ESTABILIDADE E ADAPTABILIDADE DO ALGODOEIRO HERBÁCEO PRODUZIDO NO CERRADO DO MATO GROSSO E MATO GROSSO DO SUL Adalgisa Aranha de Souza (UFPB / adaaranha@yahoo.com.br), Eleusio Curvêlo Freire (Embrapa Algodão), Riselane de Lucena Alcântara Bruno (UFPB - Areia); Luiz Paulo de Carvalho (Embrapa Algodão), Walter Esfrain Pereira (UFPB - Areia). RESUMO Interações genótipos x ambientes positivas associadas a características previsíveis do ambiente, oferecem a oportunidade de rendimentos mais elevados pela maior adaptabilidade das culturas, sendo necessário o uso de métodos estatísticos como os da ecovalência (Wricke, 1965) e o de Lin e Binns (1988) para captar esse tipo de informação. O objetivo dessa pesquisa foi analisar a estabilidade e a adaptabilidade de oito genótipos do algodoeiro produzido em 16 ambientes localizados no Cerrado do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, na safra 98/99. O delineamento experimental utilizado foi em quadrado latino 8 x 8, com 4 repetições. Fez-se análise estatística individual e conjunta obedecido o critério da ordem de grandeza dos quadrados médios dos resíduos das análises individuais, considerando-se fixos os efeitos de genótipos e de ambientes. Pelo método da ecovalência, a linhagem CNPA 94773, foi a mais estável e adaptada; enquanto pela metodologia de Lin e Binns (1988), modificada por Carneiro (1998), o genótipo mais estável e adaptado foi o CNPA 94171, com maior produtividade e adaptabilidade geral. As cultivares BRS ANTARES e CNPA ITA 90, foram as mais instáveis pelos métodos de Lin e Binns (1988) e da ecovalência, respectivamente. Palavras-chave: Interação G x E, ecovalência. STABILITY AND ADAPTABILITY OF HERBACEUM COTTON PRODUCED IN CERRADO FROM MATO GROSSO AND MATO GROSSO DO SUL ABSTRACT - Positive interactions associated with the previsible characteristics of the environments, offer the opportunity of higher revenues, which becomes necessary the use of statistical methods with covalence of Wricke (1965) and Lin e Binns (1988) methodology, in order to get this type of information. The objective of this research was to analyze the stability and adaptability of eigth genotypes of the cotton produced in 16 environments in the Cerrado from Mato Grosso and Mato Grosso do Sul during 98/99. The statistical model used was the Latin Square 8 x 8, with eigth repetitions. The individual and combined statistical analysis were made, obeyed the criterion of the order of greatness of the medium squares of the residues of the individual analyses, being considered fixed the genotypes effects and environments. By covalence method, the lineage CNPA 94773 was the stablest and adapted; while by Lin e Binns (1988) methodology the stablest and adapted genotype was the genotype CNPA 94171, with larger productivity and adaptability general. The BRS ANTARES and CNPA ITA 90 cultivars, were the most unstables by Lin e Binns (1988) methodology and covalence, respectively. Key words: G x E Interaction, covalence.
INTRODUÇÃO A classificação relativa de genótipos de algodoeiro em relação ao rendimento, geralmente, altera-se de um ambiente para outro. Este efeito diferencial que o ambiente exerce sobre os genótipos resulta numa interação que pode ser medida estatisticamente. Nessas condições, vários modelos têm sido propostos para medir tal interação, dentre os quais os mais usados são os baseados na regressão linear pela repartição do quadrado médio da análise de variância. É de grande importância a escolha do modelo adequado à pesquisa, uma vez que é a natureza desta que o definirá, o que deve ser decidido no próprio planejamento do projeto, devendo o mesmo ser fixo quando um conjunto de materiais genéticos for avaliado em um certo número de ambientes e as conclusões das pesquisas se referirem apenas a estes materiais (VENCOVSKY e BARRIGA, 1992). Estes autores salientam ainda que, apesar da diversidade de modelos estatísticos, comumente empregados para análise da interação de genótipos com ambientes, todos têm em comum o fato de pressuporem uma aditividade dos efeitos que os compõem, sendo também lineares em seus parâmetros. A regressão linear como modelo estatístico vem sendo utilizada com muita freqüência e, até hoje, continuam trabalhando este método na determinação da adaptabilidade e estabilidade de cultivares, pois os caracteres quantitativos costumam ser muito susceptíveis às mudanças do meio, de maneira que plantas mesmo que sejam homozigóticas, adquirem diversos aspectos quando submetidas a ambientes adversos (RODRIGUEZ, 1985). No entanto, apesar deste modelo ser bastante utilizado a literatura, foi questionado por Zobel et al. (1988) e Crossa (1990) estes, argumentam que a análise de regressão linear não é informativa se a linearidade é falha. Por isso, algumas alternativas têm sido propostas na literatura para contornar, em parte, os questionamentos (WRICKE, 1965; LIN e BINNS, 1988). Estas metodologias são bastante utilizadas, sobretudo, pela sua facilidade interpretativa, possibilitando um bom discernimento do comportamento genotípico. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a estabilidade e a adaptabilidade de oito genótipos de algodoeiro produzidos em 16 ambientes do Cerrado do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul via as metodologias da Ecovalência de Wricke (1965) e de Lin e Binns (1988). MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizadas, neste experimento, as cultivares e ou linhagens: CNPA ITA 90, BRS ANTARES, BRS ITA 96, CNPA 94151, CNPA 94171, CNPA 94773, CNPA 95743 e CNPA 95122, para os ensaios em rede dos programas de melhoramento do algodoeiro da Embrapa Algodão. A rede de experimentação abrangeu 16 locais do Cerrado do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul: Campo Novo dos Parecis (ITA 1 ), Campo Novo dos Parecis (ITA 2 ), Sorriso (SOR), Cáceres (CAC), Nova Mutum (NM), São José dos Quatro Marcos (QM), Primavera do Leste (PRI), Rondonópolis (ROO), Itiquira (ITI), Campo Verde (CV), Sapezal (SAP), Pedra Preta (PPA), Alto Taquari (ALT), Lucas do Rio Verde (LRV), Chapadão do Sul (CHAP) e Ponta Porã (PPO). Os solos foram preparados com uma aração e gradagem em torno de trinta dias antes do plantio. A adubação foi feita utilizando-se uma mistura NPK de acordo com a análise química do solo oriundo de cada localidade em estudo, sendo aplicado apenas 1/3 de nitrogênio na implantação do cultivo, e o restante, logo após o desbaste definitivo que ocorreu 30-40 dias após a semeadura.
Efetuou-se controle de pragas não havendo restrição quanto à utilização de herbicidas, redutores de crescimento e desfolhantes. A primeira colheita foi realizada quando 50 a 70% dos capulhos estavam abertos, retirando-se simultaneamente, amostras padrão de 20 capulhos, por parcela, da 1ª posição (mais próximo da haste principal), e na parte mediana das plantas (um capulho por planta) e a segunda colheita, 15 a 30 dias após. O delineamento experimental utilizado foi em quadrado latino 8 x 8, com 8 repetições. As parcelas foram constituídas por quatro linhas de 5 m de comprimento com espaçamento de 0,90 m entre linhas. Utilizou-se como bordadura 2 fileiras da cultivar CNPA ITA 90 no início e final de cada bloco. Fez-se análise de variância individual para a característica produtividade do algodão em caroço (kg/ha). Em seguida, foi realizada a análise de variância conjunta, obedecido o critério da ordem de grandeza dos quadrados médios dos resíduos das análises individuais, considerando-se fixos os efeitos de genótipos e de ambientes. O método da ecovalência (WRICKE, 1965) estima o que se denomina de ecovalência (W 2 i ), obtida por meio da partição da soma de quadrados da interação G x E, pelo seguinte modelo: Y ij = µ + g i + e j + (ge) i.j + e (ij ); e a ecovalência para um genótipo i qualquer é fornecida por: W 2 i = n n 2 ( Yi. Y. j + Y..) = j= 1 j= 1 [ ] 2 ( ge) Yij em que: Y ij : média do genótipo i no ambiente j; ij Y i. : média do genótipo i; Y.j : média do ambiente j; Y.. : é a média geral. O somatório dos (W 2 i ) correspondem ao valor da soma de quadrados da interação G x E. Dessa forma, é possível calcular a porcentagem da interação G x E devida a cada genótipo (W 2 i %), ϖ dada por: W 2 i % = ( / ) x100 i ϖ i. O material genético mais estável será aquele com menor estimativa para a ecovalência, ou seja, com menor contribuição para a interação genótipos x ambientes (RAMALHO et al., 1993). O comportamento produtivo das cultivares e, ou, linhagens foi avaliado, também, pelo método de Lin e Binns (1988) com decomposição de P i, e conforme o sugerido por Carneiro (1998). A superioridade do desempenho de um genótipo nos vários locais de avaliação, indicada pelos valores de P if e P id, foi medida pelo quadrado médio das distâncias entre o desempenho desse genótipo e o desempenho do melhor genótipo em cada local. Na estimativa de P if e P id, os ambientes foram previamente classificados em favoráveis e desfavoráveis, de acordo com os respectivos índices ambientais codificados, que correspondem à diferença entre a média dos genótipos em cada local, e a média geral do ensaio. RESULTADOS E DISCUSSÃO Pelos resultados das análises de variância, houve diferenças significativas, a 1 % de probabilidade para os efeitos de genótipos (G), ambientes (E) e interação (G x E). O efeito de ambientes foi responsável pela maior variação dos tratamentos seguido pela interação e, por último, pelos genótipos. A ordem classificatória de estabilidade genotípica pelo método da ecovalência, encontra-se na Tabela 1.
Tabela 1. Parâmetros de estabilidade de genótipos do algodoeiro herbáceo, avaliados no Cerrado do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, na safra 98/99, com base no método da Ecovalência ( ^ W 2 i ) Cultivares/Linhagens Média (kg/ha) ( ^ W 2 i )/1000 Ordem de estabilidade % ( ^ W 2 i ) CNPA ITA 90 3.650 2.894,3 8 41,1 BRS ANTARES 3.664 848,0 6 12,0 BRS ITA 96 3.771 652,4 5 9,3 CNPA 94151 3.907 493,3 4 7,0 CNPA 94171 3.961 1.178,2 7 16,7 CNPA 94773 3.789 268,8 1 3,8 CNPA 95743 3.884 322,4 2 4,6 CNPA 95122 3.893 383,9 3 5,5 Destacou-se o genótipo CNPA 94773, sendo considerado o mais estável pela menor estimativa para esse parâmetro (268,8) e portanto, o que menos contribuiu para os efeitos da interação (3,8%). Apesar disso, seu desempenho produtivo foi relativamente inferior (3.789 kg/ha) em relação às outras linhagens em estudo, sedo por isto, pouco utilizado pelos melhoristas, para recomendações posteriores, provavelmente pelo fato de genótipos com esse comportamento regular ao longo dos ambientes, serem, em geral, pouco produtivos. Em segundo lugar, encontra-se o genótipo CNPA 95743, contribuindo com apenas 4,6 % para a interação e, na seqüência, CNPA 95122 (5,5 %), CNPA 94151 (7 %), BRS ITA 96 (9,3%), BRS ANTARES (12 %), CNPA 94171 (16,7 %); já em último lugar, com maior contribuição para a interação, encontra-se a cultivar CNPA ITA 90, contribuindo com 41,1 % para os efeitos da interação, comportando elevada instabilidade ante as variações ambientais, principalmente quanto aos níveis de resistência às doenças, provavelmente devido a sua sensibilidade à virose causadora da doença azul, cuja ocorrência foi marcante no período de avaliação dos dados, em alguns ambientes pesquisados. Por este método, a estabilidade é estimada pelo quadrado da soma da interação G x E para cada genótipo em todos os ambientes. Apesar de sua facilidade de interpretação, não há possibilidade de se saber, por exemplo, se dois genótipos com mesma ecovalência têm o mesmo padrão de comportamento ao longo dos ambientes; bem como, não identifica os pares de genótipos e ambientes que capitaliza de forma positiva os efeitos da interação. Na Tabela 2 encontram-se os valores estimativos dos parâmetros de estabilidade das oito linhagens, obtidas de acordo com a metodologia de Lin e Binns (1988) modificada por Carneiro (1998). Os valores de P i geral variaram de 30,5 (CNPA 94171) a 262,7 (BRS ANTARES). Todos os valores foram relativamente elevados, com exceção do P i do genótipo CNPA 94171 (BRS FACUAL), este, com maior produtividade média alcançada nos experimentos (3.960,5 kg/ha). Por isso, pode-se inferir que é um material adaptado e estável. Este desempenho consistente através de muitos ambientes (alta produção), de acordo com Kang (1998), possivelmente lhe dará base ampla e durável de resistência tolerância aos fatores ambientais bióticos e abióticos sob os quais se desenvolveu. Este genótipo, pode ser definido como ideal por alcançar alto rendimento, ser o mais estável em ambientes desfavoráveis e com capacidade de responder bem a ambientes favoráveis sendo, além disso, o de menor P i em ambiente geral (Tab. 2).
Tabela 2. Parâmetros de adaptabilidade e estabilidade de genótipos do algodoeiro herbáceo, avaliados no Cerrado do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, na safra 98/99, com base na metodologia de Lin e Binns (1988) 1 Genótipos Lin e Binns (1988) 1 X (kg/ha) P i desfavorável 2 P i favorável 2 P i geral 2 CNPA ITA 90 3.645 259,2 403,7 114,6 BRS ANTARES 3.644 168,7 74,8 262,7 BRS ITA 96 3.772 88,4 73,6 103,1 CNPA 94151 3.902 44,0 12,2 75,9 CNPA 94171 3.992 24,3 18,1 30,5 CNPA 94773 3.785 83,8 54,7 112,8 CNPA 95743 3.873 57,3 13,0 101,6 CNPA 95122 3.903 49,1 2,4 95,8 1 A cultivar CNPA ITA 90, foi utilizada como padrão; 2 valores de Pi divididos por 1.000 Esse parâmetro de avaliação relaciona a distância da linhagem avaliada à melhor linhagem (representada pela produtividade máxima obtida em cada ambiente), de modo que, quanto menor o seu valor, maior será a adaptabilidade e estabilidade da respectiva linhagem. A vantagem de se utilizar essa metodologia, segundo Carneiro (1998) é poder ser representada pela unicidade do parâmetro para estimar a adaptabilidade e estabilidade de comportamento, além da simplicidade na interpretação dos resultados. Em geral, linhagens que alcançaram maiores médias tiveram menores valores de P i geral, e, por conseqüência, maior adaptabilidade e estabilidade. Esse fato está de acordo com Carvalho et al. (2002), quando salientam que a possibilidade de utilização da média em substituição ao P i simplifica ainda mais este tipo de análise. A linhagem CNPA 94171 seguida das linhagens, CNPA 94151 e CNPA 95122, forneceram os menores valores de P i em ambientes desfavoráveis, considerados genótipos ideais. Por isso, estes, foram lançados, na safra seguinte, como cultivares sob as denominações BRS Facual, BRS 197 e FMT Saturno, respectivamente. O valor de P i representando superioridade no sentido de adaptabilidade geral, manifesta que, se a seleção baseia-se somente sobre esse P i, uma cultivar com elevado valor como é o caso da BRS Antares (262,7), pobre em adaptabilidade geral, mesmo que tenha boa adaptabilidade específica, poderá ser descartada. Porém, descartes dessa natureza não são recomendados, pois a seleção não deve ser baseada apenas em um modelo de estabilidade e, ou, adaptabilidade pois, com metodologias mais completas será possível identificar suas especificidades a determinados ambientes, permitindo aos melhoristas aproveitá-las vantajosamente na seleção e recomendação regionalizada (DUARTE e VENCOVSKY, 1999).
CONCLUSÕES 1. O genótipo mais estável foi o CNPA 94773, pela sua menor ecovalência, seguido pelo CNPA 94171 (BRS FACUAL), este foi o mais estável para os ambientes desfavorável e geral, com maior produtividade e adaptabilidade geral; 2. A linhagem CNPA 94151 (BRS 197), foi a segunda mais estável para os ambientes desfavorável, favorável e geral; 3. As cultivares CNPA ITA 90 e BRS ANTARES, com maiores valores de Ecovalência e de P i geral, respectivamente, foram as mais instáveis, pelas duas metodologias utilizadas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARNEIRO, P. C. S. Novas metodologias de análise da adaptabilidade e estabilidade de comportamento. Viiçosa: UFV, 1998. 128 p. Tese Doutorado (Genética e Melhoramento) Universidade Federal de Viçosa. CROSSA, J. Statistical analyses of multilocation trials. Advances in Agronomy, v. 44, p. 55-85, 1990. DUARTE, J. B.; VENCOVSKY, R. Interação genótipos x ambientes: uma introdução à análise AMMI. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 1999. 60 p. (Série Monografias, 9). KANG, M. S. Using genotype-by-environment interaction for crop cultivar development. Advances in Agronomy, v. 62, p.199-252, 1998. LIN, C. S.; BINNS, M. R. A method of analyzing cultivar x location x years experiments: a new stability parameter. Theoretical and Applied Genetics, v. 76, n. 3, p. 425-430, 1988. RAMALHO, M. A. P.; SANTOS, J. B.; ZIMMERMANN, M. J. O. Genética quantitativa em plantas autógamas: aplicações ao melhoramento do feijoeiro. Goiânia: UFG, 1993. 271 p. RODRIGUEZ, P. P. Determinación de la adaptabilidad y estabilidad en los estudios de Interacción genótipo x ambiente. La Habana, Cuba: Centro de Información y Divulgación Agropecuario (CIDA), 1985, 27 p. (Boletín de Reseñas, 3). VENCOVSKY, R.; BARRIGA, P. Genética biométrica no fitomelhoramento. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 1992. 496 p. WRICKE, G. Zur berechnin der okovalenz bei sommerweizen ubd hafer. Zeitung Pflanzenzuchtung, Berlin, v.52, p.127-138, 1965. ZOBEL, R. W.; WRIGHT, M. J; GAUCH, H. G. Statistical analysis of a yield trial. Agronomy Journal, Madison, v.80, p.388-393, 1988.