Estabilidade fenotípica de novas variedades de cana-de-açúcar para o Estado de São Paulo

Phenotypic stability of new sugarcane varieties in São Paulo State

¹

Arnaldo José Raizer² e Roland Vencovsky³

Resumo - Cinco novas variedades de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.), recomendadas para cultivo comercial pelo Programa de Melhoramento da Copersucar em 1997, foram avaliadas quanto ao nível de produtividade, estabilidade produtiva e adaptação ambiental, mediante metodologia para estimativa da estabilidade fenotípica. Os dados foram comparados com a variedade-padrão RB72454. Observou-se alta linearidade da produção em relação à melhoria ambiental, além de ótima estabilidade e nível de resposta nas variedades SP80-185, SP80-1816 e SP80-3280. A variedade SP83-5073, precoce e de alto teor de sacarose, também foi bastante estável. A variedade SP80-3480 apresentou maior dispersão dos dados, porém com alta produtividade. A variedade SP80-185 passa a ser indicada como padrão de estabilidade em futuros ensaios, sendo estável nos piores ambientes e responsiva nos melhores.

Termos para indexação: Saccharum officinarum, melhoramento vegetal, clones, adaptação ambiental.

Phenotypic stability of new sugarcane varieties in São Paulo State

Abstract - Five sugarcane (Saccharum officinarum L.) varieties recently released by the Copersucar Breeding Program were evaluated for yield, stability and environmental adaptability, using a methodology for phenotypic stability estimation. New varieties were compared with the check RB72454. Yield was highly related with environmental improvement. Varieties SP80-185, SP80-1816 and SP80-3280 were the most stable ones, showing high productivity on the best environments. SP83-5073, a variety with high sugar content and earliness, was also very stable, whereas, SP80-3480 showed higher scattering, but with high yield. Based on the parameters estimated the variety SP80-185 should be indicated as check for future trials, since it was the most adapted to poorer environments and the most responsive on better ones.

Index terms: Saccharum officinarum, plant breeding, clone, environmental adaptability.

Introdução

Nos programas de melhoramento de cana-de-açúcar grande número de clones são avaliados todos os anos, em ensaios realizados em diferentes condições ambientais, gerando dados de produtividade com os quais procura-se indicar novas variedades para cada região produtora. O objetivo é a melhoria da produtividade agrícola e das características industriais das variedades, que devem ser mais bem adaptadas aos diferentes locais, tipos de solos e técnicas de cultivo, além de apresentarem maior resistência a pragas e doenças.

O estudo da estabilidade fenotípica permite sintetizar o enorme volume de informações obtido, caracterizando a capacidade produtiva, a adaptação às variações ambientais e a estabilidade de novas variedades. Diversos autores estudaram a interação entre genótipos e ambientes, os conceitos e índices de estabilidade, além de sugerirem alguns métodos para estimar a estabilidade fenotípica em plantas.

Finlay & Wilkinson (1963) estudaram a estabilidade em cultivares de cevada, considerando cada local ou ano como um ambiente. Os autores estabeleceram índices ambientais e determinaram os coeficientes de regressão linear ( ) entre a média da cultivar em cada ambiente e os índices ambientais correspondentes. Para eles, uma cultivar é considerada estável quando possuir =1 (ns) e produtividade média superior ( elevada).

O método da regressão foi também utilizado por Eberhart & Russel (1966), em milho, que introduziram um terceiro parâmetro para caracterizar as cultivares: a variância dos desvios da linearidade (). A variedade ideal para os autores seria aquela que apresentasse produtividade média superior ( elevada), adaptabilidade geral ou ampla (=1) e previsibilidade ou estabilidade alta ( = 0).

Em 1978, Verma et al. propuseram uma modificação nos métodos anteriores, dividindo os diversos ambientes de avaliação em dois subgrupos, que representariam os ambientes desfavoráveis e favoráveis, de acordo com o desvio em relação à média geral dos locais.

Kang & Miller (1984) relataram que interações de genótipos por locais influenciaram o comportamento de variedades de cana-de-açúcar, assim como as estratégias de melhoramento da cultura. Os autores compararam algumas metodologias para estimar a estabilidade fenotípica, observando relação entre alguns parâmetros.

Peixoto et al. (1986) compararam vários métodos de regressão, avaliando com detalhe seis variedades de cana-de-açúcar largamente cultivadas no Estado de São Paulo. Os autores concluíram que o método bissegmentado fornecia informações mais completas, facilitando a alocação dessas variedades nos diversos ambientes estudados.

Segundo Vencovsky & Barriga (1992), os modelos bissegmentados devem ser preferidos em relação aos modelos lineares simples, sempre que o número de ambientes avaliados for elevado, algo a partir de oito locais de experimentação.

Utilizando dados obtidos em 16 locais, Braga Júnior (1994b) caracterizou o comportamento relativo de clones SP (Copersucar) por meio do método de regressão bissegmentada. Em Alagoas, Calheiros & Barbosa (1996) avaliaram diversas variedades RB (antigo Planalsucar) em diferentes cortes e épocas de colheita, utilizando também a metodologia bissegmentada. Dessa forma, os diferentes genótipos puderam ser classificados quanto à produtividade e ao nível de resposta aos ambientes.

Neste trabalho procurou-se avaliar a estabilidade fenotípica de cinco novas variedades, integrantes da sexta geração de variedades SP (Copersucar, 1997), e estudou-se o comportamento produtivo desses novos genótipos frente às variações ambientais presentes nas condições do Estado de São Paulo.

Material e Métodos

Foram obtidos dados de produtividade de colmos (toneladas de cana por hectare - TCH) e teor de sacarose dos colmos (pol por cento cana - PCC). Essas variáveis geraram a produtividade de sacarose, medida em toneladas de açúcar por hectare na média estimada de cinco cortes (TAH5), segundo Braga Júnior (1994a).

Para o cálculo de TAH5 foram usados os dados de dois cortes, obtidos nos Ensaios de Caracterização com plantios em 1992, 1993 e 1994, em 22 diferentes usinas cooperadas ou locais, distribuídos por várias regiões canavieiras do Estado de São Paulo. Tais ensaios constituem a fase final de avaliação de clones do Programa de Melhoramento da Cana-de-Açúcar da Copersucar. A relação das variedades estudadas, com seus respectivos genitores, encontra-se na Tabela 1.

Os ensaios foram instalados no mês de março de cada ano, com delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, e parcelas de cinco sulcos de dez metros. As parcelas foram amostradas, colhidas e pesadas em julho na cana-planta e em agosto na cana-soca. Em cinco anos de experimentação foram conduzidos 43 ensaios, num total de 14, 16 e 13 Ensaios de Caracterização, nos anos de plantio de 1992, 1993 e 1994, respectivamente (Tabela 2).

Os dados de produtividade média de açúcar (TAH5), obtidos para cada grupo de ensaio, foram transformados em índices de ambiente do local e relacionados com a produtividade das variedades. Os resultados encontram-se expressos na forma gráfica e mediante estimativa dos parâmetros de estabilidade, obtidos em regressão bissegmentada. Compararam-se as cinco novas variedades de cana-de-açúcar (Copersucar, 1997) com a variedade-padrão comercial (RB72454), utilizando-se de parâmetros para avaliar a capacidade produtiva, o nível de resposta e de adaptação ambiental desses genótipos.

Na análise dos parâmetros de estabilidade dividiram-se os ambientes em dois grupos, de acordo com os índices ambientais, os positivos, para os ambientes favoráveis, e os negativos, para aqueles desfavoráveis à produção. O modelo usado segue abaixo:

onde:

= média geral do genótipo i (i = 1, 2, ...., g);

= e = resposta linear do genótipo i à variação ambiental;

I_j= índice ambiental para o local j (j = 1, 2, ...., l sendo

= desvio de regressão;

= erro experimental médio.

As estimativas e derivações matemáticas, assim como ilustrações e emprego dos parâmetros gerados, podem ser observadas em Cruz & Regazzi (1994). As novas variedades foram avaliadas pela produtividade na média dos locais de experimentação () e comparadas pelos coeficientes das regressões, e , que foram avaliados por meio da estatística t. Também obtiveram-se os coeficientes de determinação das regressões (R²).

Resultados e Discussão

Quanto à produtividade média dos ensaios, o Ensaio de Caracterização plantado em 1992 foi o mais produtivo, seguido do plantado em 1993 e, finalmente, do ensaio com plantio em 1994 (Tabela 2).

Com relação à amplitude ambiental dentro de cada ano de plantio, o Ensaio de Caracterização 93, mesmo com o maior número de locais, apresentou médias com amplitude de apenas 5,0 t açúcar/ha (TAH5), seguido do ensaio de 94, com 6,1 TAH5, e do ensaio de 92, com amplitude igual a 6,2 TAH5. Pela análise dos coeficientes de variação das médias dos locais, os ensaios plantados em 1994 e 1993 foram os que apresentaram maior variabilidade. A partir desses dados pode-se afirmar que os clones foram submetidos a condições ambientais bem variáveis, o que é importante para estudos mais confiáveis de estabilidade fenotípica.

Procedida cada análise de variância (ANOVA) individual, com verificação da variabilidade existente entre os genótipos avaliados, realizou-se a ANOVA conjunta para cada grupo de ensaios, observando-se alta significância dos efeitos genéticos e ambientais. O comportamento diferenciado das variedades, em função dos locais de experimentação, caracterizado pela alta significância da interação genótipo x locais (Tabela 3), justifica os estudos de adaptabilidade e estabilidade fenotípica.

A produtividade de açúcar (TAH5), medida pelo parâmetro , aponta as variedades SP80-3480, SP80-1816 e SP80-3280 como as mais produtivas, sendo a primeira superior à RB72454. Essa performance favorável se deve principalmente ao melhor desempenho na cana-soca, em comparação à variedade-padrão. Todas as novas variedades SP, com exceção da SP80-3480, apresentaram baixa dispersão dos dados, com elevados coeficientes de determinação (R²), o que indica alta confiabilidade no tipo de resposta ambiental determinado pelas regressões (Tabela 4).

Desconsiderando-se a RB72454 (Car. 94), a variedade SP80-1816 foi a mais responsiva nos piores ambientes até os intermediários (>1), enquanto a SP80-185 destacou-se pela alta responsividade aos ambientes mais favoráveis (>1). Por outro lado, os baixos valores de determinados para as variedades SP80-185 e SP83-5073, embora não-significativos, demonstram que tais genótipos não são tão sensíveis à adversidade do meio, ou seja, podem ser considerados mais rústicos que os demais. Essa característica é muito importante para adaptação a ambientes menos favoráveis, como em condições de solos de menor fertilidade, por exemplo. O menor valor de encontrado para a SP80-3480 indica que a variedade não responde à melhoria ambiental ou aplicação de tecnologia, sendo recomendada para ambientes intermediários.

Em termos gerais, a variedade SP80-185 comportou-se como o genótipo mais próximo do ideal, pois mostrou ótima resposta à melhoria ambiental, sendo estável ou tolerante nos piores ambientes. A variedade SP80-1816 obteve bons resultados nos ambientes ruins a intermediários, e foi responsiva à melhoria do ambiente. As variedades SP83-5073 e SP80-3280 apresentaram comportamento igual à média dos ambientes, com boa responsividade à melhoria ambiental.

Em vários casos os parâmetros das regressões foram significativos, demonstrando associação entre a produtividade das variedades e a capacidade produtiva do ambiente. Pela baixa dispersão apresentada por grande parte dos dados, o ajuste das equações foi muito bom, confirmando a eficiência da metodologia. A avaliação desses parâmetros e o comportamento das variedades estão demonstrados na Fig. 1.

Conclusões

1. A produtividade de açúcar das variedades avaliadas está linearmente relacionada com a melhoria ambiental.

2. Em virtude do ótimo desempenho na soqueira, as variedades SP80-3480, SP80-1816 e SP80-3280 alcançam as maiores produtividades de açúcar, na média estimada para cinco cortes.

3. As variedades SP80-185, SP80-1816, SP83-5073 e SP80-3280 apresentam baixa dispersão de produção nos diferentes locais avaliados, com boa previsibilidade de resposta à melhoria ambiental.

4. O tipo de adaptação ambiental qualifica as variedades SP80-185 e SP80-1816 como altamente rentáveis nos melhores ambientes de produção; por sua vez, SP80-3480 e SP83-5073 mostram melhor adaptação nos ambientes desfavoráveis a intermediários.

5. Pelo seu comportamento característico, a variedade SP80-185 é mais indicada como padrão de estabilidade para futuros ensaios, ou seja, é estável nos piores ambientes e responsiva nos melhores.

Referências

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  17 Out 2005
• Data do Fascículo
  Dez 1999

Histórico

• Recebido
  23 Dez 1998
• Aceito
  23 Dez 1998