Identificação de cultivares de milho com base na análise de estabilidade fenotípica no meio-norte brasileiro

Maize-cultivar identification based on phenotype-stability analysis in the mid-northern region of Brazil

FITOTECNIA

Identificação de cultivares de milho com base na análise de estabilidade fenotípica no meio-norte brasileiro¹

Maize-cultivar identification based on phenotype-stability analysis in the mid-northern region of Brazil

Milton José CardosoI,^*; Hélio Wilson Lemos de Carvalho^II; Leonardo Melo Pereira Rocha^III; Cleso Antônio Patto Pacheco^IV; Lauro José Moreira Guimarães^IV; Paulo Evaristo de Oliveira Guimarães^IV; Sidney Netto Parentony^IV; Ivênio Rubens de Oliveira^V

^IEmbrapa Meio-Norte, Área Fitotecnia, Caixa Postal 01, Teresina-PI, Brasil, 64.006-220, [e-mail]

^IIEmbrapa Tabuleiros Costeiros, Área Genética e Melhoramento de Plantas, Caixa Postal 44, Aracaju-SE, Brasil, 49.025-040, [e-mail]

^IIIEmbrapa Milho e Sorgo, Área Transferência da Informação, Caixa Postal 151, Sete Lagoas-MG, Brasil, 35.701-970, [e-mail]

^IVEmbrapa Milho e Sorgo, Área Genética e Melhoramento de Plantas, Caixa Postal 151, Sete Lagoas-MG, Brasil, 35.701-970, [e-mail], [e-mail], [e-mail], [e-mail]

^VEmbrapa Tabuleiros Costeiros, Área Fitotecnia, Caixa Postal 44, Aracaju-SE, Brasil, 49.025-040, [e-mail]

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi conhecer a adaptabilidade e a estabilidade de variedades e híbridos de milho, quando submetidos a diferentes condições ambientais do Meio-Norte brasileiro. Para isso, procedeu-se à avaliação de 22 híbridos, em uma rede experimental, e de 20 cultivares (variedades e híbridos) em outra rede, em diferentes ambientes, utilizando-se o delineamento experimental em blocos ao acaso, com três repetições. Os híbridos mostraram melhor adaptação que as variedades. Em ambas as redes detectaram-se diferenças entre os genótipos e os ambientes e comportamento inconsistente desses genótipos na média dos ambientes. As cultivares diferiram quanto a adaptabilidade nos ambientes desfavoráveis. Entre as cultivares de melhor adaptação (b₀ > média geral), os híbridos PL 1335 e SHS 5050 e a variedade SHS 500 mostraram-se exigentes nas condições desfavoráveis (b₁ > 1) e o híbrido SHS 5070 e a variedade AL 34 mostraram ser pouco exigentes nessas mesmas condições (b₁ < 1). Os híbridos que mostraram adaptabilidade ampla (b₀ > média geral e b₁ = 1) tornam-se de importância para a agricultura da região, tais como: DKB 390, DAS 8480, DKB 455, BRS 1010, BRS 1030, dentre outros.

Palavras-chave: Zea mays. Variedade. Híbrido. Interação genótipo x ambiente.

ABSTRACT

The objective of this study was to determine the adaptability and stability of varieties and hybrids of corn, when subjected to different environmental conditions in the Mid-Northern region of Brazil. For this, we proceeded to the assessment of 22 hybrids in an experimental grid, and 20 cultivars (varieties and hybrids) in another grid, in different environments, using an experimental design of randomized blocks with three replications. The hybrids showed better adaptation than did the varieties. In both grids differences were detected among genotypes and environments, and inconsistent behavior of these genotypes was detected across the average of the environments. The cultivars differed in their adaptability in unfavorable environments. Among those cultivars which best adapted (b₀>overall average), the hybrids PL 1335 and SHS 5050, and the variety SHS 500, showed to be demanding under unfavorable conditions (b₁>1) and the hybrid SHS 5070 and variety AL 34, proved to be undemanding under these same conditions (b ₁<1). The hybrids which demonstrated wide adaptability (b₀> overall average and b₁=1) such as: DKB 390, DAS 8480, DKB 455, BRS 1010 and BRS 1030, among others, become important for agriculture in the region.

Key words: Zea mays. Variety. Hybrid. Genotype x environment interaction.

Introdução

O Meio-Norte brasileiro apresenta uma extensa fronteira agrícola favorável à expansão da área cultivada e ao aumento da produtividade, caso seja ampliada a adoção de inovações tecnológicas (EMBRAPA, 2000). As áreas de cerrados localizadas nos estados do Maranhão e do Piauí vêm sendo exploradas também por produtores de outras regiões do país, os quais vêm desenvolvendo sistemas de produção bastante tecnificados, com uso maciço de sementes de milho híbrido.

Em razão de essa região apresentar uma larga diversificação de ecossistemas, o que resulta em condições ambientais diversas onde o milho é cultivado, espera-se que a interação genótipos x ambientes assuma papel de destaque no processo de recomendação de novas cultivares. Os trabalhos de pesquisa realizados nessa região (CARDOSO et al., 2003, 2004, 2007, 2009) têm sido decisivos para dar suporte tecnológico ao desenvolvimento do milho, garantindo melhores produtividades e retornos econômicos competitivos. Entre as várias tecnologias desenvolvidas para a produção do milho, a escolha adequada de cultivares constitui um dos principais componentes do sistema de produção da cultura. Diante da existência da interação cultivar x ambiente são necessárias avaliações contínuas, em redes de ensaios, a fim de determinar o comportamento agronômico dos genótipos e sua adaptação às diferentes condições de locais (RAMALHO et al., 1993).

Atualmente, a avaliação e a recomendação de variedades e híbridos de milho de empresas oficiais e particulares estão sendo realizadas por meio de Redes de Avaliação de Cultivares de Milho para o Meio-Norte do Brasil, coordenada pela Embrapa Meio-Norte.

A ocorrência significativa da interação genótipos x ambientes tem sido constatada em vários experimentos com a cultura do milho (CARDOSO et al., 2007 e 2009; CARVALHO et al., 2008; SOUZA et al., 2004), evidenciando, assim, a necessidade de identificar, dentre os genótipos, aqueles com melhor adaptabilidade e estabilidade, com vistas à recomendação de cultivares.

O objetivo deste trabalho foi conhecer a adaptabilidade e a estabilidade de variedades e híbridos de milho, quando submetidos a diferentes ambientes do Meio-Norte do Brasil, nas safras 2006/2007 e 2007/2008, para fins de recomendação.

Material e métodos

Os dados analisados provieram de dois tipos de experimentos de avaliação de milho conduzidos no Meio-Norte brasileiro, nas safras 2006/2007 e 2007/2008. Um desses tipos contemplou a avaliação de vinte cultivares de milho (doze variedades e oito híbridos), sendo os ensaios conduzidos nos estados do Maranhão (oito ambientes) e Piauí (sete ambientes). O outro tipo de experimento, constituído por vinte e dois híbridos, teve os ensaios conduzidos em oito ambientes do estado do Maranhão e seis ambientes, no Piauí.

Os ambientes estão localizados entre as latitudes 03°11' S, 41º37' W, 37 m e 09°16' S, 44º44' W, 628 m, respectivamente, nos municípios de Bom Princípio e Bom Jesus, no estado do Piauí (TAB 1). Os regimes pluviométricos registrados no decorrer dos períodos experimentais estão nas Tabelas 2 e 3.

Em ambos os tipos de ensaios utilizou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso, com três repetições. Cada parcela foi formada por quatro fileiras de 5,0 m de comprimento, espaçadas de 0,8 m e 0,20 m entre covas na fileira, com uma planta por cova após o desbaste, correspondendo a 62.500 plantas ha^-1. As adubações realizadas em cada experimento foram feitas de acordo com os resultados das análises de solo de cada área experimental.

Depois das análises de variância individual, quanto ao peso de grãos, dentro de cada rede experimental, foi verificada a homogeneidade das variâncias residuais, considerando que as variâncias residuais são homogêneas quando a relação entre os quadrados médios residuais não ultrapassa o valor 7 (BARBIN, 2003). Constatada a homogeneidade das variâncias residuais, realizou-se a análise de variância conjunta, considerando-se o efeito de ambientes aleatório e o de genótipo, fixo, conforme Vencovsky e Barriga (1992).

Para a estimativa dos parâmetros de adaptabilidade e estabilidade utilizou-se o método de Cruz et al. (1989), que baseia-se na análise de regressão bissegmentada, tendo como parâmetros de adaptabilidade a média (b₀), a resposta linear aos ambientes desfavoráveis (b₁) e aos ambientes favoráveis (b₁+b₂). A estabilidade das cultivares foi avaliada pelos desvios da regressão (s²_d) de cada material, de acordo com as variações ambientais.

Foi utilizado o seguinte modelo (Eq. 1):

onde,

Y_ij: média da cultivar i no ambiente j; I_j : índice ambiental; T (I _j)=0 se I_J<0; T (I_J)= I_j- I₊ se I_j>0, sendo I₊ a média dos índices I_j positivos; b_0i: média geral da cultivar i; b_1i: coeficiente de regressão linear associado à variável I_j; b_2i: coeficiente de regressão linear associado à variável T (I_j); s_ji: desvio da regressão linear; e_ij: erro médio experimental.

Resultados e discussão

No que se refere à rede formada por híbridos, ocorreram diferenças significativas (p < 0,01 e p < 0,05), o que mostra comportamento diferenciado entre os híbridos, dentro de cada ambiente (TAB. 4). Os coeficientes de variação foram baixos, o que indica boa precisão dos ensaios (LÚCIO et al., 1999; SCAPIM et al., 1995). A produtividade média de grãos nos ensaios variou de 4.313 kg ha^-1, no ambiente Uruçuí, em 2007, a 10.434 kg ha^-1, em Bom Jesus, no ano agrícola de 2008, sobressaindo como ambientes mais favoráveis ao desenvolvimento do milho os municípios de Bom Jesus/PI/2008, Uruçuí/PI/2008, Teresina/PI/2008, São Raimundo das Mangabeiras/MA/2008, São Raimundo das Mangabeiras/MA/2007 e Paraibano/MA/2008, Colinas/MA/2008 e Paraibano/MA/2007, com produtividades médias de grãos variando entre 7.177 e 10.434 kg ha^-1. As elevadas produtividades médias de grãos de milho registradas nessas áreas fazem do Meio-Norte do Brasil importante celeiro para a produção desse cereal.

Houve efeitos significativos (p < 0,01) quanto aos ambientes, híbridos e interação híbridos x ambientes, na análise de variância conjunta, indicando comportamento diferenciado entre os ambientes e os materiais avaliados e comportamento inconsistente desses materiais diante das variações ambientais. Interações significativas têm sido detectadas em trabalhos de competição de cultivares, conforme ressaltam Carvalho et al. (2005, 2008), Cardoso et al. (2007) e Oliveira et al. (2007).

Verificando-se as estimativas dos parâmetros de adaptabilidade e estabilidade (TAB 5), nota-se que a produtividade média de grãos (b₀) variou de 6.255 kg ha^-1, no híbrido Agromen 25 A 23, a 8.854 kg ha^-1, no híbrido P 30 F 35, com média geral de 7.362 kg ha^-1, destacando-se com melhor adaptação aqueles híbridos com produtividades médias de grãos acima dessa média (VENCOVSKY; BARRIGA, 1992), tais como os P 30 F 35, 2 B 710, DAS 8480, 2 C 520 e 2 B 688, além de outros.

Quanto ao coeficiente de regressão b₁, que corresponde à resposta da cultivar a variação nos ambientes desfavoráveis e favoráveis, as estimativas variaram de 0,55 a 1,43, respectivamente, em relação aos híbridos AG 6020 e P 30 F 35, sendo ambos estatisticamente diferentes da unidade (TAB. 5). Considerando os dez híbridos que apresentaram melhor adaptação (b₀ > média geral), quatro apresentaram as estimativas de b₁ diferentes da unidade e seis mostraram essas estimativas semelhantes à unidade, o que evidenciou comportamento diferenciado desses híbridos nas diferentes classes de ambientes. Os híbridos P 30 F 35, DAS 8480, 2 B 688 e Agromen 30 A 06 mostraram ser muito exigentes nas condições desfavoráveis (b₁>1). Ainda nesse grupo de materiais de melhor adaptação, os híbridos P 30 F 35, 2 B 688 e AG 8060 responderam à melhoria ambiental (b₁+b₂>1).

No que se refere à estabilidade, os híbridos P 30 F 35, 2 B 710, DAS 8480, 2 C 520 e Agromen 30 A 06 mostraram os desvios da regressão estatisticamente diferentes de zero, evidenciando baixa estabilidade nos ambientes considerados (TAB. 5). Apesar disso, Cruz et al. (1989) consideram que aqueles materiais que apresentam valores de R² > 80% não devem ter os seus graus de previsibilidade comprometidos. Assim, os híbridos que mostraram estimativas de R² > 80% apresentaram bom ajustamento às retas de regressão.

Verificando-se os resultados apresentados (TAB. 5), infere-se que os híbridos P 30 F 35 e 2 B 688, de alta produtividade, devem ser recomendados para os ambientes favoráveis por serem exigentes nas condições desfavoráveis (b₁ > 1) e responderem à melhoria ambiental (b₁+b₂ > 1). Também os híbridos DAS 8480 e Agromen 30 A 06, de alta adaptação (b₀ > média geral) e exigentes nas condições desfavoráveis (b₁ > 1), e o AG 8060, de alta adaptação e responsivo à melhoria ambiental (b₁+b₂ > 1), devem ser sugeridos para essas condições favoráveis de ambientes. Ressalta-se que os materiais do grupo de melhor adaptação que apresentaram estimativas de b₁ semelhantes à unidade evidenciaram adaptabilidade ampla (b₀ > média geral e b₁ = 1), constituindo-se em alternativas importantes para a agricultura regional.

No tocante à rede formada por variedades e híbridos (TAB. 6), observaram-se também diferenças entre as cultivares em doze dos quinze ambientes, denotando diferenças genéticas entre elas, quanto a produtividade de grãos. Os coeficientes de variação oscilaram de 7 a 13 %, conferindo boa precisão aos ensaios (LÚCIO et al., 1999; SCAPIM, 1995). As produtividades médias de grãos oscilaram de 3.929 kg ha^-1, em Uruçuí/PI, no ano de 2007 a 8.429 kg ha^-1, em Bom Jesus/PI, em 2008, destacando-se os municípios de Bom Jesus e Teresina, no estado do Piauí, e São Raimundo das Mangabeiras, no Maranhão, como mais favoráveis ao desenvolvimento do cultivo do milho no Meio-Norte do Brasil.

As fontes de variação: cultivares, ambientes interação cultivares versus ambientes foram significativas (p < 0,01), o que evidencia diferenças entre as cultivares e os ambientes, além de mostrar que o comportamento das cultivares foi inconsistente nos diferentes ambientes, justificando-se, assim, estudo mais detalhado dessa interação e recomendação da cultivar adequada para cada ambiente.

Além do preconizado pelo método de Cruz et al. (1989), considerou-se como cultivar melhor adaptada aquela que expressou produtividade média de grãos acima da média geral (VENCOVSKY; BARRIGA, 1992). As produtividades médias de grãos (b₀) nas cultivares variaram de 5.002 kg ha^-1 (Caatingueiro) a 7.061 kg ha^-1 (Agromen 32 A 31), com média geral de 5.936 kg ha^-1 (TAB. 7), sobressaindo com melhor adaptação as cultivares que apresentaram produtividades médias de grãos acima da média geral, destacando-se, entre elas, o híbrido Agromen 31 A 31, seguido dos híbridos BRS 1035, Agromen 2012, Agromen 3150, BM 1120, Agromen 35 A 42 e SHS 4050. Os híbridos mostraram melhor adaptação que as variedades, fato esse já constatado em trabalhos anteriores de avaliação de cultivares conduzidos no Nordeste brasileiro (CARDOSO et al., 2009; CARVALHO et al., 2005; OLIVEIRA et al., 2007).

As demais estimativas dos parâmetros de adaptabilidade e de estabilidade constam na Tabela 7, verificando-se que as estimativas de b₁, que avalia os desempenhos dos materiais nos ambientes desfavoráveis, mostraram que, entre os materiais de melhor adaptação (b₀ > média geral), o híbrido BM 1120 e as variedades São Francisco e Asa Branca foram muito exigentes nas condições desfavoráveis. A estimativa de b₁+b₂, que avalia o desempenho dos materiais nas condições favoráveis, mostrou que, no grupo de materiais de melhor adaptação (b₀ > média geral), apenas as variedades São Francisco e Asa Branca responderam à melhoria ambiental. No que se refere a estabilidade, as cultivares que apresentaram os desvios da regressão estatisticamente diferentes de zero evidenciaram baixa estabilidade nos ambientes considerados. No entanto, CRUZ et al. (1989) ressaltam que aqueles materiais com valores de R² > 80% apresentam bom ajustamento às retas de regressão.

Os resultados apresentados na Tabela 7 mostraram que o híbrido BM 1120 e as variedades São Francisco e Asa Branca, de boa adaptação (b₀ > média geral) e exigentes nas condições desfavoráveis (b₁ > 1), justificaram suas recomendações para os ambientes favoráveis. De grande interesse para a região foram os materiais que expressaram adaptabilidade ampla (b₀ > média geral e b₁ = 1), a exemplo dos híbridos Agromen 31 A 31, BRS 1035, Agromen 2012, Agromen 3150, Agromen 35 A 42, SHS 4050 e SHS 4080, os quais devem ser largamente utilizados nos diferentes sistemas de produção prevalecentes na região.

Conclusões

1. Os híbridos apresentam melhor adaptação que as variedades e aqueles com adaptabilidade ampla (b₀>média geral e b₁ = 1) têm larga importância para a agricultura regional, a exemplo dos Agromen 31 A 31, BRS 1035, 2 B 710, 2 C 520, AG 7000, dentre outros;

2. Os híbridos P 30 F 35, DAS 8480, 2 B 688 e Agromen 30 A 06, de alta adaptação e exigentes nas condições desfavoráveis, destacam-se para os ambientes favoráveis.

Recebido para publicação em 08/10/2010; aprovado para 07/11/2011

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*

Autor para correspondência

1

Trabalho financiado pela Embrapa MacroPrograma 03, Projeto 0303145000

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Jan 2012
• Data do Fascículo
  Jun 2012

Histórico

• Recebido
  08 Out 2010
• Aceito
  07 Nov 2011