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Sumário 1. Origem e importância econômica, 9 2. Botânica, 37 3. Exigências edafoclimáticas e fisiologia da produção, 58 4. Manejo operacional no plantio, 89 5. Arranjo de plantas no plantio, 119 6. Adubação, 144 7. Cultivares, 169 8. Manejo de plantas daninhas, 188 9. Manejo de pragas, 207 10. Manejo de doenças, 242 11. Colheita, 266 ÜRIGEM E IMPORTÂNCIA ECONÔMICA Origem 1 Paulo Motta Ribas1 A moderna planta de sorgo, Sorghum bicolor L. Moench, é um produto da intervenção do homem, que domesticou a espécie e, ao longo de gerações, vem transformando-a para satisfazer às necessidades humanas. Sorgo é uma extraordinária fábrica de energia, de enorme utilidade em regiões muito quentes e muito secas, onde o homem não consegue boas produtividades de grãos ou de forragem cultivando outras espécies, como o milho. A África Oriental parece ser o centro de origem dos sorgos cultivados da forma que se conhece nos dias de hoje, muito embora tenha sido constatada grande variabilidade de sorgos cultivados e selvagens também no Noroeste da África. Prevalece, no entanto, a tese de que os sorgos tiveram 01igem na Abissínia, nome da atual Etiópia, centro de dispersão de muitas outras espécies de interesse econômico, como o milheto ( Pennisetum glaucum), mamona (Ricinus communis) e café (Coffea arabica e cojfea robusta) (DOGGEIT, H., 1970). Diferentes autores divergem sobre a data em que ocorreu a domesticação do sorgo pelo homem (de WET; HUCKABA Y, 1967). Evidências arqueológicas indicam que o 1 Eng.-Agr. Consultor Técnico, Valor Orientações Agropecuárias. E-mail: pauloribas@valoragropecuaria.com.br 10 Ribas início do cultivo do sorgo se deu na pré-história, cerca de 5.000 a 7.000 anos atrás (W ALL; ROSS, 1970). De acordo com outros registros, a prática de domesticação de cereais teve início no Egito em tomo de 3.000 a.C. (DOGGETT, 1965a). É possível que a domesticação do sorgo date dessa época. Segundo Murdock, 1959, o povo Mande, um grupo étnico que habitava regiões nas cabeceiras do rio Niger, pode ter sido o responsável pela domesticação do sorgo. Da mesma forma, vários autores divergem sobre o momento e a forma como essa planta se dispersou mundo afora a partir da África. Snowden (1936) fornece rica informação sobre essa discussão. Extensas rotas terrestres e marítimas utilizadas pelas correntes migratórias disseminaram o sorgo para além das fronteiras do Nordeste da África, seu provável centro de origem, para lugares tão distantes como a Índia e a China. Na Índia, seu cultivo é mencionado através de figuras datadas do século I d.C. Da Índia, o sorgo teria sido levado para a China no século m da Era Cristã, como sugere a presença de alguns tipos de sorgo na Coréia e províncias chinesas adjacentes, territórios incluídos na antiga "rota da seda". Plínio registra que a cultura foi introduzida na Itália aproximadamente entre 60 e 70 d.C., através de sementes provenientes da China (HOUSE, 1970). Ao longo do tempo, a cultura do sorgo foi se estabelecendo em várias regiões tropicais e subtropicais do mundo, recebendo nomes locais. Na África Ocidental, é conhecido como 1nilho-da-guiné; kafir, na África do Sul ; durra, no Sudão; na Índia é jowar; na China, kaoliang. Nos Estados Unidos é também conhecido como milo, enquanto sorgos de colmo suculento e doce são chamados de sorgo. Em outras situações, o sorgo recebe o nome de alguma forma específica de uso, como sorgo-vassoura ou simplesmente vassoura, referindo-se aos cultivares cujas inflorescências são usadas na fabricação de vassouras rústicas (DOGGETT, 1970). O Sorgo nas Américas O sorgo não é nativo do hemisfério ocidental e, nas Américas, seu cultivo é bem mais recente. As primeiras referências do sorgo no Novo Mundo vieram do Caribe. Durante os séculos XVII e XVIII grande contingente de escravos africanos foi trazido para trabalhar nas plantações de cana-de-açúcar da região e, com eles, foram 01igem e importância econômica 11 introduzidas as primeiras sementes de sorgo na América. Dessa região, o sorgo atingiu o Sudoeste dos Estados Unidos por volta da metade do século XIX. Registros de 1853 confirmam introduções de variedades provenientes da França, para produção de forragem e melaço. Quatro anos mais tarde, em 1857, Leonard Wray, um inglês que cultivava a cana-de-açúcar, introduziu 15 variedades de sorgo da África do Sul, que, trabalhadas por técnicos do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), deram origem aos primeiros cultivares comerciais "modernos" de sorgo de que se tem notícia. A partir daí, numerosos materiais genéticos provenientes de diversas partes do mundo foram introduzidos nos EUA pelo Departamento de Agricultura e outras agências. Na primeira década do século XX, o sorgo foi extensivamente cultivado nos EUA, para produção de xarope ou melaço. Os cultivares conhecidos como Sorgo eram de porte muito alto e de ciclo muito longo, tendo alguma semelhança fenotípica com os atuais sorgos forrageiros para silagem. O porte avantajado não permitia sua utilização para produção de grãos, porque a colheita, mesmo por processo manual, era muito difícil. Além disso, o ciclo extremamente longo limitava seu cultivo em regiões do sul do país mais próximas da linha do equador. Assim os primeiros colonizadores das Grandes Planícies do Oeste Americano, selecionaram plantas mais adaptadas à agricultura que se modernizava e que eram muito mais tolerantes que o milho ao clima seco da região. Com o advento da mecanização, na segunda década do século XX, novas seleções foram sendo feitas a partir dos materiais originais, acrescentando n1ais valores aos cultivares, como precocidade e porte cada vez mais baixo (W ALL; ROSS, 1970). Foi a partir da década de 1940, quando surgiram os chamados combine types, cultivares de porte baixo adaptados à colheita mecânica, que a cultura teve significativo incremento em várias regiões do Oeste dos Estados Unidos. Maiores progressos, no entanto, estavam por vir, graças aos trabalhos de um grupo de pioneiros cientistas que viabilizaram a produção de sementes híbridas de sorgo no início dos anos 1960. O sorgo híbrido tornou-se um incontestável sucesso nos EUA, e a nova tecnologia rompeu suas fronteiras , sendo rapidamente considerada uma cultura muito popular em diversos países como Argentina, México, Au trália, China, Colômbia, Venezuela, Nigéria, Sudão e Etiópia (QUlNB, 1974). 12 Ribas O Sorgo no Brasil O sorgo chegou ao Brasil provavelmente da mesma forma como nas Américas Central e do Norte, ou seja pelas mãos de escravos africanos, sendo o Nordeste uma das portas de entrada. Nomes comuns atribuídos ao sorgo pelos sertanejos como "Milho d' Angola" e "Milho-da-Guiné" sugerem que os primeiros cultivares foram introduzidos pelos africanos. Há relatos de que entre 1920 e 1930, feirantes na Feira de Caruaru, Pernambuco, vendiam grãos de uma variedade muito apreciada para fazer pipoca, conhecida por Milho d' Angola ou Vira-cacho (T ABOSA, 2013, informação pessoal). Outra via de introdução pode ter sido o Sul do país. Nas regiões de colonização italiana, em especial nos vales dos Rios Uruguai e Pelotas, era cultivada a "caninha de sementes", um tipo de sorgo de colmo adocicado, do qual se fabricavam o melado e a cachaça. Já nas regiões de fronteira com os países platinas, alguns sorgos usados para alimentação dos rebanhos bovinos eram conhecidos como Fitirita e Massambará. Fitirita é, provavelmente, uma coITuptela de feterita, variedade muito usada nos programas de melhoramento. Massambará (ou Maçambará), nome de uma estação feIToviária onde se descarregavam sementes de forrageiras importadas da Argentina, emprestou o nome para um tipo de sorgo f01Tageiro, provavelmente o sorgo de alepo (Sorghum halepense). (CHIELLE, 2013; MATOS, 2003, informação pessoal). A partir da segunda década do século XX até fins dos anos 1960, a cultura foi reintroduzida de forma ordenadano país através dos institutos de pesquisa públicos e universidades. Em 1938, registra-se o plantio da variedade de sorgo "grohoma" para produção de feno no município de Limoeiro, Pernambuco, trabalho conduzido no antigo Departamento de Produção Vegetal (DPV). Em 1958, o Instituto de Pesquisas Agropecuárias de Pernambuco (IPA) importou por várias vezes linhagens de sorgo sacarina e forrageiro da Estação Experimental de Forth Collins, EUA, e também elo Instituto Agronômico de Campinas-IAC, ele São Paulo (IPA, 2004). Esta e outras instituições, como o Instituto de Pesquisas Agropecmirias - IPAGRO do Rio Grande do Sul, a Escola Superior de Agricultura de Piracicaba- ESALQ, a Escola Superior de Agricultura de Lavras- ESAL, a Escola Superior de Agronomia de Viçosa- ESA V, a Escola de Agronomia de Pernamhuco, entre outras, introduziram coleções da Origem e importância econômica 13 África, Ásia e Estados Unidos, que deram origem a cultivares comerciais, como as variedades Santa Eliza, Lavrense, Fartura, Atlas, Sart, IPA 1011. O sistema de produção e distribuição de sementes melhoradas, no entanto, só se desenvolveria mais tarde, entre fins dos anos 1960 e começo dos 1970, com a criação da Embrapa, a instalação do Centro Nacional de Milho e Sorgo, atual Embrapa Milho e Sorgo, e com a decisiva entrada de empresas sementeiras privadas no agronegócio do sorgo. Os híbridos de sorgo granífero de porte baixo recém lançados na Argentina (aqui chamados de sorgo anão) chegaram ao Brasil através da fronteira gaúcha, e o Rio Grande do Sul tornou-se o maior produtor de grãos de sorgo do país. No município de Bagé, na fronteira com o Uruguai, eram plantados entre 20 e 25 mil hectares de sorgo ao ano. Do Rio Grande do Sul, os "modernos" híbridos desenvolvidos pelo trabalho de melhoramento de plantas e adaptados às condições da Pampa Argentina chegaram ao Estado de São Paulo e, deste estado, a cultura expandiu-se para o Triangulo Mineiro e estados centrais. Atualmente, o sorgo granífero tem pouca expressão no Rio Grande do Sul. Seu cultivo está largamente disseminado do Norte de São Paulo às regiões do Triângulo Mineiro, Sul e Sudoeste de Goiás, Chapadas do Mato Grosso, do Mato Grosso do Sul, do Tocantins, Oeste da Bahia e Sul do Piauí. No Nordeste, entre 1973 e 1980, foi instalado o Programa de Sorgo e Milheto, com o apoio da Fundação Ford, Sudene e BNB, cobrindo ações de pesquisa nos Estados de Pernambuco, Ceará, Paraíba e Alagoas. Apesar desses esforços, a cultura de sorgo no Nordeste não teve o crescimento compatível com as características de região semiárida tão propícias à cultura, como oc01Te em outras regiões do n1tmdo. Ao longo do tempo, sorgo alternou crescimento e declínio de área plantada no Brasil. Nos últimos 10 anos, entretanto, a cultura do sorgo encontrou os nichos de mercado que lhe deram estabilidade e status técnico e comercial. Atualmente, o Brasil situa-se entre os 10 maiores países produtores de grão de sorgo do mundo, e o uso da planta inteira como recurso forrageiro está largamente difundido no país. 14 Ribas Importância econômica do sorgo no mundo O sorgo. é o quinto cereal mais plantado no mundo, perdendo ap~nas para o tngo, arroz, milho e a cevada. Juntos, correspondem a mais de 85% de toda a energia consumida pelo homem (RUSKIN, 1966). Na Tabela 1. 1 é mostrada a produção média de soroo no período de 2008 a 201 O, comparada à de outros cereais. 0 Tabela 1.1 - Produção mundial dos principais cereais, no período de 2008 a 2010 Produção (milhões de toneladas) f Cereais 2008 2009 2010 Milho 827 819 844 Arroz 689 684 672 Trigo 683 686 651 Cevada 157 151 123 Sorgo 66 56 55 Milheto 35 27 29 Aveia 26 23 20 Centeio 18 18 12 Fonte: WIKIPED lA, 2013. o sorgo faz parte da dieta de aproximadamente 500 milhões de pessoas em mais de 30 países e é cultivado nos seis continentes, em áreas onde a temperatura média no verão é superior a 20 graus centigrados e que tem um período outonal de pelo menos 125 dias sem geada (W ALL; ROSS, 1970). Em todo o mundo, o sorgo é uma cultura marginal. Seu cultivo e o consumo dos grãos e da forragem são significativos nos países em desenvolvimento ou que apresentam problemas de altas temperaturas e ~é~icit hídrico ?urante o ano. A exceção a estas marcantes caractenst1 cas dos paises produtores e 1 j Origem e importância econômica 15 consumidores de sorgo são os Estados Unidos, maior produtor, maior exportador e o quarto maior consumjdor de grãos de sorgo do mundo (DUARTE, 2010). As estatísticas de produção de grãos de sorgo e, principalmente, de forragem são imprecisas. Em alguns países, aos números de produção de sorgo é somada a produção de outros grãos, como o milheto (DOGGETT, 1970; HOUSE, 1970). Em termos mundiais, a área cultivada com sorgo cresceu de 38,5 para 43,9 milhões de hectares de 1961-65 a 1976. Neste período, a produtividade média evoluiu de 918 a 1.179 kg/há, e a produção total passou de 35,3 para 51,8 milhões de toneladas métricas. Anualmente, são plantados cerca de 30 milhões de hectares com sorgo para produção de grãos em todo o mundo, flutuando a produção entre 50 e 55 MT (milhões de toneladas métricas) por ano. Números recentes publicados pela FAO estimam crescimento da produção de 8,33% em 2013 em relação à safra anterior; uma oferta total de 62 milhões de toneladas (MT) e um consumo total de 59 MT. Deste total, 32 MT foram destinados à alimentação humana, produção de álcool e a outros usos industriais. Em ração animal foram consumidos 23 MT e a exportação girou em torno de 4 MT. A produtividade média de grãos de sorgo ao longo do tempo tem se mantido abaixo das médias do trigo, arroz, milho e cevada. Esse dado é principalmente influenciado pelas drásticas condições de cultivo a que o sorgo é submetido, co1no o calor e a deficiência hídrica. As baixas n1édias mundiais não refletem, definitivamente, o alto potencial de produção de grãos, de matéria seca e de energia da planta de sorgo, que em certos ambientes e se bem manejada, consegue superar as medias de produtividade do milho (HOUSE, 1970). Atualmente, Estados Unidos, México, China e Argentina detêm as melhores produtividades médias, entre 3,5 e 5,0 toneladas por hectare. Nas últimas décadas, a área cultivada com sorgo nos Estados Unidos e na Argentina, dois dos maiores produtores mundiais, caiu dramaticamente, cedendo espaço para culturas como soja, girassol e milho, que, além de mais rentáveis financeiramente, foram beneficiadas pela adoção de novas técnicas ele manejo e lançamento de cultivares bem adaptados aos ambientes antes restritos ao cultivo do sorgo. Até meados dos anos 1970, os Estados Unidos produziam mais de 20 milhões de toneladas, e a Argentina em torno de 8 milhões de toneladas . Em outros países como Nigéria, Índia, China, México, Etiópia, Sudão, Colômbia, Bolívia, Austrália e Brasil, a área de sorgo cresceu ou manteve-se estável. Estados Unidos, ----. 16 Ribas México, Índia e Nigéria são os ma10res produtores de sorgo atualmente e responsáveis por mais da metade de todo o sorgo produzido no mundo. Países como Índia, Nigéria, Sudão, Etiópia e Burkina Faso, além de grandes produtores, são também grandes consumidores do grão, responsáveis por 32,5% do sorgo consumido no mundo. Argentina, ainda um grande produtor de sorgo, é também expressivo exportador do cereal. A Figura 1.1 mostra a produção de sorgo dos principais países produtores nas três últimas safras e uma projeção para a próxima safra 2013/2014. Nessa projeção, observa-se recuperação da liderança dos Estados Unidos, que nas safras 2011/2012 e 2012/2013 perdeu posição para Nigéria e México respectivamente, resultado da drástica estiagem que reduziu a produção de milho e sorgo do país de forma dramática. A Argentina, outrora grande produtora de sorgo, esboça uma reação e o Brasil, juntamente com a Austrália e a China, mostra estabilidade ao longo do período analisado.12.000 10.000 ~ 8.000 "C <1:1 e:; i: E o o ~ 4.000 2.000 o EUA México ■ 201 0/20 11 ■ 20 11/201 2 201 2/2013 L 201 3/201 4 Figura 1.1 _ Países maiores produtores de sorgo no período de 2010 a 201 3. Fonte: MENEZES, C. B .. 2010. Origem e i111portâ11cia eco11ô111ica A importância econômica no Brasi 1 Sorgo Granífero 17 do sorgo Comparada à do milho, da soja e de outros grãos, a cultura do sorgo tem pequena expressão no país, ou seja, faz parte do grupo de cultivos que a literatura de língua inglesa chama de minar crops. No entanto, movidos pela necessidade de redução de custo da alimentação animal, criadores de aves, suínos e bovinos impulsionaram a demanda pelo grão e forragem de sorgo, de forma que nos últimos l O anos a área cultivada com sorgo se expandiu de maneira extraordinária. Para que isso acontecesse, muito se deve, também, ao intenso trabalho do Grupo Pró-Sorgo, movimento criado no fim dos anos 1980 por pesquisadores públicos e privados, técnicos da extensão rural, produtores, pecuaristas, industriais e imprensa, cujas ações contribuíram fortemente para a difusão da cultura e do uso de seus produtos (DUARTE, 2010). De 1975 para 2011, a área plantada passou de 85.400 ha para 763.855 ha em 2011. No mesmo período, a produção cresceu de 200 mil toneladas em 1975 para próximo de 2 MT em 2011. O rendimento médio teve incremento de 15% entre 1990 e 2011 , passando de 1.869,6 kg/ha para 2.147 kg/ha. Projeções da Conab para a safra 2013 sinalizam produtividade média nacional de 2,5 toneladas/ha. Os maiores aumentos de produtividade fora1.-i observados no Noroeste de Minas e Oeste ela Bahia. Os Estados de Goiás, Minas Gerai s, Mato Grosso e Bahia concentram mais que 80o/c da área plantada e da produção de sorgo granífero (LANDAU et al., 20 l 3). O Centro Oeste é a principal região de cultivo de sorgo granífero, tendo contribuído com cerca de 1,5 milhão de tonelada~ em 20 l 3 para a oferta total de sorgo. Novas áreas de cultivo <le sorgo estão se abrindo no Sul cios Estados do Piauí, Maranhão, Oeste da Bahia e Norte do Tocantins, vasta região agrícola conhecida como MAPITOBA. Nestas regiões, o sorgo granífero, assiu como o milho, cresce no rast1 o da soja. A importância destes estados para a produção de sorgo deve-se às demandas de grãos para a Região Nordeste, possibilitando a diminuição elos custos de produção ele frangos · lR Ribas suínos. A incorporação destas novas áreas à produção de sorgo pode diminuir a pressão de demanda por milho no Nordeste e no Centro-Sul do país (DUARTE, 2010). Estima-se que ainda haveria 10 milhões de hectares de áreas agrícolas com aptidão climática para expansão da cultura de sorgo granífero no Brasil. -- -- Na Figura 1.2 tem-se a distribuição da cultura de sorgo granífero e a produção média de grãos no período de 2004 a 2006. Produção média de sorgo 2004 a 2006 li1 1 ponto = 1.000 toneladas 0& 1ro1 Edição Gcoproccssamcnto - Embrapa Milho e Sorgo - 2007 Figura 1.2 - Distribuição da cultura de sorgo granífero no Brasil e produção média, no período ele 2004 a 2006. Fonte: 113GE. 2007. Assim corno em outros países, o sorgo é considerado no Brasil uma cultura marginal , isto é, manejada sob condições de estrc. se ambiental e com baixa aplicação de tecnolog ia. Por essa razão, os índices de produtividade ainda estão aquém do grande potenc ial de produção de grãos e matéria seca da espécie. Apesar da Origem e i111por1âncio econtm1irn 19 baixa produtividade de grãos quando comparada aos 4.200 kg/ha dos Estados Unidos e aos 4.300 kg/ha da Argentina, a produtividade brasileira está acima dos níveis médios mundiais. Enquanto a média da produtividade mundial é de 1.439 kg/ha, a média brasileira encontra-se em torno de 2.500 kg/ha. É preciso ressaltar que a menor produtividade do sorgo no Brasil está relacionada com a opção dos produtores em plantar sorgo na segunda safra e com baixo uso de tecnologia, aproveitando a fertilidade residual das culturas de verão. A Tabela 1.2 apresenta a área plantada, produtividade e produção de grãos de sorgo no Brasil relativas à safra 11/12 e projeção para a safra 12/ 13 Tabela 1.2 - Área, produtividade e produção de grãos de sorgo no Brasil Safras 2011/20 l 2 e 201 2/2013 Produtividade (Em Região/UF Área (Em mil ha) kg/ha) Produção (Em mil t) Safra Safra Safra Safra Safra Safra 11/12 J 2/ 13 11/ 12 12/ 13 11/ 12 12/ 13 (a) (b) ( e) (d) (e) (f) Norte 2 1,5 2 2,0 1 .736 1 .850 3 7 ,3 -1- 0.7 TO 2 1,5 22,0 1.736.0 1.850.0 37}, 40.7 Nordeste 1 01 ,9 9 0,7 7 58 3 99 7 7.2 3 6 ,3 PI 7.7 1,2 2. 130.0 2.000.0 16.-1- 2 .➔ -·- ,__ CE 0,3 0,3 236,0 236,0 0.1 0.1 RN 1,1 1,3 930,0 732,0 l.0 l.0 PB 0 ,2 0,2 1.500,0 800,0 O.J 0.2 PE 0,6 0,6 582,0 439,0 0.3 0,3 BA 92,0 87 , 1 642,0 .17 1.0 59.1 J 2,J Centro-Oeste 483,0 490,3 3. 160,0 2.990,0 1.526,,, l.-1-65,9 MT 15 1,4 163,2 2.7X0.0 .1.010,0 -1-20.9 . .i91, , MS 29,ll 16,8 2.700.ll 2.800.0 78.3 -1-7.ü Continua .. . 20 Ribas Tabela 1.2 - Cont. ,1-, , ,, s e Safra 2011/2012 2012/2013 1 Região/UF Área (Em mil ha) Produtividade (Em kg/ha) Produção (Em mil t) Safra Safra Safra Safra Safra Safra 1 1 11/12 12/13 11/12 12/13 11/12 12/13 ' (a) (b) ( e) (d) (e) (f) GO 296.5 306,3 3.369,0 2.970,0 998,9 909,7 DF 6,1 4,0 4.600,0 4.500,0 28, 1 18,0 Sudeste 150,3 175,3 3.460,0 2.959,0 519,9 518,7 MG 126.1 151, I 3.5 19,0 2.984,0 443,7 450,9 SP 24,2 24,2 3. 150,0 2.800,0 76,2 67.8 SUL 30,2 22,0 2.030,0 3.002.0 61,3 66,0 PR 1,8 1,8 3.700,0 3.740,0 6,7 6,7 RS 28,4 20,2 1.924,0 2.936,0 54,6 59,3 Norte/Nordeste 123,4 112,7 928,0 682,0 114,5 77,0 Centro-Sul 663,5 687,6 3. 176,0 2.982,0 2. 107,4 2.050,6 Brasil 786,9 836,4 2.824,0 2.544,0 2.221,9 2.127,6 Fonte: CONAB. 2013. Sorgo Forrageiro O crescimento da área de sorgos forrageiros no Brasil tem sido mais discrelo, e as estatísticas de área plantada, ele produção e de produtividade são escassas e imprecisas. Em Minas Gerais e no Rio Grande do Sul, maiores produtores de leite cio país, encontram-se as mais extensas áreas de cultivo com sorgos forrageiros. A área plantada com sorgo forrageiro para si lagem tem se mantido estável ao longo dos últimos anos, de 300 a 400 mil hectares/ano. No entanto, é cre!')cente o interesse por sorgos de corte e pastejo, especialmente no Rio Grande do Sul, onde esse cultivo é tradicional desde os anos 1960. Recentemente, foram introduzidos no mercado brasileiro cultivares de sorgo j.Jün. ,Jastcjo com a incorpora~ão de genes que aumentam a Origem e i111por1a11cia eco11ô111ica 21 eficiência alimentar da sua forragem. Esses genes, conhecidos como bmr (iniciais de brown mid rib), têm sua expressão fenotípica através da cor marrom da nervura central e das bainhas das folhas. Seu efeito é observado no aumento do consumo e na digestibilidade da matéria seca, resultando em melhor desempenho animal na nutrição de ruminantes. Essa novidade tecnológica abre clara oportunidade de crescimento do uso de sorgos forrageiros no Brasil, em todas as regiões de exploração pecuária de c011e e leite. A Figura 1.3 mostra a evolução da área plantada com todos os tipos de sorgo foITageiro no Brasil , período de 1992 a 2009 (DUARTE, 2010). -.::t" 450 -.::t" ' 400 00 M 1 350 M 300 N 250 200 150 100 50 o N r') s::t" Ir) \D r-- 00 O\ o N r'"l s::t" Ir) \D r-- 00 O\ O\ O\ O\ O\ O\ O\ O\ O\ o o o o o o o o o o °' O\ O\ O\ O\ °' O\ O\ o o o o o o o o o o - N N N N N N N N N N Figura 1.3 - Evolução da área plantada com sorgos forrageiros no Brasil , de 1992 a 2009. Fonte: DUARTE, 20 10. Uso do Sorgo na Alimentação Humana Em todo o mundo, os grãos ele sorgo são utilizados de diversas formas para atender às necessidades alimentares cio homem e elos animais. Em países pobres ele recursos alimentares, assim como em países em desenvolvimento, farinha ele grãos de sorgo é largamente cons_umida pelas suas populações. Da farinha são fabricados pães, papas e mtngaus, com ou sem a mistura de outras farinhas. Dos grãos de alguns cultivares faz-se pipoca: cultivares de grãos com endosperrna 22 Ribas ceroso ou amiláceos (waxy t_vpes) têm aplicação na indústria de alimentos~ sorgos de colmo doce foram e ainda são muito usados nos Estados Unidos na produção de melaço e que, atualmente, despertam grande interesse para a produção de bietanol. No Brasil, praticamente não há consumo regular de sorgo na alimentação humana, mas sim referências de indústrias a11esanais que testam o sorgo em suas receitas (QUEIROZ, 2013). Pesquisas em desenvolvimento na Embrapa e nas Universidades Federais de Viçosa (UFV), de Minas Gerais (UFMC), de São João Dei-Rei (UFSJ) e na UNICAMP, em parceria com a Texw A&M University dos Estados Unidos, indicam o alto potencial dos grãos de sorgo para esse fim. Pesquisadores dessas entidades, trabalhando com grãos de sorgo de diferentes colorações de pericarpo e constituição do endosperma, têm verificado elevado efeito antioxidante de compostos bioativos em alguns cultivares de sorgo, os quais são de grande valor na melh01ia da saúde humana. Além disso, por não apresentar glúten nos grãos, alimentos processados com farinha de sorgo têm grande importância na dieta de indivíduos portadores da doença celíaca ou para aqueles com algum tipo de intolerância ao glúteo (QUEIROZ, 2009). A adoção de sorgo na alimentação humana, no Brasil, crescerá na medida em que forem eliminados preconceitos e tabus entre os hábitos alimentares da população, e que se intensifique o envolvimento das áreas de pesquisa com o setor industrial. A Figura 1.4 mostra alguns produtos caseiros feitos com farinha de sorgo pela Embrapa Milho e Sorgo. figura 1.4 - A limentos produzidos com farinha de sorgo. Fonte: EMBR Al'A MIU 10 1: SORCiO. Origem e importância eco11a111ica 23 Sorgo na Alimentação Animal Na grande maioria dos países produtores e consumidores, o principal uso do sorgo é na alimentação animal. Os grãos são largamente usados em dietas caseiras e rações comerc1a1s para monogástticos, ruminantes, peixes, crustáceos e pequenos animais domésticos. Para esses fins, são utilizados indistintamente grãos de várias cores, formas e consistências do endosperma. O grão de sorgo é basicamente uma fonte de energia sendo a qualidade de sua proteína (kafüina) baixa, principalmente pela insuficiente concentração de alguns anunoácidos essenciais, como a li~ina. Os grãos de sorgo podem ser usados de forma integral ou moídos. Modernamente, são aplicados processos industriais como o craqueamento e a extrusão. para melhor expô-los ao ataque das enzimas durante a digestão e, assim, melhorar sua eficiência nutricional. No Brasil , o principal usuário de grãos de sorgo é a agroindústria de carnes. De acordo com dados do Sindicato dos Fabricantes de Ração (SINDIRAÇÕES, 2012) avicultura, suinocultura, bovinocultura, pet e outros, nessa ordem, são os maiores consumidores do sorgo produzido no Brasil. A Figura 1.5 mostra a participação de grãos de sorgo na indústtia brasileira de rações (média de 2006 a 2010). A agroindúsh·ia de cm11es e o setor de derivados do leite estão cada vez mais interessados em aumentar o consumo de sorgo na alimentação animal. Estima-se que a produção de grãos de sorgo poderá se elevar até 5 milhões de toneladas, num médio prazo, sem risco de excesso de oferta. Participação dos setores no consumo de sorgo granífero Aves ■ Suínos ■ Bovinos ■PeUoutros Figura 1.5 - ParLic ipação dos setores no consumo de sorgo granífero nas rações. Ponte: SINDIR AÇÕES. 201 2. 24 Ribas O balanço demanda/oferta de milho está ajustado, porque recentemente o país recomeçou a exportar este cereal com bons resultados financeiros para produtores e exportadores. Assim, o sorgo passa a assumir cada vez mais um papel estratégico para a consolidação de uma política de exportação de milho, quer sob forma direta, quer agregada, em carnes de aves e suínos. Considerando os cereais em geral, inclusive sorgo, e mais algumas matérias-primas componentes da chamada cesta básica de ingredientes energéticos, o sorgo representou 4,36% de um total de 51 milhões de toneladas de matérias-primas energéticas empregadas na indústria de rações animais em 2012, como mostra a Tabela 1.3. Tabela 1.3 - Consumo de ingredientes energéticos pela indústria de rações no Brasil - previsão 2012 Categoria Ingrediente (Xl .000t) 1 animal Milho Sorgo Trigo Outros 2 Total Frangos 19.580,0 784,0 166,0 4.107,0 24.637,0 Poedeiras 3. 110,0 - 56,0 3 l 9,0 3.485,0 Suínos 9.687,0 682,0 619,0 l.703,0 12.69 1,0 Gado de leite 1.637.0 - 936,0 l.188,0 3.761,0 Gado de corle 682,0 518,0 239,0 702,0 2. 14 1,0 Outros 1 2.73 1,0 232,0 265,0 909,0 4.137,0 TOTAL 37.427,0 2.2 16,0 2.28 1,0 8.928,0 50.852,0 , • Pets: peixes; crustaceo~; aves; outros. 2 Farelo e g lúten de milho; derivados de arroz, soja. cana; farinhas e gorduras de animais . Fonte: SINDIRAÇÕES, 20 12. A planta inteira de sorgo é muito nutnt1va. Ela pode ser cortada e ensi lada quando os grãos atingem o ponto ele ''massa dura", produzindo uma si lagem, em certos cas~s, comparada às melhores silagens de milho. Ou pode ser cortada ainda verde para ser serv ida aos animais, no cocho. E pode também ser usada para fenação, para silagem pré-secada; e, mais comumente, como pasto temporário de verão. Enquanto em outros países como EUA e Argentina a principal utilização da forragem é sob rastejo direto, no Brasil, o uso mais Origem e i1111wr1(111cia l'co11r1111ico 25 frequente é sob forma de silagem ou forragem conservada, tanto para bovinos ele leite como para gado ele corte. As Figuras J .6 e 1.7 mostram os usos mais correntes da forragem de sorgo: planta inteira, para ser servida no cocho ou ensilada ou utilizada em pastejo direto. Figura J .6 - Corte ele forragem ele sorgo. Figura 1.7 - Sorgo em pastejo direto. Ta nino e Durrina Duas característi cas nutricionai s cios grãos e da forragem de sorgo têm merecido a atcrn;ão de estudiosos e nutricionistas: presença de tanino nos grãos de certos culti vares e de um glucosídeo cianogênico nas partes verdes da planta. O mau entendi rnento dessas 26 Ribas caracteristicas tem gerado preconceito e rejeição ao uso do sorgo nas dietas animais, especialmente no Brasil. A presença de tanino nos grãos não tem importância toxicológica, como às vezes se afirma, mas é um elemento supressor da digestibilidade da proteína e dos carboidratos, reduzindo o valor biológico do grão. Grãos de sorgo com tanino apresentam uma camada de células escuras logo abaixo do pericarpo e possuem sabor adstringente, pouco atrativo ao paladar de animais monogástiicos. Esses cultivares - também conhecidos por sorgos antipássaros - são plantados em regiões do mundo onde o ataque de pássaros silvestres inviabiliza a produção de grãos, o que não é o caso do Brasil, em geral. O cultivo dos sorgos antipássaros, hoje, é restrito à micr01Tegião da fronteira do Rio Grande do Sul com Uruguai e Argentina. No restante do país, são plantados sorgos sem tanino nos grãos. A presença do glucosídeo cianogênico, conhecido como durrina, pode causar acidentes digestivos em ruminantes. A durrina está especialmente presente nas partes verdes de plantas jovens, e sua concentração diminui a níveis não letais com o crescimento da planta. O potencial de intoxicação é maior em rebrotas jovens, com menos de 30 dias, especialmente quando seu crescimento é retomado após a ocorrência de geada. Com exceção das condições particulares, tanto os grãos como a forragem ele sorgo são alternativas reconhecidamente de alto valor nutritivo para a alimentação animal em geral. Sorgo na Geração de Energia Recentemente, nos Estados Unidos, na Argentina e também no Brasil, os sorgos de colmos suculentos e ricos em açúcares voltaram a despertar grande interesse na indústria alcooleira. Acredita- se que essessorgos terão relevante papel, em futuro próximo, na composição da matri z energética de certos países, como o Brasil. Além desses tipos ricos em açúcares, cultivares ele porte alto, de colmos grossos e fibrosos, ele ciclo muito tardio e de grande potencial de produção de matéria seca, também têm despertado interesse na produção de energia. A literatura refere-se a esses sorgos como sorgos para biomassa ou biomass sorg/11111s. Sua utilização na produção de energia baseia-se na digestão ele sua fração fibrosa para transformá-la em energia calórica. Em capítulo específico sobre o uso elo sorgo na Origem e i111portâ11cia eco11ô111ica 27 produção de energia, o potencial de utilização dos sorgos sacarino e de biomassa será mais amplamente discutido. Outros Usos Em muitas regiões da África e da Ásia fabricam-se aguardentes e cervejas a partir da fermentação de grãos de sorgo. Na China, uma aguardente chamada Maotai, fabricada a partir de grãos de sorgo, cuja origem remonta há 2000 anos, tornou-se a bebida nacional do momento no país (FOLHA DE SÃO PAULO, caderno A 10, Mundo, julho, 2013). Sabe-se também que álcool de alta pureza química, produzido a partir de grãos de sorgo, tem sido aplicado na produção de vodkas, na indústria farmacêutica e de perfumaria. Em algumas comunidades pobres da África, os colmos de variedades de porte alto são utilizados corno material de construção para sustentar simples habitações e armazéns nas propriedades rurais (HOUSE, 1970). No Brasil, é comum no meio rural e em pequenas comunidades o uso de vassouras artesanais feitas com panículas dos chamados "sorgos vassouras", cultivares geralmente de porte alto com panículas grandes, muito ramificadas e abertas. Na indústria de tintas, colas e plásticos biodegradáveis usa-se a1nido de sorgo, que também tem aplicação nos processos de perfuração de poços profundos. Tipos Comerciais de Sorgo Todos os sorgos de interesse comercial, independentemente de sua morfologia ou finalidade, pertencem ao gênero Sorglwm. No mercado de sementes da maioria dos países produtores, inclusive o Brasil , são reconhecidos pelo menos quatro tipos agronômicos e de consagrada nomenclatura comercial. A seguir, é apresentada breve descrição de cada tipo e uso: Sorgo Granífero ■ Cultivares de porte baixo, de 1,00 até 1,50 m, aptos a colheita mecanizada dos grãos (Figura 1.8). 28 Ribas Figura 1.8 - Sorgo granífero no Triângulo Mineiro. • Inflorescências ou panículas de formas variadas, comumente cilíndricas ou elípticas, semicompactas ou semiabertas, raramente muito compactas ou muito abertas. • Grãos relativamente grandes e de cores variadas: branco, creme, amarelo, vermelho, bronzeados, manons e que se desprendem facilmente das glumas protetoras. • Endosperma duro ou farináceo, de cor branca ou amarela. • Alguns cultivares apresentain grãos com tanino e são chamados anti pássaros. • Colmos suculentos, não doces ou ligeiramente doces, raramente secos. • Semente comercial: híbrida ou variedade de polinização aberta. Sorgo Forrageiro para Silagem • Conhecidos no Brasil como sorgos silageiros. • Cultivares de porte alto: ele 2 a 3 m, da base da planta até o ápice da • panícula. • Colmos suculentos ou secos, doces ou insípidos; grãos pequenos. • Tipos de porte alto: altura de planta > 2,5 m: alto potencial ele produção de matéria seca, baixa relação folhas/colmo e baixa re lação panículas/planta inte ira (Figura 1.10). Origem e i11111ortâ11 cio c'c·o11r,111ico 29 ■ Tipos ele porte médio: altura de plantas entre 1,8 e 2,5 m; bom potencial ele produção de matéri a seca, boas re lações en tre partes da planta (Figura 1.9). ■ Nos Estados Unidos e na Argentina, sorgos com l ,80 a 2,00 m de altura são também chamados de sorgos ele duplo propósito: tanto se prestam à produção de silagem como para colheita mecanizada dos grãos (Figura 1.9). ■ Semente comercial: híbrida ou variedade de polini zação aberta. Figura 1.9 - Silageiro ele porte médio. Figura 1. l O - Si lagc irn de porte alto. 30 Ribas Sorgos de Corte e Pastejo • Cruzamento de sorgo granífero (Sorghum bicolor) x capim-sudão (Sorghum sudanense) (Figura 1.11). • Plantas de folhas estreitas, colmos finos e suculentos, panículas ralas, baixa produção de grãos. ■ Rápido crescimento, rebrota fácil e perfilhamento abundante. • Alto potencial de produção de matéria seca de excelente valor nutritivo. ■ Até cinco cortes nas condições de verão e outono das reg1oes tropicais e subtropicais. • Muito populares nos Estados Unidos, Argentina, Austrália e México. • Introduzidos no Brasil nos anos l 960~ muito utilizados por pecuaristas do Rio Grande do Sul. ■ Principal finalidade de uso no Brasil: pastagem temporária de verão/outono (RS/Brasil Central). ■ Formação de palha para plantio direto (Brasil Central). Figura 1.11 - Sorgo de corte e pastejo. Sorgos Sacarinos • Fenotipicamente semelhantes aos sorgos para silagem. • Colmos suculentos, caldo rico em açúcares ele concentraçüo e qualidade para produção comercial de bietanol. Origem e i111portâ11cia eco11ô111ica 31 • No Brasil, foram inicialmente estudados nos anos 1970 e 1980 pela Embrapa e outras instituições. • Atualmente, têm sido considerados fonte alternativa para produção de energia. Sorgos Biomassa • São de porte muito alto, acima de 3 m. • Colmos grossos e fibrosos. • Panículas pequenas, baixa produção de grãos. • Atualmente, têm sido considerados fonte alternativa para produção de energia. A Figura 1.12 mostra uma colheita de sorgo sacanno no Estado de São Paulo. Figura 1.12 - Colheita de sorgo sacarina. Sistemas de Produção de Sorgo no Brasil Até o fim dos anos 1970, o sorgo granífero era cultivado no Sul e Sudeste elo Brasil, principalmente na safra de verão, de setembro 32 Ribas a janeiro. A partir dos anos 1980, passou a ser plantado também na segunda safra, ou safrinha, do fim do verão ao início do outono. Hoje, con1 exceção do Rio Grande do Sul, todo o sorgo granífero do país é plantado na safrinha, em sequência às culturas de verão, principalmente após soja. Já aqueles para silagem ou para corte e pastej o são plantados parte no verão, parte na safrinha (Figura 1.13) Forrageiro ■ Safrinha D Verão 9% Granífero ■ Safrinha □ Verão Figura 1.13 - Proporção das áreas plantas no verão (A) e na safrinha (B). Fonte: DUARTE, 2010. Tanto no verão como na safrinha, o sorgo é plantado convencionalmente ou direto na palha. Na safrinha, o plantio é quase integralmente na palha da cultura anterior. Essa prática tornou o sistema de produção mais eficiente e foi fundamental para o crescimento da área cultivada. O Brasil é um dos poucos países que consegue colher eficientemente safras sequenciais (Figura 1.14), utilizando-se a mesma área, sem irrigação suplementar, com produtividades crescentes e com baixo custo de produção. Figura 1. J 4 - Sorgo plantado na palha de soja. Origem e i111portâ11cia eco11ô111ica 33 A comercialização de grãos de sorgo no Brasil flui normalmente a partir dos meses de junho e julho, quando se inicia a colheita da safrinha nos estados centrais. Vários agentes atuam no processo de comercialização: cooperativas, fabricantes de rações, integrações de aves e suínos, pecuaristas de corte e leite, comerciantes de grãos. À época da colheita, as unidades armazenadoras, públicas e privadas, normalmente estão ocupadas com outros produtos, especialmente soja e milho e, por isso, a armazenagem do sorgo é precária, fato que reduz a oportunidade de obter melhores preços pelo produtor, além da perda de qualidade do produto. Como o tempo permanece seco nos meses de colheita, de junho até agosto, muitos produtores costumam armazenar temporariamente o sorgo na lavoura ou a céu aberto, à espera de melhores preços, como mostra a Figura 1.15. Os preços do sorgo seguem o mercado de milho, com deságios que variam de 15 a 20% conforme a praçae as circunstâncias do momento. Toda a produção brasileira de sorgo tem sido comercializada num curto período, de julho a dezembro, sem sobras. Poucos são os usuários do produto que mantêm estoques estratégicos para aguardar a safra seguinte. A característica de sazonalidade da cultura de sorgo granífero e a falta de mais espaço para armazenar adequadamente o produto têm inibido o seu uso ao longo do ano pelas agroindústrias de grande porte, que requere1n maior disponibilidade e regularidade no fornecimento do grão de sorgo. Figura 1.15 - Armazenamento temporário cio sorgo a céu aberto ou na lavoura. ------------ . ---·· 34 Ribas Nos diferentes ambientes do semiárido brasileiro, o sorgo é normalmente plantado no início da estação chuvosa (inverno), que se caracteriza pela curta duração, di stribuição irregular no espaço e no tempo e ocoITência de veranicos, com 15 a 20 dias sem chuvas (BARROS; T ABOSA, 2009). No semiárido brasileiro, que inclui a Região Nordeste e parte dos Estados de Minas Gerais e Espírito Santo, são praticados doi s sistemas de produção: • Mecanizado: praticado nas áreas planas, com aptidão plena e sem impedimento de natureza climática e pedológica para o cultivo do sorgo. Neste sistema, os produtores fazem uso de média tecnologia, que inclui operações mecanizadas, uso de fertilizantes e agroquím.icos, sementes fiscalizadas e, eventualmente, irrigação suplementar. A Figura 1.16 mostra a lavoura de sorgo forrageiro sendo colhida mecan.ica1nente na região do agreste pernambucano. • Manual: praticado por agricultores familiares, com o mínimo de tecnologia e, consequentemente, baixos índices de produtividade. Fi gura 1.16 - Colheita mecanizada de sorgo forrageiro. Fonte: Cortes ia do IPA. Origem e importância econômica 35 Referências CHIELLE, Z. Introdução da cultivar "caninha de semente" no Rio Grande do Sul. Taquari , RS , 20 13. (Informação pessoal). de WET, J. M. J.; HUCKABA Y, J. P. Origin of Sorghum bicolor. II. Distribution and domestication. Evolution, v. 2 1, n. 4, p. 787-802. 1970. DOGGETT, H. Sorghum. Great Britain: Longmans, Green and Co Ltd., 1970. 403 p. DOGGETT, H. The development of the cu ltivated sorghums. ln: HUTCHINSON, J . P. et ai. (Ed.). Essays on crop pla.nt evolution. London: Cambridge University Press, 1965a. DUARTE, J. O. 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Posteri01mente, foi difundido inicialmente na África e Ásia e, depois, levado às Américas. Doggett (1988) descreveu a disseminação e o desenvolvimento do sorgo cultivado, que aconteceram paralelamente ao seu parente silvestre Sorghum arundinaceum, da Etiópia, na região do Alto Volta, no Sudão, numa época bastante remota. O movimento foi restringido ao sul pelos bosques do Congo e os sorgos cultivados continuaram o processo de cruzamento com as espécies silvestres, gerando novas formas de ambos os tipos. Evidências sugerem que o sorgo migrou da Etiópia à África Oriental aproximadamente no ano 200 d.C. e, posteriormente, foi levado aos países da savana, e destes, ao sul da 1 Engenheiro-Agrônomo, M.S .. D.S.c. e Professor da Universidade Federal de Lavras. Bolsista CNPq. E-mail: renzo@dag.utla.br 2 Engenheiro-Agrônomo, M.S. e Doutorando em Fitotecnia na Universidade Federal de Lavras. E-mail: ivanvaf@yahoo.com.br 3 Engenheiro-Agrônomo, M.S. e Doutorando em Fitotecnia na Universidade Fedl!ral de Lavras. E-mail: alvuroareudo@yahoo.cnm.hr 38 Von Pinho, Fiorini e Santos África. Porém, segundo alguns indícios, pode ter havido duas regiões de dispersão independentes: África e Índia (PIRES et ai., 2006). / A produção de sorgo teria se estendido para o sul da África, lndia (aproximadamente no ano 1500 a.C.) e sul asiático, alcançando a China e Tailândia no século III d.C. Entretanto, o sorgo já havia sido observado na Coréia e nas provmcias chinesas adjacentes, introduzidas pelas chamadas "rotas da seda", que seguiam da Ásia Menor em direção ao Extremo Oriente (SANTOS et ai., 2005). No ano de 700 a.e., o cereal havia se propagado da Índia para os países mediterrâneos, notadamente para a Itália. Nas Américas, o processo de disseminação do sorgo é bem mais recente. As primeiras introduções oc01Teram no Caribe, trazidos por escravos africanos. Posteriormente, o sorgo foi introduzido nos Estados Unidos em meados do século XIX, por meio de sementes trazidas nos navios negreiros por ocasião do tráfico de escravos. Após longo período de adaptação, várias experiências e trabalhos de melhoramento foram realizados, visando atender às novas modalidades de utilização e métodos culturais diferentes. Foi nos Estados Unidos, por meio dos trabalhos de melhoramento com os cultivares antigos, que se chegou aos diferentes tipos de sorgo hoje cultivados (VON PINHO, 2007). No Brasil, a sua introdução também é atribuída aos escravos, onde a cultura ficou conhecida como "milho-d'angola" (LIRA, 1981). Após um período de baixa utilização, a reintrodução desta cultura é relativamente recente e ocorreu inicialmente no Estado do Rio Grandedo Sul, nas estações experimentais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. No nordeste brasileiro, os estados que mais têm se sobressaído com a exploração do sorgo são Rio Grande do Norte, Ceará, Maranhão, Bahia e Pernambuco. Atualmente, o sorgo vem sendo cultivado com sucesso nas mais variadas regiões do Brasil, principalmente nos plantios ele safra, em sucessão ao cultivo principal de verão. Botânica 39 Classificação T axonômica O sorgo é uma espécie monoica, autógama, com taxa de alooamia entre 2 e 10%. Pertencente à ordem Poales, farru1ia b , ., . Poaceae, subfamília Panicoidae, gênero Sorghum e a espec1e Sorghum bicolor L. Moench. Em 1753, Linneu descreveu três espécies de sorgo cultivado: Holcus sorghum, Holcus saccaratuse e Holcus bicolor. Esta classificação perdurou 40 anos, quando, em 1794, Moench separou o gênero Sorghum do gênero Holcus. Em 1961, Clayton considerou Sorghum bicolor (L.) Moench como o nome específico e correto para designar os sorgos cultivados. Atualmente, esta nomenclatura é a mais utilizada (PAUL, 1990). Posteriormente, outras classificações foram apresentadas. Por exemplo, Harlan e de Wet (1972) dividiram o sorgo cultivado em cinco raças básicas: caudatum, guinea, bicolor, ka.fir e durra e 1 O raças hfbridas. Esta classificação foi de grande importância, pois permitiu que se obtivessem resultados satisfatórios na identificação dos sorgos, utilizando poucas características como a forma do grão e das glumas e panícula. A raça caudatum é cultivada na Nigé1ia, Sudão, Uganda e Chad e apresenta as características: panícula grande, robusta e compacta. Os grãos são quase pontiagudos na parte basal, biilhantes e de boa qualidade, assimétricos, aplanados ou côncavos. As glumas são pequenas e curtas, cobrindo de 25 a 50% do grão (Figura 2.1 ). ~-,).~ ~;-~·-: ,. , ~· .. t · ~ ·;'f·~ • c'.,11:ir&-J e, . ~ k:~-.!..;.~ ~ ::~i~.~~~·Y!~ _ ,1:!.'. ,,· . ..•✓."'~~ 0 ~~ $":~, J"i•• ST ~~~f-~f.~\~ ( 1 \ ,. ((rt . ... . . .. ~ .' •~ .... ,' ., > .. · SL ~I~ . .. . / \JU 1 Gl unia, Figura 2.1 - Panícula, espiguetas, glumas, seção transversal (ST) e seção longitudinal (SL) do grão da raça caudarum. Fontl:: Adaptadu de MANN e1 ai. , l 9XJ . 40 Vo11 Pí11ho, Fíoríní e Santos A raça guinea encontra-se amplamente distribuída pelo mundo. As panículas são grandes e soltas, as glumas são largas, cobrindo 50% do grão; e os grãos apresentam tamanho médio, são duros e vítreos, com aspecto arredondado/oval ou aplanado. Na fase de maturação, o grão inclina-se cerca de 90º em relação às glumas (Figura 2.2). Glumas Figura 2.2 - Panícula, espiguetas, glumas, seção transversal (ST) e seção longitudinal (SL) do grão da raça guinea. Fonte: Adaptado de MANN et ai., 1983. A raça bicolor é a mais primitiva das cinco 1~aças básicas, pertencente aos sorgos silvestres S. arundinaceum. E geralmente menos produtiva, sendo cultivada como forragem, por possuir colmo doce, e encontra-se distribuída na Áf1ica. Apresenta panícula estreita e compacta, espiguetas persistentes, glumas largas e bem aj ustadas e cobrem completamente os grãos; porém, em alguns casos, essa cobertura pode ser parcial. Os grãos possuem tamanho grande, redondo, algumas vezes oval, quase simétrico dorso-ventralmente (Figura 2.3). 41 Botânica o . . . {" . Glumas Figura 2.3 - Panícula, espiguetas, glumas, seção transversal (ST) e seção longitudinal (SL) do grão da raça bicolor. Fonte: Adaptado de MANN et ai., 1983. A raça kafir é originá.tia da África do Sul e é amplamente cultivada na África, principalmente ao sul da linha do Equador. Possui hastes grossas, suculentas e folhas grandes. As panículas são grandes, semicompactas e cilíndricas. As glumas são curtas, cobrindo 50% do grão. Os grãos são de tamanho médio, fonna cilíndrica, aplanada ou biconvexa, quase redonda, de coloração branca, rosa ou vem1elha (Figura 2.4 ). Glumas Figura 2.4 - Panícula, espiguetas, glumas, seção transversal (ST) e seção longitudinal (SL) do grão da raça Kafir. Fonte: Adaptadn ele MANN et ai., 1983. 42 Von Pinho, Fiorini e Santos A raça durra é originária de áreas mediterrâneas. Apresenta hastes secas, panículas compactas, de formato oval, voltadas para base em ângulo de 180º, devido à curvatura do pedúnculo. As glumas são largas, exibindo nas pontas textura diferente da que se observa na base. Os grãos são aplanados, redondos ou ovoides, com coloração maITom ou avermelhados, de tamanho médio a pequeno. Essa raça é frequente em teITas altas da Etiópia, Índia, Vale do Nilo e Sudão e é considerada tolerante à seca (Figura 2.5). Glumas Figura 2.5 - Panícula, espiguetas, glumas, seção transversal (ST) e seção longitudinal (SL) do grão da raça e/urra. Fonte: Adaptado de MANN et ai. , 1983. Tradicionalmente, alguns pesquisadores (BENNETT et al ., 1990; DOGGETT, 1988) classificam o sorgo de acordo com o seu uso: • Sorgo para grão (kaollings, Durra, Shallu, Guineens, Kafir, Hegari, Feteritas, Mi/o). • Sorgos doces. • Sorgos forrageiros. • Sorgos para vassoura. • Sorgos para propósitos especiais, como produção de biomassa etc. Botânica 43 Podem, ainda, ser classificados quanto às características agronômicas: • Granífero (pmte baixo, adaptado para colheita mecânica). • Forrageiro (porte alto, utilizado na produção de silagem). • Sacarina (produção de açúcar e etanol). • Corte e pastejo (pastejo extensivo). • Vassouras (panículas). Morfologia da Planta de Sorgo O sorgo é uma planta de clima tropical, de dias curtos, pertencente ao grupo das gramíneas (C4). A temperatura ótima para o seu desenvolvimento oscila entre 16 e 38ºC. É cultivado principalmente em locais de precipitação anual entre 375 e 625 mm (RIBAS, 2009). Devido as suas características xerofíticas e ao eficiente mecanismo mmfológico, a planta de sorgo tem a habilidade de se manter dormente durante o período de seca, retomando seu crescimento imediatamente após o restabelecimento das condições favoráveis (LANDAU; SANS, 2009). Na Figura 2.6, é mostrada a estrutura de uma planta de sorgo completa. 44 Von Pinho, Fiorini e Santos Panícula Folha bandeira Pedúnculo Bainha Colmo Perfilho Gema basal ~ ~ ~ ~~--- ~:~~~~í:.:-~ 'Ji'{-~ Figura 2.6 - Planta de sorgo completa. Fonte: Adaptado de PAUL, 1990. Raízes A radícula é responsável pelo estabelecimento inicial da plântula. Posteriormente, desenvolvem-se as raízes primárias ou seminais - sendo pouco ramificadas - , responsáveis pela absorção de nutrientes e água até o estabelecimento do sistema radicular definitivo da planta (raízes secundárias). As raízes secundárias ou adventícias, formadas no primeiro nó acima do solo, são compostas por elevado número de raízes com grande quantidade ele pelos absorventes. A profundidade de enraizamento pode chegar a 1,30 m, com 80% das raízes disttibuídas nos primeiros 30 cm ele prorundiclade. A presença de sílica na Botânica 45 endoderme, a lignificação do ~ericicJo" e. o vo!~~e ~e. pelos absorventes permitem ao sorgo maior toleranc~a ~o def1~1t hidnco. ~s raízes de sustentação podem crescer nos primord10s rad1culares e sao limitadas na absorção de água e nutrientes (Figura 2.7). Coleóptilo Figura 2.7 - Sistema radicular da planta de sorgo. Fonte: Adaptado de PAUL, 1990. Colmo O caule é do tipo colmo, dividido em nós, que, dependendo do sorgo, podem variar entre 7 e 24. A altura é determinada pela quantidade de nós que apresentam o colmo e pelo tamanho dos entrenós (porção entre dois nós subsequentes). Nos tipos comerciais. a altura da planta varia de l,20 m (granífero) até 4,0 m (sacarina). O diâmetro do colmo varia de 5 a 30 mm na , ua base, apresentando diminuição no diâmetro à medida que se aproxima do ponto mais alto da planta. 46 Von Pinho, Fiorini e Santos Os colmos são cheios, de dureza mediana e o tipo sacarino ten1 caldo adocicado. Normalmente, a planta de sorgo possui apenasum colmo~ porém, devido ao tipo, ao manejo e às condições ambientais, pode ocorrer perfilhamento. Além disso, qualquer dano ao colmo pode causar quebra de dominância apical, com consequente brotamento da gema, que se encontra no anel de crescimento, acima de cada nó do colmo (Figura 2.8). . ' • • 1. 1, l Nó 1 • 1 , .. · 1 r, !l·l; f 1,,.,1 Gema Anel de crescimento Primórdios radiculares Figura 2.8 - Estruturas do colmo da planta de sorgo. Fonte: Adaptado de PAUL, 1990. Folhas No sorgo. o número de folhas varia de 7 a 24. É a partir de cada nó que emergem as folhas. eretas quando novas, tendendo para a horizontalidade ao amadurecerem. Quando maduras, atingem até Botânica 47 1,30 m com 0,15 m de largura. As folhas são alternas, lisas e lanceoladas, com bordos serrilhados e uma camada de cerosidade. Os fatores que determinam o seu tamanho e número são influenciados pelo cultivar, temperatura e fotoperíodo. A folha divide-se em bainha e limbo ou lâmina foliar. Na parte terminal da bainha e inserção do Umbo foliar encontram-se, em cada extremidade, duas estruturas plumosas chamadas de aurículas, que têm a função de permitir mobilidade lateral às folhas. Uma segunda estrutura é a lígula, que se encontra na base do limbo e o pressiona de encontro ao colmo. Tem a função de impedir a entrada de agentes externos e evitar o excesso de evapotranspiração. A última folha é chamada de folha bandeira e sua bainh . .,rotege a inflorescência que está emergindo (Figura 2.9). a) Porção do colmo, lâmina e bainha b) Porção da lâmina e bainha (vista interior) Colmo Aurícula Papada Lígula Bainha Folha IRll'&.:.&.r'.-.f--:+- Lâmina . . Nervura central Aurícula Lígula LJ-;.-----..:.;::~~ Nervura e) Porção da lâmina e bainha (vista lateral) .,,~~··" '· Lâmina -==:..,.,.;=o,....-__ Lígtua Lóbulo Figura 2.9 - Estruturas ela folha ela planta de sorgo. Fonte: Adaptado dê PAUL. 1990. 48 Von Pinho, Fiorini e Santos 1 nflorescência A inflorescência do sorgo é do tipo panícula, com um eixo central ou ráquis, de onde partem eixos secundários. A ráquis pode ser con1prida ou curta, grossa ou fina, estriada, acanalada, peluda ou glaba e com vários eixos que partem de cada nó (Figura 2.10). e) Racimo a) Panícula b) Raquis com espigas Arista e espiquetas d) Espiqueta Figura 2.10 - Estruturas das inflorescências da planta de sorgo. Fonte: Adaptado de PAUL, 1990. Segundo o ângulo de inserção dos eixos secundátios na ráquis principal, as panículas podem ser assim classificadas: - Decumbentes. - Muito abertas e eretas. - Abertas e decumbentes. - Abertas e eretas. - Semiaberta e ereta. - Semiaberta e decumbente. Botânica _ Semiaberta e elíptica. - Compacta e elíptica. - Compacta e redonda. - Média escora. - Escorada (Figura 2.11). Muito aberta Muito aberta e ereta Aberta e decumbente Semiereta e Aberta e ereta Semiaberta e elíptica elíptica Compacta e redonda Semiaberta e decumbente Figura 2.11. Diferentes formatos das panículas da planta de sorgo. Fonte: Adaptado de HOUSE, 1982. 49 Nos eixos, as espiguetas encontram-se aos pares, un1a séssil e outra pedicelada. O número de espiguetas pode variar de 1.500 a 7 .000, dependendo do cultivar. As espiguetas pedicelada consistem de duas glumas, onde estão inseridas duas flores, uma superior e masculina com um conjunto lema e púlea contei1do três estames, e a inferior estéril, representada por uma única gluma. A espigueta séssil possui duas flores: uma estéril e outra fértil. A flor fértil tem duas glumas: inferior e superior; uma lenrn estéril; um conjunto lema e pálea; duas lodículas; e três estames e um pistilo. que é constituído por ovário, estilo e estigma (Figura 2. 12). 50 Von Pinho, Fiorini e Santos a) Espigueta pedicelada com suas duas flores: uma macho e a outra estéril Gluma inferior Lema fértil \ Lema de flor estéril inferior . __ Oluma superior Lodfculo Gluma supen· or .,,,,,,., - · Pálea VISTA LATERAL SEÇÃO TRANSVERSAL a) Espigueta séssil com suas flores: urna iemea e outra estéril Lema de flor estéril inferior tigma Í Gluma ' / superior 1 Pálea ; '/ / / Ovário Lodfculo VISTA LATERAL Gluma superior Lema estéril Pálea SEÇÃO TRANSVERSAL Figura 2.12 - Estruturas das espiguetas pediceladas e sésseis da planta de sorgo. Fonte: Adaptado de HOUSE, 1982. Fruto O fruto do sorgo é do tipo cariopse ou grão seco. A camada ligeiramente inferior ao pericarpo é chamada de testa e, nos diferentes cultivares de sorgo, apresenta teores variáveis de tanino, substância adstringente que confere ao grão resistência ao ataque de pássaros: porém, prejudica a digestibilidade dos grãos. Existe grande variação nos teores de tanino entre os cultivares, inclusive aqueles sem tanino. O grão é constituído principalmente de amido (65%) e seu teor de açúcar é formado principalmente de sacarose. A quantidade de proteína varia de acordo com o cultivar, podendo atingir até 18% em alguns deles. 801â11ica Crescimento e Desenvolvimento da Planta de Sorgo 51 Basicamente, o ciclo do sorgo pode ser dividido em três fases: vegetativa, reprodutiva e período de maturação do grão. A etapa de crescimento l (EC 1) caracteriza-se pela germinação, aparecimento da plântula, crescimento das folhas e estabelecimento do sistema radicular fasciculado. A etapa de crescimento 2 (EC 2) inicia-se quando o meristema apical se diferencia em um meristema floral e vai até a antese. A etapa de crescimento 3 (EC 3) caracteriza-se pela maturação dos grãos e senescência das folhas. Na Figura 2.13, observam-se os estádios de desenvolvimento da planta de sorgo. ----EC2----- -------ECI------ I O l l 13 ---EC3--- 50 51 52 60 Figura 2.13 - Etapas de crescimento l (EC 1), 2 (EC 2) e 3 (EC 3) J a planta de sorgo em função do número de dias após a semeadura. Fonte: Adaptado de PAUL. 1990. 52 Von Pinho, Fiorini e Santos Etapa de crescimento l (EC l) Da semeadura até o quarto dia, aproximadamente, observa-se a embebição da semente. Quando esta encontra meio úmido, inicia-se rápida absorção de água (através do hilo) pela semente e grande aumento na sua atividade metabólica, com crescimento em extensão e aumento da divisão celular. Grande quantidade de giberelina é secretada na região do escutelo, difundindo-se para a camada de aleurona que circunda o endosperma, estimulando a síntese e liberação de enzimas hldrolíticas, particularmente a a-amilase e proteases, que induzem a produção de açúcares, que logo são transferidos através do escutelo. O volume da semente aumenta de 30 a 40% durante as primeiras 24 a 30 horas desta fase. Pode ocorrer atraso nessa etapa, principalmente se a umidade da semente estiver abaixo de 10%. Entre o quinto e nono dias após a semeadura o tegumento é rompido, liberando a radícula e o coleóptilo. A raiz primária começa a se desenvolver, emitindo raízes laterais. O coleóptilo emerge na superfície do solo três a quatro dias após o início da embebição, portanto, podendo haver atraso de 10 dias ou mais se a temperatura estiver abaixo de 20 ºC. É impulsionado para cima pela elongação do mesocótilo, quando ocorre a emergência da primeira folha. No embrião existem cinco a sete folhas seminais. Após l O dias à semeadura, surge a primeira folha, o que resulta na supressão do crescimento do mesocótilo, estimulando a formação de clorofila. Com o crescimento da plântula, as folhas vão se abrindo. O sistema radicular produzido do desenvolvimento da radícula supre a plântula com água nas primeiras semanas após a germinação. No momento em que o mesocótilo para de crescer, forma-se um nó na base do coleóptilo abaixo do nível do solo. Dentro de sete a l O dias após a emergência, inicia-se, nesse nó formado, o desenvolvimento das raízes adventícias ou secundárias. Esse rápido desenvolvimento permite a formação de aproximadamente uma raizpor dia, atingindo em média 15 a 20 raízes por planta, dependendo da intensidade de perfilhamento. Os perfilhas desenvolvem-se a partir de gemas adventícias no nó basal, posterior ao desenvolvimento das raízes secundárias. 53 801â11ico Após l l dias da emergência, as folhas origi_nam-se d_e uma série de primórdios dispostos ao lado do meristema ap1cal. Ao fmal de 29 dias depois da emergência, aproximadarr:iente, a p!anta enco~tra-se com sete a oito folhas totalmente expandidas; porem, o menstema apical permanece abaixo da superfície do solo até 20 a 25 dias após a germinação. Até 30 dias, há incremento na taxa de absorção de NPK. Nessa fase, problemas causados pela competição por luz, ~gua e nutrientes e patógenos são responsáveis pelo menor rendimento produtivo, devido à redução do número de espiguetas viáveis (primórdios florais) que serão produzidas na próxima etapa de crescimento. O período de duração da etapa EC 1 varia de acordo com fatores genéticos e ambientais. Etapa de Crescimento 2 (EC 2) Aproximadamente 30 dias após o início da embebição, ocorre a diferenciação da gema apical em um primórdio floral. Nessa fase , a planta já se encontra entre 30 e 40 cm. O aparecimento do primórdio floral indica o final do crescimento vegetativo em razão da atividade meristemática. A partir de então, inicia-se o período de grande crescimento, tanto no número quanto no tainanho das células, sendo este período compreendido entre 30 e 59 dias após a embebição da semente. Nessa fase, a matéria seca acumula-se a uma taxa quase constante até a maturação. No sorgo, não há expressivo alongainento do colmo até a diferenciação floral Assim, de 4 a 5 entrenós superiores crescem extensivamente durante EC 2. Também ne ta fase ocorre grande crescimento do sistema radicular. A partir elo início do EC 2, as folhas se desenvolvem mais rapidamente, pois à medida que os entrenós se alongam e as lânünas foliares se expandem, os fatores an1bientais e o nível de nitrogênio do solo influenciam as taxas ele divisão e alongamento, acelerando o ritmo de crescimento e a capacidade da superfície fotossintética. Entre 35 e 40 dias após ela germinação, 80% ela área foliar já se desenvolveu e a interceptação ele luz é máxima, com 40% do potássio jú ab orvido. 54 Von Pinho, Fiorini e Santos Até os 50 dias da germinação, todas as folhas já se desenvolveram, e a planta inicia o emborrachamento (6 a 10 dias antes da floração). Nessa fase, o meristema floral já se apresenta como panícula completa e, assim, está determinado o seu tamanho potencial. Isto é, o alongamento dos entrenós do colmo atingiu seu máximo. Nessa etapa, o sistema radicular está totalmente desenvolvido e a planta atinge 60 a 70% do seu peso seco total. A EC 2 finaliza-se quando ocorre cerca de 50% de florescimento, variando entre 50 e 70 dias aproximadamente. Qualquer estresse durante a EC 2 pode ocasionar efeitos marcantes sobre o rendimento, pela redução no tamanho da planta, especialmente da área foliar e do número de sementes por panícula. Posteriormente, a planta atinge os 60 dias após a germinação, caracterizada pela ocorrência da antese. Nessa etapa, a absorção de nutrientes é de 70, 60 e 80% de N, P e K, respectivamente. O peso das folhas é máximo, enquanto o colmo alcança seu máximo peso aproximadamente cinco dias após. O florescimento do sorgo geralmente começa com a deiscência das anteras, quando o pedúnculo já terminou sua elongação. A primeira flor que se abre é a terminal. O florescimento continua de cima para baixo na panícula, de maneira bastante regular e, em geral, as flores de um mesmo plano h01izontal na panícula se abrem ao mesmo tempo. As espiguetas pediceladas (masculinas) florescem dois a quatro dias após o florescimento das espiguetas sésseis (hermafroditas) no mesmo ramo. Uma panícula pode produzir até 6.107 grãos de pólen, os quais são viáveis por três a seis horas. Os estigmas permanecem receptivos por até dois dias antes da floração e até oito dias após, caso não ocorra fertilização.O florescimento ocorre durante seis a nove dias, podendo estender-se até 15 dias. Vale ressaltar que, em alguns casos, pode ocorrer no sorgo o processo de clei stogamia. Etapa de crescimento 3 (EC3) Inicia-se a partir ele 61 dias após a germinação e caracteriza-se pelo processo de polinização e fertilização. Botânica 55 A polinização pode ocorrer a partir de estames da mesma flor, de estames da mesma inflorescência ou de estames de inflorescências de outras plantas. Os estigmas expostos antes da deiscência das anteras estão propensos a ser polinizados por inflorescência de outra planta. O cruzamento é mais pronunciado na parte superior da panícula onde as espiguetas estão mais expostas. Quando um grão de pólen cai sobre um estigma receptivo, ele germina e a fecundação ocon-e cerca de duas horas depois. As plantas macho-estéreis não produzem anteras ou os grãos de pólen são inviáveis. Durante esse período, a planta atinge sua maturação fisiológica. O rendimento final de grãos depende da duração deste período e da taxa de acumulação de matéria seca no grão em desenvolvimento. O grão atinge seu volume máximo entre 12 e 20 dias após a polinização. Posteriormente, o seu desenvolvimento principal é manifestado pelo incremento no tamanho do embrião e deposição do amido no endosperma. O primórdio foliar f,')rma-se aos nove dias após a fertilização e, entre três e seis dié',s . dá-se a diferenciação das folhas embrionárias sucessivas até um total de cinco a sete folhas. A iniciação das folhas termina 25 dias após a polinização. A radícula surge cerca de seis dias após a polinização e. aos 25 dias, alcança tamanho máximo. O grão atinge a maturação morfológica cerca de 14 dias antes de sua maturação fisiológica. A taxa de acúmulo de matéria seca nos grãos é aproximadamente linear durante toda a maturação, exceto logo após a fertilização (6 a 22 horas) e 14 dias antes da maturação fisiológica. Neste período, o grão permanece num estado senulíquido, sendo este o primeiro período da maturação do grão, conhecido como grão leitoso. Cerca de 70 a 80 dias após a gernunação, o grão encontra-se na etapa de massa suave; porém, só cerca de 10% da matéria seca foi acumulado. Começa, então, a fase de grão pastoso (20 dias), quando o acúmulo de matéria seca é muito rápido. Os genótipos com n1aior período de massa suave geralmente são mais produtivos. Até o final desta fase os grãos atingem cerca de 40% de seu peso máximo. Entre 80 e 85 dias após a emergência (etapa de massa dura), já foi acumulado aproximadamente 75% do peso final do grão e a absorção de nutrientes está completa. 56 Von Pinho, Fiorini e Santos Aproximadamente 90 dias após a germinação, a planta alcança a maturidade fisiológica (peso de matéria seca máximo) e o grão tem aproximadamente 30% de umidade. A maturação fisiológica manifesta-se com o aparecimento de uma camada negra na região do hilo, devido ao acúmulo de pectina nas células do floema, que obstrui os vasos condutores, cessando o movimento de produtos assimilados para o grão. O período que vai da antese até a maturidade fisiológica varia entre 31 e 56 dias, havendo correlação positiva entre o rendimento e a duração deste período. O grão alcança 15% de umidade (ponto de colheita) entre 20 e 25 dias após atingir a maturação fisiológica, ou seJa, aproximadamente 120 dias após a semeadura. Os tipos de sorgo sensíveis ao fotoperíodo atingem a maturação fisiológica em 135 a 180 dias e chegam ao ponto de colheita entre 140 e 210 dias após a semeadura. Referências BENNETI, W. F.; TUCKER, B. B.; MAUNDER, A. B. Modero grain sorghum production. Iowa: Iowa State University Press, 1990. 169 p. DOGGETI, H. Sorghum. London, 1988. 512 p. HARLAN, J. R. ; DE WET, J. M. J. A simplified classification of cultivated sorghum. Crop Science, v. 12, p. 172- 176, 1972. HOUSE, L. R. EI sorgo: guia para su mejoramentogenético. México: Universidad Autonoma Chapingo, 1982. 96 p. LAUNDAU, E. C.; SANS, L. M. A. Clima: cultivo do sorgo. Sete Lagoas. MG: Embrapa Milho e Sorgo, 2009. 62 p. LIRA, M . de A. Considerações sobre o potencial cio sorgo em Pernambuco. ln: Curso de extensão sobre a cultura do sorgo. Brasília, DF: EMBRAPA-D1D, 198 l. p. 87- 08. MANN, J. A. ; KIMBER, C. T .; MILLER, F. R. The origin and early cultivatiou of sorghum in Africa. Texas: A & M Unive rs ity, l983. 85 p. (Bulletin nº. 145-t.). PAUL, C. L. Agronomia dei sorgo: Programa dei Mejornmento del lCRlSAT parn América Latina. El Salvador: Centro de Tecnolog ia Agrícola. 1990. 30 1 p. RIBAS, P. M. Importância econômica: cultivo do sorgo. Sete Lagoas, MG: Embrupa Milho e Sorgo , 2009. 71 p. Botâ11ica 57 PIRES, D. A. A.; GUIMARÃES JÚNIOR, R.; JA YME, D. G. et ai. Qualidade e valor nutritivo das silagens de três híbridos de Sorgo (Sorghum bicolor 1.) colhidos em diferentes estádios de Maturação. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, v. 2, p. 241- 256, 2006. SANTOS, F. G.; CASELA, C . R. ; WAQUIL, J. M. Melhoramento de sorgo. ln: BORÉM, A. 2. ed.). Melhoramento de espécies cultivadas. Viçosa, MG: Editora UFV, 2005. p. 669-691. Von PINHO, R. G. Utilização e perspectivas da cultura do sorgo. Lavras, MG: UFLA, 2007. 31 p. (Textos Acadêmicos). 3 EXIGÊNGIAS EDAFOCLIMÁTICAS E FISIOLOGIA DA PRODUÇÃO Paulo César Magalhães1, Thiago Corrêa de Souza 2, André May', Oscar Fontão de Lima Filho3• Flávia Cristina dos Santos', José Aloisio Alves Moreira', Carlos Eduardo do Prado Leite1, Carlos Juliano Brant Albuquerque4 e Rogério Soares de Freitas5 Fisiologia da Produção, ·r emperaturas e Fotoperíodo no Desempenho do Sorgo Altura da Planta e Desenvolvimento Inicial das Folhas A planta de sorgo adapta-se a uma ampla variação de ambientes e produz sob condições desfavoráveis à maioria dos outros cereajs. Por causa da sua resistência à seca, é considerado um cultivo 1 Engenheiros-Agrônomos, D.S. e Pesquisadores da Embrapa Milho e Sorgo. E-mails: paulo.magalhacs@embrapa.br; andre.may@embrnpa.br; tla via.santos@emhrapa.br: jose.aloisio@embrapa.br; curlos.prado@cmbrapa.br 2 Oiôlogo, D.S. Professor da UNIFAL. E-mail: thiagonepre @hotmail.com 1 Engenheiro-Agrônomo, D.S. e Pesquisador da Embrapa Agropecuária Oeste. E-mail: oscar.fontao@cmbrapa.br ~ Engenheiro-Agrônomo, D.S. e Pesquisadnr da Empresa lk Pesquisa Agropecuária dê finas Gerais - EPAMIG. E-mai l: carlosjuliano@cpa111ig.hr j Engenheiro-Agrônomo, D.S. e Pesquisador da Agência Paulista dê Tecnologia Jos Agroncgócio~ - Apta. E-mail: f"rl:itas@apla.sp.gov.br Exigências edafoclimáticas e fisiologia da produçc7o 59 mais apto para as regiões áridas com chuvas escassas (T ABOSA et al., 2002; MONTEIRO et al., 2004). A altura da planta é importante para sua classificação. Pode variar de 40 cm a 4 m. A altura do caule até o extremo da panícula muda de acordo com o número e a distância dos entrenós e também conforme o pedúnculo e a panícula. A quantidade de nós está determinada pelos genes da maturação e por sua reação ao fotoperíodo e à temperatura. A distância dos entrenós varia segundo as combinações de quatro ou mais fatores genéticos e o ambiente. No entanto, a distância do pedúnculo e a da panícula com frequência são independentes. A altura da planta, portanto, é controlada por quatro pares de genes principais (dwl, dw2, dw3 e dw4), os quais atuam de maneira independente e aditiva sem afetar o número de folhas e a duração do período de crescimento (ARNON, 1972). As plantas com os genes recessivos nos quatro Zoei resultam em porte mais baixo (60-80 cm), caracterizadas pelo nanismo e são chamadas anãs-4; enquanto aquelas com genes recessivos em três loci e dominante no outro locus são denominadas anãs-3. Cultivares graníferos normalmente são anãs-3 e cultivares forrageiras são anãs-2 ou anãs-1, com genes recessivos em dois ou um loci, respectivamente. Inibidores de giberelinas em sorgo também têm sido utilizados para diminuir o tamanho das plantas e, assim, aumentar a estabilidade do rendimento de grãos, principalmente em situações de seca (LI et al., 2011; MA Y et al .. 2013). A taxa de produção de matéria seca no sorgo é fortemente afetada pela área foliar no primeiro estádio de crescimento ( do plantio à iniciação da panícula, (KRIEG, 1983). A área foliar final é determinada pelas taxas de produção e duração da expansão, pelo número de folhas produzidas e pela taxa de senescência, os quais são fatores bastante afetados pelo ambiente (PEACOCK; WILSON, 1984). A temperatura, o déficit de água e as deficiências de nuttientes afetam as taxas de expansão das folhas, altura ela planta e duração da área foliar, sobretudo nos genótipos sensíveis ao fotoperíodo. Esses efeitos podem ser modificados por mudanças na duração do dia (DALE, 1982). A insuficiência de água é uma das causas mais comuns de redução de área foliar nos cereais e está relacionada com a expansão elas células (KRIEG, 1983; ROYO et ai., 2004; ARAUS et 60 Magalhães, Souza, May, Lima Filho, Santos, Moreira, Leite, Albuquerque e Freitas al. , 2008). A temperatura noturna baixa geralmente atrasa o desenvolvimento dos estádios EC 2 e EC 3. Existem diferenças consideráveis das taxas diurnas de crescimento das folhas de sorgo, provavelmente como reflexo das diferenças ambientais. Têm sido observadas taxas de expansão foliar de aproximadamente 60 cm2/planta/dia, o que se traduz em taxa de crescimento relativo de 70% por dia (KRIEG, 1983). As folhas mais velhas mostram taxas de fotossíntese e de crescimento mais baixas, em razão de mudanças causadas pela senescência (DALE, 1982). A quantidade e qualidade de luz também são importantes para a expansão foliar. Folhas que crescem em altas intensidades de luz têm frequentemente maior número de células que aquelas que desenvolvem em intensidades de luz mais baixas. O estádio de três folhas completamente desenvolvidas é caracterizado pelo ponto de crescimento ainda abaixo da superfície do solo. Enquanto a taxa de crescimento da planta depende grandemente da temperatura, esse estádio usualmente ocorrerá cerca de 10 dias após a emergência. Da mesma maneira que no nulho, como o ponto de crescimento ainda está abaixo da superfície do solo, caso aconteça algum problema com a parte aérea, por exemplo chuva de granizo ou alguma outra intempérie da natureza, isto não matará a planta. O sorgo, no entanto, não se recupera tão vigorosamente como o nulho. No estádio de cinco folhas, aproximadamente três semanas após a emergência, o ponto de crescimento ainda está abaixo da superfície do solo. A perda das folhas igualmente não matará a planta. O crescimento nesse caso será mais vigoroso que no estádio anterior; porém, ainda menos vigoroso que o milho. Nos estádios iniciais da planta de sorgo, ela entra no chamado período de crescimento rápido, acumulando matéria a taxas aproximadamente constantes até a maturação , desde que as condições sejam satisfató1ias. Com cerca ele 30 dias após a e mergência ocorre a diferenciação da gema apical (alteração de vegetativo, " produtor de folhas", para reprodutivo, "produtor de panícula"). O número total ele folhas nesse estádio já foi dete rminado, e o tamanho potencial da panícula será breve mente estabelec ido. Cerca de 1/3 da área total foli ar está totalme nte desenvolvida. Neste estádio, a planta encontra-se com 7 a 10 fo lhas, dependendo do seu c iclo, que l a 3 folhas baixeiras Exigências edc{/ocli111áticas e fisiologia da produção 61 já perdidas. O crescimento do colmo aumenta rapidamente, acompanhado da ligeira absorção de nutrientes. O te~po compreendido entre o plantio até a diferenciação da gema a~1cal geralmente é cerca de 1/3 do tempo compreendido entre plantio e maturidade fisiológica. Perfilhamento O petfilhamento no sorgo forrageiro é uma característica considerada vantajosa, ao passo que para o sorgo granífero
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