Avaliação da adaptabilidade e estabilidade de clones precoces de cana-de-açúcar (Saccharum Spp.)

Abstract

Resumo: Em programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar busca-se a identificação e indicação de novos clones com melhores qualidades agronômicas, principalmente maior rendimento de açúcar, com ciclo de maturação que aumente o período útil de industrialização e com alta previsibilidade de produção em diferentes regiões. Os programas envolvem seleção de parentais para cruzamentos, seleção de plantas individuais para formação de clones, multiplicação e avaliação de clones em vários locais, com diferentes condições ambientais para estudo da interação genótipo x ambiente (G x A) e análises de adaptabilidade e estabilidade fenotípica para indicação de cultivares. O objetivo deste trabalho foi avaliar a adaptabilidade e estabilidade de genótipos de cana-de-açúcar de ciclo de maturação precoce e estudar a associação de diferentes métodos de avaliação. Foram avaliados 14 genótipos precoces sendo três variedades padrão, em fase de experimentação do Programa de Melhoramento Genético de Cana-de-açúcar da Universidade Federal do Paraná (PMGCA/UFPR), que faz parte da Rede Interuniversitária de Desenvolvimento do Setor Sucroalcooleiro (RIDESA), para a característica tonelada de pol por hectare (TPH) em 11 localidades no Estado do Paraná. Após análise de variância conjunta dos experimentos e identificação da interação G x A significativa, efetuou-se análise de adaptabilidade e estabilidade pelos seguintes métodos: AMMI (Additive Main effects and Multiplicative Interaction analysis) (Zobel et al. 1988), Toler e Burrows (1998), Eberhart e Russell (1966), Lin e Binns (1988) modificado por Carneiro (1998) e método centróide com pontos adicionais (NASCIMENTO et al., 2009). Pelo método AMMI pode-se identificar genótipos com adaptação específica a determinados ambientes, como por exemplo, o clone RB965911 para a localidade São Pedro do Ivaí em cana planta e para Nova Londrina em cana soca e o clone RB946903 para Nova Londrina em cana planta. O método AMMI possibilitou a identificação das localidades Paranavaí e Mandaguaçú com a menor interação genótipo x ambiente, com maior estabilidade, onde o ordenamento dos genótipos apresentou maior confiabilidade em relação à média de tonelada pol por hectare (TPH) nos ambientes testados. Estes ambientes podem ser indicados para avaliações nas fases iniciais do Programa. Os genótipos foram classificados nos grupos A, B, C e E pelo método de Toler e Burrows, com comportamento uni-segmentado ou bi-segmentado e diferenciados quanto ao desempenho em ambientes favoráveis ou desfavoráveis. O genótipo RB966928 apresentou alta produtividade de TPH, classificado no grupo C, com alto ajuste do modelo aos dados, indicando adaptabilidade ampla aos diferentes ambientes e estabilidade fenotípica. São Pedro do Ivaí apresentou os maiores valores positivos do índice de qualidade ambiental pelo método de Toler e Burrows, em cana planta e cana soca, contribuindo mais para o aumento da média de TPH. O método AMMI apresentou fraca associação com os métodos baseados em coeficientes de regressão e de médias, podendo ser recomendado para uso simultâneo com os métodos de Toler e Burrows, de Eberhart e Russell, de Lin e Binns modificado por Carneiro e método centróide com pontos adicionais. Os genótipos de cana-de-açúcar RB966928, RB946903 e RB965911 foram identificados como os melhores clones neste trabalho, com maiores produtividades de tonelada pol por hectare, de modo geral classificados como estáveis e de adaptabilidade geral pelos métodos utilizados, podendo ser indicados como clones promissores para plantio no Norte e Noroeste do Estado do Paraná. O uso de métodos baseados nas diferentes técnicas de análise de regressão linear, regressão não-linear, análise não-paramétrica, análise multivariada e interação de análise univariada com multivariada possibilitaram uma melhor interpretação da adaptabilidade e estabilidade de genótipos para seleção e indicação de cultivares com maior previsibilidade.

Abstract: Genetic plant breeding programs of sugarcane aims the identification and recommendation of new clones with better agronomic qualities, mainly higher sugar yield, with maturing cycle that elevate useful industrialization period and with high predictability of production in different regions. Programs begins with parent selection for crosses, individual plant selection to form clones, multiplication and evaluation of clones in several places, with different environment conditions to study the genotype x environment interaction (G x E) and to analyse the phenotypic adaptability and stability to recommend the cultivars. The aim of this work was to evaluate the adaptability and stability of sugarcane genotypes with early maturing cycle and to study the association of different evaluation methods. It was evaluated 14 genotypes with early maturing cycle, with three standard varieties, in the experimental stage of the UFPR Sugarcane Breeding Program, part of RIDESA, to tons of pol per hectare trait (TPH) in 11 places at Paraná State. After analysis of combined variance of the experiments and identification of significant G x E interaction, adaptability and stability was studied by the following methods: AMMI (Zobel et al. 1988), Toler and Burrows (1998), Eberhart e Russell (1966), Lin e Binns (1988) modified by Carneiro (1998) and by centroid method with additional points (NASCIMENTO et al., 2009). By the AMMI method, genotypes were identified with specific adaptation to certain environments, such as RB965911 clone to São Pedro do Ivaí place in plant cane and to Nova Londrina place in ratoon cane and RB946903 clone to Nova Londrina place in plant cane. The AMMI method identified Paranavaí and Mandaguaçu as lower G x E interaction, with higher stability and the genotype order showed higher reliability in relation to tons per hectare average (TPH) in tested environments. Both can be indicated to the early stages of the Program. Genotypes were classified into A, B, C and E groups by the Toler and Burrows method, with uni-segmented or bi-segmented behavior, differentiated to performance in the favorable and unfavorable environments. RB966928 genotype showed high TPH yield, classified in C group, with high model fit to data, indicating wide adaptability to different environment and phenotypic stability. São Pedro do Ivaí showed highest positive values of the environmental quality index by the Toler and Burrows method in plant and ratoon cane, contributing more to increase the TPH average. AMMI showed weak association with methods based on regression coefficient and averages, can be recommended for simultaneous use with Toler and Burrows, Eberhart and Russell, Lin and Binns modified by Carneiro and centroid with additional points methods. The RB966928, RB946903 and RB965911 genotypes were identified as the best clones in this experiment, with highest yield of TPH, in general classified as stable and with general adaptability by the methods used, and can be indicated as promising clones to cultivate in North and Northwestern of the Paraná State. The use of methods based in the different techniques by linear regression analysis, non-linear regression, non-parametric analysis, multivariate analysis and by the interaction of univariate with multivariate analysis, permits a better interpretation of the genotypes adaptability and stability to the cultivars selection and indication with higher predictability.