Estimativa da área foliar em Urochloa mosambicensis por dimensões foliares
Camilla da Silva Nóbrega1, Eduardo Henrique de Sá Júnior2, Manoela Gomes da Cruz3, Leandro Ricardo Rodrigues de Lucena4, Maurício Luiz de Mello Vieira Leite5
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RESUMO -
Objetivou-se definir os melhores modelos para estimativa da área foliar do capim-corrente (Urochloa mosambicensis), de forma não destrutiva, com base nas dimensões de comprimento e da largura do limbo foliar. Foram mensurados o comprimento e a largura de cada limbo foliar com uso de paquímetro digital, e a área foliar através do método gravimétrico. Para a escolha do modelo para estimativa da área foliar, procederam-se estudos de regressão utilizando os modelos: linear, potência e gamma. Os valores de área foliar real variaram de 1.238,1 mm2 a 158,73 mm2, com valor médio de 602,7 mm2. O modelo de regressão potência se mostrou o mais eficiente, pois apresentou o maior coeficiente de determinação (R²=99,99%) e menores soma dos quadrados dos resíduos (SQR=153092,7) e critério de informação de Akaike (AIC=-244,958). O modelo potência pode ser usado para determinação da área foliar de Urochloa mosambicensis com bases nos valores de comprimento e largura das lâminas foliares.
Palavras-chave: Capim-corrente, Lâmina foliar, Método não destrutivo, Modelagem
Leaf area estimation of Urochloa mosambicensis by leaf dimensions
ABSTRACT - The objective of this study was to define the best models for estimation of the leaf area of the common grass (Urochloa mosambicensis), in a non destructive way, based on the length and width dimensions of the leaf blade. The length and width of each leaf blade were measured using a digital caliper, and the leaf area was measured using the gravimetric method. To select the model for leaf area estimation, regression studies were performed using the linear, power and gamma models. The values of the actual leaf area ranged from 1238.1 mm2 to 158.73 mm2, with an average value of 602.7 mm2. The power regression model was the most efficient, since it presented the highest coefficient of determination (R² = 99.99%) and smaller sum of squares of the residues (SQR = 153092.7) and Akaike information criterion (AIC = 244,958). The power model can be used to determine the leaf area of Urochloa mosambicensis based on leaf length and width values.Keywords: Leaf limb, Modeling, Non-destructive method, Urochloa mosambicensis
Introdução
O capim-corrente (Urochloa mosambicensis Hack. Daudy) é uma gramínea perene, com elevada adaptação ao clima quente, apresentando bom desenvolvimento em regiões com precipitação pluvial média anual mínima de 500 mm (OLIVEIRA, 2005), além de boa aceitação pelos animais (OLIVEIRA et al., 2016). A determinação da área foliar é uma ferramenta importante para estudar a intensidade de transpiração, taxa assimilatória líquida, razão de área foliar, área foliar específica e índice de área foliar (SCHMILDT et al., 2014). Para a estimativa de área foliar, atualmente, são utilizados vários métodos, os quais na sua maioria proporcionam estimativas com alta precisão. Estes métodos são classificados em destrutivos ou não destrutivos e diretos ou indiretos. O desenvolvimento de modelos de regressão a partir de medições lineares de folhas para predizer a área foliar individual tem se mostrado muito útil no estudo do crescimento e desenvolvimento de plantas (ACHTEN et al., 2010). Embora existam informações em relação às características agronômicas do capim-corrente, não foram detectados na literatura trabalhos com estimativas de área foliar desta gramínea. Deste modo, objetivou-se definir os melhores modelos para estimativa da área foliar do capim-corrente, de forma não destrutiva, com base nas dimensões lineares do comprimento e da largura máxima do limbo foliar.Revisão Bibliográfica
Um dos principais fatores determinantes da produtividade de um vegetal é a interceptação da radiação solar realizada pela parte aérea das plantas. Para uma determinada planta utilizar eficientemente a luz na faixa do espectro visível, há a influência da área foliar, parâmetro biofísico que pode ser utilizado como medida de crescimento das plantas nos modelos agronômicos (GONZÁLEZ-SANPEDRO et al., 2008). Os métodos para a estimativa de área foliar são classificados em destrutivos ou não destrutivos e diretos ou indiretos. Os destrutivos são os que exigem elevada mão de obra e a retirada da folha da planta, o que em alguns casos não é possível, já os não destrutivos são os que não necessitam a retirada da folha da planta, preservando-a, enquanto os métodos diretos são baseados em medidas realizadas diretamente na planta, utilizando equipamentos, integradores de área portáteis, geralmente, caros (ILKAEE et al., 2011), enquanto que os indiretos são baseados em relações entre a variável biométrica mensurável e a área foliar real (SBRISSIA; SILVA, 2008; FLUMIGNAN et al., 2008). Os métodos indiretos e não destrutivos permitem avaliações sucessivas em uma mesma planta e rapidez nas avaliações (TOEBE et al., 2012). Diversas são as formas de se medir a área foliar de um vegetal, porém muitas são inadequadas por serem destrutivas e/ou por dependerem de aparelhos disponíveis somente em laboratórios (BIANCO et al., 2007). Métodos clássicos de determinação da área foliar em culturas agrícolas consistem na medida da área foliar usando-se integradores de área portáteis, ou relações específicas entre determinadas medidas lineares da folha (i.e., largura, comprimento) e sua área (SBRISSIA; SILVA, 2008). Os integradores de área foliar são aparelhos precisos e sofisticados, entretanto não são fabricados no Brasil e, por isso, são caros e de difícil manutenção (ILKAEE et al., 2011). Os modelos matemáticos apresentam vantagens por serem relativamente rápidos, não exigir a destruição das plantas e ser de fácil utilização em condições de campo. Vários estudos sobre relações da área foliar e as dimensões foliares tem sido estabelecida para diversas culturas: café (ANTUNES et al., 2008), Crotalaria juncea L. (CARDOZO et al., 2011), acerola (LUCENA et al., 2011), feijão-de-corda (LIMA et al., 2008), girassol (AQUINO et al., 2011), maracujá (MORGADO et al., 2013) e têm gerado equações com excelente precisão de estimativa.Materiais e Métodos
A pesquisa foi conduzida de abril a setembro de 2016, na área experimental da Universidade Federal Rural de Pernambuco, em Serra Talhada, Sertão pernambucano. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com duas alturas de corte (10 e 20 cm) do capim-corrente e três repetições. Para a determinação da área foliar, após a separação dos componentes morfológicos, foram coletadas, aleatoriamente, 96 lâminas foliares com diferentes tamanhos. As lâminas foliares foram numeradas e mensuradas, determinando-se o comprimento (C, em mm) e a largura (L, em mm) com uso de paquímetro digital. O comprimento foi medido ao longo da nervura central, considerando o ponto de inserção do limbo com a lígula até o ápice, e a maior largura considerada na parte mediana da lâmina foliar. Com os dados de C e de L, determinou-se também o produto entre C e L (C*L, em mm2). Após a determinação de C e L, cada limbo foliar foi cuidadosamente contornado com grafite sobre papel milimetrado, formando-se assim, desenhos de limbos com dimensões iguais à lâmina foliar analisada. Em seguida, esses contornos foram cortados com tesoura e pesados em balança analítica. Após esse procedimento, foi recortado um quadrado de papel da mesma procedência dos desenhos anteriores, com dimensão de 10 cm x 10 cm, equivalente a 100 cm2, pesando 0,630 g. Assim, sabendo-se a massa equivalente a 100 cm2 de papel milimetrado, foi possível determinar de forma proporcional, a área foliar real (AFR) de cada limbo analisado. A partir dessa análise, foi realizada a correlação da AFR de cada lâmina foliar, considerada como variável dependente (Yi), com C*L, variáveis independentes, determinando-se assim, as equações de regressão para estimativa da área foliar do capim-corrente, utilizando os modelos: linear, potência e gamma. Os modelos foram avaliados pelos seguintes critérios: Coeficiente de determinação do modelo (R²), critério de informação de Akaike (AIC) e pela soma dos quadrados dos resíduos (SQR).Resultados e Discussão
As 96 lâminas foliares de Urochloa mosambicensis coletadas apresentaram considerável variabilidade, computadas para comprimento (C), máxima largura (L), produto do comprimento pela máxima largura (C x L) e área foliar real (AFR) (Tabela 1). Observa-se que o comprimento da lâmina foliar do capim-corrente variou de 37,04 a 127,25 mm com valor médio de 74,98 mm, enquanto que a largura oscilou entre 5,47 e 14,37 mm, com valor médio de 9,6 mm. Quanto ao produto do comprimento x largura da lâmina foliar foram observados valores máximo de 1.535,91 mm2 e mínimo de 214,70 mm2, com média de 747,64 mm2. Os valores de área foliar real variaram de 1.238,1 mm2 a 158,73 mm2, com valor médio de 602,7 mm2. Isso ocorre porque as lâminas foliares de capim-corrente utilizadas foram selecionadas numa amostra com folhas jovens e maduras, permitindo assim a determinação de uma equação de área foliar que possa ser utilizada em qualquer idade da planta. Schmildt et al. (2014) esclareceram que elevados valores de amplitude são importantes para estudos que procuram representar a área foliar por modelos matemáticos por intermédio da análise de regressão. No estudo da relação entre a área foliar e o produto entre comprimento e largura da lâmina foliar do capim-corrente, verifica-se que o modelo de regressão linear apresentou poder de explicação (R²) de 97,63% e critério de informação de Akaike (AIC) de 1.023,69 (Tabela 2). O modelo de regressão Gamma apresentou desempenho semelhante, ao modelo de regressão linear com R²=97,41% e AIC=1.018,8, para explicar a área foliar. O modelo de regressão potência levando em consideração os critérios de adequação do modelo se mostrou o mais eficiente para explicar a área foliar, pois apresentou o maior coeficiente de determinação (R²=99,99%) e menores soma dos quadrados dos resíduos (SQR)=153092,7 e AIC=-244,958, comparado aos outros modelos supracitados. Salienta-se que os coeficientes de determinação (R2) de todos os modelos apresentaram-se superiores a 0,97, indicando que das variações existentes na área foliar de Urochloa mosambicensis, 97% podem ser explicadas por esses modelos de equações, implicando em estimativas de área foliar consideradas muito boas para essa cultura. Resultados semelhantes foram verificados por Cardozo et al. (2011) ao analisarem modelos para estimativa da área foliar de Crotalaria juncea L. com base em medidas lineares do limbo, em que determinaram um modelo linear passando na origem com erro nas estimativas menores que 3%. Maracajá et al. (2008) obtiveram uma equação linear com elevado coeficiente de determinação ao correlacionarem medidas lineares de limbos de Zizyphus joazeiro Mart. com a área foliar real. Lucena et al. (2011) utilizando as dimensões lineares, comprimento e largura, proporcionaram uma estimativa satisfatória para Malpighia emarginata, com coeficiente de determinação de 0,910.Conclusões
O modelo potência, y = (C x L)0,968, pode ser usado para determinação da área foliar de Urochloa mosambicensis com bases nos valores de comprimento e largura das lâminas foliares desta espécie. A adoção deste modelo possibilita a estimação da área foliar do capim-corrente, de forma não destrutiva, com elevada precisão, rapidez e baixo custo, necessitando-se apenas da mensuração do comprimento e da maior largura da lâmina foliar.Gráficos e Tabelas
