CAMPUS DE BOTUCATU
SELEÇÃO ENTRE E DENTRO DE PROGÊNIES DE MEIOS IRMÃOS
DE NABO FORRAGEIRO (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.)
CULTIVAR CATI AL 1000
ROGÉRIO OLIVEIRA DE SÁ
Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp - Campus de Botucatu, para obtenção do título de Doutor em Agronomia (Agricultura).
BOTUCATU-SP Dezembro -2008
CAMPUS DE BOTUCATU
SELEÇÃO ENTRE E DENTRO DE PROGÊNIES DE MEIOS IRMÃOS
DE NABO FORRAGEIRO (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.)
CULTIVAR CATI AL 1000
ROGÉRIO OLIVEIRA DE SÁ
Orientador: Prof. Dr. Maurício Dutra Zanotto Co-orientador: Dr. José Geraldo Carvalho do Amaral
Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp - Campus de Botucatu, para obtenção do título de Doutor em Agronomia (Agricultura).
BOTUCATU-SP Dezembro -2008
Não deixe que o passado decida quem você é, mas deixe-o fazer
parte da pessoa que você será.
Dedico
este trabalho aos meus pais, Virlau e Ana Rosa, e aos meus irmãos Virlau e Ana Kelly.AGRADECIMENTOS
Aos meus pais pela paciência, carinho, compreenssão, confiança e dedicação.
À todos os docentes do curso de Pós Graduação em Agronomia, em especial ao Profº Dr. Maurício Dutra Zanotto por ter me orientado nesse trabalho e pela amizade, fundamental na minha formação.
À Profª Dra. Martha Maria Mischan do Departamento de Bioestatística.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq pela concessão da bolsa de estudo.
Aos funcionários do Departamento de Produção Vegetal - DPV / Agricultura pelo apoio na realização das análises de meu experimento, em especial ao amigo Ciro.
Aos funcionários da Coordenadoria de Assistência Técnica Integral-CATI/SAA-SP, Eng. Agr. Sylmar Denucci, e Eng. Agr. Dr. José Geraldo Carvalho do Amaral, do Centro de Testes, Avaliação e Divulgação, Técnico Agrícola Joaquim Santana, do Núcleo de Produção de Sementes de Ataliba Leonel e Técnico Agrícola Toshio Wassano, do Núcleo de Produção de Sementes de Bauru, pelo interesse, orientações e apoio ao trabalho desenvolvido.
Aos funcionários da Fazenda Experimental São Manuel pelo apoio na instalação, condução e conclusão do experimento de campo.
À todos os colegas do curso de Pós Graduação em Agronomia, em especial aos meus amigos Vladimir Batista Figueirédo, Leopoldo Viganó, Edwim Camacho Palomino e Marcos Vinicios pelo companheirismo e apoio.
SUMÁRIO
Página LISTA DE TABELAS... VIII
LISTA DE FIGURAS... XIII
1 RESUMO………... 01
2 SUMMARY………... 03
3 INTRODUÇÃO... 05
4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA... 07
4.1 Generalidades sobre a cultura do nabo forrageiro(Raphanus sativus L.)... 07
4.2 Utilização de óleos vegetais... 09
4.3 Seleção entre e dentro de progênies de meios irmãos... 10
4.4 Estimativa de parâmetros genéticos... 13
4.5 Correlações simples entre caracteres... 16
5 MATERIAL E MÉTODOS... 18
5.1 Localização e caracterização da área experimental... 18
5.2 Caracterização do clima e dados meteorológicos... 19
5.3 Caracterização do solo... 19
5.4 Obtenção das progênies... 20
5.5 Implantação e execução dos experimentos... 20
5.5.1 Ciclo I de seleção... 21
5.5.2 Ciclo II de seleção... 21
5.6 Características avaliadas... 22
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO……….. 27
6.1 Ciclo das plantas... 27
6.2 Altura de plantas... 29
6.2.1 Ganho genético para altura de plantas... 32
6.3 Massa de 1000 grãos... 35
6.3.1 Ganho genético para massa de 1000 grãos... 37
6.4 Produtividade de grãos... 39
6.4.1 Ganho genético para produtividade de grãos... 43
6.5 Teor de óleo no grão... 46
6.5.1 Ganho genético para teor de óleo no grão... 49
6.6 Produtividade de óleo... 51
6.6.1 Ganho genético para produtividade de óleo... 53
6.7 Estimativas de parâmetros genéticos e correlações fenotípicas... 55
7 CONCLUSÃO………... 60
LISTA DE TABELAS
Página
1 Análise química do Latossolo Vermelho Distrófico da área experimental na Fazenda Experimental São Manuel... 20
2 Esquema da análise de variância, quadrados médios e respectivas esperanças matemáticas E(QM), segundo o delineamento em Látice para as características, ciclo das plantas, altura das plantas, massa de 1000 grãos, produtividade de grãos e teor de óleo no grão das progênies de nabo forrageiro da cultivar CATI AL 1000... 24
3 Esquema da análise de variância, quadrados médios e respectivas esperanças matemáticas E(QM), segundo o delineamento em blocos ao acaso para as características, ciclo das plantas, altura das plantas, massa de 1000 grãos, produtividade de grãos e teor de óleo no grão das progênies de nabo forrageiro da cultivar CATI AL 1000... 24
4 Esquema da análise de variância, quadrados médios e respectivas esperanças matemáticas E(QM), segundo o delineamento em blocos ao acaso para as características, ciclo das plantas, altura das plantas, massa de 1000 grãos, produtividade de grãos, teor de óleo no grão, e produtividade de óleo, das progênies de nabo forrageiro da cultivar CATI AL 1000... 25
5 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para ciclo das plantas (São Manuel – SP, 2004)... 28
6 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para característica ciclo das plantas (São Manuel – SP, 2004)... 29
7 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, dos ciclos de seleção I e II, de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, para característica altura das plantas (São Manuel – SP, 2004, e Botucatu – SP, 2006, respectivamente)... 31
8 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, do ensaio de competição entre tratamentos (ciclos I e II, população original e duas testemunhas comerciais, cultivares CATI AL 1000 e MS), para característica altura das plantas (Botucatu – SP, 2007)... 31
9 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, dos ciclos de seleção I e II, das progênies de meios irmãos de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, para característica altura das plantas (São Manuel – SP, 2004, e Botucatu – SP, 2006)... 32
10 Estimativa do ganho genético para dois ciclos de seleção de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para a característica altura de plantas (centímetros), selecionadas nas safras de 2004 e 2006, realizados em São Manuel – SP, e Botucatu – SP, respectivamente, em função da equação de regressão, y = - 8x2 + 35x + 40, com R2 = 1... 33
11 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, dos ciclos de seleção I e II, das progênies de meios irmãos de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, para característica massa de 1000 grãos (São Manuel – SP, 2004, e Botucatu – SP, 2006)... 36
12 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, do ensaio de competição entre tratamentos (ciclos I e II, população original e duas testemunhas comerciais, cultivar CATI AL 1000 e MS), para característica massa de 1000 grãos (Botucatu – SP, 2007)... 36
13 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, dos ciclos de seleção I e II, das progênies de meios irmãos de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, para característica massa de 1000 grãos (São Manuel – SP, 2004, e Botucatu – SP, 2006)... 37
14 Estimativa do ganho genético para dois ciclos de seleção de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para a característica massa de 1000 grãos (gramas), selecionadas nas safras de 2004 e 2006, realizados em São Manuel – SP e Botucatu – SP, respectivamente, em função da equação de regressão, y = 0,06x2 + - 0,65x + 5,74, com R2 = 1... 38
15 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, dos ciclos de seleção I e II, das progênies de meios irmãos de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, para característica produtividade de grãos (São Manuel – SP, 2004, e Botucatu – SP, 2006)... 40
16 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, do ensaio de competição entre tratamentos (ciclos I e II, população original e duas testemunhas comerciais, cultivar CATI AL 1000, e MS), para característica produtividade de grãos (Botucatu – SP, 2007)... 41
17 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, dos ciclos de seleção I e II, das progênies de meios irmãos de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, para característica produtividade de grãos (São Manuel – SP, 2004, e Botucatu – SP, 2006)... 42
18 Estimativa do ganho genético para dois ciclos de seleção de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para a característica produtividade de grãos (kg ha-1), selecionadas nas safras de 2004 e 2006, realizados em São Manuel – SP, e Botucatu – SP, respectivamente, em função da equação de regressão, y = - 22,23x2 + 115,6x – 36,19, com R2 = 1... 44
19 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, dos ciclos de seleção 1 e 2, das progênies de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, para característica teor de óleo (São Manuel – SP, 2004, e Botucatu – SP, 2006)... 46
20 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, do ensaio de competição entre tratamentos (ciclos I e II, população original e duas testemunhas comerciais), para característica teor de óleo (Botucatu – SP, 2007)... 47
21 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, dos ciclos de seleção I e II, das progênies de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, para característica teor de óleo (São Manuel – SP, 2004, e Botucatu – SP, 2006)... 49
22 Estimativa do ganho genético para dois ciclos de seleção de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para a característica teor de óleo (%), selecionadas nas safras de 2004 e 2006, realizados em São Manuel - SP e Botucatu - SP, respectivamente, em função da equação de regressão, y = 1,995x2 - 5,825x + 29,33, com R2 = 1... 50
23 Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, do ensaio de competição entre tratamentos (ciclos I e II, população original e duas testemunhas comerciais), para característica produtividade de óleo (Botucatu – SP, 2007)... 52
24 Teste de Scott-Knott, a 5 % de probabilidade, para a comparação das médias dos tratamentos, para as características produtividade de grãos (kg ha-1) e produtividade de óleo (kg óleo ha-1)... 52
25 Estimativa do ganho genético para dois ciclos de seleção de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para a característica produtividade de óleo (kg ha -1
SP, respectivamente, em função da equação de regressão, y = - 4,486x2 + 14,76x + 16,77, com R2 = 1... 53
26 Estimativas das variâncias genéticas entre progênies , aditiva , ambiental ,
coeficientes de variação genética , coeficiente de herdabilidade , ganho de seleção
, e quociente da variação genética e ambiental ... 55 2 p
σ
2 A σ 2 eσ
G CV 2 h S G b27 Ganho de seleção estimado e observado para as características altura de plantas, massa de 1000 grãos, produtividade de grãos, e teor de óleo contido no grão, nos ciclos I e II... 57
28 Valores fenotípicos do coeficiente de correlações simples associados aos níveis de significância de 5 e 1 % de probabilidade, pelo teste t, para as características altura de planta, massa de 1000 grãos, produtividade de grãos, e teor de óleo... 59
LISTA DE FIGURAS
Página
1 Curva de regressão quadrática da altura de plantas de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, em função de ciclos de seleção avaliados em ensaio de competição em Botucatu – SP, 2007... 34
2 Curva de regressão quadrática da massa de 1000 grãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, em função de ciclos de seleção em Botucatu – SP, 2007... 38
3 Curva de regressão quadrática da produtividade de grãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, em função de ciclos de seleção em Botucatu – SP, 2007... 45
4 Curva de regressão quadrática do teor de óleo dos grãos de nabo forrageiro em função de ciclos de seleção em Botucatu – SP, 2007... 51
5 Curva de regressão quadrática da produtividade de óleo de nabo forrageiro em função de ciclos de seleção em Botucatu – SP, 2007... 54
1 RESUMO
O presente trabalho teve como objetivo avaliar 100 progênies de meios irmãos da população de nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.), cultivar CATI AL 1000 em dois ciclos de seleção entre e dentro de progênies de meios irmãos, para as características: ciclo das plantas, altura das plantas, produtividade de grãos, massa de 1000 grãos, teor de óleo no grão e produtividade de óleo, na Fazenda Experimental São Manuel, no município de São Manuel – SP, no ano de 2004, e na Fazenda Experimental Lageado, no município de Botucatu – SP, no ano de 2005, 2006, e 2007, pertencentes a Faculdade de Ciências Agronômicas – campus de Botucatu – SP, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”.
Foram avaliadas 100 progênies de meios irmãos de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, em ensaio de competição, distribuídas em delineamento látice 10x10, parcialmente balanceado, com três repetições. As progênies superiores foram recombinadas e selecionadas no ano agrícola seguinte obtendo um ciclo a cada dois anos. Foram realizados dois ciclos de seleção. Os dados coletados a campo, para todas as características, foram padronizados seguindo a metodologia recomendada, e submetidos a análise de variância e testes de médias. Foram obtidas as correlações entre os caracteres e obtidas as estimativas de parâmetros genéticos.
Para todas as características avaliadas, foi identificada a presença de variabilidade genética, decrescendo no segundo ciclo de seleção, entre as progênies de meios
irmãos. Foram observados ganhos genéticos de 8,96, 18,47, 93,29, 12,51, e 69,11 %, para as características avaliadas: altura das plantas, massa de 1000 grãos, produção de grãos, teor de óleo do grão, e produtividade de grão, respectivamente.
Observou-se correlação negativa e significativa entre produtividade de grãos e teor de óleo do grão, altura das plantas e massa de 1000 grãos, e positiva e significativa entre produtividade de grãos e altura de planta, e massa de 1000 grãos e teor de óleo do grão.
Os valores dos parâmetros genéticos decresceram do ciclo I para o ciclo II, mas com as altas magnitudes calculadas no segundo ciclo, aliado a ganhos genéticos observados, mostram o grande potencial da população em responder à seleção, o que permitirá a obtenção de populações mais produtivas.
SELECTION AMONG FODDER RADISH HALF-SIB PROGENIES OF TURNIP (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.), CATI AL 1000 CULTIVAR. Botucatu, 2008. 69p. Tese (Doutorado em Agronomia/Agricultura) - Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista.
Author: ROGÉRIO OLIVEIRA DE SÁ Adviser: MAURÍCIO DUTRA ZANOTTO
2 SUMMARY
The purpose of the present research was evaluate100 half-sib progenies of the population of wild radish (Raphanus sativus L. var. Oleiferus Metzg.) Cultivar CATI AL 1000 in two cycles of selection, among and within half-sib progenies for characteristics: cycle of plants, plant height, grain yield, 1000 grain weight, grain oil content and oil yield in the Experimental Farm San Manuel, in Sao Manuel - SP, in 2004, and in the Farm Experimental Lageado, in Botucatu - SP, in 2005, 2006 and 2007, at Faculdade de Ciencias Agronomicas – Botucatu campus - SP, Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho”.
In this study, were evaluated 100 half-sib progenies of wild radish cultivar CATI AL 1000, in an essay competition, distributed in a 10x10 lattice, partially balanced, with three replications. The selected progenies were recombined and selected in the following crop year obtaining a cycle every two years. There were two cycles of selection. For all traits, the data collected at the field were patterned according to recommended methodology, and subjected to analysis of variance and multiple comparisons. The correlations between the characters and the estimates of genetic parameters were obtained.
For all traits, the presence of genetic variability was identified, decreasing in the second cylce of selection, among the half-sib progenies. Genetic gains of 8.96, 18.47, 93.29, 12.51 were observed, and 69.11% for the characteristics evaluated: plant height, 1000 grain weight, grain yield, oil content of grain, and grain yield, respectively.
There was negative correlation between grain yield and grain oil content, plant height and mass of 1000 grains, and positive and significant relationship between grain yield and plant height, also 1000 grain weight and oil content of grain.
The genetic parameters values decreased from cycle I to cycle II, but the high magnitudes calculated in the second cycle, combined with genetic gains observed, shows the huge potential of the population in order to respond the selection, that could lead to obtain more productive populations.
3 INTRODUÇÃO
O nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.) pertence à família da Brassicaceae, e é uma das mais antigas espécies anuais utilizadas como fonte de óleo. Foi introduzido no Brasil na década de 80, como fonte de matéria orgânica para cobertura do solo e alimentação animal, e tornou-se uma importante espécie de adubo verde, apresentando a capacidade de recuperar a fertilidade e estrutura do solo. Estudos voltados a técnicas culturais são escassos e incipientes, dificultando a implantação da cultura e uso de seus benefícios.
Na literatura não são encontrados trabalhos de melhoramento genético avaliando características como ciclo das plantas, altura de plantas, produtividade de grãos, massa de 1000 grãos e teor de óleo do grão para a cultura do nabo forrageiro, restringindo-se apenas a trabalhos voltados à avaliação de massa seca da planta e rendimento de grãos de milho, soja e feijão, após o cultivo do nabo forrageiro.
As pesquisas com foco na utilização de óleos vegetais como fonte de energia e matéria prima na produção de produtos biodegradáveis, crescendo a necessidade de plantas fornecedoras de óleo, contribuindo para a diminuição da dependência de derivados do petróleo. Neste contexto insere-se o nabo forrageiro que apesar de ser descrito como planta produtora de grãos com alto teor de óleo, a literatura científica não oferece informações quanto às variações quantitativas, rendimento de óleo por área, qualidade e utilização do óleo. Desta forma, é necessário o conhecimento científico das características agronômicas dessa espécie,
após a conclusão da sua viabilidade como fonte de energia, melhorar a cultura para maximizar os seus benefícios.
Na agricultura, poderá tornar-se alternativa para a produção de biocombustível, o Biodiesel, fabricado a partir do óleo extraído do grão do nabo forrageiro. Em outubro de 2002, pesquisas nesse sentido ganharam reforço institucional com a criação do Programa Brasileiro de Biocombustíveis, pelo Ministério da Ciência e Tecnologia, o ProBiodiesel, que reúne duas centenas de especialistas de instituições de ensino (Unicamp, USP, UNESP, UFRJ, Fundação Getúlio Vargas, Universidade Estadual Santa Cruz, da Bahia, Instituto Tecnológico do Paraná), entidades de classe (Sindalcool, Sindipeças, Anfavea) e empresas privadas como a Bosch, a Cummins e a Delphi, além da Petrobrás, do Ibama e da Agência Nacional do Petróleo (BIODIESEL, 2003).
Para tornar o nabo forrageiro competitivo em relação a outras culturas, garantindo retornos econômicos equiparáveis, torna-se necessário o conhecimento e uso de tecnologias, e o desenvolvimento de cultivares com características agronômicas desejáveis. A avaliação e a seleção de características como ciclo das plantas, altura das plantas, produtividade de grãos, massa de 1000 grãos, e teor de óleo no grão, são importantes em programas de melhoramento de plantas (AMARAL , 2003).
A existência de variabilidade genética de populações é o primeiro critério a ser observado, e de fundamental importância para o início de programas de melhoramento genético (RAMALHO et al., 1997).
Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar 100 progênies de meios irmãos, de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, quanto à presença de variabilidade genética para características agronômicas de interesse, e selecionar progênies superiores para o aumento da freqüência de alelos favoráveis entre e dentro de progênies de meios irmãos.
4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
4.1 Generalidades sobre a cultura do nabo forrageiro (Rhapanus sativus L. var
oleiferus Metzg)
O nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.) originário da Ásia Oriental e Europa, é uma espécie pertencente a família Brassicaceae, da ordem Caparales, com ciclo anual de inverno. É uma planta herbácea, ereta e muito ramificada, dotada de pêlos ásperos e raiz pivotante, às vezes tuberosa. Atinge de 1 a 1,8 m de altura, com inflorescências terminais, em rácemos longos, emitindo flores predominantemente brancas, as vezes roxas ou brancas com matizes de roxo ou lilás. O fruto é uma síliqua indeiscente, de 3 a 5 cm de comprimento, contendo de 2 a 10 sementes, com massa de 1000 grãos variando de 6 a 14 g, com média de 11 g, de coloração marrom clara até avermelhada, envolta em abundante tecido parenquimático (DERPSCH e CALEGARI, 1992).
É uma espécie que se reproduz por fecundação cruzada, denominada alógama, de fácil cruzamento com espécies da mesma família, com longo período de floração, útil à criação de abelhas, pois possibilita elevada produção de mel de boa qualidade (DERPSCH e CALEGARI, 1992).
O nabo forrageiro caracteriza-se por possuir maior adaptabilidade do que as culturas da colza, mostarda e outras espécies da família Brassicaceae, podendo ser cultivado numa ampla faixa de clima, do tropical ao temperado, com bom desenvolvimento vegetativo, favorecendo a floração, em temperaturas relativamente baixas. A cultura se adapta
bem em solos arenosos, e solos de média fertilidade, porém corrigidos com cálcario e fósforo (DERPSCH e CALEGARI, 1992; CALEGARI et al., 1993).
Segundo Calegari (1990) o nabo forrageiro tem apresentado elevada capacidade de reciclagem de nutrientes, principalmente nitrogênio e fósforo, qualificando-a como uma importante espécie em sistemas de rotação de culturas.
O nabo forrageiro apresenta crescimento inicial extremamente rápido, sendo que aos 60 dias promove a cobertura de 70 % do solo, competindo com as invasoras desde o início (CALEGARI, 1990). Calegari (2001) relata que o nabo forrageiro apresenta efeitos físicos e químicos, que afetam qualitativa e quantitativamente a incidência de distintas espécies de plantas invasoras.
Tolerância à seca é outra característica descrita na literatura, com rendimento de 3000 kg ha-1 de matéria seca, quando ocorrido chuvas apenas nos primeiros 30 dias após a semeadura, no município de Londrina-PR (DERPSCH e CALEGARI, 1992). Calegari (2001) cita que em anos de seca prolongada, como foi o caso da safra 1999/2000, inúmeros relatos de produtores do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná e Mato Grosso do Sul informaram ganhos de rendimento de 20 até 50 %, em áreas onde se conduzia o sistema de plantio direto com resteva de nabo forrageiro.
Trabalho realizado por Sá (1984), com o objetivo de avaliar a produção de massa seca em forragens de inverno no norte do Paraná, em cinco localidades, Ibiporã, Joaquim Távora, Londrina, Cambé e Centenário do Sul, no ano de 1982, determinou a produção de massa seca da cultura do nabo forrageiro em 4240, 4000, 3120, 2430 e 6210 kg ha1, respectivamente. Em outro trabalho, Sá (1995) avaliando forragens de inverno em Londrina nos anos de 1990 a 1992, observou produção de 5000 kg ha-1 de massa seca, produção esta relatada em trabalho realizado por Siqueira (1999), em Botucatu (SP), superada por dados obtidos por Boller (1996) no mesmo município, apresentando produtividade de 6304 kg ha-1. Já Furlani (2000) observou no município de Botucatu produtividade de massa seca do nabo forrageiro bem inferior, com média de 2379 kg ha-1.
A maturação das síliquas é muito heterogênea, ocorrendo entre 150 e 200 dias após a semeadura, podendo ser colhida manualmente, ou em colhedora automotriz, utilizada para cereais. A produção de grãos varia entre 300 e 450 kg ha-1 (DERPSCH e CALEGARI, 1992). Temperaturas relativamente baixas durante o crescimento vegetativo,
favorecem a floração abundante, conseqüentemente, o rendimento de grãos, e temperaturas altas, favorecem a floração precoce, encurtando o ciclo.
4.2 Uso de óleos vegetais como combustíveis
A perspectiva do Brasil se consolidar como o principal supridor mundial de combustíveis renováveis de elevado conteúdo energético, é viável graças à sua dimensão continental localizada numa área tropical, e por possuir abundantes recursos hídricos (22 a 24 % da água doce do planeta), além de imensas áreas desocupadas. O que se busca hoje é estabelecer um pacto entre as nações pela integração energética, a partir da produção e do uso de combustíveis renováveis. Nesse universo, o biodiesel surge como uma alternativa de diminuição da dependência dos derivados de petróleo e como um novo mercado para as oleaginosas, com perspectiva de redução da emissão de poluentes. A introdução do biodiesel no mercado representará uma nova dinâmica para a agroindústria, com seu conseqüente efeito multiplicador em outros segmentos da economia, envolvendo óleos vegetais (BIODIESEL, 2003).
Apontado como substituto do diesel comum, o biodiesel pode diminuir em mais de 60% a emissão de poluentes e aumentar a durabilidade das peças dos veículos, como também favorecer o crescimento da agricultura e a fixação do homem no campo, tornando-se mais uma alternativa agrícola. No estado do Mato Grosso, o governo criou um núcleo tecnológico de estudo, pesquisa e teste para o biocombustível. Um projeto prevê a utilização de assentamentos no município de Campo Verde, na produção de plantas de girassol, amendoim e do nabo forrageiro para transformação em biodiesel a serem usados pelos próprios produtores, em motores de veículos e estacionários nas propriedades. Desde setembro de 2002, no sudoeste de Minas Gerais, em Cássia existem produtores fornecendo sementes de girassol e nabo forrageiro para a produção mensal de dois mil litros de biodiesel (BIODIESEL, 2003).
A viabilização do biodiesel requer, porém, a implementação de uma estrutura organizada para produção e distribuição, de forma a atingir com competitividade os mercados potenciais, e demanda, portanto, investimentos ao longo da cadeia produtiva para garantir a oferta do produto com qualidade, além da perspectiva de retorno do capital
empregado no desenvolvimento tecnológico e na sustentabilidade do abastecimento em longo prazo. A produção agrícola de óleos vegetais é mais do que uma alternativa energética, constituindo a base para um modelo de desenvolvimento tecnológico e industrial autônomo e auto sustentável, baseado em dados concretos da realidade nacional e na integração do homem a uma realidade econômica em harmonia com o meio ambiente. O desenvolvimento do biodiesel, um combustível com menor potencial poluente e é biodegradável, é parte do esforço feito nos últimos 15 anos no Brasil para encontrar fontes alternativas de energia e reduzir a dependência do país em relação ao petróleo (BIODIESEL, 2003).
O nabo forrageiro possui de 40 a 54 % de óleo contido no grão, sendo por isso classificado como espécie oleaginosa (CATI, 2008). Cultivares e híbridos de girassol possuem teores de óleo do grão entre 30 e 55 % (CAMARA e HEIFFIG, 2001) e a canola entre 40 e 46 %. A canola tem sido muito usada em países da europa, devido às excelentes qualidades nutricionais do seu óleo (CANOLA, 1992). O algodão contem 16 a 20 % de óleo no grão, não obstante sua importância econômica, pode-se dizer que o óleo é um subproduto da exploração de sua fibra. Da soja industrializa-se o grão, o qual apresenta de 18 a 20 % de óleo (FARIA, 2001). Myczkowski (2003) avaliando a variabilidade genética para o teor de óleo entre progênies autofecundadas de mamona da cultivar Guarani, encontrou valores variando de 43,38 a 41,59 % de teor de óleo no grão.
4.3 Seleção entre e dentro de progênies de meios irmãos
Progênies ou famílias de meios irmãos correspondem à descendência de polinização livre de uma planta. Todos os descendentes possuem uma genitora em comum, a planta feminina, e vários genitores masculinos (PARTENIANI e VIÉGAS, 1987b).
Dentre os vários métodos usados para o melhoramento intrapopulacional, em espécies alógamas, o de famílias de meios irmãos é o mais utilizado, sobretudo pela facilidade de condução, tendo sido adotado tanto para a obtenção de variedades mais produtivas, como também visando o melhoramento de populações para extração de linhagens nos programas de produção de híbridos (PALOMINO, 1998).
O uso de progênies de meios irmãos para o teste de progênies, visando o aumento do teor de óleo no grão, teve início na cultura do milho, por Hopkins em
Illinois-USA em 1896, como relata Dudley (1974). Este mesmo autor avaliando materiais em seleção reversa, para alto e baixo teor de óleo obteve resultado médio de 16,6 % para seleção com alto teor de óleo, e 1 % para baixo teor de óleo no grão, sendo que o material original apresentava a média de teor de óleo em torno de 4,7 %.
A eficiência do método espiga por fileira para melhorar caracteres como teor de óleo e proteínas contidos no grão de milho, ficou bem evidenciado. Contudo, para produtividade, não se obteve êxito. Lonnquist (1964) sugeriu o emprego do método de “seleção espiga por fileira modificada”, que tende a incrementar a precisão da seleção intrapopulacional e que, possibilita a obtenção de um ciclo de seleção a mais, em uma geração. Esse esquema teve boa aceitação e mostrou-se de eficiência satisfatória. Tratando-se em essência, da avaliação e seleção de progênies de meios irmãos e depois, da seleção das melhores plantas dentro das progênies selecionadas, Paterniani (1967) obteve um ganho médio, por ciclo, de 13,6% num período de três ciclos de seleção com vistas à produtividade, com a população Dente Paulista, propondo a denominação de “seleção entre e dentro de progênies de meios irmãos”.
Webel e Lonnquist (1967) avaliaram o método modificado para produção de grãos, por quatro ciclos de seleção na cultura do milho, obtendo ganho de 9,44 %, por ciclo de seleção. Miller et al. (1981) selecionando dentro de progênies de meios irmãos na cultura do milho por sete ciclos, na variedade “Red Yellow Dent”, conseguiram elevar o teor de óleo dos grãos de 4,0 para 9,1 % com herdabilidade de 43 %.
Miranda et al., (1977) introduzindo linhagens prolíferas na população IAC – 1, melhorada por oito ciclos pelo método de seleção entre e dentro de progênies de meios irmãos, obtiveram um progresso genético para produção de grãos de 3,3 % por ciclo, com um ganho acumulado de 28% em dez ciclos de seleção.
Hallauer e Miranda Filho (1988) realizaram um levantamento envolvendo 99 trabalhos, e estes comprovam a eficiência do método de seleção entre e dentro de progênies de meios irmãos, concluindo que ele é capaz de manter suficiente variabilidade genética para propiciar ganhos no decorrer dos ciclos subseqüentes de seleção.
No nordeste brasileiro, Carvalho et al., (1994) detectaram progresso médio para produtividade de grãos de 10,6% por ciclo, durante três ciclos, com a cultivar de milho BR 5028 – São Francisco. Prosseguindo com o trabalho de melhoramento da cultivar
Carvalho et al., (1998) obtiveram progresso médio de 29,8% por ciclo, durante quatro ciclos, alcançando nos ciclos VI e VII progressos de 53% e 31,6%, respectivamente. Os ciclos VIII e IX apresentaram ganhos de 24,4% e 11,3%, respectivamente. O decréscimo, em relação aos ciclos VI e VII, segundo os autores, deve-se principalmente ao fato de os ciclos VIII e IX terem sido realizados em dois locais.
Carvalho et al., (1995), realizando três ciclos de seleção entre e dentro de progênies de meios irmãos, no período de 1987 a 1989, conseguiu obter na população BR 5033 de milho, ganho genético para produtividade de grãos de 16,76%, por ciclo.ano-1. Carvalho et al., (2000b), usando a mesma metodologia de seleção tentando melhorar a população BR 5033-ASA BRANCA, para produtividade de grãos e adaptação edafoclimática do genótipo às condições ambientais do Nordeste brasileiro, sendo que o ganho genético obtido pelo método de seleção para variável produtividade de grãos foi de 29,68% para seleção entre, e 4,45% para seleção dentro. Ainda Carvalho et al. (2000a), selecionado uma população de milho variedade CMS – 52, para o aumento da produtividade de grãos, por meio do método acima descrito, obtiveram um ganho genético para essa característica de 12,3%. Além desses autores, outros trabalhos na literatura com a cultura do milho têm demonstrado resultados satisfatórios, com o uso da mesma metodologia.
Outros métodos são utilizados para a seleção e melhoria de populações de milho, como a seleção recorrente intrapopulacional utilizada por Cepeda et al. (2000), na população de milho SA3, e Santos et al., (2007), na população de milho pipoca UNB-2U. Os processos seletivos utilizados nesses trabalhos apresentaram baixa eficiência no melhoramento dos caracteres produção de grãos e altura de planta, e eficientes para os caracteres dias para o florescimento feminino.
O método de seleção entre e dentro de progênies de meios-irmãos é de fácil execução e permite a obtenção de progressos de forma mais rápida, pela possibilidade de realização de uma geração por ano. Inúmeros trabalhos com tal método de melhoramento recomendado para espécies alógamas são realizados com a cultura do milho, mostrando aceitação, e o interesse por parte dos pesquisadores na utilização do método, objeto do presente trabalho. O método tem se mostrado eficiente na seleção de populações superiores, e permite a avaliação da variabilidade genética da população por meio das estimativas de
parâmetros genéticos, sendo essa avaliação de grande importância para escolha do método a ser utilizado na população.
4.4 Estimativas de parâmetros genéticos
Estimativas de parâmetros genéticos referem-se à populações específicas. Assim o material experimental é representado por uma amostra de um grupo de condições ambientais específicas, portanto, a amostra deve ser a mais adequada, para uma estimativa adequada (COCKERRHAM, 1963). Isto porque nos processos biológicos é praticamente impossível avaliar todos os indivíduos da população, porém as pesquisas científicas utilizam dados amostrais ou experimentais, assim, todas as inferências estatísticas serão em função das distribuições amostrais e da teoria probabilística (RAMALHO et al., 2000).
Características quantitativas de importância agronômica são altamente influenciadas pelo ambiente, como a produção de grãos, apresentando distribuição contínua em relação à freqüência dos indivíduos da população.
Já as estimativas dos parâmetros genéticos permitem predizer o efeito da seleção e planejar os procedimentos do melhoramento, já que estes têm suas origens nos quadrados médios da análise de variância, de dados experimentais e suas esperanças matemáticas (VENCOVSKY e BARRIGA, 1992).
O sucesso do melhoramento genético de qualquer caráter requer obrigatoriamente, que ele seja herdável, e que haja variação na população em que se pratica a seleção, sendo a genética, a ciência que estuda a herança e a variação desses caracteres. Os caracteres qualitativos apresentam padrão simples de herança, que se baseia nas proporções das classes fenotípicas, avaliadas nas descendências de cruzamentos. Já os caracteres quantitativos apresentam herança complexa, uma vez que, em contraposição aos caracteres qualitativos, são, em sua maioria, condicionados por muitos genes com efeitos individuais pequenos e muito influenciados pelo ambiente (CRUZ et al., 2003a).
No estudo de herança e variação de caracteres quantitativos adota-se o modelo básico: F = G + M, que define o valor fenotípico (F), estimado a partir dos dados diretamente mensurados nos indivíduos, como o resultado da ação do genótipo (G), ou valor
genotípico, sob a influência do meio (M). Analogamente, a variância fenotípica ( ) é composta pela variância genotípica ( ) e pela variância atribuída aos desvios
proporcionados pelo ambiente ( ), admitindo que a covariância entre o genótipo e o ambiente seja nula. A variância genotípica, por sua vez, é estabelecida por três outros componentes, como o modelo = + + , sendo ( ) variância aditiva, ( ) variância atribuída aos desvios da dominância ou proporcionada pelas interações intra-alélicas, e ( ) variância atribuída aos efeitos epistáticos resultantes de interações inter-alélicas (VENCOVSKY e BARRIGA, 1992; CRUZ et al., 2003b).
2 F σ 2 G σ 2 M σ 2 G σ 2 A σ 2 D σ 2 I σ 2 A σ 2 D σ 2 I σ
Como o efeito do ambiente pode tanto aumentar quanto diminuir o valor fenotípico, a média de um conjunto de indivíduos torna-se uma medida confiável do valor genotípico, pois os efeitos casuais do ambiente tendem a se cancelar. Assim, os estudos genéticos de caracteres quantitativos são apropriadamente feitos a partir das informações de uma série de indivíduos que, em conjunto, formam a população. A variância em relação ao caráter de interesse é, além da média, outra importante propriedade de uma população ou conjunto de indivíduos. Logo, objetiva-se com a genética quantitativa determinar a fração herdável tanto da média quanto da variância. Nesse sentido, pretende-se quantificar a magnitude relativa da fração herdável da variância genotípica, que é denominada variância aditiva, bem como a fração genotípica devida aos desvios da dominância, que não é herdável, com as quais, negligenciando-se a de natureza epistática, torna-se possível predizer as conseqüências dos diversos esquemas seletivos, além de facilitar as decisões sobre a escolha de métodos de melhoramento mais eficientes (VENCOVSKY e BARRIGA, 1992).
Componentes da variação fenotípica de um caráter podem, com maior ou menor detalhamento, ser estimados a partir de quadrados médios, isto é, a partir da análise de variância de dados experimentais, provenientes de ensaios com duas ou mais repetições. O material avaliado nos ensaios pode ser geneticamente homogêneo ou heterogêneo (VENCOVSKY e BARRIGA, 1992).
O procedimento da estimativa consiste em obtermos os quadrados médios (QM) da análise de variância, e estabelecermos a esperança matemática destes QM, de acordo com o modelo que rege o delineamento e finalmente resolvermos as equações
resultantes. A resolução das equações fornece as estimativas dos componentes da variação. Existe uma revisão extensa sobre o assunto em pauta, sob diferentes delineamentos genéticos (COCKERHAM et al., 1963; HALLAUER e MIRANDA FILHO, 1981).
A proporção genética da variabilidade total é designada herdabilidade. No sentido restrito, herdabilidade é a proporção da variabilidade observada em razão dos efeitos aditivos dos genes, que é a parte herdável da variância genética, a única aproveitável na seleção.
A possibilidade da predição dos ganhos obtidos por uma estratégia de seleção constitui-se em uma das principais contribuições da genética quantitativa. Por meio destas informações é possível orientar de maneira mais efetiva o programa de melhoramento, predizer o sucesso do esquema seletivo adotado a decidir, com base científica, por técnicas alternativas que possam ser mais eficazes (CRUZ et al., 2003a).
Zanotto (1986) avaliando os efeitos da seleção para maior tamanho do embrião visando o aumento da porcentagem de óleo e das inter-relações com a produtividade dos grãos, em duas populações de milho, através da estimativa de parâmetros genéticos, determinou valores de herdabilidade de 15,35 e 3,41 %, respectivamente. Miranda et al., (1976) determinando estimativas de parâmetros genéticos para teor de óleo nos grãos, na variedade Centralmex na cultura do milho, relatam herdabilidade de progênies de meios irmãos de 85 %, com um ganho de seleção esperado de 6,3 %. Miller et al. (1981) selecionando dentro e entre progênies de meios irmãos por sete ciclos, na variedade “Red Yellow Dent” na cultura do milho, elevaram o teor de óleo dos grãos de 4,0 para 9,0 %, com herdabilidade de 43 %.
Anjos e Andrade (2000) avaliaram 250 progênies em uma população de milho, e determinaram a variabilidade genética para característica produtividade de grãos, obtendo herdabilidade de 56,28 %, com ganho de seleção de 19,3 %. Paterniani e Viegas (1987a) descreveram resultados de 10 ciclos de seleção através do método espiga por fileira modificado, em seis cultivares de milho, apresentaram ganhos de seleção variando de 13,6 a 1,8% (WEBEL e LONNQUIST,1967; COMPTON e BAHADUR,1977).
O cálculo das estimativas de parâmetros genéticos permite aos melhoristas conhecer a variabilidade disponível numa determinada população, portanto,
tornam-se importantes na determinação do método de melhoramento a ser utilizado e direcionar a escolha do material genético base (RAMALHO et al., 1997).
Na literatura, não foram encontrados trabalhos de pesquisa com melhoramento genético direcionado para o incremento na produção de grãos e teor de óleo no grão, utilizando-se progênies de meios irmãos de nabo forrageiro. Os trabalhos limitam-se apenas a tratos culturais, para produção de massa verde com fins de alimentação animal, adubação verde e sistemas de plantio direto.
4.5 Correlações simples entre os caracteres
O conhecimento da associação entre os caracteres é de grande importância nos trabalhos de melhoramento, principalmente se a seleção em um deles apresenta dificuldades, em razão da baixa herdabilidade e, ou, tenha problemas de medição e identificação. A correlação que pode ser diretamente mensurada a partir de medidas de dois caracteres, em certo número de indivíduos da população, é a fenotípica. Esta correlação tem causas genéticas e ambientais, porém, só as genéticas envolvem uma associação de natureza herdável, podendo, por conseguinte, ser utilizada na orientação de programas de melhoramento. Assim, em estudos genéticos é indispensável distinguir e quantificar o grau de associações genéticas e ambientais entre os caracteres (CRUZ et al., 2003a).
A causa de correlação genética é, principalmente, a pleiotropia, onde um gene tem ação sobre mais de uma característica. Ligações gênicas são causas transitórias, especialmente em populações derivadas de cruzamentos entre linhagens divergentes (FALCONER, 1981). Se dois caracteres apresentam correlação genética favorável, é possível obter ganho para um deles por meio da seleção indireta no outro associado. Em alguns casos, a seleção indireta, com base na resposta correlacionada, pode levar à progressos mais rápidos do que a seleção direta do caráter desejado. Entretanto, se um caráter correlaciona-se negativamente com alguns e positivamente com outros, deve-se tomar o cuidado de, ao selecionar esse, não provocar mudanças indesejáveis em outros (CRUZ et al., 2003a).
A correlação fenotípica é a única onde a observação direta do fenômeno é possível (FALCONER e MACKAY, 1996). Em girassol, alguns trabalhos têm
sido realizados com o objetivo de estimar as correlações entre diferentes características agronômicas (JOKSIMAVIC et al., 1999; TEKLEWOLD et al., 2000; HLADNI et al., 2006).
5 MATERIAL E MÉTODOS
5.1 Localização e características geográficas das áreas experimentais
Os experimentos foram instalados e conduzidos na Fazenda Experimental de São Manuel, localizada no município de São Manuel - SP e na Fazenda Experimental Lageado, localizada no município de Botucatu – SP, ambas pertencentes à Faculdade de Ciências Agronômicas, da Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus de Botucatu, SP.
As coordenadas geográficas da Fazenda Experimental de São Manuel são: 22º44’50”, de latitude sul, e 48º34’00”, de longitude oeste de Greenwich, e aproximadamente 765 m de altitude média. Na Fazenda Experimental do Lageado, as coordenadas geográficas de referência são: latitude sul 22º 49’ 31” e longitude oeste 48º 25’ 37”. A altitude média é de 750 metros.
A vegetação primária da área da Fazenda Experimental de São Manuel é descrita como cerrado tropical e na safra anterior a área tinha sido cultivada com milho. A vegetação primária da área da Fazenda Lageado é descrita como Mata Atlântica, e na safra anterior à condução do experimento, tinha sido cultivada com mamona.
5.2 Caracterização do clima e dados meteorológicos
O clima da região de São Manuel e de Botucatu, segundo os dados médios coletados pela Cooperativa de Cafeicultores de São Manuel (CAFENOEL) numa série de 46 anos, e adotando os critérios citados por Köppen, é Cfa (clima temperado chuvoso).
Os dados de precipitação (em mm), temperatura máxima, média e mínima (ºC) coletados diariamente durante a realização do experimento, foram obtidos através de pluviômetros e termômetros de máxima e mínima temperatura do ar, respectivamente, situados em uma central de coleta de dados climáticos instalado na Fazenda Experimental São Manuel e, distante 300 metros da área experimental. A precipitação pluviométrica total coletada durante a condução do experimento foi de 336,5 mm, e a temperatura média foi de 17,3 ºC. Para o experimento conduzido na Fazenda Experimental do Lageado, foi utilizada irrigação artificial com aspersores, procurando manter o solo em capacidade de campo até a fase de maturação fisiológica, e a temperatura média durante o período de condução do experimento foi de 17 ºC.
5.3 Caracterização do solo
O solo onde foi instalado o experimento na Fazenda Experimental de São Manuel é classificado como Latossolo Vermelho Distrófico típico textura média (contendo 800 g kg-1 de areia, 195 g kg-1 de argila e 5 g kg-1 de silte) horizonte A moderado fase cerrado tropical subcaducifólia relevo ondulado (EMBRAPA, 1999). O solo pode ser considerado fortemente drenado de acordo com Lemos e Santos (1996). A declividade do terreno é de 4 a 5 %.
O solo onde foi instalado o experimento na Fazenda Experimental do Lageado foi classificado por Carvalho et al., (1983) como uma Terra Roxa Estruturada, Unidade Lageado, textura muito argilosa, atualmente Nitossolo Vermelho distroférrico (EMBRAPA, 1999). As principais características químicas e físicas do solo, antes da aplicação dos tratamentos encontram-se na Tabela 1.
A partir de amostras coletadas na profundidade de 0-20 cm do solo, a análise química foi realizada no Laboratório de Fertilidade do Solo do Departamento de
Recursos Naturais, Setor de Ciências do Solo da Faculdade de Ciências Agronômicas, Campus de Botucatu, determinando o pH (em CaCl2), H+, e Al+3, Ca+2, Mg+2 e K+ e matéria orgânica segundo a metodologia adaptada de Raij e Quaggio (1983); P(resina), B, Zn, Mn, Cu e Fe segundo a metodologia adaptada de Raij et al., (2001). Os resultados obtidos encontram-se na Tabela 1.
Tabela 1. Análise química dos solos das áreas experimentais: 1-Fazenda Experimental São Manuel e 2- Fazenda Experimental Lageado.
pH M.O P(resina) H++Al3+ Al3+ K+ Ca2+ Mg2+ SB CTC V
Area CaCl2 g dm-3 mg dm-3 ---mmolc dm-3--- %
1 5,3 28,9 23,9 20,7 0 2,0 27,0 7,1 36,1 56,8 64
2 4,9 34 31 67 3,2 24,5 15,6 43,2 90,4 50
5.4 Obtenção das progênies
Foram coletadas individualmente plantas de nabo forrageiro da cultivar CATI AL 1000, constituindo as progênies (tratamentos) utilizadas no experimento, da Fazenda Ataliba Leonel, localizada no município de Manduri – SP, em outubro do ano agrícola de 2003, em condições de safrinha.
A cultivar de nabo forrageiro CATI AL 1000, utilizada no presente trabalho, foi obtida por meio de seleção massal, para a produção de massa verde, pelo Programa de Melhoramento do Departamento de Sementes Mudas e Matrizes, da Coordenadoria de Assistência Técnica Integral – SAA- SP.
5.5 Implantação e condução do experimento
Os experimentos foram instalados na Fazenda Experimental São Manuel, em abril do ano de 2004, e na Fazenda Experimental Lageado, em abril dos anos de 2005, 2006, e 2007, com os tratamentos distribuídos em delineamento experimental látice 10x10, parcialmente balanceado, com três repetições, como descrito por Cochram e Cox (1957), em blocos ao acaso, com seis repetições. As progênies foram avaliadas pelo método de seleção entre progênies de meios irmãos (PARTENIANI e VIÉGAS, 1987b).
5.5.1 Ciclo I de seleção
Em 2004, foi realizado um ensaio de competição em São Manuel, onde foram avaliadas 100 progênies de meios irmãos de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, distribuídas em delineamento látice, com três repetições, e as unidades experimentais foram compostas por uma linha de 3 m de comprimento, com espaçamento entrelinhas de 0,5 m, totalizando 1,5 m2 de área útil. A semeadura foi feita manualmente, distribuindo-se 137 sementes por parcela, representando 10 kg ha-1. Por ocasião da semeadura, aplicou-se 560 kg ha-1 de fertilizante, da formulação 8-28-16, seguido de uma capina manual aos 25 dias após a semeadura.
Após a avaliação dos 100 tratamentos, o ciclo I de seleção foi realizado, selecionando as trinta progênies que apresentaram as maiores produtividades de grãos.
A semeadura das progênies selecionadas para a recombinação e seleção dentro das progênies de meios irmãos, foi realizada em abril de 2005, na Fazenda Experimental do Lageado. As progênies foram submetidas a uma seleção visual das plantas mais vigorosas e potencialmente mais produtivas, sendo selecionadas 100 plantas para a formação da nova população, resultante do 1º ciclo de seleção.
As plantas selecionadas para recombinação foram semeadas em linhas de 0,5 m, com espaçamento entrelinha de 0,50m, repetidos quatros vezes para uma melhor recombinação. Em 2006 foi retirada uma amostra de sementes de cada um dos 100 tratamentos da população resultante do ciclo I de seleção, para a realização do ciclo II de seleção entre as progênies de meios irmãos.
5.5.2 Ciclo II de seleção
O ciclo II de seleção foi realizado na Fazenda Experimental do Lageado em 2007, avaliando os 100 novos tratamentos. A metodologia para avaliação entre e dentro das progênies de meios irmãos seguiu a mesma metodologia aplicada no ciclo I de seleção, alterando somente a dimensão da unidade experimental para uma linha de 2 m de comprimento, com espaçamento entre linhas de 0,5 m. A adubação foi realizada na semeadura,
distribuindo na linha de semeadura a quantidade de fertilizante correspondente a 350 kg ha-1, e a quantidade de sementes distribuída na linha da parcela, foi representativa a 10 kg sementes ha-1.
Foi realizado inicialmente um ensaio de competição entre a população original (uma amostra de sementes misturadas das progênies retiradas da cultivar CATI AL 1000), as populações resultantes dos dois ciclos de seleção, e duas testemunhas comerciais; a cultivar CATI AL 1000, e uma amostra da população comercial cultivada nos campos de produção do município de Chapadão do Sul – MS (cultivar MS), de nabo forrageiro, avaliadas em delineamento experimental de blocos ao acaso, com seis repetições. A adubação e a quantidade de semente distribuída foram as mesmas realizadas no ano anterior, mudando somente o tamanho das parcelas experimentais que foram constituídas de 6 linhas de 2 m, com espaçamento entrelinhas de 0,3 m.
5.6 Características avaliadas
a) Ciclo das plantas: observação feita individualmente contando-se os dias decorridos entre a semeadura e o ponto de colheita dos frutos de todas as plantas da parcela;
b) Altura média das plantas: foi medida a altura de dez plantas ao acaso por parcela, desde a superfície do solo até o ápice do ramo mais alto;
c) Número de plantas por parcela (estande final): através da contagem do número de plantas por parcela na ocasião da colheita;
d) Produtividade de grãos: mediu-se a massa de grãos por parcela, corrigidos, por covariância, para estande e teor de água a 10% (VENCOVSKY e BARRIGA, 1992).
e) Massa de 1000 grãos: foi determinada a massa de 1000 grãos utilizando-se aproximadamente 2 g de grãos (BRASIL, 1976);
f) Teor de óleo contido no grão: o teor de óleo foi avaliado pelo método químico Soxhlet. As amostras foram coletadas e padronizadas para um peso de aproximadamente 4 g de grãos, por parcela. As amostras foram previamente maceradas e envoltas em cartuchos de papel filtro grampeado nas extremidades, com o peso do conjunto
papel e grampo conhecido. As amostras foram secas em estufa a temperatura de 60ºC, por doze horas. Após a secagem, foram devidamente pesadas e inseridas no Soxhlet juntamente com o extrator hexano, e após sete horas das amostras em contato com o extrator, foram retiradas e, novamente, secas em estufa por mais doze horas. Terminado o processo foi determinado o teor de óleo por diferença de peso, através da seguinte equação.
PO = [(P2 – P3) / (P2 – P1)] X 100
Onde: PO = porcentagem de óleo da amostra analisada
P1 = peso do cartucho (papel filtro + grampos)
P2 = peso da amostra (cartucho + material macerado)
P3 = peso da amostra após a extração
Essa técnica foi descrita por Batista (1980) e adaptada por Zanotto (1986).
g) Produtividade de óleo: calculada através da multiplicação do teor de óleo determinado, pela produtividade de grãos medida.
5.7 Análise de variância e estimativas de parâmetros genéticos
Para a comparação das progênies, os dados foram obtidos em delineamento látice, e analisado pelo programa estatístico SAS, procedimento GLM, de acordo com os quadrados médios, e as esperanças matemáticas adaptados do modelo apresentado por Steel e Torrie (1960), conforme a Tabela 2.
O esquema da análise de variância foi realizado, segundo o delineamento em blocos ao acaso para a determinação dos cálculos das estimativas dos componentes da variância e parâmetros genéticos, variância genética, variância aditiva, variância ambiental, coeficiente de variação genética, herdabilidade, ganho genético e
quociente entre o coeficiente da variação genética e ambiental (ZANOTTO, 1990) e estão apresentados na Tabela 3.
Tabela 2. Esquema da análise de variância, quadrados médios e respectivas esperanças matemáticas E(QM), segundo o delineamento em Látice para as características, ciclo das plantas, altura das plantas, massa de 1000 grãos, produtividade de grãos e teor de óleo no grão das progênies de nabo forrageiro da cultivar CATI AL 1000. FV GL QM E(QM) Repetição 2 --- --- Bloco \ Repetição 27 --- --- Progênies 99 Q1
σ
2e+
rσ
2P Resíduo 171 Q2σ
2eTabela 3. Esquema da análise de variância, quadrados médios e respectivas esperanças matemáticas E(QM), segundo o delineamento em blocos ao acaso para as características, ciclo das plantas, altura das plantas, massa de 1000 grãos, produtividade de grãos e teor de óleo no grão das progênies de nabo forrageiro da cultivar CATI AL 1000. FV GL QM E(QM) Bloco 2 ---- ---- Progênies 99 Q1
σ
e2+
r
σ
P2 Resíduo 198 Q2σ
2e Onde:Q1 = Quadrado médio entre progênies;
Q2 = Quadrado médio do erro entre parcelas;
2
e
σ
=Variância ambiental entre parcelas;
2
P
σ
= Variância genética entre progênies; R = Número de repetições;Esquema da análise de variância e o teste de significância, segundo o teste F, do ensaio de competição entre a população original, as duas populações resultantes dos dois ciclos de seleção e as duas populações comerciais, estão apresentados na Tabela 4.
Tabela 4. Esquema da análise de variância, quadrados médios e respectivas esperanças matemáticas E(QM), segundo o delineamento em blocos ao acaso para as características, ciclo das plantas, altura das plantas, massa de 1000 grãos, produtividade de grãos, teor de óleo no grão, e produtividade de óleo, das progênies de nabo forrageiro da cultivar CATI AL 1000.
FV GL QM F
Bloco 5 ---- ----
Progênies 4 Q1 Q1/Q2
Resíduo 20 Q2 ----
Q1 – quadrado médio entre progênies
Q2 – quadrado médio do erro entre parcelas
As estimativas das variâncias genética entre progênies , aditiva
e ambiental , foram obtidas segunda a metodologia descrita por Paterniani e Viégas (1987a). 2 p
σ
2 A σ 2 eσ
• Estimativa de variância genética entre progênies:
r
Q
Q
P 2 1 2ˆ
=
−
σ
• Estimativa de variância aditiva entre progênies:
σ
ˆ
A2=
4
σ
ˆ
2p• Estimativa de variância ambiental:
σ
ˆ
e2=
Q
2As estimativas dos coeficientes de variação genética , coeficiente
de herdabilidade , ganho de seleção , e quociente da variação genética e ambiental b , foram obtidos também segundo a metodologia descrita por Paterniani e Viégas (1987a).
G
CV
2
• Estimativa do coeficiente de variação genética: M CVg p 2 ˆ σ =
• Estimativa do coeficiente de herdabilidade: .100 1 2 1 2 Q Q Q h = −
• Estimativa do ganho de seleção:
(
)
/ .100 1 ˆ 8 / 1 2 M Q K Gs= σA Onde:K: valor tabelado para intensidade de seleção de 30% e M: média da população;
Quociente da variação genética e ambiental:
e g
CV CV b=
Foram estimados, para as características estudadas, por análise de regressão linear, os ganhos genéticos de seleção. Foi utilizada análise de correlação simples entre as médias observadas para as características avaliadas.
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1 Ciclo das plantas
Para característica ciclo das plantas, a média geral do ensaio de competição entre as progênies de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, no primeiro ciclo de seleção, foi de 137 dias, variando de CI 121 a CII 157 dias, indicando a existência de variabilidade entre as progênies. Derpsch e Calegari (1992) relatam um ciclo para a cultura do nabo forrageiro variando entre 150 a 200 dias, nas condições do município de Londrina – PR. Assim, pode-se concluir que o cultivar CATI AL 1000, avaliado no presente trabalho, teve um ciclo abaixo do limite inferior da variação dos cultivares de Londrina. Uma hipótese, que pode justificar esse fato, é a temperatura média local registrada no município de São Manuel – SP mais elevada, no período do experimento, pois segundo Derpsch e Calegari (1992) há aumento no estádio vegetativo do nabo forrageiro em temperaturas relativamente baixas, e o estádio reprodutivo se torna precoce com a elevação da temperatura.
Na Tabela 5 são apresentados os quadrados médios da análise de variância em delineamento látice, para a característica ciclo das plantas, com suas respectivas significâncias pelo teste F.
Tabela 5. Quadrados médios das análises de variância e respectivas significâncias pelo teste F, de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para ciclo de planta (São Manuel – SP, 2004).
FV GL QM Repetição 2 --- Bloco \ Repetição 27 --- Progênies 99 106,77** Resíduo 171 69,88 CV (%) 6,02 ** significativo a 1%, pelo teste F
Observando o quadrado médio da análise de variância de progênies de meios irmãos, para característica ciclo das planta, nota-se que as progênies avaliadas apresentaram diferenças, significativa a 1% de probabilidade, pelo teste F, comprovando a existência da variabilidade genética entre progênies de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para essa característica, sendo passível de seleção.
Este resultado corrobora com a necessidade da continuação de ciclos de seleção futuros, buscando maior homogeneidade de ciclo entre as plantas da mesma população, reduzindo perdas na colheita, ocasionados pela desuniformidade no ciclo das plantas, pois a variabilidade genética para a característica ciclo das plantas é prejudicial para cultivos intensivos mecanizados. Plantas de ciclo longo e curto, cultivadas simultaneamente na mesma lavoura, dificultam a determinação do momento exato da colheita, e causam perdas significativas na produção, devido à presença de plantas ainda em estádio vegetativo (ciclo longo), que dificultam e/ou inviabilizam a colheita mecânica e outras em fim de ciclo (ciclo curto), que produzem grãos mais suscetíveis à quebra, ou deiscência dos frutos por terem passado do ponto de colheita mecânica, diminuindo a produtividade, e a renda do produtor.
Outros prejuízos causados pela desuniformidade de ciclos das plantas em um genótipo comercial, é a difícil detecção do momento para o controle de pragas e doenças, para que este seja eficiente, pois há uma heterogeneidade dos estádios fenológicos das plantas dentro da lavoura. Além disso, a dificuldade na secagem dos grãos acarretou problemas na qualidade das sementes, entre sementes maduras e imaturas.
Entre os diversos caracteres que estão envolvidos na escolha de uma cultivar, o ciclo é de fundamental importância. Há condições em que as cultivares mais tardias
são preferidas, entretanto, há várias outras condições em que as cultivares precoces são as desejáveis (LIMA et al., 2008). Genótipos de ciclo curto, possibilitam o plantio da safrinha, como cultura intercalar às culturas cultivadas na safra, em regiões onde a precipitação acumulada é baixa.
O coeficiente de variação experimental do trabalho foi de 6%, sendo de excelente precisão (GOMES, 2000). Devido à baixa eficiência do látice, os parâmetros genéticos foram obtidos da análise de variância em delineamento blocos ao acaso, conforme apresentado na Tabela 6, para a característica ciclo das plantas.
Tabela 6. Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para característica ciclo das plantas (São Manuel – SP, 2004).
FV GL QM
Blocos 2 ----
Progênies 99 125,01**
Resíduo 198 67,58
CV (%) 5,99 ** significativo a 1%, pelo teste F
Apesar da variabilidade genética evidenciada pelos dados na análise de variância, entre as progênies de meios irmãos, para o ciclo das plantas, a característica não foi usada como referência para a seleção nos ciclos I e II, devido à prioridade dada para a seleção da característica produtividade de grãos. No segundo ciclo de seleção não foi avaliada a característica ciclo das plantas, devido à metodologia não bem definida, e a impossibilidade de visualização individual das progênies, cultivadas no ensaio a campo.
As estimativas de parâmetros genéticos para o ciclo das plantas estão apresentadas na Tabela 26 (ciclo I e ciclo II).
6.2 Altura das plantas
Para a altura das plantas, a média geral das progênies de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, foi de 0,99 m, variando de 0,72 a 1,29 m, para o ensaio de
competição entre progênies de meios irmãos, do ciclo I. Já para o ciclo II a média geral entre as progênies foi de 1,15 m, variando de 0,95 a 1,34 m.
Derpsch e Calegari (1992) observaram cultivos de nabo forrageiro com altura variando de 1 a 1,8 m de altura, nas condições ambientais do município de Londrina-PR. Assim, pode-se concluir, que as progênies de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, estudada, apresentou altura média abaixo do limite inferior dos cultivares cultivados na região de Londrina. Essa menor altura, das progênies, pode ser explicada pelo fato de ter sido usada menor densidade de plantas, para uma melhor avaliação das características agronômicas, sendo que nas condições de Londrina, os campos de produção visavam produção de massa verde, sendo usada uma densidade populacional maior, o que favorece o estiolamento das plantas.
Outras possíveis explicações para a menor altura das progênies de nabo forrageiro seriam em função da temperatura mais elevada, registrada no município de São Manuel, favorecendo o desenvolvimento precoce das plantas e, conseqüentemente reduzindo a altura das plantas, conforme observado por Derpsch e Calegari (1992); cultivares de constituição genética diferenciada, em relação ao cultivar que deu origem às progênies de meios irmãos; e o déficit hídrico durante o desenvolvimento da cultura, causando estresse, que não favoreceu a expressão gênica, do caráter, das progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, no ciclo I. A quarta hipótese não se confirma após a avaliação das progênies no segundo ciclo de seleção, onde as progênies foram submetidas à irrigação artificial, deixando o solo sempre na capacidade de campo, rejeitado a hipótese isolada para o déficit hídrico, nas condições de Botucatu.
Na Tabela 7 são apresentados os quadrados médios da análise de variância em delineamento látice, para a característica altura de planta, com suas respectivas significâncias pelo teste F.
Observa-se na Tabela 7, que o quadrado médio da análise de variância, de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, para a altura de plantas, não foi significativo, pelo teste F, indicando não haver variação genética entre as progênies de nabo forrageiro, cultivar CATI AL 1000, sendo uma característica aparentemente homogênea. Mas pelas observações feitas a campo, observou-se uma grande variação dentro das progênies, podendo assim, essa variação ter impedido a detecção das variações genéticas
entre as progênies. Outra hipótese que pode explicar a não detecção da variabilidade genética para altura de plantas, pode ser em relação a metodologia de amostragem, realizada nas unidades experimentais para esta espécie.
Tabela 7. Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, dos ciclos de seleção I e II, de progênies de meios irmãos de nabo forrageiro cultivar CATI AL 1000, para característica altura das plantas (São Manuel – SP, 2004, e Botucatu – SP, 2006, respectivamente). FV GL QM (I) QM (II) Repetição 2 --- --- Bloco \ Repetição 27 --- --- Progênies 99 0,023ns 0,020ns Resíduo 171 0,018 0,018 CV (%) 13,83 11,89 ns
não significativo, pelo teste F (I) ciclo I, (II) ciclo II
Em trabalhos futuros de melhoramento genético intrapopulacional da cultivar estudada, para característica avaliada, deve-se realizar primeiramente a avaliação da metodologia para característica em questão. O coeficiente de variação experimental foi de 13,83%, para o primeiro ciclo, e 11,89% para o segundo ciclo, sendo classificados de boa precisão (GOMES, 2000).
Na Tabela 8 são apresentados os quadrados médios da análise de variância, do ensaio de competição entre os tratamentos, ciclo I e II, população original, e duas populações comerciais como testemunhas, para a altura de planta, com suas respectivas significâncias pelo teste F.
Tabela 8. Quadrados médios da análise de variância e respectivas significâncias pelo teste F, do ensaio de competição entre tratamentos (ciclos I e II, população original e duas testemunhas comerciais, cultivares CATI AL 1000 e MS), para característica altura das plantas (Botucatu – SP, 2007).
FV GL QM
Blocos 5 ---
Progênies 4 0,042**
Resíduo 20 0,008
CV (%) 13,04 ** significativo a 1%, pelo teste F
