Experimento 1: efeito do método de produçÃo de sementes (aps ou pcs) e da árvore matriz (ou clone) na quantidade e tamanho de cones e sementes produzidos e propriedades tecnológicas do lote de sementes



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Experimento 1: efeito da matriz (APS) ou clone (pcs) na quantidade e distribuição de cones e sementes por tamanho e propriedades tecnológicas do lote de sementes

2.1 MATERIAL E MÉTODOS

2.1.1 Áreas Produtoras das Sementes


A coleta de sementes foi realizada em duas áreas: um
Pomar Clonal de Sementes de primeira geração (PCS) e uma Área de Produção de Sementes (APS), localizados em Rio Negrinho-SC, nas fazendas São Pedro e Areia Fina, respectivamente, de propriedade da empresa Modo Battistella Reflorestamento S.A. – MOBASA. O Quadro 1.1 apresenta as características gerais das áreas.
Quadro 2.1 - características DAS ÁREAS SELECIONADAS PARA COLETA DE SEMENTES DE Pinus taeda

Característica

PCS São Pedro

APS Areia Fina

Localização geográfica

26°14'48"Latitude Sul 49°36'25” Longitude Oeste

26°12'01" Latitude Sul 49°38'25" Longitude Oeste

Altitude (m)

863 m

800 m

Material de origem

Melsetter–(Zimbabwe) Geórgia – USA

Melsetter–(Zimbabwe)

Ano de estabelecimento

1994

1978

Espaçamento inicial (m)

6m X 6m

2,5m X 2,5m

Densidade inicial (árv/ ha)

278

1600

Ano de desbaste

2005

1996

Densidade atual (árv/ ha)

270

245

O pomar clonal foi enxertado em 1994 e é composto 209 clones, distribuídos em 6 repetições. Apresenta uma faixa de isolamento de cerca de 200m, onde a única espécie plantada é Pinus elliottii. As árvores matrizes enxertadas foram selecionadas em diferentes fazendas da empresa.

A APS Areia Fina atualmente é composta por 490 matrizes. A faixa de isolamento recebeu o mesmo tratamento de seleção que a APS.

As condições gerais de temperatura e umidade no período de 2003 a 2006, tomadas em uma estação metereorológica própria da empresa, em sua sede, estão sumarizadas na Tabela 2.1.


TABELA 2.1 - DADOS CLIMÁTICOS

CARACTERÍSTICA

ANO

2003

2004

2005

2006

Temperatura média anual (ºC)

Temp. máxima média anual (ºC)

Temp. mínima média anual (ºC)

Precipitação anual (mm)

18,1

23,58


12,6

1545,9


17,44

22,11


12,76

1431,6


18,4

23,28


13,44

2076,6


18,4

23,84


12,89

1241,6


FONTE: Estação meteorológica da empresa MOBASA – inserir latitude, longitude, altitude

2.1.2 Características das Árvores Matrizes Amostradas


As avaliações de produção de cones e sementes nos dois anos do estudo foram feitas em 12 matrizes pertencentes à APS e 32 rametes representantes de 8 clones do PCS (com quatro rametes por clone). No segundo ano, para avaliação da distribuição das classes de tamanho de cones e sementes, foram considerados outras 6 matrizes da APS e a média de outros 7 clones do PCS (com número variado de rametes). Os ensaios de propriedades tecnológicas foram realizados com sementes colhidas no segundo ano, provenientes de 15 clones do PCS e 10 matrizes da APS. As matrizes e clones foram tomados de maneira aleatória, entre as que apresentaram produção de sementes nos anos de 2005 e 2006.

2.1.3 Coleta e Classificação dos Cones


A coleta dos cones foi efetuada diretamente nas árvores, entre os meses de março e abril, nos anos de 2005 e 2006, com o auxilio de um podão, procurando-se evitar a retirada involuntária dos cones imaturos.

Os cones coletados foram armazenados em sacos de aniagem, com capacidade de 25 kg de cones, devidamente identificados por matriz e, no caso do pomar, por ramete. Os sacos foram pesados em balança da marca Malmax (com capacidade para até 25 kg e precisão de 5 g) e tiveram seus cones classificados e contados logo após a colheita.

Inicialmente realizou-se uma amostragem aleatória dos cones para definição das categorias de tamanho, segundo a distribuição do comprimento dos mesmos, de forma a dividir a produção de cones em três categorias de tamanho, com porcentuais semelhantes de cones pertencentes a cada uma. Três categorias foram definidas:
Cones 1: Cones com comprimento inferior ou igual a 10,0 cm;

Cones 2: Cones com comprimento entre 10,1 e 11,5 cm;

Cones 3: Cones com comprimento superior a 11,6 cm.
Para a avaliação do tamanho dos cones utilizou-se paquímetros e as medidas foram tomadas com precisão de até 0,1 cm.

Após a classificação dos cones por tamanho, estes foram mantidos identificados por ramete/matriz para o processo de secagem e extração das sementes.

A secagem dos cones foi feita a céu-aberto, em caixas de madeira de 6 m X 12 m, com vários compartimentos e altura suficiente para circulação de ar. Para evitar problemas com a umidade, as caixas foram mantidas a 20 cm do chão e cobertas com filme plástico no final das tardes e em períodos chuvosos.

2.1.4 Beneficiamento e Classificação das Sementes


Todo o processo de beneficiamento foi realizado manualmente, com a retirada das asas das sementes por fricção, com o auxilio de um pano úmido.

Ao final do beneficiamento as sementes produzidas por cada matriz foram pesadas e classificadas por tamanho com o auxílio de peneiras de chapas metálicas, com malhas dotadas de furos circulares, confeccionadas para a classificação de sementes segundo as seguintes classes:


Sementes 1: Sementes menores que 4,0 mm;

Sementes 2: Sementes entre 4,0 e 4,5 mm;

Sementes 3: Sementes maiores de 4,5 mm.
Estas classes foram também definidas em uma análise preliminar de uma amostra de sementes de um lote comercial, onde buscou-se a definição de categorias que comportassem porcentuais semelhantes de sementes nelas classificadas.

2.1.5 Formação dos Lotes de Sementes


Os lotes de sementes foram formados pela homogeneização do total de sementes produzido por cada clone do PCS ou matriz da APS em 2006. No caso do PCS, misturaram-se as sementes produzidas por cada um dos rametes que compunham o clone.

Para os testes de propriedades tecnológicas separou-se 30 gramas de sementes de cada um dos clones do PCS e aproximadamente 10 gramas de cada matriz da APS. A diferença foi devida à menor quantidade de sementes produzidas pelas matrizes da APS.


2.1.6 Teste de progênies com 10 anos


Foram coletados dados de um teste de progênies com 10 anos, composto por progênies dos mesmos clones avaliados neste estudo, para analisar o valor genético de lotes oriundos dos diferentes tamanhos de semente, considerando a participação de cada clone no lote. As mudas para o teste foram produzidas no viveiro da própria empresa,em 1996, a partir de sementes colhidas das árvores selecionadas nos plantios comerciais para composição do pomar clonal de sementes (PCS). Desta forma, pouco após a implantação do pomar (enxertia em 1994), realizou-se a coleta de sementes nas árvores selecionadas fenotipicamente nos plantios comerciais da empresa para produção de mudas e futuro plantio do teste de progênies.

O teste de progênies foi implantado em 1997, em um delineamento em blocos ao acaso, com mudas oriundas de 120 árvores selecionadas. O plantio foi realizado sobre a linha do ripper, mantendo um espaçamento de 2,5m por 2,5m entre mudas. Após o plantio foram realizadas manutenções com roçadeiras mecânicas para evitar a mato-competição


2.1.7 Variáveis Analisadas

2.1.7.1 Produção e distribuição de cones e sementes por tamanho


Foram avaliadas doze matrizes da APS no primeiro ano do estudo e além destas foram avaliadas outras seis no segundo ano. Do PCS foram avaliados oito clones, representados por quatro rametes cada, no primeiro ano e no segundo ano além destes foram avaliados outros sete, com número variado de rametes, para avaliação da distribuição de sementes e cones. A avaliação da produção foi baseada apenas nas matrizes/ clones avaliados nos dois anos do estudo.

Logo após a coleta dos cones, a produção total de cada árvore foi pesada e os cones foram classificados segundo as classes de tamanho já apresentadas.

Posteriormente, as sementes destes indivíduos foram beneficiadas isoladamente, e após a secagem e desalamento, foram pesadas e classificadas conforme já descrito, mantendo-se sempre a identidade da matriz de origem.

2.1.7.2 Capacidade de germinação e índice de velocidade de germinação (IVG)


As sementes utilizadas nestes testes foram amostradas de material proveniente dos 15 clones do PCS e de 10 matrizes da APS coletados em 2006. Esse material foi amostrado da produção total de sementes dos respectivos clones/ matrizes. Os lotes foram homogeneizados e tiveram 300 sementes amostradas, que foram distribuídas em 6 repetições (caixas “gerbox”) de 50 sementes cada, sem a retirada de sobrenadantes.

Foram utilizados para o ensaio caixas gerbox com papel filtro como substrato de germinação.

Inicialmente a dormência foi quebrada com a manutenção das sementes sempre úmidas durantes 30 dias em câmara fria, a 5°C, no próprio gerbox. Após a quebra de dormência as sementes foram levadas para câmaras de germinação a 25°C constantes e umedecidas diariamente durante os 30 dias de período do teste, conforme recomendado pelas Regras de Análise de Sementes – RAS (BRASIL, 1992). Após cada contagem houve a movimentação das caixas gerbox dentro da câmara de germinação, a fim de se propiciar as mesmas condições de temperatura e iluminação para todas as parcelas durante o período de avaliação.

A velocidade de germinação foi calculada através da contagem do número de sementes germinadas por dia, entre o quinto e 30º dia de instalação do teste. A fórmula utilizada para o cálculo do índice de velocidade de germinação (IVG) é mostrada a seguir:

IVG =
G = número de sementes germinadas i dias após a instalação do teste

i = Número de dias após a instalação do teste


A capacidade de germinação foi calculada em porcentagem de sementes germinadas aos 30 dias após a instalação do teste, em relação ao total de sementes amostrado.

As sementes foram consideradas germinadas a partir do momento em que o comprimento da radícula ultrapassou o comprimento da semente.


2.1.7.3 Número de sementes por quilo


Esta avaliação foi feita com o lote de sementes colhido em 2006, proveniente da mesma homogeneização citada acima. Foram avaliadas oito sub-amostras de 100 sementes de cada clone do PCS e 5 amostras de cada matriz da APS, na umidade ambiente. Estas amostras foram pesadas em gramas com duas casas decimais, em balança analítica da marca Gehaka. O número de sementes por quilo foi calculado, então, por simples regra de três.

2.1.7.4 Valor genético dos lotes de sementes


No teste de progênies com 10 anos avaliou-se a circunferência a altura do peito de todos os indivíduos. Segundo citar trabalho Arnaldo e discutir a circunferência é a característica que melhor....
O valor genético de cada clones para esta característica foi estimado pelo programa Selegen REML/ BLUP (RESENDE et al., 1994).

Com o valor genético de cada clone, a freqüência de cada tamanho de semente no clone e com o total de sementes por ele produzido estimou-se o valor genético dos lotes do PCS de diferentes tamanhos de sementes.


2.1.8 Análises dos Dados


A maior parte das tabelas apresentadas neste trabalho apresentam a média aritmética como sintetizadora da informação contida nos dados coletados. Trata-se da medida de posição mais utilizada, em função de seu cálculo e interpretação facilitados, porem o valor da média por si só será representativo se houver uma concentração dos dados em torno do seu valor. Como na maior parte dos dados deste estudo lidamos com dados discrepantes, o valor médio poderia subestimar ou superestimar o valor da característica medida. Desta forma foi fundamental que a média estivesse acompanhada de uma medida de dispersão, indicadora do grau de variabilidade existente na amostra analisada. A mediana é a medida de tendência central que deixa 50% dos valores observados acima dela e 50% abaixo. Se o tamanho da amostra apresentar um número ímpar de dados, o valor da mediana será o valor central dos dados ordenados. Caso a amostra apresente um número par de dados, a mediana será a média aritmética entre os valores centrais dos dados ordenados. Quando a amostra estudada apresenta valores discrepantes a mediana usada isoladamente é uma alternativa melhor que a média aritmética, que acaba por subestimar ou superestimar o valor da característica medida, conforme já mencionado. O coeficiente de variação (C.V.) tem por vantagem caracterizar a dispersão dos dados em termos relativos ao seu valor médio, evitando conclusões errôneas em caso de comparação de médias ou grandezas diferentes das amostras. Tanto a média aritmética quanto a mediana e o coeficiente de variação serão apresentados em todas as tabelas sintetizadoras dos resultados deste trabalho.

Foi realizado o teste t (amostras pareadas) para verificar a significância das diferenças de produção de cones e sementes nos anos de 2005 e 2006. O valor-p obtido pelo teste t foi conseguido considerando a hipótese alternativa bilateral. As hipóteses são a seguir apresentadas:

H0 : µ 2005 = µ2006

H 1 : µ 2005 ≠ µ2006

Considerou-se um nível descritivo de 0,10, portanto quando o valor encontrado foi superior a este, H0 não foi rejeitada.

Utilizou-se o coeficiente de correlação de Spearman (Siegel,1975) para verificar o comportamento das matrizes e clones com relação à posição ocupada no ranking de produtividade nos diferentes anos. O coeficiente de Spearman é uma medida de correlação não-paramétrica que, ao contrário do coeficiente de correlação de Pearson não requer a suposição que a relação entre as variáveis é linear, nem requer que as variáveis sejam medidas em intervalor de classe e pode, portanto, ser utilizado para as variáveis medidas no nível ordinal. O cálculo do coeficiente foi feito utilizando-se a fórmula a seguir:



Onde:


rs = Coeficiente de correlação de Spearman

di = Diferença na posição do ranking de um ano e outro para a matriz i

n = Número de matrizes avaliadas

A significância das correlações foi verificada pela expressão:



Sendo o valor t observado inferior ao valor t tabelado, considerando um nível de significância de 1%, aceitou-se H0, ou seja, a não existência de correlação significativa entre as matrizes ou clones com relação à posição ocupada no ranking de produtividade nos diferentes anos.

A produção total de cones e sementes dos rametes de um mesmo clone do PCS foi avaliada no delineamento inteiramente casualizado com oito tratamentos e 4 repetições. A análise foi feita utilizando o programa R (R Development Core Team, 2006).

O esquema adotado de análise, em cada ano, com os respectivos desdobramentos dos graus de liberdade dos tratamentos é mostrado na Tabela 2.2.

TABELA 2.2 - Estrutura da análise de variância para a avaliação da produção total de sementes e cones no PCS



F.V.(1)

G.L.(2)

Q.M.(3)

F

Clone

7

Q1

Q1/ Q2

Resíduo

24

Q2




TOTAL

31







(1) Fonte de variação

(2) Graus de liberdade

(3) Quadrado médio
Foi utilizado o programa Selegen REML/ BLUP (RESENDE et al., 1994), modelo 20, para estimativa da herdabilidade no sentido amplo para produção de cones pelos clones avaliados. Esse programa foi desenvolvido para análises genéticas de espécies perenes utilizando vários modelos de análise.

A distribuição de tamanhos de sementes e cones foi avaliada em termos porcentuais para cada um dos 8 clones do PCS e das 12 matrizes da APS. Utilizou-se o Índice de Gini (BREIMAN, et al., 1984) para avaliar a homogeneidade do tamanho de cones e sementes produzidos. O índice de Gini (BREIMAN, et al., 1984) é uma medida de desigualdade comumente utilizada para calcular a desigualdade de distribuição de renda, mas pode ser usada para qualquer distribuição. Ele consiste em um número entre 0 e 1, onde 0 corresponde à completa igualdade e 1 corresponde à completa desigualdade:

Índice de Gini =

Onde:


p1=porcentual de cones/ sementes do tamanho 1

p2=porcentual de cones/ sementes do tamanho 2

p3=porcentual de cones/ sementes do tamanho 3
A avaliação da porcentagem de germinação e IVG de sementes provenientes de diferentes matrizes e clones foi feita por delineamento inteiramente casualizado com 8 repetições de lotes de 50 sementes para os clones do PCS e 6 repetições de lotes de 50 sementes para as matrizes da APS. Foram avaliados 15 clones e 10 matrizes.

Considerou-se a média dos resultados obtidos nas repetições para cálculo da porcentagem de germinação e IVG. Não existiu necessidade de transformação dos dados originais para atender aos pressupostos da ANOVA. A comparação entre as médias dos tratamentos foi feita pelo teste de Tukey, utilizando também o programa R (R Development Core Team, 2006).

O esquema de análise adotado com os respectivos desdobramentos dos graus de liberdade dos tratamentos é mostrado nas Tabelas 2.3 e 2.4:
Tabela 2.3 - Estrutura da análise de variância para a avaliação da porcentagem de germinação e IVG das matrizes da aps


F.V.

G. L.

Q.M.

F

Matriz

9

Q1

Q1/ Q2

Resíduo

50

Q2




TOTAL

59






Tabela 2.4 - Estrutura da análise de variância para a avaliação da porcentagem de germinação e IVG dos clones do pcs



F.V.

G. L.

Q.M.

F

Clone

14

Q1

Q1/ Q2

Resíduo

75

Q2




TOTAL

89






O número de sementes por quilo das diferentes matrizes foram analisados por delineamento inteiramente casualizado, com oito repetições de 100 sementes para os clones do PCS e cinco repetições de 100 sementes para a matrizes da APS. Quando houve significância na ANOVA realizou-se a comparação entre as médias dos tratamentos pelo teste de Tukey. Toda a análise foi feita no programa R (R Development Core Team, 2006).


TABELA 2.5 - Estrutura da análise de variância para A AVALIAÇÃO Do número de sementes por quilo das matrizes da aps

F. V

G. L.

Q.M.

F

Matriz

9

Q1

Q1/ Q2

Resíduo

40

Q2




TOTAL

49






TABELA 2.6 - Estrutura da análise de variância para A AVALIAÇÃO Do número de sementes por quilo dos clones do pcs



F. V

G. L.

Q.M.

F

Clone

14

Q1

Q1/ Q2

Resíduo

105

Q2




TOTAL

119






O teste de progênies de 10 anos, avaliado para cálculo do valor genético dos lotes de diferentes tamanhos de sementes, foi implantado no delineamento de blocos ao acaso, com 5 blocos e 5 plantas por parcela. O teste foi composto por 120 progênies, porém apenas 15 foram consideradas neste estudo.

Os componentes de média foram estimados pelo programa Selegen REML/ BLUP (RESENDE et al., 1994). Esse programa foi desenvolvido para análises genéticas de espécies perenes utilizando vários modelos de análise, neste estudo utilizou-se o modelo 4 (blocos ao acaso, progênies de meios-irmãos, várias plantas por parcela, vários locais).

Com o valor genético de cada clone e com a freqüência do mesmo no lote de sementes de cada tamanho estimou-se o valor genético dos lotes de diferentes tamanhos de sementes.




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