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ASPECTOS FLORAIS, CARACTERIZAÇÃO E SELEÇÃO DE GENÓTIPOS DE PALMA FORRAGEIRA (OPUNTIA E NOPALEA)

JESKA THAYSE DA SILVA FERNANDES DA CUNHA.
Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-218197

Resumo

Caracterizar e avaliar novos genótipos de palma forrageira, produtivos e resistentes a pragas e doenças torna-se de fundamental importância para explorar o potencial forrageiro da cultura. Dessa forma, o conhecimento mais detalhado das mudanças morfológicas, produtivas e reprodutivas de novos genótipos de palma forrageira frente ao manejo e variações ambientais pode fornecer dados importantes para o melhoramento dessa forrageira, assim como para sua propagação. Objetivou-se estudar aspectos florais, caracterizar e selecionar genótipos de palma forrageira (Opuntia e Nopalea). O trabalho foi conduzido na Estação Experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), em Arcoverde-PE, teve duração de quatro anos e compreendeu dois estudos. No primeiro estudo (entre abril de 2019 a outubro de 2020) foram avaliadas a fenologia floral, visitação floral e polinizadores em cinco genótipos de palma forrageira. As avaliações de fenologia floral ocorreram em cinco plantas de cada genótipo. Em cada planta foram selecionados em média 20 botões, totalizando 100 botões florais para cada genótipo O comportamento dos visitantes florais foi registrado em campo através de observações visuais a campo e por meio de fotografias, totalizando 160 horas de observações diurnas, distribuídas em 32 h por cinco dias para cada genótipo, durante a antese. Os dados de fenologia floral e visitação florais foram analisados por meio de estatística descritiva, com a média seguida do desvio padrão (média ± desvio padrão). Observou-se que o número médio de dias para antese variou de 21 a 25 dias no primeiro ano de avaliação e 21 a 24 dias no segundo ano, apresentando diâmetro e altura média de botões florais de 22 a 24 mm e 4,6 a 6,6 cm em 2019, e 22 a 24 mm e 4,9 a 6,2 cm em 2020, respectivamente. A quantidade de botões florais variou conforme período de floração dos genótipos com valores de 122 a 316 botões florais, sendo maior entre os meses de julho a setembro, período de menores precipitações pluviais, temperaturas do ar menores e aumento gradativo do brilho solar. Os visitantes mais frequentes foram as espécies Apis melífera (37,43%),seguido da família Formicidae (31,61%) e da espécie Bombus atratus (13,80%). O conhecimento dos aspectos florais dos genótipos estudados subsidiará os métodos de melhoramento da palma forrageira, notadamente as hibridações. No segundo estudo, a fim de possibilitar a escolha de novas variedades de palma forrageira para ampliar o cultivo e dispersão da espécie, objetivou-se caracterizar e selecionar genótipos de palma forrageira (Opuntia e Nopalea) utilizando características morfológicas, produtivas, fitossanitárias e bromatológicas. O período experimental foi de abril de 2018 a julho de 2021. As parcelas experimentais foram distribuídas em delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. Avaliou-se as características morfológicas, produtivas, fitossanitária e bromatológica em nove genótipos de palma forrageira. Os dados foram submetidos a anova DBC em esquema fatorial 2x9, considerando como efeito aleatório blocos e fixos os genótipos de palma forrageira e ano de colheita. Quando o teste F na ANOVA foi significativo, as médias das características foram submetidas ao teste de Scott-Knott. O nível de significância adotado foi de 5% de probabilidade. As características morfológicas largura de planta (LP), altura de planta (AP), numero de cladódios (NC), largura de cladódio (LC), comprimento de cladódio (CC), espessura de cladódio (EC), área de cladódio (AC), área fotossintética total da planta (AFT), índice de área de cladódio (IAC) e produção de matéra seca (PMS) foram diferentes (p<0,05) conforme os genótipos. A LP, LC e EC diferiram (p<0,05) conforme os anos de avaliação. Houve efeito significativo (p<0,05) da interação anos e genótipos para as características comprimento de cladódio CC, LC, AC, PMS. Houve efeito significativo dos genótipos somente para proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e nitrogênio (N). Não foi observado efeito significativo para colheita nem interação significativa entre colheita e genótipos. Não foi observado infestação de cochonilha do carmim nos genótipos de palma forrageira. Todos os genótipos são susceptíveis ao ataque da cochonilha de escama e apresentaram nível de infestação variando de 25% a 50% nas plantas. Os genótipos que apresentaram doenças em seus cladódios, como a podridão escamosa (Scytalidium lignicola) e mancha de alternaria, foram acometidos até 25% dos cladódios. Os genótipos IPA-200016, IPA-100672, IPA-100676, apresentaram de 0 a 25% espinhos nas plantas. Com intensidade de seleção de 10%, observa-se que os valores para ganho genético através da seleção direta foram superiores ao ganho indireto para todas as características morfológicas e PMS e bromatológicas. Os genótipos de palma forrageira foram reunidos em dois grupos principais e dois grupos secundários, conforme o critério estabelecido com o ponto de corte de 1,22 após ajuste de níveis de fusão e com correlação cofenética (0,77**), que foi significativa pelo teste t (p0,01) com ajuste satisfatório, demostrando confiabilidade na relação entre a matriz de dissimilaridade. Os genótipos de palma forrageira (Opuntia e Nopalea) apresentaram diferenças morfológicas, mesmo estando no mesmo ambiente. Os genótipos IPA-200021, IPA-100676, IPA-100673, IPA-100420, e IPA-200008 não apresentaram espinhos em seus cladódios.Os genótipos, IPA-100672, IPA-200174, IPA-100661, IPA-100673 e IPA-100420 não apresentaram incidência de doenças.As características que mais contribuíram para a divergência genética foram NC e AC. A existência de variabilidade genética entre os genótipos de palma forrageira nesse estudo revela que é possível selecionar os genótipos IPA-200016, IPA-200174, IPA-100676, IPA-100673 e IPA-200008 para as características de melhor interesse econômico, possuírem características morfológicas, produtiva, fitossanitárias e bromatológica desejáveis para dar continuidade ao melhoramento genético da palma forrageira. A caracterização e seleção de genótipos de palma forrageira permitiu a identificação de materiais superiores, com potencial para trazer ganhos à cultura da palma forrageira.
Characterizing and assessing forage cactus genotypes (Opuntia and Nopalea) that are productive and resistant to pests and diseases become essential in order to exploit the crop potential of these species. Thereby, the more detailed knowledge about the morphological, productive and reproductive changes from new forage cactus genotypes facing the management and environmental variations can provide important data for both their breeding and propagation. This study aimed to evaluate floral aspects, besides characterizing and selecting forage cactus genotypes. The experiment was carried out at the Experimental Station from the Agronomic Institute of Pernambuco, located at Arcoverde, Pernambuco. The study was divided into two studies in a four-year trial. In the first one (from April 2019 to October 2020), floral phenology, visitors, and pollinators were assessed in five forage cactus genotypes. Floral phenology was evaluated in five plants per genotype, and 20 floral buds from each plant were selected, totalizing 100 buds for each genotype. The behavior of floral visitors was recorded in the field through visual observations and photography, comprehending 160 hours of daytime observation, splitted into 32 hours per five days for each genotype, during the anthesis. Data from the floral phenology and visitors were analyzed through descriptive statistical, with the mean followed by the standard deviation (mean ± standard deviation). The average number of days until anthesis varied from 21 to 25 in the first evaluation year, and from 21 to 24 in the second one. Floral buds diameter varied from 22 to 24 mm in 2019 and 2020, besides their average height varied from 4.6 to 6.6 cm in 2019. Moreover, the floral buds had an average height varying from 4.9 and 6.2 in 2020. The number of floral buds changed according to the flowering period of the genotypes, with values from 122 to 316 buds and a greater number between July and September, periods that the rainfall and air temperature are lower, and there is a graduate increase of the solar radiation. The most frequent visitors were the species Apis mellifera (37.43%), insects from the Formicidae family (31.61%) and the Bombus atratus (13.80%). The knowledge about the genotypes floral aspects will support the breeding methods applied in the forage cactus, mainly the hybridizations. In the second study, the objective was to characterize and select forage cactus genotypes (Opuntia and Nopalea) through morphological, productive, phytosanitary, and bromatological characteristics in order to find new varieties increasing both the cropping and spreading of these species. The experimental period occurred from April 2018 to July 2021. The experimental plots were distributed into a randomized complete block design, with three repetitions and factorial arrangement 2 × 9 (year × genotype). Nine forage cactus genotypes were assessed regarding the morphological, productive, phytosanitary and bromatological traits. Data were submitted to analysis of variance, and both the genotype and year effects were fixed ones, while the block effect was random. When the F-test was significant, the means were compared by Scott-Knotts test, at 5% of probability of error. Morphological characteristics as plants width (PW) and height (PH), number of cladodes (NC), cladodes width (CW), length (CL), thickness (CT) and area (CA), besides the total photosynthetic area (TPA), the cladode area index (CAI) and the dry matter yield (DMY) were different in the function of the genotypes. The PW, CW and CT differed (p<0.05) in the function of the evaluation years. There was a significant effect of interaction between year and genotype on the CL, CW, CA and DMY. There was only a genotype effect on the contents of crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and nitrogen (N). There was no significant effect of evaluation year or its interaction with genotype. No infestation by cochineal carmine was observed on the forage cactus genotypes. Conversely, all genotypes were susceptible to the cochineal scale attack, displaying levels that varied from 25 to 50%. The genotypes had diseases on their cladodes like the squamous rot caused by Scytalidium lignicola, and the brown spot caused by Alternaria spp., which attacked almost 25% of the assessed cladodes. The genotypes named IPA-200016, IPA-100672, and IPA-100676 had the presence of spines varying from 0 to 25% on their plants. Under a selection intensity of 10%, the values of genetic gain through direct selection were greater than the indirect gain for all the morphological and bromatological traits, besides the dry matter yield. Forage cactus genotypes were separated into two principal groups and two secondary ones, according to the established criterion with the limit point of 1.22, after an adjustment of fusion levels and with cophenetic correlation (0.77**), which was significant by the T-test (p0.01) and had a satisfactory adjustment, demonstrating reliability regarding the dissimilarity matrix. Forage cactus genotypes, Opuntia and Nopalea, displayed morphological differences even under the same environment. The genotypes named IPA-200021, IPA-100676, IPA-10673, IPA-100420, and IPA-200008 did not present spines on their cladodes. Furthermore, diseases did not attack the genotypes IPA-100672, IPA-200174, IPA-100661, IPA-100673 and IPA-100420. Both the number and area of the cladodes were the morphological traits that more contributed to the genetic divergence. The genetic variability among the forage cactus genotypes, assessed in this study, allows selecting the genotypes named IPA-200016, IPA-200174, IPA-100676, IPA-100673 and IPA-200008 aiming the traits with better economic interest, because they have desirable morphological, productive, phytosanitary and bromatological characteristics able to continue this breeding program. Both the characterization and selection of these genotypes allowed the identification of superior materials that have the potential to improve the forage cactus cropping.
Biblioteca responsável: BR68.1