Variação da qualidade de folhas em cultivares de capim-elefante e híbridos (página 2)

Muitos autores têm recomendado, como estratégia de melhoramento para qualidade forrageira, o cruzamento entre P. purpureum e P. glaucum (Hanna, 1999; Diz, 1994; Schank, 1994; Schank e Chynoweth, 1993). Embora o híbrido resultante desse cruzamento, triplóide (2n=3x=21 cromossomos) seja estéril, o mesmo pode ser mantido por propagação vegetativa. Schank et al. (1993a) chamam a atenção para o fato de que o desenvolvimento desses híbridos constitui uma das alternativas para melhorar a qualidade forrageira do capim-elefante.

A qualidade de uma forragem pode ser considerada como resultante da sua digestibilidade, composição química e consumo. Em plantas forrageiras, o aumento da idade da planta normalmente é acompanhado pela elevação da percentagem de MS e queda da digestibilidade e valor nutritivo (Hillesheim, 1992). Assim, a idade considerada ideal para utilização de uma planta forrageira, ou seja, o momento em que as características de importância forrageira, tais como digestibilidade e teor de MS, PB e minerais se encontram no ponto mais favorável para consumo, pode variar entre espécies e cultivares, em função dos efeitos genéticos, ambientais e da interação desses fatores.

O conhecimento da variabilidade para características de importância forrageira e o acompanhamento das alterações da qualidade, com o avanço da idade da planta, podem orientar na escolha da cultivar, de acordo com o interesse de utilização. Este estudo teve o objetivo de avaliar, em diversas idades da planta, a variabilidade para algumas características relacionadas com a qualidade forrageira das folhas, em cultivares de capimelefante e híbridos de P. purpureum x P. glaucum, visando à utilização dessas informações em programas de melhoramento.

O experimento foi conduzido na Embrapa Gado de Leite, em Coronel Pacheco-MG, no período de fevereiro a abril de 1994. Foram estudados onze acessos selecionados no Banco Ativo de Germoplasma de Capim-elefante (BAGCE), sendo oito cultivares de capim-elefante (Mineiro, Napier, Mercker, Taiwan A-146, Cameroon Piracicaba, Roxo, Mott e King Grass ) e três híbridos de P. purpureum x P. glaucum (Mercker x 23 A, Napier x 23 A e Mineiro x 23 A). Os acessos foram escolhidos de modo a representar a variabilidade existente no germoplasma, sendo amostrados materiais com características morfológicas contrastantes.

Antes de iniciar o estudo, visando a uniformizar a idade das brotações de todos os tratamentos, foi realizado um corte das touceiras rente ao solo. Após trinta dias, foram identificados os perfilhos já desenvolvidos nas três touceiras (parcela), os quais foram utilizados para as amostragens em diferentes idades. Após 30, 45, 60, 75 e 90 dias de crescimento, foram tomados três perfilhos/parcela, sendo amostradas as folhas para análise. Optou-se por avaliar apenas folhas, visto que no pastejo de capimelefante essas representam a quase totalidade da forragem consumida (Boddorff e Ocumpaugh, 1986) e, no sistema de corte, embora a planta seja utilizada integralmente, as folhas representam o constituinte de melhor qualidade.

Foram analisadas folhas de plantas com 30, 45, 60, 75 e 90 dias de idade. Após pesagem, as amostras de folhas foram secas em estufa com ar forçado, a 65 ºC, até atingir peso constante, sendo estimado o teor de matéria seca. Foram determinadas as percentagens de proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA). As análises de MS e PB foram realizadas de acordo com a metodologia da AOAC (1990), enquanto para FDN e FDA adotou-se o método de Goering e Van Soest (1970).

O experimento consistiu de um fatorial 11 x 5, com os tratamentos distribuídos em um delineamento em blocos ao acaso com duas repetições. Para avaliação das diferenças entre cultivares, realizou-se o teste de agrupa-mento de médias de Scott-Knott (Euclydes, 1997) ao nível de 5% de probabilidade. Para estudo do comportamento das cultivares, segundo as idades de corte ou idade x grupos de variedades, realizou-se análise de regressão, em modelo linear simples ou polinomial até terceiro grau. Além disso, as cultivares foram agrupadas, por análise multivariada, considerando-se as quatro características avaliadas. O processo de agrupa-mento envolveu a estimativa de uma medida de dissimilaridade entre elas (distância generalizada de Mahalanobis, 1936), seguida do agrupamento das cultivares pelo método de Tocher (Rao, 1952).

Na Tabela 1 são apresentados os resultados da análise de variância para as quatro características estudadas. Foram verificadas diferenças entre cultivares e entre idades da planta em relação a todos os caracteres, sendo, ainda, detectada interação significativa entre cultivar x idade para PB, FDN e FDA.

Com base no teste de Scott-Knott, os tratamentos foram divididos em dois grupos, sendo o primeiro (Y1), com menor teor de MS, formado pelas cultivares Taiwan A-146, Mercker x 23 A e Roxo, e o segundo (Y2), cultivares com maior teor de MS, composto pelas cultivares Mineiro, Napier, Mercker, Cameroon Piracicaba, Napier x 23 A, Mineiro x 23 A, Mott e King Grass (Tabela 2 e Figura 1). Todas as cultivares mostraram a mesma tendência de comportamento em relação ao acúmulo de MS, sendo os dois grupos separados com base nas diferenças de magnitude para o caráter. Ainda, as cultivares incluídas no grupo Y2 apresentaram menor queda em teor de MS, após 75 dias, em relação às cultivares do grupo Y1.

O pastejo do capim-elefante normalmente é realizado após um período de descanso dos piquetes de 30 a 45 dias, podendo variar de acordo com a cultivar e a época do ano (Deresz et al., 1994 e Corsi, 1992). A análise detectou a existência de diferença (P < 0,05) para o teor de MS entre cultivares para as idades de 60 e 90 dias. Para as demais idades, embora tendo sido observada ampla variação para o caráter, as diferenças não se apresentaram estatisticamente significativas. Os mais baixos e mais altos teores de matéria seca foram apresentados pelos híbridos interespecíficos Merker x 23 A (13,51 %) e Napier x 23 A (18,37 %), com 30 dias de descanso, e as cultivares Taiwan-A146 (17,97 %) e Mott (23,69 %), com 45 dias de descanso. Em estudos realizados por Schank, Smith e Russo (1989), Schank et al. (1993a), Hanna e Monson (1980), também foi verificada elevada variação no teor de matéria seca entre híbridos de capim-elefante x milheto. O acréscimo médio de MS, entre 30 e 45 dias de idade, foi de 5,9 unidades percentuais; entretanto, não se observou essa mesma proporção de aumento para as demais idades.

A análise de regressão demonstrou que a planta de capim-elefante apresenta acúmulo de MS até a idade de 60 dias, seguido de um período de queda desse teor (Tabela 2 e Figura 1). Considerando, isoladamente, uma folha de capim-elefante, observa-se um aumento constante do teor de MS decorrente do aumento da ida-de da planta. Entretanto, o teor de MS na forragem do capim-elefante poderá variar em diferentes idades da planta, em função da proporção de folhas velhas e no-vas presentes em uma amostra. Observou-se que, a partir dos 60 dias de idade, muitas cultivares apresentaram um período de maior expansão foliar e lançamentos de perfilhos aéreos, provocando uma redução no teor de MS das amostras analisadas. Isso indica que o teor de MS no capim-elefante é afetado não somente pela idade da planta, mas também pela taxa de emissão de folhas. Assim, os programas de melhoramento devem considerar não somente as diferenças genéticas para conteúdo de MS, mas, também, a composição dessa matéria seca e a taxa de emissão de folhas em diferentes idades da planta.

O teor de PB diminuiu com o aumento da idade da planta, para todas as cultivares estudadas, sendo que esse comportamento foi acompanhado do aumento dos teores de FDN e FDA. Os coeficientes de correlação para PB e FDN e para PB e FDA foram negativos, com estimativas de r = -0,61 e r = -0,87, respectivamente. Também Schank et al. (1993b) encontraram uma forte correlação negativa entre o teor de FDN com a digestibilidade in vitro da maté-ria orgânica (DIVMO) e a PB de genótipos de capim-elefante.

Segundo os resultados da análise estatística, as cultivares foram divididas em cinco grupos, conforme o teor de proteína, sendo: Y1= Mercker x 23 A; Y2 = Taiwan A-146, Napier x 23 A, Mineiro x 23 A e Mott; Y3 = Mercker e Roxo; Y4 = Mineiro, Napier e King Grass; Y5 = Cameroon Piracicaba. Os resultados confirmaram que, em capim-elefante, o teor de proteína é reduzido com o aumento da idade da planta, sendo que esse comportamento, para a maioria das cultivares, mostrou melhor ajuste ao modelo polinomial de terceiro grau, principalmente para o grupo 5 (Tabela 2 e Figura 2). Também nesse caso, observaram-se diferenças entre cultivares em relação ao conteúdo de PB nas diferentes idades da planta, em conseqüência da variação na taxa de emissão de folhas entre cultivares. Na Figura 2 são apresentados diferentes comportamentos entre cultiva-res para o teor de proteína em função da idade da planta. Portanto, é possível selecionar materiais com elevado teor protéico, e que conservem esse valor do caráter por um longo período de tempo.

Em todas as idades, os valores de PB do híbrido interespecífico Merker x 23 A foram muito superiores aos das outras cultivares avaliadas, demonstrando que o mesmo apresenta superioridade genética para o caráter (Y1 da Figura 2). Esse híbrido apresentou médias de 23,74% e 15,68% de PB, nas amostras tomadas aos 30 e aos 90 dias, respectivamente. Híbridos interespecíficos de capim-elefante x milheto com elevado teor de proteína também foram observados por Hanna e Monson (1980), Boddorff e Ocumpaugh (1986). De acordo com Hanna (1999), o milheto constitui excelente fonte de variação para cruzamento com o capim-elefante visando à melhoria da qualidade nutricional da forrageira.

A análise de FDN estima a concentração total de celulose, hemicelulose e lignina da parede celular. Segundo Van Soest (1994), o teor de FDN é inversamente relacionado com a capacidade de consumo de MS, o que significa que quanto menor for esse valor estimado, maior será a expectativa de consumo.

De uma forma geral, a concentração de FDN aumentou com a idade da planta. Também para esse caráter, a tendência de queda, observada aos 75 e 90 dias, pode ser explicada pela presença de folhas novas na amostra analisada. Embora considerando que a amostra tomada dessa forma contenha um erro de estimativa do real valor de FDN para folhas com idades de 75 e 90 dias, o valor obtido avalia melhor a composição média da forragem consumida pelos animais.

Considerando os agrupamentos obtidos pelo teste de Scott-Knott, observaram-se cinco tipos de comportamento do capim-elefante em relação ao caráter FDN, representados pelos grupos Y1 = Mercker, Napier x 23 A, King Grass; Y2 = Mineiro; Y3 = Napier, Cameroon Piracicaba, Mineiro x 23 A; Y4 = Taiwan A-146, 5, Roxo, Mott; Y5 = Mercker x 23 A (Tabela 2 e Figura 3). Também para esse caráter ficou demonstrado ser possível selecionar cultivares de capim-elefante com menor teor de FDN, de acordo com a época de utilização.

Para as idades de 30 e 45 dias, mais comumente utilizadas para pastejo do capim-elefante, e aos 90 dias, idade bastante usada para corte de capineiras, destacaram-se as cultivares Mercker x 23 A, Taiwan A146, Mott e Roxo (grupos Y4 e Y5) por apresentarem os menores valores de FDN. De acordo com Schank et al. (1993b), existe uma forte correlação negativa entre a FDN e a DIVMO; sendo assim, é possível que essas cultivares apresentem melhor digestibilidade.

A análise de FDA representa uma estimativa do teor total de celulose e lignina da amostra, sendo inversa-mente relacionada com a digestibilidade da MS. Assim, valores menores de FDA indicam a presença de menor concentração de lignina na parede celular e, portanto, maior digestibilidade da MS (Van Soest, 1994).

Para todos os tratamentos, os valores de FDA aumentaram com a idade da planta, confirmando os resultados de Hillesheim (1992). Na amostragem realizada aos 30 dias, as cultivares Merker x 23 A, Taiwan A-146 e Roxo destacaram-se por apresentar as menores estimativas de FDA, sendo 33,36%, 38,39% e 38,74%, respectivamente. Na segunda época, a cultivar Merker x 23 A apresentou 33,54% de FDA, enquanto os demais tratamentos proporcionaram estimativas próximas ou superiores a 40%. Aos 90 dias de idade, as cultivares que apresentaram as menores estimativas de FDA foram Merker x 23 A, Mineiro x 23 A, Roxo e Taiwan A-146. Em todas as épocas, o híbrido interespecífico Merker x 23 A apresentou os menores valores de FDA, sugerindo que o mesmo apresenta melhor digestibilidade em relação às outras cultivares. Esse resultado concorda com Hanna e Monson (1980) e Boddorff e Ocumpaugh (1986), os quais observaram que os híbridos interespecíficos podem apresentar melhor qualidade forrageira e capacidade de conservá-la por maior período de tempo, em relação às cultivares normais de capim-elefante. 

Em relação ao teor de FDA, foram obtidos seis grupos de cultivares, sendo: Y1 = Cameroon Piracicaba; Y2 = Mineiro, Napier; Y3 = Mercker, Mott, King Grass; Y4 = Taiwan A-146, Roxo; Y5 = Napier x 23 A, Mineiro x 23 A; Y6 = Mercker x 23 A. A análise de regressão demonstrou haver uma ampla variabilidade de comportamento para o caráter (Tabela 2 e Figura 4). Semelhante aos resultados obtidos para FDN, ficou demonstrado ser possível selecionar cultivares com melhor comportamento em relação ao teor de FDA. Assim, a exploração do germoplasma do milheto poderá contribuir para acelerar o melhoramento do capim-elefante para qualidade nutritiva, possibilitando a obtenção de híbridos portadores de características de interesse agronômico como melhor FDN, FDA, digestibilidade e teor de proteína.

A eficiência simultânea de um conjunto de variáveis sobre a estimativa da diversidade genética pode ser avaliada por meio de técnicas multivariadas, como a análise de agrupamento. Essas técnicas possibilitam distribuir um conjunto de cultivares em vários grupos, de tal forma que haja homogeneidade dentro e heterogeneidade entre grupos.

Na Tabela 3, são apresentados os agrupamentos obtidos com as cultivares estudadas, utilizando o método de Tocher e as distâncias generalizadas de Mahalanobis. Para cada uma das idades consideradas da planta, foram obtidos três grupos, sendo que em todas as épocas permaneceram dentro de um mesmo grupo, as cultivares Mineiro, Merker e King Grass, e, em outro, Taiwan A-146 e Roxo. A presença de cultivares dentro de um mesmo grupo significa que as mesmas apresentam similaridade genética entre si para os caracteres estudados, sendo que a permanência do agrupamento entre épocas demonstra que houve uma boa consistência na estimativa da distância genética entre as cultivares e que as características discriminantes foram pouco influenciadas pela variação ambiental (épocas).

A cultivar Merker x 23 A diferenciou-se das demais, formando um grupo único e isolado, em todas as épocas estudadas. Isso demonstra que a mesma apresenta uma ou mais características que a distingue, determinando maior distância genética entre esta cultivar e as demais.

- A variação dos caracteres avaliados foi elevada, demonstrando a existência de uma significativa diferença para os indicadores de qualidade nutritiva entre cultivares, fato que deve ser considerado na escolha das variedades.

- O destaque obtido pelo híbrido interespecífico Mercker x 23 A, para todos os caracteres avaliados, revela que milheto apresenta elevado potencial de utilização no melhoramento do capim-elefante, visando ao aumento da qualidade nutritiva.

-Os teores de PB, FDN e FDA, observados no híbrido Merker x 23 A, exemplificam o progresso que pode ser alcançado no melhoramento do capim-elefante para essas características.

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTRY (Washington, USA). Official methods of analysis of the association of official analytical chemists. Washington, 1990. 1298p.

BODDORFF, D.; OCUMPAUGH, W.R. Forage quality of pearlmillet x napiergrass hybrids and dwarf

napiergrass. Soil and Crop Science Society of Florida, Proceedings, Gainesville, v. 45, p. 170173, 1986.

CORSI, M. Manejo de capim-elefante sob pastejo. In: SIMPÓSIO SOBRE MANEJO DA PASTAGEM, 10., 1992, Piracicaba. Anais.... Piracicaba: FEALQ, 1992. p.143-167.

DERESZ, F.; COSER, A.C.; MARTINS, C.E.; BOTREL, M.A.; AROEIRA, L.J.M.; MALDONADO, H.V.; MATOS, L. L. de. Utilização do capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum) para a produção de leite. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE FORRAGEIRAS E PASTAGENS, 1994., Campinas. Anais... Campinas: CBNA, 1994. p.183-199.

DIZ, D.A. Breeding procedures and seed production management in pearl millet x elephant grass hexaploids hybrids. Gainesville: University of Florida, 1994. 118 p. (Tese de Doutorado).

EUCLYDES, R. F. Sistema para análises estatísticas e genéticas – SAEG. Viçosa: CPD/UFV, 1997. n.p.

GOERING, H. K.; VAN SOEST, P.J. Forage fiber analysis (apparatus, reagents, procedures and some applications). Washington: ARS-USDA, 1970 (Agric. Handbook, 379).

HANNA, W.W. Melhoramento do capim-elefante. In: PASSOS. L.P.; CARVALHO, L.A.; MARTINS, C.E; BRESSAN, M.; PEREIRA, A V. (ed). Biologia e manejo do capim-elefante. Juiz de Fora, Embrapa Gado de Leite, 1999. p. 17-28.

HANNA, W.W.; MONSON, W.G. Registration of Tifton N75 napiergrass germplasm. Crop Science, Madison, v. 28, p. 870-871, 1988.

HANNA, W.W.; MONSON, W.G. Yield, quality, and breeding behavior of pearl millet x napiergrass interespecific hybrids. Agronomy Journal, Madison, v. 72, p. 358-360, 1980.

HILLESHEIM, A. Manejo do capim elefante: corte. In: SIMPÓSIO SOBRE MANEJO DA PASTAGEM, 10., 1992, Piracicaba. Anais.... Piracicaba: FEALQ, 1992. p.117-141.

MAHALANOBIS, P. C. On the generalized distance in statistic. Proceedings of National Institute Scientific, New Delhi, v.2, p. 49-55, 1936.

RAO, R. C. Advanced statistical methods in biometric research. New York: J. Wiley, 1952. 390p.

SCHANK, S.C. Vegetative and sexual propagation of elephantgrass. In: SIMPÓSIO SOBRE CAPIMELEFANTE, 2., 1994, Juiz de Fora. Anais ... Juiz de Fora: EMBRAPA - CNPGL, 1994. p. 57-71.

SCHANK, S.C.; CHYNOWETH, D.P. The value of triploid, tetraploid and hexaploid napier grass derivatives as biomass and (or) forage. Tropical Agriculture, Surrey, v. 70, p. 83-87, 1993.

SCHANK, S.C.; DIZ, D.A.; BATES, D.B.; THOMPSON. K.E. Genetic improvement of napiergrass and hybrids with pearl millet. Biomass and Bioenergy, Oxford, v. 5, p. 35-40, 1993a.

SCHANK, S.C.; DIZ, D.A.; BATES, D.B.; THOMPSON. K.E. Napiergrass genotypes and plant parts for biomass energy. Biomass and Bioenergy, Oxford, v. 4, p. 1-7, 1993b.

SCHANK, S.C.; SMITH, R.L.; RUSSO, S. Characterization of genetic variability among accessions and crosses of napiergrass, Pennisetum purpureum. In: INTERNATIONAL GRASSLAND CONGRESS, 26., 1989, Nice. Proceedings ... Nice: International Grassland Society, 1989. p. 341-342.

SOLLENBERGER, L.E.; PRINE, G.N.; OCUMPAUGH, W.R.; HANNA, W.W.; JONES JUNIOR, C.S.; SCHANK, S.C.; KALMBACHER,

R.S. "Mott" dwarf elephantgrass: a high quality forage for the sub-tropics and tropics. Gainesville: University of Florida Agricultural Experimental Station, 1988. 18p.(Circular S-356).

VAN SOEST, P. J.. Nutritional ecology of the ruminant. 2. ed. Ithaca, 1994. 476 p.