Morphophysiological and agronomic characterization of Paspalum dilatatum Poir. biotype Virasoro and Festuca arundinacea Schreb: 1. Morphological development
http://dx.doi.org/10.1590/S1516-35982003000500004
Caracterização morfofisiológica e agronômica de Paspalum dilatatum Poir. biótipo Virasoro e Festuca arundinacea Schreb. 1. Desenvolvimento morfológico1
Deise Isabel da CostaI; Simone Meredith Scheffer-BassoII
IBióloga. E.mail: erpereira1970@aol.com
IIEngº. Agrª., Dra., Professora da Universidade de Passo Fundo, RS. E.mail: simone@upf.tche.br
Palavras-chave: fenologia, hábito
Key Words: habit, phenology
Entre os gêneros mais importantes das pastagens do Brasil está Paspalum com inúmeros representantes nas pastagens naturais, como por exemplo, Paspalum dilatatum Poir., que é cultivado nos Estados Unidos, Austrália, Nova Zelândia, Argentina e Uruguai. O complexo de formas relacionados a essa espécie inclui citotipos tetraplóides sexuais, como P. dilatatum subsp. flavescens e os biótipos Vacaria e Virasoro, além de citotipos pentaplóides apomíticos, agrupados na forma típica da espécie, chamada de P. dilatatum comum, e citotipos hexaplóides, também apomíticos, caracterizados como os biótipos Uruguaio ou Chiru, Uruguaiana e Torres (Valls, 2000). Segundo Hickenbieck et al. (1992), esses biótipos permanecem verdes durante o inverno, resistindo às baixas temperaturas, além de crescerem durante o outono, reiniciando mais cedo seu crescimento, na primavera, em relação a outras gramíneas subtropicais. O biótipo Virasoro, descrito para a área de Governador Virasoro, na Argentina, tem sido encontrado no Rio Grande do Sul, especialmente nas regiões do Planalto Médio e Missões. Caracteriza-se por uma distribuição geográfica limitada, diferindo das outras entidades de anteras amarelas, pelo grande número de nervuras no lema (9 a 11), pela inclinação dos ramos das inflorescências, devido ao grande número de ramos secundários, e pelo tamanho das espiguetas.
Entre as questões mais urgentes e complexas que envolvem o estudo das espécies nativas, está o estudo do desenvolvimento morfológico, especialmente das gramíneas subtropicais, principal componente da vegetação campestre. Cada genótipo exibe a sua própria arquitetura, definida por White (1979), como sendo a expressão morfológica visível num dado momento. Tal expressão, ou hábito de crescimento, varia de estolonífero, prostrado, rizomatoso, cespitoso, ereto e decumbente, e deve ser conhecida para adequação do manejo da pastagem (Machado, 1999). Outro aspecto igualmente importante é a fenologia, pois em plantas forrageiras o valor nutritivo está diretamente relacionado ao estádio de maturação, além de implicar nas práticas de diferimento para garantir a formação de sementes. A partir do conhecimento do padrão de crescimento, mecanismo de produção, persistência, técnicas de manejo podem ser implementadas para assegurar a permanência das espécies na comunidade vegetal, uma vez que o desconhecimento desse modelo, assim como o do seu valor nutritivo, dificulta o manejo, estabilidade e produtividade.
No Sul do Brasil, a ocorrência de geadas é a principal limitação para a introdução e o cultivo de uma espécie tropical ou subtropical, sendo importante o estudo comparativo desse grupo de plantas com o de espécies temperadas, sabidamente tolerantes a essa condição. Como referência para tolerância ao frio foi utilizada festuca (Festuca arundinacea Schreb.), espécie de clima temperado, C3, perene e exótica. Assim, este trabalho foi conduzido com o objetivo de estudar o padrão de crescimento de Paspalum dilatatum biótipo Virasoro, com a finalidade de subsidiar estratégias de manejo.
O experimento foi conduzido em Passo Fundo, RS, Brasil, município situado a 28º15´S, 52º24´W e a 687 m de altitude. O clima é do tipo fundamental úmido (f) e variedade específica subtropical (Cfa), com chuvas bem distribuídas durante o ano e temperatura média do mês mais quente superior a 22ºC (Moreno, 1961). O solo da área experimental é classificado como um latossolo vermelho escuro distrófico com textura argilosa com pH 5,4, 11 mg/L de fósforo disponível, 176 mg/L de potássio trocável e 3,6% de matéria orgânica. O ensaio consistiu da avaliação da parte aérea de Paspalum dilatatum biótipo Virasoro e Festuca arundinacea cv. K31, que foram submetidas a 12 avaliações ao longo de um ano. O delineamento foi o de blocos casualizados, com quatro repetições, sendo os tratamentos arranjados na forma de parcela subdividida, com as espécies alocadas na parcela principal e as avaliações temporais, nas subparcelas. As datas das avaliações, bem como a soma térmica, estão apresentadas na Tabela 1. A soma térmica foi calculada de acordo com Romo & Eddleman (1995), considerando como zero a temperatura basal para ambas as espécies.
As plantas foram obtidas a partir de afilhos, sendo cultivadas em vasos, em casa-de-vegetação, até 24 de setembro/2000, quando foram transplantadas para o campo. As parcelas foram formadas por cinco linhas de cada espécie, distantes um metro, tendo cinco metros de comprimento; entre linhas houve uma distância de 0,50 m, totalizando nove plantas/linha. A adubação constou de 300 kg de NPK (5-20-20)/ha antes do plantio; 150 kg N/ha, na forma de uréia, fracionados em três doses iguais, em 20/11/00, 09/03/01 e 24/07/01. Nas duas primeiras semanas após o transplante foram realizadas irrigações para auxiliar no estabelecimento das mudas. Um mês após o plantio foi realizado um corte de uniformização a 10 cm acima da base das plantas. As avaliações iniciaram cerca de 60 dias após a uniformização, através da colheita de duas plantas de cada espécie/parcela/época. Antes da colheita, foram determinados a estatura do dossel vegetativo e reprodutivo, o diâmetro da touceira e o número de afilhos, posteriormente, as plantas foram cortadas rentes ao solo. O material coletado foi separado em material morto, lâminas e bainhas foliares, colmos e inflorescências; o material morto foi agrupado, independente do componente. As folhas verdes foram utilizadas para a medição da área foliar, por intermédio de planímetro eletrônico. Todos os componentes da parte aérea foram secos em estufa a 70oC, até peso constante, e, posteriormente, pesados. Os dados foram submetidos à análise de regressão em função de graus-dia (GD). Para a escolha dos modelos matemáticos, foram considerados os resultados da análise de regressão, o coeficiente de determinação (R2), além da criteriosa observação dos dados obtidos.
Os dados de temperatura e precipitação do período experimental constam na Figura 1. As temperaturas médias de maio, junho e julho ficaram em torno de 13°C, com temperaturas mínimas de 2,6ºC, -1ºC e -1,8ºC, respectivamente, havendo ocorrência de geadas e granizo. Os níveis de precipitação mantiveram-se na média normal, exceto no mês de agosto de 2001, onde se registrou apenas 28 mm, quando o normal é de 166 mm.
O exame da morfologia das duas gramíneas comprovou serem plantas cespitosas, rizomatosas e sem estolões. Segundo critérios de Descoings (1975), citado por Almeida (1995), o virasoro foi classificado como uma planta de arquitetura caulinar, por produzir folhas ao longo do colmo, além da base da touceira, ao passo que a festuca foi classificada como basilar, pela produção de folhas apenas ao nível da coroa da touceira. Além disso, ambas podem ser classificadas como plantas clonais, devido à existência de rizomas. Para o biótipo Virasoro essa citação é inédita, embora exista referência de rizomas na espécie P. dilatatum, em geral. Os rizomas são especialmente importantes sob aspecto de manejo, indicando que, mesmo sob pastejo intenso, essas gramíneas teriam condições de rebrotar continuamente. No caso de P. dilatatum, tais estruturas podem conferir persistência à seca, conforme citação de Squires & Myres (1970), que observaram rebrota a partir dos rizomas, no local onde as plantas foram cortadas rentes ao solo.
Morfologicamente, as duas espécies caracterizaram-se por apresentarem afilhos basilares, oriundos da coroa, com ausência de afilhos axilares. Em uma análise visual, observou-se que, no virasoro, os colmos são sub-eretos e os afilhos basilares se inserem em um ângulo oblíquo ao eixo da planta, deixando o centro da coroa exposto e formando uma touceira mais aberta; na festuca, os colmos são eretos e os afilhos basilares se inserem em um ângulo mais perpendicular ao centro da planta, resultando em uma touceira mais densa, com a coroa protegida, num dossel mais compacto, além de apresentar afilhos mais delgados em relação ao virasoro.
Quanto à estatura do dossel vegetativo, que se convencionou denominar a camada formada por afilhos vegetativos e folhas, observou-se que o virasoro aumentou a estatura do dossel vegetativo até 2379 GD (outono), com posterior redução no início do inverno (2635 GD), coincidindo com o final do florescimento. A festuca manteve a estatura do seu dossel vegetativo sempre menor, porém, aos 3568 GD sua estatura foi superior, coincidindo com a proximidade do seu florescimento, na primavera, quando a folha bandeira dos afilhos reprodutivos foram elevadas pelo alongamento das bainhas. As equações de regressão mostraram que para a festuca houve melhor ajuste da curva (R² = 0,68) para a estatura do dossel vegetativo, em relação ao virasoro (R² = 0,34). O menor ajuste da curva desse biótipo foi devido à forte oscilação do seu crescimento nas diferentes estações do ano, havendo redução da cobertura verde no inverno, em decorrência das geadas e do granizo (Figura 2).
O aumento em estatura é, geralmente, a alteração de crescimento das plantas, sendo, na maioria das vezes, conseqüência do alongamento dos colmos e de seus entrenós. Nenhuma das espécies alongou os entrenós dos afilhos vegetativos, o que é um aspecto positivo para o rebrote, porém, o virasoro teve acentuado alongamento dos entrenós dos colmos reprodutivos, chegando a 18 cm, contrastando com 1,2 cm da festuca.
Quanto ao afilhamento, a festuca mostrou tendência linear para o aumento do número de afilhos totais, enquanto para o virasoro houve uma tendência quadrática para esse aumento, conforme Figura 3. No virasoro, observou-se estabilização na formação de afilhos, até meados do inverno (2900 GD). A partir do aumento das temperaturas, em agosto/2001, observou-se incremento nesse processo, condizendo com seu ciclo estival, confirmando a citação de Bennett (1976) de que a temperatura ótima para o afilhamento de P. dilatatum é de 27°C.
Um dos fatores que pode ter retardado o afilhamento do virasoro nos meses mais frios foi a grande deposição de material senescente e morto, na coroa das plantas, evidenciada visualmente. O sombreamento é responsável pela redução do afilhamento e da produção de colmos, afetando, de maneira mais expressiva, a taxa de crescimento e a produção de forragem das gramíneas C4 do que das C3 (Cooper & Tainton, 1968). Uma das diferenças entre as duas gramíneas é que a deposição do material morto na festuca se faz ao redor da touceira, enquanto no virasoro isso ocorre no centro da mesma, o que condiciona um grau de sombreamento distinto.
Fenologicamente, o virasoro apresentou florescimento precoce e contínuo, com exceção do inverno, onde se registraram temperaturas abaixo dos 18°C, o que inibiu a formação de afilhos reprodutivos (Figura 4). Shaw et al. (1965) também relataram contínua floração ao longo do desenvolvimento do P. dilatatum. Segundo Bennett (1976), a temperatura ótima para o florescimento dessa espécie é de 22,5°C.
A festuca, ao contrário, só floresceu em meados da primavera, mostrando maior sincronia no aparecimento das panículas, o que é altamente desejável e possível de ser observado na Figura 4, onde estão expressas as proporções de afilhos vegetativos e reprodutivos da festuca e do virasoro. De acordo com critérios de Descoing (1975), citado por Almeida (1995), o virasoro pertence ao grupo fenológico de gramíneas precoces de ciclo de florescimento longo, que tem normalmente arquitetura caulinar, enquanto a festuca pertence ao grupo de gramíneas tardias de ciclo de florescimento curto, arquitetonicamente basilar. Em gramíneas tropicais, o florescimento longo é um sério problema na produção comercial de sementes, pois no mesmo indivíduo são encontradas sementes com diferentes graus de maturação.
Além disso, e talvez, o principal inconveniente, é que o florescimento reduz a qualidade da forragem, pois há um incremento na lignificação das partes estruturais da planta resultando na redução da área foliar. Nelson & Moser (1994) afirmam que o desenvolvimento reprodutivo muda a morfologia dos afilhos das gramíneas, onde novas folhas não são mais formadas, ocorrendo a elongação do colmo e o desenvolvimento das inflorescências, resultando na diminuição da qualidade nutritiva dos colmos, reduzindo o valor nutritivo das folhas. Dessa forma, há necessidade de se verificar a resposta ao corte e ao nitrogênio, na tentativa de retardar o florescimento do virasoro, com o objetivo de mantê-lo o maior tempo possível em estádio vegetativo e, também, promover boa colheita de sementes. Segundo Bennett (1976), P. dilatatum deve ser submetido ao pastejo durante o período vegetativo, antes mesmo de iniciar a floração, evitando, assim, o aparecimento das inflorescências.
A expansão da área foliar de uma planta forrageira constitui-se num aspecto de suma importância para o seu crescimento, manejo e rebrote após desfolhação, fornecendo um claro indicativo da taxa de crescimento da planta (Beinhart, 1963). A festuca apresentou um aumento na área foliar, expresso pelo modelo cúbico, em função da soma térmica, enquanto no virasoro isso não foi observado, havendo flutuações no decorrer do período (Figura 5), semelhante ao afilhamento, não sendo possível a descrição matemática desse processo.
As folhas do virasoro ficaram arroxeadas durante o inverno, indicando elevado conteúdo de antocianinas, que, segundo Salisbury & Ross (1991), ocorre em diversas espécies submetidas ao frio. De acordo com Chatterton et al. (1989), em gramíneas hibernais, a cor arroxeada está associada com o acúmulo de carboidratos solúveis. Recentemente, esse caractere tem sido associado com o hábito de crescimento e crescimento em condições de frio. Com Agropyrum sp., Hu et al. (2001) observaram que a coloração de antocianina foi negativamente correlacionada com a altura das plantas e positivamente relacionada com o hábito prostrado, indicando que essa característica pode ser um efetivo marcador fenotípico para crescimento lento sob condições de baixa temperatura.
A festuca atingiu cerca de 10.000 cm² de área foliar na primavera, quantidade muito superior ao virasoro, numa conseqüência direta do afilhamento, formação de folhas, além de uma provável maior durabilidade da folha. Em geral, a festuca sempre apresentou maior proporção de folhas verdes em relação ao virasoro, num processo de senescência mais tardio (Figura 6). Esse caráter de se manter verde durante todo o ano foi descrito por Wheele & Hill (1957), especialmente nas estações frias. Todavia, a partir da primavera (3273 GD), o virasoro mostrou recuperação de crescimento, com aumento proporcional de folhas verdes, superando as da festuca.
Apesar da estacionalidade na produção de massa seca, houve total sobrevivência das plantas de P. dilatatum, demonstrando sua tolerância às temperaturas e geadas típicas do inverno da região de estudo, e sua adaptação ao frio. McWilliam (1978) fez referências a P. dilatatum como uma das gramíneas C4 mais tolerantes à geada. Esse aspecto é importante, demonstrando o potencial forrageiro do biótipo estudado para o Sul do Brasil. Na verdade, não se espera que uma espécie subtropical e C4, como essa, forneça forragem no inverno, mas que possua o principal requisito para ser cultivada, ou valorizada, que é a capacidade de sobreviver às baixas temperaturas e rebrotar mais cedo, no início da estação quente.
A própria estacionalidade citada para as espécies anuais (Jones, 1983), como um mecanismo de evitamento ao frio, pode ser considerada para as espécies perenes, que paralisam seu crescimento. Esse autor salienta a capacidade dessas espécies de ficar em dormência, protegendo seus tecidos das temperaturas extremas. No caso do virasoro, a existência de rizomas confere uma vantagem adicional de sobrevivência, uma vez que esses caules são importantes fontes de novas brotações.
Paspalum dilatatum biótipo Virasoro possui arquitetura caulinar, com florescimento precoce e longo, ao passo que a festuca tem arquitetura basilar, florescimento tardio e curto.
O ciclo produtivo do virasoro é tipicamente estival, mas possui excelente tolerância à geada, vegetando vigorosamente com o aumento das temperaturas, o que indica seu potencial como forrageira para a estação quente.
Aos Drs. Aino Victor Ávila Jacques e José Francisco Montenegro Valls, pelo incentivo na condução deste trabalho e pela detalhada revisão da dissertação.
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