RESUMO
A produção e o consumo de produtos agrícolas, oriundos do modelo da agricultura orgânica, vêm se expandindo ao longo dos anos. Esse modelo de agricultura necessita cada vez mais de genótipos adaptados ao seu manejo para expandir sua produção e atender as necessidades da população. Sendo assim, o melhoramento participativo tem um papel fundamental no desenvolvimento de cultivares que atendam as necessidades desse modelo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de 12 linhagens de tomateiro sob dois sistemas orgânicos. Os experimentos foram conduzidos na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Londrina (UEL) (experimento I) e em uma propriedade no distrito de Guaravera (experimento II), Londrina-PR. As seguintes linhagens foram avaliadas: IPA-6 Super, Lignon, Viradoro, SPH92-434, Rimone, Massag-72, RG Angarten, Missouri91, TXL-1004, H1548, Rio Fuego e CTN. O delineamento adotado foi de blocos ao acaso, com três repetições. Foram avaliados seis caracteres agronômicos (número e massa média de frutos comerciais, produção total de frutos comerciais, espessura da parede do fruto, comprimento e diâmetro do fruto) e quatro caracteres organolépticos (pH, teor de sólidos solúveis, acidez e relação entre teor de sólidos solúveis e acidez). Verificou-se uma ampla variabilidade entre os genótipos e ambientes avaliados, sendo que os resultados do experimento I foram superiores aos do experimento II para os caracteres relacionados à produtividade. Com os resultados obtidos recomenda-se a linhagem H1548 para os produtores orgânicos do norte do Paraná.
Palavras-chave: Solanum lycopersicum; agroecologia; agricultura familiar; produtividade; características físico-químicas.
ABSTRACT
The production and consumption of agricultural products derived from organic agriculture have expanded over the years. This agriculture model needs adapted genotypes to expand the production and meet the population expectation. The participatory breeding play a fundamental role in the development of cultivars that meet the needs of this organic model. The present study aimed to evaluate the performance of 12 inbred lines of tomato under two organic systems. The experiments were carried out at the Farm School of the Universidade Estadual de Londrina (UEL) (experiment I) and at a farm in the Guaravera district (experiment II), Londrina, Paraná State, Brazil. The following lines were evaluated: IPA-6 Super, Lignon, Viradoro, SPH92-434, Rimone, Massag-72, RG Angarten, Missouri91, TXL-1004, H1548, Rio Fuego and CTN. The experimental design used was randomized block with three replications. Six agronomic characters (number and average weight of marketable fruits, total production of marketable fruits, fruit wall thickness, length and fruit diameter) and four organoleptic characteristics (pH, soluble solids, acidity and ratio between soluble solids content and acidity) were evaluated. A wide variability among genotypes and environments studied was observed, and the experiment I was superior to II for characteristics related to yield. According to the results obtained, the H1548 inbred line can be recommended for organic production in the northern Paraná State.
Keywords: Solanum lycopersicum; agroecology; family farm; yield; physico-chemical traits.
Apesar do pioneirismo na produção orgânica, a olericultura enfrenta alguns problemas, sendo um deles a pouca oferta de cultivares adaptadas a sistemas orgânicos. As cultivares para agricultura orgânica devem ser produzidas de acordo com os princípios agroecológicos, utilizando germoplasma adaptado às condições locais, e com frequência resgate de cultivares tradicionais. Por envolverem grandes mudanças nos atuais sistemas de produção empregados, a produção de cultivares para manejos agroecológicos não têm sido grande alvo de interesse de grandes empresas. Estima-se que 95% das cultivares atualmente utilizadas na agricultura orgânica foram melhoradas para sistema convencional de cultivo intensivo (Lammerts van Bueren et al., 2011).
O sistema convencional ao utilizar adubos inorgânicos e produtos químicos de proteção de plantas muitas vezes promove uma homogeneidade em toda a diversidade de agroambientes. Já nos sistemas orgânicos esses ambientes são muitas vezes mais heterogêneos e experimentam uma maior diversidade de plantas daninhas, pressão de pragas e doenças, e utilizam diversas práticas de rotação, sucessão, consorciação de culturas, manejo de solo, adubação e proteção de plantas (Lammerts van Bueren et al., 2011). Muitas vezes em ensaios comparativos entre sistemas convencionais e orgânicos, as cultivares com bom desempenho em sistemas convencionais nem sempre têm bom desempenho em sistemas orgânicos (Kirk et al., 2012; Luby et al., 2013).
Segundo Mason & Spaner (2006), o aumento dos estresses das plantas em sistemas de manejo orgânico pode afetar o desempenho das cultivares o suficiente para justificar o melhoramento específico para ambientes orgânicos. Há uma série de objetivos para o melhoramento voltado para o setor de orgânicos, tais como produtividade, resistência a estresses bióticos e abióticos e qualidades sensoriais exigidos pelos consumidores que não diferem dos objetivos do melhoramento convencional. É essencial que cada característica seja expressa dentro de condições preconizadas para agricultura orgânica, o que muitas vezes não é atendido pelo sistema convencional de cultivo intensivo (Lammerts van Bueren et al., 2011).
Wolfe et al. (2008) diferenciam três diferentes abordagens para obtenção de cultivares para agricultura orgânica: 1) programas de melhoramento voltados para as necessidades da agricultura convencional em que a seleção é realizada sob condições de agricultura convencional. Essa abordagem requer que os agricultores testem as cultivares e selecionem aquelas com o melhor desempenho sob sistema orgânico; 2) cultivares derivadas de melhoramento convencional em que os cruzamentos e a seleção precoce estão focados sobre características requeridas no sistema convencional, no qual as gerações avançadas de melhoramento são avaliadas e selecionadas sob condições de agricultura orgânica; e 3) cultivares derivadas de programas de melhoramento no qual os cruzamentos e as estratégias de seleção concentram-se nas características exigidas pelo setor orgânico. O nível de atividades de orientação do melhorista e do agricultor difere nas três abordagens de melhoramento. Além disso, existem também os agricultores que utilizam os seus próprios programas de seleção, muitas vezes baseados em variedades ou raças locais antigas.
Muitos dos métodos de seleção que são utilizados no melhoramento também podem ser utilizados em programas de melhoramento focados para agricultura orgânica (Lammerts van Bueren et al., 2011). Por exemplo, para o tomate que inclui o desenvolvimento de linhagens usando uma gama de métodos, podem ser citados o genealógico, populacional e descendência de uma única semente.
Os programas de melhoramento participativo (PMP) foram originalmente desenvolvidos em países em desenvolvimento para atender as necessidades de pequenos agricultores em ambientes marginais que não eram visados por empresas comerciais de sementes (Ceccarelli et al., 2007). O PMP envolve melhoristas, agricultores, bem como extensionistas, consumidores, vendedores e indústria. É denominado "participativo" porque todas as partes interessadas podem influenciar em todas as etapas de melhoramento e processo de seleção. Essas partes interessadas se tornam co-pesquisadores ajudando a definir objetivos gerais, determinar prioridades no melhoramento, executar cruzamentos, entradas de germoplasma nas fases pré-adaptativas de pesquisa, assumir o controle de testes adaptativos e conduzir subsequentemente a multiplicação de sementes e os processos de difusão. A razão fundamental para se adotar um PMP é que os esforços conjuntos podem oferecer mais do que quando cada ator trabalha sozinho e se concentra apenas em objetivos específicos.
O tomate é uma das hortaliças mais importantes, tanto do ponto de vista econômico quanto nutricional, sendo o fruto e seus derivados ricos em compostos relacionados à saúde alimentar (Nascimento et al., 2013). O presente trabalho teve como objetivo selecionar cultivares de tomate para desenvolvimento de um programa de melhoramento participativo para manejo orgânico.
MATERIAL E MÉTODOS
Dois experimentos foram conduzidos no ano de 2014, sendo que o experimento I estava localizado na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Londrina (23°20'23"S, 51°12'32"O, 532 m de altitude), e o experimento II localizado na propriedade de um produtor de produtos orgânicos (Chácara São José onde se pratica o manejo orgânico há quatro anos) certificada pelo Instituto de Tecnologia do Paraná (TECPAR) no distrito de Guaravera em Londrina-PR (23°36'53"S, 51°9'57"O, 540 m de altitude). Em ambos locais, o solo é classificado como Latossolo Vermelho e o clima subtropical úmido mesotérmico Cfb, com verões quentes, geadas pouco frequentes e tendência de concentração das chuvas nos meses de verão; no entanto, não há estação seca definida. A temperatura média anual é 20ºC.
Nos dois experimentos foram utilizadas 12 linhagens de tomateiro de crescimento determinado (IPA-6 Super, Lignon, Viradoro, SPH92-434, Rimone, Massag 72, RG Angarten, Missouri91, TXL-1004, H1548, Rio Fuego e CTN). As sementes foram semeadas em fevereiro de 2014 em bandejas de poliestireno expandido com 128 células, e com substrato comercial para produção de mudas. As bandejas ficaram alocadas em casa de vegetação na UEL durante 30 dias, e após esse período as mudas foram replantadas em sacos plásticos com novo substrato à base de terra, vermiculita e composto orgânico.
Após o desenvolvimento pleno, as mudas foram transplantadas nos dois locais de cultivo, para condição de sistema de cultivo protegido. No experimento I, a análise química do solo revelou: pHH2O=6 ,64; P= 104,74 mg/dm3; K+= 0,28 cmolc/dm3; Ca+2= 9,1 cmolc/dm3; Mg+2= 1,9 cmolc/dm3; Al+3= 0,0; H+Al= 2,74 cmolc/dm3; CTC= 14,07 cmolc/dm3; V= 80% e MO= 2,28%. No experimento II, a análise química do solo revelou: pHH2O= 5,85; P= 13,67 mg/dm3; K+= 1,06 cmolc/dm3; Ca+2= 11,40 cmolc/dm3; Mg+2= 1,8 cmolc/dm3; Al+3= 0,0; H+Al= 3,68 cmolc/dm3; CTC= 17,94 cmolc/dm3; V= 79% e MO= 2,68%. O delineamento experimental adotado foi de blocos ao acaso, com três repetições e 12 plantas por parcela. O espaçamento adotado foi 0,4x0,8 m entre plantas e entre linhas, respectivamente.
O preparo do solo na área foi realizado com composto orgânico, utilizando-se 18 t/ha e após uma semana do transplantio das mudas, adubou-se com Bokashi, aplicando-se 25 g do produto por planta, incorporando-o manualmente e cobrindo com palha. O sistema de irrigação implantado nos dois experimentos foi gotejamento. Para inibir o aparecimento de plantas daninhas foi colocada palhada nas linhas e entrelinhas.
Em relação ao manejo de condução das plantas, estas foram realizadas de maneira distinta nos dois ambientes, já que o produtor adequou o manejo ao seu sistema de produção. No experimento I, o tutoramento foi feito por meio de fitilhos amarrados transversalmente em estruturas de bambu que sustentavam as plantas. Em relação ao experimento II, o agricultor conduziu as plantas individualmente por meio de fitilhos enrolados no caule dos tomateiros. No entanto, algumas práticas foram semelhantes tais como a eliminação de ramos ladrões e a opção de se realizar adubação foliar com biofertilizantes durante o ciclo da cultura. No experimento I, o biofertilizante utilizado foi produzido à base de fosfato natural, leite e esterco bovino sendo aplicado semanalmente e com a concentração de 10%, diferentemente do experimento II, no qual foi usado o Supermagro, pois já era rotina da propriedade.
Para o controle de pragas e doenças foram realizadas aplicações preventivas com calda bordalesa a 0,5% para doenças como requeima, antracnose, pinta preta e cercosporiose e com produtos permitidos pela legislação que regulamenta a produção orgânica, tais como o Azamax(r), para o controle de lagartas e vaquinhas (Diabrotica speciosa) e a liberação do parasitoide Trichogramma pretiosum para controlar lagartas de lepidóptera em geral. Ademais, na fase inicial após o plantio das mudas, foi realizada apenas uma aplicação de óleo de mamona com o intuito de controlar a população de cochonilha da família Pseudococcidae e mosca-branca (Bemisia tabaci).
Foram realizadas quatro colheitas e as seguintes características agronômicas foram avaliadas: número de frutos comerciais (NFc) (diâmetro superior a 3 cm, ausência de defeitos como podridão por fungos, decomposição por compressão ou ação de agentes microbiológicos, presença de larvas, rachaduras e podridão apical); massa média dos frutos comerciais (MMFc) (g); comprimento do fruto comercial (CF) (mm) (medida em 10 frutos comerciais); diâmetro do fruto comercial (DF) (mm) (medida em 10 frutos comerciais); espessura da polpa (EP) (mm) (medida em 10 frutos comerciais); e produtividade de frutos comerciais (PTFc) (kg/ha).
Para as características organolépticas, foram mensurados: teor de sólidos solúveis totais (TSS) (ºBRIX) {determinado em refratômetro (Atago 3810 PAL-1)}; acidez titulável (AT) (%) {determinada por meio de titulação com NaOH 0,1 mol/L até pH 8,1 (IAL, 2005), expressando-se os resultados em mg de ácido cítrico em 100 g de polpa}; pH {leitura em potenciômetro (Quimis) diretamente na polpa de tomate extraída}; e relação entre TSS/AT.
As variáveis foram submetidas à análise de variância individual e, posteriormente, detectando homogeneidade das variâncias residuais, os mesmos foram submetidos à análise de variância conjunta. Havendo significância estatística (p≥0,05), as médias foram agrupadas pelo agrupamento Scott-Knott a 5% de significância. As análises estatísticas foram realizadas pelo programa R (http://www.r-project.org) utilizando os pacotes agricolae e ScottKnott.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Efeitos significativos da fonte de variação genótipo para todos os caracteres estudados foram observados, indicando a existência de variabilidade entre as linhagens em teste (Tabela 1). Em relação à fonte de variação ambiente, apenas DF não foi significativo. Esse resultado reflete a diferenciação dos ambientes avaliados, no qual, o experimento conduzido na Fazenda Escola da UEL (experimento I) (NFc: 13,24, MMFc: 76,81 e PTFc: 31,63) foi superior aos obtidos pelo produtor (experimento II) (NFc: 8,89, MMFc: 69,04 e PTFc: 19,54) para os caracteres relacionados à produtividade. Dentre os inúmeros fatores possíveis relacionados para essa diferenciação dos ambientes, o sistema de condução de plantas, a adubação e a maior incidência de doenças (principalmente Xanthomonas spp. e Phytophthora infestans) no experimento II podem ser considerados os principais fatores.
Em relação às características organolépticas, os valores para o experimento I foram de 4,29 para pH, 3,68ºBRIX para TSS, 0,27 mg/100 g e 13,57, para acidez e TSS/acidez, respectivamente, enquanto para experimento II os valores foram de 4,18, 3,48ºBRIX, 0,29 mg/100g e 12,36, respectivamente para as mesmas características.
Análise de variância para dez caracteres agronômicos e organolépticos de 12 linhagens de tomateiro de hábito de crescimento determinado (analysis of variance for ten agronomic and organoleptic traits of 12 tomato inbred lines). Londrina, UEL, 2014.
Para interação genótipos x ambientes (GA) não houve significância em relação às características ligadas à produtividade (NFc, MMFc e PTFc), indicando respostas semelhantes dos genótipos diante da variação ambiental (Tabela 1). Entretanto, para as características EP, CF, pH, TSS e Acidez verificou-se resposta diferenciada dos genótipos diante da variação ambiental.
As estimativas de acurácia foram de magnitude alta (≥70<90) ou muito alta (≥90) em todos os caracteres, o que indica boa precisão experimental (Tabela 1). O uso da acurácia como medida de precisão experimental, proposto por Resende & Duarte (2007), tem como vantagem ser independente da média do ensaio, o que lhes confere adequabilidade como medida da precisão experimental. Cargnelutti Filho & Storck (2009) e Silva et al. (2013) relatam que a estatística de acurácia seletiva é considerada mais adequada do que o coeficiente de variação e a diferença mínima significativa pelo teste de Tukey, em percentagem da média, para avaliação da precisão experimental.
Para PTFc, com base na média dos dois ambientes, os valores foram entre 19,81 a 35,97 t/ha. A linhagem que se destacou foi H1548 diferindo estatisticamente das demais, seguido pelas linhagens Viradoro, IPA6-Super, Lignon, Rimone, RG Angarten, Missouri-91 e Rio Fuego com 25,02; 29,03; 25,94; 27,06; 28,87; 25,80 e 27,62 kg/ha, respectivamente (Tabela 2). Contudo, ao observar a média de produtividade dessas linhagens para o melhor ambiente (experimento I) verificam-se valores de 42,90; 36,45; 35,86; 32,47; 32,06; 31,56; 29,78 e 28,54 t/ha para H1548, Rio Fuego, IPA6-Super, Missouri-91, Lignon, Rimone, RG Angarten e Viradoro, respectivamente.
Esses valores são próximos aos obtido por Costa et al. (2011) que ao avaliarem duas linhagens chinesas (CLN1621L e CLN2001C), sob manejo orgânico, obtiveram produtividade de 36,33 e 35,49 t/ha, respectivamente. Schwarz et al. (2013), avaliando dez híbridos de tomateiro de hábito de crescimento determinado sob manejo convencional, verificaram uma PTFc variando de 28,8 a 88,7 t/ha (2009/2010) e 33,4 a 69,0 t/ha (2010/2011). Entretanto, vale salientar que algumas linhagens avaliadas no presente trabalho obtiveram produtividade iguais ou superiores aos híbridos avaliados por Schwarz et al. (2013), demonstrando o potencial dessas linhagens no avanço do programa de melhoramento para cultivo orgânico. Ademais, é fundamental levar em consideração que a produtividade média nacional é de 63,85 t/ha, incluindo tomateiros híbridos de hábito indeterminado cultivados em manejo convencional. Sendo assim, a produtividade obtida pela linhagem de hábito determinado H1548 (42,9 t/ha) em manejo orgânico é ainda mais representativa.
O bom desempenho da linhagem H1548, nos dois ambientes, pode ter sido por causa do seu porte mais ereto, característica observada pelo produtor. Esse hábito permitiu que as plantas desse tratamento se adaptassem melhor aos sistemas de tutoramento propostos, permitindo a formação de uma estrutura vegetativa capaz de otimizar a aplicação das caldas e melhorar o aproveitamento da luz solar. A baixa produtividade observada para as linhagens SPH92-434, CTN e TXL-1004 provavelmente se deu devido a uma maior suscetibilidade a doenças como a requeima e mancha bacteriana, principalmente no experimento II, e também a pragas como a broca pequena dos frutos (Neoleucinodes elegantalis), que ocorreram em ambos locais.
Em se tratando do caráter MMFc destacaram-se as linhagens Lignon, SPH92-434, H1548 e Rimone com valores de 82,48; 80,89; 78,73 e 77g, respectivamente. Essas linhagens obtiveram valores superiores aos obtidos pelo híbrido Granadero cultivado em sistema convencional que obteve uma MMFc de 75,2 g (Schwarz et al., 2013). Para NFc, destacou-se novamente H1548 com média de 14,60 frutos, seguida da Viradoro, IPA-6 Super e Rio Fuego com 12,68; 12,64 e 12,06 frutos, respectivamente.
Para EP, destacou-se a linhagem Rimone no experimento I, enquanto no experimento II, as linhagens H1548, Missouri 91, Rio Fuego e Rimone apresentaram os maiores valores para EP. As linhagens SPH92-434 e MASSAG-72 foram as que obtiveram frutos de maior comprimento no experimento I, sendo que essa última linhagem também se destacou para CF no experimento II. Para DF, a linhagem Lignon foi a que apresentou o maior diâmetro, atingindo valor médio de 58,26 mm, no entanto, também obteve menores valores de CF em ambos ambientes.
Em relação às características organolépticas, a composição dos frutos do tomateiro variou em função da linhagem e do ambiente. Para pH, a linhagem Lignon foi a que obteve menor valor em ambos ambientes, enquanto que as linhagens CTN, SPH92-434 e TXL-1004 obtiveram os maiores valor de pH no experimento I (Tabela 3). Para o experimento II, a linhagem Missouri 91 foi a que obteve o maior valor. Os valores obtidos de pH foram similares aos encontrados por Nascimento et al. (2013) em diferentes cultivares produzidas em manejo orgânico, porém, inferiores aos valores obtidos por Ferreira et al. (2010a), também em manejo orgânico, com a cultivar Santa Cruz. Tratamentos com valores de pH mais baixo se relacionam com o sabor mais ácido dos frutos, além de contribuírem para aumentar o tempo de prateleira dos tomates.
Os valores observados para TSS variaram entre 3,03 e 4,13ºBrix nos dois experimentos, sendo que no experimento I a linhagem SPH92-434, Rimone, Missouri, IPA6 Super e CTN obtiveram os maiores valores com 4,13; 4,10; 4,03; 3,83 e 3,80ºBrix, respectivamente. O menor valor foi obtido pela linhagem TXL-1004 com 3,27ºBRIX. No experimento II, as linhagens que obtiveram os maiores valores foram Rimone, IPA6-Super, Rio Fuego e SPH92-434, com 3,90, 3,87, 3,87 e 3,63ºBRIX, respectivamente. Os valores de TSS encontrados nas linhagens, nos dois experimentos, foram inferiores aos obtidos por Nascimento et al. (2013) em que a maioria das cultivares obteve valores superiores a 5ºBrix. No entanto, Ferreira et al. (2010b), avaliando o TSS em diferentes fases de maturação do fruto do tomateiro, encontraram valores entre 3,5 e 4ºBrix para tomates maduros.
A amplitude de variação para acidez foi de 0,24 a 0,34% no experimento I, enquanto no experimento II foi de 0,23 a 0,47%, sendo que no primeiro local as linhagens SPH92-434 e Lignon foram as mais ácidas, com 0,34 e 0,33%, respectivamente. No experimento II, a linhagem Lignon foi a que obteve o maior valor (0,47%). Em ambos experimentos, nenhum valor se aproximou aos obtidos por Nascimento et al. (2013), que observaram valores entre 0,57 a 0,94%. Contudo, Ferreira et al. (2010a) obtiveram valores de 0,21 a 0,49% em manejo orgânico. A acidez é um componente importante do sabor dos frutos, e influencia muito na preferência dos consumidores, sendo que altos valores de acidez têm reflexo negativo na suavidade do sabor dos frutos, diminuindo a relação TSS/Acidez.
A maioria das linhagens obteve valores superiores a 10 para relação TSS/Acidez, exceto Lignon que obteve 8,93. Os maiores valores foram obtidos pelas linhagens Rimone, Missouri91, Rio Fuego e RG Angarten com 15,75; 14,82; 14,72 e 14,27, respectivamente, sendo esses valores superiores aos obtidos por Schwarz et al. (2013).
Na atualidade, são escassos no Brasil programas de melhoramento de tomateiro direcionados para agricultura orgânica e, nesse princípio o melhoramento participativo pode ser considerado uma importante ferramenta na disponibilidade de novas cultivares para esse nicho de mercado. Sendo assim, em princípio, pode-se recomendar a linhagem H1548 para os produtores orgânicos do norte do Paraná. Além disso, os cruzamentos entre H1548, Viradoro, IPA6-Super, Lignon, Rimone, RG Angarten, Missouri-91 e Rio Fuego podem ser considerados promissores para o desenvolvimento de programas de melhoramento visando ao desenvolvimento de novas cultivares para os produtores orgânicos.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem o apoio da Universidade Estadual de Londrina, da Fundação Araucária, da Profª Drª Josemeyre Bonifácio Da Silva e do produtor Gustavo Henrique Naves e Reis para elaboração dessa pesquisa.
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Datas de Publicação
-
Publicação nesta coleção
Apr-Jun 2016
Histórico
-
Recebido
15 Dez 2014 -
Aceito
21 Set 2015