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<p>2010 by Dilermando Miranda da Fonseca e Janaina Azevedo Martuscello. edição: 2010 reimpressão: 2011 Direitos de edição reservados à Editora UFV. PREFÁCIO Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida, apropriada e estocada, por qualquer forma ou meio, sem autorização do detentor dos seus Com cerca de 170 milhões de hectares ocupados por espécies de plantas forrageiras, direitos de edição. entre introduzidas (100 milhões) e nativas (70 milhões), diversos países, incluindo potências econômicas e tecnológicas como Japão, Inglaterra e Alemanha, caberiam neste imenso "pasto" Impresso no Brasil chamado Brasil. Para efeito de comparação, os EUA, com sua pujante indústria pecuária, possuem, neste início de século, cerca de 25 milhões de hectares sob pastagens cultivadas. Ficha catalográfica preparada pela Seção de Catalogação e É certamente desnecessário ressaltar as magníficas condições climáticas reinantes sobre Classificação da Biblioteca Central da UFV a quase totalidade do território brasileiro e quanto isso se traduz em potencial para produção primária, especificamente a agropecuária. Com efeito, a expansão da atividade nos últimos 30 anos reflete não apenas a competitividade do setor no contexto mundial, mas também a demanda Plantas forrageiras / Dilermando Miranda da Fonseca, Janaina Azevedo crescente por produção de alimento de alta qualidade e em grande quantidade para uma P713 Martuscello, Editores. MG Ed. UFV, 2010. população que, a despeito de algumas tendências de redução em nações desenvolvidas, ainda não 2010 parou de crescer globalmente. Nas duas últimas décadas têm aumentado as preocupações com a 537p. il. (algumas col.) preservação dos ecossistemas naturais e da biodiversidade e com os possíveis efeitos da atividade humana sobre a sustentabilidade da produção de alimento no planeta, incluindo as questões Inclui bibliografia. relacionadas com mudanças climáticas. Estas teriam, em última análise, o ambíguo papel de serem, ao mesmo tempo, efeito e causa de si próprias. E o debate persiste, como é efetivamente ISBN: 978-85-7269-370-7 salutar que assim o seja. Não obstante o debate, todavia é certamente difícil combater a idéia de que há que se 1. Plantas forrageiras. I. Fonseca, Dilermando Miranda da, 1951- produzir alimento, em abundância, de qualidade, seguro e a um custo (econômico, ambiental, Martuscello, Janaina Azevedo, III. Universidade Federal de Viçosa. biológico e social) baixo, cada vez mais baixo. Seria ideal que tal custo fosse "zero", mas, como em tudo que envolve componente biológico, existe o fator risco. Adversidades climáticas, turbulências econômicas e outros imprevistos são constantes fontes de incerteza e risco na CDD 22.ed. atividade agropecuária. E, se há risco, alguém tem de assumi-lo. Esse "alguém" é o pecuarista brasileiro com a sua controvertida, por vezes polêmica, operação pecuária. Capa Layout: José Roberto da Silva Lana e Miro Saraiva A empresa pecuária brasileira é quase que exclusivamente baseada no "pasto", como Fotolito: Delta Design componente-chave do sistema de produção. Na verdade, esse componente pode ser considerado a espinha dorsal do agronegócio da pecuária no Brasil, desde a sua origem como atividade Revisão linguística: Ângelo José Carvalho e Nelson Coeli Mesmo com as tendências ou esporádicas de valorização de outras "commodities" café, citros, soja e recentemente a as áreas de pastagem ainda Editoração eletrônica: José Roberto da Silva Lana ocupam posição de destaque como "cultura", entendida senão como opção digna de tecnificação, Impressão e acabamento: Divisão de Gráfica Universitária da UFV ao menos uma modalidade genuína de uso da terra. Isso se consolida paralelamente com a ascensão do Brasil como maior exportador mundial de carne, sendo a pecuária de corte brasileira Editora UFV virtualmente 100% dependente do recurso "pasto", reconhecido tecnicamente como poderosa Pedidos alternativa de redução nos custos de produção. Edifício Francisco São José, s/n Universidade Federal de Viçosa Os avanços tecnológicos materializados e o aumento da base de conhecimento sobre Tel. (0xx31) 3899-2234 36570-000 Viçosa, MG, Brasil pastagens e plantas forrageiras no Brasil nos últimos 20 anos podem ser consideradas nada Tel./Fax (0xx31) 3899-3113 Caixa Postal 251 menos do que estupendos. Pesquisa científica de padrão internacional reboca o País a passos E-mail: editoravendas@ufv.br largos para assumir o que poderá vir a ser a liderança mundial em tecnologia de pastagens Tels. (0xx31) 3899-2220/3139 Livraria Virtual: www.livraria.ufv.br tropicais num futuro muito pouco distante. Espécies forrageiras antes pouco conhecidas e cuja E-mail: editora@ufv.br</p><p>6 Pennisetum purpureum Antônio Vander Pereira Alexander Machado Auad Francisco José da Silva Lédo Sandro Barbosa Introdução A produção brasileira de leite e carne é baseada no uso de pastagens, por estas constituírem alimento mais barato que as forragens processadas (FERREIRA; PEREIRA, 1999). O Brasil possui 135 milhões de hectares de pastagens cultivadas, que constituem o mais importante componente da produção pecuária em todas as regiões (DIAS-FILHO; ANDRADE, 2005; PEREIRA et al., 2003, 2001; ZIMMER; CORREA, 1993). Fatores como a integração do Brasil aos mercados internacionais, expansão da agricultura, a crescente exigência dos consumidores por preços e qualidade e as pressões por preservação ambiental e inclusão social resultaram no aumento do valor da terra e, por consequência, têm provocado mudanças nos sistemas de produção pecuária no sentido da intensificação. A expansão da fronteira agropecuária se aproxima do limite, e, como alternativa, nas áreas já utilizadas busca-se o aumento da produtividade (VALENTIM, 2004; BRESSAN et al., 1999; VILELA et al., 1999). Este cenário revela-se propício à intensificação (BARIONI et al., 2003), mesmo nas regiões de fronteira agrícola (MARGULIS, 2003). Vilela et al. (2005) afirmaram que "a intensificação da produção animal em pasto é alternativa de redução da pressão de abertura de novas áreas". Tecnologias que promovem a intensificação têm sido desenvolvidas, como a integração lavoura/pecuária, pastejo rotativo e plantio direto, os quais exigem forrageiras adaptadas. Neste contexto, existe forte demanda por forrageiras de elevado potencial produtivo e qualidade nutricional visando manter elevada a produtividade animal durante o ano todo.</p><p>198 Pereira, Lédo e Barbosa Pennisetum purpureum 199 Capim-Elefante As sementes ou cariopses são muito pequenas e, após o amadurecimento, desprendem-se com facilidade da panícula, tornando a sua colheita um processo capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) é uma das mais importantes forrageiras, sendo cultivado em quase todas as regiões tropicais e subtropicais do mundo, devido ao seu elevado potencial de produção de massa qualidade, aceitabilidade, vigor e persistência. Esta forrageira está entre as espécies de maior eficiência fotossintética (COOMBS et al., 1973), apresentando grande capacidade de produção e acúmulo de massa seca de boa qualidade (OTERO, 1961; ZUNIGA. 1966). Tem seu uso mais frequente em regime de corte (capineiras), podendo também ser utilizada para ensilagem (TOSI, VILELA, 1981) e para pastejo rotativo (VEIGA, 1985a,b; HILLESHEIN, 1987). capim-elefante é uma das espécies mais exigentes de fertilidade de solo (NASCIMENTO 1975), não se adaptando bem a locais expostos à inundação ou a grandes períodos de encharcamento (HAVARD-DUCLOS, 1969: BOGDAN, 1977). Entretanto, é uma rústica. suportando bem o pisoteio, com relativa resistência ao frio (em geadas prolongadas, as folhas queimam, podendo causar a morte dos rizomas), tolerando bem a seca e o fogo ROCHA, 1990). Descrição da Planta capim-elefante é uma tropical perene de grande importância forrageira, Figura 6.1 Diferenças morfológicas entre genótipos de capim-elefante. cujas características morfológicas apresentam amplas variações fenotípicas (Figuras 6.1 e 6.2). Na literatura encontra-se grande número de atributos utilizados na caracterização de cultivares de capim-elefante (BOGDAN, 1977: XAVIER et al., 1995: 1999: PEREIRA et al.. 2001; 2002: CORREA, 1926; 1977; 1988; 1992: TECHIO et al., 2002), os quais possibilitam verificar as principais diferenças. Segundo esses autores, as principais características morfológicas e fenológicas do capim-elefante são: ciclo vegetativo perene, crescimento cespitoso; colmos eretos. cilíndricos, glabros e cheios, variando de 3,5 a 6,0 m de altura, com entrenós de 15 a 20 cm e diâmetro de até 2,5 cm; raízes grossas e rizomatosas. As folhas atingem até 1,25 m de comprimento por 4,0 cm de largura; Figura 6.2 Variação no comprimento dos coloração e largura das folhas e nervura central larga e de mais clara; disposição alternada, bainha fina. estriada; inflorescências do capim-elefante. lígula curta e ciliada. As inflorescências do capim-elefante embora apresentem aparência de espigas, são A época de florescimento pode variar com o cultivar e com as condições ambientais. classificadas como panículas especiformes com espiguetas aladas e verticiladas, pedicelos No Sudeste brasileiro, o florescimento. normalmente, ocorre no período de março a agosto. De persistentes, uma a três flores, sendo apenas uma hermafrodita: a primeira gluma é mais curta acordo com Xavier et al. (1993) e Pereira (1993), os cultivares podem ser classificados, quanto que a espigueta, podendo ser diminuta e até mesmo ausente. A segunda gluma é mais curta ou à época de em precoces (março e abril), intermediários (abril e maio) e tardios igual à lema fértil. incluindo a pálea, fruto cariopse, oblongo livre entre a lema e a pálea que são (junho e julho), podendo ocorrer isolamento reprodutivo temporal entre principalmente duras. As panículas são de formato cilíndrico, 13 a 30 cm de comprimento, densamente floridas entre as precoces e tardias. por espiguetas isoladas ou em grupos, e as flores podem ser masculinas ou bissexuais. intervalo Os caracteres morfológicos podem apresentar ampla variação entre os diferentes entre o aparecimento dos estigmas e das anteras varia de sete a nove dias (PEREIRA et al., ecótipos. Essas variações morfológicas chegam a ser tão contrastantes que vários autores 1997), o que dificulta a autofecundação e facilita a realização dos cruzamentos controlados. propuseram uma subdivisão da variabilidade dentro da espécie. Diversas proposições de divisão</p><p>200 Pereira, Auad, Lédo e Barboso Pennisetum purpureum 201 da variabilidade foram apresentadas em relação à presença de pelos (BOGDAN, 1977), diâmetro do colmo, formato da touceira e época de florescimento (XAVIER et al., 1993) e Taxonomia e Citogenética estabelecimento de tipo padrão (PEREIRA, 1993). Maire (1952) chegou a propor a subdivisão da espécie P. purpureum em três subespécies: benthamii, purpureum e flexipica. Entretanto, a O capim-elefante pertence à família Poaceae, subfamília Panicoideae, tribo natureza contínua da variação e a compatibilidade genética entre os diferentes ecótipos não Paniceae. gênero Pennisetum e seção Penicillaria. A tribo Paniceae reúne os mais permitem uma divisão intraespecífica (BRUNKEN, 1977). importantes gêneros de plantas forrageiras tropicais, como Brachiaria, Panicum, Melinis, Setaria, Axonopus e Acroceras. Segundo revisão realizada por Tcacenco e A propagação dessa forrageira, normalmente, é realizada por meio de estacas Botrel (1997), desde a sua descrição original, o capim-elefante já passou por uma série vegetativas ou pedaços de colmo. Isso garante que a identidade genética dos clones possa ser de denominações, como P. macrostachyum Benth. P. benthamii Steud, Ciymnothrix mantida a cada geração, bem como possibilita a obtenção de populações mais uniformes. nitens Anders, P. nitens (Anderss.) Hack, P. flexispica K. Schum, P. benthamii var. Embora a propagação vegetativa seja o meio preferencial para cultivo do capim-elefante, a sambiense Hack, P. benthamii var. nudum Hack, P. benthamii var. ternatum Hack, P. espécie é capaz de produzir sementes com variáveis níveis de fertilidade entre cultivares. fiavonicum Leeke, P. pruinosum Leeke, P. pallescens Leeke, P. lachnorrhachis A. Considerando que os cultivares, em sua maioria, são clones, as sementes produzidas são Peters, P. purpureum subsp. flexispica (K. Schum.) Maire e Weiler e P. purpureum originadas de cruzamentos entre plantas do mesmo genótipo (autofecundação), resultando subsp. benthamii (Steud.) Malre e Weiller. em baixa germinação e plantas com baixo vigor, decorrentes do processo de depressão endogâmica. Essa é uma das razões de não se recomendar a propagação do capim-elefante O gênero Pennisetum apresenta mais de 140 espécies (BRUNKEN, 1977), por sementes. incluindo forrageiras cultivadas (P. purpureum, P. clandestinum, P. unisetum, P. pedicellatum), cereais (P. glaucum) e ornamentais (P. villosum, P. setaceum) (KATIVU; O desenvolvimento de cultivares com propagação por meio de sementes, mais bem MITHEN, 1987). O gênero é um dos mais representativos da família Poaceae e da tribo adaptadas ao sistema de pastejo, apresentando resistência à cigarrinha-das-pastagens e aos Paniceae, classificada em cinco seções: Eu-pennisetum, Heterostachya, Brevivalvula, solos de baixa fertilidade, tem sido apontado como a principal demanda aos programas de Gymnotrix e Pennisetum (BRUNKEN, 1977). seção Pennisetum reúne as espécies melhoramento dessa forrageira. economicamente mais importantes do gênero, como o capim-elefante (Pennisetum purpureum Schumack) e o milheto [Pennisetum glaucum (L.) R. (MARTEL et al., Origem e Distribuição 1996; SCHMELZER, 1997) e o capim-quicuio (P. clandestinum Hochst. Ex Chiov). Espécies do gênero encontram-se distribuídas por toda a faixa tropical do planeta, tendo sido colhidas várias espécies nativas no Brasil, na África e na Ásia (BRUNKEN, 1977, O capim-elefante já era conhecido dos nativos africanos pelo nome de KATIVU; MITHEN 1987). "Zinyamunga", entretanto o seu descobrimento e divulgação como planta forrageira foram feitos pelo coronel Napier, por cujo nome essa espécie também passou a ser conhecida As espécies pertencentes a este gênero constituem um grupo bastante (GRANATO, 1924; BENNET, 1976). O capim-elefante foi, inicialmente, introduzido nos heterogêneo, apresentando diferentes números básicos de cromossomos (x = 5, 7, 8 e 9), Estados Unidos pelo Departamento de Agricultura, em 1913 (JAUHAR, 1981). morfometria cromossômica e genômica, variando de acordo com os níveis de ploidia de diploide a octaploide. A espécie ocorre naturalmente numa extensa área ocidental do continente africano, sendo frequente ao longo dos vales férteis com precipitação acima de 1.000 mm. O possível O germoplasma de Pennisetum encontra-se dividido em três conjuntos gênicos. O centro de diversidade da espécie abrange desde Guiné, a oeste. até e sul do milheto (P. glaucum) com 2n 2x 14, juntamente com duas outras espécies diploides Quênia, a leste, incluindo Angola e ao sul (BRUNKEN, 1977). selvagens (P. mollissimum e P. violaceum), integra o conjunto gênico No segundo grupo, encontra-se o capim-elefante (P. purpureum Schum.) com 2n = 4x 28 Essa gramínea é também conhecida pelos nomes de capim-napier, cameroon e e, no conjunto terciário, as demais espécies (HARLAN; DE WET, 1971; MARTEL et capim-cana, que, na verdade, são designações de cultivares (CARVALHO, 1985). Foi al., 1996). introduzida no Brasil por volta de 1920, por meio de mudas provenientes de Cuba (GRANATO, 1924), e é, atualmente, uma das forrageiras mais difundidas em todo o País. Apesar da considerável importância econômica, existem poucos estudos Na região Sul, no período do inverno, o desenvolvimento é paralisado. Também na época da citogenéticos com espécies de Pennisetum. À exceção do milheto, para o qual amplas seca, nos Estados do Centro, o crescimento vegetativo é reduzido, diminuindo o número de revisões são encontradas na literatura (BURTON; POWELL, 1968; JAUHAR, cortes e a respectiva produção. Nos estados do Norte e Nordeste, seu crescimento é ótimo MINOCHA, 1991; HANNA, 1998), para a maioria das espécies, os relatos nas zonas menos secas (OTERO, 1961; CARVALHO, 1985). A sua rápida disseminação restringem-se à determinação do número As informações sobre a está relacionada ao bom valor nutritivo e elevada eficiência fotossintética, traduzida por uma citogenética de híbridos intra e interespecíficos, avaliações das relações de pareamento capacidade de produção de até 300.000 .ano de massa verde (CARVALHO, 1985; cromossômico, análise genômica e outros aspectos citológicos do gênero são DAHER et al., 1997).</p><p>202 Pereira, Auad, Lédo e Barbosa Pennisetum purpureum 203 Citogenética de P. purpureum e P. glaucum encontradas POWELL, 1968; PANTULU; VENKATESWARLU, 1968; 1981; MINOCHA, 1991; HANNA, 1998). o capim-elefante é a espécie alotetraploide (2n : mais conhecida entre as Jauhar (1981) apresentou o cariótipo do milheto como simétrico devido à presença de forrageiras do gênero Pennisetum, apresentando genomas A'A'BB e comportamento diploide cromossomos metacêntricos e submetacêntricos e pelo fato de o maior deles ser 1,5 vez maior normal (KRISHNASWAMY; RAMAN, 1954; JAUHAR, 1981; MARTEL et al., 1996; que o menor. Portanto, é incluído na categoria la de Stebbins (1958). Este mesmo resultado foi HANNA, 1998). verificado por Barbosa et al. (2003), os quais observaram que, além de os cromossomos do Evidências de várias pesquisas têm mostrado que os cromossomos do genoma A' são milheto serem metacêntricos e a diferença entre o maior e o menor par de homólogos/homeólogos aos do genoma A do milheto, enquanto os cromossomos do genoma B cromossomos é de 1,6 classificando também o cariótipo como simétrico. não têm sua origem definida (KRISHNASWAMY; RAMAN, 1954; 1981). Para As avaliações da meiose têm mostrado que o milheto apresenta sete bivalentes e dois Martel et al. (1997), o emprego de técnicas de in situ genômica (GISH) permitiria quiasmas em cada um, exceto o bivalente nucleolar, que geralmente apresenta um quiasma testar a origem alotetraploide ou diploide de P. bem como auxiliar na definição da (JAUHAR 1981; JAUHAR; HANNA, 1998; TECHIO, 2002). espécie doadora do genoma B. Segundo Pantulu e Venkateswarlu (1968), estudos sobre a morfologia dos cromossomos no mostraram que os cromossomos e 14 do capim-elefante apresentam os Citogenética de híbridos organizadores nucleolares e o primeiro mostrou-se 2,7 vezes maior que o último, caracterizando um cariótipo assimétrico. Para Jauhar (1981), o cariótipo do capim-elefante é constituído de Os híbridos interespecíficos entre capim-elefante e milheto possuem 2n 3x cromossomos, apresentando os genomas AA'B, dos quais sete são oriundos do diploide (2x) cromossomos metacêntricos, submetacêntricos e um acrocêntrico. Com base nestas observações, o cariótipo do capim-elefante foi incluído na categoria 2b da classificação de assimetria proposta P. glaucum e 14, do tetraploide (4x) P. purpureum. Vários estudos têm evidenciado a por Stebbins (1958). existência de homologia/homeologia entre os sete cromossomos do genoma A' os sete do genoma A 1981; HANNA, 1998; HANNA, 1981). Os cromossomos Barbosa et al. (2003), estudando cinco acessos de capim-elefante do banco ativo de das duas espécies são, em sua maioria, facilmente distinguíveis pelo tamanho e forma na germoplasma da Embrapa Gado de Leite, relataram a presença de cromossomos metacêntricos. placa equatorial, pois os cromossomos de P. glaucum são de maior tamanho que os de P. Contudo, foi observado entre os sete primeiros pares de cromossomos pelo menos dois pares purpureum (BURTON, 1942; BARBOSA et al., 2003). submetacêntricos e, entre os sete pares restantes, pelo menos um par submetacêntrico; que foram suprimidos por não estarem presentes em todas as metáfases analisadas. Essa divergência A maior parte das caracterizações citogenéticas existentes para os híbridos entre de resultados confirma a ocorrência de variação intravarietal em P. purpureum e permite inferir capim-elefante e milheto é baseada no comportamento cromossômico durante a meiose (BURTON, 1942; POWELL, 1968; 1981). Contudo, Barbosa et al. que as alterações estruturais, como deleções e adições, devem ter contribuído para aumentar ou diminuir a diferença de tamanho entre o maior e o menor cromossomo dos diferentes acessos (2003), estudando a mitose de híbridos (3x) interespecíficos cedidos pela Embrapa Gado de de capim-elefante (BARBOSA et al., 2003). Leite, verificaram que, com relação ao comprimento relativo, em células somáticas, o maior cromossomo do híbrido chega a ser 2,6 vezes maior que o menor cromossomo. Baseados A meiose no capim-elefante caracteriza-se pela formação de bivalentes nesta informação, estes mesmos autores determinaram que os cariótipos dos híbridos analisados 1981), que parece ser garantida pela presença de mecanismos supressores do pareamento incluem-se na categoria 2b de Stebbins (1958) e relataram que, na maioria desses híbridos, homeólogo, como o gene phl, já identificado no trigo hexaploide (SEARS, 1976). foram observados cromossomos metacêntricos e submetacêntricos. Para Barbosa et al. (2003), Techio (2002) estudou a meiose em acessos de capim-elefante. Segundo o autor, a a contribuição do genitor capim-elefante, em termos de quantidade de DNA, determinada frequente formação de 14 bivalentes nas diacineses e metáfases desses acessos confirma que, com base no comprimento do lote haploide (CTLH), é similar fornecida pelo milheto, embora apesar de serem alotetraploide, o capim-elefante apresenta-se, em termo de segregação os híbridos, fenotipicamente, assemelhem-se mais ao capim-elefante. De acordo com Gonzalez cromossômica, como um típico diploide. Contudo, anormalidades, como a presença de e Hanna (1984), o genoma B tem um efeito dominante sobre o genoma A em capim-elefante cromossomos pegajosos, núcleos assincrônicos e formação de micronúcleos na meiose I, foram com relação ao tamanho da semente, juvenilidade e características de inflorescência e folha. observadas em um dos acessos. Na meiose destes híbridos interespecíficos estéreis, foi observada a formação de o milheto (P. glaucum) é uma espécie diploide anual com 2n 2x 14 cromossomos pontes, tétrades anormais e aborto de todas as quatro megásporas (HANNA, 1981; e genoma AA, de polinização cruzada, principalmente por causa de sua floração protogínica 1981). Techio (2002) realizou ampla caracterização meiótica de híbridos triploides (POWELL et al., 1975). produzidos pela Embrapa Gado de Leite, observando sete bivalentes e sete univalentes. cariótipo do milheto, como já citado, tem sido amplamente estudado e Também foram encontradas anormalidades relacionadas à segregação irregular dos divergências em relação à morfometria e organização do complemento cromossômico são cromossomos, caracterizada pela presença de cromossomos com ascensão precoce na</p><p>204 Pereira, Lédo e Pennisetum purpureum 205 metáfase I ou retardatários na anáfase I. O autor relata ainda a ocorrência de micronúcleos na telófase II e tétrades, possivelmente como consequência das irregularidades citadas, além de O melhoramento da maioria das características de importância forrageira do pontes cromossômicas múltiplas nas anáfases I e II, aderência entre cromossomos, fusos capim-elefante pode ser conseguido por meio da exploração da variabilidade existente na tripolares e citomixia. própria espécie (melhoramento intravarietal). Porém, considerando a capacidade do Pelo uso de substâncias antimitóticas, como a colchicina, pode-se duplicar o capim-elefante de trocar alelos com outras espécies de Pennisetum, o programa de conjunto cromossômico do híbrido triploide restaurando sua fertilidade (HANNA, 1981; melhoramento pode recorrer à utilização de germoplasma de espécies pertencentes a HANNA et al., 1984; DUJARDIN; HANNA, 1985; HANNA; DUJARDIN, 1986), conjuntos gênicos próximos, tais como o milheto (PEREIRA et al., 2002). Na formação produzindo um hexaploide que apresenta megasporogênese e desenvolvimento do saco dos híbridos, o milheto contribui com caracteres como vigor, resistência à seca e embrionário normal, como no capim-elefante (HANNA, 1981). tolerância a doenças, qualidade forrageira e tamanho das sementes, enquanto a Vários autores citados por Jauhar (1981) descreveram que o híbrido hexaploide tem rusticidade, competitividade, perenidade e elevada produtividade de massa seca são maior semelhança ao capim-elefante devido à maior contribuição genômica deste. conferidas pelo capim-elefante (DIZ, 1994, JAUHAR; HANNA, 1998). Comentam também que o genoma A de P. glaucum e A' de P. purpureum são similares no Burton (1942) foi o primeiro a descrever sobre o híbrido triploide proveniente do conteúdo gênico. Estes, no hexaploide, têm um efeito de quatro genomas A, embora a maior semelhança do hexaploide ao P. purpureum demonstre que os genomas A e A' são cruzamento do capim-elefante com o milheto. Esse híbrido é considerado o mais suficientemente diferentes, apresentando expressões fenotípicas diferentes. Jauhar e Hanna importante desse gênero por apresentar produção e qualidade forrageiras similares ou (1998) relatam a possibilidade de genoma B exercer dominância em relação aos genomas superiores a de seus genitores. O híbrido interespecífico pode ser facilmente produzido A e A' e o fato de, provavelmente, este genoma ser o responsável pela semelhança fenotípica por polinização manual e ser propagado vegetativamente ou por meio de sementes entre o capim-elefante e o híbrido hexaploide. Krishnaswamy e Raman (1951, 1954) comerciais que podem ser produzidas utilizando uma variedade de milheto macho-estéril consideram o genoma B dominante, pois, alterando-se a proporção do genoma A em relação citoplasmática (pms) (OSGOOD et al., 1997; JAUHAR; HANNA, 1998). ao genoma B de 2:1 para 5:1, a manifestação fenotípica do genoma B é maior que a dos Segundo Pereira et al. (1999), híbridos triploides têm apresentado grande genomas A combinados. No híbrido com constituição genômica AAAAA'B, por exemplo, a única parte do genoma B faz com que este se assemelhe mais a P. purpureum. Isso indica variabilidade para caracteres de importância forrageira, já tendo sido selecionadas que o genoma B foi dominante ou, talvez, epistático sobre as cinco doses do genoma A. forrageiras com 23% de proteína bruta nas folhas, valor este superior à média de 16% encontrada no capim-elefante. Entretanto, a maior limitação em relação à utilização do híbrido triploide é a infertilidade, o que constitui uma barreira para o programa de Melhoramento Genético do Capim-Elefante melhoramento genético. O número de cromossomos não balanceados é apontado como a principal causa da esterilidade, pois o híbrido reúne 21 cromossomos pertencentes aos O melhoramento genético de plantas envolve um conjunto de procedimentos, com genomas A oriundos do milheto e A' e B, do capim-elefante. A restauração da fertilidade fundamentação científica, visando à alteração de características de interesse botânico- desses híbridos permitiria que estes voltassem ao programa de melhoramento genético, agronômicas e a obtenção de cultivares superiores a partir da manipulação da variabilidade transferindo alelos de características desejadas ao capim-elefante. genética existente no germoplasma de determinada espécie. Nesse sentido, a alternativa para resgatar a fertilidade é promover a duplicação. capim-elefante é uma espécie protogínica (mecanismo que evita a autofecundação Hanna (1981) e Hanna et al. (1984) produziram, por meio da exposição de seedlings à os estígmas amadurecem antes da liberação do pólen) possibilitando a realização de solução de colchicina 0,2% e 0,05% por 24 horas, respectivamente, um híbrido cruzamentos com relativa facilidade (PEREIRA, 1993) hexaploide (2n = 6x = 42) com meiose regular, que apresenta sementes maiores e Buscando obter novas combinações gênicas para atender à demanda nacional por vigorosas quando comparadas com as minúsculas sementes de baixo vigor do capim- cultivares forrageiras superiores, a Embrapa Gado de Leite desenvolve há mais de uma década um programa de melhoramento genético do capim-elefante. Esse programa explora a elefante (Figura 6.3). Para Schanck (1999), a propagação do híbrido via semente variabilidade genética presente em uma das maiores coleções de Pennisetum do Brasil, o viabilizaria a expansão das áreas cultivadas de capim-elefante, trazendo consideráveis banco ativo de germoplasma do capim-elefante (BAGCE) constituído por cerca de 120 contribuições para a pecuária leiteira. acessos entre clones, populações e cultivares melhorados de P. purpureum, raças cromossômicas (triploides e hexaploides) resultantes da hibridação entre P. purpureum P. glaucum, acessos de P. glaucum e diversas outras espécies selvagens de Pennisetum (PEREIRA, 1993).</p><p>206 Pereira, Auad, Lédo e Pennisetum purpureum 207 Napier Primeiro cultivar introduzido no Brasil e responsável pela divulgação alcançada pelo capim-elefante, situa-se entre os de maior área plantada, atingindo elevadas produções e boa adaptação ao corte e ao pastejo. As touceiras apresentam um formato semiereto, chegando à altura de até 5 m. Os colmos têm diâmetro mediano, enquanto as folhas apresentam pelos apenas na sua face superior. Em diversos estudos realizados, o cultivar Napier mostra-se entre os melhores em termos de produção de forragem, tendo-se registro de produção de até 37 toneladas de massa seca por hectare ao ano. Cameroon Introduzido no Brasil na década de 1960, alcançou rápida popularidade pelo rendimento, vigor dos perfilhos basais e adequação para uso em capineiras. As touceiras apresentam formato ereto, com até três metros de altura. Os colmos são Figura 6.3 Sementes de híbrido hexaploide de P. purpureum P. glaucum. grossos e as folhas, largas com pelos na parte superior. É um cultivar que apresenta boa relação lâmina:colmo com até 60 dias de crescimento. Taiwan Entre as diversas variedades introduzidas, sob esta denominação, tem-se destacado Cultivares de Capim-Elefante por seus rendimentos e adaptação a diferentes ambientes, os cultivares Taiwan A-144, Taiwan A-146 e Taiwan A-148 banco de germoplasma da Embrapa Gado de Leite possui 120 acessos de capim- Esses cultivares crescem em touceiras semieretas, como o Napier. Suas folhas, de elefante, representados por cultivares introduzidos e colhidos em várias regiões brasileiras e largura média, são cobertas por pelos nas duas faces. variedades resultantes da contribuição de programas de melhoramento (Figura 6.4). Entretanto, Roxo Botucatu Cultivar introduzido da República do Togo, tem alcançado rápida disseminação em nível de exploração comercial, são poucos os cultivares que apresentam elevado potencial devido ao aspecto atrativo da sua cor. Embora sem comprovação científica, acredita-se que os produtivo e adaptação a diferentes ambientes. animais demonstram maior preferência por esta variedade. Mott Cultivar anão, resultado do encurtamento dos apresenta alta qualidade e boa produção de massa seca. Indicado para formação de pastagens. Tem como dificuldade a baixa produção de estacas para plantio. Esse cultivar apresenta produção de folhas semelhantes às dos cultivares de porte normal, contudo o manejo da pastagem é mais simples. Pioneiro Obtido pela Embrapa Gado de Leite, é especialmente recomendado para o sistema de pastejo rotativo; com boa resposta ao uso de irrigação. Apresenta touceiras abertas, intenso perfilhamento aéreo e basal, colmos finos e folhas eretas. o crescimento pós-plantio é vigoroso e, apesar de crescimento cespitoso, permite boa cobertura do solo. Paraíso Cultivar híbrido hexaploide, resultante do cruzamento interespecífico entre o capim- Figura 6.4 Banco de germoplasma de capim-elefante da Embrapa Gado de Leite. elefante e o milheto. É o primeiro cultivar de capim-elefante que se propaga por sementes lançado no mercado brasileiro. Embora exista número relativamente grande de cultivares, os principais são: A semeadura desse híbrido deve ser realizada em solo bem preparado. As características agronômicas são semelhantes à dos outros cultivares de capim-elefante, sendo a principal Mineiro Oriundo da seleção entre progênies de Napier, é um dos que ocupam maior vantagem desse cultivar a propagação por meio de sementes. área cultivada. Apresenta elevada capacidade de produção de massa seca e perfilhamento vigoroso, com predominância de perfilhos aéreos.</p><p>208 Pereira, Auad, Lédo e Barboso Pennisetum purpureum 209 Cultivo da Forrageira superfosfato simples e 250 de cloreto de potássio, respectivamente. Esses fertilizantes devem ser misturados e aplicados parceladamente após cada corte, durante a estação chuvosa, Estabelecimento com o solo úmido. A adubação orgânica deve ser feita de acordo com a disponibilidade de quantidade de esterco, sendo recomendadas aplicações de até 50 .ano. O esterco verde, removido diariamente do curral, pode ser distribuído diretamente sobre a superfície da O estabelecimento do capim-elefante é feito, basicamente, por propagação capineira recém-cortada, independente da época do ano (CÓSER; PEREIRA, 2001). vegetativa com o uso de colmos; entretanto, esta forrageira também pode ser propagada por rizomas e sementes. Os cultivares propagados por sementes ainda constituem novidade no No caso de pastagem, Martins et al. (1998) recomendam que a adubação fosfatada mercado, sendo poucas as informações existentes sobre este tipo de propagação. Contudo, as seja realizada de uma única vez, distribuída no sulco de plantio, sendo recomendado o uso de vantagens do uso de sementes, como a facilidade de armazenamento, transporte e plantio 100 kg de para solos com baixos níveis deste nutriente. Para nitrogênio e potássio, mecanizado, deverão garantir o sucesso dessa forma de propagação do capim-elefante, esses autores recomendam 200 de N e K2O aplicados em cobertura. No caso do principalmente para grandes áreas. nitrogênio, o adubo deve ser dividido em três aplicações, no começo, meio e final do período das chuvas. Os principais problemas relacionados com a propagação vegetativa são a ausência de um sistema público ou privado responsável pela produção de propágulos com qualidade Mais informações sobre a adubação do capim-elefante podem ser encontradas em sanitária e pureza varietal garantida, impossibilidade de armazenamento dos colmos por Martins e Fonseca (1998) e Rodrigues e Reis (1993). períodos longos e maior custo de transporte e de plantio. Por outro lado, a propagação vegetativa apresenta como vantagem a possibilidade de multiplicar um único genótipo superior. Forma de Utilização Para plantio do capim-elefante são necessárias cerca de cinco a seis toneladas de colmos por ressaltando-se que um hectare de viveiro produz mudas para plantio de Capineira seis a oito hectares (MARTINS et al., 1998; MARTINS; FONSECA, 1998). Os colmos para plantio devem ter entre 100 e 120 dias de idade, quando apresentam a melhor brotação das A capineira (Figura 6.5) constitui a forma mais comum de utilização do capim- gemas. elefante, sendo importante recurso forrageiro para suplementação volumosa no período da Recomendações para o plantio do capim-elefante foram feitas por vários autores seca na maioria das pequenas propriedades. O cultivo do capim-elefante como capineira para (DERESZ et al., 2003; RODRIGUES; REIS, 1993; MARTINS et al., corte e fornecimento da forragem verde picada apresenta como principal vantagem maior 1997). O plantio pode ser realizado em covas ou sulcos, devendo os colmos ser cobertos por aproveitamento da forragem disponível. uma camada de solo de 15 a 20 cm. O espaçamento recomendado, entre varia de 0,70 De acordo com Cóser et al. (1999a), um hectare de capineira é capaz de produzir a 1,0 m e visa produzir elevada população de plantas e evitar o crescimento de ervas forragem para alimentar dez vacas de leite durante aproximadamente 120 dias, com uma daninhas nas entrelinhas. Os colmos devem ser sobrepostos nos sulcos, no sistema ponta produção diária de leite em torno de exclusivamente com forragem picada. com pé. O corte dos colmos em pedaços de cerca de 70 cm promove melhor brotação de O capim-elefante, pelo seu elevado potencial produtivo, extrai grandes quantidades gemas. Esta operação pode ser realizada com um após a distribuição dos colmos nos de nutrientes do solo, sendo a reciclagem de nutrientes no sistema de capineira sulcos. O cobrimento dos sulcos com solo poderá ser realizado com trator ou enxada. O insignificante, pois toda forragem produzida é retirada do local. Segundo Costa et al. (1990), plantio em covas é indicado para áreas pequenas ou difíceis de mecanizar. Para este sistema para uma produção de 150.000 .ano de massa verde (30.000 de massa seca) de de plantio recomenda-se utilizar dois pedaços de colmo com 3-5 gemas por cova. capim-elefante, são extraídos do solo 480 kg de N; 117 de 360 de K2O e 168 kg de CaO. Assim, para manter a produtividade e longevidade da capineira, é fundamental a Fertilização utilização de adubações químicas e orgânicas de manutenção. Cóser et al. (1999a) recomendam que o capim-elefante numa capineira seja cortado O capim-elefante é uma forrageira bastante exigente de fertilidade do solo. Para rente ao solo quando a planta atingir cerca de 1,80 m de altura ou, a cada 60 dias, no verão e determinação da necessidade de correção da fertilidade do solo é recomendada a realização quando atingir 1,50 m de altura, no inverno. Esse manejo visa obter a melhor relação entre de análise deste. Para a maioria dos solos é necessário o uso de calagem. O calcário deverá quantidade e qualidade da forragem, uma vez que a produção de forragem e o valor nutritivo ser distribuído na área 20 a 30 dias antes do plantio, seguido de aração do solo. são afetados pela idade da planta. importante observar que o corte da capineira com idade maior que o recomendado, apesar de proporcionar maior produção de massa seca, confere No caso de capineiras, normalmente são utilizados 120 de 50 de e 150 de correspondentes a 600 de sulfato de amônio, 250 de baixo valor nutritivo à forragem, em consequência dos elevados teores de fibra, lignina e</p><p>210 Pereira, Auad, Lédo e Barbosa Pennisetum purpureum 211 celulose e baixo teor de proteína. Outros detalhes sobre a formação e manejo da capineira de concentrado. De acordo com vários autores, o manejo intensivo do capim-elefante sob pastejo capim-elefante são encontrados em Gomide rotativo tem potencial para atingir produção anual de leite em torno de 20.000 Para formação de capineiras recomenda-se o uso de cultivares de porte ereto e elevado (CARVALHO et al., 2001; CRUZ FILHO et 1996; DERESZ et al. 1994). perfilhamento, contudo devem-se evitar cultivares muito pilosos devido ao desconforto causado Diversos sistemas de manejo para o capim-elefante, sob pastejo rotativo, têm sido ao trabalhador no corte e transporte da forragem. propostos (CORSI et al., 1996; FARIA et al., 1996: DERESZ, 1994: CORSI, 1992). Variações do número de dias de pastejo e descanso, altura de resíduo pós-pastejo, taxa de lotação e outros componentes do sistema são encontrados na literatura (CÓSER et al., CORSI et al., 1996). A Embrapa Gado de Leite, com base em resultados de mais de 15 anos de pesquisa, tem recomendado o uso de 11 piquetes, cada um com três dias de ocupação e 30 dias de descanso. Entretanto, esta é uma orientação aos produtores com base na utilização exclusiva da pastagem de capim-elefante durante o verão. Considerando que a taxa de crescimento e disponibilidade de forragem na pastagem de capim-elefante é amplamente variável durante o ano, há a necessidade de ajuste do período de descanso da pastagem durante o período de inverno ou de uso de suplementação com outra fonte de volumoso. o manejo do capim-elefante sob pastejo constitui uma das dificuldades enfrentadas pelos produtores em função das características morfológicas da planta, crescimento cespitoso e porte alto. Embora muitos cultivares possam ser utilizados sob pastejo, aqueles com elevado potencial de perfilhamento aéreo e basal apresentam melhor adaptação ao sistema de pastejo Pesquisas têm mostrado que essas características estão associadas à maior dispo-nibilidade de forragem em sistema de pastejo e à maior persistência da forrageira na pastagem. Visando tornar mais simples o manejo do pasto de capim-elefante, instituições de pesquisa, como a Embrapa Gado de Leite e o Instituto Pernambucano de Agropecuária, estão desenvolvendo cultivares de porte baixo para uso específico sob pastejo. Esses cultivares. além de manejo mais poderão ser indicados para categorias mais jovens, bem como para caprinos e ovinos. Figura 6.5 Capineira localizada próximo ao estábulo. Pastejo capim-elefante é uma das forrageiras que mais têm contribuído para alimentação animal em sistemas de produção de leite. Além da sua comprovada superioridade para formação de capineiras, diversos autores (CORSI, DERESZ; 1997; DERESZ, 1994; DERESZ et al., 1994: MARTINS et 1992. 1993) têm demonstrado que o capim-elefante apresenta excelente adaptação ao pastejo rotativo (Figura 6.6). Na Embrapa Gado de Leite. estudos sobre a utilização do capim-elefante sob pastejo começaram no início da década de 1980. Resultados de várias pesquisas têm demonstrado que um hectare de capim-elefante, manejado sob pastejo rotativo e recebendo adubação nitrogenada em dose correspondente a 150 a 200 ano de N, pode suportar 4 a 5 ano, com produção de leite no período das chuvas variando de 12 a 14 dia. sem fornecimento de concentrado. Na época da a suplementação com + 1% de ureia. a partir de maio até início de novembro, permite manutenção da mesma taxa de lotação. A produção de leite nesse período varia de 7 a 10 kg dependendo do fornecimento de Figura Pastejo em capim-elefante de porte baixo.</p><p>212 Pereira, Auad, Lédo e Barbosa Pennisetum purpureum 213 Forragem Conservada Pragas e Doenças A maioria das forrageiras tropicais concentra a produção de forragem no período do Pouco se tem pesquisado sobre a ocorrência de pragas nessa forrageira. Farrell et verão (chuvas), já no período do inverno (seca) as pastagens não produzem forragem suficiente para atender às necessidades de alimentação animal. Para contornar esse problema, al. (2002) constataram que, apesar de inúmeras espécies de insetos estarem associadas ao pode-se armazenar, sob a forma de feno ou silagem, a forragem produzida com maior capim-elefante, em diversos países, poucos danos econômicos são verificados. No facilidade no período das chuvas para uso como suplemento volumoso na época de seca. O Brasil, insetos como o curuquerê-dos-capinzais (Mocis latipes), lagarta-do-cartucho do capim-elefante apresenta potencial de produção de até 47.000 de massa seca milho (Spodopera frugiperda), cupim (Cornitermes sp.) e formigas (Atta capiguara e (GOMIDE, 1997), a maior parte concentrada no verão. O uso da forragem do capim-elefante Atta bisphaerica) são comumente encontrados associados ao capim-elefante e conservada na forma de silagem ou feno constitui uma maneira de aproveitar o excesso de esporadicamente atingem o status de praga. Todavia, a cigarrinha-das-pastagens tem sido forragem produzido no verão e utilizá-lo no inverno. Além de elevada capacidade produtiva, a praga-chave da cultura, ocasionando sérios prejuízos, uma vez que torna a forrageira o capim-elefante pode ser cultivado a menor custo e risco do que outras espécies, como o menos aceita pelos animais, reduz o consumo e diminui a produção de leite e carne. milho e o sorgo. Estudos de avaliação de magnitude de danos ocasionados por esse inseto-praga, nessa Vilela (1997a,b) fez ampla discussão sobre a utilização do capim-elefante para forrageira, são incipientes. Em alguns casos, o ataque pode levar a planta à morte, o que produção de silagem e feno. Um dos pontos críticos da produção tanto de silagem como de causa prejuízos econômicos consideráveis, dependendo do manejo, das condições feno é o elevado teor de água do capim-elefante quando a forragem ainda apresenta boa climáticas e do local de ocorrência. qualidade. No caso da silagem, o uso do emurchecimento, embora recomendável, eleva o custo da ensilagem. Vilela (1998) concluiu que a secagem artificial do capim-elefante é um O controle químico é antieconômico; sendo assim, a ameaça representada pela processo inviável em termos de balanço energético. De outra forma, o uso da colheita da cigarrinha pode ser minimizada com a adoção da associação de práticas de controle planta mais velha, quando esta atinge o teor de massa seca ideal para ensilar, resulta na biológico, cultural e químico e da utilização de plantas resistentes, realizando assim o redução da qualidade nutricional da silagem. No futuro, a obtenção de cultivares com maior manejo integrado da cigarrinha, para reduzir a densidade populacional desse inseto de teor de massa seca poderá resultar na solução desta dificuldade; contudo, deve-se avaliar se o forma econômica, social e ambiental. aumento do teor de massa seca não está associado à obtenção de uma planta com maior quantidade de compostos não digeríveis. Considerando a existência de uma demanda nacional dos produtores de leite e carne para o controle da cigarrinha-das-pastagens, o objetivo das instituições de pesquisas envolvidas refere-se à obtenção de cultivares resistentes a essa praga, que Outras Formas de Utilização possam contribuir como processo de intensificação da produção, pois a ocorrência desse inseto pode limitar o cultivo dessa forrageira. Em função de seu elevado potencial de produção de massa seca, o capim-elefante pode ser utilizado com vantagens para fins não forrageiros. Entre as possibilidades Têm sido registrados ataques pelas espécies Notozulia entreriana, Deois schach, estudadas, destacam-se a produção de carvão, cama para aviários e uso como palhada para fimbriolata e liturata. Entretanto, as cigarrinhas-das-pastagens plantio direto. A produção de carvão a partir do capim-elefante apresenta potencial para do gênero Mahanarva têm sido as de maior ocorrência, causando prejuízos econômicos substituir o carvão mineral de uso siderúrgico. O carvão derivado da biomassa desta planta (Figura 6.7). Santos et al. (1995) registraram dois picos populacionais de M. fimbriolata, constitui uma fonte alternativa e mais limpa de energia, com a vantagem de ser renovável. O em capim-elefante, sendo o primeiro de outubro a novembro e o segundo em Nos capim-elefante destaca-se pela capacidade de fixação de carbono de até 12.600 ano cultivares Roxo e Capim-Cana foram constatadas as menores densidades de carbono, podendo, portanto, se beneficiar do "mercado de comodities de carbono" populacionais de ninfas. Já nos cultivares Cameroon, 23-Napier e no híbrido (Mineiro estabelecido a partir do protocolo de Kioto. Do ponto de vista socioeconômico, a alternativa Mileto 23-A) foram registradas as maiores populações. Estudos de seleção de capim- de uso do capim-elefante como fonte de energia renovável contribuirá significativamente elefante resistente à cigarrinha-das-pastagens também foram realizados por Auad et al. para a economia do agronegócio e para o aumento do número de empregos no meio rural. (2005), os quais constataram que os genótipos Pioneiro, Mineiro e Napier foram Ainda, alternativas de uso do capim-elefante como planta ornamental têm sido considerados suscetíveis e Cameroon Piracicaba, Taiwan A-146, Guaçu I.Z.2, Cameroon e estudadas. Cultivares de porte baixo e coloração roxa apresentam potencial para uso como Renasce II foram selecionados, por terem apresentado a menor porcentagem de elemento paisagístico. sobrevivência de M. fimbriolata e M. liturata.</p><p>214 Pereira, Auad, Lédo e Barbosa Pennisetum purpureum 215 Referências AUAD, A. M.; TREVIZANI, R.; SOUZASOBRINHO, F.; PEREIRA, A. MAGALHÃES, F.J.S.; A. 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Juiz de For a: Embrapa Gado de Leite, 2001. p. 55-59. e potencialização daquelas já consideradas primárias. Dessa forma, deve haver conscientização COOMBS, BALDRY, C. BROW, The C-4 pathway in Pennisetum purpureum. 3. Structure and da necessidade de pesquisas envolvendo novas estratégias e táticas de controle, para o novo Photosynthesis. Planta, V. 2, n. 110, p. 121-129. 1973. sistema de utilização dessa forrageira. CORREA, M. P. Diccionário de plantas úteis do Brasil e das exóticas cultivadas. Rio de Janeiro: Imprensa Várias doenças causadas por fungos, bactérias, vírus e outros organismos têm sido Nacional, 1926. V. 1., p. 552-4. relatadas em capim-elefante. A maioria delas causa danos de pequena gravidade, não chegando CORSI, M.: SILVA, S. C. da; SILVA, S. C; FARIA, V.P. Princípios de manejo do capim elefante sob pastejo. In: Aristeu a constituir um problema atual. 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