UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA MESTRADO EM MELHORAMENTO GENÉTICO DE PLANTAS PROF.: MÁRIO LIRA JUNIOR A cultura do Sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) e aspectos gerais Mestrando: Guilherme Matos Recife, PE Novembro, 2010 Sorgo – Sorghum bicolor L. Moench Origem: África e Índia Domesticaçao : 3000 a.c. Ruína Assíria – desenhos do sorgo – 700 a.c. 1876 – introdução nos EUA – escravos Sorgo granífero (Milo e Kafir) – década de 40 ( combine types) Base alimentar: + de 500 milhões de pessoas – 30 países Foto:Embrapa SORGO Produto da intervenção do homem “Extraordinária fabrica de energia” (Grande eficiência na conversão de água e nutrientes absorvidos em fotoassimilados e esqueletos de carbono) Adaptação: Altas temperaturas Restrições pluviométricas Grande eficiência na produção Fonte: Agrosoft, 2009 Sorgo no Brasil América do norte e central Entrada – nordeste "Milho d' Angola" ou "Milho da Guiné Introduzido no Brasil – Séc. XX (São Paulo, Rio grande do sul) Foto: Facholi Introdução ordenada: (anos 60) Instituo Agronômico de Campinas Instituo Pernambucano de Pesquisas Agropecuárias Instituo Agronômico de Pernambuco Instituto de Pesquisas Agropecuárias, do Rio Grande do Sul Escolas de Agronomia: Esalq de Piracicaba, Escola Superior de Agricultura de Lavras Escola Superior de Agronomia de Viçosa Escola de Agronomia de Pernambuco Primeiras variedades Santa Eliza, Lavrense, Atlas e Sart Classificação: Sorgo granífero Foto: Agrocefer Sorgo p/ vassoura Foto: store Sorgo forrageiro: silagem/sacarino Foto: Agrocefer Corte verde/fenação/cobertura morta/pastejo Foto: Facholi • Salto extraordinário - inicio dos anos 90 Empresas privadas “Híbridos comerciais” •Plantio: Centro-oeste – sorgo granífero Minas Gerais e Rio Grande do Sul – Sorgo forrageiro Nordeste: 2 tipos estação das chuvas Sistema de produção: •Sorgo granífero: 3 sistemas No Rio Grande do Sul: plantio primavera colhe-se no outono No Brasil Central: sucessão às culturas de verão No nordeste:estação das chuvas • Sorgo forrageiro Tradição entre os agricultores Elevada qualidade e produtividade – (manejo) 50 toneladas de massa verde por hectare 80 toneladas em experimentos conduzidos no estado de Goiás (AGROSOFT 2010). Foto: Diego Barros •Opção: Rebrota - 20 toneladas – “sem custo” Foto: Westfalia Surge MUNDO: • Último relatório publicado pelo USDA Safra 2009/10 - 59,5 milhões de toneladas consumo - 61,9 milhões de toneladas Safra 2010/11 - 64,3 milhões de toneladas incremento de 8,0% • Aumento da área plantada: Índia Nigéria e Sudão consumo 63,6 milhões de toneladas, 2,7% a mais que o atual. • BRASIL • Segundo APPS (2009): Safra 2008/09 foi de 1.321.925 há 10 kg de sementes/hectare Produção de 1976 a 2009 t/ha 449,32% produção de sorgo 2.092,54% região nordeste Pernambuco - Área plantada:37.253, 22.720 e 21.164 hectares, para os anos agrícolas de 2006, 2007 e 2008) (IPA 2008) Produção 2009 - 10.700% • Desenvolvimento da cultura do sorgo no Brasil: Sudeste, sul, centro-oeste – principalmente Característica intrínseca de maior tolerância ao déficit hídrico Região nordeste: Potencialidade para o cultivo Pequenos produtores ( consórcio) Bahia - maior produtor 75,7 t/ha (Conab 2009) Pernambuco – 2º produtor 10,7 t/ha (Conab 2009) Conab - "12º Levantamento de Avaliação da Safra de Grãos 2009/10“ • Área menor – 17,5%, passando para 697,8 mil hectares. produtividade: alta de 1,8% ; 2.328 kg/ha Produção: redução - saindo de 1.934,9 para 1.624,2 milhões de toneladas. • INMET - Instituto Nacional de Meteorologia - fenômeno La Niña Recuo na semeadura de alguns produtos, especialmente (milho - 2ª safra - concorrente do sorgo) Recuperação da safra 2010/11 Botânica e Morfologia: Família: gramineae Gênero: sorghum Espécie: Sorghum bicolor L. Moench. foto: Embrapa •Estrutura radicular: Possui sílica na endoderme, Grande quantidade de pêlos absorventes Altos índices de lignificação de periciclo • Caule Resistência a seca Foto: Pedro Tenorio Lezama Dividido em nós e entrenós Folhas ao longo de toda a planta Inflorescência – panícula Fruto - cariopse ou grão seco. Atinge 1 a 4 metros de altura Foto: Pedro Tenorio Lezama “TANINO” Ataque de pássaros – resistência Presença depende da constituição genética genótipos B1 e B2 formação de complexos com proteínas palatabilidade e digestibilidade Presença da testa – fator determinante • classes de taninos: Hidrolisáveis: folhas e súber ligações facilmente rompidas por hidrólise (ácidos ou bases fracos) Baixa quantidade no Sorgo Condensados: maior quantidade -“Semente” Não são susceptíveis de serem rompidas por hidrólise (ligação carbono-carbono) Presente em materiais resistentes a pássaros • Durrina: Glicosídeo cianogênico Altas concentrações - morte em animais e seres humanos Decomposição por hidrólise – liberação de acido cianídrico Sorgo sudanense Sorgo halepense Foto: Bull insumos Foto: Wikipédia Fenologia Planta C4 Altas taxas fotossintéticas Temperatura: superior a 21ºC – bom crescimento e desenvolvimento Ampla faixa de plantio: déficit e excesso de água Fases de crescimento 3 Fases: EC1-Estádio de crescimento 1: da germinação até a iniciação da panícula Crescimento inicial lento “plantas daninhas” Foto: Manuel Quiroz EC2-Estádio de crescimento 2: Iniciação da panícula até o florescimento Pode afetar: área foliar, sistema radicular, acumulação de matéria seca, número potencial de sementes. Número de grãos – mais importante componente de produção Foto: Embrapa EC3 -Estádio de crescimento 3: Da floração a maturação fisiológica Enchimento de grãos – “fator importante” Viabiliza rendimento da cultura Foto: Jardim Mundani Foto: David Lemke Foto: Flickriver Foto: Reagro Transição de fases: variações na produção ( ATENÇÃO) Juvenil insensível ao fotoperíodo Indução do florescimento sensível aos fatores climáticos • Fotoperíodos indutivos: meristema floral Resistência a seca: 3 aspectos: morfologia, fisiologia, bioquímica • mecanismos: resistência, tolerância, escape •sorgo: 2 características – escape; tolerância Escape: • Sistema radicular profundo e ramificado Eficiência na extração de água do solo Tolerância: • Nível bioquímico Diminuição do metabolismo(hibernação) recuperação extraordinária Seleção de genótipos para tolerância a seca– “dificuldade” Característica – marcador tolerante ou susceptível • medição do grau de tolerância Sugestão da pesquisa: Porcentagem de trilhamento relação entre a massa do grão/massa total da panícula • Época de semeadura: Afeta o ciclo da cultura atraso - antecipação dos estádios fisiológicos • Quantidade de luz: Afeta a fotossíntese Sombreamento diminuição do rendimento • temperatura: Afeta rendimento Temperatura ótima: 33-34ºC Acima de 38ºC e abaixo de 16ºC produtividade decresce Baixas temperaturas : redução na área foliar, perfilhamento, altura, acumulação de matéria seca e um atraso na floração. afeta o desenvolvimento da panícula - esterilidade das espiguetas. sensibilidade maior durante a meiose Temperaturas mais altas : antecipar a antese, aborto floral. • Água: Pouca necessidade • Requerimento nutricional: Relação positiva entre produtividade e exigências nutricionais Maiores exigências: nitrogênio e potássio, cálcio, magnésio e fósforo • Pragas e doenças: Desde o plantio até a colheita Pragas de solo: lagartas-elasmo, lagarta rosca e as formigas Parte aérea: Lagarta do cartucho, pulgão do milho e o pulgão verde ou o pulgão do trigo Grãos: Moscas do sorgo Lagarta-elasmo Mosca do sorgo Foto: ProveNat Foto: Embrapa Lagarta-do-cartucho Lagarta rosca Foto: Dow AgroSciences Pulgões: do milho e verde Foto: Pioneer Foto: Embrapa Foto: Embrapa Doenças iniciais: Podridão das sementes e Doenças das plântulas Doenças foliares: Antracnose, Ferrugem, Vírus do mosaico da cana de açúcar, míldio do Sorgo doenças do colmo como a podridão de Macrophomina e a podridão vermelha do colmo Ferrugem Antracnose podridão vermelha do colmo Foto: Embrapa míldio do Sorgo Foto: Embrapa Foto: Embrapa Foto: Embrapa • Plantas daninhas: “competição” luz água e nutrientes (Período Crítico de Competição) Prejuízos na ordem de 35 a 70% na produtividade Pequenos produtores: capinas manuais Seletividade herbicidas – Fitotoxidez pode chegar a 72,5% Ciclo reduzido controle tardio perdas na produção Fotos: Solos stocks • México, Nigéria, Índia, EUA e Sudão - 66% da produção mundial de sorgo •Primeiras pesquisas: 1914 EUA, seleção de mutações e cruzamentos naturais Crescimento da cultura Viabilização de programas • Brasil: Garantia do abastecimento de grãos Condições desfavoráveis – SORGO Trabalhos de pesquisa – introdução, adaptação, desenvolvimento de cultivares Embrapa, IPA, empresas privadas Banco Ativo de Germoplasmas – Embrapa • 7.200 acessos de sorgo • lançadas 55 cultivares de sorgo • Escolha da cultivar: potencial produtivo, resistência a pragas e doenças e adaptação a altas densidades populacionais •Tanino: 4% no Brasil • Sorgo forrageiro: fácil manuseio e de alta produtividade Avanço no melhoramento Oferta de volumosos na época de escassez - região semi-árida Materiais genéticos cada vez mais eficientes, quanto à tolerância • estresse hídrico e salino, ataque de pragas e doenças • Instituto Agronômico de Pernambuco – IPA • Materiais utilizados: híbridos simples – estabilidade e adaptabilidade • Atualmente: 26 híbridos – publico e privado •Opções para o produtor: Embrapa: Forragem e silagem híbridos BRS 610, BRS 701, BRS 700, BRS 601 variedades BRS 506 e BRS Ponta Negra Sorgo sacarino:1980 variedade BRS 506 híbridos BRS 601 - permanece no mercado cultivar BR 506 – maior rendimento de álcool ( insensível ao fotoperíodo) Região nordeste do Brasil: 10 cultivares de sorgo granífero direcionamento de seleção: • cultivares graníferas de porte baixo (visando colheita mecanizada do grão); • cultivares taninosas (visando reduzir o ataque de pássaros); •cultivares de porte alto (visando o aproveitamento do restolho); •cultivares de baixo tanino no grão (visando o aproveitamento para confecção de produtos destinados à alimentação humana e também para uso na avicultura) Destaques: cultivar IPA-7301011 ( elevado potencial de produção, sem tanino no grão) Anos 80 - 10-15 mil hectares Ainda é utilizada – potencial produtivo - 80% do sorgo granífero cultivado Utilizado em: Mato Grosso, Maranhão e Piauí - sucessão à cultura da soja 15 cultivares sorgo forrageiro Materiais introduzidos no inicio da pesquisa(IPA-7301218 e IPA7301158) ; açúcar no colmo e resistência ao acamamento. Variedade IPA 467-4-2 elevado potencial de produção, • Mais comercializada na região Nordeste • Promissora no Vale do Itajaí-SC Cultivar IPA - SF-25; sacarino; menor acamamento Híbrido IPA-02-03-01; resultante do cruzamento entre duas linhas graníferas segregou para forragem; porte elevado e grande produção de biomassa Coleção EH: 1,4, 8 e 12 – sementes básicas; tolerância/resistência ao estresse hídrico; elevada eficiência de uso de água Registro Nacional de Cultivares do Ministério da Agricultura 2010: IPA : IPA 02-03-01(2000) IPA 467-4-2 (1998) IPA 7301011 (1998) IPA 8602502 (2000) IPA SF-25 (2000) (Sorghum spp) IPA Sudan 4202 (2007) (Sorghum sudanense (Piper) Stapf) • EMBRAPA melhoramento da cultura do sorgo • Contribuições do setor público para a cultura do sorgo • IPA - região nordeste do Brasil desponta como grande potencial para a produção de sorgo em escalas cada vez maiores, pois, a viabilidade de condições de solo e clima necessários para cultura é atingida com êxito pela região. “Aumento da oferta de grãos, na competitividade e na geração de renda” Boa tarde! [email protected] Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Agronomia – Melhoramento Genético de Plantas PPGMGP