, esse tipo de estudo foi
realizado por OLIVER e SENE (1992), na região central da Espanha, HEILMAN et. al. (1994) no
Texas, onde estes autores verificaram grande contribuição do calor sensível gerado na
superfície do solo no balanço de energia e por TEIXEIRA et al. (1997), no Nordeste Brasileiro.
Este trabalho teve por objetivo determinar as relações entre a radiação solar global, saldo de
radiação e fluxo de calor no solo, e caracterizar a partição do saldo de radiação nos fluxos de
calor latente, sensível e calor no solo em videira 'Niagara Rosada" conduzida em espaldeira.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido na Estação Experimental de Agronomia de Jundiaí, do Instituto
Agronômico, durante o ano agrícola de 1998/99. Os dados foram coletados em videiras cv.
'Niagara Rosada' conduzidas em espaldeira, com altura aproximada de 1,5 m, com três fios de
arame, em espaçamento de 2 x 1m. Como medida de proteção do solo, utilizou-se forro, com
capim gordura seco em ruas alternadas na lavoura.
Durante o desenvolvimento da cultura efetuaram-se medições do saldo de radiação, fluxo de
calor no solo, gradientes de temperatura seca (∆Ts) e úmida (∆Tu), com psicrômetros de
termopares. O saldo radiômetro (modelo Q7, Rebbs) foi instalado 2 m acima do dossel da
videira, os fluxímetros (Middleton) posicionados a 2 cm de profundidade em ruas alternadas,
amostrando o fluxo de calor no solo nas entrelinhas com solo capinado e forrado com capimgordura seco; instalaram-se os psicrômetros de termopar em microabrigos localizados a 0,4 m
e 1,4 m acima do topo da cultura. Os dados diários de temperatura máxima, temperatura
mínima, precipitação e radiação solar global, utilizados para a caracterização do período de
avaliações, foram obtidos no posto meteorológico da Estação Experimental, situado a
aproximadamente 150 m do experimento. As medidas foram efetuadas entre 16/10 e
16/12/98.
As leituras micrometeorológicas do experimento foram realizadas em amostragens a cada cinco
segundos e os dados armazenados em um sistema automático de aquisição (modelo CR10X,
Campbell Scientific.) programado para realizar médias horárias. A partir dos dados,
empregando-se a razão entre o fluxo de calor sensível (H) e latente (lE), proposta por Bowen
(equação 1) e a equação simplificada do balanço de energia (equação 2), foram calculados o
fluxo de calor latente (lE) (equação 3) e o fluxo de calor sensível (H) (equação 4), empregandose a razão de Bowen (b) como utilizado por PEREIRA et al. (1997) (equação5):
Em que: SR = saldo de radiação; G = fluxo de calor para o solo.
em que, W é um fator de ponderação que depende da temperatura do bulbo úmido (Tu) e da
constante psicrométrica (γ), podendo ser calculado através das equações:
propostas por WILSON e ROUSE (1972) e VISWANADHAM et al. (1991), citados por PEREIRA et al.
(1997).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na figura 1 é apresentado um resumo das condições meteorológicas ocorridas durante o
período experimental. No período de 10 a 30 de novembro de 1998 foi verificada baixa
ocorrência de chuvas e temperaturas elevadas, caracterizando o período seco do experimento.
No início de dezembro até o dia 15 do mesmo mês, verificaram-se chuvas intensas até de 55
mm diários, ocorrida em 10 de dezembro, caracterizando o período úmido do experimento.
A figura 2 apresenta a relação entre os valores diários da radiação solar global (RG) obtida em
posto meteorológico e o saldo de radiação (SR) obtido na cultura da videira. Durante o período
de medições, a razão entre o saldo de radiação e a radiação solar global (SR/RG) variou entre
0,54 e 0,85. A equação de regressão obtida considerando o coeficiente linear igual a zero, foi:
com um coeficiente de determinação de 0,85. Trabalhando com videira, cv. Itália, cultivada em
latada, TEIXEIRA et al. (1997), obtiveram valores de razão SR/RG, entre 57% e 71%. Segundo
esses autores, tal variação ocorreu devido ao estádio fenológico da cultura e à umidade do
solo.
Quando a relação entre os valores de SR e RG é feita em nível horário (Figura 3), determina-se
a estimativa do saldo de radiação a partir da radiação solar global pela seguinte equação:
apresentando coeficiente de determinação de 0,96. Segundo CUNHA et al. (1993), coeficientes
de determinação acima de 0,9 são comuns quando relacionam saldo de radiação e radiação
solar global, mostrando ser boa relação para estimativa do saldo de radiação a partir de dados
de radiação solar global.
A figura 4 mostra a variação horária do fluxo de calor no solo, na rua mantida capinada e
forrada com capim-gordura seco e sua relação com o saldo de radiação. Em 21/11/1998
(Figura 4A), caracterizado por apresentar céu limpo, o fluxo de calor no solo representou 7,5%
do saldo de radiação na rua mantida capinada e 2,5% na rua com forro. Em 11/12/1998
(Figura 4B), caracterizado como dia nublado, o fluxo de calor no solo representou 2,8% e
0,5%, do saldo de radiação, respectivamente, nas ruas mantidas capinada e com forro.
Considerando-se o período de medições, o fluxo de calor no solo representou, em média, 5,7%
e 1,3% do saldo de radiação para as ruas mantidas capinada e com forro respectivamente. No
caso das ruas mantidas capinadas, o sentido do fluxo observado foi da comunidade vegetal
para o solo, enquanto o valor médio do fluxo obtido para as ruas forradas foi no sentido
inverso, ou seja, do solo para a comunidade de plantas.
A partição da energia disponível ao sistema (SR) nos fluxos de calor latente (LE), de calor
sensível (H) e de calor no solo (G) varia de acordo com as condições atmosféricas, de umidade
do solo e de desenvolvimento da cultura (PEREIRA et al., 1997). Para caracterizar o balanço de
energia em vinhedo em diferentes condições atmosféricas são apresentados os resultados da
variação horária de seus componentes em videira Niagara Rosada na figura 5.
O dia 25/11/1998 (Figura 5A) foi característico do período seco, ocorrido durante o
experimento, com elevada incidência de energia (SR = 16,81 MJ.m-2.dia-1, de saldo de
radiação) e 12 dias após a ocorrência da última chuva significativa (Figura 1).
Os valores de fluxo de calor no solo utilizados no cálculo do balanço de energia foram obtidos
com a média dos valores obtidos nos fluxímetros instalados na rua capinada e na rua forrada
com capim gordura seco.
Pode-se verificar que o fluxo de calor sensível representou aproximadamente 48% do saldo de
radiação nesse dia, e supera o fluxo de calor latente, que foi de 44% do SR, a partir das 11
horas, com valor de b atingindo o máximo às 15 horas (4,18). OLIVER e SENE (1992), em
estudos de balanço de energia em vinhedos, em implantação no Sudoeste da Espanha, durante
o período seco, obtiveram valores médios de β igual a 2, no período vespertino, enquanto em
terra arada esses valores chegaram a 7.
A partir das 16 horas, com a diminuição do suprimento de energia os valores de β voltaram a
decrescer. Nesse dia, o fluxo de calor no solo representou 9% do saldo de radiação. O dia
11/12/1998 (Figura 5B) representa a partição da energia disponível (6,04 MJ.m-2.dia-1) em um
dia chuvoso. Nesse dia, o fluxo de calor latente (5,17 MJ.m-2.dia-1) representou 86% do saldo
de radiação, enquanto o fluxo de calor sensível (1,32 MJ.m-2.dia-1) representou 21%.
Devido à ocorrência de chuva nesse dia e em dias anteriores (Figura 1), o solo estava em
processo de resfriamento e o fluxo apresentou, em boa parte do dia, valores positivos,
representando um incremento de energia para a superfície de 7% do saldo de radiação.
O dia 13/12/1998 (Figura 5C) apresenta a variação horária dos componentes do balanço de
energia em um dia ensolarado, após um período de chuva. Pode-se observar que os valores do
saldo de radiação se mantiveram entre 600 e 700 W.m-2 durante o período que foi das 10 às
15 horas, havendo uma redução a partir das 16 horas, causando uma diminuição considerável
em todos os componentes do balanço.
Nesse dia, maior parte do saldo de radiação foi destinada ao fluxo de calor latente (68%),
seguido do fluxo de calor sensível (29%) e do fluxo de calor para o solo (3%); os valores de β
se mantiveram entre 0,3 e 0,7 durante o período diurno.
Analisando-se a variação dos componentes do balanço de energia na cultura durante 20 dias
ao longo do experimento (Tabela 1), pode-se verificar que a partição do SR em fluxo de calor
latente (LE), variou de um mínimo de 40% até um máximo de 86%, com média de 59%.
TEIXEIRA et al. (1997), em estudo com videira Itália cultivada em latada, sob irrigação,
obtiveram partição de SR em LE com variações entre 55% e 105%, com média de 82%. Os
valores de LE/SR acima de 100% verificado pelos autores, se devem ao efeito de advecção de
calor sensível na cultura, conduzido sob irrigação. Nas condições experimentais de Jundiaí,
como não havia irrigação, o fluxo de calor sensível (H) no período analisado variou de 21% a
56%, com média de 38%, não havendo razão H/SR positiva em nenhum dos dias analisados. O
fluxo de calor no solo (FS), obtido pela média das ruas mantidas capinadas e forradas,
apresentou valor médio de sua relação com SR de 3%.
4. CONCLUSÕES
1. O saldo de radiação (SR) sobre o vinhedo de 'Niagara Rosada' conduzida em espaldeira pode
ser estimado a partir dos valores de radiação solar global incidente.
2. A maior parte do saldo de radiação (SR) sobre o vinhedo de 'Niagara Rosada' é utilizada
como fluxo de calor latente (59%), com variação de 40% a 86%, seguido de fluxo de calor
sensível (38%), com variação de 21% a 56% e fluxo de calor no solo (3%), com variação de
1% a 9%.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MEIRELES, Elza Jacqueline Leite, PEREIRA, Antonio Roberto,
SENTELHAS, Paulo Cesar et al. Risco climático de quebra de
produtividade da cultura do feijoeiro em Santo Antônio
de Goiás, GO. Bragantia, 2003, vol.62, no.1, p.163-171.
ISSN 0006-8705.
A caracterização de riscos climáticos para algumas culturas
tem sido feita com modelos de simulação e para a cultura do
feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) tem-se utilizado o CROPGRODry Bean. Esse modelo calibrado e testado para a região de
Santo Antônio de Goiás, GO, foi utilizado na análise de risco
climático de quebra relativa de produtividade da cultura
naquela região. Para as simulações utilizou-se a série de
dados climatológicos (1978 a 1998), as características físicas,
químicas e hídricas do solo local (Latossolo Vermelho
perférrico), e o módulo "seasonal" do DSSAT 3.5. Foram feitas
simulações para a região, a fim de se obter as produtividades
potencial (Yp, sem restrição de água no solo) e real (Yr, com
restrição dependente das chuvas) da cultivar Carioca. A
quebra de rendimento, definida por Q(%) = [1 - (Yr/Yp)].100,
foi calculada para cada uma das 36 épocas de semeadura
simuladas ao longo do ano, nos 21 anos avaliados, sendo
convertidas em freqüência relativa para análise dos
resultados. Obteve-se Q > 50% na semeadura da "seca"; Q =
34%, em média, na semeadura das "águas"; e Q > 95%, na
semeadura de "inverno". Esses resultados enfatizam a
necessidade de irrigação suplementar nas semeaduras da
"seca" e das "águas", e durante todo o ciclo, nas semeaduras
de "inverno".
Palavras-chave: feijão comum; modelo CROPGRO-Dry Bean;
quebra de rendimento.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.62 n.1 Campinas 2003
Risco climático de quebra de produtividade da cultura do
feijoeiro em Santo Antônio de Goiás, GO1
Yield decrease imposed by climatic hazards to the dry bean crop in Santo
Antônio de Goiás, Goiás State, Brazil
Elza Jacqueline Leite MeirelesI; Antonio Roberto PereiraII, IV; Paulo Cesar
SentelhasII; Luis Fernando StoneIII, IV; Francisco José Pfeilsticker ZimmermannIII
IEmbrapa
Café, PqEB - Av. W3 Norte (Final) - Edifício Sede da Embrapa, 3.° andar, 70770-901
Brasília (DF). E-mail: [email protected]
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IIIEmbrapa Arroz e Feijão, Caixa Postal 179, 75375-000 Santo Antônio de Goiás (GO). E-mail:
[email protected]; [email protected]
IVCom bolsa de produtividade científica do CNPq
RESUMO
A caracterização de riscos climáticos para algumas culturas tem sido feita com modelos de
simulação e para a cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) tem-se utilizado o CROPGRO-Dry
Bean. Esse modelo calibrado e testado para a região de Santo Antônio de Goiás, GO, foi
utilizado na análise de risco climático de quebra relativa de produtividade da cultura naquela
região. Para as simulações utilizou-se a série de dados climatológicos (1978 a 1998), as
características físicas, químicas e hídricas do solo local (Latossolo Vermelho perférrico), e o
módulo "seasonal" do DSSAT 3.5. Foram feitas simulações para a região, a fim de se obter as
produtividades potencial (Yp, sem restrição de água no solo) e real (Yr, com restrição
dependente das chuvas) da cultivar Carioca. A quebra de rendimento, definida por Q(%) = [1 (Yr/Yp)].100, foi calculada para cada uma das 36 épocas de semeadura simuladas ao longo do
ano, nos 21 anos avaliados, sendo convertidas em freqüência relativa para análise dos
resultados. Obteve-se Q > 50% na semeadura da "seca"; Q = 34%, em média, na semeadura
das "águas"; e Q > 95%, na semeadura de "inverno". Esses resultados enfatizam a
necessidade de irrigação suplementar nas semeaduras da "seca" e das "águas", e durante todo
o ciclo, nas semeaduras de "inverno".
Palavras-chave: feijão comum, modelo CROPGRO-Dry Bean, quebra de rendimento.
ABSTRACT
Characterization of climatic hazards for some crops has been carried out using simulation
models, and for the dry bean crop (Phaseolus vulgaris L.) one that has been used is the
CROPGRO-Dry Bean. Such model calibrated and tested for Santo Antônio de Goiás, Goiás
State, Brazil, was used to detect relative bean yield losses imposed by the climate in that
region. Simulations were performed using the climatological series (1978 to 1998), the soil
physical, chemical and hydric characteristics (Oxisol), and the DSSAT 3.5 system seasonal
module. Simulations were made to obtain the potential (Yp, without soil water deficit) and
actual (Yr, soil water deficit dependent on rainfall) yields for the cultivar Carioca. Percent yield
loss, defined as Q(%) = [1 – (Yr/Yp)].100, was calculated for each of the 36 sowing dates
simulated along the year, for the 21 years evaluated, and expressed as relative distribution
frequency. Results revealed Q > 50% for the "dry" season; on average Q = 34% for the "wet"
season; and Q > 95% for the "winter" season. It is clear that supplementary irrigation was
necessary in the first two sowing seasons, and during the entire crop cycle during the winter
season.
Key words: common bean; CROPGRO – Dry Bean model; yield decrease.
1. INTRODUÇÃO
No Estado de Goiás, as épocas de semeadura recomendadas para a cultura do feijoeiro
concentram-se em três períodos: "águas" (outubro a novembro); "seca" (janeiro a fevereiro) e
"inverno" (maio a junho) (EMBRAPA,1994). A semeadura "das águas" apresenta um
inconveniente - o risco de ocorrência de chuvas no período da colheita, que pode comprometer
a produção. Na semeadura "da seca", o risco da falta ou distribuição irregular das chuvas é
maior, afetando sensivelmente o rendimento. O feijão "de inverno", cultivado no período seco,
sob irrigação, vem atraindo médios e grandes produtores, geralmente, usuários de melhor
tecnologia.
Segundo dados do IBGE (1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000), a
área cultivada, a produção e o rendimento do feijão em Goiás oscilaram bastante nessas três
safras no período de 1991 a 2000. Esse fato pode estar relacionado ao alto risco que esta
cultura está exposta, devido a sua sensibilidade às condições climáticas e ao ataque de pragas
e doenças. Portanto, é necessário que se caracterize os riscos climáticos envolvendo a cultura
do feijoeiro no Estado.
A caracterização de riscos climáticos tem sido feita para algumas culturas, tais como: arroz de
sequeiro (MEIRELES et al., 1995; SILVA et al., 1997), feijão (MEIRELES et al.,1997a,b; SILVA et
al., 1999; WREGE et al., 1997), milho (SANS et al., 1997), soja (FARIAS et al., 1997) e girassol
(MARIN et al., 2000; ROLIM, 2000), em vários Estados brasileiros, utilizando-se modelos de
simulação.
Tais modelos são ferramentas de grande potencial na análise probabilística de riscos climáticos
de quebra de produção, e podem ser também integrados a um sistema de informação
geográfica para espacialização de seus resultados, enfatizando-se a análise econômica.
Uma das maneiras de se avaliar esse risco é por meio de modelos de simulação para
desenvolvimento e crescimento do feijoeiro, dentre eles, o modelo CROPGRO-Dry Bean, versão
2.02, pertencente ao sistema DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer).
Trata-se de uma ferramenta que integrando dados do clima, do solo e da cultura, resultam
informações sobre os melhores períodos para semeadura, nos quais a cultura provavelmente
sofrerá menor quebra de produtividade.
Dentre os estudos já realizados utilizando-se o CROPGRO-Dry Bean, destacam-se: avaliação de
diferentes estratégias de manejo de irrigação visando ao melhor benefício econômico para a
cultura do feijoeiro no Estado do Paraná (FARIA et al., 1997a); calibração do modelo BEANGRO
para o feijoeiro nas condições de Londrina, PR, com intuito de testar sua performance em
simular a fenologia, produção de matéria seca e grãos desta cultura sob diferentes condições
ambientais (FARIA et al., 1997b); determinação das épocas de semeadura com menores riscos
para a cultura do feijoeiro, em condições de sequeiro e irrigada, em Santo Antônio de Goiás
(GO), utilizando as produtividades potencial e real, e a quebra relativa de produtividade
simulada pelo CROPGRO-Dry Bean (MEIRELES, 2000 e MEIRELES et al., 2001); determinação da
necessidade de irrigação pela cultura do feijoeiro no nordeste da Bacia do Rio Tibagi, no Estado
do Paraná, utilizando-se o CROPGRO-Dry Bean associado a um sistema de informações
geográficas para regionalizar as informações (HEINEMANN e HOOGENBOOM, 2001).
Este trabalho objetivou determinar as épocas de semeadura com menores riscos climáticos de
quebra de produtividade da cultivar de feijão Carioca, para Santo Antônio de Goiás, GO,
utilizando simulações de longo período com o CROPGRO – Dry Bean.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O modelo CROPGRO-Dry Bean calcula o balanço hídrico no solo para cada uma das camadas do
perfil, utilizando o modelo unidimensional desenvolvido por RITCHIE (1985) que determina a
redistribuição de água devido à irrigação, precipitação e drenagem, e estima a
evapotranspiração potencial, a evaporação do solo e a transpiração da planta.
Nesse modelo, o perfil de solo é preenchido por água, camada por camada, até que se atinja o
conteúdo correspondente à capacidade de campo nessas camadas, sendo o excesso
contabilizado como drenagem profunda ou escoamento superficial.
A infiltração da água de chuva ou da irrigação e o escoamento superficial são estimados pela
modificação do método do número da curva de escoa-mento superficial SCS - "Soil
Conservation Service".
A evapotranspiração potencial pode ser estimada pelos métodos de Priestley-Taylor ou Penman
– FAO. Nesse estudo, utilizou-se o método de Priestley-Taylor, que necessita apenas dos dados
de temperatura máxima e mínima do ar e saldo de radiação.
A evapotranspiração é dividida em transpiração da planta e evaporação do solo. A transpiração
é proporcional à energia interceptada pelo dossel da cultura e a evaporação do solo depende
da quantidade de energia que atinge a superfície do solo, sendo afetadas por índice de área
foliar, albedo do solo, e teor de água no solo (FARIA et al., 1997a).
Ressalta-se que o CROPGRO-Dry Bean possui várias sub-rotinas para o cálculo do balanço
hídrico no perfil de solo, englobando muitas equações que não serão apresentadas neste
trabalho, porém podem ser encontradas bem detalhadas em PORTER et al. (1998).
Para a execução do modelo CROPGRO-Dry Bean, versão 2.02, desenvolvido por HOOGENBOOM
et al. (1994), é necessário conhecer-se os parâmetros gené-ticos da cultivar, do solo, de
manejo e dos elementos climáticos. São três arquivos que caracterizam os dados de entrada
referentes à planta, conforme a seguinte descrição: (a) arquivo.ECO, caracteriza o ecótipo,
contendo atributos genéticos que diferenciam cultivares de crescimento determinado e
indeterminado; (b) arquivo. SPE, caracteriza a espécie, contendo coeficientes que definem a
composição básica dos tecidos e descrevem os processos de fotossíntese, respiração,
assimilação de nitrogênio, partição de fotoassimilados, senescência, fenologia e crescimento;
(c) arquivo. CUL, contém informações da cultivar, tais como, sensibilidade ao fotoperíodo, taxa
fotossintética, área foliar específica, massa máxima de um grão, área máxima de um trifólio,
número médio de grãos por vagem, períodos entre emergência e 1.a flor, 1.a flor e 1.a vagem,
1.a flor e 1.o grão, 1.o grão e maturação fisiológica, 1.a flor e o fim da expansão foliar.
Os elementos climáticos, temperatura máxima e mínima do ar, precipitação pluvial e insolação,
base diária, foram armazenados nos arquivos de clima (ESTAÇÃO.WTH e ESTAÇÃO.CLI).
Os dados de solo, como por exemplo, densidade global, umidade de saturação, umidade à
capacidade de campo, umidade no ponto de murcha permanente, albedo do solo, análise
granulométrica, carbono orgânico, textura, pH em água, dentre outros, foram armazenados no
arquivo SOIL.SOL.
Os dados de manejo da cultura (irrigação, fertilizantes, incorporação de resíduos e rotação de
culturas, dados de semeadura) foram definidos no arquivo X.
Para a realização deste trabalho, utilizou-se a série climatológica (1978 a 1998) de valores
diários de temperatura máxima e mínima do ar, precipitação pluvial e número de horas de
insolação, obtidos da estação climatológica da Embrapa – Centro Nacional de Pesquisa de Arroz
e Feijão, localizada em Santo Antônio de Goiás, GO (16o28'S; 49o17'W; 823 m), e também, as
características físicas, químicas e hídricas do solo do local, classificado como Latossolo
Vermelho perférrico para gerar os arquivos de clima e solo a serem usados nas simulações.
Anteriormente, esse modelo foi previamente calibrado e testado para a região de Santo
Antônio de Goiás (MEIRELES, 2000), utilizando-se dados de fenologia, produtividade de grãos, e
componentes de produção da cultivar de feijão Carioca obtidos por STONE e PEREIRA (1994a,b)
em um experimento em campo, irrigado por aspersão, via pivô central.
Para a análise de risco climático de quebra relativa de produtividade da cultura foram
efetuadas simulações de longo período (1978-1998), utilizando-se o módulo "seasonal" do
sistema DSSAT 3.5.
Foram feitas simulações para a região, a fim de se obter a produtividade potencial (Yp) sem
restrição de água no solo (com irrigação), e a produtividade real (Yr) da cultura, com o déficit
natural de água no solo dependente da precipitação pluvial.
Simularam-se 36 épocas anuais de semeaduras, sempre no primeiro dia de cada decêndio
(1.o/1; 11/1; 21/1; 1.o/2 até 21/12) ao longo dos 21 anos de dados climáticos disponíveis.
Utilizou-se a cultivar Carioca em espaçamento de 0,60 m, com densidade populacional de 32,5
plantas.m-2, profundidade de semeadura de 0,05 m, dose de adubação de 500 kg.ha-1 da
fórmula 4-30-16 de N-P-K, correspondendo a aplicações de 20 kg.ha-1 de N, 150 kg.ha-1 de
P2O5 e 80 kg.ha-1 de K2O, na semeadura, seguidas de 30 kg.ha-1 de N, em cobertura, aos 30
dias após a semeadura.
Para cálculo da produtividade potencial (Yp, kg.ha-1), em cada época de semeadura, foram
consideradas as condições não limitantes de água e nutrientes, e sem ataques de pragas ou
doenças.
No caso da produtividade real (Yr, kg.ha-1), o suprimento de água foi aquele imposto pela
chuva, dependente das condições climáticas da região, sendo adotada a mesma adubação
mencionada anteriormente, descartando-se também possíveis ataques de pragas e moléstias.
A análise das simulações foi feita por médias, desvios-padrão e coeficientes de variação, nas
diferentes datas de semeaduras, nos 21 anos considerados. A quebra de rendimento (Q, em
%) foi determinada para cada época de semeadura simulada, nos anos avaliados, ou seja,
posteriormente convertida em freqüência relativa para análise conjunta dos resultados
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A produtividade potencial (Yp) simulada (Quadro 1) variou entre 2.787 e 3.752 kg.ha-1. Cada
valor no quadro 1 representa a média de 21 simulações. A maior Yp alcançada foi para a
semeadura em 1.o/5, cuja maturação fisiológica foi atingida aos 83 dias após semeadura
(DAS), ou seja, em torno de 23/7. As condições climáticas no período de maio a julho foram
caracterizadas por temperatura média mensal de 22,2 oC; precipitação pluvial total de 54,3
mm; e radiação solar global média de 17,5 MJ m-2.d-1, correspondendo às condições de
aptidão plena para o cultivo do feijoeiro, descritas por FANCELLI e DOURADO NETO (1999). Dados
do IBGE (1999) indicam que é possível obter-se produtividade acima de 2.400 kg.ha-1 em
Goiás quando a semeadura de outono/inverno é desenvolvida sob irrigação.
Yp simulada abaixo de 3.000 kg.ha-1 foi obtida para as semeaduras entre 1.o/9 e 21/11. A
menor delas ocorreu para a semeadura de 11/10, atingindo a maturação fisiológica aos 76 DAS
(em 26/12), coincidindo com o período chuvoso na região, fato que pode ter provocado a
queda da produção de grãos, devido ao aumento da nebulosidade e à conseqüente redução da
radiação solar.
A distribuição da freqüência relativa de Yp mostra simetria com valores entre 2.000 e 4.500
kg.ha-1, e maior freqüência entre 3.000 e 3.500 kg.ha-1 (Figura 1). Os valores simulados
foram sempre inferiores ao intervalo de 4.000 a 6.000 kg.ha-1 relatado por WHITE e IZQUIERDO
(1991) como indicativo da produtividade potencial do feijoeiro. Alto rendimento é obtido em
parcelas experimentais e em condições ambientais favo-ráveis ao desenvolvimento da cultura
(solo fértil, alta radiação, temperatura noturna amena de 10 a 13 oC e baixa incidência de
pragas e doenças). SILVA e BARBOSA FILHO (2000) e QUINTELA (2000) verificaram que
produtividade acima de 4000 kg.ha-1 é possível em sistema de plantio direto, na região dos
cerrados. Portanto, os valores aqui simulados podem ser interpretados como bons descritores
das restrições térmicas e de radiação solar da região para a cultura do feijoeiro.
Quanto ao desvio-padrão de Yp, o menor valor verificado foi em torno de 204 kg.ha-1 para
semeadura em 11/10, enquanto o maior, 354 kg.ha-1 para semeadura em 1.o/6.
O coeficiente de variação foi sempre inferior a 10% indicando baixa variação de Yp simulada ao
longo dos 21 anos para uma mesma época de semeadura, sendo conseqüência da baixa
variabilidade da temperatura e da radiação solar local ao longo dos anos analisados.
Para semeaduras entre 1.o/1 e 21/2, correspondente ao cultivo "da seca", a produtividade real
média (Yr) decresceu gradativamente de 1.590 para 958 kg.ha-1 à medida que se atrasou a
semeadura (Quadro 2). Esses valores estão bem acima dos 746 kg.ha-1 obtidos na safra "da
seca", em condições de campo, no Estado de Goiás (IBGE, 1999). Yr decresceu com o atraso
da semeadura, em função do regime térmico e hídrico da região.
Fato semelhante foi constatado por Ramalho et al. (1993) na região de Lavras, MG, em que a
produtividade média de 1.959 kg.ha-1 da semeadura de fevereiro foi 21,5% superior à obtida
em março.
Para a semeadura "de inverno" (entre 1.o/5 e 21/6) é inviável o cultivo do feijoeiro sem
irrigação, visto que não ocorrem chuvas significativas nesse período, impondo déficit hídrico
durante todo o ciclo da cultura, resultando em produtividade real de 92 kg.ha-1, em média.
Uma vez que o problema nessa época de cultivo é a falta de precipitação pluvial, os dados do
IBGE (1999) indicam que a cultura desenvolvida sob irrigação (safra 1998) resultou em
produtividade acima de 2.400 kg.ha-1, em Goiás.
No caso de semeadura "das águas" (1.o/10 a 21/11), Yr variou de 1.369 a 2.042 kg.ha-1, com
média de 1.813 kg.ha-1. Esses valores são superiores ao rendimento médio de 1.667 kg.ha-1
obtido na safra 1998/99, no Estado de Goiás (IBGE, 1999). Se a semeadura fosse em
dezembro a produtividade real simulada seria de 1.720 kg.ha-1, em média.
O ciclo da cultura, porém, abrangeria dezembro, janeiro, fevereiro, até meados de março,
conforme as datas de semeadura (1.o/12, 11/12 ou 21/12) e, nesse período, concentram-se
cerca de 60% do total anual das chuvas, fato que pode comprometer a produtividade, seja por
doenças, seja pelo apodrecimento dos grãos no campo.
Evidencia-se a grande variabilidade de Yr simulada para as diferentes datas de semeadura, o
que mostra sua sensibilidade às condições ambientais, principalmente às condições hídricas do
solo. Essa sensibilidade do modelo pode ser confirmada pelos coeficientes de variação (CV, em
%) classificados entre médios a muito altos, indicando variabilidade nas estimativas ao longo
dos 21 anos analisados. Os coeficientes de variação obtidos para a semeadura "da seca" e "de
inverno" mostraram variações altas (20% < CV < 30%) a muito altas (CV > 30%) nas
produtividades reais. Entretanto, para a semeadura das "águas" as variações de Yr foram
médias (10% < CV < 20%) a altas (20% < CV < 30%). Essas variações podem ser atribuídas
à distribuição irregular das precipitações pluviais.
Pela distribuição das freqüências de Yr simulada para Santo Antônio de Goiás (GO), cerca de
50% dos valores ocorreram entre 0 a 600 kg.ha-1, e cerca de 23% entre 1.201 e 1.800 kg.ha-1
(Figura 2). Essa distribuição enfatiza a distribuição da precipitação pluvial na região com
predominância de suas ocorrências na primavera/verão e responsáveis pelos maiores valores
de Yr.
Considerando-se a semeadura da "seca" (janeiro a fevereiro) percebe-se alto risco de quebra
de produtividade já no primeiro decêndio de janeiro ultrapassando 50%, e o risco de quebra
vai aumentando gradativamente até o terceiro decêndio de fevereiro, quando então atinge
71% (Figura 3).
O alto risco de quebra de produtividade está relacionado à ocorrência de veranicos, períodos de
estiagem prolongada, variando de 7 a 20 dias, muito comuns nessa época do ano, e que
causam a deficiência hídrica no solo. As taxas de quebra de rendimento aumentam
consideravelmente, à medida que se atrasa a semeadura, atingindo riscos muito altos, acima
de 95%, principalmente, na semeadura de "inverno" (1.o/5 a 21/6). Isso mostra a necessidade
de se utilizar a irrigação durante todo o ciclo da cultura, na semeadura de "inverno", em
decorrência da deficiência hídrica nesse período de estiagem. A maior quebra de rendimento
(98%) foi alcançada na semeadura de 1.o/07, ocorrendo posteriormente um declínio acentuado
até a semeadura em 1.o/10, em torno de 53%. Na semeadura das "águas", entre 11/10 e
21/11, os menores riscos de quebra de produtividade foram em média de 34%, correspondendo a um médio risco climático.
Sendo o feijoeiro uma cultura de alto risco climático, pode-se dizer que é conveniente que se
faça irrigação suplementar nas semeaduras da "seca" e das "águas", e durante todo o ciclo, na
semeadura de "inverno", na região de Santo Antônio de Goiás (GO).
MEIRELES et al. (1997b), utilizando modelo de balanço hídrico (BIPZON) e Sistema de
Informações Geográficas (SIG), verificaram que para uma cultivar de feijão de ciclo de 90 dias,
e solo de baixa capacidade de armazenamento de água (30 mm), para semeadura realizada
entre 6 e 10 de janeiro, as regiões situadas ao norte, noroeste e sudoeste do Estado de Goiás
apresentaram condições de baixo risco climático. Entretanto, a partir do período de 16 a 20 de
janeiro, praticamente, não houve regiões com baixo risco climático em todo o Estado de Goiás.
Aumentando-se a capacidade de armaze-namento de água no solo para 50 mm, verificou-se
aumento expressivo de áreas de baixo risco climático, no período compreendido entre 6 e 30
de janeiro, comparando-se às situações anteriormente analisadas. Situações de alto risco
climático foram caracterizadas a partir de 6 e 10 de fevereiro. Assim, para a região de Santo
Antônio de Goiás, o feijão da "seca", com semeaduras efetuadas entre 1 e 20 de janeiro,
apresentou-se como de baixo risco climático, ou seja, favorável ao seu cultivo.
Porém, a partir do terceiro decêndio de janeiro, o risco passou de baixo para médio, e
posteriormente, no primeiro decêndio de fevereiro, tornou-se uma região de alto risco
climático, conforme os estudos de SILVA et al. (1999). Apenas as semeaduras compreendidas
entre 1.o/11 e 11/11 apresentaram quedas de rendimento inferiores a 20%, ocorrendo em
38% dos casos (Quadro 3). Porém, em 48% dos casos foram verificadas quedas de rendimento
entre 21% e 40% para a semeadura efetuada em 21/11.
Para a faixa de quebra relativa de rendimento entre 41% e 60%, em média, 52% dos casos se
concentraram entre 11/1 e 1.o/2, e, que para 1.o/10 ocorreram 81% dos casos.
As quebras de rendimento superiores a 80% ocorreram sempre para as semeaduras de 21/3
até 21/7, coincidindo com a redução das chuvas e, conseqüentemente, da água disponível no
solo.
Analisando-se a figura 4, que apresenta as freqüências de quebra relativa de produtividade da
cultura do feijoeiro, referentes a todos os dados simulados, nota-se que, em apenas 5% dos
casos, a quebra relativa foi abaixo de 20%.
Em 49% dos casos ocorreram quebras de produtividade acima de 80%, mostrando a
sensibilidade do CROPGRO – Dry Bean aos efeitos da deficiência hídrica sobre a produtividade
do feijoeiro.
4. CONCLUSÕES
1. Na região de Santo Antônio de Goiás, a época de semeadura para a cultura do feijoeiro com
menor risco de quebra da produtividade é a das "águas" (outubro a novembro), com risco
médio de 34%. Nesta época, os menores riscos, abaixo de 20%, ocorrem nas semeaduras
entre o primeiro e o segundo decêndio de novembro.
2. Para a semeadura da "seca" (janeiro a fevereiro), o risco aumenta gradativamente do
primeiro decêndio de janeiro (50%) para o terceiro de fevereiro, quando atinge 71%.
3. Para a época de "inverno" (maio a junho), o cultivo do feijoeiro só pode ser conduzido sob
irrigação, pois os riscos são muito elevados, ultrapassando 95%.
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Recebido para publicação em 13 de junho de 2002 e aceito em 6 de janeiro de 2003
1 Extraído da Tese de Doutorado da primeira autora apresentada à Escola Superior de
Agricultura "Luiz de Queiroz/USP.