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Ciência e Agrotecnologia

Print version ISSN 1413-7054

Ciênc. agrotec. vol.27 no.4 Lavras Aug. 2003

http://dx.doi.org/10.1590/S1413-70542003000400007 

Estabilidade da produção forrageira em clones de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.)1

 

Stability of forage production in clones of elephantgrass (Pennisetun purpureum Schum.)

 

Rogério Figueiredo DaherI; Messias Gonzaga PereiraII; Antônio Teixeira Do Amaral JúniorII; Antônio Vander PereiraIII; Francisco José Da Silva LédoIII; Máskio DarosI;

IAluno de Pós-Graduação do Programa de Produção Vegetal LMGV/CCTA/UENF. Av. Alberto Lamego, 2000. Horto. 28015-620. Campos dos Goytacazes, RJ. rogdaher@uenf.br
IIProfessor Associado LMGV/CCTA/UENF.
IIIEngenheiro Agrônomo, Dr., Embrapa Gado de Leite, Rua Eugênio do Nascimento, 610, 36038-330, Juiz de Fora, MG.

 


RESUMO

Quatorze clones e três cultivares de capim-elefante foram avaliados no delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições. Objetivou-se estimar parâmetros de estabilidade pelas metodologias de Plaisted & Peterson (1959), Lin & Binns (1988) e Kang (1988), com base na produção de matéria seca (MS), em kg/ha.corte, num total de 12 cortes (medidas repetidas no tempo como ambientes). O clone CNPGL 91 F11-2 e a cultivar Pioneiro apresentaram alta estabilidade e produtividade pelos métodos utilizados, destacando-se como promissores para as condições de Campos dos Goytacazes, RJ.

Termos para indexação: Capim-elefante, clones, estabilidade, recomendação de cultivares, produção de matéria seca, Pennisetum.


ABSTRACT

Fourteen clones and three cultivars of elephant grass were evaluated in a randomized block experimental design with four repetitions. The objective of this study was to estimate stability parameters related to dry matter (DM) production in kg/ha.cut, based in methodologies of Plaisted & Peterson (1959), Lin & Binns (1988) and Kang (1988), resulted of twelve cuts (as environments). The clone CNPGL 91 F11-2 and Pioneiro cultivar presented high stability and production based in these methodologies, consisting in satisfactory genetic materials adapted to Campos dos Goytacazes, RJ conditions.

Index terms: Clones, crops recommendation, dry matter production, elephantgrass, stability, Pennisetum.


 

 

INTRODUÇÃO

As capineiras constituem grande reserva de forragem para a época mais crítica do ano (época da seca), sendo o capim-elefante a forrageira mais utilizada, devido ao seu elevado potencial para produção de forragem de boa qualidade (EMBRAPA, 1993). Inúmeras cultivares e híbridos foram avaliados no Brasil em vários locais (Mozzer, 1986; Daher et al., 1990). Com o desenvolvimento de novos clones híbridos originados do programa de melhoramento da espécie na Embrapa Gado de Leite, tornam-se necessárias a avaliação e seleção desses materiais nos locais onde serão recomendados, uma vez que o seu desempenho depende da interação genótipo-ambiente (Falconer, 1987).

Em experimentos em que são realizados cortes sucessivos e avaliações periódicas de cultivares ao longo do tempo, torna-se possível estimar parâmetros importantes, como a estabilidade (previsibilidade do genótipo em responder à melhoria do ambiente), indispensável para orientar os trabalhos de melhoramento (Cruz & Regazzi, 1997) e que, no entanto, ainda são raros em plantas forrageiras. Vencovsky e Barriga (1992) afirmam que alguns autores preferem utilizar o termo estabilidade para se referir ao comportamento de cultivares ao longo de diferentes anos, num dado local (estabilidade temporal). Essa seria a estabilidade que mais interessa ao produtor. Quando os ambientes são constituídos de diferentes locais, num dado ano, prefere-se usar o termo adaptabilidade (estabilidade geográfica).

Ferreira et al. (2000) avaliaram a estabilidade de cultivares de alfafa em três localidades diferentes: Coronel Pacheco e Sete Lagoas, em Minas Gerais, e Chapecó, em Santa Catarina. Considerando-se cada corte como ambiente, os autores estimaram os parâmetros li e de Eberhart & Russel (1966) para as estações das águas e da seca e, após agruparem os ambientes em épocas distintas (águas e seca), estimaram os índices de estabilidade Pi propostos por Carneiro (1998), adaptado de Lin & Binns (1988) em condição geral, para ambientes considerados favoráveis e para ambientes considerados desfavoráveis.

Conduziu-se este trabalho com o objetivo de obter estimativas de parâmetros de estabilidade da produção forrageira de clones de capim-elefante, num total de 12 cortes realizados no período de dois anos, nas  condições edafoclimáticas do norte do Estado do Rio de Janeiro.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Quatorze novos clones (híbridos intraespecíficos) de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.), provenientes do Programa de Melhoramento da espécie na Embrapa Gado de Leite, e três cultivares testemunhas (Pioneiro, Mineiro e Taiwan A-146) (Tabela 1)  foram avaliados no delineamento em blocos ao acaso, com 4 repetições. A parcela foi composta por 4 linhas de quatro metros, espaçadas de um metro, sendo consideradas bordaduras as duas linhas das extremidades e como área útil da parcela consideraram-se apenas dois metros centrais das duas linhas do interior da parcela, desprezando-se um metro em cada extremidade de cada linha central, totalizando-se quatro metros quadrados.

 

 

O experimento foi instalado no Setor de Forragicultura do Laboratório de Zootecnia e Nutrição Animal do Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias da Universidade Estadual do Norte-Fluminense, em Campos dos Goytacazes, RJ, num solo de terraço classificado como Latossolo Amarelo, distrófico, textura arenosa, conduzido de fevereiro de 1995 a dezembro de 1997, totalizando 12 cortes (09/10/95, 18/12/95, 15/02/96, 23/04/96, 10/07/96, 23/10/96, 18/12/96, 25/02/97, 28/04/97, 23/07/97, 23/10/97 e 22/12/97). Análises efetuadas antes da instalação do experimento revelaram as seguintes características: pH (em água) 5,0; fósforo disponível (ppm) 11,0; potássio (ppm) 2,0; Ca+Mg (meq/100cm3) 4,3; Al trocável (meq/100cm3) 0,2 e matéria orgânica (%) 2,5. Procedeu-se à calagem na dose de 2 t/ha de calcário dolomítico PRNT 90% (com base em 65% da saturação de bases). O plantio foi realizado em 17/02/95, por meio de plantas inteiras, dispostas pé com ponta, em fileiras duplas, em sulcos de 10 cm de profundidade, acompanhado da seguinte adubação: 100 kg/ha de P2O5, 30 kg/ha de K2O e 15 kg/ha de N, incorporada no fundo do sulco. Após 50 dias do plantio, complementou-se a adubação com cobertura de 30 kg/ha de K2O e 25 kg/ha de N e, em 22/06/95, realizou-se o corte de uniformização. Após cada corte, foi efetuada adubação em cobertura com 60 kg/ha de K2O e 50 kg/ha de N e uma adubação fosfatada no início da época das águas (100 kg/ha de P2O5). Avaliou-se a produção de matéria seca (MS) por corte, em kg/ha/corte, totalizando 12 cortes.

Obtidos os dados, fez-se uma análise de variância individual para cada ambiente para produtividade, com base na média das parcelas. A seguir, procedeu-se à análise de variância conjunta com base no modelo misto:

Yijk = μ + Gi + Aj + GAij + B/Ajk + εijk,

em que:

Yijk = valor observado do i-ésimo genótipo no k-ésimo bloco dentro do                         j-ésimo ambiente;

μ = média geral;

Gi = efeito fixo do i-ésimo genótipo;

Aj = efeito aleatório do j-ésimo ambiente;

GAij = efeito da interação do i-ésimo genótipo com o j-ésimo ambiente;

B/Aj k = efeito do k-ésimo bloco dentro do j-ésimo ambiente; e

εijk = erro experimental.

Para a obtenção das estimativas de estabilidade, foram empregadas metodologias baseadas em análise de variância (Plaisted & Peterson, 1959) e em análise não-paramétrica (Lin & Binns, 1988; Kang, 1988), buscando maior confiabilidade nas estimativas  obtidas.

Considerou-se aqui os sucessivos cortes como ambientes de avaliação de genótipos.

 

Método de Plaisted & Peterson (1959)

O parâmetro de estabilidade (θi) é definido como a média aritmética dos componentes de variância da interação entre pares de genótipos por ambientes (σ2ga), que envolvem um genótipo particular.

Sua estimativa foi obtida pela expressão:

 

Método de Lin & Binns (1988)

Nesta metodologia, a performance dos acessos foi quantificada pelo índice de estabilidade Pi, que corresponde ao quadrado médio da distância entre a média de um acesso para um dado ambiente e a resposta máxima para o mesmo ambiente, em todos os ambientes avaliados. Dessa forma, o quadrado médio menor indica uma superioridade geral da cultivar em questão, pois quanto menor o valor de Pi, menor será o desvio em torno da produtividade máxima; assim, maior estabilidade está relacionada, obrigatoriamente, com alta produtividade (Lin & Binns, 1988).

A seguinte fórmula define tal medida de superioridade:

em que:

Pi = índice de superioridade do i-ésimo genótipo;

Xij = produtividade do i-ésimo genótipo no j-ésimo local;

Mj = resposta máxima obtida entre todos os genótipos no j-ésimo local; e

n  =  número de locais.

A seguir, procedeu-se à decomposição da expressão para a obtenção do desvio genético e devido à interação.

Método de Kang (1988)

Por esta metodologia, procedeu-se ao ranqueamento dos genótipos, em ordem crescente, com base nos estimadores de θi, de Plaisted & Peterson (1959). A seguir, ranquearam-se os genótipos em ordem decrescente, com base nas estimativas das médias de produção. Os valores dos ranqueamentos de cada genótipo foram, então, somados, obtendo-se a soma das classificações, que se constitui no estimador de Kang (1988).

Por conseguinte, os genótipos com menores valores da soma de ’ranks’ foram descritos como os mais estáveis e produtivos.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Análise de médias, de variâncias individuais e de variância conjunta

A amplitude de variação da produção forrageira entre os clones foi considerável, alcançando valores extremos como o obtido pelo híbrido CNPGL 91 F27-5, com média de 13484,0 kgMS/ha no ambiente 2, e o híbrido CNPGL 91 F19-1, que apresentou o reduzido valor de 411,8 kgMS/ha no ambiente 10 (Tabela 2). Com relação à ocorrência de variação nas médias por ambiente, verificou-se oscilação de 8.453,6 kgMS/ha para o ambiente 2 a 755,4 kgMS/ha para o ambiente 10, e nas médias dos clones (tratamentos), houve variação de 4724,6 kgMS/ha para o híbrido CNPGL 91 F-27-5 a 2745,6 kgMS/ha para o híbrido CNPGL 91 F10-2.

 

 

Os valores de quadrados médios de resíduo (QMR) obtidos das análises de variância individuais (por ambiente) de produção de matéria seca (MS), em kg/ha/corte (Tabela 3), resultaram numa relação entre o maior e o menor valor de QMR igual a 184,88, o que indica o alto grau de heterogeneidade das variâncias nos ambientes avaliados individualmente, impossibilitando a inclusão de todos os ambientes na análise de variância conjunta.  Considerando como aceitável a proporção 7:1 (Cruz & Regazzi, 1997), procedeu-se ao descarte dos ambientes 1, 2, 5 e 10, obtendo-se, então, a proporção de 4,94 entre o maior e o menor valor de QMR para os oito ambientes restantes, indicando nesses relativa homogeneidade de variâncias, permitindo a utilização desses ambientes na análise variância conjunta (Tabela 4).

 

 

 

As fontes de variação tratamentos, ambientes e a interação dessas apresentaram-se significativas, pelo teste F, aos níveis de 1, 1 e 5% de probabilidade, respectivamente. A significância da interação torna possível o estudo da estabilidade fenotípica dos clones, visando à indicação de genótipos promissores a ambientes particulares.

 

Estimativas dos Parâmetros de Estabilidade

·       Plaisted & Peterson (1959)

A avaliação da estabilidade do comportamento dos acessos por meio do método (baseado em análise de variância) de Plaisted & Peterson (1959) mostrou que os clones mais estáveis, por apresentarem menores valores para a estimativa θi foram, em ordem crescente de magnitude dos sete primeiros clones, CNPGL 91 F17-5 (15), CNPGL 91 F34-1 (11), CNPGL 91 F01-2 (5), CNPGL 91 F13-2 (6), CNPGL 91 F11-2 (10), Pioneiro (12) e Mineiro (16), com valores percentuais de 3,57; 3,66; 3,78; 3,79; 3,99; 4,58 e 4,67, respectivamente, conforme descrito na tabela 5. 

De acordo com esse método, de um modo geral, não houve concordância entre estabilidade e produtividade, ou seja, os clones mais produtivos não se apresentaram necessariamente como os mais estáveis, conforme pode ser verificado pelo clone CNPGL 91 F27-5 (3), que apresentou a maior média de produtividade de matéria seca (3.510,4 kgMS/corte), tendo, por outro lado, apresentado o segundo maior valor de θi (662.910,2), correspondendo a 13,73% do total, ou seja, pequena estabilidade.

Método de Lin & Binns (1988)

As estimativas de média de produção de matéria seca (em kg/ha), do parâmetro de estabilidade (baseado em análise não paramétrica) (Pi) de Lin & Binns (1988), bem como a decomposição do parâmetro Pi em suas partes por causa do desvio genético e da interação, além da contribuição para a interação de quatorze híbridos intraespecíficos e três cultivares de capim-elefante avaliados em oito cortes são apresentadas na tabela 6.

As estimativas do parâmetro Pi variaram amplamente, desde 640.303,4 para o clone 3 (CNPGL 91 F27-5) até 2.323.183,6 para o clone 8 (CNPGL 91 F10-2). De um modo geral, houve um relacionamento inverso entre o parâmetro de estabilidade Pi e as médias de produtividade dos clones, indicando a aplicabilidade dessas estimativas de estabilidade para a avaliação de genótipos de ciclo perene submetidos a cortes sucessivos. A capacidade desse parâmetro em detectar o comportamento genotípico dos clones se baseia na utilização de desvios entre o genótipo avaliado e a produtividade máxima dentro de cada ambiente. Assim, baixos valores de Pi  para determinado genótipo evidenciam que o mesmo esteve próximo do máximo nos cortes realizados.

Os sete primeiros genótipos que se destacaram com os menores valores de Pi foram, em ordem crescente de Pi: 3 (CNPGL 91 F27-5), 12 (cultivar Pioneiro), 10 (CNPGL 91 F11-2), 13 (CNPGL 91 F28-1), 7 (CNPGL 91 F25-3), 17 (cultivar Taiwan A-146) e 9 (CNPGL 91 F02-4), com respectivos valores de Pi de 640.303,4; 764.330,8; 929.500,0; 1039.777,1; 1102.828,4; 1105.701,1 e 1115.781,4.

Considerando-se os componentes das estimativas de Pi que são atribuídos ao desvio genético e à interação genótipos por ambientes (Tabela 6), pode-se observar que em todos os genótipos avaliados o componente genético foi superior ao componente devido à interação. No entanto, retornando aos sete genótipos citados como de menores valores de Pi, pode-se observar que, para os clones 3 (CNPGL 91 F27-5) e 10 (CNPGL 91 F11-2), a porcentagem para o valor genético foi ligeiramente inferior em relação aos demais (52,8% e 58,1, respectivamente). Considerando que o genótipo ideal deve apresentar o menor valor possível de Pi e maior influência do componente genético, pode-se, por conseguinte, verificar que os clones de maior interesse foram 12 (cultivar Pioneiro), 13 (CNPGL 91 F28-1), 7 (CNPGL 91 F25-3), 17 (cultivar Taiwan A-146) e 9 (CNPGL 91 F02-4).

A decomposição do parâmetro de estabilidade proposto por Lin & Binns (1988) em partes devidas a ambientes favoráveis (aqueles com média superior à média geral) e a ambientes desfavoráveis (cujas médias são inferiores à média geral), apresentada na Tabela 6, possibilita conhecer a resposta dos genótipos às alterações das condições do ambiente. Observando os sete primeiros genótipos com menor valor de Pi geral, e menor Pi tanto em ambientes favoráveis quanto em ambientes desfavoráveis (Tabela 6), verifica-se a presença constante desses genótipos, ocorrendo apenas alteração na posição que os mesmos ocupam em cada situação. Nos ambientes favoráveis, destacou-se como muito promissor o clone 3 (CNPGL 91 F27-5), com Pi igual a 126.582,3. Em seguida, ainda em ambientes favoráveis, também mostraram-se promissores os clones 14 (CNPGL 91 F06-3) e 10 (CNPGL 91 F11-2), com valores de Pi de 760.974,5 e 785.636,5. Considerando apenas os ambientes desfavoráveis, destacaram-se como responsivos os clones 13 (CNPGL 91 F28-1), 7 (CNPGL 91 F25-3) e 17 (cultivar Taiwan A-146). Os clones 12 (cultivar Pioneiro) e 9 (CNPGL 91 F02-4) mostraram alta estabilidade, tanto em ambientes favoráveis quanto em ambientes desfavoráveis (tabela 6).

Método de Kang (1988)

A baixa aplicabilidade da análise isolada das estimativas de estabilidade θi (Plaisted & Peterson, 1959) encontradas no presente trabalho (tabela 5) propiciou o emprego da metodologia de Kang (1988), a qual se utiliza de um somatório de classificações para avaliar a performance genotípica. De acordo com essa metodologia, os genótipos são ordenados em duas colunas: uma referente ao valor do parâmetro de estabilidade (θi), e outra referente à média de produtividade. Para cada genótipo, é feito um ranqueamento do seu correspondente valor de θi e da sua média; o primeiro em ordem crescente e o segundo em ordem decrescente. Os genótipos que apresentarem menor soma das classificações serão os mais indicados, visto que serão os mais estáveis e mais produtivos.

 

 

Os resultados obtidos de estimativas do parâmetro de estabilidade de Kang (1988), encontrados na tabela 8 permitiram ratificar o bom desempenho dos clones 10 (CNPGL 91 F11-2), 12 (cultivar Pioneiro), 7 (CNPGL 91 F25-3) e 13 (CNPGL 91 F28-1) e incluíram os clones 15 (CNPGL 91 F17-5), 5 (CNPGL 91 F01-2) e 4 (CNPGL 91 F02-5) no rol dos sete primeiros de maior estabilidade.

O clone 3 (CNPGL 91 F27-5), destacado como muito promissor pelo método de Lin & Binns (1988), ocupou a oitava posição do ranqueamento de Kang (1988). Outro excluído foi o nono colocado no ranqueamento de Kang (1988), o clone 9 (CNPGL 91 F02-4), que mostrou alta estabilidade tanto em ambientes favoráveis quanto em ambientes desfavoráveis (tabela 7).

 

 

A análise comparativa envolvendo os sete primeiros clones melhores colocados em cada uma das metodologias utilizadas (Plaisted & Peterson, 1959; Lin & Binns, 1988; Kang, 1988) revelou que apenas os clones CNPGL 91 F11-2 e a cultivar Pioneiro permaneceram consistentemente entre os sete primeiros, revelando-se materiais superiores em produtividade e estabilidade, podendo-se considerá-los promissores para as condições do município de Campos dos Goytacazes, RJ.

 

CONCLUSÕES

O clone CNPGL 91 F11-2 e a cultivar Pioneiro revelaram-se materiais superiores em produtividade e estabilidade em relação aos demais, podendo ser considerados promissores para as condições do município de Campos dos Goytacazes, RJ. Entretanto, com o intuito de se ratificar essa recomendação, sugere-se repetir a avaliação por mais dois anos, já que existem materiais, como o clone CNPGL 91 F27-5, com elevados valores de produtividade, entre outros.

 

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