Interações biofísicas no desenvolvimento e produtividade de cultivares de soja em sistema ILPF com eucalipto

Abstract

Resumo: Em um sistema de produção integrado, o dossel das árvores pode influenciar a quantidade e a qualidade de radiação que passa através dele. Este trabalho teve por objetivo avaliar as interações de cultivares de soja recomendados para a região de Ponta Grossa (PR), em sistema de produção integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF), verificando quais parâmetros morfológicos e fisiológicos determinam o melhor rendimento da espécie no sistema. Para tanto foram realizados um total de quatro experimentos, no período de quatro anos. O primeiro experimento foi constituído pela análise conjunta de três experimentos conduzidos em casa de vegetação, sendo que, cada um destes experimentos foi conduzido com nível específico de sombreamento, ou seja, sem sombreamento (experimento 1), 50% (experimento 2) e 70% de sombreamento (experimento 3), obtidos através da utilização de telas sombrites pretas de polietileno. Foram identificados dez cultivares de soja superiores na produção de biomassa em ambientes sombreados, através do uso de diferentes critérios de seleção, através de ganhos estimados de 33 cultivares de soja. O segundo e terceiro experimentos foram conduzidos à campo, em Ponta Grossa (PR), e consistiram na semeadura das cultivares de soja, selecionadas a partir do primeiro experimento, entre os renques formados por duas linhas de plantio de Eucalyptus dunnii, nas safras 2011/12 e 2012/13. A análise da adaptabilidade e estabilidade da produção, obtida através do modelo AMMI, indicou que a cultivar N 6411 RG apresenta estabilidade agronômica e que as cultivares FUNDACEP 53 RR, BRS 245 RR e BMX APOLO RR apresentam produtividades superiores e melhor adaptação às condições do ambiente apresentado pelo sistema na safra 2011/12. No segundo e terceiro experimentos também foi avaliada a correlação entre as variáveis radiação fotossinteticamente ativa (PAR) ao nível do solo, coeficiente de extinção da luz, eficiência no uso da radiação, índice de eficiência de interceptação, radiação interceptada, e índice de área foliar (IAF) em soja cultivada em dois sistemas de produção, ou seja, sistema ILPF e cultivo à pleno sol, com o rendimento de grãos de soja, pela análise de trilha e, interações biofísicas pelo teste de Hotteling. Essas análises, com métodos multivariados, revelaram não haver diferença em eficiência de interceptação de PAR, eficiência no uso da radiação, coeficiente de extinção da luz e IAF em soja cultivada tanto no sistema de integração lavoura-pecuária-floresta quanto no sistema pleno sol; a análise de trilha revelou que o rendimento de grãos de soja e radiação interceptada são as variáveis maior correlação positiva (efeito direto) no sistema ILPF, dentre todas as variáveis avaliadas, mas também, existe média correlação total positiva entre rendimento de grãos de soja e PAR interceptada, IAF e, peso foliar, a nível de sistema ILPF. O quarto e último experimento foi conduzido à campo, na Universidade de Lancaster, em Lancaster (UK), e consistiu na semeadura das cultivares de soja BRS-245 RR, NK-3363 e CD-232 sob filtros de exclusão com diferentes transmitâncias de espectros da radiação ultravioleta. Os percentuais testados de radiação UV-B e UV-A incidentes não afetam o crescimento, desenvolvimento e a fisiologia da soja. Palavras-chave: Sistema integrado. Glycine max. AMMI. Variabilidade.

Abstract: In an integrated production system, the canopy of trees may influence the quantity and quality of radiation that passes through it. This work aimed to evaluate the interactions of recommended soybean cultivars for the region of Ponta Grossa (PR) in crop-livestock-forest production system (CLFS), checking which morphological and physiological parameters determine the best performance of the species in system. Therefore, we conducted a total of four experiments, the four-year period. The first experiment by the combined analysis of three experiments conducted in a greenhouse, and each of these experiments was conducted with particular level of shading, without shading (experiment 1), 50% (experiment 2) and 70 % shading (Experiment 3), obtained through the use of black polyethylene sombrites screens. In this study we identified ten soybean cultivars in higher biomass production in shady environments, through the use of different selection criteria, from the estimated gains of 33 soybean cultivars. The second and third experiments were conducted to field in Ponta Grossa (PR), and consisted of sowing of soybean cultivars, selected from the first experiment, between the rows formed by two lines of planting Eucalyptus dunnii, in 2011/12 and 2012/13 seasons. The analysis of adaptability and stability of production, obtained through the AMMI model, indicated that the cultivar N 6411 RG presents agronomic stability and FUNDACEP 53 RR, BRS 245 RR and BMX APOLLO RR cultivars have higher productivity and better adaptation to environmental conditions presented by the system in 2011/12. In the second and third experiments was also evaluated the correlation between PAR at soil level, extinction coefficient of light, efficiency use of radiation, interception efficiency ratio, intercepted radiation and leaf area index (LAI) in soybean grown in two production systems, CLF system and growing to full sun, with the yield of soybeans, using the path analysis and biophysical interactions by Hotteling test. These analyzes with multivariate methods, showed no difference in PAR interception efficiency, efficient use of radiation extinction coefficient of light and IAF in soybeans grown both in the crop-livestock-forest integration system as in full sun system; path analysis showed that the yield of soybeans and intercepted radiation are the variables most positive correlation (direct effect) in CLFS, system among all variables, but there average total positive correlation between yield of soybean and PAR intercepted, LAI and leaf weight, to CLF system. The fourth and final experiment was conducted in the field at the University of Lancaster, Lancaster (UK), and was the sowing of the BRS-245, NK-3363 and CD-232 soybean cultivars, under the exclusion filters with different transmittances of the spectral range ultraviolet radiations. The percentage of low UV-B and UV-A incidents did not affect growth, development and the soybean physiology. Key-words: Integrated system. Glycine max. AMMI model. Variability.