Genetic variability of cocoa from the amazon basin: implications for genetic conservation

The cocoa and chocolate production chain involves US$60 billion annually and three million farmers around the world, in an area exceeding nine million hectares. The use of wild germplasm will enable to generate new disease- and pest-resistant cultivars and ability to adapt to changing environments. Here we evaluated 145 cocoa accessions, originated from nine Amazonian basins, based on eight fruit traits. Univariate anova showed significant differences (p<0.05) for all traits. For seven traits, the variance component within basins was higher (81.5%, on average). Therefore, it is recommended that the collection of wild accessions prioritize a larger number of plants from a few populations of the most divergent basins. The multivariate analyses revealed a greater divergence between the Ji-Paraná-RO and Solimões/Amazonas-PA basins (27.69) and a greater similarity between Alien clones-PER and Solimões/Amazonas-AM (0.66) in relation to their populations. They also revealed that the accessions differentiation occurred according to the river basin system. These results allowed elucidate the genetic structure and distribution of cacao populations. In addition, strengthen the importance of collecting and conserving germplasm to preserve genetic resources.

Fotossíntese, crescimento e incidência de insetos-praga em genótipos de cacau pulverizados com silício / Photosynthesis, growth and incidence of insect pest in cacao genotypes sprayed with silicon

Poucos são os estudos envolvendo o efeito do silício sobre a fisiologia e a resistência do cacaueiro a insetos-praga. Com o objetivo de avaliar as alterações fisiológicas, a incidência e o nível de dano provocado por insetospraga após aplicação de silicato de potássio em genótipos de cacau, foi conduzido em campo, um experimento no delineamento de blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 3 com 4 repetições, sendo 3 genótipos de cacau (TSH 1188, CCN 51 e Catongo) e 3 doses de silicato de potássio (0; 3 e 6 mL L-1). Avaliou-se o crescimento, a cinética da emissão da fluorescência da clorofila, o teor de Si, o índice de clorofila, além da incidência e nível de dano provocado por insetospraga. A aplicação de silicato de potássio na dose 6 mL L-1 reduziu a maioria das variáveis de crescimento. O TSH 1188 foi o único genótipo que apresentou incremento no índice de clorofila e no desempenho das variáveis de fluorescência com a aplicação de 3 mL L-1. A aplicação de silicato de potássio não influenciou o teor foliar de Si nos genótipos estudados, mas reduziu a incidência e o nível de dano provocado por insetos-praga.

There are few studies of the effect of silicon on the physiology and resistance to insect pests in cocoa. With aim to evaluate the physiological changes, the incidence and level of damage caused by insect pests after application of potassium silicate in cacao genotypes was conducted in the field, an experiment in randomized blocks in factorial scheme 3 x 3 with four replications, with three genotypes of cocoa (TSH 1188, CCN 51 and Catongo) and three doses of potassium silicate (0, 3 and 6 mL L-1). We evaluated the growth kinetics of chlorophyll fluorescence emission, the Si content, chlorophyll content, and the incidence and level of damage by insect pests. The application of potassium silicate at a dose 6 mL L-1 reduced the majority of growth variables. The TSH 1188 was the only genotype that showed increase in chlorophyll content and in performance of variable fluorescence with the application of 3 mL L-1. The application of potassium silicate did not influence the content of Si in leaf genotypes, but reduced the incidence and level of damage by insect pests.

Análise comparativa de métodos de determinação de área foliar em genótipos de cacau / Comparative analysis of methods of determining leaf area in cocoa genotypes

O conhecimento da área foliar é uma ferramenta importante na análise do crescimento e desenvolvimento vegetal. Desse modo, objetivou-se comparar os métodos, integrador de área foliar, software DDA, software ImageJ e de medição das dimensões foliares, visando definir o fator de correção mais adequado para estimar a área foliar de genótipos cacau. O experimento foi desenvolvido na Estação Experimental Filogônio Peixoto no delineamento de blocos casualizados com quatro repetições em arranjo fatorial 4 x 8, sendo 4 métodos de avaliação de área foliar e oito genótipos de cacau (Variedade Comum; TSH 1188; Catongo; CCN 51; ICS 1; ESFIP 02; SJ 02 e PH 16). Os resultados foram submetidos a análises de variância e correlação e as médias comparadas pelo teste Tukey 5%. Não houve diferença entre os métodos de determinação de área foliar, sendo constatada correlação positiva entre os métodos DDA, ImageJ e Dimensões foliares com o método do integrador de área foliar (padrão), com valores dos coeficientes de correlação (r) superiores a 0,98. Os genótipos TSH 1188, Catongo e CCN 51 apresentaram maior área foliar média. Os métodos testados mostraram-se viáveis para estimar área foliar do cacaueiro com precisão, contudo, foram encontrados três grupos de fatores de correção, sendo K = 0,682 para os genótipos SJ 02 e Variedade Comum, K = 0,670 para os genótipos CCN 51, Catongo, TSH 1188 e ICS 01 e K = 0, 655 para os genótipos ESFIP 02 e PH 16.

The knowledge of the leaf area is an important tool in the analysis of plant growth and development. Thus, the objective was to compare the methods, integrating leaf area, software DDA, software ImageJ and measurement of leaf dimensions, aiming to define the most appropriate correction factor to estimate the leaf area of cacao genotypes. The experiment was conducted at the Experimental Station Filogônio Peixoto in a randomized block design with four replications in a factorial arrangement of 4 x 8, being 4 assessment methods of leaf area and eight cacao genotypes (Common Variety; TSH 1188; Catongo; CCN 51; ICS 1; ESFIP 02; SJ 02 e PH 16). The results were submitted to analysis of variance and correlation and means were compared by Tukey test 5%. There was no difference between the methods of determining leaf area, being found positive correlation between the methods DDA, ImageJ and leaf dimensions with the integrative method of leaf area (default), with values of correlation coefficients (r) greater than 0,98. The genotypes TSH 1188, Catongo and CCN 51 have higher average leaf area. The methods tested were shown to be viable to estimate leaf area of cacao accurately, however, we found three groups of correction factors, being K = 0,682 for genotypes SJ 02 and Common Variety, K = 0,670 for genotypes CCN 51, Catongo, TSH 1188 and ICS 01 and K = 0, 655 for genotypes ESFIP 02 and PH 16.

Diferentes recipientes e substratos na produção de mudas de cafeeiros / Containers and substrates in seedlings production of coffee tree

Com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes recipientes e substratos na produção de mudas de cafeeiro (Coffea arabica L.), foi conduzido um experimento no Setor de Cafeicultura da Universidade Federal de Lavras - UFLA, no período de setembro de 2003 a janeiro de 2004. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, em esquema fatorial 3 x 3. Os recipientes utilizados foram tubetes de polietileno rígido com capacidade volumétrica de 50 mL; tubetes de 120 mL; e saquinhos de polietileno, nas dimensões de 20 cm de altura por 10 cm de largura e capacidade volumétrica aproximada de 700 mL. Os substratos utilizados foram substrato alternativo (65 por cento de casca de arroz carbonizada + 35 por cento de substrato comercial); substrato comercial Plantmax hortaliças HT; e substrato padrão (70 por cento de terra + 30 por cento de esterco bovino peneirados). Os resultados obtidos permitem concluir que os recipientes e os substratos utilizados influenciam significativamente o desenvolvimento das mudas de cafeeiro, sendo que os recipientes de maior volume (saquinho de polietileno e tubete de 120 mL) preenchidos com os substratos alternativo e comercial proporcionam mudas com maior desenvolvimento.

With the objective of evaluating the effects of different recipients and substrates on the production of coffee tree seedlings (Coffea arabica L.), an experiment was carried out at the Coffee Sector of the Universidade Federal de Lavras, MG - UFLA, in the period of September 2003 to January 2004. The experiment was arranged in a randomized block design using a 3x3 factorial scheme. The recipients used were rigid polyethylene tubettes /50 mL capacity; tubettes /120 mL; and 10x20cm polyethylene bags with approximate capacity of 700 mL. The substrates used were alternative substrate, composed of 65 percent charred rice hulls + 35 percent commercial substrate; Plantmax HT®; and standard substrate, composed of 70 percent soil + 30 percent (sieved) cattle manure. The results obtained brought us to the conclusion that the type of recipient and substrate, in fact, significantly influence the development of coffee tree seedlings; and the recipients of larger volume (polyethylene bags and 120mL tubettes) filled with alternative and commercial substrates provide seedlings with improved growth rate.

Cacao yield in different planting densities

The effect of six planting densities on cacao yield of a commercial hybrid mixture as well as the interaction of planting densities with the years were investigated. Crop data collected over a 14-year period (1977-1990) showed that it was possible to optimise the regional cacao yields by implementing high planting densities (2500 and 1736 trees ha-1). This was however only true for the first half of the crop period. In the second half, low planting density (1059 trees ha-1) attained the best yields. This change in the ranking of planting densities over the years confirmed the presence of density-year interaction. Alternatives to achieve high productivity in high planting density systems were presented and discussed.

O efeito de seis densidades de plantio sobre a produção de um híbrido comercial de cacau, bem como a interação das densidades com os anos, foi investigado. Dados coletados do cultivo por 14 anos (1977-1990) mostraram que é possível otimizar a produção de cacau da região implementando uma alta densidade populacional (2500 e 1736 plantas ha-1). Todavia, isto se verificou apenas para a primeira metade do período de cultivo. Na segunda metade, a baixa densidade (1059 plantas ha-1) foi superior em produção. Esta mudança na densidade com o passar dos anos foi confirmada pela presença da interação densidades por anos. Alternativas para alcançar elevadas produtividades nos sistemas com altas densidades foram apresentadas e discutidas.

Recipientes e substratos na produção de mudas e no desenvolvimento inicial de cafeeiros após o plantio / Recipients and substrates in the production of seedlings and initial development of coffee trees after planting

Neste trabalho, objetivou-se avaliar o comportamento de mudas de cafeeiros (Coffea arabica L.) produzidas em diferentes recipientes e substratos quando transplantadas no campo, sem irrigação complementar. O experimento foi conduzido no Setor de Cafeicultura da Universidade Federal de Lavras UFLA, no período janeiro de 2004 a setembro de 2005. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 3 x 3, utilizando mudas produzidas em três recipientes: tubetes de polietileno rígido de 50 mL; tubetes de 120 mL; e saquinhos de polietileno de 700 mL, e três substratos: substrato alternativo; substrato comercial; e substrato padrão, composto terra e esterco bovino. Os resultados obtidos permitem concluir que, no campo, 20 meses após o transplante, os cafeeiros provenientes de mudas produzidas em saquinho de polietileno e em tubete de 120 mL utilizando substrato padrão são superiores aos provenientes de mudas produzidas em tubetes de 50 mL.

With the objective of evaluating the effects of different recipients and substrates in the production of coffee tree seedlings (Coffea arabica L.), an experiment was conducted in the Coffee Sector of the Department of Agriculture of Universidade Federal de Lavras - UFLA, during the period from September of 2003 to January of 2004. The experiment was arranged in a randomized block design in a factorial arrangement of 3 x 3. The recipients were of rigid polyethylene tubettes /50 mL capacity; tubettes /120 mL capacity; and 10x20cm polyethylene bags, with approximate capacity of 700 mL. The substrates used were alternative substrate, composed of 65 percent charred rice hulls + 35 percent commercial substrate; Plantmax® vegetables HT commercial substrate; and standard substrate, composed of 70 percent earth + 30 percent bovine manure. Based on the results obtained, it can be concluded that the recipients and the substrate, being used, can significantly influence the development of coffee tree seedlings; and the recipients of larger volume (polyethylene bags and 120 mL tubettes) filled with the alternative and commercial substrates provide seedlings of a more superior quality.

Formação de mudas de Coffea arabica L. cv. rubi utilizando sementes ou frutos em diferentes estágios de desenvolvimento / Coffea arabica L. cv Rubi seedlings formation from seeds or berries at different developmental stages

Sementes de cafeeiro apresentam germinação lenta e com baixo potencial de armazenagem, o que dificulta a formação de mudas em tempo hábil e em condições climáticas favoráveis à implantação da lavoura. A propagação do cafeeiro por meio de mudas oriundas de sementes é ainda largamente realizada e é altamente desejável a redução do tempo para a obtenção de mudas bem desenvolvidas e vigorosas, visando o bom estabelecimento do estande e a redução da porcentagem de replantio. Considerando que sementes de cafeeiro adquirem a sua máxima germinação nos estádios verde-cana e cereja, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de testar alternativas para a obtenção de mudas, utilizando-se frutos ou sementes em vários estádios de desenvolvimento. O experimento foi conduzido no viveiro de mudas do Setor de Cafeicultura da Universidade Federal de Lavras. O delineamento foi de blocos casualizados, com quatro repetições e as mudas foram produzidas em sacolinhas, com substrato de terra, esterco, superfosfato simples e cloreto de potássio (substrato padrão). Foram testados nove tratamentos de semeadura empregando-se sementes ou frutos de Coffea arabica L. cv. Rubi: 1) frutos no estádio verde; 2) frutos no estádio verde, dez dias após a colheita; 3) frutos no estádio verde-cana; 4) frutos no estádio verde-cana, dez dias após a colheita; 5) frutos no estádio cereja; 6) sementes de frutos cereja secadas até 15 por cento de teor de água; 7) sementes de frutos cereja secadas até 15 por cento e sem pergaminho; 8) sementes de frutos cereja secadas até 15 por cento de teor de água e pré-embebidas em água por seis dias; e 9) sementes de frutos cereja secadas até 15 por cento, sem pergaminho e pré-embebidas em água por seis dias. Cento e quarenta dias após o início do experimento foram avaliados a porcentagem de emergência (E), o índice de velocidade de emergência (IVE) e a porcentagem de plântulas com pelo menos um par de folhas verdadeiras (FV). Cento e oitenta...

Coffee seeds present slow germination and poor storage potential, which makes it difficult seedling formation in a suitable time and under climatic conditions favorable to the crop establishment. The propagation of the coffee plant by means of seedlings coming from seeds is still widely accomplished and reduction of the time for the obtaining a good developed and vigorous seedlings is highly desirable, aiming at a good establishment of the stand and the reduction of the percentage of replanting. Considering that coffee seeds achieve their maximum germination at the green yellowish and red ripe stages, the present work was undertaken with the purpose of testing an alternative to obtain seedlings, by using both berries and seeds at several developmental stages. The experiment was conducted in the seedling nursery of the Coffee Culture Sector at the Federal University of Lavras. The design was in randomized blocks with four replicates and the seedlings were produced in bags with substrate of earth, manure, simple superphosphate and potassium chlorite (standard substrate). Nine sowing treatments were tested by utilizing seeds or berries Coffea arabica L. cv. Rubi: 1) berries at the green stage; 2) berries at the green stage 10 days after harvest; 3 ) berries at the green yellowish stage; 4) berries at the green yellowish stage 10 days after harvest; 5) berries at the red ripe stage; 6) seeds from red ripe berries dried to 15 percent of the water content; 7) seeds from red ripe berries dried to 15 percent and without parchment; 8) seeds from red ripe berries, dried to 15 percent of water parchment and with a parchment and pre-soaked in water for six days; and 9) seed from red ripe berry, dried to 15 percent without a parchment and pre-soaked in water for six days. One hundred and forty days after the start of the experiment, the percentage of emergence (E), emergency velocity index (EVI) and the percentage of seedlings with at least one pair...