MORFOFISIOLOGIA, RENDIMENTO FORRAGEIRO E CUSTOS DE PRODUÇÃO DO CAPIM-ELEFANTE (Pennisetum purpureum Schum.) SOB INFLUÊNCIA DOS MANEJOS NÃO-IRRIGADO, IRRIGADO E FERTIRRIGADO ISMAIL RAMALHO HADDADE UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE DARCY RIBEIRO CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ AGOSTO – 2004 MORFOFISIOLOGIA, RENDIMENTO FORRAGEIRO E CUSTOS DE PRODUÇÃO DO CAPIM-ELEFANTE (Pennisetum purpureum Schum.) SOB INFLUÊNCIA DOS MANEJOS NÃO-IRRIGADO, IRRIGADO E FERTIRRIGADO ISMAIL RAMALHO HADDADE Tese apresentada ao Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, como parte das exigências para a obtenção do título de Doutor em Produção Animal Orientador: Prof. Hernán Maldonado Vásquez CAMPOS DOS GOYTACAZES – RJ AGOSTO - 2004 MORFOFISIOLOGIA, RENDIMENTO FORRAGEIRO E CUSTOS DE PRODUÇÃO DO CAPIM-ELEFANTE (Pennisetum purpureum Schum.) SOB INFLUÊNCIA DOS MANEJOS NÃO-IRRIGADO, IRRIGADO E FERTIRRIGADO ISMAIL RAMALHO HADDADE Tese apresentada ao Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, como parte das exigências para a obtenção do título de Doutor em Produção Animal Aprovada em 4 de agosto de 2004 Comissão examinadora: Prof. José Fernando Coelho da Silva (PhD, Nutrição de Ruminantes) - UENF Prof. Edenio Detmann (Doutor, Zootecnia) - UFV Prof. Odilon Gomes Pereira (Doutor, Zootecnia) - UFV Prof. Hernán Maldonado Vásquez (Doutor, Zootecnia) –UENF (Orientador) “O único homem que nunca comete erros é aquele que nunca faz coisa alguma. Não tenha medo de errar, pois você aprenderá a não cometer duas vezes o mesmo erro". Franklin Roosevelt ii À minha esposa Ângela Andrade Coelho, e à minha filha Jade Coelho Haddade, a meus pais, Deolindo Assaf Haddade e Daisy Ramalho Haddade, pela ajuda e estímulo, principalmente nos momentos mais difíceis A meus irmãos, Shamsh e Haddad, pelo incentivo e ajuda DEDICO iii AGRADECIMENTOS A Deus. Aos meus familiares, por todo apoio e dedicação. À UENF pela oportunidade de realização do curso, e à CAPES, pela concessão de bolsa de estudos. Ao professor Hernán Maldonado Vásquez, pela confiança, apoio, orientação e pela convivência, durante a realização do trabalho. Aos professores, José Fernando Coelho, Edenio Detmann, Paulo Marcelo de Souza e Ricardo Bressan Smith pela orientação e apoio. Ao professor Niraldo Ponciano, pela amizade e incentivo. Aos grandes companheiros de trabalho, Herval Martinho, Romildo Gotardo, e Sérgio Peralva e Cezar, sem os quais não seria possível a realização de nossos trabalhos. Ao grande amigo Juan Manuel Anda Rocabado, pela amizade. iv Aos amigos de república, Jolimar Schiavo, Jader Busato, Oscar Ozéias, pela convivência e amizade. Aos meus dois grandes amigos, Laélio Scolforo e Renata Cogo Clipes, pela ajuda, amizade e convivência. Ao amigo Marcelo Testa que permanece na lembrança de todos nós que tivemos a oportunidade de conhecê-lo. Aos amigos e companheiros, Manu, Lara, Érika Izaac, Guilherme, Afonso, Manuel Messias, Mariana, Mirton, Edson (baixinho), Adolfo Antoniol, Felipe, Ferola, Alexandre Leite, pela convivência. Aos companheiros, Ernany e Chico pela colaboração no trabalho. Aos estagiários: Kátia Ruivo, Mirian Soares, Paulo Sérgio e Érika, pela grande contribuição no trabalho. Aos companheiros de banda, Prof. Rony, Julien e Dudu Van e Jader Busato pelas ótimas horas musicais. A todos aqueles que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização deste trabalho. v BIOGRAFIA ISMAIL RAMALHO HADDADE, filho de Deolindo Assaf Haddade e Daisy Ramalho Haddade, nasceu em 26 de novembro de 1971, na cidade de Vitória –ES. Graduou-se em Agronomia, em janeiro de 1995, e concluiu seu Mestrado em Zootecnia em 1997, pela Universidade Federal de Viçosa. Em março de 1998, foi contratado pela União das Escolas de Ensino Superior Cabixabas, ocupando cargo de Professor da disciplina Zootecnia e Forragicultura para o curso de Administração Rural. Foi admitido, em agosto de 2000, no Curso de Pós-graduação em Produção Animal, Doutorado em Forragicultura da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro - UENF, em Campos dos Goytacazes-RJ, submetendo-se à defesa de tese em agosto de 2004. vi CONTEÚDO RESUMO ............................................................................................................... ix ABSTRACT ............................................................................................................ xiii 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................ 1 2. REVISÃO DE LITERATURA .......................................................................... 4 2.1. Capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) ............................... 4 2.2. Morfofisiologia em espécies forrageiras tropicais ............................... 7 2.3. A irrigação e a adubação no rendimento das forrageiras ................... 12 2.4. Disponibilidade de nutrientes no solo e qualidade forrageira ............ 15 2.5. Análise de custos de produção ............................................................. 17 3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 20 4. TRABALHOS .................................................................................................. 27 4.1. Estruturação vegetativa em quatro genótipos de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.)............................................................. 28 4.2. Avaliações de crescimento e características fotossintéticas em quatro genótipos de capim-elefante(Pennisetum purpureum Schum.) 42 vii 4.3. Produção forrageira, cobertura vegetal e composição química em quatro genótipos de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) submetidos aos manejos não-irrigado, irrigado e fertirrigado................................................................................................... 60 4.4. Custos de produção com o uso do capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) submetido aos manejos não-irrigado, irrigado e fertirrigado ................................................................................................. 82 5. CONCLUSÕES................................................................................................ 98 viii RESUMO HADDADE, Ismail Ramalho, D.S. Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, agosto de 2004; Morfofisiologia, rendimento forrageiro e custos de produção do capim-elefante, sob influência dos manejos: não-irrigado, irrigado e fertirrigado; Rio de Janeiro; Professor orientador: Hernán Maldonado Vásquez; Professores conselheiros: José Fernando Coelho da Silva, Edenio Detmann, Ricardo Bressan Smith e Paulo Marcelo de Souza. Foram conduzidos dois experimentos para avaliar comparativamente características de quatro genótipos de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum). Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 27 05. No primeiro, conduzido em casa de vegetação, avaliaram-se as características estruturais e morfogênicas, incluindo as seguintes variáveis: dinâmicas do número de folhas totais (NFT), completamente expandidas (NFE), senescentes (NFS) e vivas (NFV) nos perfilhos principais, além do número de perfilhos por planta (NPP) estimando-se posteriormente as taxas de aparecimento (TAps) de todas essas porções (TApFT, TApFE, TApFS, TApFV e TApPP). Avaliaram-se também as variáveis de crescimento e fisiológicas: razão de área foliar (RAF), razão de peso foliar (RPF), área foliar específica (AFE), relação folha/caule (F/C), taxa de crescimento relativo (TCR), taxa fotossintética (FS), condutância estomática (GS), fluorescência da clorofila (Fo, Fm e Fv/Fm) e teores de pigmentos fotossintéticos foliares (TPFF). O delineamento utilizado foi o de blocos completos, ix ao acaso, sendo os tratamentos advindos da combinação dos genótipos, em diferentes idades de medição, dependendo da variável estudada. Os NFTs e NFEs dos genótipos Pioneiro e CNPGL 91 27 05 superaram os do Napier e do Cameroon, concordando com as estimativas de NPP. Observou-se a média de 0,25 folhas/dia para as TApFT e TApFE em todos os genótipos estudados. O NFS aumentou progressivamente, igualando-se ao incremento do NFV aos 44 dias pós-uniformização, idade aproximada para os valores nulos das TApFV e a TApPP. Observou-se concordância entre os elevados NFTs e NPPs. Os NFVs máximos mantiveram-se entre oito e nove. O genótipo Pioneiro demonstrou grande potencial de lançamento de folhas e de perfilhos. As variáveis RAF e RPF demonstraram a superioridade dos genótipos Cameroon e CNPGL 91 27 05 quanto à partição de assimilados na formação de área foliar. No entanto, dada a igualdade nas estimativas de TCR para todos os genótipos, especulou-se que as menores estimativas para a RAF poderiam indicar o maior potencial de assimilação do carbono para os genótipos Napier e Pioneiro. O genótipo Cameroon demonstrou decréscimos mais acentuados em suas RAFs e RPFs, salientando seu maior vigor para o crescimento de caule em relação aos demais, bem como seu mais acentuado decréscimo na F/C. A TCR foi decrescente com a idade, obtendo-se valores inferiores a 0,05g/g.dia aos 46 dias pós-uniformização. As variações quanto à fluorescência da clorofila “a” situaram-se dentro de uma faixa aceitável para todos os genótipos estudados, no decorrer do período experimental. Os TPFFs foram superiores para os genótipos CNPGL 91 27 05 e Pioneiro, manifestando mesmo comportamento para as suas variações ao longo da idade foliar. As variáveis FS, GS e TPFF demonstraram-se eficazes na determinação da vida útil foliar dos genótipos estudados. A vida da folha foi estimada em 34 a 36 dias do aparecimento dessa no domo apical. No segundo experimento, avaliaram-se o potencial produtivo, a intercepção de luz e a composição química dos quatro genótipos, em diferentes idades, (25, 45, 65 e 85 dias pós-uniformização), sob influência dos manejos não-irrigado, irrigado, fertirrigado. Para tanto, as variáveis estudadas foram divididas em dois grupos de produção e de composição química. No de produção foram analisados: biomassa MS/ha, relação folha/caule – F/C2, taxa de crescimento médio – TCM, altura de plantas – H; índice de área foliar – IAF, radiação fotossinteticamente ativa absorvida – APAR). NO grupo de composição química matéria seca - %MS, proteína bruta – x avaliarama-se as porcentagens de: %PB, fibra detergente neutro – %FDN, fibra detergente ácido – %FDA, celulose – %CEL e lignina – %LIG). O delineamento experimental foi o de blocos, três blocos em parcelas sub-subdivididas (nas parcelas os manejos de irrigação; nas subparcelas os genótipos; e nas sub-subparcelas diferentes idades de rebrotação). Dos resultados extraíram-se suas médias, por intermédio da análise de fatores. Para as variáveis de produção, foram atribuídos dois fatores: “produção e proporção de caule”, incluindo as variáveis biomassa, TCM, F/C2 e H, e de “extinção de luz”, contemplando as variáveis IAF a APAR. Para as variáveis de composição química atribuíram-se três fatores: “fator carboidratos fibrosos” (variáveis %CEL, % FDN e % FDA), “fator maturidade” (%MS e %PB) e “fator lignina” (%LIG). A escolha dos fatores foi realizada com base em suas cargas fatoriais, bem como em sua comunalidade. O fator “produção e proporção de caule” demonstrou-se crescente (escores fatoriais) para todos os genótipos estudados, observando-se seus maiores acréscimos entre as idades de 45 a 65 dias, fase posterior aos maiores escores para o fator “extinção de luz” (45 dias). O CNPGL 91 27 05 apresentou um crescimento tardio (maiores acréscimos do fator “produção e proporção de caule” dos 65 aos 85 dias e valores máximos do fator “extinção de luz” aos 65 dias) em relação aos demais genótipos. Os fatores “carboidratos fibrosos” e “maturidade” seguiram o comportamento dos demonstrados para o fator “produção e proporção de caule”. Nas comparações dos diferentes manejos observou-se superioridade para os manejos fertirrigados e irrigados (fator “produção e proporção de caule”), exceto aos 45 dias, período altamente influenciado pelo excesso de chuvas. Os manejos, “irrigado” e “fertirrigado” permitiram incrementar o crescimento vegetativo dos genótipos, antecipando o período de escores máximos para o fator “extinção de luz”, e elevando os escores dos fatores “carboidratos fibrosos” e “maturidade”. Verificou-se irregularidade para os escores do fator “lignina”, podendo ser explicados pela elevada influência do ambiente na síntese dos precursores desses compostos. Salientaram-se no experimento, as elevadas produções do genótipo Pioneiro e do Napier, e o potencial dos sistemas irrigados e fertirrigados nos maiores rendimentos produtivos dos genótipos estudados. Realizaram-se ainda análises dos custos médios com a produção dos genótipos. Os valores dos custos foram obtidos dos coeficientes técnicos do estudo e em pesquisas de preços em três estabelecimentos comerciais no município de Campos dos Goytacazes - RJ. Na obtenção dos custos médios, foram utilizadas as estimativas de biomassa e de proteína bruta das avaliações xi experimentais. Em seguida, foram calculadas as participações percentuais de cada item nos custos totais de produção, utilizando-se os preços de mercado daqueles itens de maior participação nos custos totais, em simulações probabilísticas de risco (simulação de Monte Carlo). Os menores custos de produção de biomassa foram obtidos nas colheitas aos 65 dias, nos tratamentos irrigados e fertirrigados (R$ 0,15/kg de biomassa). O mesmo resultado foi evidenciado quanto aos custos/kg de PB. O genótipo Pioneiro irrigado e colhido aos 65 dias foi a opção mais vantajosa (R$ 0,13/kg de biomassa). Os maiores custos para os tratamentos fertirrigados, em relação aos irrigados, aos 45 dias, puderam ser atribuídos à grande intensidade de chuvas no intervalo de 26 a 50 dias de crescimento dos genótipos, o que pode ter acarretado maiores lixiviações do N aplicado via água de irrigação. A mão-de-obra para o corte para o carregamento, os equipamentos de irrigação e a uréia foram considerados os itens de maior peso nos custos totais. xii ABSTRACT HADDADE, Ismail Ramalho, D. S. Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, August, 2004; Morphophysiology, forage yield and production costs of elephant-grass under the influence of non irrigated, irrigated and fertile irrigated handlings; Rio de Janeiro; Orienting Professor: Hernán Maldonado Vásquez; Counseling Professors: José Fernando Coelho da Silva, Edenio Detmann, Ricardo Bressan Smith and Paulo Marcelo de Souza. Two experiments were carried out in order to make the comparative assessment of the characteristics of four different elephant-grass genotypes - Napier, Cameroon, Pioneiro and CNPGL 91 27 05. In the first one, carried out in a greenhouse, the structural and morphogenic characteristics were evaluated, including the following variables - dynamics of the number of total leaves (NFT), completely expanded leaves (NFE), aging leaves (NFS) and live leaves (NFV) in the main tillers, as well as the number of tillers per plant (NPP) The rates of appearance (TAps) of all these portions (TApFT, TApFE, TApFS, TApFV and TApPP) were later estimated. Growth and physiological variables were also evaluated - ratio of foliar area (RAF), ratio of foliar weight (RPF), specific foliar area (AFE), leaf/stem relation (F/C), relative growth rate (TCR), photosynthetic rate (FS), stoma conductance (GS), chlorophyll fluorescence (Fo, Fm and Fv/Fm) and rate of foliar photosynthetic pigments (TPFF). The study was delineated by complete blocks, and the treatments came from a combination of genotypes at different xiii measurement ages depending on the variable being studied. The NFTs and NFEs of “Pioneiro” and CNPGL 91 27 05 genotypes outgrew the ones of Napier and Cameroon showing accordance with the NPP estimates. The TApFT and TApFE averages were of 0.25 leaves/day for all the studied genotypes. The NFS increased progressively, equaling the increase of the NFV 44 days post standardization cut, age of nullity values for TApFV and TApPP. Accordance was observed between the high rates of NFTs and NPPs. The maximum NFVs rates were kept between eight and nine. The Pioneiro genotype proved to have great potential for leaf and tiller shooting. The RAF and RPF variables proved the superiority of Cameroon and CNPGL 91 27 05 genotypes regarding the partition of assimilates in the foliar area formation. However, because of the equality shown in TCR estimates for all genotypes. It can be concluded that lower RAF estimates might mean a bigger carbon assimilation potential for Napier and Pioneiro genotypes. The Cameroon cultivar showed accentuated decrease in its RAFs and RPFs levels, proving to have bigger vigor in terms of stem growth if compared to the others, it also had a more accentuated decrease in F/C. TCR levels decreased according to age and values under 0.05g/g day were obtained 46 days post-uniformity. Variations regarding chlorophyll fluorescence were acceptable to all the genotypes studied during the experimental period. TPFFs levels were higher for CNPGL 91 27 05 and Pioneiro genotypes, and manifested the same behavior for its variations along foliar aging. Variables FS, GS and TPFF proved to be effective in determining utile foliar life for the genotypes studied. The average life of a leaf was estimated in 34 to 36 days from the shooting of the leaf in the apical dome. In the second experiment, the productive potential, light interception and the chemical composition of the four genotypes at different ages, (25, 45, 65 and 85 days post-uniformity) were evaluated under the influence of non-irrigated, irrigated and fertile irrigated handlings. Therefore, the studied variables were divided in – production and chemical composition variables. In the production group, biomass - MS/ha, leaf/stem relation – F/C2, average growth rate – TCM, height of the plants – H; foliar area rate – IAF, active photosynthetically absorbed radiation – APAR were evaluated. In the chemical composition variables, percentage of dry matter - %MS, crude protein – %PB, neutral detergent fiber – %FDN, acid detergent fiber – %FDA, cellulose – %CEL and lignin – %LIG) were evaluated, The experimental delineating was carried out in “split-plit plot designer, in three blocks (in the portions - irrigated management; in the sub-portions genotypes and different re-sprouting xiv ages, in the sub-sub portions). The averages were extracted from the results which were assessed through the factoranalysis. Concerning production variables, two factors were considered - “production and proportion of stem”, including biomass, TCM, F/C2 and H variables, and “light extinguishing” contemplating IAF to APAR variables. Concerning chemical composition variables, three factors were considered - “the fibrous carbohydrates factor” (%CEL, %FDN and %FDA variables), “the maturity factor” (%MS and %PB) and “the lignin factor” (%LIG). The choice of factors was established according to factorial charges as well as communalism Factor “production and proportion of stem” showed an increase for all the studied genotypes. The highest increase rates were observed between the ages of 45 the 65 days, posterior phase to one which showed the highest scores in terms of “light extinguishing” (45 days). CNPGL 91 27 05 presented late growth (highest increase rates for the “production and proportion of stem” factor from the 65th to the 85th days and maximum values for the “light extinguishing” factor on the 65th day) compared to the other genotypes. The “Fiber carbohydrate” and “maturity” factors proved to follow a similar behavior to the one of the “production and proportion of stem” factor. When comparing different managements, fertile irrigated and irrigated systems proved to be superior in terms of the “production and proportion of stem factor”, except the 45th day, which was influenced by an excess of rain. The "irrigated" and "fertile irrigated" systems sped up genotype growth, anticipating the period of highest scores for the “light extinguishing” factor and increasing the scores for “fiber carbohydrates” and “maturity” factors. Irregularity was verified for the scores of the "lignin" factor, which could be explained by the high environmental influence in the synthesis of the precursors of these composites. The experiment pointed out the high productivity of Pioneiro and Napier genotypes, and the potential of irrigated and fertile irrigated systems in terms of higher productive yields of the studied genotypes. Cost values were still obtained from the technical coefficient of the study and in price polls carried out in three commercial establishments in the above mentioned municipality. Biomass and crude protein estimates from experimental evaluations were used to obtain average cost values. Following this procedure, the percentile participation of each item in total production costs was calculated using the market price of the items with bigger participation in risk probability simulations (Monte Carlo simulation). The lowest costs for biomass production were obtained on the harvests done on the 65th day under irrigated and fertile irrigated handlings xv (R$ 0.15/kg of biomass). The same result was achieved concerning costs per kg of PB, proving to be more cost-effective if compared to harvests done on the 45th day. The Pioneiro genotype irrigated and harvested on the 65th day was the most cost-effective option (R$ 0.13/kg of biomass). The higher costs of fertile irrigated handling, if compared to the irrigated one, were due to the great quantity of rain between the 26th and the 50th days of the genotypes growth, what may have caused bigger lixivation of N applied via irrigation water. Labor costs for cutting and carrying; the equipment and the urea were considered the items of higher weight in terms of total costs decreasingly. xvi 1 1. INTRODUÇÃO O desenvolvimento de uma pecuária destinada a locais, onde o fator terra é restrito encontra na maior produtividade, a forma de torná-la competitiva à prática da agricultura intensiva. Dessa forma, o rendimento das forrageiras tropicais deve ser um dos principais fatores na viabilização de sistemas de produção de bovinos, dado o grande número de vezes em que essas plantas constituem-se sua única fonte de nutrientes. Assim, na implementação de uma pecuária intensiva, destaca-se a importância de um manejo definido por dois fatores principais: máximo de produção forrageira e eficiência de sua utilização (GOMIDE e GOMIDE, 1999). CORSI e SANTOS (1995) destacaram o potencial de produção como a máxima produtividade biológica obtida em condições ideais. Dessa forma, a genética da planta define seu potencial produtivo, enquanto o manejo é responsável pela expressão dessa característica altamente influenciada pelo ambiente. Portanto, no manejo de forrageiras com elevado potencial produtivo, justifica-se o uso da tecnologia disponível, tornando possíveis produções próximas à capacidade potencial dessas espécies. Neste contexto, o capim-elefante destaca-se entre as gramíneas tropicais pela alta produtividade e qualidade de forragem, quando em condições adequadas de utilização (pastejo rotacionado ou sob cortes, respeitando-se os intervalos 2 adequados na recuperação das plantas). Alguns autores demonstraram o elevado potencial dessa forrageira (SILVA et al., 1995; RODRIGUES et al., 2000). Atualmente, merecem destaque os estudos sobre a morfogênese de gramíneas tropicais destinados à análise de crescimento associada à maximização do seu uso pelos animais. Tais avaliações auxiliaram determinar o ponto em que é paralisado o acúmulo liquido de forragem. Assim, realizar-se-ia um manejo com colheitas eficientes, havendo mínimas perdas por morte dos tecidos e a máxima recuperação dessas plantas, anteriormente submetidas ao corte ou ao pastejo. Salienta-se também o acompanhamento de características fisiológicas, avaliando-se a performance fotossintética e respiratória nos tecidos foliares. Assim, o entendimento das relações entre a morfogênese e a fisiologia possibilitaria inferências sobre a capacidade fotossintética, a taxa de crescimento e a idade da forragem, evidenciando o ponto ótimo de balanceamento entre essas características. Outro aspecto a ser ressaltado é o freqüente uso da irrigação para otimizar o rendimento em biomassa das forrageiras tropicais. Atualmente, esta irrigação vem sendo praticada em áreas de pastagem e capineiras utilizando-se o sistema de “baixa pressão” (ALENCAR, 2001). Tal sistema leva em conta três princípios básicos: o uso de materiais baratos, a pouca necessidade de mão-de-obra e o fácil manuseio. Além disso, com o uso da irrigação, torna-se possível aplicar fertilizantes via água, o que propicia melhoria na eficiência de uso dos mesmos, especialmente os nitrogenados, reduzindo a mão-de-obra necessária. Apesar de a irrigação de pastagens e capineiras fazer parte da rotina de muitas propriedades, é fato conhecido que a resposta de gramíneas tropicais ao uso dessa tecnologia constitui tema controverso, principalmente, em função de fatores como, a espécie forrageira, a região, o nível de insumos, além do tipo de sistema de irrigação. Portanto, é óbvia a necessidade de estudos que visem a um melhor esclarecimento sobre o uso desses fatores produtivos. Desta forma, com a realização do presente trabalho objetivou-se, em uma primeira fase conduzida em vasos, avaliar a morfogênese, a estrutura vegetativa, o crescimento e a fisiologia, esta última associada à vida útil de folhas, nos cultivares Napier, Cameroon, Pioneiro e do clone CNPGL 91 27 05, todos da espécie capimelefante (Pennisetum purpureum Schum.). Além disso, em uma segunda etapa conduzida no campo, utilizaram-se os mesmos genótipos (cultivares e clone), em função de três sistemas de produção: o convencional, sem o uso de irrigação, o 3 irrigado com adubação manual em cobertura; e o irrigado com adubações em cobertura via água de irrigação, tais sistemas fossem avaliados em diferentes idades pós-corte de nivelamento (25, 45, 65 e 85 dias). Nessa etapa foram efetuados estudos a respeito do potencial produtivo, da composição química e da avaliação de custos de produção de biomassa dos diferentes genótipos. 4 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1. Capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) O capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum), dada sua elevada produtividade e qualidade forrageira, constitui uma das melhores alternativas para a implantação de sistemas intensivos de produção animal, sendo seu uso crescente na bovinocultura de leite (PASSOS, 1994). Um primeiro aspecto a ser considerado é a alta capacidade produtiva dessa gramínea, demonstrada por meio de diversos trabalhos. MATOS (1997) destacou o elevado potencial de produção do capim-elefante, quando utilizado sob forma de pastejo rotacionado. BOTREL et al. (2000), ao avaliarem o potencial forrageiro de 20 clones de capim-elefante, obtiveram produções médias em torno de 30 toneladas de matéria seca/hectare.ano. No mesmo estudo mereceram destaque, pelas maiores produções de biomassa, os clones: CNPGL 91 27 01 (cv. Pioneiro), CNPGL 91 27 05, CNPGL 91 02 05, CNPGL 91 11 02 e CNPGL 91 06 03. Estes clones apresentaram produções de matéria seca por ano, superiores em até 10 toneladas/ha.ano, quando comparadas às produções das testemunhas (cultivares Cameroon e Taiwan A-146). Algumas dessas observações também foram salientadas por DAHER et al. (2000), em estudo sobre a capacidade produtiva de clones de capim-elefante em Campos dos Goytacazes – RJ. Deve-se destacar que, no estudo de BOTREL et al. (2000), a produção média do período das chuvas foi de 82% do total produzido no ano, 5 salientando a marcante estacionalidade na produção desta gramínea, o que é confirmado pelas observações de GOMIDE (1990); HILLESHEIM (1993); LAVEZZO (1993); e BOTREL et al. (1994). Devido às suas características de produção estacional, talvez a melhor perspectiva para o uso do capim-elefante seja a possibilidade de produzir no período das chuvas, produtos animais (leite e carne) a custos mais baixos. Esta possibilidade é salientada, visto que durante o período de maior oferta de produtos animais, geralmente ocorrem baixas no preço pago ao produtor, dada a lei da oferta e demanda, definitiva na formação de preços de produtos agropecuários (FARIA et al., 1998). Outra questão importante relaciona-se ao uso e manejo do capim-elefante. De acordo com informações de SANTOS (1993), as características desta espécie, dentre elas o seu hábito de crescimento cespitoso, intenso perfilhamento e alongamento precoce de caule, determinam suas melhores formas de uso em capineiras ou em pastejo rotacionado. Apesar de poucos estudos destinados à avaliação do capim-elefante sob pastejo, recomenda-se que ciclos curtos e pressões elevadas de pastejo sejam evitados. Isto principalmente devido à redução do vigor de rebrotação, bem como o da biomassa radicular, podendo afetar significativamente sua persistência em pastagens (RODRIGUES e RODRIGUES, 1987). Assim, esta forrageira é utilizada em ciclos de pastejo com intervalos de 30 a 45 dias (CORSI, 1993; DERESZ e MOZZER, 1994; DERESZ, 2001). Quando utilizada para corte, sua freqüência de uso deve ser menor (maiores intervalos entre colheitas), dada a necessidade de otimização da mão-de-obra nas operações de colheita e carregamento (HILLESHEIM, 1993). JACQUES (1994) sugeriu, para o manejo do capim-elefante em pastejo, um material remanescente com altura mínima de 50 cm. Esta observação pode permitir a manutenção das gemas axilares, além de níveis de reservas suficientes para o intenso crescimento e a não deterioração do sistema radicular nas recuperações subseqüentes. HILLESHEIM (1988) e CORSI (1993) relataram como suficientes as alturas pós-pastejo de 30 a 40 cm do nível do solo, equivalendo a uma matéria seca residual de 2000 a 2500 Kg/ha; quando em exploração intensiva do capim-elefante sob pastejo. Segundo esses mesmos autores, 30 a 40 cm do nível do solo, principalmente, após o pastejo de formação, possibilitariam a predominância desses 6 perfilhos laterais, fazendo com que a rebrotação ocorra predominantemente a partir dos perfilhos laterais, o que melhora consideravelmente a distribuição espacial das folhas, tendo em vista a mudança na arquitetura da planta (CORSI et al., 1998). Segundo JACQUES (1994), o maior número de perfilhos vegetativos significa maior quantidade de folhas e, conseqüentemente, maior número de gemas para o desenvolvimento de perfilhos axilares. No entanto, maiores alturas de resíduos são necessárias também para compensar a redução nos intervalos de cortes ou pastejos. Assim, no uso do capimelefante para corte sugere-se como alternativas mais apropriadas, alturas de corte de 20 a 30 cm (HILLESHEIM, 1993), inferiores às alturas consideradas ideais após o pastejo dessa gramínea, 40 a 80 cm. HILLESHEIM e CORSI (1990) comentaram que o potencial de perfilhamento em uma forrageira influencia sua produção, qualidade e persistência. Por isso, estes autores propuseram mudanças no manejo que promovam a redução na altura do meristema apical, favorecendo o perfilhamento lateral melhorando a estrutura da gramínea sob pastejo e, conseqüentemente, reduzindo as perdas de forragem. O estímulo à formação de perfilhos axilares resulta em vantagens devido à menor tendência de elevação do meristema apical, maior proporção de folhas e maior densidade de matéria seca (kg/cm de altura). Outro ponto importante a ser ressaltado é a respeito da busca de material genético compatível à elevada aplicação de tecnologia. Atualmente, grande ênfase é dada ao potencial de utilização do capim-elefante cv. Pioneiro obtido do cruzamento das variedades Três Rios e Mercker Santa Rita. Este cultivar foi desenvolvido especialmente para ser utilizado sob pastejo, dado que sua arquitetura não permite altura de vegetação superior a 2 metros do nível do solo, podendo resultar em acamamento de seus perfilhos (EMBRAPA, 1996). Variados são os trabalhos atuais, destinados ao estudo da espécie Pennisetum purpureum, Schum. No entanto, ainda existem lacunas que precisam ser preenchidas para seu melhor aproveitamento. Dentre essas, destaca-se o pequeno número de trabalhos, enfocando o crescimento do sistema radicular, as características envolvidas na relação solo-água-planta, a cinética de digestão, além das análises financeiras para diferentes sistemas de exploração (RODRIGUES et al., 2000). 7 2.2. Morfofisiologia em espécies forrageiras tropicais Trabalhos recentes sobre a melhor utilização do potencial forrageiro de espécies tropicais destacam os estudos sobre morfogênese como essenciais para melhor entender a dinâmica de crescimento destas plantas (GOMIDE, 1997; GOMIDE e GOMIDE, 2000). Segundo LEMAIRE (1997), morfogênese é a dinâmica de geração e expansão de formas da planta no espaço e no tempo, expressa em termos de taxas de aparecimento, de expansão e de senescência de seus órgãos. O aparecimento e a expansão de folhas promovem a restauração da área foliar do relvado, garantindo sua perenidade. O acompanhamento desses fatores, por meio de estimativas das taxas de aparecimento, alongamento e senescência foliares, podem ser utilizados para avaliar os efeitos do meio sobre a produtividade de gramíneas (GRANT e MARRIOT, 1994). Além disto, estudos sobre o fluxo de tecidos em gramíneas tropicais podem ser de grande valia para estimar o acúmulo, produção líquida de forragem (BIRCHAM e HODGSON, 1983; GRANT et al., 1988) e o consumo da forrageira pelo animal (MAZZANTI et al., 1994; CARRERE et al., 1997). Pode-se destacar também o uso desses índices como essenciais em estudos de modelagem dos efeitos de manejos alternativos sobre a produção e utilização de forragem (JOHNSON e PARSONS, 1985). A taxa de aparecimento de folhas pode ser representada por meio de índices como “plastocrono”, período de tempo decorrido entre os aparecimentos de dois primórdios foliares sucessivos, conforme descrito por ERICKSON e MICHELINI (1957). Além do “plastocrono”, outro índice também é referenciado, o “filocrono”, definido como o intervalo de tempo entre o aparecimento de folhas sucessivas para um mesmo perfilho (WILHELM e MAcMASTER, 1995), sendo este último índice estimado por meio do número médio de folhas surgidas por perfilho, em determinado período de tempo. Durante cada filocrono, é adicionado um fitômero (unidade básica do crescimento das gramíneas) ao colmo. Estudos recentes sobre a morfofisiologia de plantas forrageiras tropicais têm destacado a definição da freqüência de utilização das forrageiras em função do filocrono, cuja recíproca estima a taxa de aparecimento de folhas (GOMIDE, 1997; GOMIDE e GOMIDE, 2000). Neste sentido, trabalhos destinados aos estudos sobre as taxas ótimas de acúmulo de biomassa relacionaram o alcance de um “índice de área foliar crítico” para a assimilação líquida de carbono, em tempo determinado por 8 meio de um produto do filocrono pelo número máximo de folhas vivas por perfilho. Este último é obtido no ponto de equilíbrio entre o aparecimento e a senescência foliares, ou seja, quando o número de folhas verdes por perfilho permanecer constante (CORSI e SILVA, 1994; GOMIDE, 1997; GOMIDE e GOMIDE, 1999). CORSI e SILVA (1994), ao avaliarem as espécies Brachiaria decumbens cv. Basilisk, Brachiaria brizantha cv. Marandu e Brachiaria humidicula (Rendle) Schw., encontraram um filocrono médio de 6,5 dias/folha para as três espécies durante o período de outubro a dezembro. Quando os mesmos autores repetiram o estudo no período de janeiro a março, obtiveram filocronos médios de 5,4 dias/folha para as espécies B. decumbens e B. brizantha cv. Marandu, e de 4 dias/folha para a B. humidicula (Rendle) Schw. Com esses resultados, sugere-se a necessidade de um monitoramento de forrageiras para a determinação de períodos de descanso variáveis ao longo do ano, podendo ser vantajosos para o aproveitamento da melhor capacidade produtiva dessas espécies. O fato pode ser relevante até na melhoria da viabilidade econômica dos sistemas de produção animal em pastejo. Deve-se ressaltar que o número médio de folhas por perfilho no equilíbrio (constância no número de folhas verdes no perfilho) foi de 5 a 7, este variando de acordo com as espécies e a época do ano. Com o fato, observaram-se diferenças superiores aos 10 dias, nos períodos de descanso para a B. humidicula (Rendle) Schw. nas comparações dos resultados dos dois períodos estudados. OLIVEIRA et al. (2000), avaliando a morfogênese do capim-tifton 85 (Cynodon spp.) em diferentes idades de rebrotação, verificaram redução na taxa de aparecimento de folhas entre as idades de 14 a 70 dias, correspondendo a variações no filocrono de 1,6 a 4,1 dias/folha. Esses resultados permitiram demonstrar a elevada queda na produção de folhas, em idades avançadas, quando o índice de área foliar ultrapassou seu valor crítico. Em trabalho destinado a avaliar seis cultivares de Panicum maximum Jacq., com e sem adubação, AGUIAR (1998) obteve filocronos médios de 5,10 dias/folha e número de 4,48 folhas/perfilho, quando o número de folhas verdes permaneceu constante por perfilho (equilíbrio), estes últimos resultados, encontrados nos tratamentos com adubação. Para os tratamentos em que não foi realizada a adubação, os valores obtidos para mesmas variáveis foram de 6,43 dias/folha, e de 4 folhas/perfilho, respectivamente. O mesmo autor obteve, neste ensaio, taxas de expansão foliares médias de 0,91 e de 0,74 cm/dia, quando considerados os 9 tratamentos com e sem adubação, respectivamente. Nesse trabalho, evidenciou-se o efeito das adubações na diminuição dos intervalos de pastejos e na elevação das taxas de crescimento das plantas. Com a obtenção destes resultados, confirmou-se a variação nos períodos de descanso, de acordo com o monitoramento da planta, podendo-se ampliar os benefícios advindos do manejo intensivo de pastagens, do qual, fazem parte os elevados níveis de nutrientes aplicados, a utilização de irrigação para manter a umidade adequada no solo durante todo o tempo, os parcelamentos de adubações e a aplicação de fertilizantes via água de irrigação, dentre outros. GOMIDE (1997) relatou que o número de folhas verdes por perfilho é determinado principalmente pelo genótipo, pelas condições de manejo e ambientais. O mesmo autor indicou o filocrono de 6 a 8 dias/folha e o número de 5,4 a 6,8 folhas, na fase de equilíbrio entre o aparecimento e a senescência foliar, para a espécie P. purpureum Schum cv. Mott (capim-elefante anão), demonstrando intervalos adequados para a utilização dessa forrageira, em torno de 32 a 54 dias. Assim, o intervalo entre colheitas da forrageira varia de acordo com o local, ano, época do ano, dependendo diretamente dos componentes de crescimento que interagem com os fatores edafoclimáticos (luz, temperatura, umidade, fertilidade do solo) (AGUIAR, 1998). Tal comportamento permite salientar a necessidade de um acompanhamento da planta, nos diversos ciclos de pastejo, durante o ano, essencial para a obtenção de um acúmulo de biomassa vegetal, conforme a capacidade produtiva da espécie e as condições de manejo fornecidas pelo sistema. GOMIDE e GOMIDE (1999), salientando a importância da produção de biomassa em uma pastagem, relataram que, dadas as condições favoráveis de temperatura, luz, água e nutrientes minerais, o potencial fotossintético da forrageira passa a depender de dois fatores intrínsecos do relvado: seu índice de área foliar (IAF) e sua capacidade fotossintética. Estas considerações revelam a importância de um monitoramento da planta, no sentido de impedir a ultrapassagem do valor crítico de IAF, a partir do qual não seriam manifestados os efeitos positivos do manejo e do ambiente sobre a produção de biomassa forrageira. As relações entre o acúmulo ótimo de forragem, o intervalo apropriado para sua utilização, bem como a manutenção de valor nutritivo aceitável para a forragem produzida, parecem fortemente embasadas na mudança do padrão de alocação do carbono, quando é modificada a qualidade de luz que chega na base da planta. 10 Assim, apesar de o equilíbrio entre o acúmulo e a morte dos tecidos foliares ser um produto da velocidade de seus lançamentos pelos seus intervalos de vida útil, à medida que a planta apresenta uma cobertura vegetal crescente na absorção da energia luminosa (95% de absorção da luz), ocorrerá modificação na qualidade da luz que chega nas folhas basais (redução da razão vermelho/vermelho distante). Fato que ocasionará maior velocidade de senescência dessas folhas, dada a pouca quantidade de luz que chega, além da tendência ao maior alongamento dos caules, mecanismo desencadeado pela planta, como fuga das folhas basais do sombreamento (LEMAIRE, 1997). Dessa forma, após o alcance do índice de área foliar crítico (equivalente a 95% da luz incidente sobre o dossel), o sombreamento das folhas basais é inevitável. Sendo assim, os processos de senescência foliar e de crescimento de caule são acelerados. Além disso, o processo de formação de novos perfilhos é prejudicado, tendo em vista que o perfilhamento de uma forrageira é favorecido por condições de elevada intensidade luminosa, permitindo maior acúmulo de fotoassimilados na planta (LANGER,1972). Outra informação, conforme relatos de NABINGER (1996), refere-se à eficiência de acúmulo de biomassa relacionada à quantidade de radiação fotossinteticamente, ativa absorvida (APAR) ou interceptada por um relvado forrageiro. Assim, em modelos de estimação da produção potencial, a matéria seca acumulada por uma forrageira é obtida pelo produto da eficiência de uso da radiação (EUR) e pela quantidade de APAR. Tal informação é bastante pertinente na determinação da fase de maior acúmulo de biomassa e de intensificação dos processos de senescência foliar e de alongamento de caule, quando o relvado apresenta uma cobertura foliar capaz de interceptar 95% da luz incidente, equivalendo a um IAF ótimo e aos níveis mais elevados de APAR. Por inúmeras vezes, o rendimento forrageiro se encontra mais relacionado às características morfológicas da planta do que à eficiência fotossintética desta (LAWLOR, 1995). Assim, outro ponto relevante reside na determinação de aspectos essenciais para a análise do crescimento vegetal, já que este se fundamenta na conversão da energia luminosa em energia química. A intensidade dessa mudança de energia é proporcional à intercepção e captura da luz pelo dossel da cultura. Nesse contexto, destaca-se a importância da determinação dos índices razão de área foliar (RAF), a qual estima a área foliar por unidade de peso da planta (m2/g), e 11 do índice de área foliar (IAF), representando a área de folhas por área de solo ocupada. O primeiro índice (RAF) representa o componente morfológico da taxa de crescimento relativo (TCR), a qual manifesta o incremento de peso por unidade de peso da planta inteira. Como componente fisiológico para a determinação da TCR (g/g.dia), tem-se a taxa assimilatória líquida (TAL), equivalente à quantidade de carbono assimilado disponível por unidade de área foliar em determinado tempo(g de matéria seca/m2.dia,). POORTER (1989) relatou a existência de correlação negativa entre a TAL e a RAF, destacando o último índice como principal na determinação da taxa de crescimento relativo. A mesma observação foi relatada por ITO e INANAGA (1988), quando submeteram plantas de capim-elefante a três regimes de temperatura. Estes autores observaram redução na TAL e aumento na RAF em temperaturas crescentes, o que indicou a partição do novo peso direcionada para a formação de nova área foliar, isso em resposta aos aumentos na temperatura. Outra condição altamente favorecida em sistemas que buscam a determinação dos intervalos de descanso, de acordo com o monitoramento da planta, é o menor acúmulo de material morto na área produtiva por ocasião do corte ou pastejo. Segundo GOMIDE (1997), a maior intensidade de morte dos tecidos apresenta reflexos negativos sobre o valor nutritivo da forragem disponível. Além disso, ocorre diminuição na eficiência de colheita da forragem. As taxas de envelhecimento e senescência em plantas englobam todos os processos de deterioração que ocorrem em conjunto ao envelhecimento, conduzindo à morte de um órgão ou de uma planta toda (RODRIGUES e REIS, 1995). Conforme referenciado, essa taxa é acelerada pelo sombreamento, pois as folhas mais velhas aumentam sua atividade e longevidade, à medida que há maior incidência de luz solar sobre elas. Segundo os mesmos autores, na maioria das gramíneas forrageiras tropicais, cada folha tem um tempo limitado de vida de tal forma que, quando o perfilho continua a crescer em altura, as folhas basais mais velhas tendem a senescer e morrer progressivamente. De acordo com CHAPMAN e LEMAIRE (1996), a duração da vida da folha é um dos fatores predominantes no número máximo de folhas vivas por perfilho, devendo influenciar sobremaneira três pontos principais quanto ao crescimento de uma forrageira: seu intervalo ótimo entre cortes ou pastejos, o início da senescência foliar e a máxima quantidade de biomassa viva acumulada. 12 O acompanhamento evolutivo da senescência foliar em perfilhos isolados constitui-se em boa opção para estimar a vida útil da folha. No entanto, esse tipo de estimação é adequado quando em desfolhação total, suprimindo-se toda a senescência das folhas em um período igual à duração da vida das primeiras folhas. Atualmente, é proposto o acompanhamento evolutivo da eficiência metabólica e estrutural foliar em estimativas mais precisas de sua vida útil. Dessa forma, são acompanhadas: a taxa fotossintética, a condutância estomática (SILVA et al., 2001); a eficiência fotoquímica por meio da fluorescência da “clorofila a” (NETTO et al, 2002; COSTA et al., 2002); e da concentração de pigmentos fotossintéticos foliares (NETTO et al., 2002). Desse modo é possível avaliar a eficiência de tais processos metabólicos em relação à longevidade da folha. 2.3. A irrigação e a adubação no rendimento das forrageiras A disponibilidade de água é um dos principais fatores responsáveis pelo crescimento e produção das culturas. Assim, o déficit hídrico pode provocar alterações na anatomia, morfologia e fisiologia de plantas forrageiras. No caso específico de pastagens, e que a produção econômica compreende o volume de massa verde produzida, a deficiência de água, mesmo que marginal, pode reduzir acentuadamente a produção. A irrigação é uma tecnologia que fornece grandes benefícios à produção quando corretamente utilizada, proporcionando aumento em produtividade e menores riscos de perdas de biomassa vegetal devido ao déficit hídrico. Além disso, o uso da irrigação tem se mostrado muito promissor no aumento da produção de biomassa em forrageiras tropicais (MARTINS et al., 2000). Entretanto, AGUIAR e SILVA (2002) afirmaram que ainda são poucos os projetos bem dimensionados e conduzidos. Segundo tais autores, a literatura ainda é carente de dados precisos sobre o manejo da irrigação em pastagens. Assim, os sistemas são operados sem informações técnicas a respeito da demanda hídrica das plantas forrageiras. Esta falta de informação leva ao desperdício de água, energia e adubos, conforme também descrito por LOURENÇO e COELHO (2001). Um exemplo do fato é a carência de informações a respeito do desenvolvimento do índice de área foliar (IAF) que está relacionado ao coeficiente cultural (Kc) das espécies forrageiras, durante seu desenvolvimento. O IAF influencia significativamente a evapotranspiração 13 potencial da cultura (ETpc) e, por conseqüência, a demanda de água. Assim, o acompanhamento da Etpc, ao longo do uso de uma pastagem, mostra-se indispensável para o manejo adequado da irrigação, evitando perdas de água ao longo do processo produtivo. De acordo com LOURENÇO e COELHO (2001), o coeficiente cultural (Kc) é dependente do ambiente em que foi estimado, sendo variável conforme a espécie, o tipo do solo e a adubação realizada na área. Dessa forma, no acompanhamento da Etpc, destaca-se a determinação da tensão de água no solo com auxílio de tensiômetros, uma alternativa para estimar a perda de umidade do solo, dada a evapotranspiração da cultura. MAROUELLI et al.(1996) destacaram a importância da instalação desses tensores ao longo da profundidade efetiva do sistema radicular das plantas a serem monitoradas. De acordo com VIEIRA (1995), as profundidades efetivas observadas em pastagens e na cultura da cana de açúcar são de 30 e 50 cm, respectivamente. PAES (2003), acompanhando as tensões de umidade do solo ao longo do desenvolvimento da cultura do quiabo (Abelmoschus esculentus L.), utilizou sensores Wattermark 6450 WD (Spetrum Tecnologies inc.) nas profundidades de 15 e 45 cm do solo, indicando bons níveis de produção acumulada para a cultura, quando a tensão de umidade do solo manteve-se entre 0 e 30 KPa. Naquele trabalho, os sensores utilizados revelaram-se instrumentos práticos e eficientes na orientação da umidade do solo para manejo da irrigação, representando boas estimativas da água evapotranspirada ao longo do crescimento da cultura estudada. No entanto, dado o método não estimar a água perdida por percolação, torna-se importante a sua utilização em períodos sem a influência de chuvas e com pelo menos alguns dias de intervalo das últimas irrigações. Segundo BERNARDO (1995), para que haja um máximo de crescimento vegetativo, a transpiração de uma superfície vegetal deve ser mantida em sua capacidade potencial. Entretanto, para que haja elevada eficiência no uso da água aplicada, a razão entre a água evapotranspirada pela cultura e a aplicada pela irrigação deve aproximar-se de 1, ou seja, 100% de eficiência no uso da água, daí, torna-se necessário o acompanhamento do coeficiente de cobertura e da evapotranspiração potencial, durante os diferentes períodos de manejo da pastagem. 14 Apesar dos relatos anteriores, os sistemas de produção com o uso do capimelefante e de outras forrageiras tropicais sob irrigação têm se mostrado muito promissores, com índices de produtividade da ordem de 32978 kg de MS/ha ano para o capim-elefante; 23890 kg de MS/ha ano para Panicum maximum cv.Colonião; 19058 kg de MS/ha ano para Setaria anceps cv. Kazungula, e 17410 kg de MS/ha ano para a Brachiaria mutica, de acordo com relatos de ALVIM, et al. (1986). Além desses índices, também foram encontrados 38000 kg de leite/ha ano, em pastagens de capim-elefante (CRUZ FILHO et al., 1996); 36865 Kg de leite/ha ano, com o uso do capim-coastcross (Cynodon dactylon) (VILELA e ALVIM, 1996); e 100 Kg de leite/ha dia, com taxas de lotação acima de 7,5 vacas/ha em capim-elefante (MARTINS et al., 2000). MALDONADO et al. (1997), avaliando a produção de matéria seca de três cultivares de capim-elefante submetidos a quatro lâminas d’água, observaram diferenças entre as produções de matéria seca dos cultivares, nas diferentes lâminas d’água, somente na época chuvosa. No mesmo estudo, foram relatadas maiores produções de matéria seca, para o cultivar Napier em relação ao cultivar Taiwan A146 e ao Co-Pioneiro. Os autores verificaram reduções nas produções de matéria seca com a aplicação da maior lâmina d’água, para os cultivares Napier e Taiwan-A 246. Por outro lado, a resposta do cv. Pioneiro foi linear crescente, sugerindo que este teve necessidade de maior umidade para manifestar sua capacidade produtiva. Além disso, em certos sistemas, há possibilidade de adubação via água de irrigação, técnica comumente denominada fertirrigação (SOUZA, 1997). LOURENÇO e COELHO (2001) destacaram a importância da aplicação de fertilizantes via água de irrigação, por evitar maiores perdas de nitrogênio, além de ser uma estratégia que reduz os custos com fertilizantes, permitindo adequar a quantidade, o momento e o número de aplicações necessárias. De acordo com VIEIRA e RAMOS (1999), os sistemas fertirrigados apresentam vantagens variadas, dentre elas, a possibilidade de maior parcelamento das adubações em cobertura, menor necessidade de mão-de-obra, além do manejo dos nutrientes, em fase líquida, o que facilita seu aproveitamento. Outros fatores têm gerado divergências de opinião dizem respeito aos efeitos da adição de água na menor produção estacional de forragem e às vantagens econômicas no uso desta técnica em pastagens. BOTREL et al. (1992), em trabalho sobre o efeito da irrigação na produção e qualidade da forragem do capim-elefante, 15 observaram resultado positivo na produção de matéria seca. Contudo, tais autores relataram que o uso dessa tecnologia não foi suficiente para alterar de forma substancial a produção estacional da espécie. Este e outros trabalhos, conduzidos com forrageiras de elevado potencial de produção, demonstram claramente que o efeito da irrigação sobre a produtividade é diretamente relacionado a outros fatores ambientais, como a temperatura e o fotoperíodo (ITO e INANAGA, 1988; PASSOS, 1999). BOTREL et al. (1992) também demonstraram que a irrigação não influenciou o número de perfilhos nem a qualidade forrageira, esta última expressa pela digestibilidade da matéria orgânica e pelo teor de proteína bruta na matéria seca. Os resultados indicaram que somente o uso da irrigação talvez não seja suficiente para diferenciar, de maneira significativa, a produção e a qualidade da forragem. Porém, estudos como esse devem ser reavaliados, buscando-se respostas sobre o efeito da irrigação, aliado a outros fatores que potencializem o rendimento forrageiro sob diferentes métodos de manejo. Além disso, a busca de resposta em rendimento produtivo das áreas deve ser uma constante para que se encontrem opções que potencializem a rentabilidade em sistemas de produção com ruminantes em pastejo. 2.4. Disponibilidade de nutrientes no solo e qualidade forrageira Atualmente, grande ênfase é dada à melhor disponibilidade de nutrientes em sistemas com culturas fertirrigadas (LOURENÇO e COELHO, 1999). O uso de adubações via água de irrigação possibilita menores perdas de nutrientes, dado o possível parcelamento das adubações e o uso da água como veículo de aplicação dos fertilizantes. Este fato torna a técnica de adubação fluídica, importante no aumento do valor nutritivo das forrageiras em pastagens. Além disso, questões sobre o efeito da disponibilidade de nutrientes para as plantas e a maneira de aplicação destes no solo são muito comuns para o melhor atendimento das exigências nutricionais dos animais pelas plantas forrageiras de pastagens (CORSI e SILVA, 1994). Segundo Boin (1986), citado por AGUIAR (1998), a elevação da disponibilidade de minerais para as plantas deve objetivar o melhor rendimento em produção de matéria seca, e não atender às exigências nutricionais dos animais em pastejo. No entanto, parece clara a melhoria dos atributos qualitativos da forrageira, 16 pelo melhor uso dos nutrientes disponíveis na solução do solo. Este benefício relaciona-se ao aumento dos níveis minerais nos tecidos vegetais (CARVALHO, 1985; CORSI e SILVA, 1994), além da melhoria proporcional na densidade de folhas na pastagem (CORSI, 1993). De acordo com WILSON (1997), correlações altamente significativas são obtidas entre o aumento da proporção de tecidos foliares e os benefícios nos atributos nutricionais de forrageiras. SETELICH et al. (1998) concluíram que doses crescentes de nitrogênio em capim-elefante cv. Mott possibilitaram aumento na taxa de acumulação líquida de matéria seca de lâminas foliares, o que permitiu sustentar maior número de folhas vivas por perfilho. Os autores encontraram valores de 5,8 a 8,2, para o número médio de folhas verdes por perfilho, esses equivalendo às doses de 0 e 375 kg de N/ha.ano, respectivamente. SOARES et al. (1998), avaliando a composição química de capim-elefante cv. Napier sob efeito de duas doses de N em épocas distintas, encontraram algumas diferenças na composição química da planta forrageira sob efeito da maior disponibilidade de N, atribuído principalmente aos acréscimos na umidade do solo para determinadas épocas, elevando-se o aproveitamento do N para planta. De maneira geral, vários trabalhos foram realizados para avaliar os efeitos do aumento dos nutrientes disponíveis no solo, melhorando suas concentrações na matéria seca das forrageiras (CARVALHO, 1985; BOTREL et al., 1992; CORSI e SILVA, 1994; GOMES e JÚNIOR, 2000). As respostas obtidas até então são pouco significativas. Contudo, salienta-se, o fato de que os acréscimos nas disponibilidades dos nutrientes no solo, em grande parte dos trabalhos, são suficientes para melhorar suas concentrações nos tecidos vegetais (AGUIAR, 1998). Além desse fato, parecem claras as afirmações sobre os efeitos da disponibilidade de nutrientes beneficiando as características da forragem, o que influencia o consumo de matéria seca, dado o acréscimo e a maior longevidade da massa foliar verde presente no dossel (CORSI, 1993; SETELICH et al., 1998). 17 2.5. Análise de custos de produção Relatos de POOTER et al. (2000), indicaram que na maioria dos trabalhos de pesquisa que apresentam alternativas para o aumento da atividade pecuária não se discute a viabilidade econômica dessas novas ferramentas tecnológicas. Assim, uma proposta viável seria a análise dos custos unitários, ou seja, daqueles considerados por unidade do produto agropecuário. Dessa forma, torna-se fácil avaliar os benefícios da inclusão de determinada tecnologia, como por exemplo, o uso de ferramentas que possibilitem melhor aproveitamento de determinado recurso, agindo na redução de seu custo. Para GOMES (1998) a definição mais apropriada para o termo “custo de produção” é aquela que o associa à compensação recebida pelos donos dos fatores, afim de continuarem fornecendo os mesmos. Isto explica a necessidade de, em um sistema de pastejo, incluírem-se todos os componentes de custo, quais sejam, os gastos que implicam desembolso, tais como, mão-de-obra, fertilizantes, sementes e outros; gastos referentes à depreciação de benfeitorias (cercas, bebedouros, cochos etc), sem as quais não seria possível a utilização da forragem em pastejo; bem como aqueles relativos à remuneração do capital estável e circulante, definidos como custos de oportunidade. Conforme os princípios da teoria neoclássica, os custos totais de produção são divididos em dois grupos principais: o dos custos fixos e o dos custos variáveis. O primeiro refere-se a todos aqueles custos que ocorrem quando se toma uma decisão de produzir, não podendo ser evitados mesmo quando a quantidade produzida é nula. Já os custos variáveis são todos aqueles que dependem da quantidade produzida (NORONHA et al., 1990; TEIXEIRA e GOMES, 1994; e ANTUNES e RIES, 2001). Variadas são as finalidades da determinação de custos, que funcionou como elementos auxiliares na administração e na escolha de atividades agropecuárias e até mesmo no fornecimento de subsídios para a formação de uma política agrícola destinada a essas atividades (TEIXEIRA e GOMES, 1994). NORONHA et al. (1990) citaram como principais justificativas para a avaliação dos custos na atividade leiteira a análise de sua lucratividade e as avaliações de novas tecnologias como meio de reduzir o custo unitário na produção do leite. Em trabalhos científicos, grande ênfase tem sido dada às participações percentuais de 18 cada item nos custos totais de produção, a fim de analisar aqueles itens de maior relevância econômica em cada atividade. Tal fato salienta a importância de uma análise de sensibilidade (NORONHA, 1987), destinada à avaliação de variações pessimistas em cada item de custo e seus efeitos nos custos totais de produção. LEAL (1997), avaliando os custos variáveis na produção de leite por hectare ao ano, durante três anos, em pastagens de capim-elefante (Schum.) e de Panicum maximum cv. Vencedor, observou uma participação de 11,5% dos custos totais, para as despesas com energia elétrica, sendo grande parte destas destinadas à irrigação das pastagens. No mesmo experimento, foi observada uma taxa líquida de retorno acima de 100% para as produções de leite com o uso de pastagens de capimelefante, e de 66% para as produções com o uso de pastagens de capim-colonião cv. Vencedor. Buscando comparar os custos operacionais, a receita bruta e a margem bruta entre um sistema de produção leiteira em confinamento com outro sistema em pastagem irrigada de capim-coast cross (Cynodon dactylon), VILELA (1998) constatou que, apesar da receita bruta maior gerada pelo sistema de confinamento, o sistema de pastagem apresentou maior margem bruta, dados os menores custos totais de produção. Os resultados obtidos concordaram com os apresentados por VILELA et al. (1994), quando compararam sistemas de produção de leite com animais em confinamento, com outros animais em pastagens de alfafa (Medicago sativa). CRUZ FILHO et al. (1996), avaliando a participação percentual de cada item de custo na produção de leite, verificaram que a irrigação de pastagens apresentou uma participação percentual relativamente baixa (4,8%), se comparada às porcentagens do custo total consideradas para os itens concentrado (26%), mão de obra (18,7%) e frete (22,5%). GOMES (1998), fazendo referência aos custos de produção de leite, citou a depreciação de benfeitorias, máquinas e equipamentos como fundamentais na determinação dos custos totais de produção para esta atividade. De acordo com NORONHA et al. (1990), este tipo de custo se destina a medir a necessidade de se recuperar parcialmente, a cada intervalo de tempo considerado, o capital investido. O método mais utilizado é o da “Depreciação Linear”, o qual é definido por uma perda constante, sobre os valores do capital fixo, ao longo dos anos. 19 Recentemente, observa-se nova consciência científica dos pesquisadores, demonstrada em seus estudos de análise financeira das tecnologias (SOARES, et al., 1998; RESTLE et al., 2000; SILVA e REIS, 2001; GRAEFF, et al., 2001), gerando informações importantes quanto à opção por essas tecnologias. 20 3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGUIAR, A. P. A. 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Resumo Objetivou-se avaliar características estruturais (números de: total de folhas – NFT; folhas completamente expandidas – NCE; folhas vivas – NFV; e folhas senescentes – NFS por perfilhos, além do número de perfilhos por planta – NPP), bem como, caracterizar variáveis morfogênicas (taxas de aparecimento de: totais de folhas – TApFT, folhas completamente expandidas –TApFE, folhas vivas – TApFV; e de perfilhos, TApPP) em quatro genótipos de capim-elefante (Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL F27 05). As avaliações foram realizadas em casa de vegetação, a cada três dias, do terceiro ao sexagésimo dia pósuniformização, seguindo delineamento em blocos ao acaso, com os tratamentos em esquema fatorial (4 genótipos e 21 dias de medição). Os NFTs e os NFEs dos genótipos Pioneiro e CNPGL 91 27 05 superaram os mesmos, no Cameroon e Napier, demonstrando concordância com as estimativas do NPP. A média da TApFT foi de 0,2492 folhas/dia. O NFS aumentou progressivamente, igualando-se ao incremento do NFE aproximadamente aos 44 dias pósuniformização, idade aproximada para a ocorrência de valores máximos do NPP (46 dias) dos genótipos e nulos para a TApFV e a TApPP. Observou-se concordância entre os elevados números de folhas totais e de perfilhos por planta, características importantes no potencial de recuperação de forrageiras à desfolhação. Os NFVs máximos mantiveram-se entre oito e nove. Verificou-se o grande potencial de emissão de folhas e de perfilhamento no cultivar Pioneiro, o que correspondeu às expectativas para uma gramínea de elevada capacidade produtiva. Palavras-chave: estrutura vegetativa, características estruturais, taxa de aparecimento de folhas, perfilhamento. MORPHOGENESIS AND VEGETATIVE STRUCTURING IN FOUR ELEPHANT GRASS GENOTYPES (Pennisetum purpureum Schum.) Abstract The structural characteristics (numbers of : total leaves – NFT; totally expanded leaves – NCE; green leaves – NFV; dead leaves – NFS, in marked tillers, and e- number of tillers per plant – NPP), as well as the characterization of morphogenic variables (Appearance rates of: total leaves – TApFT; totally expanded leaves – TApFE; and, live leaves – TApFV; as well as, tillering – TApPP) were evaluated in four elephant grass genotypes (Napier, Cameroon and Pioneiro cultivars, and clone CNPGL 91 27 05). The evaluations were carried out in a 29 greenhouse, at each three days, from the third to the 60th day after standardization cut, following design of blocks at random under factorial scheme treatments (four genotypes and 21 days of measurements). The variables are adjusted according to linear skew regression equations. The NFT and NCE of the CNPGL 91 27 05 and Pioneiro genotypes were higher than those observed in the other, showing similarity with the NPP estimates, mainly when related to NFT. The average TApFE was of 0.2492 leaves/day. The NFS increased progressively, equaling to the growth of the NFT in 44 days after the standardization cut, period of highest values for NPPs (46 days) in the genotypes. Similarities between the high number of leaves and of tillers per plant were observed, which is important for the potential recovery of grass defoliation. The highest values for NFV were about eight and nine. A great potential for leaf density was observed in “Pioneiro” cultivar that means a great perspective for grass adapted to high production of dry matter. Key-words: vegetative structure, structural characteristics, rate of leaf appearance, tillering. Introdução A capacidade produtiva das espécies forrageiras tropicais deve ser um dos principais fatores a ser explorado em sistemas intensivos de produção de ruminantes. Assim, destacamse os estudos de crescimento e morfogênese das forrageiras, associados ao seu uso pelos animais, ressaltando-se dois fatores principais: o máximo de produção forrageira e a eficiência em seu uso (Gomide e Gomide, 1999). A descrição de uma forrageira em condição vegetativa caracteriza-se por relacionar variáveis morfogênicas, dentre elas, a dinâmica de aparecimento e senescência foliares, às características estruturais da vegetação, incluindo a densidade de perfilhos e o número total de folhas vivas por perfilho. Estas últimas influenciam significativamente o índice de área foliar ou a capacidade de intercepção luminosa em uma pastagem (Lemaire, 1997; Gomide e Gomide, 1999). Lemaire (1997) descreveu o “filocrono”, intervalo entre o aparecimento de duas folhas visíveis consecutivas em um perfilho, como uma escala de tempo-base para a determinação dos intervalos nos estudos dinâmicos de morfogênese, bem como, na estruturação de relvados compostos por diferentes espécies forrageiras. Além disso, o fator principal determinante da produção forrageira, considerando plantas em estádio vegetativo, é o seu número de perfilhos, visto que nesta fase, seu aparecimento é intenso. Após essa etapa, o crescimento e o acúmulo de matéria seca são alcançados apenas com o aumento do tamanho dos perfilhos (Silsbury, 1966). 30 Conforme Nabinger (1996) e Lemaire (1997), o potencial de perfilhamento de um genótipo relaciona-se com sua velocidade de emissão de fitômeros e folhas, pois cada folha formada corresponde a uma ou mais gemas axilares no perfilho. Lemaire e Chapman (1996) ainda destacaram que a densidade de perfilhos e o seu número de folhas vivas constantes salientam-se como as principais características estruturais em um relvado, já que permitem determinar os máximos índice de área foliar e a quantidade de biomassa viva acumulada, que corresponde à noção do “rendimento teto” (Lemaire, 1997; Gomide e Gomide, 1999; Oliveira et al., 2000). Estudos a respeito das características morfológicas das forrageiras são essenciais para as distinções quanto à habilidade competitiva intrínseca de uma espécie ou cultivar, sendo interessante para as comparações sobre o potencial de determinadas opções forrageiras (Lemaire e Millard,1999). Dentre as forrageiras tropicais, o capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) destaca-se pela sua alta produtividade, sendo descritas produções anuais de até 80 toneladas de matéria seca por hectare (Silva et al., 1995). Por meio deste trabalho, objetivou-se comparar algumas características morfogênicas e a estruturação vegetativa em quatro genótipos de capim-elefante (Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 27 05). Material e Métodos O trabalho foi conduzido em casa de vegetação, no Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias (CCTA) da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), em Campos dos Goytacazes – RJ, entre outubro e dezembro de 2002. Para tanto, implantaram-se os genótipos de capim-elefante, Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 27 05, em vasos plásticos com capacidade para 11,5 dm3 de solo. O solo utilizado nos vasos foi devidamente analisado quanto as suas propriedades químicas e físicas (Tab. 1). Seu preparo consistiu em correção, utilizando-se calcário dolomítico em quantidade suficiente para a elevação da saturação de bases para 70% (Corsi e Nussio, 1993), obedecendo-se a um intervalo de 30 dias até a execução do plantio (Fonseca et al., 2000). 31 Tabela 1 - Características químicas e físicas do solo utilizado no trabalho, antes e após as correções e adubações efetuadas durante o seu preparo* * 1 Antes Após pH em Água 5,3 6,3 P K Mg/dm3 15 273 253 275 Ca 2,9 4,3 Mg Al H+Al cmolc/dm3 1,9 1,9 4,9 2,1 0 3 Na 0,06 0,23 Análises realizadas no Campus Leonel Miranda – UFRRJ – Campos dos Goytacazes – RJ / Densidade de partículas Densidade1 Kg/ dm3 1,14 1,14 Anteriormente ao plantio, aplicou-se superfosfato simples, em quantidades suficientes para a elevação do nível de fósforo para 300 mg/dm3 (Fonseca et al., 2000). Em adição, utilizou-se o FTE br 12 (“Fritted Trace Elements”), na quantidade de 30 mg/dm3 de solo (Cantarutti et al., 1999). Estes fertilizantes foram misturados previamente e aplicados ao solo. Como fonte de nitrogênio (N), utilizou-se a uréia, aplicando-se 30 mg de N/dm3 no preparo do substrato, sendo o restante, segundo recomendações de Ribeiro (1999), aplicado em cobertura, dissolvido em água, em intervalos de dez dias, do corte de uniformização ao quadragésimo dia de crescimento, perfazendo quatro aplicações. Para determinação das quantidades totais de nitrogênio aplicadas em cobertura, estabeleceu-se, como base, o teor de 200 mg/dm3 (Fonseca et al., 2000). O potássio não foi aplicado, dadas as altas concentrações deste nutriente encontradas no solo (Tab. 1). Depois de realizado o preparo do substrato, efetuou-se o enchimento dos vasos e posterior plantio dos genótipos. O plantio foi realizado por meio de duas mudas de uma gema, assim dispostas, uma no centro do vaso e a outra, na região lateral. As mudas foram retiradas em um mesmo campo de produção, advindas das porções basais de plantas, em idades de aproximadamente 120 dias de desenvolvimento. Decorridos dez dias da emergência das plantas, realizou-se um desbaste, objetivando manter a planta mais vigorosa em cada unidade experimental (uma planta por vaso). No decorrer das avaliações, o nível de umidade do solo manteve-se próximo à capacidade de campo, sendo efetuadas irrigações em até duas vezes por dia, de acordo com a necessidade de reposição de água no solo dos vasos. Durante o período experimental, foram registradas as temperaturas máximas e mínimas diárias por meio de termômetros instalados no local do experimento. Suas médias diárias, bem como o número de graus dia acumulados, foram resumidos na Tab. 2. 32 Tabela 2 - Médias mensais das temperaturas máximas e mínimas diárias, e resultados de Graus-dia acumulados durante o período experimental Meses 1 Outubro Novembro Dezembro Média diária Temp. máximas (o C) 40,30 41,57 42,27 41,38 Temp. mínimas (o C) 22,10 22,87 24,21 22,72 Graus-dia1 145,65 576,40 485,85 20,132 / Obtidos do somatório das diferenças entre as médias das temperaturas diárias e a temperatura basal de 13o C, considerada para o capim-elefante, segundo Medeiros et al. (2002). 2 / Média diária de graus dia, durante o período experimental. Após o plantio, respeitou-se um período de aproximadamente 30 dias quando foi realizado um corte de uniformização no nível do solo. Após a uniformização, em cada vaso (unidade experimental), identificou-se por intermédio de fio colorido, o perfilho de maior vigor, sobre o qual centraram-se as mensurações morfogênicas e estruturais. Avaliaram-se os números de: a) folhas totais (NFT), não considerando sua distinção de tamanho; b) folhas completamente expandidas (NFE), considerando-se apenas aquelas folhas com a lígula exteriorizada; c) folhas senescentes (NFS), contabilizando-se as porções mortas (amareladas) das lâminas foliares; d) perfilhos por planta (NPP), estes considerados desde o início de seu desenvolvimento; e folhas vivas (NFV), subtraindo-se o NFS do NFE. Essas medições, a exceção do NPP, foram efetuadas no perfilho principal da planta de cada vaso. Além disso, foram determinadas as taxas de aparecimento de: folhas totais (TApFT); folhas completamente expandidas (TApFE); folhas vivas (TApFV); e de perfilhos (TApPP), essas últimas variáveis obtidas das diferenciais de seus números (NFT, NFE, NFS, NFV e NPP) em função do tempo (dNF/dt) O experimento foi conduzido segundo delineamento em blocos ao acaso, com três blocos (dada a grande quantidade de unidades experimentais por bloco), em esquema fatorial (4 X 21), sendo consideradas na composição dos tratamentos as combinações dos quatro genótipos de capim-elefante estudados (Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 F27 05), em 21 idades de avaliação (dias 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, 48, 51, 54, 57, 60 pós-uniformização), perfazendo um total de 84 tratamentos. As variáveis estudadas foram submetidas à análise de variância, na qual, consideraram-se os efeitos dos fatores principais e sua interação, conforme o modelo: Yijk = µ + Bi + Gj + Ik + GIjk + eijk 33 Em que: µ = constante geral; Bi = efeito do bloco i; Gj = efeito do genótipo j; Ik = efeito da idade de avaliação k; GIjk = efeito da interação entre o genótipo j e a idade de avaliação k; eijk = erro aleatório associado a cada observação, pressuposto NID (0, σ ). 2 Realizou-se posteriormente ajustamento de equações de regressão linear, utilizando-se a técnica da superfície de resposta (Steel et al., 1997), sendo o fator qualitativo genótipo estudado por intermédio de variáveis “dummy” (Draper e Smith, 1966). Resultados e Discussão As estimativas do NFT e do NFE, com o avanço da idade (dias pós-uniformização) são apresentadas na Fig. 1. Para essas variáveis, verificou-se significância (P<0,05) quanto aos efeitos do genótipo e da idade, mas não se verificou efeito da interação (P>0,05) entre estes fatores. O NFT e o NFE para os diferentes genótipos foram incrementados de forma quadrática (P<0,05) com a idade (Fig. 1). Conforme demonstrado, as diferenças quanto ao NFT e ao NFE foram pequenas, no entanto, verificou-se pequena superioridade para o genótipo Pioneiro e o CNPGL 91 27 05 em relação aos demais, o que demonstrou concordância com a evolução do NPP (Fig. 2). As maiores diferenças observadas entre as evoluções do NPP (Fig. 2) em relação aos números de folhas (Figs. 1A e B) poderiam ser explicadas pela sua dependência do nível de reservas orgânicas da planta, advindas do desenvolvimento de sua área foliar inicial. Dessa forma, não somente os números de folhas e de gemas axilares determinariam o potencial de perfilhamento dos genótipos, mas também, suas capacidades de: aquisição, armazenamento e mobilização das reservas utilizadas na rebrotação (Gomide e Gomide, 1999). Portanto, especula-se que a eficiência na assimilação e acúmulo de CO2 podem ter exercido alguma influência na distinção do NPP, quando considerados os diferentes genótipos. 34 20 ∧ (A) Y = 2,0001 – 0,7000 D1 – 1,668 * 10-17 D2 + 0,333 D3 + 0,5054 I – 0,0042 I2, R2 = 0,9609 18 16 14 NFT 12 10 8 cv. Napier 6 cv. Cameroon 4 cv. Pioneiro 2 CNPGL 91 27 05 0 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 ∧ (B) Y = 0,0183 – 0,7667 D1 – 0,6670 D2 + 0,0833 D3 + 0,4109 I – 0,0027 I2, R2 = 0,9609 16 14 12 NFE 10 8 cv. Napier 6 cv. Cameroon cv. Pioneiro 4 CNPGL 91 27 05 2 0 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 Figura 1 - Estimativa do número de folhas totais no perfilho principal (NFT) (A) e do número de folhas completamente expandidas no perfilho principal (NFE) (B), em função da idade (I), em dias pós- uniformização. D1, D2 e D3 são as variáveis binárias, sendo D1 = 1 para o cultivar Napier; D2 = 1 para o cultivar Cameroon; D3 = 1 para o cultivar Pioneiro, em caso contrário, D1, D2 e D3 iguais a 0. O cultivar Pioneiro demonstrou-se superior em relação aos demais genótipos (P<0,05), quanto ao NFT, NFE e NPP, destacando o elevado potencial desta forrageira em relação às demais. 35 ∧ ( Y = 0,4863 – 4,0000 D1 – 2,0333 D2 + 4,4833 D3 + 0,8066 I – 0,0087 I2, R2 = 0,7187) 25 20 NPP 15 cv. Napier 10 cv. Cameroon cv. Pioneiro 5 CNPGL 91 27 05 0 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 Figura 2 - Estimativa do número de perfilhos por planta (NPP), em função da idade (I), em dias pós-uniformização. D1, D2 e D3 são as variáveis binárias, sendo D1 = 1 para o cultivar Napier; D2 = 1 para o cultivar Cameroon; D3 = 1 para o cultivar Pioneiro, em caso contrário, D1, D2 e D3 iguais a 0. As taxas de aparecimento de folhas totais no perfilho principal (TApFT) (Fig. 3) demonstraram um valor máximo de 0,5054 folhas/dia no início do crescimento, reduzindo-se linearmente com a idade, tornando-se nula 60 dias após o corte de uniformização. Dada a redução linear para tal estimativa (TApFT), pôde-se estimar uma taxa média de aparecimento de 0,2492 folhas/dia entre 0 e 60 dias pós-uniformização. Corsi (1993) e Almeida et al. (2000) relataram taxas médias de aparecimento foliar para o capim-elefante anão (P. purpureum Schum. cv. Mott) em torno de 0,1545 e 0,1471 folhas/dia, respectivamente. O fato de as taxas relatadas por Corsi (1993) e Almeida et al. (2000) mostrarem-se inferiores ao apresentado no presente estudo talvez se deva às elevadas temperaturas médias encontradas no decorrer deste (Tab. 2). Confirmou-se tal observação quando comparados os filocronos, em graus dia, em ambos os trabalhos. De acordo com Corsi (1993) e Almeida et al. (2000) o intervalo, em graus dia (GD), entre o aparecimento de duas folhas consecutivas, situou-se entre 81,9 e 84,2 GD, valores bem próximos aos encontrados neste ensaio (80,52 GD/folha). Parsons et al. (1988) salientaram que a presença substancial de folhas adultas completamente expandidas se manifestaria somente após a fase vegetativa em que o aparecimento foliar fosse inferior ao seu desenvolvimento. Estes autores destacaram que a quantidade proporcional de folhas evolui de uma condição em que o número de folhas 36 emergentes supera o de folhas adultas e senescentes, para uma nova condição, onde ocorre maior quantidade de folhas adultas e senescentes do que folhas emergentes. 0,50 0,45 0,40 ∧ TApFT 0,35 ( Y = 0,5054 – 0,0084*I) 0,30 0,25 0,20 0,15 Genótipos 0,10 0,05 0,00 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 Figura 3 - Estimativa de taxa de aparecimento de folhas totais no perfilho principal em função da idade (I) (TApFT = dNFT/dt) 0,45 0,40 0,35 TApFE 0,30 ∧ ( Y = 0,4109 - 0,0054*I) 0,25 0,20 Genótipos 0,15 0,10 0,05 0,00 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 Figura 4 - Estimativa da taxa de aparecimento de folhas completamente expandidas no perfilho principal em função da idade (I) (TApFE = dNFE/dt) Dessa forma, quando considerada a TApFE para estimar a taxa de aparecimento de folhas (Fig.4), observaram-se menores valores iniciais que os estimados na TApFT (Fig.3). Além disso, detectou-se menor decréscimo linear (P<0,05) para a TApFE quando comparada ao da TApFT. As afirmativas de Parsons et al.(1988) suportam o observado pois, 37 inicialmente, o aparecimento de folhas supera sua total expansão (justificando os maiores valores para a TApFT) e à medida que a planta se desenvolve, ocorre um aumento da proporção das folhas adultas em relação àquelas emergentes (explicando os menores decréscimos para as TApFE, em comparação aos demonstrados para a TApFT). No entanto, quando consideradas as TAps médias em ambas as estimativas, observaram-se valores bem semelhantes (0,2492 e 0,2462 folhas/dia para as TApFTs e TApFE, respectivamente). 8 7 6 ∧ ( Y = -0,4403 + 0,0297I + 0,0016I2 NFS 5 4 3 2 Genótipos 1 0 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 Figura 5 - Estimativa do número de folhas senescentes no perfilho principal (NFS), em função da idade (I), em dias pós-uniformização em todos os genótipos estudados. Para as estimativas de NFS (Fig. 5) também foi observado um comportamento quadrático em função da idade (P<0,05), mesmo não havendo efeito para genótipo ou para sua interação com a idade (P>0,05). Visualizou-se (Fig. 5) que os processos de senescência foliar acentuaram-se progressivamente a partir do décimo dia pós-uniformização. As primeiras folhas completamente senescentes ocorreram no período de 20 a 22 dias pósuniformização, indicando sua vida útil nesse intervalo. Isto pode ser observado através da eliminação de todas folhas remanescentes durante a uniformização. 38 ∧ ( Y = 0,4806 – 0,7383 D1 – 0,8480 D2 – 0,0183 D3 + 0,3812 I – 0,0043 I2, R2 = 0,8658) 10 9 8 7 NFV 6 5 cv. Napier 4 cv. Cameroon 3 cv. Pioneiro 2 CNPGL 91 27 05 1 0 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 Figura 6 - Estimativa do número de folhas vivas no perfilho principal (NFV), em função da idade, em dias pós-uniformização. D1, D2 e D3 são as variáveis binárias, sendo D1 = 1 para o cultivar Napier; D2 = 1 para o cultivar Cameroon; D3 = 1 para o cultivar Pioneiro, em caso contrário, D1, D2 e D3 iguais a 0. Quanto às estimativas para NFV (Fig. 6), observou-se um comportamento quadrático (P<0,05), chegando a valores máximos de 8 a 9 folhas vivas por perfilho, bem próximos dos valores encontrados por Corsi (1993) e Gomide (1997) para o capim-elefante anão, com valores máximos de 8,6 e 7 folhas verdes/perfilho, respectivamente. Dado o avanço dos processos de senescência foliar (Fig. 5), concorrendo para que, por volta dos 46 dias pósuniformização, os acréscimos no NFE se igualassem aos do NFS, determinou-se o período em que o NFV foi máximo (Fig. 7). O intervalo encontrado para o equilíbrio entre o aparecimento e senescência foliares (Fig. 7), apesar de prolongado, dadas as condições apresentadas no trabalho (casa de vegetação), pode ser explicado pelo corte drástico dos perfilhos durante a uniformização (corte no nível do solo), ampliando-se o período para a recuperação das plantas. Tais resultados encontraram-se em conformidade com os estudos de Carvalho e Damasceno (1996) e Almeida et al. (2000), os quais observaram para os cultivares de capim-elefante Roxo de Botucatu e Mott intervalos de 49 e 44,2 dias para o alcance de tal equilíbrio, respectivamente. 39 1,00 ∧ (TApPP) Y = 0,8066 - 0,0174*I (TApFV) 0,80 ∧ Y = 0,3812 – 0,0086*I TApP e TApFV 0,60 TApP TApFV 0,40 0,20 0,00 0 10 20 -0,20 30 40 50 60 Idade (dias) -0,40 Figura 7 - Estimativa da taxa de perfilhamento por planta (TApPP = dNPP/dt) e taxa de aparecimento e as folhas no perfilho principal (TApFV=dNFV/dt) em função da idade (I). Outra observação relevante foi quanto à proximidade entre as idades para os valores nulos da TApFV (44,32 dias – Fig. 7) e os mesmos, quando observada a TApPP (46,35 dias). Este fato destaca novamente a evidência de a dinâmica do número de folhas por perfilho influenciar significativamente o perfilhamento, bem como a densidade final de perfilhos em plantas individuais. Conclusões Os períodos necessários para que as taxas de aparecimento de folhas vivas nos perfilhos principais e as taxas de perfilhamento sejam nulas se aproximam; O capim-elefante cv. Pioneiro destaca-se, em relação aos demais genótipos, quanto ao lançamento de folhas e de perfilhos. Referências Bibliográficas ALMEIDA, E. X., MARASCHIN, G. E., HARTHMAN, O. E. L. et al. Oferta de forragem de capim-elefante Anão Mott e a Dinâmica da Pastagem. Rev Bras. Zootec, v. 29, n. 5, p: 1281 – 1287, 2000. CANTARUTTI, R. B.; MARTINS, C. E. CARVALHO, M. M. et al. Pastagens. 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USA, 1997. 42 4.2 AVALIAÇÕES DE CRESCIMENTO E CARACTERÍSTICAS FOTOSSINTÉTICAS EM QUATRO GENÓTIPOS DE CAPIM-ELEFANTE (Pennisetum purpureum Schum.) Resumo Avaliaram-se características de crescimento (razão de área foliar - RAF, razão de peso foliar - RPF, área foliar específica - AFE, relação folha/caule – F/C, biomassa de caule – MSC, taxa de crescimento relativo – TCR) e as características fotossintéticas foliares (taxa fotossintética – FS; condutância estomática – GS, de fluorescência da clorofila a – Fo – Fm – Fv/Fm, teores de pigmentos fotossintéticos foliares – TPFF) dos genótipos de capim-elefante: Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 27 05. As avaliações foram realizadas em casa de vegetação, sendo as de crescimento a partir do nono dia pós-uniformização, e as fotossintéticas a partir da identificação do lançamento de folhas, no vigésimo nono dia pós uniformização. As variáveis RAF e RPF demonstraram superioridade dos genótipos Cameroon e CNPGL 91 27 05 quanto à partição de assimilados na formação de área foliar, no entanto, dada a igualdade nas estimativas de TCR entre os genótipos, especulou-se que as menores RAF poderiam indicar maior potencial de assimilação do carbono para os genótipos Napier e Pioneiro. O cultivar Cameroon demonstrou decréscimos mais acentuados em suas RAFs e RPFs, salientando maior vigor para o seu crescimento de caule em relação aos demais, bem como, maior decréscimo na F/C. Isto talvez dado o corte de uniformização rente ao solo, intensificando suas características de recuperações provenientes, principalmente, de seus perfilhos basais, diferenciadas dos demais genótipos. A TCR foi decrescente com a idade, sendo obtidos valores inferiores a 0,05g/g dia, aos 46 dias pós-uniformização. As variações quanto à fluorescência da clorofila “a” situaram-se dentro de uma faixa aceitável para todos os genótipos estudados. Os TPFFs foram superiores para os clones, observando-se mesmo comportamento para as suas variações ao longo da idade foliar de todos os genótipos. As estimativas de FS, GS e TPFF demonstraram uma vida útil foliar entre 34 a 36 dias para os genótipos estudados. Palavras-chave: razão de área foliar, área foliar específica, taxa de crescimento relativo, pigmentos fotossintéticos foliares, fluorescência da clorofila “a” GROWTH ASSESSMENT AND PHOTOSYNTHETIC CHARACTERISTICS IN FOUR ELEPHANT-GRASS GENOTYPES (Pennisetum purpureum Schum.) Abstract The characteristics of growth - ratio of foliar area (RAF), ratio of foliar weight (RPF), specific foliar area (AFE), leaf/stem relation (F/C), stem biomass – MSC, relative growth rate (TCR) 43 were evaluated as well as photosynthetic foliar - photosynthetic rate (FS), stoma conductance (GS), chlorophyll fluorescence (Fo, Fm and Fv/Fm) and rate of foliar photosynthetic pigments (TPFF) of grass-elephant genotypes: Napier, Cameroon, Pioneiro and CNPGL 91 27 05. The evaluations were carried out in a vegetation house. The growth ones were assessed from the nineth day post standardization cut and the photosynthetic ones from the identification of leaf sprouts, on the 29th day post-uniformity. Variables RAF and RPF proved the superiority of genotypes Cameroon grass and clone CNPGL 91 27 05 regarding the partition of assimilates in the formation of foliar area, however, due to the equality shown in the estimates of TCR among the genotypes, we might speculate that the smallest RAF could indicate a bigger carbon assimilation potential for the genotypes Napier and Pioneiro. The Cameroon culture showed more accentuated decreases in its RAFs and RPFs. It can be concluded that this genotype proved to have more vigor in terms of stem growth if compared to the others, as well as a bigger decrease in its F/C. This might have happened due to the uniform cut near the soil, which intensified its recovery characteristics coming especially from its basal sprouts, differentiated from the other genotypes. TCR levels decreased according to age and values under 0.05g/g day were obtained 46 days post-uniformity. Variations regarding chlorophyll fluorescence were acceptable to all the genotypes studied during the experimental period. TPFFs levels were higher for clones and manifested the same behavior for its variations along foliar aging. Variables “FS”, “GS” and “TPFF” proved to be effective in determining utile foliar life for the genotypes studied. This value was estimated in 34 to 36 days from the shooting of the leaf in the apical dome. Key-words: Leaf area ratio, specific leaf area, relative growth rate, foliar photosynthetic pigments, chlorophyll fluorescence Introdução As avaliações fisiológicas e de crescimento destacam-se no estudo do potencial produtivo das espécies vegetais (Grant e Marriot, 1994). De acordo com Lawlor (1995), a produção de biomassa das forrageiras tropicais relaciona-se melhor às características de intercepção de luz (área, vida útil e disposição das folhas no dossel; proporção de assimilados destinados ao tecido foliar; razão entre área e peso foliar), do que, propriamente, à sua capacidade assimilatória do carbono nas folhas. Segundo esse último autor a taxa fotossintética é menos sensível às condições ambientais (disponibilidade de água, nível de nutrientes no solo e temperatura) do que aos processos de formação, crescimento, desenvolvimento e senescência das folhas. No entanto, 44 Oliveira et al. (2000), ao descreverem as diferenças entre as taxas de crescimento relativo (TCR) das gramíneas e das leguminosas, ressaltaram que a superioridade das primeiras seria atribuída principalmente à sua maior eficiência assimilatória do carbono. De acordo com Benincasa (1988), pelo fato de o crescimento das plantas resultar da ação de mecanismos físicos e bioquímicos complexos, sua interpretação, baseada em fatores isolados, torna-se bastante complicada. Assim, os estudos de crescimento devem abordar também aspectos relacionados à eficiência morfológica, estrutural e metabólica das espécies forrageiras em resposta ao ambiente, possibilitando interpretações mais concisas e completas sobre tais comportamentos. Gomide (1997) destacou que a melhor fase para a colheita das forrageiras seria aquela em que é alcançado um “índice de área foliar teto”, indicativo de um valor máximo de área foliar para a intercepção luminosa. Tal condição diferencia-se daquela considerada para outras espécies vegetais, principalmente, em virtude de a biomassa colhida advir de frutos ou de outros órgãos de reserva específicos, os quais, diferentemente das folhas, funcionam apenas como drenos metabólicos. A eficiência de crescimento em espécies forrageiras é bastante dependente da captura de luz pelo dossel foliar, destacando-se a importância das avaliações de índices de crescimento, na tentativa de melhor descreve. Alguns autores (Hunt, 1990; Lawlor, 1995; Lemaire, 1997; Oliveira, et al., 2000) destacaram, em seus estudos, a importância das estimativas de variáveis como razão de área foliar (RAF), razão de peso foliar (RPF) e área foliar específica (AFE) as quais representariam a contribuição morfológica das respostas quanto à taxa de crescimento relativo (TCR). Esta última demonstra o crescimento líquido decrescente da forrageira, à medida que são intensificados os processos respiratórios, de senescência e de alocação preferencial dos assimilados para outras porções da planta que não sejam as folhas (Gomide, 1997). Além disso, Lemaire e Chapman (1996) destacaram a AFE, a RAF, a duração de vida útil e a porcentagem de nitrogênio nas folhas, como fatores estreitamente relacionados à habilidade produtiva das gramíneas forrageiras em comunidade de plantas. Dentre as forrageiras tropicais, o capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) destaca-se pelo seu elevado potencial produtivo. Assim, essa espécie tem merecido atenção especial quanto ao estudo de características visando ao seu melhor aproveitamento, além de avaliar diferenças entre seus genótipos sob diferentes condições ambientais. 45 Com o presente estudo objetivou-se estudar características de crescimento e fotossintéticas dos genótipos de capim-elefante, Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 F 27 05. Material e Métodos O trabalho foi conduzido durante os meses de outubro a dezembro de 2002, por meio do plantio e condução dos genótipos de capim-elefante em potes plásticos (capacidade de 11,5 dm3), em casa de vegetação, nas dependências do Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias (CCTA), da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro UENF, em Campos dos Goytacazes – RJ. O solo utilizado nos vasos foi devidamente analisado quanto as suas propriedades químicas e físicas (Tab. 1). Seu preparo consistiu em correção, utilizando-se calcário dolomítico em quantidade suficiente para a elevação da saturação de bases para 70% (Corsi e Nussio, 1993), obedecendo-se a um intervalo de 30 dias até a execução do plantio (Fonseca et al., 2000). Anteriormente ao plantio, aplicou-se superfosfato simples, em quantidades suficientes para a elevação do nível de fósforo para 300 mg/dm3 (Fonseca et al., 2000). Em adição, utilizou-se o FTE Br 12 (“Fritted Trace Elements”), na quantidade de 30 mg/dm3 de solo (Cantarutti et al., 1999). Estes fertilizantes foram misturados previamente e aplicados ao solo. Tabela 1 Características químicas e físicas do solo utilizado no trabalho, antes e após as correções e adubações efetuadas durante o seu preparo* * 1 Antes Após pH em Água 5,3 6,3 P K mg/dm3 15 273 253 275 Ca 2,9 4,3 Mg Al H+Al 3 cmolc/dm 1,9 1,9 4,9 2,1 0 3 Na 0,06 0,23 Análises realizadas no Campus Leonel Miranda – UFRRJ – Campos dos Goytacazes – RJ /- Densidade de partículas. Densidade1 Kg/ dm3 1,14 1,14 Como fonte de nitrogênio (N), utilizou-se a uréia. As adubações nitrogenadas foram efetuadas no preparo do substrato (30 mg/dm3 de N), sendo o restante aplicado, conforme recomendações de Ribeiro (1999), dissolvido em água, em intervalos de dez dias do corte de uniformização ao quadragésimo dia de crescimento, perfazendo quatro aplicações. Para determinação das quantidades totais de nitrogênio aplicadas em cobertura, estabeleceu-se como base o teor de 200 mg.dm-3 (Fonseca et al., 2000). O potássio não foi aplicado dadas as altas concentrações deste nutriente encontradas no solo (Tab. 1). Depois de realizado o preparo do substrato, efetuou-se o enchimento dos vasos e posterior plantio dos genótipos (Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 27 05). O plantio 46 foi realizado por meio de duas mudas de uma gema, dispostas uma no centro do vaso, e outra, na região lateral. As mudas foram retiradas em um mesmo campo de produção, advindas de porções basais de plantas, em idades de aproximadamente 120 dias de desenvolvimento. Aos dez dias após a emergência das plantas, realizou-se um desbaste, objetivando manter a planta mais vigorosa em cada unidade experimental (uma planta por vaso). No decorrer das avaliações, o nível de umidade do solo manteve-se próximo à capacidade de campo, sendo efetuadas irrigações até duas vezes por dia, de acordo com a necessidade de reposição de água ao solo dos vasos. No decorrer do período experimental, foram registradas as temperaturas diárias máximas e mínimas, por meio de termômetros de máxima e mínima, instalados no local do experimento. As médias diárias de temperatura foram utilizadas para calcular o número de graus dia, acumulados no decorrer do trabalho. Tais informações foram resumidas na Tab. 2. Decorrido o plantio, respeitou-se um período de aproximadamente 30 dias, quando se realizou um corte de uniformização no nível do solo. Após a uniformização das plantas nos vasos, essas foram avaliadas em diferentes idades (9, 18, 27, 36 e 51 dias pós-uniformização), sendo cortadas no nível do solo, separadas nas frações folha, caule e material morto. Em seguida, as raízes foram lavadas sobre peneira, efetuando-se sua separação do solo. As diferentes frações de parte aérea e raízes foram encaminhadas para a estufa de ventilação forçada a 65oC. Anteriormente à secagem, as folhas de cada unidade experimental foram analisadas em suas áreas foliares por meio de analisador digital de área foliar LI 3100 (LICOR, USA). Tabela 2 Médias mensais das temperaturas máximas e mínimas diárias e resultados de graus dia acumulados durante o período experimental Temp. máximas Temp. mínimas Graus dia1 o o ( C) ( C) Outubro 40,30 22,10 145,65 Novembro 41,57 22,87 576,40 Dezembro 42,27 24,21 485,85 Média diária 41,38 22,72 20,132 1 / Obtidos do somatório das diferenças entre as médias das temperaturas diárias e a temperatura basal de 13oC, considerada para o capim-elefante, segundo Medeiros et al. (2002) 2 / Número médio de graus-dia, durante o período experimental. Meses A partir do nono dia pós-uniformização, foram retirados dez discos foliares de 0,4 cm2 de área na porção intermediária de cada última folha recém-expandida do perfilho principal, este identificado por meio de fio colorido. Os discos foliares foram acondicionados em pesafiltros e encaminhados para estufa a 65oC por 48 horas, sendo efetuadas novas pesagens 47 (matéria seca dos discos). A AFE foi determinada por meio da relação entre a soma das áreas dos discos com sua matéria seca. A RAF foi acompanhada por meio das relações entre as áreas foliares e a biomassa total das plantas (parte aérea e raiz) em cada unidade experimental. De forma semelhante, determinou-se a RPF e a relação folha/caule, relacionando o peso em matéria seca de folhas à biomassa total e à de caule, respectivamente. Para as determinações das TCRs, foram realizadas pesagens de todo o material vegetal (parte aérea e raízes) nas diferentes idades pós-uniformização, estimadas de acordo com a seguinte equação, descrita por Benincasa (1988): TCR = ln Wb − ln Wa tb − ta Em que: Wb = peso da matéria seca no período b; Wa = peso da matéria seca no período anterior a; tb = dia da medição de b; ta = dia da medição de a. Para realização das avaliações sobre as características fotossintéticas (FS, GS, Fo, Fm, Fv/Fm e teor de pigmentos fotossintéticos foliares), buscou-se avaliá-las em função da idade de uma folha, localizada em um nível intermediário de inserção no perfilho principal. Para tanto, tais medições centraram-se na identificação (com pincel atômico) de folhas recémlançadas no perfilho principal durante o 29o dia pós-uniformização. A taxa fotossintética (FS, em µmol de CO2/m2 s) e a condutância estomática (GS, em mol de H2O/m2 s) foram mensuradas, na porção intermediária da folha, com auxílio do Analisador de Gases Infravermelho (IRGA) modelo LI 6200 (LICOR, USA). Essas medições foram efetuadas nos dias 36 e 54 pós-uniformização (7 e 25 dias de idade da folha). Determinaram-se as características ligadas à fluorescência da clorofila “a” ao longo dos dias 36, 45, 54 e 57 pós-uniformização (7, 16, 25 e 28 dias de idade da folha), com auxílio de um fluorímetro de luz modulada modelo Mini-PAM (WALZ, Alemanha), seguindo o método descrito por Costa et al. (2002). Os teores de pigmentos fotossintéticos foliares foram determinados nos mesmos dias das medições de fluorescência, segundo Hiscox e Israelstam (1979) na forma de extração destes pigmentos, e de acordo com Wellburn (1994), na determinação de seus teores. Todas as características fotossintéticas, à exceção do teor de pigmentos fotossintéticos foliares, foram tomadas pela manhã, entre 7 e 9 horas, evitando variações na intensidade de luz durante as medições. O experimento foi conduzido, segundo delineamento em blocos ao acaso, com três blocos, em esquema fatorial (4 X 5, para as variáveis de crescimento por peso; 4 X 2 para a 48 taxa fotossintética; e 4 X 4, para as outras variáveis fotossintéticas), sendo consideradas na composição dos tratamentos, as combinações dos quatro genótipos de capim-elefante estudados (Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 F27 05), nas diferentes idades de avaliação, conforme descrito anteriormente. As variáveis estudadas foram submetidas à análise de variância, na qual consideraram-se os efeitos dos fatores principais e sua interação, conforme o modelo: Yijk = µ + Bi + Gj + Ik + GIjk + eijk Em que: µ = constante geral; Bi = efeito do bloco i; Gj = efeito do genótipo j; Ik = efeito da idade de avaliação k; GIjk = efeito da interação entre o genótipo j e a idade de avaliação k; eijk = erro aleatório associado a cada observação, pressuposto NID (0, σ ) 2 Realizou-se posteriormente, o ajustamento de equações de regressão linear, utilizandose a técnica da superfície de resposta (Steel et al., 1997), sendo o fator qualitativo genótipo estudado por intermédio de variáveis “dummy” (Draper e Smith, 1966). Resultados e Discussão Os valores de RAF e RPF dos diferentes genótipos são apresentados nas Fig. 1 A e 1B. As RAFs do CNPGL 91 27 05 superaram as dos demais genótipos durante todo o período experimental (P<0,05), indicando maior quantidade de carbono destinada à expansão de sua área foliar. Costa et al. (2000) observaram comportamento semelhante para as RAFs do arroz inundado, registrando decréscimos nos seus valores máximos (0,015 m2/g) a partir dos 20 dias de sua emergência. Benincasa (1988) e Hunt (1990) descreveram a RAF como a quantidade de superfície foliar utilizada para produzir um grama de matéria seca. Portanto, a RAF representaria bem a contribuição morfológica nos resultados da TCR, enquanto a taxa assimilatória líquida (TAL, em gramas de acréscimo de biomassa por m2 de folha por dia) seria o componente de rendimento fisiológico (TCR = RAF x TAL). Dessa forma, plantas com menores RAFs precisariam ser mais eficientes em suas TALs, para o alcance de TCRs semelhantes. Assumindo-se a pressuposição anterior, foram observadas menores estimativas de RAF para o cv. Napier e o cv. Pioneiro, até 32 dias pós-uniformização, realçaram o potencial desses genótipos, em relação aos demais, durante os primeiros 30 dias de rebrotação. No entanto, tais observações só foram possíveis, dado o comportamento semelhante da TCR para todos os genótipos estudados. Além disso, destaca-se o fato das pequenas diferenças apresentadas entre as RAFs do cv. Pioneiro e do cv. Napier, talvez não suficientes para descreverem as diferenças na eficiência assimilatória de biomassa entre as espécies. 49 ∧ 2 3 Y = 0,0061 – 0,0042 D1 + 0,00004 D2 – 0,0045 D3 + 0,0018 I – 0,00006 I + 0,0000005 I + 0,000044 I D1 –0,000049 I D2 + 0,00005 I D3, R2 = 0,9614 0,014 0,012 RAF (m2 g-1) 0,010 0,008 0,006 (A) cv. Napier 0,004 cv. Cameroon cv. Pioneiro 0,002 CNPGL 91 27 05 0,000 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 ∧ 2 3 Y = - 0,4695 – 0,0473 D1 + 0,0885 D2 – 0,0026 D3 + 0,0788 I – 0,0020 I + 0,000014 I - 0,0012 I D1 – 0,0034 I D2 - 0,0015 I D3, R2 = 0,9540 0,50 0,45 0,40 RPF (g g-1) 0,35 0,30 0,25 cv.Napier 0,20 cv.Cameroon 0,15 0,10 cv. Pioneiro 0,05 CNPG91 27 05 0,00 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 Figura 1 Estimativa da razão de área foliar (RAF) (A) e da razão de peso foliar (RPF) (B) em dias pós uniformização. D1, D2 e D3 são as variáveis binárias, sendo D1 = 1 para o cultivar Napier; D2 = 1 para o cultivar Cameroon; D3 = 1 para o cultivar Pioneiro, em caso contrário, D1, D2 e D3 iguais a 0. Os aumentos iniciais para a RAF (Fig. 1A) são explicados pela intensa produção de folhas no período logo após o corte de uniformização das plantas (corte no nível do solo). Assim, durante os primeiros 25 dias, a produção de folhas superou as de caule e de raízes. Após este período, as RAFs reduziram-se drasticamente, dado o maior desenvolvimento de caules, a partir do 25o dia de rebrotação. Antecipa-se que as reduções nas RAFs acompanharam o mesmo comportamento descrito para a TCR (Fig. 5), ressaltando que os decréscimos na RAF, de acordo com a idade, não podem ser interpretados como aumento na eficiência assimilatória do carbono. Assim, essa afirmação só pode ser válida quando comparados os genótipos na mesma idade pós-uniformização. 50 A RAF e a RPF do cultivar Cameroon demonstraram decréscimos mais acentuados (P<0,05) durante a fase descendente de suas curvas (Fig. 1A e 1B), quando comparadas às mesmas variáveis para os demais genótipos. A explicação pode estar no fato de haver um desenvolvimento mais pronunciado do caule no capim-cameroon. Além disso, sua recuperação pós-corte advém principalmente de brotações basais (Pereira, 1993). Assim, o corte de uniformização rente ao solo, apesar de ter igualado as condições de recuperação para todos os genótipos, pode ter beneficiado esse cultivar. As estimativas da relação folha/caule (F/C) e da matéria seca de caule para os genótipos estudados encontram-se nas Fig. 2A. e 2B, respectivamente. Mereceu destaque o fato de a produção de caule do cultivar Cameroon ter superado a do clone CNPGL 91 27 05 aos 15 dias de rebrotação. No entanto, a F/C do cv. Cameroon foi menor que à do clone CNPGL 91 27 05, no vigésimo segundo dia pós-uniformização, indicando também a elevada produção inicial da matéria seca foliar da primeira gramínea em relação à segunda. Apesar da RAF superior para o CNPGL 91 27 05, o mesmo não foi relatado para suas RPFs. Assim, destaca-se o fato desse genótipo ter apresentado valores inferiores em sua RPF, quando comparado aos genótipos Cameroon e Pioneiro. O ocorrido foi atribuído em parte aos maiores valores de AFE (Fig. 3) do genótipo CNPGL 91 27 05. Silva et al. (2001), em estudo comparativo sobre as massas foliares especificas (inverso das AFEs) dos genótipos de capimelefante, observaram os menores valores dessa variável nos genótipos CNPGL 91 27 05 e Pioneiro. Esses resultados corresponderam à superioridade nas AFEs destes genótipos o que reforça os resultados apresentados na Fig. 3. 51 ∧ Y = 3,6275 – 0,3225 D1 + 0,3481 D2 – 1,1986 D3 + 0,0565 I – 0,0014 I D1 – 0,0155 I D2 + 0,0225 I D3, R2 = 0,9275 3,5 3 F/C 2,5 2 1,5 cv.Napier 1 cv.Cameroon cv. Pioneiro 0,5 CNPGL 91 27 05 0 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 ∧ Y = 4,9525 – 10,5997 D1 – 13,3476 D2 – 11,1484 D3 – 0,5890 I + 100 0,03385 I² – 0,5278 I D1 - 0,7657 I D2 + 0,6307 I D3, R2 = 0,9568 90 MS de caule (g/vaso) 80 70 cv.Napier 60 50 cv.Cameroon 40 cv. Pioneiro 30 CNPGL 91 27 05 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Idade (dias) Figura 2 Estimativas da relação folha/caule (F/C) e da matéria seca de caule (MS de caule, em g/vaso) em função da idade (I), em dias pós-uniformização. D1, D2 e D3 são as variáveis binárias, sendo D1 = 1 para o cultivar Napier; D2 = 1 para o cultivar Cameroon; D3 = 1 para o cultivar Pioneiro, em caso contrário, D1, D2 e D3 iguais a 0. Comportamento semelhante ao descrito na Fig. 3, relacionado as AFEs (queda inicial, seguida de uma fase de estabilização), foi observado no estudo de Costa et al. (1999) e de Gomide e Gomide (1999). 52 ∧ (cv. Napier) Y = 0,1147 –0,0042I, “Plateau”= 0,0318, R²=0,6934 ∧ (cv. Cameroon) Y = 0,1149 - 0,0041I, “Plateau”= 0,0297, R²=0,8224 0,08 ∧ (cv. Pioneiro) Y = 0,0647 –0,0015I, “Plateau”= 0,0328, R²=0,7263 ∧ (CNPGL 91 27 05) Y = 0,0877 –0,0022I, “Plateau”= 0,0346, R²=0,6445 AFE (cm2/ g) cv Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro 0,05 CNPGL 91 27 05 0,03 0 10 20 30 Idade (dias) 40 50 60 Figura 3 Estimativa da área foliar específica (AFE) para os diferentes genótipos Gomide e Gomide (1999) observaram que a redução da AFE, durante o desenvolvimento das forrageiras, reflete o acentuado crescimento ponderal das folhas relativamente à sua área foliar, indicando um aumento da espessura das folhas à medida que a planta se desenvolve. Castro et al. (1999) relataram que RAF e AFE superiores conferem às plantas a habilidade de interceptarem maiores quantidades de luz em ambientes sombreados. Desta maneira, a superioridade do CNPGL 91 27 05 em suas RAFs e AFEs, em conjunto com seus teores de pigmentos fotossintéticos foliares (também superiores aos demais genótipos) (Fig 6), confirmam sua maior habilidade em tolerar condições de menor luminosidade. Apesar disso, maiores concentrações de pigmentos fotossintéticos contribuem pouco para o desenvolvimento de uma forrageira em ambientes tropicais, tendo em vista que saturações luminosas são comuns nesses ambientes. De fato, plantas adaptadas a locais mais iluminados apresentam menores teores de clorofila por cloroplasto, representando maior economia de N na assimilação do carbono (Salisbury e Ross, 1991). Quanto à fluorescência da clorofila “a”, não foram observadas variações significativas do Fo (fluorescência inicial) para nenhum dos fatores estudados isoladamente, nem para sua interação com o momento de avaliação (P>0,05). No caso das variáveis Fm (fluorescência máxima) e Fv/Fm (rendimento fotoquímico do fotossistema II), observaram-se diferenças apenas quando contrastadas às idades foliares (P<0,05). Modificações bruscas nas variáveis de fluorescência podem representar distúrbios na atividade fotoquímica, dada a presença de 53 estresse por altas temperaturas, deficiência hídrica ou elevada luminosidade (Silva et al., 2002), ou mesmo devido ao avançar da idade foliar. No entanto, as variações apresentadas (Fig. 4) não representaram mudanças significativas com o aumento da idade foliar, pois suas estimativas se encontraram sempre próximas da faixa aceitável de eficiência. Não foram observadas diferenças significativas (P>0,05) entre as “taxas fotossintéticas” (FS, em µmol de CO2/m2 s) para as folhas da mesma idade, nos diferentes genótipos estudados. No entanto, houve efeito significativo da “idade foliar” (P<0,05) agindo isoladamente. Assim, verificou-se elevada eficiência dessa variável na determinação da vida útil fisiológica da folha, o que pode ser reforçado pela concordância entre os valores apresentados na Tab. 3 e a determinação dos teores de pigmentos fotossintéticos foliares (Fig. 6). 0,78 1600 Fm Fv / Fm 1400 Genótipos 0,73 ∧ 1200 Y = 0,766 – 0,0051 + 0,00018I², R²=0,6245 Genótipos ∧ Y = 1806,28 – 48,37I +1,54I², R²=0,5567 0,68 1000 7 14 21 Idade da folha (dias) 28 7 14 21 28 Idade da folha (dias) Figura 4 - Estimativas dos valores de fluorescência máxima (Fm) e da eficiência fotoquímica relativas às diferentes idades foliares dos genótipos de capim-elefante estudados De fato, se considerados os valores percentuais de FS (Tab.3) na idade foliar de 25 dias, em relação aos apresentados aos sete dias (20, 34, 36 e 55%, para os genótipos Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 27 05, respectivamente), obedecem a mesma ordem de valores descritos para os teores de pigmentos (Fig. 6), o que reforça a concordância entre os resultados dessas variáveis. 54 Tabela 3- Taxa fotossintética (FS), condutância estomática (GS), conforme a idade foliar nos diferentes genótipos estudados Genótipos (FS) (GS) µmol/m2 s mol de H2O/m2 s Idade da folha (dias) Idade da folha (dias) 7 25 7 25 cv. Napier 25,13 5,08 0,206 0,128 cv. Cameroon 19,13 6,51 0,165 0,079 cv. Pioneiro 31,17 11,29 0,178 0,137 CNPGL 91 27 05 23,47 12,91 0,200 0,157 24,73 a 8,95 b 0,187 a 0,125 b Médias Médias entre genótipos nas mesmas idades iguais entre si (P>0,05) As letras minúsculas comparam os valores referentes as duas idade de uniformização (P<0,05) Apesar das interações entre genótipo e idade (P<0,05) para a TCR, tais diferenças não puderam ser manifestadas por meio de regressão, indicando a elevada semelhança entre os genótipos quanto aos resultados dessa variável. Observou-se que a TCR foi intensa nos períodos iniciais de rebrotação, reduzindo-se ao longo do crescimento da planta, fato que está em conformidade com os relatos de Gomide e Gomide (1999) e de Oliveira et al. (2000), que descreveram as TCRs das espécies Pannicum maximum e Cynodon spp., respectivamente. Assim, verificou-se comportamento quadrático para as evoluções da TCR durante os 51 dias experimentais, ocorrendo redução nos seus valores ao longo da idade pós-uniformização (Fig. 5). Os resultados de TCR no estádio inicial superaram em quase quatro vezes os encontrados por Oliveira et al. (2000), em estudos de crescimento do capim-bermuda cv. Tifton 85. No entanto, os resultados destes autores assemelharam-se aos apresentados na Fig. 5, a partir dos 45 dias pós-uniformização. Benincasa (1988) destacou a expressão dessa variável para quantificar a eficiência de acúmulo de matéria seca vegetal relacionada à sua biomassa já existente, equivalendo ao aumento de biomassa da planta em relação às necessidades de mantença do material vegetal pré-existente. Importantes observações ligadas à TCR podem ser descritas: a concordância entre os períodos de equilíbrio (a partir dos 45 dias pós-uniformização) entre o aparecimento e a senescência de folhas nos perfilho principais e a anulação da taxa de perfilhamento das plantas (Haddade et al., s.d.) com a proximidade das estimativas de valores abaixo de 0,05 g/g 55 dia para a TCR, fato que manifesta a concordância entre as idades de pequenos acréscimos de biomassa dos genótipos com as estimativas do rendimento teto, descritas por meio de estudos de morfogênese. Gomide e Gomide (1999) e Oliveira et al. (2000) observaram as mesmas faixas de valores para a TCR, a partir da idade de 31 e 35 dias de crescimento, em cultivares de Pannicum maximum e na espécie Cynodon spp. Tifton-85, respectivamente. 0,500 0,450 0,400 TCR g/g.dia 0,350 0,300 ∧ Y = 0,6761 + 0,0262I + 0,00027I², R²=0,9187 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Idade (dias) Figura 5 - Estimativas das taxas de crescimento relativo de todos os genótipos estudados (TCR), em g/g dia, em diferentes idades pós-uniformização. Não foi observada interação entre genótipo e. idade da folha (P>0,05) para os teores de pigmentos fotossintéticos foliares, detectando-se efeito apenas para o fator idade da folha e genótipos (P<0,05) (Fig. 6). Observou-se que o tempo de avaliação (28 dias) não foi suficiente para a demonstração da completa senescência fisiológica das folhas. No entanto, pelo comportamento decrescente dessas variáveis a partir do 14o ao 16o dias de idade da folha foi possível estimar o seu tempo de vida útil, assumindo-se o mesmo comportamento para as estimativas dessas variáveis em períodos posteriores às medições. Dessa forma, a vida útil das folhas, para os diferentes genótipos, estender-se-ia até o 34o e 36o dias de seu lançamento no domo apical. Os resultados parecem ser consistentes, principalmente, quando adicionados às idades pós-uniformização para o inicio da senescência foliar (10 dias) (Haddade, et al., s.d.). Assim obter-se-iam os 44 a 46 dias, descritos como fase de equilíbrio no acúmulo de biomassa. Tal resultado destaca a afirmação de Lemaire (1997), o qual descreveu o número de folhas verdes no perfilho como resultante da taxa de aparecimento e da vida útil foliar. 56 Treharne et al. (1968) demonstraram resultados semelhantes aos da Fig. 6 quanto às variáveis fotossintéticas descritas nas diferentes idades foliares da espécie Dactylis glomerata. De acordo com esses autores, os teores de clorofila aumentaram a partir do lançamento das folhas estendendo-se por alguns dias após a sua completa expansão (até o 15o dia do surgimento da folha). A partir dessa idade foliar, os teores atingiram um ponto máximo, decrescendo em seguida, até sua senescência, aos 34 dias de idade da folha (teores nulos de clorofila). Foram registrados, nesse estudo, comportamento semelhante da taxa fotossintética e dos teores de clorofila por cm2 com o avanço da idade foliar. Observou-se ainda a superioridade (P<0,05) dos genótipos CNPGL 91 27 05 e Pioneiro em seus teores de pigmentos fotossintéticos foliares quando comparados aos dos demais. Os menores teores foram verificados para o Cameroon, demonstrando sua maior economia de nitrogênio (N), na assimilação de carbono. Isso se dá em virtude de a maior parte do N nas plantas ser de origem metabólica (Nabinger, 1996) representando sua porção associada à fotossíntese e a outros processos. O que leva a supor que o Cameroon, para manifestar seu potencial forrageiros, seja menos exigente em relação a esse nutriente, que os demais genótipos. Quanto aos resultados da Fig. 6, vale ressaltar o efeito qualitativo das concentrações de pigmentos nos teores de nitrogênio foliar. Assim, conjuntamente às maiores proporções de folhas do clone CNPGL 91 27 05, a partir dos 25 dias pós-uniformização (Fig. 2A.), e do cultivar Pioneiro, a partir dos 41 dias de rebrotação (Fig. 2A), seus mais elevados teores de pigmentos talvez demonstrem um aspecto positivo na elevação do teor de nitrogênio foliar. 57 ∧ ∧ Y = 7,7006-1,3386D1-2,4623D2-0,1708D3+0,6727I 2 Y = 1,6273-0,2956D1-0,5668D2-0,0398+0,2265I- 2 -0,0242I , R =0,6835 13 0,0075I2, R2=0,6569 4 Teor de clorof ila b (Mg/ml) Teor de clorofila a (Mg/ml) 12 11 10 9 8 7 Napier 6 Cameroon 5 Pioneiro 4 Clone 05 3 3 2 Napier Cameroon Pioneiro 1 Clone 05 0 7 14 21 7 28 14 21 28 Idade da f olha (dias) Idade da folha (dias) ∧ Y = 11,0848-1,7285D1-3,1233D2-0,3049D3+0,5950I- ∧ Y = 1,4906-0,4119D1-0,5333D2-0,1001D3+0,1569I- 0,0207I2, R2=0,5147 16 Teor de carotenóides (Mg/ml) 14 Teor de CHL total (Mg/ml) 0,0052I2, R2= 0,6538 3 12 10 Napier 8 Cameroon 6 Pioneiro 4 Clone 05 2 0 2 Napier 1 Cameroon Pioneiro Clone 05 0 7 14 21 28 7 Idade da folha (dias) 14 21 28 Idade da folha (dias) Figura 6 - Estimativas dos teores de pigmentos fotossintéticos foliares (µg/ml-1) dos genótipos estudados, em diferentes idades foliares. D1, D2 e D3 são as variáveis binárias, sendo D1=1 para o cultivar Napier, D2=1 para o cultivar Cameroon, D3=1, para o cultivar Pioneiro. Em caso contrário, D1, D2 e D3 são iguais a 0 Conclusões Os maiores valores de RAF para os genótipos Cameroon e CNPGL 91 27 05 indicam a superioridade em suas partições de assimilados destinados à formação de área foliar; Os valores de TCR abaixo de 0,05 g/g dia representaram uma boa estimativa do intervalo para um mínimo acúmulo líquido de forragem ; A determinação da vida útil foliar com base no teor de pigmentos e na taxa fotossintética e intervalos superiores aos 28 dias. Referências Bibliográficas BENINCASA, M. M. P. Análise de crescimento de plantas: Noções básicas. Jaboticabal: FUNEP, 1988. 41 p. CANTARUTTI, R. B.; MARTINS, C. E. CARVALHO, M. M. et al. Pastagens. In: COMISSÃÕ DE FERTILIDADE DO SOLO DO ESTADO DE MINAS GERAIS, CFSMG. Recomendações para o uso de corretivos e Fertilizantes em Minas Gerais: 5a Aproximação. 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SUBMETIDOS AOS MANEJOS NÃO-IRRIGADO, IRRIGADO E FERTIRRIGADO Resumo Avaliou-se o rendimento forrageiro e a composição química de quatro genótipos de capimelefante (Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 27 05), em diferentes idades pósuniformização (25, 45, 65 e 85 dias), sob influência dos manejos não-irrigado, irrigado e fertirrigado. Foram mensuradas variáveis de produção (biomassa - MS/ha, relação folha/caule - F/C, taxa de crescimento médio – TCM, altura de vegetação – H, índice de área foliar - IAF e, radiação fotossinteticamente ativa absorvida - APAR) e de composição química (porcentagens de: matéria seca total - % MS, proteína bruta – %PB, fibra detergente neutro – %FDN, fibra detergente ácido – %FDA, celulose, %CEL e lignina - %LIG na MS). Os resultados foram avaliados por intermédio de análise de fatores. Para as variáveis de produção, foram atribuídos dois fatores: “produção e proporção de caule” (PPC), incluindo: biomassa, TCM, F/C e H, e “extinção de luz” (EL), contemplando o IAF e a APAR. Às variáveis de composição química atribuíram-se os fatores: “carboidratos fibrosos” (CF) (%CEL, %FDN e %FDA), “maturidade” (M) (% MS e %PB) e “lignina” (L) (%LIG). O fator PPC demonstrou-se crescente com o avanço da idade, para todos os genótipos estudados, observando-se seus maiores acréscimos entre as idades de 45 a 65 dias, fase posterior aos maiores escores para o fator EL (45 dias). O CNPGL 91 27 05 apresentou um crescimento tardio (maiores acréscimos do fator PPC, dos 65 aos 85 dias e valores máximos do fator EL aos 65 dias) em relação aos demais genótipos. Os fatores CF e M seguiram comportamento semelhante aos demonstrados para o fator PPC. Nas comparações dos diferentes manejos observou-se superioridade para os manejos fertirrigados e irrigados (fator PPC), exceto aos 45 dias, influenciados pelo excesso de chuvas. A irrigação e a fertirrigação aceleraram o crescimento dos genótipos, antecipando os escores máximos para o fator EL, e elevando os escores dos fatores CF e M. Verificou-se irregularidade para os escores do fator L, explicando-se pela elevada influência de variações ambientais na síntese dos precursores desses compostos. Salientaram-se as elevadas produções dos genótipos Pioneiro e. Napier, e o potencial dos sistemas irrigados e fertirrigados no rendimento produtivo dos genótipos. Palavras Chave: análise de fatores, extinção de luz, produção de biomassa. 61 FORAGE PRODUCTION, LEAF COVERING AND CHEMICAL COMPOSITION IN FOUR ELEPHANT GRASS GENOTYPES (Pennisetum purpureum Schum.) UNDER THE INFLUENCE OF NON-IRRIGATED, IRRIGATED AND FERTILE IRRIGATED HANDLINGS Abstract The biomass production and the chemical composition of four elephant grass genotypes have been evaluated (Napier, Cameroon, Pioneiro and CNPGL 91 27 05), in different ages afterstandardization cut (25, 45, 65 and 85 days), under influence of the systems: not irrigated, irrigated and fertile irrigated. Therefore, production had been measured in terms of the following production variables (biomass, MS/ha, leaf/stem ratio, F/C; average growth rate, TCM; Plant Height, H; leaf area Index, IAF and; Active Photosynteticaly absorbed radiation, APAR) and of the following chemical composition variables (Percentage of total dry matter, % DM; crude protein, %PB; fiber neutral detergent, %FDN; Fiber acid detergent, %FDA; Cellulose, %CEL e; Lignin, %LIG). The results were evaluated by the analysis of factors. For production variables, two factors have been considered: "production and proportion of Stem" (PPC), including biomass variables, TCM, F/C and H, and of "light extinguishing" (EL) including IAF and APAR variables. For chemical composition variables, the following factors have been considered: "fiber carbohydrates" (CF) (%CEL, %FDN and %FDA), "maturity" (M) (%MS and %PB) and "lignin" (L) (%LIG). The PPC factor showed an increasing rate for all the studied genotypes, observing its higher rates between the 45th and 65th days, posterior phase to one which showed the highest scores in terms of “light extinguishing” (45 days). CNPGL 91 27 05 presented late growth (highest increase rates for the “production and proportion of stem” factor from the 65th to the 85th days and maximum values for the “light extinction” factor on the 65th day) compared to the other genotypes. The “Fiber carbohydrate” and “maturity” factors proved to follow a similar behavior to the one of the “stem production and proportion” factor. When comparing different managements, fluid fertilization and irrigated systems proved to be superior in terms of the “stem production and proportion factor”, except the 45th day, which was influenced by an excess of rain. The "irrigated" and "fertile irrigated" systems sped up genotype growth, anticipating the period of highest scores for the “light extinguishing” factor and increasing the scores for “fiber carbohydrates” and “maturity” factors. Irregularity was verified for the scores of the "lignin" factor, which could be explained by the high environmental influence in the synthesis of the precursors of these composites. The experiment pointed out the high productivity of Pioneiro and Napier genotypes, and the potential of irrigated and fertile irrigated systems in terms of higher productive yields of the studied genotypes. 62 Key-Words: factor analysis, extinguishing of light, biomass production, morphogenesis, elephant grass clones Introdução A inserção de tecnologia destinada ao rendimento produtivo de forrageiras tropicais é uma necessidade crescente para os sistemas de produção de ruminantes em regiões com elevado custo da terra. Assim, para o alcance dos melhores resultados com esses sistemas, são essenciais: a escolha adequada do recurso forrageiro, conhecimento de suas características de crescimento, produção e composição química, bem como eficiência no uso de insumos além de alternativas de manejo para o alcance de suas produtividades potenciais. Neste contexto, destaca-se a grande quantidade de avaliações com o uso da espécie Pennisetum purpureum Schum. (Maldonado et al., 1997; Daher et al., 2000; Botrel et al., 2000), destinadas ao desenvolvimento de sistemas para a Região Sudeste. De acordo com Rodrigues et al. (2000), o interesse por estudos com essa espécie é crescente, principalmente nos últimos 15 anos, nos quais constatou a possibilidade de melhoria produtiva com o uso dessa gramínea para pastejo direto. No entanto, o uso do capim-elefante sob a forma de capineira ainda é disseminado em praticamente todo o território brasileiro, constituindo-se na principal reserva de forragem para a época crítica do ano (Hillesheim, 1993; Daher et al., 2000). No sentido de melhor entender as características de manejo do capim-elefante sob pastejo ou corte, alguns estudos foram conduzidos, avaliando-se o efeito da adubação nas características morfofisiológicas (Paciullo et al., 1996), o melhor período para sua utilização em pastagens (Cozer et al., 1998), a temperatura e a radiação influenciando suas produções de matéria seca (Ferraris et al., 1986), e a influência de espaçamentos na produção e qualidade de forragem (Machado et al., 1996). Apesar desses estudos, devido à grande diversidade genética dessa espécie, observam-se ainda muitas lacunas. Dentre essas, podem ser citadas as adaptações de seus genótipos nas diferentes regiões do país e as investigações quanto aos seus rendimentos forrageiros em função de diferentes opções de manejo, como o uso da irrigação. Recentemente, mereceram destaque os estudos a respeito da irrigação de forrageiras tropicais (Maldonado et al., 1997; Lopes, 2002), ressaltando a nova consciência de uso dessa tecnologia, não priorizando exclusivamente a melhoria das produções de inverno. Tal consciência é salientada dada a grande quantidade de trabalhos anteriores com resultados inconsistentes da irrigação, no sentido de equilibrar as produções de inverno àquelas obtidas no verão (Guelfi Filho, 1972; Botrel et al., 2000). 63 No entanto, as maiores produções de biomassa obtidas para forrageiras irrigadas demonstram o potencial de uso desse recurso no verão, dadas as condições adequadas de temperatura, luminosidade e de comprimento do dia (Rodrigues e Rodrigues, 1987), proporcionando maior eficiência no uso da água pelas plantas. Além disso, a prática da irrigação possibilita a aplicação de fertilizantes, especialmente os nitrogenados, via água, aumentando sua eficiência de aplicação (Lourenço e Coelho, 2001) e reduzindo o emprego da mão-de-obra para o cultivo e manejo das forrageiras (Aguiar e Silva, 2002). Apesar desse quadro favorável, a prática da irrigação de forrageiras no Brasil ainda é bastante empírica. Dessa maneira, a carência de informações sobre o correto manejo da água (necessidades hídricas das plantas forrageiras em seus diferentes estádios de desenvolvimento) corroboram para que não sejam adotados os procedimentos adequados no uso dessa tecnologia. Conforme Bernardo (1995), a maior eficiência no uso da irrigação é indispensável, visando principalmente à economia de trabalho e de água, bem como, às menores perdas dos nutrientes aplicados. Portanto, estudos devem ser realizados com base no manejo de irrigações, sendo observadas e descritas as condições de profundidade da irrigação, evapotranspiração potencial da cultura (ETpc) e seu coeficiente em relação à água (Kc). Dessa forma, objetivou-se avaliar características de: produção, capacidade de absorção de luz e de composição química de quatro genótipos de capim-elefante (cultivares Napier, Cameroon e Pioneiro e clone CNPGL 91 27 05), em diferentes idades de rebrotação (25, 45, 65 e 85 dias), sob influência dos manejos: não-irrigado, irrigado e fertirrigado. Material e Métodos O trabalho foi conduzido nas dependências da estação experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária do Estado do Rio de Janeiro (PESAGRO – RJ), entre os meses de janeiro e maio de 2004. Para tanto, em período anterior, foi efetuado o plantio dos cultivares e clones de capim-elefante, em área de 0,4 ha, devidamente dividida, de acordo com os três manejos pré-estabelecidos (não-irrigado, irrigado e fertirrigado). O solo da área foi devidamente corrigido e adubado, seguindo informações de Corsi e Nussio (1993) e de acordo com as necessidades observadas por meio das análises químicas do solo (Tab. 1). 64 Tabela 1 Características químicas do solo da área experimental * pH em H2 O 5,2 P K mg/dm3 6 19 Ca Mg 1,1 0,7 Al H+Al cmolc/dm3 0,8 6,0 Na T 0,09 7,90 Análises realizadas no Campus Leonel Miranda – UFRRJ – Campos dos Goytacazes – RJ A área experimental foi devidamente preparada por meio de gradagens e sulcagem, este último, efetuado seguindo o espaçamento de 70 cm entre linhas (Rodrigues e Reis, 1993). Realizou-se anteriormente à sulcagem, a calagem em área total (calcário dolomítico), elevando-se a saturação de bases para 70% (Corsi e Nussio, 1993). As adubações fosfatadas e com micronutrientes foram efetuadas de forma localizada nos sulcos de plantio, utilizando-se as quantidades de 600 e de 60 kg/ha, das fontes superfosfato simples e FTE br 12, respectivamente. O plantio foi realizado por meio de colmos inteiros semi-despalhados (mudas com 120 dias de idade), seguindo informações de Rodrigues e Reis (1993). Em seguida, obedeceu-se um período de formação (de maio a dezembro de 2003), efetuando-se no decorrer deste, um primeiro corte e um replantio na áreas falhadas, aos 120 dias de crescimento das plantas (em setembro de 2003). A seguir, realizou-se um segundo corte, logo antes do início do período experimental (janeiro de 2004). Durante a fase de formação foram mantidas as mesmas condições (adubações, irrigações e capinas) em toda a área experimental. O experimento iniciou-se com um corte de uniformização em toda área, efetuado a 30 cm do nível do solo. Após esse procedimento, as adubações em cobertura com nitrogênio (N) e potássio (K) foram divididas conforme um número mínimo de quatro irrigações e fertirrigações realizadas no decorrer do período experimental (efetuados aos 10, 37, 48 e 70 dias pós-uniformização). Assim, as aplicações das fontes de N e K (uréia e cloreto de potássio, respectivamente) foram parceladas em quatro vezes, obedecendo-se às mesmas quantidades e divisões para cada situação de manejo (não-irrigado, irrigado e fertirrigado), diferenciando-se apenas quanto à forma de aplicação do fertilizante nitrogenado (manuais para os tratamentos não-irrigados e irrigados e via água para os fertirrigados). O Cloreto de potássio foi aplicado manualmente em todos os tratamentos. Dessa forma, aplicaram-se 460 kg/ha de cloreto de potássio e 360 kg de uréia por quatro vezes (115 e 90 kg/ha de cloreto de potássio e de uréia por adubação, respectivamente) com base nas exigências de 12 kg de N e 20 kg de K por tonelada de matéria seca, produzida pela espécie Pennisetum purpureum Schum.(Rodrigues e Rodrigues,1987), estabelecendo-se 65 como base, as produções de 14 toneladas/ha de MS nos 85 dias experimentais (30 ton/ha de MS para o período das águas). Quanto aos manejos irrigados e fertirrigados, adotou-se o sistema fixo de média pressão, descrito por Aguiar e Silva (2002). Tal sistema foi instalado em 66% da área experimental, sendo utilizado nos dois manejos: metade para os tratamentos irrigados e outra, para os de fertirrigação. O sistema foi dimensionado de acordo com as características de retenção de umidade do solo na área experimental (Tab. 2). Tabela 2 Curva de retenção de umidade e densidade aparente do solo da área experimental, na profundidade de 0 a 40 cm 10 13,30% 50 Tensão em KPa 100 300 Umidade do solo (% do peso seco) 10,60% 10,50% 8,00% 1/ Densidade aparente, em Mg/m3 1500 Da1 7,90% 1,79 Os dados climatológicos referentes ao período experimental foram obtidos da estação meteorológica da PESAGRO-RJ, localizada próxima à área experimental (Tab. 3). Após a montagem dos sistemas, estes foram previamente testados (avaliações da vazão em mm/hora e da distribuição da água ao longo da área experimental). Efetuou-se o manejo dos sistemas, de acordo com o monitoramento da umidade do solo, realizado por meio de sensores de tensão de água no solo (Wattermark) e de coletores de dados (Watchdog) sendo as três unidades instaladas aleatoriamente na área experimental (Paes, 2003). Assim, com base nas tensões de umidade registradas ao longo do experimento, calcularam-se a ETpc média (evapotranspiração potencial) e o Kc (coeficiente de umidade), ao longo de diferentes estádios de crescimento do capim-elefante (Tab. 4), utilizando-se para, os cálculos, a curva de retenção de umidade do solo (Tab. 3) e informações descritas por Bernardo (1995). Os cálculos foram efetuados para os períodos não-chuvosos, obedecendo-se um intervalo de pelo menos três dias após as últimas irrigações e fertirrigações. Tal procedimento foi seguido, tendo em vista que o método dos tensores não estima a água perdida por percolação. 66 Tabela 3 Médias diárias dos dados climatológicos referentes ao período experimental Período (dias) ETo1 (mm/dia) Precipitação (mm/dia) Temperatura do ar (oC) UR do ar (%) Períodos sem chuvas 0 a 25 25-45 45-65 65-85 5,32 4.24 4.29 4.13 2.72 3.62 1.52 0,00 25,29 29.77 24.92 23.82 79.6 83.2 82.3 79.3 18 a 20/1 e 23/1 a 5/02 17 a 24/2 3 a 16/3 Todo período 1- Evapotranspiração potencial de referência. Durante as idades pós-uniformização (25, 45, 65 e 85 dias), avaliaram-se as seguintes variáveis: radiação fotossinteticamente ativa absorvida (APAR), por meio de sensor quantômetro/fotômetro/radiômetro LI 189 (Licor Nebrasca); índice de área foliar (IAF), separando-se as folhas amostradas em um m2 de cada unidade experimental e quantificando suas áreas foliares com auxílio de analisador digital de área foliar LI 3100 (Licor, USA); Produção de biomassa, relação folha/caule e composição química, por meio de pesagens do material colhido em cada unidade experimental (quatro m2 centrais de cada sub-subparcela) (matéria verde – MV). A seguir, a separação de duas amostras representativas: uma primeira para determinação das frações folha, caule e material morto; a segunda para a execução das análises bromatológicas, identificando-se suas porcentagens de: matéria seca (%MS), proteína bruta (%PB), fibra detergente neutro (%FDN), fibra detergente ácido (%FDA), celulose (%CEL) e lignina (%LIG) na matéria seca (MS) da forragem, essas efetuadas de acordo com métodos descritos por Silva (1990). Das relações entre as produções de biomassa obtidas em cada idade de medição e seus intervalos de crescimento, obteve-se a taxa de crescimento médio acumulada (TCM, em kg de MS/ha.dia), incluída nas variáveis de produção. Os resultados de produção, cobertura foliar e absorção de radiação, foram separados daqueles de composição química, na execução das análises estatísticas. Tabela 4 Estimativas de ETo (Penman-Monteith) ETpc e de Kc, pelo método dos tensores de umidade, em diferentes estádios de crescimento do capim-elefante Parâmetros estimados ETpc média em cada período ETo média em cada período Kc médio estimado por período Estádios (intervalos em dias pós-uniformização) 19 a 25 40 a 44 54 a 63 74 a 80 3,10 6,35 0,49 3,03 5,24 0,58 4,48 4,45 1,01 4,24 4,28 0,99 67 O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com três blocos, em esquema de parcelas sub-subdivididas (“Split plit plot”), conforme descrito por Steel et al. (1997). Este delineamento correspondeu a três tratamentos nas parcelas, referentes às situações de manejo: não-irrigado, irrigado e fertirrigado; quatro tratamentos nas sub-parcelas, relacionados aos genótipos estudados: Napier, Cameroon, Pioneiro e CNPGL 91 27 05; e quatro tratamentos nas sub-subparcelas, referindo-se às idades pós-uniformização de: 25, 45, 65 e 85 dias. Assim, na descrição das observações seguiu-se o modelo: Yijkl= µ + Si + Bj + eij + Gk + SGik +Eijk + Il + SIil + GIkl + SGIikl + ijkl, Em que: Yijkl = observação relativa ao manejo i, bloco j, genótipo k e idade l; µ = constante geral; Si = efeito do manejo i, sendo i =1, 2 e 3; Bj = efeito do bloco j, sendo j = 1, 2 e 3; eij = efeito residual das parcelas; Gk = efeito do genótipo k, sendo k = 1, 2, 3 e 4; SGik = efeito da interação manejo i e genótipo k; Eijk = efeito residual nas subparcelas; Il = efeito da idade de corte l, sendo l = 1, 2, 3 e 4; SIil = efeito da interação manejo i e idade l; GIkl= efeito da interação genótipo k e idade l; SGIikl = efeito da interação manejo i, genótipo k, idade l; erro aleatório associado a cada observação, pressuposto NID (0, 2 ijkl = ). Após as avaliações das variáveis, os resultados foram reduzidos às médias dos tratamentos (combinações dos níveis dos fatores alocados às parcelas, subparcelas e subsubparcelas), sendo analisados por intermédio de análise de fatores (“factor analysis”), empregando-se o método “Varimax” de rotação e ortogonalização dos fatores. Adotaram-se como critérios de seleção dos fatores, as cargas fatoriais e a fração retida na variação total – comunalidade - (Johnson e Wichern, 1998). Resultados e Discussão Observou-se que a variação dos dados foi explicada em 91,14% com apenas dois fatores (Tab. 6), destacando-se as elevadas comunalidades para cada uma das variáveis avaliadas (maioria acima de 90%), exceto quanto à APAR (79,89%), demonstrando-se que grande parte da variação para essa variável (em torno de 20%) seria de origem aleatória. O fator 1 correlacionou-se fortemente, de forma positiva com as variáveis: produção de biomassa (0,8975), TCM (0,8252) e H (0,8516). Além disso, foi observada forte correlação negativa desse fator com a variável F/C (-0,9054), indicando que os aumentos nos escores fatoriais para o fator 1 denotariam aumento nas proporções de caule em relação à folha. Portanto, convencionou-se que esse fator refletiria a “produção e proporção de caule” (fator PPC). 68 Tabela 5 Resultados médios para as seis características de produção e intercepção de luz dos genótipos estudados sob efeito das condições estabelecidas Idade (dias) Manejo Genótipo Biomassa 1 TCC 2 Rel. F/C 3 IAF 4 APAR 5 Alt. 6 S/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 1400,00 845,00 1202,50 1352,50 56,00 33,80 48,10 54,10 1,549 1,946 1,517 1,822 1,655 1,434 1,531 2,141 1797 1578 1463 1767 0,74 0,65 0,74 0,63 Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 1947,50 1592,50 2137,50 1875,00 77,90 63,70 85,50 75,00 1,411 1,981 1,452 1,911 1,517 1,945 2,98 2,265 1615 1378 1692 1571 0,84 0,78 0,79 0,73 Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 2510,00 2525,00 2587,50 1995,00 100,40 101,00 103,50 79,80 1,332 1,875 1,647 1,292 1,758 1,724 1,456 1,788 1385 1759 1578 1457 0,91 0,95 0,81 0,76 S/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 4482,50 4632,50 6145,00 4835,00 99,61 102,94 136,56 107,44 0,811 1,443 0,892 1,144 7,018 6,706 6,197 5,103 1680 1673 1719 1849 1,86 1,77 1,87 1,54 Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 7135,00 5165,00 6440,00 5882,50 158,56 114,78 143,11 130,72 0,855 1,459 0,909 1,22 10,577 11,634 6,884 13,094 1619 1776 1832 1902 2,13 1,98 1,96 1,68 Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 5450,00 5817,50 6922,50 5637,50 121,11 129,28 153,83 125,28 0,742 1,251 0,974 1,079 9,006 12,765 15,238 9,954 1834 1889 1929 1814 2,04 2,04 2,08 1,76 S/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 7935,00 9872,50 10887,50 7645,00 122,08 151,88 167,50 117,62 0,504 0,818 0,672 1,002 6,345 8,785 7,893 11,694 1959 1937 2010 2006 2,49 2,43 2,42 1,96 Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 11042,50 11062,50 12962,50 10285,00 169,88 170,19 199,42 158,23 0,638 0,635 0,706 0,968 8,677 8,444 8,765 11,964 1924 2013 2018 2060 2,69 2,61 2,54 2,29 Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 9790,00 11597,50 10837,50 11187,50 150,62 178,42 166,73 172,12 0,534 0,738 0,587 0,906 6,248 10,264 9,666 9,958 1975 2027 2031 2294 2,66 2,78 2,66 2,39 S/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 11840,00 11007,50 16235,00 10345,00 139,29 129,50 191,00 121,71 0,389 0,584 0,492 0,752 6,586 9,886 11,926 10,42 1982 1943 2013 2011 2,85 2,79 2,69 2,69 Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 15715,00 14202,50 15805,00 13642,50 184,88 167,09 185,94 160,50 0,430 0,612 0,411 0,647 9,186 10,946 7,482 12,810 1926 2016 2026 2066 3,00 3,00 2,99 2,59 Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 16842,50 14652,50 14622,50 15170,00 198,15 172,38 172,03 178,47 0,357 0,615 0,417 0,621 7,750 9,240 7,330 11,168 1971 2027 2040 1963 2,98 2,91 2,87 2,59 25 45 65 85 1/Kg de MS/ha/ 2/Taxa de crescimento médio (Kg de MS/ha.dia)/ 3/ Relação folha/caule / 4/ Índice de área foliar / 5/ Radiação fotossintéticamente ativa absorvida ( mol de fótons/m2.s)/ 6/ Altura (m). Já quanto ao fator 2 (Tab. 6), suas fortes correlações positivas com as variáveis IAF (0,9209) e APAR (0,6264) indicaram que esse fator estaria associado à “extinção de luz” (fator EL). 69 Tabela 6 Cargas fatoriais, comunalidade de cada variável e porcentagem da variância total, correspondente a cada fator, após a rotação pelo método “Varimax”, na análise fatorial da matriz de correlações simples das seis variáveis associadas à produção e à cobertura vegetal dos quatro genótipos de capim-elefante sob efeito das condições pré-estabelecidas Variável Carga fatorial para Comunalidade Fatores Fator 1 Fator 2 % Biomassa (Kg de MS/há) 0,89748 0,37382 94,52% TCM (Kg de MS/ha.dia) 0,82525 0,46283 89,52% Relação F/C -0,90536 -0,30254 91,12% IAF 0,33476 0,92098 96,03% APAR 0,63675 0,62640 79,78% Altura (m) 0,85159 0,48306 95,86% % da variância explicada pelos fatores rotacionados 59,15% 31,99% 91,14% Observou-se aumento dos escores fatoriais do fator PPC (Tab. 7) para cada genótipo, no decorrer da idade pós-uniformização, independentemente dos manejos propostos. Assim, esse fator seguiu um comportamento geral crescente, verificando-se maiores acréscimos em seus escores entre as idades de 45 a 65 dias pós-uniformização, isto, dadas as diferenças pronunciadas, além da mudança de sinal dos escores desse fator quando contrastadas essas duas idades (Fig 1). Exceção foi observada para o comportamento geral do clone CNPGL 91 27 05 (Fig. 1), apresentando seus maiores acréscimos em produção e proporção de caule entre 65 e 85 dias pós-uniformização. No entanto, quando observadas as influências de cada manejo (não irrigado, irrigado e fertirrigado) nos resultados deste genótipo, o mesmo atraso quanto aos acréscimos do fator PPC somente foi observado no manejo não-irrigado. Esse resultado demonstrou a elevada sensibilidade desse genótipo ao déficit hídrico. De fato, quando analisados os resultados médios para essa variável (Tab. 5), foram percebidas suas inferiores: produções de biomassa, alturas de vegetação (H) e proporções de caule (maiores F/Cs) em relação aos demais genótipos, principalmente, nos tratamentos não-irrigados, a partir dos 65 dias (períodos sem chuvas) (Tab. 5). Menor velocidade de crescimento também foi observada para o CNPGL 91 27 05 quanto aos escores do fator extinção de luz (Fig. 3), dado seu escore máximo, aos 65 dias, o que não ocorreu com os demais genótipos (maiores escores para o fator EL aos 45 dias). 70 Tabela 7 Escores fatoriais para os dois fatores que descreveram as características: “produção e proporção de caule” (PPC) e “extinção de luz” (EL) dos genótipos nas diferentes condições estabelecidas Idade (dias) Manejo Genótipo Fator PPC Fator EL s/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 -1,10479 -1,62916 -1,05188 -1,48618 -0,86012 -0,96906 -1,50974 -0,56578 Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 -0,70372 -1,40982 -0,92210 -1,35262 -1,38681 -1,24051 -0,82170 -0,87308 fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 -0,40921 -1,00615 -0,73005 -0,60174 -1,85267 -0,76971 -1,34573 -1,69098 s/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 -0,24230 -0,81632 0,14444 -0,35873 -0,36832 -0,00104 -0,58403 -0,35982 Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 -0,12311 -1,37504 0,09649 -1,31591 0,34846 1,53318 -0,19660 1,95446 fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 -1,02348 -1,19499 -1,02927 -0,73967 0,34186 1,85270 2,32731 0,82302 s/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 0,71890 0,37516 0,80606 -0,76659 -0,49958 0,26268 -0,03002 1,50162 Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 0,85545 0,85855 1,03755 -0,22478 -0,01029 0,07993 0,12057 1,47048 fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 0,47330 0,63540 0,69696 0,25775 -0,59876 0,65629 0,43936 1,23326 s/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 1,32136 0,52776 1,06755 0,13851 -0,69370 0,35463 0,67686 0,79935 Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 1,55630 0,88189 1,80875 0,35058 -0,27834 0,60553 -0,59430 1,29937 fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 1,98409 1,15995 1,60012 0,86472 -0,71721 0,12641 -0,52656 0,53717 25 45 65 85 71 Observaram-se ainda os acréscimos mais pronunciados (Tab. 7) em produção e proporção de caule para o genótipo Pioneiro entre os 25 e 45 dias, quando submetido aos manejos não-irrigado e irrigado. Isto sinaliza uma recuperação mais precoce desse genótipo em relação aos demais, exceto nos tratamentos fertirrigados. 2,00 1,50 1,00 0,50 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 0,00 -0,50 -1,00 -1,50 25 45 65 85 Idade (dias) Figura 1 Comportamento médio (escores fatoriais) do fator “produção e proporção de caule” (PPC), quando comparados os genótipos de capim-elefante, nos diferentes momentos pós-uniformização O menor escore fatorial (fator PPC) do genótipo Pioneiro fertirrigado aos 45 dias, quando contrastado aos demais genótipos nas mesmas condições (Tab. 7), parece estar associado às suas menores proporções de caule (F/C de 0,974, 0,91 e 0,89 para o genótipo, quando submetido aos manejos fertirrigados, irrigado e sem-irrigação, respectivamente, Tab. 5). Tal observação foi salientada pois, quando contrastadas as produções de biomassa, TCM e H, verificou-se superioridade para o Pioneiro quando fertirrigado aos 45 dias. O fato salienta que um provável benefício da fertirrigação (manutenção de elevadas relações folha/caule) pode ser interpretado negativamente. Assim, esse tipo de informação deve ser ressaltado evitando-se interpretações equivocadas quanto aos escores do fator PPC. Descrevendo a respeito da velocidade de recuperação do Pioneiro em relação aos demais, nos tratamentos não-irrigado e irrigado, destacam-se os comentários de Skinner e Nelson (1994), os quais relataram que determinados tipos de forrageiras apresentam seu potencial de recuperação à desfolha, mais relacionado ao aparecimento de folhas e perfilhos. Assim, maior vigor na recuperação do Pioneiro pode ser explicado em parte pelo seu intenso lançamento inicial de folhas e perfilhos, conforme descrito previamente (Haddade et al., s.d.). Destacou-se também o maior número de vezes em que os escores do fator PPC, para o cv. Pioneiro e para o cv. Napier superaram aqueles apresentados para os demais genótipos estudados. 72 2,00 1,50 Não irrigado 1,00 Irrigado 0,50 Fertirrigado 0,00 -0,50 -1,00 -1,50 25 45 65 85 Idade (dias) Figura 2 Comportamento médio (escores fatoriais) do fator “produção e proporção de caule” (PPC) quando comparados os manejos: não-irrigado, irrigado e fertirrigado, nos diferentes momentos pós-uniformização Quando avaliados os diferentes manejos na produção e proporção de caule (fator PPC) (Fig. 2), observou-se superioridade para os tratamentos irrigados e fertirrigados em relação aos não-irrigados. Excetuando-se aos 45 dias, quando constatou-se superioridade para o manejo não-irrigado. Estes últimos resultados, apesar de completamente de acordo com as mais elevadas proporções de caule dos genótipos não-irrigados aos 45 dias, destacaram a influência das elevadas precipitações no período, acarretando maiores perdas de nitrogênio por lixiviação, o que provavelmente tenha ocasionado menores acréscimos em “produção e proporção de caule” dos genótipos (escores para o fator PPC), quando contrastadas as idades de 25 e 45 dias, principalmente, no manejo fertirrigado. Os maiores acréscimos para o fator PPC (fig. 1) encontrados entre os 45 e 65 dias pósuniformização, para a maioria dos genótipos, relacionaram-se diretamente aos escores máximos para o fator extinção observados previamente (valores máximos aos 45 dias para os escores do fator 2, Fig.3). Comportamento semelhante foi observado para o genótipo CNPGL 91 27 05, ou seja, seus maiores acréscimos nos escores do fator PPC, entre as idades de 65 e 85 dias acompanharam os valores máximos do fator extinção, aos 65 dias (Fig. 3). 73 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 -0,50 -1,00 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 25 -1,50 45 65 85 Idade (dias) -2,00 Figura 3 Comportamento médio (escores fatoriais) do fator “extinção de luz” (EL) quando comparados os genótipos de capim-elefante nos diferentes momentos pósuniformização Conforme Nabinger (1996), a quantidade de carbono fixado em um dado momento é determinada, em primeiro lugar, pela quantidade de energia luminosa interceptada anteriormente, que é dependente do aumento do IAF e da quantidade de radiação absorvida (variáveis que descreveram o comportamento do fator extinção). Com isso, os valores máximos (escores fatoriais) para o fator extinção entre as idades de 45 e 65 dias representaram fortes indícios de que o ponto para o alcance do “IAF ótimo” estaria próximo a esse estádio de crescimento. Todavia, Hillesheim (1993) destacou que, em estudos sobre intervalos de colheita para capim-elefante, suas maiores produções seriam sempre associadas aos intervalos superiores de cortes, isto para períodos iguais de avaliação. Essa observação também foi descrita no presente estudo (maiores TCM aos 85 dias, Tab.5). No entanto, de acordo com Spain e Santiago (1973) e Poli et al. (1994), a partir de determinada idade, observa-se um ponto de inflexão, onde a proporção de colmos começaria a aumentar, indicando, a partir daí, valores reduzidos para as relações folha/caule. Conforme Lemaire (1997), com o maior desenvolvimento do IAF, há uma alteração na qualidade de luz (razão vermelho/vermelho distante) que chega na base da planta, modificando o padrão de alocação de carbono. Com isso, haveria um desenvolvimento mais pronunciado de caule, além da maior velocidade de senescência das folhas basais. Assim, os resultados apresentados indicaram o intervalo de 45 a 65 dias de rebrotação como o mais apropriado para a colheita dos genótipos, encontrando-se de acordo com as informações de Spain e Santiago (1973) para o cv. Napier (aumento da proporção de caule a partir dos 56 dias) e com as informações divulgadas por Gomide (1997) para o capim-elefante anão (períodos de descanso de até 52 dias). 74 1,50 Não irrigado 1,00 Irrigado 0,50 Fertirrigado 0,00 -0,50 25 45 65 85 -1,00 -1,50 -2,00 Idade (dias) Figura 4 Comportamento médio (escores fatoriais) do fator “extinção de luz” (EL) quando comparados os manejos: não-irrigado, irrigado e fertirrigado nos diferentes momentos pós-uniformização. Quanto ao comportamento médio dos escores para o fator extinção de luz, contrastando-se os diferentes manejos (Fig. 4), foram verificados ainda menores valores para as forrageiras não-irrigadas a partir dos 45 dias de rebrotação. Observou-se também o atraso no alcance dos valores máximos para esse fator, quando em manejos não-irrigados, ressaltando o efeito dos tratamentos irrigados e fertirrigados nas maiores capacidades de absorção de luz pelos genótipos e, conseqüentemente, nas maiores “produções e proporções de caule”, conforme demonstrado na Fig. 1. Apesar dos resultados anteriores, suas maiores comprovações podem ser demonstradas por meio das análises de composição química dos genótipos. Dessa forma, as médias de seis variáveis relacionadas à qualidade química das forrageiras estudadas são apresentadas na Tab. 8. Os resultados da análise fatorial encontram-se nas Tab. 9 e 10.. De forma semelhante ao encontrado para as variáveis de produção e cobertura foliar, foram observadas elevadas comunalidades para as variáveis de composição química, com valores próximos ou superiores a 90% (Tab. 9). O fator 1 correlacionou-se positivamente e de maneira mais pronunciada com as variáveis %FDN, %FDA e %CEL (Tab. 9), portanto convencionou-se que este fator representaria o fator “carboidratos fibrosos” (fator CF). De forma semelhante, encontraram-se pronunciadas correlações, positiva e negativa, respectivamente, das variáveis %MS e %PB com o fator 2 (Tab. 9), indicando que este representaria o fator “maturidade” (fator M). Quanto ao fator 3, pela sua elevada correlação com os teores de lignina (Tab. 9), este foi denominado fator “lignina” (fator L). 75 Tabela 8 Idade (dias) Resultados médios para as cinco características de composição química dos genótipos estudados, sob efeito das condições estabelecidas Manejo Genótipo % de MST1 PB2 FDN3 FDA4 CEL5 LIG6 Sem irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 14,11% 14,97% 13,35% 15,24% 12,00% 12,30% 12,90% 12,50% 69,90% 69,00% 67,00% 68,60% 40,40% 40,40% 37,80% 40,50% 32,40% 28,40% 27,50% 29,90% 5,90% 6,80% 6,90% 6,70% Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 13,23% 14,86% 14,18% 16,37% 13,90% 15,70% 14,50% 15,60% 69,40% 69,00% 70,30% 68,40% 39,60% 38,50% 38,00% 41,20% 30,10% 28,70% 29,50% 29,10% 6,60% 7,00% 5,70% 7,70% Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 11,78% 12,59% 11,62% 11,39% 14,30% 14,40% 15,10% 14,60% 68,90% 69,00% 67,30% 67,50% 39,60% 39,50% 37,10% 39,30% 29,30% 31,00% 27,00% 28,70% 7,60% 5,70% 6,40% 6,60% Sem irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 14,45% 15,47% 14,65% 14,71% 12,30% 11,30% 12,30% 11,70% 72,60% 71,80% 72,10% 72,90% 51,20% 45,30% 41,70% 43,50% 37,40% 35,60% 31,40% 34,00% 9,50% 8,00% 8,00% 7,00% Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 15,38% 14,08% 13,88% 13,65% 12,30% 11,00% 11,30% 12,00% 73,80% 73,30% 70,90% 71,70% 44,60% 43,30% 46,10% 43,10% 34,50% 35,40% 35,90% 35,10% 8,00% 6,60% 7,90% 5,80% Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 15,13% 14,64% 14,33% 14,17% 10,80% 9,40% 12,40% 9,90% 73,40% 73,60% 72,50% 73,00% 41,30% 43,10% 40,90% 42,00% 31,20% 35,10% 30,60% 34,10% 7,60% 6,00% 8,30% 5,90% Sem irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 18,75% 17,07% 19,35% 16,89% 11,40% 9,80% 11,30% 10,50% 74,10% 75,20% 72,00% 72,30% 42,70% 44,20% 40,70% 41,00% 33,00% 36,90% 31,30% 32,80% 7,40% 6,90% 7,40% 6,80% Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 20,26% 17,67% 19,46% 15,74% 10,10% 10,00% 11,00% 10,50% 75,20% 76,20% 70,20% 75,50% 43,20% 44,80% 40,90% 44,60% 33,10% 37,20% 31,90% 35,00% 7,40% 6,30% 6,40% 7,30% Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 19,43% 18,10% 19,51% 16,58% 11,20% 9,00% 10,00% 9,80% 74,70% 78,90% 71,70% 75,60% 42,60% 45,80% 41,40% 44,80% 33,70% 35,90% 33,30% 37,00% 6,70% 8,00% 5,50% 5,40% Sem irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 25,11% 19,11% 23,91% 18,92% 9,70% 10,00% 10,40% 10,30% 76,20% 78,50% 74,30% 76,40% 44,10% 45,90% 44,40% 54,30% 34,50% 37,00% 33,50% 34,80% 6,80% 6,80% 7,50% 8,60% Irrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 24,46% 21,36% 25,06% 19,12% 9,10% 8,10% 9,90% 8,80% 74,80% 79,60% 74,70% 76,50% 44,10% 46,90% 44,30% 44,20% 30,20% 35,50% 34,50% 32,80% 8,60% 9,00% 6,10% 8,80% Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 25,08% 19,24% 24,70% 18,69% 9,90% 8,30% 8,70% 8,60% 75,90% 77,30% 72,80% 75,80% 40,80% 43,60% 41,00% 44,90% 32,60% 33,70% 31,00% 33,60% 4,90% 7,40% 6,10% 8,30% 25 45 65 85 Porcentagens de: 1/ Matéria seca/ 2/ Proteína bruta/ 3/ Fibra detergente neutro/ 4/ Fibra detergente ácido/ 5/ Celulose/ 6/ Lignina 76 Tabela 9 Cargas fatoriais, comunalidade de cada variável e porcentagem de variância total, correspondente a cada fator, após a rotação pelo método “Varimax”, na análise fatorial da matriz de correlações simples das seis variáveis estudadas associadas à composição química dos quatro genótipos de capim-elefante, sob efeito das condições estabelecidas. Variável Carga fatorial para Comunalidade Fatores Fator CF Fator M Fator L % % MS 0,06921 0,95716 0,02888 92,18% PB -0,56002 -0,74009 -0,02333 86,19% FDN 0,66536 0,64238 0,17584 88,63% FDA 0,78425 0,19403 0,49642 89,91% CEL 0,96656 0,17032 -0,00156 96,32% LIG 0,10387 0,02727 0,98466 98,11% % da variância explicada pelos fatores rotacionados 38,69% 32,40% 20,80% 91,89% Para o fator carboidratos fibrosos (Tab. 10), verificou-se comportamento crescente com o aumento da idade, exceto entre as idades de 25 e 45 dias para todos os genótipos fertirrigados, além dos genótipos cv. Cameroon e CNPGL 91 27 05, quando submetidos à irrigação. Esses resultados foram obtidos dado o efeito da menor velocidade de crescimento durante essa fase (25 a 45 dias), fazendo com que o efeito aleatório determinasse decréscimos nos escores desse fator quando contrastados às idades de 25 a 45 dias nos tratamentos descritos, o que não seria esperado para o comportamento dessa variável (decréscimos nos carboidratos fibrosos com o aumento da idade). De forma geral, maiores acréscimos nos escores para o fator carboidratos fibrosos foram observados a partir da idade de 45 dias (Tab. 10), dadas as maiores diferenças entre esses escores apresentadas, além de sua mudança de sinal. Verificou-se também que os acréscimos neste fator foram maiores entre as idades de 45 e 65 dias, para os tratamentos irrigados e fertirrigados e, entre os 65 e 85 dias, para o manejo sem irrigação. Observou-se certa manutenção do valor nutritivo das forrageiras não irrigadas, dada a menor velocidade de crescimento dos genótipos quando submetidos a esse manejo. O fator maturidade seguiu o mesmo comportamento crescente do fator carboidratos fibrosos, relatando decréscimos semelhantes quando contrastadas as idades de 25 e 45 dias, o que obedeceu ao mesmo padrão de comportamento do fator carboidratos fibrosos durante a mesma fase de crescimento. As observações de menores incrementos em: produções (fator PPC), em carboidratos fibrosos (fator CF) e em maturidade (Fator M) (Tab. 10), entre os 25 e 45 dias de crescimento indicaram que, de alguma forma, o excesso de chuvas (Tab. 3) tenha prejudicou o maior desenvolvimento das forrageiras nesse estádio vegetativo (fase de crescimento exponencial). 77 Tabela 10- Escores fatoriais para os três fatores que descreveram as características: carboidratos fibrosos (fator CF), maturidade (fator M) e lignina (fator L) dos genótipos sob efeito das condições estabelecidas Idade (dias) Manejo Genótipo Fator CF Fator M Fator L s/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon -0,92380 -1,15660 -0,77350 -1,17855 -0,75813 -0,29052 -0,63294 -0,46375 -1,14649 -0,0121 0,00484 -0,18319 -0,64409 -1,02827 -0,86711 -1,07577 -0,99813 -0,83484 -0,72921 -0,75067 -0,34689 0,21068 -1,10721 0,99937 -0,43429 -0,93144 -0,69535 -0,54329 -1,28527 -1,33358 -1,23411 -1,45304 0,58576 -1,18239 -0,3155 -0,21985 -0,39324 -0,76409 -0,13618 -0,46732 -1,54331 -0,78037 -0,48744 -0,68533 2,40802 0,74977 0,844 -0,10451 -0,41642 -1,30478 -0,21929 -1,34770 -0,68438 -0,79028 -1,20660 -1,12389 0,84307 -0,63871 0,63635 -1,21444 -0,48720 -1,25464 -1,23666 -0,85008 -0,02295 -0,34421 -0,40587 -0,40340 0,47587 -1,21896 1,14561 -1,30121 0,37251 0,12753 0,43565 -0,78033 0,36348 -0,06156 0,60914 0,12991 0,29001 -0,47694 0,33489 -0,39149 0,47753 0,45523 0,60947 -0,38734 0,89622 0,02277 0,48358 -0,23932 0,2987 -0,89874 -0,63296 0,13343 0,64530 0,26725 0,30935 -0,05677 0,49043 0,54626 0,58261 -0,19405 -0,33949 0,70053 -1,51264 -1,70916 1,45287 0,78074 1,43918 0,44242 1,76567 0,41180 1,37195 -0,01246 -0,22908 -0,35909 0,46391 2,06005 1,83022 1,19694 2,02202 0,73994 2,09050 1,36863 1,61068 0,99688 1,65163 1,65596 -0,80485 1,50857 2,22503 1,45794 1,80132 1,26571 2,04301 1,08581 2,10310 0,77718 -1,98937 0,18383 -0,88098 1,03138 cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 Irrigado 25 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 s/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 Irrigado 45 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 s/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 Irrigado 65 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 s/ irrigação cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 Irrigado 85 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 Fertirrigado cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 F27 05 Corsi e Nussio (1993) indicaram que o N é essencial durante essa fase inicial, dado o maior estimulo de gemas ativas que germinam, formando novos perfilhos e folhas, além da maior vida útil foliar, mantendo maior quantidade de biomassa verde. As prováveis maiores 78 lixiviações de N são reforçadas principalmente pela recuperação posterior (65 a 85 dias) em fases em que a precipitação foi quase nula (Tab. 3). Isso ocorreu principalmente nos manejos fertirrigados e irrigados, nos quais o fornecimento de água foi o mais próximo possível das quantidades adequadas (manejo da irrigação, Tabs. 2 e 3). Quanto ao fator lignina, observou-se certa irregularidade em seu comportamento, não seguindo padrão definido, com o desenvolvimento dos genótipos. Tal comportamento para os compostos fenólicos, metabólitos secundários não classificados quimicamente, como carboidratos, está de acordo com os relatos de Van Soest (1994), que destacou efeitos ambientais como preponderantes no maior ou menor acúmulo dos compostos fenólicos na planta. Conforme Taiz e Zeiger (2004) a síntese dos compostos fenólicos precursores encontra-se associada à rota do ácido chiquímico. Dessa forma, a classe mais abundante de compostos fenólicos em plantas é derivada da fenilalanina por meio da eliminação de uma molécula de amônia na formação do ácido cinâmico (composto precursor dos fenilpropanóides constituintes da lignina). Esta última reação, catalisada pela enzima “Fenilalanina amônia liase”, é acelerada por fatores ambientais, tais como, luz, temperatura e deficiência de N, formando maiores quantidades de precursores intermediários na síntese da lignina. Assim, a formação da lignina, bem como sua maior associação aos carboidratos da parede, talvez se encontre mais relacionada a mudanças ambientais do que propriamente ao aumento da idade da planta. Conclusões As idades de maiores acréscimos em biomassa e maior perda de qualidade química da forragem coincidem com as idades de 45 e 65 dias de rebrotação, posteriores à máxima capacidade de extinção de luz (45 dias) pelas gramíneas no campo; Destaca-se para o potencial de produção de biomassa e para a velocidade de recuperação póscorte do cv. Pioneiro e para o potencial de produção do capim- Napier; A fertirrigação constitui-se em boa opção de manejo, porém deve ser utilizada em sistemas de maior habilidade gerencial, podendo acarretar problemas quando mal manejada; A irrigação e a fertirrigação promovem aceleração no crescimento e aumento na produção dos genótipos; 79 Referências Bibliográficas AGUIAR, A.P.A., SILVA, A. M. Irrigação de pastagens. In: EVANGELISTA, R., SILVEIRA, P.J., ABREU, J.G. (eds.). SIMPÓSIO DE FORRAGICULTURA E PASTAGENS: TEMAS EM EVIDÊNCIA, 2, 2002, Lavras. Anais... Lavras: UFLA, 2002. p.261-320. BERNARDO, S. Manual de irrigação. (6 ed). Revisada e Ampliada. 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Em seguida, foram calculadas as participações percentuais de cada item nos custos totais de produção, utilizando-se os preços de mercado daqueles itens de maior peso, em simulações probabilísticas de risco (simulação de Monte Carlo). Os menores custos de produção de biomassa foram obtidos nas colheitas aos 65 dias, nos tratamentos irrigados e fertirrigados (R$ 0,15/kg de biomassa). O mesmo resultado foi evidenciado quanto aos custos por kg de PB, evidenciando as maiores vantagens financeiras das colheitas nessa idade, quando comparadas às colheitas aos 45 dias. O cultivar Pioneiro irrigado e colhido aos 65 dias foi opção mais vantajosa (R$ 0,13/kg de biomassa). Os maiores custos para o manejo fertirrigado em relação ao irrigado puderam ser atribuídos à grande intensidade de chuvas (112 mm) no intervalo de 26 a 50 dias de crescimento dos genótipos, que pode ter acarretado maiores lixiviações do N aplicado via água de irrigação. A mão-de-obra para o corte e carregamento, os equipamentos de irrigação e a uréia foram considerados, em ordem decrescente, os itens de maior peso nos custos totais. Foram verificadas menor possibilidade de custos elevados para o cv. Pioneiro, apresentando o domínio para suas funções cumulativas de probabilidade, em sua maioria, abaixo dos valores médios de custos encontrados na avaliação. Palavras-chave: Análise de sensibilidade, Simulação de Monte Carlo, análise financeira PRODUCTION COSTS WITH THE USE OF ELEPHANT-GRASS (Pennisetum purpureum Schum.) UNDER THE INFLUENCE OF NON-IRRIGATED, IRRIGATED AND FERTILE IRRIGATED HANDLINGS Abstract Average costs (R$ /kg of biomass and R$ /kg of crude protein) for the production of elephantgrass genotypes were assessed: Napier, Cameroon, Pioneiro and CNPGL 91 27 05, harvested 83 on the 45th and 65th days after re-sprouting under the influence of non irrigated, irrigated and fertile irrigated handlings, in an experiment held at the Experimental Station at PESAGRO, Campos dos Goytacazes, RJ - Brazil, from January to April, 2004. Cost values were obtained from the technical coefficient of the study and in price polls carried out in three commercial establishments in the above mentioned municipality in May, 2004. Biomass and crude protein estimates from experimental evaluations were used to obtain average cost values. Following this procedure, the percentile participation of each item in total production costs was calculated using the market price of the items with bigger weight in risk probability simulations (Monte Carlo simulation). The lowest costs for biomass production were obtained on the harvests done on the 65th day under irrigated and fertile irrigated handlings (R$ 0.15/kg of biomass). The same result was achieved concerning costs per kg of PB, proving to be more cost-effective if compared to harvests done on the 45th day. The Pioneiro cultivar irrigated and harvested on the 65th day was the most cost-effective option (R$ 0.13/kg of biomass). The higher costs of fertile irrigated handling, if compared to the irrigated one, were due to the great quantity of rain (112mm) between the 26th and the 50th days of the genotypes growth, what may have caused bigger lixivation of N applied via irrigation water. Labor costs for cutting and carrying; the equipment and the urea were considered the items of higher weight in terms of total costs decreasingly. The lowest risk costs were verified for the Pioneiro cultivar, which presented most of its probability cumulative functions below average cost values observed in the evaluation. Key-words: Sensitivity analyses, Monte Carlo’s Method, financial analyses Introdução Atualmente, a valorização das terras agricultáveis pressiona o produtor a intensificar o nível produtivo de sua atividade, visando a torná-la uma atividade competitiva (Martins et al., 2000). Além disso, a exposição dos sistemas pecuários aos estímulos e pressões externas faz com que esses elevem seu padrão tecnológico (Souza, 2002). Nesse contexto, destaca-se a porção litorânea do Sudeste, região distante dos centros produtores de grãos. Nessa região, produzir volumosos, com qualidade, e em quantidade suficiente para reduzir os custos dos produtos de origem animal, representa a melhor alternativa para o abastecimento eficiente de seu mercado consumidor. As avaliações na produção forrageira devem incluir opções genéticas compatíveis, como é o caso do capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.). Diversos autores (Gomide, 1994; Passos, 1994; Silva et al., 1995; Matos, 1997; e Rodrigues et al., 2000) 84 destacaram a elevada capacidade produtiva dessa gramínea, além de sua imensa diversidade genética (Botrel et al., 2000; Daher, et al., 2000), possibilitando seus mais diversos usos, o que atende às necessidades do perfil de cada propriedade rural. Martins et al. (2000) relataram produções médias de leite de 100kg/ha dia em pastagens de capim-elefante irrigadas, conflitando-se de forma pronunciada à média nacional de produção de leite em pastagens, que é estimada em 3kg/ha dia. No entanto, no uso de tais forrageiras, merece destaque a inserção de tecnologia compatível à sua capacidade produtiva. Dentre as opções tecnológicas, a irrigação revela-se como excelente alternativa para produzir, na época das águas, produtos animais a custos mais baixos, compatíveis aos menores preços praticados na época da safra. A opção pelos sistemas irrigados no verão leva em conta o melhor uso dos recursos hídricos, em época com maiores temperaturas, luminosidade e comprimentos do dia, fatores essenciais ao pleno desenvolvimento vegetativo das gramíneas tropicais. Outro aspecto de destaque seria relacionado à possibilidade da aplicação de fertilizantes via água de irrigação. Conforme Aguiar e Silva (2002), o uso da fertirrigação reduz os custos com a aplicação de fertilizantes em 50 a 87%, isto em virtude da economia de mão-de-obra, maquinário e equipamentos, além da eficiência no uso de fertilizantes, especialmente os nitrogenados (Lourenço e Coelho, 2001). Apesar dos relatos anteriores, poucos trabalhos são destinados à avaliação financeira de opções tecnológicas para aumento da produtividade pecuária (Potter et al., 2000). No entanto, recentemente se observa nova consciência científica no sentido de avaliar a contribuição competitiva dos investimentos nas tecnologias propostas (Lopes et al., 2000). Dentre as ferramentas de análises financeiras das opções tecnológicas propostas, a avaliação de custos apresenta-se como um poderoso elemento auxiliar em qualquer empreendimento agropecuário. Isso por descrever a compensação que os donos dos fatores produtivos devem receber para continuar fornecendo esses fatores à empresa (Gomes et al., 1989; Pizarro e Bresslau, 2001; Souza, 2002). Com a realização deste trabalho, objetivou-se avaliar os custos de produção, a participação de cada um dos itens desses custos em seu resultado financeiro, bem como as probabilidades de ocorrência de determinados valores para esses custos, considerando diferentes genótipos de capim-elefante (Napier, Cameroon Pioneiro e CNPGL 91 27 05) em regime de cortes, nas idades de 45 e 65 dias de rebrotação, submetidos aos manejos: nãoirrigado, irrigado e fertirrigado. 85 Material e Métodos A avaliação de custos foi desenvolvida baseando-se nos coeficientes técnicos de experimento, instalado na Estação Experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária do Estado do Rio de Janeiro (PESAGRO), em Campos dos Goytacazes, RJ. Esse trabalho foi conduzido em área de 0,4 ha, objetivando-se comparar os potenciais forrageiros de quatro genótipos de capim-elefante, quando submetidos a três situações de manejo (não irrigados, ou irrigados, ou fertirrigados), em diferentes idades de rebrotação (45 e 65 dias). Tabela 1- Médias das produções de biomassa seca dos genótipos estudados, em kg de MS/ha, avaliados nas idades de 45 e 65 dias, de acordo com os diferentes sistemas de manejo (não-irrigado, irrigado e fertirrigado) Idade Genótipo Não-irrigado Irrigado Fertirrigado Médias (genótipo) 45 dias cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro 4.482,16 4.632,38 6.144,83 7.134,32 5.165,82 6.439,37 5.449,91 5.816,75 6.922,83 5.688,80 5.204,98 6.502,35 CNPGL 91 27 05 4.835,04 5.883,20 5.636,68 5.451,64 Média (Sistema) 5.023,60 6.155,68 5.956,54 ---- Média Geral 65 dias 5.711,94 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro 7.933,96 9.873,63 10.887,50 11.043,18 11.063,05 12.963,17 9.789,33 11.597,54 10.838,02 9.588,82 10.844,74 11.562,90 CNPGL 91 27 05 7.644,37 10.285,71 11.186,96 9.705,68 Média (Sistema) 9.084,86 11.338,78 10.852,96 ---- Média Geral 10.425,54 As produções de biomassa foram obtidas das médias de três repetições, tomadas para cada tratamento pré-estabelecido, por ocasião das avaliações (pesagens e secagem em estufa, Haddade, et al., s.d.) do material forrageiro de cada unidade experimental (área de avaliação com 4m2). De posse dos resultados (MS média produzida em cada tratamento, nas unidades experimentais), esses valores foram extrapolados, obtendo-se as estimativas de suas produções por hectare (Tab. 1). Da mesma forma, foram estimados os percentuais de proteína bruta na matéria seca (Silva, 1990) (Tab. 2). 86 Tabela 2- Médias das quantidades de proteína bruta (kg de PB/ha) em cada um dos genótipos estudados, nas idades de 45 e 65 dias de rebrotação, de acordo com os diferentes sistemas de manejo (não-irrigado, irrigado e fertirrigado) Idade 45 dias Genótipo cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 Não-irrigado 549,51 522,53 752,74 566,67 Irrigado 875,38 568,76 724,43 707,75 Fertirrigado 590,23 546,19 855,66 555,21 Média (Sistema) 597,86 719,08 636,82 Média Geral 65 dias Médias (genótipo) 671,71 545,83 777,61 609,88 --651,26 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 905,26 965,64 1232,46 804,19 1120,88 1102,99 1419,47 1075,88 1095,43 1047,26 1085,97 1098,56 Média (Sistema) 976,89 1179,81 1081,80 Média Geral 1040,52 1038,63 1245,97 992,88 --1079,50 Ao término de cada atividade prevista, durante a formação e manutenção da área forrageira, os gastos com mão-de-obra e hora-de-trator foram anotados em planilhas, acompanhando-se o tempo para a execução de tais atividades em toda a área experimental. Os custos com a mão-de-obra foram estimados com base nos valores de R$ 15,00/dia-homem e R$ 35,00/hora-máquina, respectivamente. Estes valores são comumente praticados na região. As quantidades e os preços dos insumos e dos equipamentos foram contabilizados baseando-se, respectivamente, nas previsões para a montagem de cada sistema e, em pesquisa de preços em três estabelecimentos comerciais localizados no município de Campos dos Goytacazes-RJ, obtendo-se dos resultados desta última, as médias dos preços de insumos praticados no município, durante o mês de maio de 2004. Os custos foram divididos nos destinados à formação da área e naqueles previstos em sua manutenção. Assim, de todo investimento na formação da área de capim-elefante (gradagens, sulcagem, mudas, material de irrigação etc) foram calculadas suas depreciações, pelo método linear, bem como suas remunerações de uso alternativo (custo de oportunidade), seguindo os procedimentos de Gomes et al. (1989); Pizarro e Bresslau (2001) e Souza (2002). Quando considerado o item terra, calculou-se apenas seu custo de oportunidade (item não depreciável). Para os cálculos com a remuneração do capital, utilizou-se a taxa de 9% ao ano, por se tratar de uma estimativa mais aproximada dos juros com o investimento financeiro em caderneta de poupança (uso alternativo). Ressalta-se que, no cálculo dos custos, buscou-se descrever a realidade prevista no experimento, evitando-se distorções que pudessem decorrer da extrapolação de dados 87 experimentais para uma área maior. Além disso, há de se considerar que, mesmo os valores absolutos calculados estando viesados em sua estimação, as comparações entre sistemas permanecem válidas, visto que foram seguidos, para cada um deles, os mesmos procedimentos. Dessa forma, os custos (R$/kg de biomassa) foram calculados para a área experimental, sendo divididos pelas estimativas das produções de cada tratamento, considerando-se os 0,4 ha da área experimental. Como custos com a preservação do sistema de irrigação, consideraram-se as prováveis necessidades de reparos ou reformas para manutenção de suas condições de uso (gastos com revisões técnicas e substituições de peças). Esses custos foram estimados com base em 10% dos valores das depreciações desses equipamentos, conforme descrito por Aguiar e Almeida (1999). Os gastos com energia destinada à irrigação foram baseados nas necessidades de potência do conjunto moto-bomba, bem como do tempo, em horas de funcionamento do sistema durante o ano, considerando-se uma freqüência média de irrigações, a cada 15 dias, com uma duração de 1,5 h por irrigação. Não foram considerados os custos por m3 de água, dado o não pagamento por este recurso nas condições do experimento. Nas estimativas dos custos de manutenção, seguiu-se o mesmo procedimento relatado por Resende (1992). Foram observadas as necessidades de mão-de-obra (dia homem), e a quantidade de corretivos e adubos para um período de 10 anos. As quantidades de insumos seguiram as informações de Corsi e Nussio (1993). Assim, de todas as necessidades de insumos e serviços na vida útil da capineira, obtiveram-se suas médias anuais de custos com a manutenção, para cada sistema de manejo descrito (não-irrigado, irrigado e fertirrigado). A partir das estimativas dos custos fixos e dos variáveis ao ano, estes foram transformados (regra três) em custos equivalentes aos períodos de crescimento das forrageiras (45 e 65 dias), obtendo-se os custos para cada tratamento, da divisão dos valores de custos aos 45 e 65 dias, pelas produções de biomassa consideradas noss 0,4 ha experimentais. Em seguida, com base nas planilhas de custo de cada manejo proposto, calcularam-se as participações percentuais de cada item nos valores dos custos totais. Por meio desses cálculos, foram identificados aqueles itens de maior peso nos custos totais (análise de sensibilidade) (Melo et al., 1999). Baseando-se nos resultados da análise prévia, efetuou-se uma análise probabilística do risco da ocorrência de determinados valores para os custos médios, em cada tratamento proposto, utilizando-se o método da Simulação de Monte Carlo (Turban, 1993; Melo et al., 1999). 88 Resultados e Discussão Os custos médios por kg de biomassa produzida são apresentados na Tab.3. Os menores custos foram observados para o intervalo de 65 dias, nos tratamentos irrigados e fertirrigados (em torno de R$ 0,15/kg de biomassa). Tais valores encontram-se relacionados às maiores produções de biomassa descritas para esses sistemas aos 65 dias de rebrotação (médias de 11339 e 10853 kg/ha, para os tratamentos irrigados e fertirrigados, respectivamente, Tab. 1). A esse efeito somou-se a menor necessidade de mão-de-obra destinada à colheita e ao carregamento no maior intervalo de corte, compondo-se as diferenças apresentadas (R$ 0,25 e 0,17/kg de matéria seca nas idades de 45 e 65 dias, respectivamente, Tab. 3). Hillesheim (1993), comentando sobre a freqüência de corte ideal para o capimelefante, descreveu que, na maioria dos trabalhos destinados à avaliação desta característica, constatou-se que os maiores intervalos entre cortes (menor freqüência) sempre foram os que apresentaram as maiores produtividades, isso considerando períodos semelhantes de produção. Diante do fato, esse autor relacionou como a melhor idade para a utilização do capim-elefante aquela que propiciasse bom rendimento de biomassa sem comprometer sua qualidade nutricional. Levando-se em conta as informações de Hillesheim (1993), avaliaram-se os custos médios por kg de proteína bruta da forragem (Tab. 4). Na observação destes valores, verificou-se a semelhança com os apresentados por kg de biomassa (Tab. 3), destacando o intervalo de 65 dias como opção preferencial para a idade de colheita dos genótipos estudados. Isso, apesar das elevadas quantidades de nitrogênio aplicadas e do maior parcelamento dos adubos nitrogenados ao longo do trabalho, os quais talvez tenham colaborado para os elevados níveis de N na MS da forragem, mesmo no intervalo de 65 dias. De acordo com Corsi e Nussio (1993), os níveis de recuperação do N aplicado aumentam à medida que a forrageira se desenvolve, havendo maior aproveitamento do nitrogênio com os maiores intervalos de colheita, principalmente se essas fertilizações forem parceladas. Apesar disso, os resultados apresentados (Tab. 4) são consistentes, tendo em vista que o teor de proteína bruta é um dos atributos importantes na composição do valor nutritivo de uma forrageira tropical. 89 Tabela 3– Custos médios com a produção de biomassa dos genótipos estudados, em R$/kg de MS, nas idades de 45 e 65 dias de rebrotação, diante dos diferentes sistemas de manejo (não-irrigação, irrigado e fertirrigado) Idade Genótipo Não-irrigado Irrigado Fertirrigado Médias (genótipo) 45 dias cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 0,34 0,33 0,25 0,32 0,19 0,26 0,21 0,23 0,24 0,23 0,19 0,24 0,26 0,27 0,22 0,26 Média (Sistema) 0,31 0,22 0,23 Média Geral 65 dias --0,25 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 0,22 0,18 0,16 0,23 0,15 0,15 0,13 0,16 0,17 0,14 0,15 0,15 Média (Sistema) 0,20 0,15 0,15 Média Geral 0,18 0,16 0,15 0,18 --0,17 Destacou-se também o menor custo médio (R$ 0,13/kg de MS) apresentado para o cv. Pioneiro, irrigado e cortado aos 65 dias. Esse resultado relacionou-se à maior produção de biomassa apresentada para esse genótipo, destacando-se o seu potencial produtivo quando submetido às condições descritas. A superioridade nos custos para os tratamentos de fertirrigação em relação à irrigação pode ser explicada pela elevada ocorrência de chuvas, dos 26 aos 50 dias de crescimento das forrageiras (112 mm de precipitação). O fato talvez tenha potencializado a lixiviação do N aplicado. Isso principalmente nos tratamentos fertirrigados, dada a maior locomoção do fertilizante no perfil do solo com o uso da água como via para sua aplicação. Os resultados percentuais de PB (Tab. 2) talvez ilustrem essas informações (menores valores percentuais de PB para os tratamentos fertirrigados). 90 Tabela 4– Custos médios por kg de proteína bruta dos genótipos estudados, em R$/Kg, nas idades de 45 e 65 dias de rebrotação, considerando-se os diferentes sistemas de Manejo (não-irrigado, irrigado e fertirrigado) Idade Genótipo Não-irrigado Irrigado Fertirrigado Médias (genótipo) 45 dias cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 1,11 1,17 0,81 1,08 0,61 0,94 0,74 0,76 0,90 0,97 0,62 0,96 0,87 1,03 0,72 0,93 Média (Sistema) 1,04 0,76 0,86 --- Média Geral 65 dias 0,89 cv. Napier cv. Cameroon cv. Pioneiro CNPGL 91 27 05 0,78 0,73 0,57 0,88 0,59 0,60 0,47 0,61 0,60 0,63 0,60 0,60 0,66 0,65 0,55 0,70 Média (Sistema) 0,74 0,57 0,61 --- Média Geral 0,64 Quanto ao cv. Cameroon, não considerando as comparações entre os manejos, foi verificada diferença na ordem de seu custo (R$/kg de biomassa) em relação aos apresentados para os demais genótipos estudados. Isto quando contrastadas as idades de 45 e 65 dias. Aos 45 dias, os custos médios apresentados para este cultivar foram mais elevados que os de todos os outros genótipos estudados (R$0,27/kg de MS, Tab. 3). No entanto, quando esse genótipo foi comparado aos demais aos 65 dias, verificou-se que sua biomassa passou a ser de menor custo do que as apresentadas para o Napier e o para CNPGL 91 27 05. Nessa idade observouse um custo inferior apenas para o Pioneiro, quando comparado ao do Cameroon. Os menores custos apresentados para os tratamentos, sob efeito da irrigação e da fertirrigação, em relação àqueles não irrigados (Tab.3 e 4), revelaram vantagem na adoção dessas tecnologias em áreas de produção forrageira mesmo no período das águas (precipitações elevadas). Outro fato que pode ter contribuído para a ocorrência de tais diferenças foi o monitoramento da umidade do solo ao longo do estudo (Haddade et al., s.d.). Com isso, efetuaram-se as irrigações somente quando necessárias, evitando-se gastos adicionais com os maiores usos do sistema (energia, manutenção do sistema). Dentre os itens de maior participação nos custos totais de cada sistema (Tab. 5), destacaram-se aqueles relacionados à mão-de-obra para o corte e para o carregamento da forragem, ressaltando-se um dos principais problemas, quanto ao uso do capim-elefante para corte, a elevada necessidade de mão-de-obra, elevando-se seus custos produtivos. Conforme Faria (1993), publicações técnicas antigas de outros países já relatavam o abandono do uso de forrageiras para corte pelos fazendeiros, justificando-se principalmente pela elevada 91 necessidade de trabalho diário. Peixoto (1992) destacou, como uma das desvantagens principais do uso de gramíneas para corte, a maior exigência em mão-de-obra, elevando os custos de produção. O perfil apresentado (Tab.5) destacou as maiores participações dos itens de manutenção (especialmente a mão-de-obra destinada ao corte e ao carregamento da forragem), superiores às participações advindas dos itens necessários à implantação da área forrageira (formação). Diante disso, justificar-se-ia a preferência por maior investimento em infra-estrutura que possibilite o uso do capim-elefante sob pastejo. Resende (1992), descrevendo o custo produtivo em pastagem de capim-elefante, observou valores de 363 e 922 litros de leite gastos na implantação e na manutenção de cada hectare da pastagem, respectivamente. Assim, mesmo com o elevado investimento na formação de pastagem (3473 litros de leite gastos por hectare formado) observou-se sua menor participação nos custos totais da pastagem (aproximadamente 30% ), isso devido às diluições desse investimento nos dez anos de vida útil da pastagem. Seguindo a ordem de participação dos itens, destacou-se ainda o uso da uréia em todos os sistemas estudados, tendo em vista a elevada quantidade desse fertilizante nitrogenado destinada à manutenção da produtividade da área (Tab. 1). Além disso, salientou-se a participação do investimento em equipamentos de irrigação nos sistemas irrigados e fertirrigados, destacando-se o elevado investimento com esse tipo de tecnologia. Assim, merece relevância a opção por equipamentos mais baratos com baixa necessidade de mão-deobra para seu manejo, como é o caso do sistema de baixa pressão descrito por Alencar (2001). Com o uso desse tipo de sistema, ocorreriam menores riscos de custos elevados com a produção do capim-elefante. 92 Tabela 5 – Participação percentual de cada um dos itens na formação e na manutenção dos genótipos estudados, considerando-se os manejos (não-irrigado, irrigado e fertirrigado) nas idades de 45 e 65 de rebrotação Itens 45 dias Porcentagem de participação Não-irrigado Irrigado Fertirrigado 3,64% 2,95% 2,97% Irrigação - 15,31% 15,42% Fertirrigação (conjunto) - - 0,72% Uréia (manutenção) 9,00% 7,29% 7,34% Cloreto de potássio (manutenção) 4,31% 3,50% 3,52% Capina (manutenção) 2,98% 2,42% 2,44% Corte (colheita) 30,70% 24,88% 25,05% Carregamento (colheita) 40,93% 33,17% 33,40% - 2,86% 3,10% 1,88% 1,52% - 6,55% 6,10% 6,04% Não-irrigado Irrigado Fertirrigado 4,44% 3,45% 3,48% Irrigação - 17,91% 18,05% Fertirrigação (conjunto) - - 0,84% Uréia (manutenção) 10,96% 8,53% 8,60% Cloreto de potássio (manutenção) 5,25% 4,09% 4,12% Capina (manutenção) 3,64% 2,83% 2,85% Corte (colheita) 28,05% 21,83% 22,00% Carregamento (colheita) 37,39% 29,10% 29,33% - 3,34% 3,53% 2,29% 1,77% - Serviços formação (mdo e hora-trator) Manutenção do sistema de irrigação Aplicação da uréia Outros 1 65 dias Serviços formação (mdo e hora-trator) Manutenção do sistema de irrigação Aplicação da uréia 1 Outros 7,98% 7,14% 7,20% 1-Mudas, Calcário, supersimples, FTE br12, mão-de-obra para aplicação de insumos durante a formação e manutenção da área de forragem, energia para irrigação. Com base nas simulações efetuadas, estimaram-se as probabilidades da ocorrência de determinados valores para os custos (R$/kg de Biomassa), em cada uma das situações avaliadas no estudo. Os resultados são apresentados na Fig. 1 e na Tab. 6 e 7. Pela figura, é possível verificar indícios de que, diante da situação apresentada, a forrageira que ofereceu menores possibilidades de baixos custos em sua opção, considerandose quaisquer das situações de manejo, foi o cv. Pioneiro. Isso pode ser concluído a partir das distribuições de suas funções cumulativas de probabilidade, que, em sua maioria, encontramse abaixo do custo médio geral (R$ 0,21/kg de biomassa) considerando todos os tratamentos 93 estudados. O mesmo não foi observado em relação às demais forrageiras, principalmente quando consideradas as colheitas aos 45 dias. Em algumas situações, as opções pelos sistemas fertirrigados foram mais arriscadas que aquelas descritas para os irrigados (cv. Napier e clone CNPGL 91 27 05) (Fig. 1). Conforme relatado, as condições de desenvolvimento do estudo (ocorrência de chuvas e elevados níveis de N aplicados por fertirrigação) devem ter contribuído para a ocorrência de tais resultados. Destaca-se também a elevada distância entre as curvas cumulativas de probabilidade para o cv. Cameroon, quando contrastadas as idades de corte de 45 e 65 dias (Fig. 1), o que reforça a idéia de que este cultivar deve ser utilizado preferencialmente em maiores intervalos, quando em comparações aos demais genótipos. Alguns dos resultados da Fig. 1 foram sumarizados na Tab. 6, onde se pode observar as probabilidades da ocorrência de valores inferiores ao menor custo de biomassa obtido no experimento (R$ 0,13/kg, Tab. 6). A partir da Tab. 6, observa-se a impossibilidade de os tratamentos com a colheita aos 45 dias atingirem o valor de R$ 0,13/kg de biomassa, ou seja, mesmo na simulação de vários cenários alternativos (simulação de Monte Carlo), o alcance desse valor só foi possível quando as gramíneas foram colhidas aos 65 dias de idade, conforme descrito na Tab. 6. Com base nesses últimos resultados, foi possível descrever as possibilidades de que as alternativas descritas pudessem ser tão boas, ou até mais vantajosas que a melhor delas, de acordo com as probabilidades de seus custos inferiores aos de R$ 0,13/kg de MS: 94 Probabilidade acumulada 1,00 0,80 Prob s/ 45 Prob s/ 65 0,60 Prob irr. 45 Prob irr. 65 0,40 Prob fert.45 Prob fert. 65 0,20 0,00 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Custos do cv. Napier (R$/Kg de MS) Probabilidade acumulada 1,00 0,80 Prob s/ 45 Prob s/ 65 0,60 Prob irr. 45 Prob irr. 65 0,40 Prob fert.45 Prob fert. 65 0,20 0,00 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Custos do cv. Cameroon (R$/Kg de MS) Probabilidade acumulada 1,00 0,80 Prob s/ 45 Prob s/ 65 0,60 Prob irr. 45 Prob irr. 65 0,40 Prob f ert.45 Prob f ert. 65 0,20 0,00 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Custos do cv. Pioneiro (R$/Kg de MS) Probabilidade acumulada 1,00 0,80 Prob s/ 45 Prob s/ 65 0,60 Prob irr. 45 Prob irr. 65 0,40 Prob fert.45 0,20 Prob fert. 65 0,00 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Custos do capim-CNPGL 91 27 05 (R$/Kg de MS) Figura 1- Funções de distribuição cumulativa de probabilidade considerando para os valores de custos unitários dos genótipos, cortados aos 45 e 65 dias de rebrotação, nos diferentes sistemas de manejo 95 Tabela 6– Índices percentuais de probabilidade do custo (R$/Kg de MS) de cada tratamento ser inferior ao menor valor de custos apresentado (R$ 0,13/Kg de MS) no trabalho P (custo<R$0,13/ Kg de MS) Idade Genótipo S/irrigação Irrigado Fertirrigado 45 dias cv. Napier 0,00% 0,00% 0,00% cv. Cameroon 0,00% 0,00% 0,00% cv. Pioneiro 0,00% 0,00% 0,00% CNPGL 91 27 05 0,00% 0,00% 0,00% cv. Napier 0,00% 4,70% 0,20% 65 dias cv. Cameroon 9,30% 7,80% 21,10% cv. Pioneiro 35,20% 70,00% 9,90% CNPGL 91 27 05 0,00% 0,60% 56,90% Conclusões Os usos da irrigação e da fertirrigação, além das colheitas aos 65 dias, foram opções mais vantajosas na redução dos custos para as situações estudadas; O cv. Pioneiro destacou-se pelos seus menores custos na produção de biomassa, além das maiores possibilidades de baixos custos com sua produção; Para o cv. Cameroon, valores mais vantajosos para seus custos foram obtidos aos 65 dias de rebrotação; Os menores custos da mão-de-obra, dos fertilizantes nitrogenados, além do uso de equipamentos mais baratos para a montagem dos sistemas de irrigação diminuem substancialmente o risco de custos elevados na produção do capim-elefante para corte. Referências Bibliográficas AGUIAR, A. P. A., ALMEIDA, B. H. P.J. Produção de leite a pasto: Abordagem empresarial e técnica. 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Pioneiro destaca-se, superando os demais genótipos no lançamento inicial de folhas e perfilhos, salientando-se seu elevado potencial de recuperação aos sucessivos cortes ou pastejos; Os maiores valores para a Razão de área foliar dos genótipos Cameroon e CNPGL 91 27 05 indicaram benefícios em suas partições de assimilados mais direcionados ao aumento da superfície foliar. No entanto, tendo em vista as taxas de crescimento relativo semelhantes para os diferentes genótipos estudados, salientouse que maiores RAFs podem indicar menor eficiência de assimilação do carbono por unidade de área foliar, podendo destacar, como mais eficientes, os genótipos Napier e Pioneiro; A taxa fotossintética e o teor de pigmentos fotossintéticos foliares constituemse bons métodos em estimativas da vida útil foliar. Esta última estimada em 34 a 36 dias para os genótipos estudados em condições de casa de vegetação; Quanto à determinação da eficiência fotoquímica, por meio das estimativas de fluorescência da clorofila, não são observadas modificações além do normal no 99 decorrer do envelhecimento das folhas dos genótipos. Com isso, as variações de fluorescência não foram eficientes na demonstração da vida útil foliar; Nos estudos de campo, os maiores acréscimos em biomassa, em carboidratos fibrosos e em maturidade foram observados entre os 45 e 65 dias pósuniformização, com valores máximos para o fator extinção de luz, observados aos 45 dias; Destacou-se o atraso no crescimento do clone CNPGL 91 27 05 (maiores acréscimos nos escores para o fator produção e proporção de caule entre os 65 e 85 dias) quando não irrigado, havendo concordância com os maiores valores para o fator extinção aos 65 dias; Destaque para as produções de biomassa dos genótipos Pioneiro e Napier; A irrigação e a fertirrigação promovem aceleração do crescimento e aumentos na produção do capim-elefante durante o verão; A irrigação e a fertirrigação, além das colheitas aos 65 dias, foram opções mais vantajosas na redução dos custos produtivos do capim-elefante utilizado para corte; O cultivar Pioneiro destacou-se pelos seus menores custos de produção de biomassa, além das maiores possibilidades de baixos custos com sua produção; Menores custos de mão-de-obra, dos fertilizantes nitrogenados, além do uso de equipamentos mais baratos para a montagem da irrigação diminuem substancialmente as probabilidades de elevados custos com a produção do capimelefante para corte.