Introdução

O capim-pangolão (Digitaria pentzii Stent.) é uma gramínea originária da região do Zimbábue, na África. É uma espécie adaptada a uma ampla diversidade de solos, necessitando de precipitação pluvial média anual superior a 380 mm e temperatura do ar entre 14 e 34 °C para seu estabelecimento e desenvolvimento⁽¹⁾.

A folha é a estrutura morfológica de interceptação de luz para a fotossíntese, responsável pelas trocas gasosas e produção de carboidratos, lipídeos e proteínas⁽²⁾. Assim, a determinação da área foliar é uma ferramenta utilizada para avaliar diversos processos que ocorrem na planta, como razão de área foliar, área foliar específica e índice de área foliar^(3-4).

A área foliar pode ser estimada de forma direta e indireta, destrutiva e não destrutiva. Na estimativa de forma direta destrutiva, utiliza-se elevada mão de obra e todas as folhas da planta são coletadas. O método direto e não destrutivo depende de equipamentos, na maioria das vezes, caros⁽⁵⁾. Os métodos indiretos e não destrutivos permitem avaliar uma mesma planta sucessivas vezes de forma rápida, tornando-se mais convenientes, pois são menos danosos, já que há uma preservação das folhas^(6-7-3).

A modelagem estatística utilizando as dimensões lineares como variável explicativa para estimar a área foliar real tem se mostrado muito útil e de baixo custo no estudo de crescimento e desenvolvimento das plantas, eliminando a necessidade de equipamentos caros ou a realização de demoradas reconstruções geométricas⁽⁸⁾. Diversos estudos têm sido realizados para diversas culturas: Urochloa mosambicensis⁽⁹⁾, Brachiaria brizantha e Panicum maximum⁽¹⁰⁾, maracujazeiro⁽¹¹⁾, videira⁽³⁾, mangueira⁽¹²⁾, abacaxizeiro⁽¹³⁾ e têm gerados modelos com elevadas precisões.

As características agronômicas do capim-pangolão têm sido estudadas, porém estudos com estimativa de área da lâmina foliar desta gramínea ainda são escassos. A fim de suprir essa informação, objetivou-se estimar a área da lâmina foliar do capim-pangolão, utilizando métodos não destrutivos por meio de análise de modelos de regressão.

Materiais e métodos

A pesquisa foi realizada de fevereiro a julho de 2018 pelo Grupo de Estudos em Forragicultura (GEFOR) na Unidade Acadêmica de Serra Talhada da Universidade Federal Rural de Pernambuco, localizada no município de Serra Talhada, nas seguintes coordenadas geográficas (latitude: 7º 56' 15" S e longitude: 38º 18' 45" O) a uma altitude de 429 m. De acordo com Köppen, o clima é tipo BSwh', com média de precipitação pluvial anual de 632 mm ano-¹ e temperaturas do ar superiores a 25 ºC⁽⁹⁾.

Foi utilizado um Cambissolo Háplico Ta Eutrófico⁽¹⁴⁾, coletado na profundidade de 0-20 cm do perfil, em seguida, homogeneizado e passado em peneira de 2,0 mm. Posteriormente, cerca de 10,0 kg desse solo foi acondicionado em vasos plásticos com volume de 14,42 dm³, perfurados no fundo e com uma camada de 2,0 cm de brita para drenagem da água de irrigação.

Os atributos químicos do solo utilizado na pesquisa foram caracterizados pela Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária (IPA): pH (água) = 7,20; P (extrator Mehlich I) = 40 mg dm^-3; K⁺ = 0,45; Ca²⁺ = 5,3; Mg²⁺ = 1,1; Na⁺ = 0,06; Al³⁺ = 0,0; H⁺ = 1,23; SB = 6,91; CTC = 8,14 (cmolc dm^-3) e V = 84,89%.

Foram plantados dois perfilhos de capim-pagolão (Digitaria pentzii) por vaso. Todas as plantas foram mantidas em condições de capacidade de campo utilizando o método gravimétrico nos primeiros 30 dias após o plantio (DAP). O conteúdo de água da unidade experimental foi monitorado diariamente de acordo com recomendação de Casaroli e Lier⁽¹⁵⁾.

Aos 31 DAP, com o pleno pegamento das mudas, todas as plantas foram submetidas ao corte de uniformização, conforme os tratamentos (alturas de corte de 10, 15 e 20 cm). Os cortes foram realizados com a utilização de tesoura de poda e régua milimétrica.

Em seguida, todos os vasos receberam uma adubação de fundação de nitrogênio (50 kg de N/ha, na forma de ureia) e fósforo (50 kg de P₂O₅/ha, na forma de superfosfato simples), correspondendo a 0,77 e 1,94 g/vaso, respectivamente.

Durante todo o período experimental, as plantas foram mantidas sob condição de capacidade de campo, com irrigação a cada dois dias e os vasos foram mantidos livres de plantas invasoras.

O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com três alturas de corte (10, 15 e 20 cm) em quatro repetições. Ao término de três ciclos consecutivos de crescimento do capim-pangolão, com intervalos de 35 dias entre os cortes, as plantas foram cortadas (10, 15 e 20 cm) e separadas em material morto (parte necrosada da folha senescente), colmos (incluindo as bainhas foliares) e lâminas foliares.

Aleatoriamente, 300 lâminas foliares verdes foram coletadas, incluindo folhas em expansão e expandidas, sendo 100 de cada tratamento (altura de corte de 10, 15 e 20 cm). As lâminas foliares coletadas estavam totalmente íntegras e em distintos estádios fenológicos de crescimento, conforme metodologias de Leite et al.⁽⁹⁾ e Schmildt et al.⁽³⁾. Todas as lâminas foliares foram numeradas e mensuradas. Utilizando paquímetro digital, foram aferidos o comprimento (C) e a largura (L) de cada folha. O comprimento foi medido ao longo da nervura central, já a largura foi determinada na parte mediana da lâmina foliar. O produto entre C e L (CL) também foi determinado.

Todas as 300 lâminas foliares do capim-pangolão foram desenhadas com uso de grafite e folhas de papel milimetrado. Posteriormente, os desenhos foram recortados e pesados em balança analítica. Um quadrado do papel milimetrado de dimensão conhecida, 10 cm x 10 cm, foi desenhado, recortado e sua massa estimada em 0,630 g. A área foliar real de cada lâmina foliar de capim-pangolão foi calculada de forma proporcional à massa do quadrado conforme metodologia adaptada de Leite et al.⁽⁹⁾.

A estimativa da área da lâmina foliar do capim-pangolão foi determinada através do estudo de modelos de regressão, usando como variável resposta (Y_i) a área foliar real (AFR) e como variável explicativa (CL_i) o produto do comprimento (C) pela largura (L) de cada lâmina foliar. Na análise de modelos de regressão, foram utilizados os modelos: linear com distribuição normal e o modelo potência, assumindo que a resposta da variável resposta esteja no intervalo (-∞;∞).

Sejam Y_i a i-ésima área foliar; CL_i o produto entre comprimento e a largura da i-ésima lâmina foliar e ε_i o i-ésimo erro associado a área foliar, em que εi apresenta distribuição normal de média 0 e variância constante σ² > 0 para os modelos linear e potência. β₀ e β₁ são os parâmetros a serem estimados pelos modelos.

Foram avaliados oito modelos para estimar a área da lâmina foliar do capim-pangolão: dois modelos (linear e potência) para as três alturas de corte e independentemente da altura de corte. Foram adotados quatro critérios para avaliação do desempenho dos modelos: critério de informação de Akaike (AIC), soma de quadrado de resíduo (SQR), índice de Willmott (d) e coeficiente de determinação do modelo (R²).

O critério de informação de Akaike (AIC), conforme Akaike⁽¹⁶⁾, é descrito por:

AIC =-2ln L(x\θ)+ 2(p)

em que L(x\θ) é a função de máxima verossimilhança e p é o número de parâmetros do modelo.

A soma de quadrado de resíduo (SQR) é a soma de quadrado da diferença entre os valores observados e os preditos pelos modelos, em que o menor valor contribui na escolha da melhor equação. Seja (Ŷ₁) o valor da i-ésima área foliar após ajuste do modelo, então se define SQR para este estudo pela seguinte expressão:

O índice d definido por Willmott⁽¹⁷⁾ é dado por:

em que Y é a média dos valores das áreas foliares (Y_i).

O coeficiente de determinação do modelo (R²) é definido por:

Resultados e discussão

Verifica-se na Tabela 2 considerável variabilidade para as dimensões lineares [comprimento (C), largura (L), CL e área foliar real (AFR)]. Tal fato pode ser explicado, pois as lâminas foliares (jovens e maduras) foram coletadas aleatoriamente, permitindo, assim, a determinação de uma única equação de área de lâmina foliar, podendo ser utilizada em qualquer estádio fenológico da planta. Para Cargnelutti Filho et al.⁽¹⁸⁾, uma ampla variabilidade proporcionada pela manutenção de valores extremos é importante na modelagem e, consequentemente, na representatividade de modelos. De acordo com Schmildt et al.⁽³⁾, elevados valores de amplitude são importantes para representar a área foliar por intermédio da análise de modelos de regressão.

Na Tabela 3, observam-se os modelos de regressão e os critérios de adequação dos modelos, considerando como variável explicativa o produto entre comprimento e largura (CL) da lâmina foliar do capim-pangolão. Ambos os modelos de regressão (potência e linear) têm confiabilidade para serem utilizados na determinação de área foliar do capim-pangolão submetido a uma altura de corte de 10 cm.

O poder de explicação do modelo linear para altura de corte de 15 cm foi o que apresentou menor valor. O modelo potência apresentou os melhores critérios de adequação para estimativa de área da lâmina foliar de capim-pangolão submetido à altura de corte de 15 cm, 20 cm e independentemente da altura de corte (Tabela 3).

Os coeficientes de determinação (R²) de todos os modelos apresentaram-se superiores a 0,96 (Tabela 3), indicando que a área foliar de D. pentzii pode ser explicada por esses modelos, resultando em estimativas de alta confiabilidade para essa cultura.

Silva et al.⁽¹⁰⁾, estimando área foliar de U. brizantha cv. 'Xaraés' e Panicum maximum cv. 'Massai', utilizaram CL como variável explicativa e encontraram equações lineares com altos coeficientes de determinação, concluindo que tais medidas são adequadas para estimar área foliar de gramíneas forrageiras tropicais.

Cardozo et al.⁽¹⁹⁾ verificaram que a área foliar de Crotalaria juncea pode ser explicada com alta precisão (R² > 97%) com base nas medidas lineares. Queiroz et al.⁽²⁰⁾ estimaram a área foliar de espécies florestais (braúna e craibeira) utilizando o produto CL como variável explicativa gerando maior coeficiente de determinação. Leite et al.(9) verificaram que o modelo potência apresentou as melhores estimativas da área foliar de capim-corrente utilizando CL como variável explicativa.

Conclusão

O modelo potência (Ŷ=CL^1,007) pode ser usado para determinação da área foliar do capim-pangolão, independentemente da altura de corte, com base no produto dos valores de comprimento (C) e largura (L) da lâmina foliar desta espécie.

Referências