Estimativas de repetibilidade de caracteres de produção em pupunheiras para palmito da raça Putumayo

Repeatability estimates of yield traits in peach palm to palm heart of Putumayo landrace

GENÉTICA E MELHORAMENTO GENETCS AND PLANT BREEDING

Estimativas de repetibilidade de caracteres de produção em pupunheiras para palmito da raça Putumayo¹

Repeatability estimates of yield traits in peach palm to palm heart of Putumayo landrace

Celso Luis Bergo^I; Jacson Rondinelli da Silva Negreiros^II; Daniela Popim Miqueloni^III; Aureny Maria Pereira Lunz^I

^IEngº. Agron., Dr. em Fitotecnia , Pesquisador Embrapa Acre, Rod. BR-364, km 14, Rio Branco, AC - Brasil - CEP 69900-056. Email: [e-mail]; [e-mail]

^IIEngº. Agron., Dr. em Genética e Melhoramento, Pesquisador Embrapa Acre, Rod. BR-364, km 14, Rio Branco, AC - Brasil - CEP 69900-056. Email: [e-mail]

^IIIEngº. Florestal, Ms.C em Ciência do Solo, Bolsista DTI-B CNPq/Embrapa Acre, Rod. BR-364, km 14, Rio Branco, AC - Brasil - CEP 69900-056. Email: [e-mail]

RESUMO

O Brasil é o maior produtor e consumidor de palmito do mundo. Sua importância econômica traz a necessidade de estudos para subsidiar a seleção de indivíduos superiores para programas de melhoramento genético da espécie. Assim, o objetivo do trabalho foi determinar o coeficiente de repetibilidade das características de produção de pupunheira para palmito, de forma a estimar o número mínimo de avaliações capazes de proporcionar níveis de certeza da predição do valor real das progênies. Foram avaliados quatro ciclos de cultivo de 85 progênies de meios-irmãos de pupunheira da raça macrocarpa Putumayo. O experimento foi delineado em blocos ao acaso e avaliados: massa do tolete de base do palmito, massa do palmito de primeira e de segunda qualidade, número de toletes por perfilho, diâmetro do palmito e perfilhos por parcela. Foram realizadas as análises de variância, de componentes principais e estrutural para a determinação do coeficiente de repetibilidade e número de medições. Houve regularidade na predição da superioridade dos indivíduos ao longo das medições para todas as características avaliadas. São necessários sete ciclos de medições para predizer o valor real de todas as características analisadas das progênies, com acurácia de 85%, pelo método dos componentes principais, com base na matriz de variâncias e covariâncias fenotípicas.

Termos para indexação:Bactris gasipaes, produtividade, progênies, número de medições.

ABSTRACT

Brazil is the largest producer and consumer of palm heart in the world. Its economic importance brings the need for studies to support the selection of superior individuals for breeding programs of species. Thus, the objective of this study was determinate the repeatability coefficient of the production characteristics of peach palm to palm heart in order to estimate the minimum number of evaluations capable of providing levels of certainty to the prediction of the progenies actual value. It was evaluated four cycles of cultivation of 85 half-sib progenies of peach palm race macrocarpa Putumayo. The experiment was conducted in randomized blocks and evaluated: base mass of the palm heart, mass of first and second quality of the palm heart, number of stalks per tiller, and diameter of the palm heart tillers per plot. Analysis of variance, principal components and structural determination of the repeatability coefficient and number of measurements were performed. There is regularity in predicting the superiority of individuals over the measurements for all traits. It takes seven cycles of measurements to predict the actual value of all traits of the progenies with 85% accuracy by the method of principal components based on the matrix of phenotypic variance and covariance.

Index terms:Bactris gasipaes, yield, progenies, measurements number.

INTRODUÇÃO

O Brasil é o maior produtor e consumidor de palmito do mundo, perdendo o epíteto de maior exportador devido à proibição da extração de palmitos selvagens de juçara ou açaí a partir do ano 2000, devido à ameaça de extinção e a entrada de países como Costa Rica e Equador no mercado, com plantios organizados e menores custos de produção (SANTOS et al., 2011). Em 2007, o Brasil produziu 61.429 t de palmito, exportando em 2008 1.624 t, destinados principalmente aos Estados Unidos e França, o que corresponde a US$ 7,1 milhões (SANTOS et al., 2011).

Devido à existência deste mercado em escala global e à disponibilidade de tecnologia para o plantio e industrialização da pupunheira para palmito, houve grande expansão de seu cultivo e estudo a partir da década de 1990 (CLEMENT; BOVI, 2000). Seu potencial de perfilhamento e colheita do palmito com menos de 12 meses torna a espécie competitiva e vantajosa comercialmente, além de reduzir a pressão extrativista sobre a palmeira-juçara e o açaizeiro (KALIL FILHO et al., 2010).

A pupunheira (Bactris gasipaes Kunth) possui grande variabilidade genética ainda pouco caracterizada (MARTEL et al., 2003). Assim, a espécie foi dividida em raças primitivas que são formadas por indivíduos que possuem um conjunto de características morfológicas e funcionais transmitidas por herança, e que foram criadas pelos primeiros povos da Amazônia nos milhares de anos de domesticação. Ao longo dos Rios Solimões e Amazonas, no Brasil, foram propostas três raças primitivas, usando como principal critério de segregação o tamanho dos frutos, sendo uma delas a raça Putumayo (macrocarpa) localizada ao longo do alto Rio Solimões (Brasil) e áreas adjacentes na Colômbia e Peru, que possui frutos grandes com muito amido (MORA URPI; CLEMENT, 1988; SOUSA et al., 2001). Esta foi a raça utilizada neste experimento.

Embora esta raça tenha sido originariamente domesticada para produção de frutos para alimentação humana, suas sementes, oriundas de progênies selecionadas para produção de palmito, têm sido utilizadas na formação de plantios comerciais de pupunha para palmito em diferentes regiões do Brasil (CLEMENT, 1988).

A seleção de tais progênies tem levado em conta caracteres propostos por Clement (1997) como componentes de um ideotipo adequado para produção de palmito, entre os quais pecíolo/ráquis sem espinhos, alta taxa de crescimento relativo, produção contínua de perfilhos, colheita do palmito com menos de 12 meses e palmito de bom tamanho.

Conhecer os métodos de cultivo e o material genético ideal para cada ambiente são essenciais para o bom aproveitamento da espécie, tanto para experimentos agronômicos como para critério de seleção (CLEMENT; BOVI, 2000).

No melhoramento de plantas perenes, o estudo de repetibilidade é imprescindível, pois representa o máximo valor que a herdabilidade de um caráter, no sentido amplo, pode atingir (CRUZ et al., 2004). Estudos têm analisado a repetibilidade de diversas culturas como da própria pupunheira (FARIAS NETO et al., 2002; PADILHA et al., 2003) estudadas no Pará e Amapá, de outras palmeiras como bacuri (FARIAS NETO et al., 2004) e bacabi (OLIVEIRA; MOURA, 2010), de maracujá (NEGREIROS et al., 2008) e macaúba (MANFIO et al., 2011). Para o Estado do Acre, resultados de experimentos com plantios de progênies de pupunheiras estão em andamento, o que proporciona subsídios para seleção de indivíduos superiores para o programa de melhoramento da espécie.

O objetivo deste trabalho foi estimar os coeficientes de repetibilidade das características agronômicas de pupunheira para palmito e determinar o número mínimo de avaliações capaz de proporcionar níveis de certeza da predição do valor real das progênies.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi realizado no Campo Experimental do Centro de Pesquisa Agroflorestal do Acre, Embrapa Acre, em Rio Branco-AC, a 10º1'30"S, 67º42'18"W, e altitude de aproximadamente 160 m. O clima da região é AWI (quente e úmido), segundo Köppen, com temperaturas máxima de 31 ºC e mínima de 21 ºC, precipitação anual de 1.700 mm e umidade relativa em torno de 80%. O solo da área experimental foi classificado como Argissolo Vermelho distrófico alumínico A moderado, textura argilosa/muito argilosa e bem drenado (EMBRAPA, 2006), com as seguintes características químicas de solo na profundidade de 0,0 – 0,2 m: pH(H₂0) = 4,9; K= 0,24 cmol_c kg^-1; Ca = 2,34 cmol_c kg^-1; Mg = 1,68 cmol_c kg^-1; A1 = 1,15 cmol_c kg^-1; C. Orgânico = 11,1 g kg^-1; CTC = 5,4 cmol_c kg^-1; V = 38%; m = 26%; e P = 2,56 mg kg^-1, além das seguintes características físicas: areia = 23%; silte = 42%, e argila = 35%. O plantio foi conduzido sem irrigação, com os tratos culturais recomendados para a cultura da pupunheira (NEVES et al., 2004), e as adubações, feitas com base na análise de solo.

Foram avaliadas, durante quatro ciclos de cultivo, 85 progênies de meios-irmãos de pupunheira oriundas de plantios comerciais do projeto RECA (Reflorestamento Econômico Consorciado Adensado), localizado na Vila Nova Califórnia, Rondônia. As sementes que originaram os plantios comerciais provêm do município de Benjamin Constant (AM), de populações da raça macrocarpa Putumayo. As progênies foram selecionadas apenas de plantios com plantas sem espinhos e distantes, no mínimo, 100 metros de outros plantios.

As características avaliadas foram: massa em gramas (g) da base do palmito (TB), produtividade (g) do palmito de pupunheira de primeira qualidade (T1), produtividade (g) do palmito de segunda qualidade (T2), número de toletes por perfilho (NT), diâmetro (mm) do palmito (D) e número de plantas por parcela (PP). Estes dados fazem referência aos 4 cortes realizados, sendo o primeiro aos 27 meses após o plantio definitivo das mudas, e os demais, a cada 12 meses.

O experimento foi implantado no delineamento em blocos casualizados, com 85 tratamentos, família de meios-irmãos, e três repetições. A parcela foi constituída de oito plantas na linha, no espaçamento de 2,0 x 1,0 m, sendo analisadas as seis plantas centrais. As metodologias aplicadas para a estimação do coeficiente de repetibilidade constaram da análise de variância, na qual o efeito temporário do ambiente é removido do erro (CRUZ et al., 2004), análise dos componentes principais obtidos da matriz de correlação e da matriz de variâncias e covariâncias fenotípicas (ABEYWARDENA, 1972; RUTLEDGE, 1974), e utilização da análise estrutural com base no autovalor teórico da matriz de correlação ou correlação média (MANSOUR et al., 1981).

O modelo estatístico utilizado para a análise de variância (CRUZ et al., 2004) foi: Y_ij = µ + g_i + a_j + ε_ij. Em que: Y_ij = observação referente à i-ésima progênie na j-ésima medição; µ = média geral; g_i = efeito aleatório da i-ésima progênie sob a influência do ambiente permanente (i = 1, 2, ..., 85 progênies); a_j = efeito da j-ésima medição (j = 1, 2, ...,η); e ε_ij= erro experimental. Os estimadores do coeficiente de repetibilidade são apresentados na Tabela 1.

Para cada característica, foi calculado o número mínimo de medições necessárias para predizer o valor real dos indivíduos, com base em um coeficiente de determinação (R²) preestabelecido (0,85;0,90 e 0,95), e foi calculado por meio da seguinte expressão (CRUZ et al., 2004): η_O = [R² (1 - r)] / [(1 - R²) r ]. Em que: η_O = número de medições, para predição do valor real; r = coeficiente de repetibilidade obtido de acordo com um dos diferentes métodos utilizados.

O coeficiente de determinação genotípica (R²), que representa a porcentagem de certeza da predição do valor real dos indivíduos selecionados com base em η medições, é obtido pela expressão: R² = η r / [1 + r (η – 1)]. Em que: η = número de medições; r = coeficiente de repetibilidade obtido de acordo com um dos diferentes métodos utilizados. A análise estatística dos dados foi realizada por meio do programa GENES (CRUZ, 2006).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para todas as características analisadas, com exceção do diâmetro do palmito (D), houve diferença significativa (P<0,05) (Tabela 2), o que sugere a presença de variabilidade das características analisadas entre as progênies.

A massa média do tolete de base (TB) para os quatro anos de cultivo foi de 1.004,36 g; 457,81 g para tolete de primeira (T1) e 293,49 g para o tolete de segunda (T2). O peso do palmito é o principal caráter ligado à produção, sendo comercializado como picadinho e rodela (partes menos nobres) ou tolete (palmito de primeira) (KALIL FILHO et al., 2010). O palmito de primeira é a parte de maior valor comercial (CLEMENT; BOVI, 2000), sendo de grande interesse no processo de seleção para ganhos de produtividade.

O número médio de toletes (NT) foi de 7,55, com diâmetro médio do palmito (D) de 22,91 mm e média de 2,67 plantas por parcela (PP). O diâmetro do palmito tende a diminuir com seu adensamento (YUYAMA et al., 2005); no entanto, apesar da preferência por palmitos de menor diâmetro, segundo Clement e Bovi (2000) e Flori et al. (2001), determinados segmentos do mercado consumidor demandam palmitos de maior diâmetro. Bergo et al. (2004) observaram a média de quatro plantas por parcela para a primeira avaliação de progênies de pupunheiras após dois anos de plantio, variando de 1,6 a 7,2 plantas. O número de plantas por parcela indica que o perfilhamento e a seleção para ganhos em produtividade devem considerar esta característica como indicador de vigor para o melhoramento genético da espécie, uma vez que o maior rendimento de palmitos de primeira ou toletes é apresentado nos perfilhos (KALIL FILHO et al., 2010).

Todas as características agronômicas, com exceção do diâmetro do palmito, apresentaram coeficientes de variação muito altos (Tabela 2), acima de 30% (FERREIRA, 1991), demonstrando forte influência ambiental. No entanto, sendo a variação dentro das progênies maior que a variação do erro, há a possibilidade de se obterem ganhos genéticos por meio de métodos simples de melhoramento, como a seleção massal (OLIVEIRA; MOURA, 2010). Além disso, estudos anteriores com pupunheira para palmito mostram correlações positivas significativas para caracteres vegetativos e de produção do palmito, inclusive para o início do cultivo, o que sugere a seleção precoce de plantas superiores utilizando tais caracteres (CLEMENT; BOVI, 2000; YOKOMIZO; FARIAS NETO, 2003; RAMOS et al., 2008). Entretanto, neste trabalho, as características analisadas mostraram grande influência do meio, indicando certa dificuldade na seleção de indivíduos desejáveis exclusivamente por meio de caracteres fenotípicos. Este comportamento também foi observado por Padilha et al. (2003), que analisaram características morfológicas de pupunheiras objetivando obter estimativas de produção de forma não destrutiva das plantas.

As estimativas do coeficiente de repetibilidade, obtidas para as seis características, por meio das quatro metodologias utilizadas, encontram-se na Tabela 3. O método da análise estrutural (AECOR) para a estimação do coeficiente de repetibilidade foi inferior aos demais métodos por apresentar menores valores de coeficientes de repetibilidade () e coeficientes de determinação (R²) para as seis características analisadas, seguido pelo método da análise de variância (ANOVA). As estimativas obtidas por meio dos componentes principais pela matriz de variâncias e covariâncias fenotípicas (CPCOV) obtiveram os maiores coeficientes de repetibilidade, o mesmo não ocorrendo para o método de componentes principais pela matriz de correlação (CPCOR). Esse resultado sugere que as progênies de pupunheiras analisadas neste estudo apresentaram um comportamento cíclico, ou seja, uma alternância de produção. Este comportamento não pode ser captado pelas demais análises (ABEYWARDENA, 1972; CRUZ et al., 2004). Segundo Carmo et al. (2003), a pupunheira normalmente apresenta periodicidade na floração e na produção de frutos, decorrente, principalmente, do início de chuvas após um período de estiagem e do estado nutricional da planta. Após o período seco, a planta apresenta um rápido desenvolvimento vegetativo, induzindo rápido crescimento, e se a colheita anterior for grande e tardia, no próximo ano, a planta encontra- se exaurida, desenvolvendo um comportamento produtivo cíclico.

Este comportamento ainda explica o melhor desempenho do método CPCOV em relação ao CPCOR, uma vez que o sinal e a magnitude dos valores das características cíclicas são mais bem captados pela matriz de covariâncias, o que ocorre em menor grau na matriz de correlação pela padronização dos valores. Resultados semelhantes foram obtidos por Farias Neto et al. (2002), Negreiros et al. (2008) e Oliveira e Moura (2010), que verificaram que a repetibilidade é mais bem estimada por meio de métodos multivariados, sendo os dois primeiros trabalhos pelo método CPCOV para as características de produção de palmito de pupunheira, maracujazeiro-amarelo e produção de cachos de bacabi, respectivamente.

O diâmetro do palmito apresentou a maior variação da repetibilidade, com de 0,023 e coeficiente de determinação (R²) de 8,77% pelo método AECOR, a 0,482 e 78,86% pelo método CPCOV (Tabela 3). Já o número de plantas por parcela foi o que menos variou, com 0,140 e 39,47% (AECOR) e 0,455 e 76,93% (CPCOV), o que demonstra certa regularidade na repetição do caráter entre avaliações. Apesar da variação das estimativas de , o alto valor apresentado pelo método CPCOV indica que houve regularidade na repetição do desempenho das progênies ao longo dos anos avaliados (CRUZ et al., 2004). Comportamento semelhante foi observado por Farias Neto et al. (2002) para caracteres morfológicos de pupunheira, apontando o método CPCOV como o de melhor . Os autores sugerem, ainda, que as estimativas do coeficiente de repetibilidade abaixo de 0,4 são consideradas baixas, revelando as dificuldades existentes para a identificação dos melhores valores genotípicos a partir da análise das médias obtidas, considerando apenas os três cortes por eles avaliados. Já Shymoya et al. (2002), analisando características de produção de capim-elefante consideram razoáveis acima de 0,5, uma vez que expressam valores acima de 80% para R². Manfio et al. (2011) consideram um de 0,6 alto, e Oliveira e Moura (2010) aceitam como magnitudes desejáveis R² acima de 75%, expressando certa confiança na predição do real valor para plantas perenes.

Valores baixos de para espécies não estabilizadas, isto é, espécies que não apresentam um comportamento previsível em função do estímulo do ambiente, mostram a necessidade do aumento do número de medições para a melhoria da acurácia (CRUZ et al., 2004), o que implicará maiores custos e aumento da mão de obra. Esse fato sugere, ainda, que essas características são mais influenciadas pelo ambiente, e que a seleção indireta via características de melhor controle genético seria a mais indicada (FARIAS NETO et al., 2004). As estimativas do número de medições necessárias para a obtenção de diferentes valores de predição do valor real, a partir dos coeficientes de repetibilidade, podem ser verificados na Tabela 4.

Considerando o método CPCOV, sete medições seriam necessárias para se alcançar uma certeza (R²) de 85% para as características agronômicas estudadas. Para os demais métodos, o número de medições variou de 34 (PP) a 235 (D) para AECOR, de 34 (PP) a 205 (D) para ANOVA e de 24 (TB) a 59 (D) para CPCOR. Para um R² de 90% para o método CPCOV, seriam necessárias entre 10 e 11 medições e para 95%, de 20 a 24 medições. Para caracteres morfológicos de pupunheira, Padilha et al. (2003) observaram que apenas a característica comprimento de ráquis foliar apresentou número razoável com nove medições para 95% de certeza, sendo o restante com 16 a 43 medições. Segundo os autores, para caracteres de produção, nenhuma variável apresentou número viável de medições para 95% de certeza, o que torna o trabalho de caracterização extremamente trabalhoso e até mesmo inviável. Dessa forma, a definição do R² ideal deve privilegiar, além da confiabilidade mínima esperada dos dados, a disponibilidade de recursos e mão de obra para a realização da caracterização, sendo considerados dados confiáveis para este estudo uma certeza de 85%, com sete medições ao longo dos ciclos de cultivo.

CONCLUSÃO

1- São necessários sete ciclos de medições para predizer o valor real das progênies, com acurácia de 85% pelo método dos componentes principais, baseado na matriz de variâncias e covariâncias fenotípicas.

2- Há variabilidade genética significativa entre as progênies de meios-irmãos nos caracteres massa da base do palmito, produtividades dos palmitos de primeira e segunda qualidade, número de toletes por perfilho e número de plantas por parcela.

3- A estimativa do coeficiente de repetibilidade das características agronômicas avaliadas demonstra regularidade na predição da superioridade dos indivíduos ao longo das medições.

4- A metodologia da análise de componentes principais pela matriz de variâncias e covariâncias fenotípicas é mais eficiente para a estimação do coeficiente de repetibilidade pelo padrão cíclico das características avaliadas.

Recebido em: 01-03-2013.

Aceito para publicação em: 24-07-2013.

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1

(Trabalho 093-13).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  12 Nov 2013
• Data do Fascículo
  Set 2013

Histórico

• Recebido
  01 Mar 2013
• Aceito
  24 Jul 2013