Crescimento e produção de clones de alho provenientes de cultura de tecidos e de propagação convencional

Growth and production of garlic clones obtained from tissue culture and conventional way propagation

Crescimento e produção de clones de alho provenientes de cultura de tecidos e de propagação convencional

Francisco Vilela Resende^1*; Ronan Gualberto¹; Rovilson José de Souza²

¹Faculdade de Ciências Agrárias - UNIMAR, C.P. 554 - CEP: 17525-902 - Marília, SP.

²Depto.de Agricultura - UFLA, C.P. 37 - CEP: 37200-000 - Lavras, MG

*Autor correspondente <[e-mail]>

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento e a produção de plantas de quatro cultivares de alho provenientes de cultura de tecidos (propagação por meristemas apicais), em relação às plantas da mesma cultivar multiplicadas de forma convencional. Utilizou-se um delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas no tempo, com oito tratamentos (plantas de cultura de meristemas apicais e de multiplicação convencional de quatro cultivares) nas parcelas e cinco épocas de avaliação (30, 60, 90, 120 e 150 dias após o plantio) como sub-parcelas. Nestas épocas, avaliou-se a altura da planta, número médio de folhas por planta. A razão bulbar foi avaliada a partir dos 60 dias. No final do experimento, estimou-se o peso médio do bulbo e as produções total e comercial. As plantas de cultura de tecidos tiveram seu ciclo prolongado, retardando a colheita em 18 dias em relação às convencionais. O crescimento da parte aérea, expresso pela altura e número de folhas/planta, e do bulbo, de acordo com a razão bulbar, de plantas oriundas de cultura de tecidos mostrou-se superior ao das plantas convencionais, sendo que estas diferenças mostraram-se mais efetivas para as cultivares Gigante Roxão e Gravatá. Da mesma forma, para todas as características relacionadas à produção (peso médio de bulbo, produção total e comercial), as plantas multiplicadas "in vitro" superaram as convencionais. Considerando a multiplicação por cultura de tecidos, as cultivares Gravatá e Gigante Roxão foram as mais produtivas, enquanto que na multiplicação convencional destacaram-se as cultivares Gravatá e Lavínia.

Palavras-chave:Allium sativum, alho, meristema

Growth and production of garlic clones obtained from tissue culture and conventional way propagation

ABSTRACT: The objective of the present study was to evaluate growth and production of micropropagated plants (apical meristem culture) compared with plants conventionally multiplied. Treatments consisted of two forms of multiplication (meristem culture and conventional plants), four garlic cultivars, five evaluation times (30, 60, 90, 120 and 150 days after planting) and randomized block design with four replications, in a split-plot scheme. Plant height and number of leaves/plant were taken. Pseudostalk diameter/bulb ratio was measured after 60 days of planting. After harvest, mean weights of bulbs, total and commercial yields were obtained. The tissue culture plants have increased their cycle about 18 days as compared with conventional ones. Shoot growth expressed by plant height and number of leaves/plant and growth of bulb expressed by pseudostalk diameter/bulb ratio of tissue culture plants were superior to conventional plants, and these differences were greater for the cultivars "Gigante Roxão" and "Gravatá". In the same way, all characteristics related to yield (mean bulb weight, total and commercial yields) of plants multiplied "in vitro" were superior compared with conventional ones. As for tissue culture multiplication, cultivars "Gravatá" and "Gigante Roxão" were the most productive, while for conventional multiplication the cultivars "Gravatá" and "Lavínia" presented the highest production.

Key words:Allium sativum, garlic, meristem

INTRODUÇÃO

A cultura do alho se estende por quase todo território brasileiro, concentrando-se principalmente nas regiões sul, sudeste e centro-oeste. O Estado de Santa Catarina é maior produtor brasileiro de alho, respondendo por 30% da produção nacional (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, 1998). A partir de 1993, o Estado de São Paulo aumentou sua participação no mercado nacional (Mazzei & Camargo Filho, 1995), principalmente pelo cultivo de alhos nobres de qualidade superior e à prática da vernalização dos bulbos destinados ao plantio, possibilitando a colheita em épocas de preços mais compensatórios.

A alhicultura nacional experimentou um considerável avanço tecnológico nos últimos anos, elevando a produtividade de 4,00 para 4,83 t/ha em dez anos (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística,1998), entretanto, este valor ainda é considerado baixo quando comparado ao de países como Argentina (7,57 t/ha), China (8,67), EUA (12,17 t/ha) e Egito (24,47 t/ha) (Food and Agriculture Organization, 1998).

A propagação do alho ocorre exclusivamente por estruturas vegetativas denominadas bulbilhos (dentes). A ausência de órgãos reprodutivos viáveis não permite a produção de sementes botânicas verdadeiras e nem a utilização de métodos convencionais de melhoramento genético. A multiplicação assexuada é um dos grandes entraves da cultura, pois possibilita que patógenos e pragas se disseminem com facilidade através das gerações, causando a degenerescência generalizada dos clones comerciais. Entre os patógenos, destacam-se os vírus, em função do seu potencial de reprodução, facilidade de transmissão, perpetuação na cultura e principalmente pela grande dificuldade de controle.

Tanto no Brasil, quanto em outras partes do mundo tem sido reportado que grande parte das cultivares comerciais de alho encontram-se infectadas por vírus (Conci et al., 1992; Dijk, 1993; Dusi et al., 1994). Algumas técnicas de cultura de tecidos vegetais tem sido utilizadas com sucesso na erradicação das viroses do alho (Daniels et al., 1978; Mosella & Fernandez, 1985; Walkey et al., 1987; Conci & Nome, 1991), obtendo-se plantas vigorosas e altamente produtivas em relação ao material infectado (Walkey & Antill, 1989; Garcia et al., 1989; Resende et al., 1995).

Os sintomas viróticos na cultura do alho são pouco perceptíveis quando não se dispoem de plantas sadias para comparação. Portanto, o estudo comparativo do crescimento e produção entre plantas obtidas através de cultura de tecidos e pela via convencional pode fornecer um diagnóstico mais preciso dos danos causados pelos vírus às culturas. Além disso, o estudo do comportamento do alho proveniente de cultura de tecidos, em condições de campo, fornece subsídios ao produtor para utilização racional destes materiais em plantios comerciais.

Este trabalho teve como objetivo estudar, em condições de campo, o crescimento e a produção de plantas provenientes de cultura de tecidos de quatro cultivares de alho, em comparação com plantas obtidas pela propagação convencional.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado no período de 18 de abril a 8 de outubro de 1996 no Setor de Olericultura da Universidade de Marília - UNIMAR (SP). Marília está localizada a 12^o 12’ 50" de latitude, 49^o 56’ 45" de longitude, com altitude média de 610 m e apresenta classificação climática tipo cwa, de acordo com a escala Köeppen, que identifica um clima tropical de altitude com inverno seco e verão quente e chuvoso, com temperatura e precipitação anuais médias na faixa de 22,3^oC e 1192 mm, respectivamente (São Paulo, 1974).

Foram estudadas as cultivares Gigante Roxão, Gravatá, Lavínia e Gigante Roxo, consideradas semi-nobres de ciclo intermediário (entre 120 e 150 dias), com elevada resistência a pseudo-perfilhamento e boa adaptação às regiões centro-oeste e sudeste do Brasil (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária,1984).

Uma amostra de bulbos de cada cultivar propagada de forma convencional foi multiplicada ‘in vitro’, visando a erradicação dos vírus destas cultivares. Para isto foram utilizados meristemas com tamanho variando entre 0,2 e 0,5 mm com um ou dois primórdios foliares (Quak, 1977). Devido à incerteza quanto a identificação das viroses do alho e, portanto, de dificuldades na elaboração de anti-soros específicos (Dusi, 1995), as plantas obtidas pela cultura de meristemas não puderam ser indexadas.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema de parcela subdividida no tempo com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se de um esquema fatorial 4 x 2, nas parcelas, compreendendo quatro cultivares (Gigante Roxão, Gravatá, Gigante Roxo e Lavínia), provenientes de duas formas de propagação (convencional e cultura de meristemas) e cinco épocas de avaliação nas sub-parcelas (30, 60, 90, 120 e 150 dias após o plantio).

O solo onde foi instalado o experimento é classificado como podzólico vermelho amarelo de transição abrupta, com as seguintes características químicas: pH em CaCl₂: 6,2; matéria orgânica: 20,8 g/dm³; P: 121 mg/dm³; K: 5,1 mmol_c/dm³; Ca: 43 mmol_c/dm³; Mg: 26 mmol_c/dm³; V: 82%. a adubação de plantio constou de 1500 kg/ha da formulação NPK 4-14-8, 15 kg/ha de Bórax e 30 kg/ha de sulfato de zinco. Foram realizadas adubações em cobertura aos 45 e 70 dias após o plantio com 100 kg/ha de sulfato de amônio.

O plantio foi realizado em 18 de abril de 1996 no espaçamento de 0,20 m entre linhas e 0,10 m entre plantas. Cada parcela com comprimento de 1,5 m e 0,60 m de largura, constou de três linhas longitudinais totalizando 45 plantas por parcela. Logo após o plantio os canteiros foram cobertos com uma camada de 5 cm de bagaço de cana triturado, com a função de manter a umidade e a temperatura do solo adequadas à emergência das plântulas.

O controle das plantas daninhas foi realizado com aplicações em pós-emergência, utilizando os herbicidas Fluazifop-butyl e Linuron e capinas manuais quando necessário. Foram realizadas pulverizações semanais com produtos a base de Mancozeb, Iprodione, Tebuconazole, Vamidothion e Parathion-metyl visando o controle preventivo de pragas e doenças.

Durante o ciclo da cultura foram avaliados mensalmente entre 30 e 150 dias após o plantio, a altura da planta, número médio de folhas/planta. A partir de 60 dias, para acompanhar o crescimento do bulbo, determinou-se a razão bulbar. A razão bulbar foi proposta por Mann (1952), sendo obtida pela relação: diâmetro do pseudocaule na altura do colo/diâmetro da parte mediana do bulbo.

A colheita foi realizada aos 152 dias após o plantio para as plantas provenientes de multiplicação convencional e 170 dias para as oriundas de cultura de tecidos. Após a cura, realizada por um período de 50 dias, os bulbos colhidos em cada parcela foram contados e pesados, obtendo-se o peso médio de bulbo e a produção total, transformada para t/ha. De acordo com os padrões do Ministério da Agricultura, os bulbos foram classificados em função do diâmetro transversal. Aqueles com diâmetro igual ou superior a 35 mm, completamente encapados e com ausência de sintomas de ataques de doenças e pragas foram contados e pesados para obtenção da produção comercial e do peso médio dos bulbos comerciais.

Os dados foram testados quanto a homogeneidade e normalidade, respectivamente, pelos testes de Bartlett e Lilliefors (Little & Hills, 1978), pré-requisitos necessários para a análise de variância. As médias de tratamentos foram comparadas pelo teste Tukey com 5% de probabilidade (Gomes, 1990).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foi verificada interação significativa entre as cultivares estudadas e sua forma de multiplicação tanto para as características relacionadas ao crescimento da planta (altura, número de folhas e diâmetro do bulbo) quanto para as associadas ao rendimento de bulbos (peso médio de bulbo, produção total e comercial). O desempenho das cultivares para estas características mostrou-se bastante dependente da forma de multiplicação a qual foi submetida.

O crescimento das plantas em altura seguiu o padrão sigmóide ou exponencial típico dos vegetais, com três fases distintas de alongamento, conforme as descrições de Salisbury & Ross (1985). Em todas as cultivares, a altura das plantas aumentou significativamente até 90 dias após o plantio, estabilizando-se desta época em diante (Figura 1). O crescimento do alho intensifica-se no período entre 60 e 120 dias, tendendo a estabilizar ou mesmo ocorrer alguma redução da altura das plantas nas fases subsequentes em função da senescência da parte aérea (Silva et al., 1981; Fontes, 1973).

Diferenças significativas entre as formas de multiplicação apareceram apenas em algumas épocas do ciclo cultural, dependendo da cultivar estudada, sendo que as plantas oriundas de cultura de tecidos mostraram-se sempre superiores às convencionais. As cultivares Gigante Roxão e Gravatá apresentaram diferenças significativas entre as formas de multiplicação a partir de, respectivamente, 90 e 60 dias até o final do ciclo (Figuras 1A e 1B). Para a cultivar Gigante Roxo foram verificadas diferenças aos 60 e 90 dias e para cultivar Lavínia apenas aos 60 dias do plantio (Figuras 1C e 1D).

De maneira geral, o crescimento de plantas oriundas de cultura de tecidos segue o mesmo padrão das plantas multiplicadas de forma convencional (Resende, 1997). Entretanto, a multiplicação através de cultura de tecidos aumenta o vigor vegetativo do alho e plantas oriundas deste processo têm apresentado altura mais elevada em relação às convencionais ao longo da maior parte do ciclo cultural (Walkey & Antill, 1989; Resende et al. 1995).

O número médio de folhas ativas por planta aumentou ininterruptamente até aproximadamente 120 dias em ambas as formas de multiplicação, para todas as cultivares. Após 120 dias ocorreu uma queda efetiva do número de folhas ativas, ocasionada pelo avanço da senescência da parte aérea das plantas (Figura 2). O número de folhas/planta não variou significativamente ao longo do ciclo entre plantas de cultura de tecidos e convencionais, com exceção de 150 dias nas cultivares Gigante Roxão e Gravatá (Figuras 2A e 2B) e 90 e 120 dias na cultivar Gigante Roxo e 90 dias na cultivar Lavínia (Figuras 2C e 2D). Existem referências (Hwang et al., 1983; Resende et al., 1995) indicando que plantas oriundas de cultura de tecidos apresentam pouca ou quase nenhuma variação no número de folhas em relação às plantas convencionais, e que o aspecto vigoroso das plantas isentas de víroses manifesta-se mais pela altura da planta, largura das folhas e incremento na concentração de clorofila (Messiaen et al., 1981; Hwang et al.,1983; Walkey & Antill, 1989) do que pelo número de folhas em atividade.

O crescimento e desenvolvimento dos bulbos foi acompanhado pelo comportamento da razão bulbar. Para as cultivares Gigante Roxão e Gravatá, a bulbificação das plantas de cultura de tecidos adiantou-se em relação às convencionais, sendo verificadas diferenças significativas entre as formas de multiplicação aos 60 e 90 dias (Figuras 3A e 3B), enquanto para as cultivares Gigante Roxo e Lavínia o comportamento da razão bulbar mostrou-se semelhante entre as formas de multiplicação ao longo do período de avaliação (Figura 3C e 3D).

De acordo com Mann (1952), quando a razão bulbar atinge valores inferiores a 0,5, verifica-se a formação definitiva dos bulbos, sendo que o amadurecimento do bulbo que indica o final do processo de bulbificação ocorre quando esta relação torna-se menor que 0,2. Desta forma, notou-se que para todas as cultivares e em ambas as formas de multiplicação a bulbificação foi concluida por volta de 150 dias após o plantio.

Entre 60 e 120 dias após o plantio, a razão bulbar das plantas provenientes de cultura de tecidos das cultivares G. Roxão e Gravatá mostrou-se superior a das plantas convencionais, indicando que o processo de bulbificação das primeiras ocorreu de forma significativamente mais lenta, confirmado também pelo número de folhas/planta significativamente superior aos 150 dias das plantas de cultura de tecidos destas cultivares. Empiricamente, o ponto de colheita do alho baseia-se na senescência da parte aérea e formação completa do bulbo. Desta forma, as plantas provenientes de multiplicação convencional apresentaram ponto de colheita aos 152 dias após o plantio, enquanto as plantas oriundas de cultura de tecidos alcançaram este estágio somente aos 170 dias, prolongando seu ciclo em 18 dias em relação às convencionais. As alterações metabólicas provocadas pela infecção viral estão freqüentemente relacionadas a senescência da planta (Gibbs & Harrison, 1979), explicando em parte o ciclo mais curto das plantas convencionais, relacionando-se portanto, a diferença no ciclo vegetativo entre as duas formas de multiplicação.

Para o peso médio de bulbo, as plantas oriundas de cultura de tecidos foram significativamente superiores às convencionais em todas as cultivares (TABELA 1). Em média, verificou-se diferenças de 14,24 e 11,64 g, respectivamente, para bulbos totais e comercializáveis entre as formas de multiplicação.

Considerando somente a multiplicação por cultura de tecidos, a cultivar Gravatá apresentou o melhor desempenho no peso médio de bulbo e de bulbo comercial, diferindo estatisticamente da cultivar Lavínia. Entre os materiais multiplicados pela via convencional, a cultivar Lavínia produziu bulbos significativamente mais pesados, principalmente em relação às cultivares Gigante Roxão e Gigante Roxo. No caso de bulbos comercializáveis, as cultivares Lavínia, Gravatá e Gigante Roxo se destacaram sobre a Gigante Roxão (TABELA 1). Estes resultados são condizentes para o peso médio de bulbos de plantas de cultura de meristemas em relação às multiplicadas de forma convencional das cultivares California Early e Gigante Roxo (Carvalho et al., 1981; Resende et al., 1995).

As cultivares Gravatá e Gigante Roxão se destacaram como as mais produtivas, tanto na produção total quanto comercial, entre os materiais provenientes de cultura de tecidos. Considerando a propagação convencional, as cultivares Gravatá e Lavínia apresentaram-se com maior rendimento em comparação com as cultivares Gigante Roxão e Gigante Roxo (TABELA 2).

A cultura de tecidos aumentou significativamente, em relação a multiplicação convencional, as produções total e comercial de todas as cultivares avaliadas. Os diferenciais de produção em favor das plantas oriundas de cultura de tecidos oscilaram entre 18,9% e 42,7% para produção total e 23,0 e 50,87% para produção comercial, sendo as cultivares Gigante Roxão e Lavínia as que apresentaram, respectivamente, maiores e menores diferenças entre as formas de multiplicação.

A produção total média das plantas multiplicadas "in vitro" atingiu 19,9 t/ha, contra apenas 13,6 t/ha das plantas convencionais, resultando num aumento de 46,3% sobre a produção de plantas multiplicadas via convencional. Para produção comercial obteve-se um rendimento médio de 19,4 t/ha para as plantas provenientes de cultura de tecidos e 11,9 t/ha para as plantas multiplicadas via convencional, resultando num aumento percentual de 63,0% entre as duas formas de multiplicação.

Tanto no Brasil quanto no exterior foram observados desempenhos semelhantes, em termos de produção, de plantas provenientes de cultura de tecidos em relação ao mesmo material multiplicado de forma convencional. Desta forma, aumentos de 25,0% e 50,0% foram obtidos na produção para as cultivares Germidour e Thermidrome livres de vírus, respectivamente (Messiaen et al., 1981). Nas cultivares Rosé du Var, Moulinin e Printanor, verificaram-se reduções de 34,0; 43,5 e 44,0% na produção de plantas infectadas destas cultivares em comparação com plantas sadias, respectivamente (Walkey & Antill 1989).

No Brasil, encontraram-se diferenças oscilando entre 8,8 e 38% nas cultivares Lavínia, Chonan, Quitéria e São Lourenço (Garcia et al., 1989). Em outro trabalho com a cultivar Quitéria verificou-se aumento de produção igual a 48,0% para plantas de cultura de tecidos em relação às plantas multiplicadas de forma convencional da mesma cultivar (Barni & Garcia, 1994).

Nota-se uma diferença mais distendida para a produção comercial que para produção total entre as formas de multiplicação. Esta diferença resulta da melhor qualidade, peso e diâmetro dos bulbos das plantas multiplicadas "in vitro" (Carvalho et al., 1981; Resende et al., 1995; Resende, 1997). A produção comercial das plantas de cultura de tecidos representou, considerando a média das cultivares, 97,4% da produção total, enquanto as plantas convencionais atingiram um percentual médio entre as cultivares de 87,6% da produção total.

As cultivares mostraram nítidas variações entre as mesmas ao se comparar as formas de multiplicação para crescimento e produção, atribuídas em parte a para crescimento e produção, atribuídas em parte a eficiência da cultura de tecidos e em parte aos genótipos com vários níveis de tolerância às viroses (Garcia et al., 1989) e também às variações de clima, solo e manejo da cultura.

CONCLUSÕES

O crescimento da parte aérea, expresso pela altura e número de folhas/planta, e do bulbo, de acordo com a razão bulbar, de plantas oriundas da cultura de tecidos mostrou-se superior ao das plantas convencionais, sendo que estas diferenças foram mais efetivas para as cultivares Gigante Roxão e Gravatá. Este crescimento mais acentuado atrasou a senescência foliar e o crescimento dos bulbos retardando o ciclo destas plantas em 18 dias.

Da mesma forma, para todas as características relacionadas à produção (peso médio de bulbo, produção total e comercial) as plantas multiplicadas "in vitro" superaram às convencionais. Considerando a multiplicação por cultura de tecidos, as cultivares Gravatá e Gigante Roxão foram as mais produtivas, enquanto para multiplicação convencional destacaram-se as cultivares Gravatá e Lavínia.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem o apoio financeiro e estrutural das Universidades de Marília (UNIMAR) e Federal de Lavras (UFLA), sem o qual a realização deste trabalho não seria possível.

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Recebido em 06.04.99

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  27 Abr 2000
• Data do Fascículo
  Mar 2000

Histórico

• Recebido
  06 Abr 1999