Número de plantas para estimação do plastocrono em feijão guandu

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1 Número de plantas para estimação do plastocrono em feijão guandu Alberto Cargnelutti Filho 1 Marcos Toebe 2 Giovani Facco 3 Gustavo Oliveira dos Santos 3 Bruna Mendonça Alves 2 Anderson Bolzan Introdução Um importante indicativo do desenvolvimento de uma cultura é o plastocrono, que é definido como o intervalo de tempo entre o aparecimento de dois nós sucessivos em uma planta [2]. O plastocrono pode ser obtido pelo inverso do coeficiente angular da regressão linear do número de nós emitidos pela planta durante um determinado período em função da soma térmica acumulada [2] e [6]. A soma térmica diária ( o C dia) é calculada pela diferença entre a temperatura média diária do ar e a temperatura base da cultura. Já o número de nós é obtido por contagens periódicas em plantas, previamente identificadas. A temperatura base de uma cultura é definida como a temperatura mínima abaixo da qual não há emissão de nós. Em feijão guandu, [3] obtiveram uma temperatura base média de 9,9 ºC. Além das variações ambientais (anos, épocas e locais) e genéticas (cultivares), diferentes valores de plastocrono podem estar associados à mensuração de um número insuficiente de plantas. Dessa forma, é fundamental avaliar um número satisfatório de plantas, a fim de garantir precisão nas estimativas de plastocrono. No entanto, não foram encontrados trabalhos na literatura indicando um tamanho de amostra (número de plantas) adequado para a determinação de plastocrono em feijão guandu ou em outras culturas agrícolas. Assim, os objetivos desse trabalho foram estimar o plastocrono na cultura de feijão guandu no período compreendido entre a emergência e o florescimento e determinar o tamanho de amostra (número de plantas) necessário para a estimação do plastocrono na cultura. 2 - Material e Métodos 1 Departamento de Fitotecnia, Centro de Ciências Rurais (CCR), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), , Santa Maria, RS, Brasil. alberto.cargnelutti.filho@gmail.com 2 Doutorando(a) do Programa de Pós-graduação em Agronomia, UFSM, Santa Maria, RS, Brasil. 3 Mestrando do Programa de Pós-graduação em Agronomia, UFSM, Santa Maria, RS, Brasil. 4 Engenheiro Agrônomo. Mestrando da UFPEL - Pelotas RS Agradecimentos ao CNPq e a CAPES pelas bolsas concedidas e a FAPERGS pelo auxílio financeiro 1

2 Foi conduzido um experimento com a cultura de feijão guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp.) cultivar BRS Mandarim, em uma área experimental de 1.848m 2, localizada a 29º42'S, 53º49'W e a 95m de altitude. A semeadura foi realizada a lanço, no dia 26/01/2012, com emergência das plantas em 31/01/2012. A adubação de base foi de 40 kg ha -1 de N, 160 kg ha -1 de P 2 O 5 e 160 kg ha -1 de K 2 O. A área útil do experimento (1.440 m 2 ) foi dividida em 360 parcelas de 2 2m. Em cada parcela, na região central, foi marcada uma planta. Em cada uma das 360 plantas marcadas, foi contado o número de nós aos 37, 43, 50, 57, 64, 71, 78, 85, 93, 99, 106, 114 e 120 dias após a emergência (DAE), totalizando 13 avaliações até o início do florescimento da cultura. Em relação ao número de nós das 360 plantas mensurados em cada coleta, foram calculadas as estatísticas: mínimo, máximo, média (m), desvio padrão (s) e coeficiente de variação. Foram coletados dados diários de temperaturas do ar, em escala horária, na estação meteorológica automática, pertencente ao 8 o Distrito de Meteorologia do Instituto Nacional de Meteorologia, localizada a 40 m da área experimental. Após, foi calculada a temperatura média diária do ar (T média ) por meio da expressão: T média = (T 0h +T 1h +T 2h + +T 23h )/24. A seguir, foi determinada a soma térmica diária (STd, em C dia) de acordo com [1]: STd = (T média -T base ) 1dia, em que: T média é a temperatura média diária do ar e T base é a temperatura base de feijão guandu, nesse estudo considerada de 9,9 ºC conforme definido em [3]. Após, foi calculada a soma térmica acumulada (STa, em C dia) a partir da data de emergência até o início do florescimento por meio da expressão: STa = STd. Depois, foi ajustada uma regressão linear (Y = a + bx) do número médio de nós das 360 plantas (variável dependente) em função da soma térmica acumulada (variável independente), no período de 37 a 120 dias após a emergência. Após, foi calculado o coeficiente de determinação da regressão (R 2 ) e o plastocrono, em C dia nó -1, pelo inverso do coeficiente angular da regressão linear, ou seja, plastocrono = 1/b [2] e [6]. O tamanho de amostra (número de plantas) foi calculado por reamostragem, com reposição. Inicialmente, para as simulações, foram planejados 360 tamanhos de amostra. O tamanho de amostra inicial foi de uma planta, e os demais foram obtidos com incrementos de uma até atingir 360 plantas. Portanto, para as simulações, foram planejados os seguintes tamanhos de amostra: 1, 2, 3,..., 360 plantas. Após, para cada tamanho de amostra planejado, foram realizadas simulações, por meio de reamostragem, com reposição. Para cada amostra simulada, foi estimado o plastocrono. Assim, para cada tamanho de amostra, foram obtidas estimativas de plastocrono e determinados o percentil 2,5%, a média e o percentil 97,5%. Depois, calculou-se a amplitude do intervalo de confiança de 95% pela 2

3 diferença entre o percentil 97,5% e o percentil 2,5%. A seguir, determinou-se o tamanho de amostra (número de plantas) para a estimação do plastocrono para diferentes precisões. Para essa determinação, partiu-se do tamanho inicial (uma planta) e considerou-se como tamanho de amostra o número de plantas a partir do qual a amplitude do intervalo de confiança de 95% foi menor ou igual a 1 (maior precisão); 2; 3;...; 20 ºC dia no -1 (menor precisão) da estimativa do plastocrono. As análises estatísticas foram realizadas com o auxílio do programa R [4] e do aplicativo Microsoft Office Excel. 3 - Resultados e Discussão O número médio de nós entre as 360 plantas de feijão guandu oscilou entre 13,21 aos 37 dias após a emergência (DAE) e 48,87 aos 120 DAE (Tabela 1). Entre as 360 plantas, de maneira geral, houve acréscimo do desvio padrão e decréscimo do coeficiente de variação no decorrer das avaliações. Essa redução do coeficiente de variação pode ser explicada pelo acréscimo da média do número de nós por planta. A variabilidade do número de nós entre as plantas, dentro de cada avaliação, é, particularmente, importante, pois reflete condições reais de plantas em uma lavoura, ou seja, plantas com crescimento e desenvolvimento contrastantes. Essa variabilidade do número de nós entre as plantas sugere que é necessário calcular o número de plantas para estimação do plastocrono com precisão desejada. Tabela 1. Mínimo, máximo, média, desvio padrão (s) e coeficiente de variação (CV) do número de nós de 360 plantas de feijão guandu avaliadas em 13 coletas. Soma térmica acumulada (STa, em C dia) calculada a partir da média aritmética das temperaturas horárias. Coleta Estatística STa Nº DAE (1) Mínimo Máximo Média Desvio padrão CV(%) ,21 3,12 23,63 606, ,00 2,62 16,36 702, ,64 3,56 17,22 791, ,85 4,11 16,56 850, ,99 4,39 15,67 927, ,48 4,53 14, , ,24 4,89 14, , ,05 5,11 14, , ,18 5,10 13, , ,98 5,60 14, , ,76 5,76 13, , ,65 6,36 13, , ,87 6,75 13, ,82 (1) Dias após a emergência. O valor de plastocrono, com base nas 360 plantas, foi de 21,34 C dia nó -1 (Figura 1). Esse valor de plastocrono é inferior aos valores médios de 31,5 C dia no -1, obtidos por [5]. Possivelmente, o menor valor de plastocrono obtido no presente estudo pode estar associado ao fato de que, as contagens do número de nós se iniciaram somente a partir dos 37 DAE, quando a soma térmica acumulada era 606,2 C dia e as plantas já apresentavam em média, 3

4 Plastocrono (ºC dia nó -1 ) Número de nós 13,21 nós. Assim, durante o crescimento e desenvolvimento da cultura, podem ocorrer alterações no padrão de associação entre o número de nós e a soma térmica acumulada. Nesse sentido, [7], recomendam o estudo do plastocrono para cada subperíodo de desenvolvimento de crambe, a fim de garantir a obtenção de estimativas confiáveis de plastocrono Ŷ = - 16, ,046854x R² = 0, Plastocrono = 21,34 ºC dia no Figura 1. Estimativa dos parâmetros da regressão linear (Y = a + bx) do número médio de nós das 360 plantas em função da soma térmica acumulada, no período de 37 a 120 dias após a emergência, coeficiente de determinação da regressão (R 2 ) e estimativa do plastocrono, em C dia nó Soma térmica acumulada (ºC dia) Percentil 97,5% Média Percentil 2,5% Número de plantas Figura 2. Percentil 2,5%, média e percentil 97,5% das estimativas de plastocrono obtidas por reamostragens (com base em 360 plantas de feijão guandu), em cada tamanho de amostra (número de plantas). Representação gráfica, com intervalo de seis plantas, paraa melhor representação visual. 4

5 O tamanho de amostra (número de plantas) para a estimação do plastocrono de feijão guandu, com amplitude do intervalo de confiança de 95% igual a 1 ºC dia no -1, é de 194 plantas (Figura 2 e Tabela 2). Já, para a estimação do plastocrono com amplitudes do intervalo de confiança de 95% iguais a 2 e 3 ºC dia no -1, é necessário contar o número de nós em 50 e 24 plantas, respectivamente. Tabela 2. Tamanho de amostra (número de plantas) para a estimação do plastocrono de feijão guandu, para as amplitudes do intervalo de confiança de 95% iguais a 1 (maior precisão); 2; 3;...; 20 ºC dia no - 1 (menor precisão) da estimativa do plastocrono. Amplitude do IC 95% Número de plantas Amplitude do IC 95% Número de plantas Conclusões O plastocrono obtido com base nas 360 plantas foi de 21,34 C dia nó -1. Para a estimação do plastocrono com amplitudes do intervalo de confiança de 95% iguais a 1, 2 e 3 ºC dia no -1, é necessário contar o número de nós em 194, 50 e 24 plantas, respectivamente. 5 - Referências [1] ARNOLD, C.Y. Maximum-minimum temperatures as a basis for computing heat units. Proceedings of the American Society for Horticultural Sciences, v.76, p , [2] BAKER, J.T.; REDDY, V.R. Temperature effects on phenological development and yield of muskmelon. Annals of Botany, v.87, p , [3] ODONGO, J.C.W.; SHARMA, M.M.; ONG, C.K. Influence of temperature on seed germination of pigeonpea genotypes. In: PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL SEED SYMPOSIUM, 1991, Jodhpur, Índia. Anais..., Jodhpur, p [4] R Development Core Team. R: a language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing [5] RANGANATHAN, R. et al. Predicting growth and development of pigeonpea: leaf area development. Field Crops Research, v.69, p , [6] SINCLAIR, T.R. et al. Comparison of vegetative development in soybean cultivars for low-latitude environments. Field Crops Research, v.92, p.53-59, [7] TOEBE, M. et al. Estimativa de plastocrono em crambe. Ciência Rural, v.40, p ,