Cênca Rural, Santa Mara, Adaptabldade v.45, n.9, p.53-537, e establdade set, 205 da produção de café benefcado em http://dx.do.org/0.590/003-8478cr204554 Coffea canephora. 53 ISSN 003-8478 FITOTECNIA Adaptabldade e establdade da produção de café benefcado em Coffea canephora Adaptablty and stablty of Coffea canephora coffee bean yeld Rodrgo Barros Rocha I* André Rostand Ramalho I Alexsandro Lara Texera I Flávo de França Souza II Cosme Damão Cruz III RESUMO O objetvo deste trabalho fo comparar a capacdade dscrmnatóra de métodos para seleção e recomendação de clones de cafeeros da espéce Coffea canephora, consderando a nteração genótpos x anos na dstrbução da produtvdade de café benefcado, nos períodos de 2000 a 2004 e de 2007 a 20. O efeto sgnfcatvo da nteração genótpos x anos ndcou que exstem clones que apresentaram desempenho não consstente ao longo do tempo. Os métodos de LIN & BINNS (988) e ANNICCHIARICO (992) apresentaram resultados smlares, de modo que um deles pode ser utlzado em substtução ao outro. O método de EBERHART & RUSSEL (966) dentfcou parte dos clones de adaptação específca, enquanto que os métodos, MHPRVG e centrode permtram caracterzar os clones de maor adaptabldade e establdade, apresentando resultados complementares. A seleção de plantas baseada na dstrbução da produtvdade de café benefcado ao longo do tempo permtu seleconar clones de desempenho superor sem acentuar a benaldade. Palavras-chave: nteração clones x safras, benaldade, melhoramento de plantas. ABSTRACT Ths research amed to compare methods of selectng Coffea canephora clones, consderng the genotypes x years nteracton, based on data of processed coffee yeld obtaned from 2000 to 2004 and 2007 to 20. The sgnfcant clones x seasons (CS) nteracton, ndcates that the genotypes showed no consstent performance over the years. The LIN & BINNS (988) and ANNICCHIARICO (992) methods showed smlar results ndcatng that one method may be used to replace the other. The EBERHART & RUSSEL (966) dentfed some of the specfc adaptablty clones. The MHPRVG and centrod methods allowed to select clones of hgher adaptablty and stablty. The plant selecton based on the dstrbuton of coffee productvty over tme allowed the selecton of superor clones wthout accentuate bannualty. Key words: clones x seasons nteracton, bennal cycle, plant breedng. INTRODUÇÃO O Coffea canephora Perre ex Froehner é uma espéce cujo cultvo apresenta relevânca econômca e socal, que se destaca como uma mportante fonte de renda para agrcultores de dversas regões, nclundo a regão Norte do país (VENEZIANO & FAZUOLI, 2000; MARCOLAN et al., 2009). Cultvado nos Estados do Espírto Santo, Rondôna e mas recentemente no sul da Baha, é crescente a demanda por novas cultvares de adaptação específca aos respectvos locas de cultvo (BRAGANÇA et al., 200; FERRÃO et al., 2008). No melhoramento de espéces perenes de produção anual, a establdade produtva ao longo do tempo é tão mportante quanto à establdade entre locas (RESENDE, 2007; FERRÃO et al., 2008). A dstrbução temporal da produtvdade ao longo dos anos deve ser consderada como uma das característcas mas mportantes para a seleção, uma vez que o cafeero pode apresentar maor produtvdade acumulada porque teve maor I Embrapa Rondôna, BR 364, Km 5,5, Zona Rural, CP 27, 7685-800, Porto Velho, RO, Brasl. E-mal: rodrgo.rocha@embrapa.br. * Autor para correspondênca. II Embrapa Semárdo, Petrolna, PE, Brasl. III Unversdade Federal de Vçosa (UFV), Vçosa, MG, Brasl. Recebdo 22.0.4 Aprovado 9.02.5 Devolvdo pelo autor 05.06.5 CR-204-554.R
532 Rocha et al. rendmento nas prmeras colhetas ou porque apresentou maor establdade produtva ao longo do tempo (CILAS et al., 20). A alternânca benal da produtvdade de grãos é uma característca fsológca do cafeero, que necessta vegetar em um ano para produzr no ano segunte (RENA & MAESTRI, 987). Segundo BARROS et al., (999) e PICINI et al., (999), a benaldade da produção deve-se à relação fontedreno entre folhas e frutos, resultado do maor dreconamento de fotoassmlados para os frutos nos anos de alta produção. Essa osclação benal é uma das causas mas mportantes para a ocorrênca dos efetos sgnfcatvos da nteração genótpos x anos, que também pode ser estudada no contexto de nteração clones x safras (LEROY et al., 994). A nteração clones x safras mensura o comportamento dferencal dos genótpos ao longo dos anos, resultado da dferença no ordenamento dos clones de maor produtvdade ao longo do tempo (RESENDE, 2007). Devdo às peculardades do sstema reprodutvo das plantas e as dferentes pressuposções dos métodos de análse, não exste uma estratéga de seleção que seja aplcável a todas as espéces vegetas cultvadas (CRUZ et al., 2004). Neste cenáro, a seleção de genótpos superores deve consderar a utlzação de métodos complementares para nterpretar o efeto da nteração clones x safras. Entre os métodos que podem ser utlzados para quantfcação da establdade produtva, destacam-se: métodos baseados em regressão lnear (EBERHART & RUSSEL, 966), estatístcas não-paramétrcas (LIN & BINNS, 988; ANNICCHIARICO, 992) e em estatístcas multvaradas (ROCHA et al., 2005). Mas recentemente, a méda harmônca da performance relatva dos valores genétcos predtos fo proposta por Resende, 2007, como crtéro para seleção de plantas de maor establdade e adaptabldade produtva. Devdo à mportânca da nteração clones x safras no melhoramento de C. canephora, este trabalho teve como objetvo comparar a resposta de métodos de análse da adaptabldade e da establdade na seleção de plantas de maor potencal produtvo. MATERIAL E MÉTODOS Estmação do efeto da nteração clones x safras (C x S) e dos valores genétcos Na Embrapa Rondôna, as atvdades de melhoramento genétco de C. canephora se ncaram na década de 80, quando após montoramento de 700 plantas localzadas em lavouras comercas, foram seleconados 48 acessos para compor um teste prelmnar de seleção clonal. Este expermento fo nstalado no muncípo de Ouro Preto do Oeste (RO) em dezembro de 998 (0º43 57,5 S e 62º5 24 W). O clma da regão é do tpo Aw (classfcação Köppen), defndo como tropcal úmdo, com estação chuvosa (outubro a mao) no verão e seca bem defnda no nverno. A ampltude térmca anual vara de 2,2ºC a 30,3ºC, sendo que as temperaturas mas elevadas ocorrem nos meses de julho e agosto. A precptação méda anual é de.939mm, com umdade relatva méda do ar de 8%. Esse teste prelmnar de competção clonal fo nstalado em delneamento de blocos casualzados com cnco repetções, duas plantas por parcela e espaçamento de 3x2m. A produtvdade de café benefcado (grãos descascados com teor de 2% de umdade) fo avalada durante quatro safras, de 2000 a 2004. Baseado nessas avalações foram seleconados 5 clones para nstalação de um teste clonal amplado, em outubro de 2005, utlzando delneamento de blocos casualzados com ses repetções, parcela de 0 plantas e espaçamento de 3x2m. A produtvdade de café benefcado fo avalada durante quatro safras de 2007 a 20. O manejo e tratos culturas foram realzados de acordo com o sstema de produção para o Estado de Rondôna (MARCOLAN et al., 2009). Para determnação da sgnfcânca dos efetos de clones, de safras e da nteração clones x safras no teste prelmnar de competção clonal, fo utlzado o modelo (CRUZ et al., 2004): Y jk = µ + C + B k + S j +CS j + ε jk, em que: Y jk = observação do -ésmo clone no k-ésmo bloco na j-ésma safra; µ = méda geral; C = efeto do -ésmo clone; B k = efeto do k-ésmo bloco; S j = efeto da j-ésma safra; CS j = efeto da nteração clones x safras ε jk = erro aleatóro (ε jk ~ NID (0, σ 2 )). Os valores genotípcos e da produção de café benefcado foram estmados utlzando o procedmento REML/BLUP (Máxma Verossmlhança Restrta/Melhor Predção Lnear não-vesada) (RESENDE, 2007). Metodologa de seleção para adaptabldade e establdade -EBERHART & RUSSEL (966): fundamentado em regressão lnear, basea-se na nterpretação das estmatvas do coefcente angular da regressão (b ) e dos desvos em relação à méda (S 2 d ) para seleconar os genótpos, utlzando o modelo: Y = m + b I + d + e, em que Y j é a méda observada j j j j
Adaptabldade e establdade da produção de café benefcado em Coffea canephora. 533 do -ésmo clone na j-ésma safra; m é a méda geral do -ésmo clone; b é o coefcente de regressão do -ésmo clone; I j é o j-ésmo índce ambental; d j é o desvo da regressão do -ésmo clone na j-ésma safra; e j é o erro médo assocado à méda. 2- LIN & BINNS (988): metodologa não paramétrca que se basea na nterpretação da estmatva de P como a dstânca quadrátca méda entre o -ésmo clone e o genótpo com máxma resposta na j-ésma safra de acordo com a n ( X M ) j j j= expressão: P =, em que: P 2n é a estmatva de adaptabldade e establdade do -ésmo clone, X j é a produtvdade do -ésmo clone na j-ésma safra, M j é a resposta máxma observada na j-ésma safra, n é o número de safras. 3-ANNICCHIARICO (992): metodologa não paramétrca que se fundamenta na nterpretação do índce de confança I dado por: I = Y. Z( α ) S em que: I é o índce de confança; Y. é a méda geral do genótpo expressa em porcentagem; Z é o percentl ( - α) da função de dstrbução normal acumulada; α é o nível de sgnfcânca; S é o desvo-padrão dos valores percentuas. 4-MHPRVG (RESENDE, 2007): fundamenta-se na avalação da méda harmônca da performance relatva dos valores genétcos estmados pela metodologa de modelos mstos. Essa estratéga utlza as propredades da méda harmônca para seleconar os genótpos de melhor desempenho e X H = n menor varação entre as colhetas: = PRVG, em que: n é o número de anos; PRVG refere-se aos valores genétcos expressos em função da méda geral. As análses foram realzadas com o emprego do aplcatvo computaconal SELEGEN. 5-Centrode (ROCHA et al., 2005): metodologa que utlza técnca multvarada para obter um número reduzdo de varáves abstratas e ndependentes, que permte comparar, no plano, o desempenho de todos os clones em relação a quatro referêncas deas (deótpos). A referênca de máxma adaptabldade geral é aquela que apresenta valores máxmos observados em todas as safras (deótpo I). As referêncas de máxma adaptabldade específca são aquelas que: apresentam máxma resposta em safras de alta produtvdade e mínma resposta em safras de baxa produtvdade (deótpo II), e mínma resposta em safras de alta e máxma resposta em safras de baxa produtvdade (deótpo III). A referênca de mínma adaptabldade é aquela que apresenta os menores valores observados em todas as safras (deótpo IV). Nesse método, os clones são classfcados de acordo com sua proxmdade a cada n um dos centrodes. Para a realzação das análses fo utlzado o programa GENES (CRUZ, 2006). RESULTADOS E DISCUSSÃO Na lteratura, são encontrados poucos trabalhos de caracterzação dos métodos de seleção mas adequados para explorar a nteração clones x safras do cafeero C. canephora (RESENDE et al., 200; CILAS et al., 20). A análse de varânca conjunta ndcou que as fontes de varação: clones, safras e da nteração clones x safras foram sgnfcatvas pelo teste F a % de probabldade (Tabela ). A homogenedade das varâncas fo verfcada pelo teste de Bartlett, que não rejetou a hpótese nula de gualdade entre as varâncas (Tabela ). Os valores do coefcente de varação são smlares aos valores obtdos por FERRÃO et al. (2008) e CILAS et al., (20) e ndcam satsfatóra precsão expermental (Tabela ). O efeto sgnfcatvo da nteração clones x safras (CS) ndca que os genótpos apresentaram desempenho não consstente ao longo do tempo. Essa nteração dfculta o melhoramento de espéces perenes, pos resulta em uma dmnução dos ganhos com a seleção de plantas, resultado de mudanças nas dferenças absolutas da produtvdade entre clones ou na ordem dos clones seleconados de um ano para o outro. Neste caso, o ganho de efcênca obtdo com a utlzação de estratégas mas adequadas de seleção é determnante para reduzr os custos de desenvolvmento de novas cultvares. Os métodos de seleção permtem explorar os efetos não adtvos da nteração, contdos em (c-)(s-) graus de lberdade (c = número de clones e s = número de safras), sendo que a pror tem-se o conhecmento de que as dferentes pressuposções de análse podem resultar em dferentes conjuntos de plantas seleconadas (CRUZ et al., 2004). Para comparar a resposta de cada um dos métodos, fo avalada a classfcação dos 5 clones de melhor produtvdade acumulada ao longo do tempo. Observou-se que estes clones foram ordenados de dferentes maneras, de acordo com o método de seleção (Tabela 2). O método de LIN & BINNS (988) mensura a dferença dos clones em relação a uma planta deal, sendo os genótpos ordenados a partr das menores estmatvas de P. Prncípo smlar é utlzado por ANNICCHIARICO (992), que estma o índce de confança de um genótpo apresentar desempenho abaxo ou acma das médas de anos. Observa-se que o ordenamento dado pelos métodos de LIN & BINNS (988) e ANNICCHIARICO (992)
534 Rocha et al. Tabela - Resumo da análse de varânca da produtvdade de café benefcado (kg.planta - ), em teste prelmnar de competção clonal de C. canephora, avalado em quatros anos-safra (2000 a 2004) no muncípo de Ouro Preto do Oeste, Rondôna. FV GL SQ QM F BLOCOS 5 3,52 6.30 CLONES (C) 47 9,64 8. 4,26** ANOS (A) 3 603,92 20.3 86,6 ** CLONES x ANOS (CxA) 44 030,36 2.34 4,** RESÍDUO 2956 680,30 0.57 TOTAL 3552 4537,74 Méda 2,30 - - - CV(%) 32,76 - - - Bartlett,20 ns - - - Acuráca seletva 0,96 - - - FV: Fonte de varação. GL: grau de lberdade, SQ: soma de quadrados, QM:quadrado médo, F: teste F, **: sgnfcatvo a % de probabldade, ns : não sgnfcatvo, CV(%): coefcente de varação, Bartlett: Teste de homogenedade de varâncas. foram muto semelhantes e que ambos apresentaram alta concdênca com a seleção pela produtvdade 4 acumulada ( VG ) (Tabela 2). Entre os 5 clones de = maor produtvdade acumulada, o clone 0 não fo seleconado por esses métodos. O método de EBERHART & RUSSEL (996) ndcou a seleção de um conjunto dferente de clones (Tabelas 2 e 3). A seleção por EBERHART & RUSSEL (996) se fundamenta no coefcente de nclnação da reta como uma medda de adaptabldade e nos desvos da regressão como medda de establdade. Este método ndcou que os clones 3 e 9 apresentam adaptação específca aos anos de alta produção e o clone 0 apresenta adaptação Tabela 2 - Estmatvas dos parâmetros de adaptabldade e establdade das metodologas de MHPRVG, ANNICCHIRIACO, LIN & BINNS e EBERHART & RUSSEL dos 5 clones de melhor desempenho na méda de quatro safras da produtvdade de café benefcado (período de 2000 a 2004). Clone VG 0 VG 02 VG 03 VG 04 VG 4 = MHPRVG Anncchraco Ln&Bnns --------Eberhart & Russel--------- Posção Posção Posção b R 2 3, 6,3 5,6 4,4 9,4 o o o,05 ns 25, 2,8 5,9 6,5 5,0 9,2 2 o 2 o 2 o,76* 3,2 3 0,9 6,6 5,5 4,3 7,3 28 o 4 o 4 o,53 ns 7,7 4 2,2 4,7 5,0 4,0 5,9 4 o 3 o 3 o,07 ns 33,5 5 2,6 4, 4,9 3,8 5,4 3 o 5 o 5 o,04 ns 5,5 6 2,2 4,0 5, 3,8 5, 6 o 7 o 7 o,25 ns 52, 7 3, 3,5 4,5 3,5 4,6 5 o 6 o 6 o 0,8 ns 80,9 8 4,2 2,8 4,8 2,9 4,7 42 o 8 o 5 o,07 ns 5,8 9 2,6 4,5 4,6 2,5 4,2 9 o o 7 o,9 ns 65,0 0 3,6 0,8 5,4 4, 3,9 59 o 9 o 29 o 0,70* 7,0 2,8 3,9 4,3 2,9 3,9 0 o 0 o 9 o 0,98 ns 76,3 2 3,6 3,3 3,6 3,2 3,7 8 o 9 o 4 o 0,03*,9 3 3,0 4,4 3,5 2,7 3,6 o 2 o 3 o 0,45 ns 7,2 4 2,2 3,7 4,6 3, 3,6 2 o 4 o o,25 ns 70,3 5 2,3 4,0 4,3 2,9 3,5 3 o 5 o 0 o, ns 59,8 VG: valor genotípco da produção de café benefcado (kg.planta - ) somado à méda geral, VG : produtvdade acumulada, b: coefcente angular da regressão da produtvdade dos clones e o índce ambental, R 2 : coefcente de determnação da regressão, ns : não sgnfcatvo, *: sgnfcatvo a 5% de probabldade. 4 =
Adaptabldade e establdade da produção de café benefcado em Coffea canephora. 535 específca aos anos de baxa produção (Tabela 2). O método MHPRVG fo o que apresentou a menor concdênca com a seleção pela maor produtvdade acumulada, tendo penalzado os clones de menor establdade produtva (Tabelas 2 e 3). A redução na dmensonaldade do método centrode fo utlzada para comparar em uma únca análse o desempenho de todos os clones em relação a todos os métodos (Fgura ). Nesse método, os clones são classfcados de acordo com cada deótpo, sendo que os clones pertencentes aos grupos dos deótpos II e III são os que apresentam maor benaldade. Consderando que os clones numerados de a 5 são os de maor produtvdade acumulada, observase que os clones, 2, 4, 5, 6, 7, 9,, 2, 3, 4 e 5 foram seleconados pelos métodos de LIN & BINNS (988), ANNICCHIARICO (992) e MHPRVG. Os clones 3, 8, e 0 foram classfcados nos grupos dos deótpos II e III de maor benaldade, sendo que somente os métodos centróde e MHPRVG dexaram de seleconar estes clones. O clone 0 também não fo seleconado por LIN & BINNS (988) e ANNICCHIARICO (992) (Fgura ). A establdade produtva, ao longo dos anos, é uma questão tão mportante quanto a establdade entre locas, uma vez que a seleção dos cafeeros, baseada na produtvdade acumulada, pode ser enganosa por favorecer clones produtvos, mas que se exaurem acentuadamente de um ano para o outro. Os métodos centróde e MHPRVG não seleconaram os clones de maor benaldade (3, 8 e 0). A méda harmônca, cuja estmatva pode ser apenas gual ou nferor à méda artmétca, fo penalzada pelas dferenças nas produtvdades entre anos, tendo permtdo a dentfcação dos clones de maor adaptabldade e establdade, agregando as vantagens dos modelos mstos para analsar dados com desbalanceamento e heterogenedade de varâncas. Por fazer parte da fsologa do café, que precsa vegetar em um ano para produzr no ano segunte, a benaldade também apresenta forte nfluênca ambental, sendo afetada pelas prátcas de manejo do cafezal e pelas característcas clmátcas. A comparação dos clones seleconados com a população de melhoramento resultou em um dferencal de seleção na méda de quatro anos de 2,42 kg.planta - para 3,80 kg.planta -, sem alterar a dstrbução da produtvdade observada, na proporção com que cada colheta contrbu para a produção acumulada (f r ) (Tabela 3). As estmatvas de correlação entre as produtvdades anuas e a produção acumulada ndcam que a tercera colheta apresentoumaor potencal para dentfcar clones superores (Tabela 3). No entanto, segundo MONTAGNON et al., (2003), a produtvdade de café benefcado em C. canephora não deve ser consderada uma característca estável. Assm, vsando a caracterzar o progresso genétco real obtdo com o planto dos clones seleconados, foram retradas estacas das plantas seleconadas para compor um teste Tabela 3 - Produtvdade de café benefcado (kg.planta - ) comparando a méda geral do expermento e as médas dos clones seleconados nos períodos de 2000 a 2004 e de 2007 a 20. Safra -----------------------------------------População de melhoramento (2000-0 a 2003-04)----------------------------------------- Méda (anos) Méda (período) f r F r r PAxPAC 2000-0,87 0,9 0,9 0,65 200-02 2,09 0,22 0,4 0,78 2,42 2002-03 3, 0,32 0,73 0,84 2003-04 2,60 0,27,00 0,6 -------------------------------------------------------------Clones seleconados (2000-0 a 2003-04)----------------------------------------------------------- 2000-0 2,68 0,8 0,8 0,79 200-02 4,6 0,27 0,45 0,49 3,80 2002-03 4,8 0,32 0,77 0,69 2003-04 3,56 0,23,00 0,68 -----------------------------------------------------------Clones seleconados (2007-08 a 200-)------------------------------------------------------------ 2007-08,52 0,2 0,37 0,60 2008-09 3,3 3,20 0,25 0,37 0,52 2009-0 5,95 0,46 0,83 0,65 200-2,28 0,7,00 0,22 f r: frequênca smples relatva, F r: frequênca absoluta relatva, r PAxPAC: correlação entre a produção anual e a produção acumulada.
536 Rocha et al. Fgura - Dspersão gráfca dos dos prmeros componentes prncpas de 48 clones de cafeeros conlon. Os pontos numerados com algarsmos romanos representam os pontos referencas: I ( ): adaptabldade geral, II ( ): adaptabldade específca aos anos de alta produção, III ( ) adaptabldade específca aos anos de baxa produção, IV ( ) baxa adaptabldade. clonal amplado em condções de lavouras comercas. Dferenças na produtvdade de café benefcado são esperadas de um expermento para o outro, uma vez que a expressão dessa característca é nfluencada por fatores ambentas, tas como fertldade do solo, prátcas de manejo, condções edafoclmátcas e ncdênca de pragas e doenças. Observou-se que os clones seleconados mantveram sua produtvdade superor (3,20 kg.planta - ) (Tabela 3). Especfcamente, observou-se que, devdo ao planto no começo da época das chuvas, a prmera colheta do teste clonal amplado fo obtda mas precocemente e que, devdo a condções edafoclmátcas favoráves, a méda da 3 a colheta fo de 5,95 kg.planta -, resultando em uma maor osclação de produtvdade do que aquela observada no teste prelmnar de competção clonal, conduzdo de 2000-0 a 2003-04. Neste estudo, observou-se varabldade da dstrbução da produtvdade de café benefcado ao longo do tempo, sendo possível seleconar clones que assocem uma maor méda a uma menor osclação anual. CONCLUSÃO Os métodos de seleção ordenaram de manera dferente os 5 clones de maor produtvdade acumulada de grãos benefcados. Os métodos de LIN & BINNS e ANNICCHIARICO apresentaram resultados semelhantes, de modo que um deles pode ser utlzado em substtução ao outro. Os métodos MHPRVG e centrode permtram caracterzar os clones de maor produtvdade acumulada e establdade produtva ao longo do tempo. AGRADECIMENTOS Ao Consórco Pesqusa Café e ao Conselho Naconal de Desenvolvmento Centífco e Tecnológco (CNPq) pelo apoo fnancero recebdo e a todos os funconáros do campo expermental de Ouro Preto do Oeste pela dedcação ao trabalho em todos esses anos. REFERÊNCIAS ANNICCHIARICO, P. Cultvar adaptaton and recomendaton from alfafa trals n Northen Italy. Journal of Genetcs and Plant Breedng, v.46, p.269-278, 992. Dsponível em: <http:// escjournals.net>. Acesso em: 08 abr. 203. BARROS, R.S. et al. Physology of growth and producton of the coffee tree a revew. Journal of Coffee Research, v.27, p.-54,999. Dsponível em: <http://www.connectjournals.com>. Acesso em: 08 abr. 203. BRAGANÇA, S.M. et al. Varedades clonas de café Conlon para o Estado do Espírto Santo. Pesqusa Agropecuara Braslera,
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