diversidade morfolÓgica, agronÔmica e potencial … · apresentou valores entre 11,57 a 32,72 %....
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGROECOSSISTEMAS
DIVERSIDADE MORFOLÓGICA, AGRONÔMICA E
POTENCIAL PARA PRODUÇÃO DE ETANOL DE
GERMOPLASMA DE BATATA-DOCE
RODRIGO PEREIRA ALVES
2014
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGROECOSSISTEMAS
RODRIGO PEREIRA ALVES
DIVERSIDADE MORFOLÓGICA, AGRONÔMICA E POTENCIAL PARA
PRODUÇÃO DE ETANOL DE GERMOPLASMA DE BATATA-DOCE
Dissertação apresentada à Universidade
Federal de Sergipe, como parte das exigências
do Curso de Mestrado em Agroecossistemas,
área de concentração em Produção em
Agroecossistemas, para obtenção do título de
“Mestre em Ciências”.
Orientador
Prof. Dr. Arie Fitzgerald Blank
SÃO CRISTÓVÃO
SERGIPE – BRASIL
2014
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Alves, Rodrigo Pereira A474d Diversidade morfológica, agronômica e potencial para
produção de etanol de germoplasma de batata-doce / Rodrigo Pereira Alves; orientador: Arie Fitzgerald Blank. – São Cristóvão, 2014. 61 f. : il. Dissertação (mestrado em Agroecossistemas) – Universidade Federal de Sergipe, 2014.
O 1. Ipomoea batatas. 2. Descritor molecular. 3. Amilose. 4.
Etanol. I. Blank, Arie Fitzgerald, orient. II. Título
CDU: 633.492
A Deus e a minha família.
Dedico
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus primeiramente, pois sem Ele sei que não teria conseguido, sei
que sua presença constante me apoiou e me orientou.
Aos meus pais (Denia Pereira e Janilson Alves) pelo apoio, confiança e pelo
amor incondicional que depositaram em mim. Muito obrigado por estarem ao meu lado
em todos os momentos, amo vocês. Aos meus irmãos Felipe e Matheus, eu confio e
torço muito por vocês e sei que sentem o mesmo por mim.
A minha melhor amiga e noiva Camila pela prazerosa companhia, eu te amo.
Ao meu orientador o Prof. Dr. Arie Fitzgerald Blank por todos os ensinamentos
que me foram dados.
Aos amigos do GPMACO, em especial a equipe da batata-doce, Alisson,
Vanderson, Aléa e Manoel pela enorme ajuda e companhia. Agradeço também a equipe
de trabalhadores do Campus Rural e as pessoas que me ajudaram no laboratório, em
especial a Prof.ª Drª Roberta Pereira Miranda Fernandes e a Prof.ª Drª Maria de Fátima
Arrigoni-Blank.
A todos os meus amigos, não vou citar nomes porque posso ser injusto e
esquecer o nome de alguém, então quero somente agradecer o carinho e a companhia de
todos.
Aos meus primos e meus tios e tias, fonte de carinho que de uma forma ou de
outra colaboraram com a realização deste sonho.
Agradeço todas as dificuldades que enfrentei; não fosse por elas, eu não teria
saído do lugar. As facilidades nos impedem de caminhar. Mesmo as críticas nos
auxiliam muito.
Obrigado a vocês que compartilharam os prazeres e dificuldades desta jornada
com os quais convivemos durante tantas horas e carregamos a marca de experiências
comuns que tivemos. Portanto confiantes em busca de nossos ideais, no exercício de
nossa profissão.
Enfim, a todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para a
realização deste trabalho.
SUMÁRIO
1-INTRODUÇÃO GERAL ........................................................................................... 1
2-REFERENCIAL TEÓRICO ...................................................................................... 3
2.1-Origem e botânica ................................................................................................ 3
2.2-Importância e uso da batata-doce.......................................................................... 4
2.3-Estudo de diversidade .......................................................................................... 6
2.3.1-Descritores morfológicos .................................................................................. 6
2.3.2-Descritores agronômicos e bioquímicos para biocombustível ............................ 7
2.4-Principais pragas ................................................................................................ 10
3-ARTIGO 1: CARACTERIZAÇÃO MORFO-AGRONÔMICA DE
GERMOPLASMA DE BATATA-DOCE DO BAG DE SERGIPE ............................. 12
Resumo .................................................................................................................... 13
Abstract ................................................................................................................... 14
Introdução ................................................................................................................ 15
Material e Métodos .................................................................................................. 16
Resultados e Discussão ............................................................................................ 18
Conclusão ................................................................................................................ 27
Referências Bibliográficas........................................................................................ 28
4-ARTIGO 2: DIVERSIDADE DE GERMOPLASMA DE BATATA-DOCE DO BAG
DE SERGIPE PARA AMIDO E ETANOL ................................................................. 32
Resumo .................................................................................................................... 33
Abstract ................................................................................................................... 34
Introdução ................................................................................................................ 35
Material e Métodos .................................................................................................. 36
Resultados e Discussão ............................................................................................ 40
Conclusão ................................................................................................................ 45
Referências Bibliográficas........................................................................................ 46
5-CONCLUSÕES GERAIS ........................................................................................ 50
6-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 51
ANEXOS .................................................................................................................... 59
i
LISTA DE TABELAS
ARTIGO 1: Caracterização morfo-agronômica de germoplasma de batata-doce de
Sergipe.
TABELA 1. Caracterização morfológica de parte aérea e raiz de 73 acessos de
batata-doce do BAG de Universidade Federal de Sergipe. São Cristóvão, UFS,
2014 ............................................................................................................................ 19
TABELA 2. Médias para resistência a pragas de solo (RP), massa fresca de parte
aérea (MFPA), massa seca de parte aérea (MSPA) e produtividade total de raízes
(PTR) de acessos de batata-doce oriundos do BAG da Universidade Federal de
Sergipe. São Cristóvão, UFS, 2014. ............................................................................ 24
ARTIGO 2: Diversidade de germoplasma de batata-doce do BAG de Sergipe para
amido e etanol.
TABELA 1. Médias para teor de matéria seca de raiz, teor de amido, rendimento de
amido, teor de amilose, produção de etanol em L ha-1
e rendimento de etanol em L
t-1
de acessos de batata-doce oriundos do BAG de Sergipe. São Cristóvão, UFS,
2014. ........................................................................................................................... 41
ii
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1. Estrutura química da amilose e amilopectina .............................................. 8
ARTIGO 1: Caracterização morfo-agronômica de germoplasma de batata-doce de
Sergipe
FIGURA 1. Dendrograma de dissimilaridade morfológica de 73 acessos de batata-
doce, estabelecido pelo método UPGMA utilizando-se a distância euclidiana, com
base em 24 caracteres morfo-agronômicos. São Cristóvão, UFS, 2014 ........................ 21
FIGURA 2. Dispersão gráfica de 24 variáveis morfo-agronômicas de batata-doce
do Banco Ativo de Germoplasma da UFS. São Cristóvão, UFS, 2014 ......................... 22
iii
RESUMO
ALVES, Rodrigo Pereira. Diversidade morfológica, agronômica e potencial para
produção de etanol de germoplasma de batata-doce. São Cristóvão: UFS, 2014. 61p.
(Dissertação – Mestrado em Agroecossistemas).*
A batata-doce (Ipomoea batatas L.) é uma espécie dicotiledônea da família
Convolvulaceae, cultivada em todo o mundo, apresentando um baixo custo de produção
e retorno econômico elevado. Pode ser aproveitada na alimentação humana e animal e
na produção de etanol. O presente trabalho teve como objetivo, a caracterização
morfológica, agronômica e bioquímica de acessos de batata-doce do Banco Ativo de
Germoplasma da UFS. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental
“Campus Rural” da UFS, localizada no município de São Cristovão – SE, utilizando o
delineamento em blocos casualizados, com 73 tratamentos (acessos de batata-doce), e
duas repetições. Na caracterização morfo-agronômica verificou-se que os descritores de
folha proporcionaram a variabilidade entre os acessos. Observou-se também que a
maioria dos acessos apresentou resistência a insetos de solo. A massa fresca e seca de
parte aérea apresentou resultados variando de 0,45 t ha-1
a 12,16 t ha-1
e 0,17 t ha-1
a 2,71
t ha-1
, respectivamente. Para a variável produtividade total de raízes, os valores variaram
de 1,20 a 10,89 t ha-1
. Os acessos demonstraram resultados excelentes para o teor de
massa seca de raiz com média de 30,77%. O teor de amido variou entre 11,56 e 27,07%,
o rendimento de amido por hectare ficou entre 0,30 a 2,39 t ha-1
e o teor de amilose
apresentou valores entre 11,57 a 32,72 %. Enquanto que o rendimento de etanol em L
ha-1
variou entre 198 a 1.576 L ha-1
, o rendimento de etanol em L t-1
apresentou média
de 142,67 L t-1
. Os resultados mostraram que o Banco Ativo de Germoplasma da UFS
apresenta uma grande variabilidade fenotípica e genotípica, com diferentes aptidões.
Palavras-chave: Ipomoea batatas, descritores, diversidade, amido, amilose, etanol.
___________________ * Comitê Orientador: Arie Fitzgerald Blank – UFS (Orientador), Roberta Pereira Miranda Fernandes -
UFS e Renato Innecco - UFC.
iv
ABSTRACT
ALVES, Rodrigo Pereira. Morphological diversity, agronomic and potential for
ethanol production from sweet potato germplasm. São Cristóvão: UFS, 2014. 61p.
(Thesis - Master of Science in Agroecosystems).*
The sweet potato (Ipomoea batatas L.) is a dicotyledonous species of Convolvulaceae
family, cultivated worldwide, with a low production cost and high economic return. Can
be utilized in food and feed and ethanol production. The present study aimed,
morphological, agronomic and biochemical characterization of sweet potato from the
Active Germplasm Bank of UFS access. The experiment was conducted at the
Experimental Farm " Rural Campus " UFS, located in the municipality of São Cristóvão
- SE, using a randomized block design with 73 treatments (accessions of sweet potato),
and two repetitions. In morpho-agronomic characterization it was found that descriptors
sheet provided the variability among accessions. It was also observed that most
accessions showed resistance to soil insects. The fresh and dry weight of shoots showed
results ranging from 0,45 t ha-1
to 12,16 t ha-1
and 0,17 t ha-1
to 2,71 t ha-1
, respectively.
For total root yield variable, the values ranged from 1,20 to 10,89 t ha-1
. The accessions
showed excellent results for the dry root mass averaging 30,77 %. The starch content
varied between 11,56 and 27,07 % , the yield of starch per hectare ranged from 0,30 to
2,39 t ha-1
and amylose content showed values between 11,57 to 32,72 %. While the
ethanol yield in L ha-1
ranged from 198-1576 L h-1
, the ethanol yield on L t-1
had an
average of 142,67 L t-1
. The results showed that the Active Germplasm Bank of UFS
presents a wide phenotypic and genotypic variability, with different skills.
Keywords: Ipomoea batatas, descriptors, diversity, starch, amylose, ethanol
___________________
* Supervising Committee: Arie Fitzgerald Blank – UFS (Supervisor), Roberta Pereira Miranda
Fernandes - UFS e Renato Innecco - UFC.
1
1. INTRODUÇÃO GERAL
Batata-doce (Ipomoea batatas L.) é uma eudicotiledônea pertencente à família
Convolvulaceae, originária das Américas Central e do Sul (SILVA et al., 2002). É
produzida nas mais variadas regiões do mundo, apreciada por milhões de pessoas em
diversos tipos de clima (CHEN et al., 1992).
No Brasil, a cultura apresenta custos de produção relativamente pequenos com
baixos níveis de investimentos e de considerável retorno econômico, sendo de grande
importância econômico-social (MONTES et al., 2008). É bastante disseminada e
cultivada principalmente pelos pequenos agricultores, como cultura de subsistência
(MAGALHÃES, 2007).
Devido ao seu elevado valor nutritivo e sabor agradável, a batata-doce tem
utilização culinária doméstica, constituindo de vitaminas A, B e C, amido e açúcares
solúveis. Além disso, vários estudos têm mostrado outros componentes funcionais, tais
como β-caroteno, polifenóis e antocianinas, que são importantes para saúde humana. E
ainda pode ser utilizada em processos industriais, na obtenção de doces, farinhas, flocos
e fécula (ROESLER et al., 2008; TEOW et al., 2007).
Em todo o mundo, a área plantada com batata-doce equivale a 8.661.288 ha,
com um rendimento de 14,7 t ha-1
(FAO, 2010). No Brasil, a área plantada em 2012 foi
de 40.120 ha produzindo 479.425 t com produtividade média de 12,2 t ha-1
. O Rio
Grande do Sul é o maior produtor nacional (153.770 t) seguido pelo Paraná (47.164 t) e
São Paulo (41.449 t) (IBGE, 2012).
A batata-doce pode ser aproveitada na alimentação humana e animal e na
produção de etanol. Embora seja pouco utilizada para essa última finalidade, a espécie
apresenta grande potencial para produção de álcool no Brasil. Cultivares de batata-doce,
obtidas por meio de melhoramento genético, têm apresentado índices de produção
etílica por hectare duas vezes maior que os da cana-de-açúcar (SILVEIRA, 2008).
No Brasil a produção de etanol tem se restringido basicamente a cana-de-açúcar
(Saccharum officinarum). Comparando os ciclos de produção, a batata-doce apresenta
um ciclo produtivo de 4 a 5 meses podendo ultrapassar a cana-de-açúcar que tem ciclo
de 12 a 18 meses, em sua produtividade global. Mas para que isso ocorra é necessário
investimento em pesquisas voltadas para a melhoria das tecnologias de produção
(SOUZA, 2005).
2
É uma cultura de multiplicação essencialmente vegetativa, de larga base
genética, permitindo aos futuros programas de melhoramento genético a obtenção de
novas variedades mais produtivas e resistentes a pragas e doenças (SILVA, 1991).
Apesar da alta variabilidade genética existente, as mudanças nos hábitos de
consumo e a escassez de pesquisas com a cultura, têm contribuído para a perda de
genótipos de interesse, sendo de extrema importância à manutenção de acessos de
batata-doce em bancos de germoplasma (ANDRADE JÚNIOR et al., 2009; VIANA,
2009; FIGUEIREDO, 2010).
Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo a caracterização
morfológica, agronômica e bioquímica do Banco Ativo de Germoplasma de batata-doce
da Universidade Federal de Sergipe.
3
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1. Origem e botânica
A batata-doce (Ipomoea batatas L. Lam) pertence à família Convolvulaceae,
nativa da América tropical (CHEN et al., 1992). A localização exata de sua origem
botânica é desconhecida, mas a América Central, na região da Península de Yucatán, no
México até a Colômbia, é considerada o principal centro de diversidade (SILVA et al.,
2002).
A América do Sul (Peru, Equador) e o Brasil são considerados os centros
secundários de diversidade da batata-doce (AUSTIN, 1988; ZHANG et al., 2000) pois
era cultivada pelas populações indígenas muito antes do descobrimento do Brasil
(MONTEIRO et al., 2007).
Relatos do seu uso remontam a períodos anteriores a dez mil anos, com base em
análise de batatas secas encontradas em cavernas localizadas no vale de Chilca Canyon,
no Peru e em evidências contidas em escritos arqueológicos encontradas na região
ocupada pelos Maias na América Central (EMBRAPA, 2010).
A principal forma de propagação é assexuada, sendo usada para plantios
comerciais. Durante o crescimento da planta, são identificadas três fases fisiológicas, na
primeira predomina o desenvolvimento da parte aérea, embora aí sejam formadas as
raízes absorventes e as aptas à tuberização; na segunda, ocorrem os crescimentos radical
(tuberização) e vegetativo, e na terceira prevalece a tuberização (QUEIROGA et al.,
2007).
Em geral, a planta possui folhas largas cordiformes, lanceoladas ou recortadas,
com cor e recortes variáveis; pecíolo longo; caule herbáceo, rastejante, verde ou
arroxeada, chegando a alcançar de 3 a 5 m de comprimento e pilosidade variáveis;
flores hermafroditas de coloração que varia do branco, lilás a diversas tonalidades do
roxo, mas de fecundação cruzada, em razão da sua autoincompatibilidade; frutos do tipo
cápsula deiscente com duas, três ou quatro sementes (CNPH, 2012).
Existe raiz de dois tipos distintos: a raiz responsável pela absorção de água e
extração de nutrientes do solo; e a de reserva ou tuberosa, que constitui a principal parte
de interesse comercial (MIRANDA, 1995). Estas podem apresentar formatos variados,
redondo, elíptico-redondo, elíptico, oval, oboval, oblongo, oblongo-longo, elíptico-
longo, longo irregular, fusiformes ou alongados (CEAGESP, 2011). Tanto a pele,
4
quanto a casca e a polpa, podem apresentar coloração variável de púrpura, roxo, salmão,
alaranjada, amarelada, creme ou branco (SILVA et al., 2002).
As raízes tuberosas (batatas) se formam desde o início do desenvolvimento da
planta e são facilmente identificadas pela maior espessura, pouca presença de raízes
secundárias e por se originarem dos entrenós que enraizaram, através do acúmulo de
amido e açúcares. As raízes absorventes se formam a partir do meristema cambial, tanto
nos nós, quanto nos entrenós (SILVA et al., 2002).
É possível a produção de sementes botânicas por polinização, mas não apresenta
interesse comercial devido ao alto nível de segregação de tipos na progênie. Pode, no
entanto, ser bastante importante para o melhoramento genético e conservação de
germoplasma em longo prazo (MOULIN, 2010).
2.2. Importância e uso da batata-doce
Com uma produção anual superior a 133 milhões de toneladas, a batata-doce
está entre os cultivos de maior importância no mundo. Ocupa o quinto lugar entre os
cultivos com maior produção de peso fresco nos países em desenvolvimento, sendo
superado apenas pelo arroz, trigo, milho e mandioca (CIP, 2010).
A batata-doce é cultivada em mais de 100 países, sendo a Ásia o maior produtor
(84%), seguido da África (12,7%), as Américas (2,6%), a Oceania (0,6%) e a Europa
(0,1%). O maior produtor mundial é a China com 3.685.254 t ano-1
e produtividade
média de 23,1 t ha-1
(FAO, 2010).
O Brasil apresenta uma produtividade anual de 12,2 t ha-1
, sendo o Rio Grande
do Sul o maior produtor, com 153.770 t e produtividade de 12,5 t ha-1
. O estado de
Sergipe contribui com 40.600 t, e representa o maior produtor do Nordeste com
produtividade anual de 12,1 t ha-1
. O município de Moita Bonita apresenta a maior
produtividade do estado de Sergipe com 15,0 t ha-1
(IBGE, 2012).
Avaliando o desempenho de 31 clones de batata-doce em três regiões do Estado
de Sergipe, Oliveira Neto (2012) obteve produtividades máximas de raiz de 40,59 t ha-1
(clone IPB-079) no município de São Cristóvão, 36,02 t ha-1
(clone IPB-087) no
município de Malhador e 65,89 t ha-1
(clone IPB-077) no município de Canindé do São
Francisco, com ciclo de cultivo de seis meses.
Essa cultura tem recebido bastante atenção, pois é típica de áreas geográficas de
baixa fertilidade, e é considerada como uma cultura de subsistência, com amplas
5
possibilidades de utilização (BRITO et al., 2003). É cultivada principalmente em países
em desenvolvimento e considerada de grande importância social, contribuindo
decisivamente para o suprimento alimentar das populações mais pobres. No Nordeste, é
uma das principais hortaliças consumidas (SOARES et al., 2002).
A batata-doce participa do suprimento de calorias, vitaminas e minerais na
alimentação humana. As raízes apresentam teor de carboidratos variando entre 25% a
30%, dos quais 98% são facilmente digestíveis. Também são excelentes fontes de
carotenóides, vitaminas do complexo B, potássio, ferro e cálcio (SILVA, 2010). Em
comparação com outras espécies amiláceas, possui maior teor de matéria seca,
carboidratos, lipídios, cálcio e fibras que a batata, mais carboidratos e lipídios que o
inhame e mais proteína que a mandioca (CNPH, 2012).
Características bromatológicas das raízes de clones de batata-doce foram
estudadas e encontraram-se valores de 2,02% a 5,34% para proteína bruta, de 5,35% a
7,99% para fibra bruta, de 2,28% a 3,99% para cinzas e 47,60% a 60,56% para amido
em matéria seca das raízes (VIANA, 2009).
O consumo das raízes é feito de diversas formas, sendo a mais tradicional na
forma cozida, consumida com ou sem uso de temperos, substituindo o pão e outros
alimentos no café da manhã (CARDOSO et al., 2007). Sua industrialização é
rudimentar, sendo que o produto mais conhecido no país é o doce em pasta "marrom-
glacê" (SILVA, 2010).
Ainda apresenta uma elevada concentração de energia (NDT) e são utilizadas na
alimentação de bovinos, suínos, aves e outros animais domésticos. As ramas possuem
alta porcentagem de proteína bruta e digestibilidade, e podem ser usadas na alimentação
de gado leiteiro, tanto na forma fresca ou como silagem (MONTEIRO et al., 2007).
Na forma de ramas, como também na forma de silagem, a batata-doce apresenta
teores de proteína bruta variando de 9,6 a 13,2%, fibra em detergente neutro entre 37,9 a
58,2% e matéria seca variando de 16,0 a 26,3% (MASSAROTO, 2008). Em países
como a China e Vietnã, as ramas, empregadas exclusivamente ou em associação às
raízes, são largamente utilizadas na alimentação de suínos (MONTEIRO et al., 2007).
Pesquisas realizadas na década de 90 pelo CIP- International Potato Center
(Peru) e a Universidade do Estado da Carolina do Norte (EUA) avaliaram a
possibilidade de aumentar a eficiência alimentar da batata-doce na alimentação animal.
Os resultados mostraram que características como teor de massa seca, fécula, proteína,
inibidor de tripsina e digestibilidade da fécula têm grande variabilidade nos acessos, o
6
que torna possível o melhoramento vegetal da espécie, para a melhoria da qualidade
nutricional (DAPENG & XIU-QING, 2004).
Uma forma promissora para a utilização da batata-doce é a produção de álcool
com graduação de 94 a 98° GL, que pode ser usado pela indústria alimentícia (bebidas
destiladas), pela indústria química (farmácia, perfumaria e biotecnologia) ou ainda
como biocombustível veicular (CAMARGO, 2013). Talvez a grande potencialidade
dessa cultura seja a produção de biomassa voltada para a produção de biocombustível
(SILVA et al., 2002). Cultivares de batata-doce, obtidas por meio de melhoramento
genético, têm apresentado índices de produção etílica por hectare duas vezes maior que
os de cana-de-açúcar. Outro fator importante é o ciclo curto de produção que varia entre
quatro e cinco meses (SILVEIRA, 2008).
2.3. Estudo de Diversidade
2.3.1. Descritores Morfológicos
Os marcadores morfológicos são descritores acessíveis na quantificação da
diversidade genética quando comparados com técnicas moleculares mais avançadas.
São utilizados na caracterização e avaliação da divergência genética de germoplasma,
permitindo a orientação dos trabalhos a serem realizados juntamente com outros
descritores mais sofisticados, como os marcadores moleculares (DAROS et al., 2002;
RITSCHEL & HUAMÁN, 2002).
A caracterização morfológica consiste em fornecer uma identidade para cada
amostra através do conhecimento de uma série de dados que permitam estudar a
variabilidade genética de uma população (RAMOS & QUEIROZ, 1999). Dessa forma,
essa atividade constitui uma tarefa de grande importância para a cultura da batata-doce,
por evitar o plantio de formas genômicas semelhantes e o consequente estreitamento
genético da espécie em bancos de germoplasma (DAROS et al., 2002).
A adequada caracterização de cultivares de batata-doce baseada em caracteres
morfológicos implica na necessidade que os dados sejam provenientes da mesma época
de colheita, do mesmo ambiente, da mesma densidade de plantio e que as plantas sejam
cultivadas em condições propícias ao desenvolvimento adequado da cultura, pois grande
parte desses caracteres é altamente influenciada pelo ambiente (HUAMÁN, 1991).
7
Pesquisadores caracterizaram morfologicamente o BAG de batata-doce do
Instituto de Recursos Biológicos de Castelar, Argentina, que coleciona trezentos e dez
acessos, utilizando vinte e oito descritores. Os maiores valores de correlação foram para
o tipo de lóbulo da folha, a forma do lóbulo da folha e a forma geral da folha. A análise
de agrupamento mostrou uma similaridade média de 0,42, com cerca de 76% dos clones
apresentando morfologia única, enquanto que 34% deles foram distribuídos em 22
grupos que não podem ser distinguidos com esta técnica. Os clones comerciais
(germoplasma mundial) formaram um grupo separado com valores de diversidade mais
elevados do que os clones da Argentina sem apresentar duplicatas (MANIFESTO et al.,
2010).
No norte do estado do Rio de Janeiro, foram coletados quarenta e seis acessos de
variedades locais de batata-doce, e caracterizados morfologicamente, utilizando catorze
descritores. Detectou-se variabilidade genética entre acessos, revelando que o agricultor
tradicional de Campos dos Goytacazes e São João da Barra é responsável pela
conservação de genótipos de batata-doce com expressiva diversidade genética em suas
propriedades (MOULIN et al., 2012).
Em Uganda, foi feita a caracterização morfológica de 1.256 acessos de batata-
doce coletados em vinte e um distritos, através de quarenta descritores morfológicos. A
análise discriminante mostrou que o poder de discriminação de vinte características
morfológicas foi suficiente para diferenciar os acessos. O método de agrupamento com
base na média aritmética agrupou-os em vinte grupos principais. A forma geral de folha
era altamente correlacionada com tipo de lóbulo da folha e o número de lóbulo da folha
e eram responsáveis pelo agrupamento dos acessos. Nenhum agrupamento de acessos
baseados na região de origem foi observado, sugerindo uma grande troca de
germoplasma entre as regiões. (YADA et al., 2010).
2.3.2. Descritores agronômicos e bioquímicos para biocombustível
O principal carboidrato de reserva em todas as plantas superiores é o amido. Em
seu estado nativo, é insolúvel em água fria e seus grãos são parcialmente cristalinos.
Sua morfologia, composição química e estrutura molecular são características de cada
espécie em particular, sendo abundante em grãos de cereais (40% a 90% da massa seca),
leguminosas (30% a 50% da massa seca), tubérculos (65% a 85% da massa seca) e
frutas imaturas ou verdes (40% a 70% da massa seca) (LAJOLO & MENEZES, 2006).
8
O amido é um polímero complexo, composto principalmente de amilose (20 -
30%), essencialmente linear e a amilopectina (70 – 80%), altamente ramificada (Figura
1) (CEREDA, 2001). A amilose é um polímero formado por unidade de α-D-
glucopiranosil ou moléculas de D-glicose unidas por ligações do tipo α1-4, ou seja,
carbono 1 (C1) de uma molécula e carbono 4 (C4) de uma outra molécula. A
amilopectina é formada por cadeias curtas de amilose unidas por ligações do tipo α1-6,
resultando uma cadeia ramificada (MOTAWIA et al., 2001).
O polímero linear é fácil de ser rompido, mas a estrutura altamente ramificada
da amilopectina é mais difícil de ser hidrolisada (CEREDA, 2001). Existem muitas
enzimas que ocorrem naturalmente para despolimerizar amido em glicose. A
endoenzima α-amilase hidrolisa ligações α (1-4) glicosídicas, enquanto que a
glucoamilase, que é uma exoenzima hidrolisa ligações glicosídicas α (1-4) e (1-6). No
entanto, se hidrolisa ligações glicosídicas α (1-4) cerca de 20 vezes mais rápido do que
uma α(1-6). Além disso, a temperatura, o pH da solução de amido, a estrutura dos
grânulos de amido e a composição química grânulo, afetam a hidrólise enzimática do
amido (MURTHY et al., 2011).
Figura 1. Estrutura química da amilose (a) e amilopectina (b). Fonte: CORRADINI et al.
(2005).
Considerado um dos principais componentes da raiz da batata-doce, o amido é
seguido de açúcares mais simples como sacarose, glicose, frutose e maltose. Na
indústria de alimentos é utilizado para melhorar as propriedades funcionais, na
9
elaboração de compostos farmacêuticos e na elaboração de materiais termoplásticos
biodegradáveis (CEREDA et al., 2001). Intensas pesquisas para conversão de amido em
etanol buscam aperfeiçoar o processo de um modo mais rápido e a menores custos
(CABELLO & SALLA, 2008).
Em geral, o teor de amido em raízes de batata-doce varia entre 20 e 30%,
fazendo com que as raízes sejam fonte ideal de glicose para diversas aplicações
(SRICHUWONG et al., 2012). Muitas das propriedades físico-químicas do amido, tais
como a solubilidade, capacidade de inchamento e cristalinidade são dependentes da
proporção de amilose e amilopectina (JANE et al., 1999).
A produção de etanol a partir de amiláceos não é muito difundida e conhecida no
Brasil. Contudo, tem sido uma técnica muito adotada na Europa, Estados Unidos e
países Asiáticos. Esta tecnologia tem sido objeto de estudos em países detentores de alta
tecnologia, como Alemanha e Estados Unidos, utilizando como matéria-prima grãos de
cereais (SOUZA, 2005). Em média, uma tonelada de batata-doce rende até 180 litros de
álcool e 300 quilos de resíduo, que pode ser utilizado para produção de farinha e de
ração animal (DCI, 2011).
A maior parte do etanol produzido nos Estados Unidos advém da conversão do
amido do milho em biocombustível. Mas pelo fato desta cultura pertencer ao grupo dos
três “alimentos do mundo” (milho, trigo e arroz), há um crescente receio que haja
desvio de prioridade com relação a esta espécie. Portanto, uma cultura em potencial
para produção de etanol é a batata-doce (ZISKA et al., 2009). Por ser uma raiz tuberosa
que apresenta elevado teor de amido, tem potencialidade de ser explorada
industrialmente, podendo passar de cultivo de subsistência para uma atividade rentável
(CEREDA, 2001).
O requerimento de um pré-tratamento como diferença de processo entre
matérias-primas amiláceas, que precisam ser hidrolisadas, e sacarídeas ainda é, à
primeira vista, uma desvantagem para o amido. Por outro lado, nessas fontes os
carboidratos se apresentam em maiores concentrações por unidade de matéria-prima
vegetal, o que significa uma vantagem por reduzir consideravelmente a quantidade
necessária implicando em aumento de investimentos; custeio do sistema; custo de
logística, energia, mão de obra, remoção de resíduos, entre outros (CABELLO, 2005).
10
2.4. Principais pragas
Os insetos de solo são as principais pragas da batata-doce, sendo responsáveis
por danos diretos na produção, afetando não apenas a produtividade, como também a
qualidade, conservação e aspecto comercial das batatas (HUANG et al., 1986). Em
cultivos bem conduzidos, o ataque de insetos é reduzido, mas os mal manejados, os
danos causados pelos insetos podem chegar a perdas de 60 a 100% da produção
(VANDERLEY et al., 2004).
O controle químico das pragas da batata-doce no Brasil tem se mostrado inviável
pelo alto custo dos agrotóxicos e inexistência de produtos registrados para a cultura.
Algumas práticas agronômicas têm provado serem eficientes no controle de pragas da
cultura como a utilização de ramas sadias; boa preparação do solo evitando-se o
torroamento excessivo; irrigação adequada visando manter o solo úmido, evitando-se
assim a formação de rachaduras que facilitem a entrada de insetos para oviposição e
alimentação; rotação de culturas e amontoa alta (FRANÇA & RITSCHEL, 2002).
Dentre as pragas que causam danos e prejuízos na cultura destacam-se os insetos
de solo que perfuram as raízes tuberosas formando galerias, além daqueles cujo dano
ocorre superficialmente, deixando as raízes com um mau aspecto para o comércio. A
ocorrência de insetos de solo em áreas agrícolas traz danos agronômicos à produção da
batata-doce em todo o país, reduzindo a produtividade, como também o aspecto
comercial do produto (físico, odor e sabor), reduzindo seu valor no mercado. Destacam-
se coleópteros da família Chrysomelidae (Diabrotica speciosa, D. bivitula e
Sternocolaspis quatuordecimcostata) como os principais causadores de damos às raízes
de batata-doce (BLANK et al., 2001).
A broca-do-coleto (Megastes pusialis) ataca preferencialmente o colo da planta,
mas, também danificam as raízes da batata (MIRANDA et al., 1987). Larva-arame
(Conoderus sp.) perfura o caule e outras partes subterrâneas da planta, diminuindo o
valor comercial das raízes, além de facilitar a entrada de fungos e bactérias. Embora
cause pequenos danos, a larva-arame apresenta a característica desejável de ser
predadora de outros insetos. (SILVA et al., 2002).
A broca-da-raiz (Euscepes postfasciatus [Fairmaire]) da batata-doce ou broca da
batata doce é a principal praga em alguns países da região do Caribe, oeste da Índia, sul
do Pacífico, América Central e América do Sul, incluindo o Brasil (MENEZES, 2002).
Conhecido popularmente como “fusquinha”, o Paraselenis flava (L.), causa danos
11
diretos às raízes tuberosas, ataca as folhas da planta tendo um aspecto rendilhado,
trazendo baixos prejuízos econômicos (MONTES & RAGA, 2010).
A batata-doce é suscetível aos nematoides Rotylenchulus reniformis Linford &
Oliveira, Pratylenchus spp., Ditylenchus destructor Thorne e aos nematoides
formadores de galhas Meloidogyne incognita, uma vez que o seu ataque, reduz a
produção, além de causar rachaduras nos tubérculos e obstrução parcial do xilema
(JATALA & BRIDGE, 1990; WANDERLEY & SANTOS, 2004).
Observou-se variabilidade genética em batata-doce para danos causados por
insetos nas folhas (FRANÇA & RITSCHEL, 2002). A avaliação de trinta clones de
batata-doce mostrou que há resistência a insetos de solo com notas de 1,57 a 2,10 aos
nematoides do gênero Meloidogyne (AZEVEDO et al., 2002). Foram encontradas
alterações anatômicas nas raízes de cultivares de batata-doce suscetíveis ao
Meloidogyne incognita, observando-se bloqueio de vasos do xilema e supressão de
tecidos vasculares (WANDERLEY & SANTOS, 2004).
12
3. ARTIGO 1
Submetido para: Horticultura Brasileira
CARACTERIZAÇÃO MORFO-AGRONÔMICA DE
GERMOPLASMA DE BATATA-DOCE DO BAG DE SERGIPE*
Rodrigo Pereira Alves1; Arie Fitzgerald Blank
1; Alisson Marcel Souza de Oliveira; Aléa
Dayane Dantas de Santana; Vanderson dos Santos Pinto1; Thiago Matos Andrade
1
* Parte da dissertação de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao Programa de Pós-
graduação em Agroecossistemas/UFS. 1
Universidade Federal de Sergipe, Departamento de Engenharia Agronômica; Avenida
Marechal Rondon, s/n, Cidade Universitária prof. José Aloísio de Campos, Jardim Rosa
Elze; 49100-000 - São Cristóvão, SE – Brasil; Telefone: (79)21056929, 21056981; Fax:
(79)21056939, 21056494.
13
RESUMO
A batata-doce (Ipomoea batatas L.) é uma planta dicotiledônea cultivada em todo o
mundo, por ser bastante rentável. Essa hortaliça apresenta multiplicação essencialmente
vegetativa, e por isso pode apresentar acessos duplicados em bancos de germoplasma,
dificultando a manutenção adequada do material. O presente trabalho teve como
objetivo a caracterização morfológica e agronômica de germoplasma de batata-doce do
BAG de Sergipe, através de análise multivariada. O experimento foi conduzido na
Fazenda Experimental “Campus Rural da Universidade Federal de Sergipe”, avaliando-
se o nível de ataque a insetos de solo, massa fresca de parte aérea, massa seca de parte
aérea e produtividade total de raízes. O delineamento experimental utilizado foi o de
blocos casualizados com setenta e três acessos de batata-doce, sendo duas repetições,
com quatro plantas por parcela, totalizando cento e quarenta e seis tratamentos.
Verificou-se que, o tipo de lóbulo da folha, o número de lóbulos da folha, a forma do
lóbulo central e a forma geral da folha foram as características que mais proporcionaram
variabilidade entre os acessos. Para a resistência a pragas de solo, cinquenta e dois
acessos apresentaram-se como tolerantes. Com relação a massa fresca e seca de parte
aérea observou-se que os acessos apresentaram bons resultados indicando que as ramas
e folhas podem ser fornecidas na alimentação animal, agregando valor proteico à dieta.
Os resultados obtidos para a variável produtividade total de raízes variaram entre 1,20 a
10,89 t ha-1
, mostrando a grande variabilidade presente no BAG da UFS. Os acessos
avaliados no presente trabalho apresentaram grande variabilidade fenotípica apontando
perspectivas para o programa de melhoramento genético desta cultura.
Palavras-chave: Ipomoea batatas, resistência, diversidade, descritores, produtividade.
14
ABSTRACT
The sweet potato (Ipomoea batatas L.) is a dicotyledonous plant grown around the
world, by providing low-cost production and high economic return. This vegetable
presents essentially vegetative propagation, and therefore may have duplicate accessions
in genebanks, hindering the proper maintenance of equipment. The present study aimed
to characterize the morphological and agronomic germplasm of sweet potato BAG
Sergipe, by multivariate analysis. The experiment was carried out at the Experimental
Farm "Rural Campus of the Federal University of Sergipe”, performing the principal
component analysis, and to evaluate the resistance to soil insects, fresh weight of shoot,
dry shoot mass and total yield of roots. The experimental design was randomized with
seventy-three accessions of sweet potato, two replicates with four plants per plot blocks,
totaling one hundred forty-six treatments. It was found that the type of lobe of the sheet,
the sheet number of lobes, the shape of the central lobe of the sheet and the general
characteristics that have provided the most variability between accesses. For resistance
to soil pests, fifty two accesses are found to be resistant and can serve as donors of
alleles that confer resistance to soil insects in breeding programs. With respect to fresh
and dry weight of aerial part was observed that the accessions had good results
indicating that the branches and leaves can be provided in animal feed, adding protein to
the diet value. The results for total root yield variable ranged from 1,20 to 10,89 t ha-1
,
showing the great variability present in the Active Germplasm Bank of UFS. In relation
to the dry mass of the root IPB-121, IPB-101, IPB-109, IPB-144, IPB-042, IPB-123,
IPB-056, IPB-065, IPB-036, and access IPB-095 showed the best results. The
accessions evaluated in this study showed high genetic variability pointing prospects for
genetic improvement program of this culture.
Keywords: Ipomoea batatas, strength, diversity, descriptors, productivity.
15
INTRODUÇÃO
A batata-doce (Ipomoea batatas L.) é uma planta dicotiledônea pertencente à
família Convolvulaceae, com centro de origem na América tropical. É cultivada em
todo o mundo onde haja disponibilidade de água para apoiar o seu crescimento
(SALAWU & MUKHTAR, 2008). Além da importância econômico-social, a batata-
doce é fonte de suprimento alimentar para populações em áreas de pobreza, por ser rica
em carboidratos e altamente energética. Por isso, é bastante disseminada pelos pequenos
agricultores, como cultura de subsistência (CAMARGO, 2013).
É uma hortaliça de fácil cultivo, rústica de ampla adaptação a diferentes tipos de
solo e clima, com alta tolerância à seca e baixo custo de produção. Pode ser empregada
na alimentação humana e animal e como matéria-prima nas indústrias de alimentos,
tecidos, papel, cosméticos, preparação de adesivos e álcool carburante (GONÇALVES
NETO et al., 2011).
O maior produtor mundial de batata-doce é a China com 3.685.254 t ano-1
atingindo produtividade média de 23,1 t ha-1
(FAO, 2010). O Brasil apresenta uma
produtividade anual de 12,2 t ha-1
, sendo o Rio Grande do Sul o maior produtor, com
153.770 t e produtividade de 12,5 t ha-1
. O estado de Sergipe contribui com 40.600 t,
sendo o maior produtor do Nordeste com produtividade anual de 12,1 t ha-1
(IBGE,
2012).
A formação de bancos de germoplasma é comum quando se trata da batata-doce.
Apesar da alta variabilidade genética existente, as mudanças no hábito de consumo e a
escassez de pesquisas com a cultura têm contribuído para a perda de genótipos
importantes, sendo de extrema importância à manutenção de acessos de batata-doce em
bancos de germoplasma (FIGUEIREDO, 2010).
Os marcadores morfológicos são descritores bastante acessíveis na quantificação
da diversidade genética quando comparados com técnicas moleculares mais avançadas e
vêm sendo utilizados por diversos autores no Brasil e no mundo, permitindo a
orientação dos trabalhos a serem realizados com outros descritores mais sofisticados,
como os marcadores moleculares (FABRI, 2009).
A caracterização agronômica fornece informações para o melhoramento
genético, para o cultivo comercial e na determinação da finalidade de uso dos acessos.
Esses descritores levam em consideração características desejáveis pelos produtores
atendendo às exigências do mercado consumidor. Para a batata-doce, pode-se citar: a
16
produtividade total e comercial, a densidade de plantio, a adaptabilidade e a estabilidade
dos acessos em determinada região de cultivo, a ocorrência de defeitos na pele, a
resistência a insetos-praga, entre outras (CAMARGO, 2013).
Com base nesses pressupostos, este trabalho teve como objetivo a caracterização
morfo-agronômica do Banco Ativo de Germoplasma de batata-doce da Universidade
Federal de Sergipe.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi implantado na Fazenda Experimental “Campus Rural da
Universidade Federal de Sergipe”, localizada no Município de São Cristóvão-SE
(latitude 10° 55’ 27” S, longitude 37° 12’ 01” W e altitude de 46 m). O solo da área é
classificado como Argissolo Vermelho Amarelo com relevo plano a suavemente
ondulado.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com setenta
e três acessos de batata-doce oriundos do Banco Ativo de Germoplasma da UFS (Tabela
1), sendo duas repetições, com quatro plantas por parcela. O trabalho foi conduzido
entre os meses de março e agosto de 2012, usando o espaçamento de 1,0 x 0,3 m. Foram
utilizadas ramas contendo entre oito e doze entrenós e com 25 cm de comprimento,
sendo enterrada a parte basal da rama contendo de três a quatro nós em uma
profundidade de 10-15 cm sobre as leiras com altura de 40 cm.
Antes do preparo do solo e plantio das ramas de batata-doce, amostras de solo
foram coletadas na camada de 0-20 cm, para a realização da análise química e física e
resultaram em: pH(H2O)= 5,40; matéria orgânica= 0,86 dag dm-3
; Ca+2
+ = 0,82 cmolc
dm-3
; Ca+2
= 0,39 cmolc dm-3
; Mg+2
= 0,43 cmolc dm-3
; Al+3
= 0,65 cmolc dm-3
; H+Al=
2,03 cmolc dm-3
; Na= 3,5 mg dm-3
; K= 21,1 mg dm-3
; P= 7,0 mg dm-3
; SB= 0,89 cmolc
dm-3
; CTC= 2,92 cmolc dm-3
; Areia=738,2 g kg-1
; Argila=54,6 g kg-1
; Silte=207,2 g kg-
1; Classificação textural= Franco arenoso.
A calagem foi realizada trinta dias antes do plantio com base nos resultados de
análise do solo. A adubação de fundação constou de 20kg.ha-1
de N; 90 kg.ha-1
de P2O5;
90 kg.ha-1
de K2O. Aos 45 dias do plantio foi realizada uma adubação de cobertura,
aplicando-se 30 kg.ha-1
de N, 40 kg.ha-1
de P2O5 e 60 kg.ha-1
de K2O. Tratos culturais
suplementares efetuados durante a condução do experimento foram realizados de acordo
com as recomendações para a cultura da batata-doce (FILGUEIRA, 2008).
17
Foram testados cinquenta e oito acessos oriundos do BAG da UFLA (IPB-001,
IPB-002, IPB-006, IPB-007, IPB-011, IPB-013, IPB-014, IPB-016, IPB-023, IPB-026,
IPB-027, IPB-030, IPB-036, IPB-037, IPB-038, IPB-042, IPB-043, IPB-047, IPB-052,
IPB-053, IPB-054, IPB-056, IPB-059, IPB-060, IPB-063, IPB-065, IPB-067, IPB-071,
IPB-072, IPB-073, IPB-075, IPB-077, IPB-078, IPB-079, IPB-087, IPB-089, IPB-090,
IPB-091, IPB-093, IPB-098, IPB-099, IPB-101, IPB-103, IPB-105, IPB-108, IPB-109,
IPB-113, IPB-114, IPB-117, IPB-120, IPB-121, IPB-123, IPB-126, IPB-127, IPB-134,
IPB-136, IPB-137 e IPB-144), dois de Malhador-SE (IPB-145 e IPB-146), seis de Moita
Bonita-SE (IPB-147, IPB-148, IPB-149, IPB-150, IPB-151 e IPB-153), quatro de
Remijo-PB (IPB-154, IPB-155, IPB-157 e IPB-158) e três de Heliópolis-BA (IPB-095,
IPB-159 e IPB-160), totalizando setenta e três acessos.
A caracterização morfológica da parte aérea foi realizada aos 120 dias após o
plantio das ramas, quando apresentou disponibilidade suficiente de tecidos (folhas
novas, adultas e ramas). As partes vegetativas foram avaliadas por catorze descritores,
conforme preconizado por Huamán (1991) e são eles: comprimento de ramas principais,
comprimento do entrenó, cor predominante da rama, cor secundária da rama, forma
geral da folha, tipos de lóbulos da folha, números de lóbulos da folha, forma do lóbulo
central, tamanho da folha madura, pigmentação das nervuras, cor da folha madura, cor
da folha imatura, pigmentação do pecíolo e comprimento do pecíolo.
A caracterização morfológica da raiz foi realizada aos 150 dias após o plantio
das ramas, ou seja, durante a colheita. As raízes também foram avaliadas, segundo
Huamán (1991), utilizando sete descritores: forma das raízes, defeitos da superfície da
raiz, cor predominante da película, intensidade da cor predominante da película, cor
secundária da película, cor predominante da polpa e cor secundária da polpa.
A classificação de batata-doce quanto aos danos causados por insetos de solo foi
feita utilizando-se a escala de notas estabelecidas por França et al., (1983) em que a
nota “1” representa raízes livres de danos, com aspecto comercial desejável; “2” raízes
com poucos danos, perdendo um pouco com relação ao aspecto comercial (presença de
algumas galerias e furos nas raízes); “3” raízes com danos verificados sem muito
esforço visual (presença de galerias e furos nas raízes em maior intensidade), com
aspecto comercial prejudicado; “4” raízes com muitos danos, praticamente imprestáveis
para comercialização (presença de muitas galerias, furos e início de apodrecimento); e
“5” raízes totalmente imprestáveis para fins comerciais (repletas de galerias, furos e
apodrecimento mais avançado).
18
A caracterização agronômica foi realizada pelos descritores: massa fresca de
parte aérea, no qual as ramas foram cortadas, identificadas e pesadas, sendo os
resultados expressos em t ha-1
. Após a pesagem, as ramas foram acondicionadas em
saco de papel e colocadas em estufa com circulação de ar forçado a uma temperatura de
65°C até o peso ficar constante, onde se determinou a massa seca de parte aérea, e os
resultados expressos em t ha-1
. A produtividade total de raízes foi obtida pela pesagem
de todas as raízes da parcela e estimada sua produtividade em t ha-1
;
Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo
teste de Scott-Knott a p ≤ 0,05, utilizando o programa estatístico SISVAR (FERREIRA,
2011). Para estimativa da diversidade genética, foi realizada a análise multivariada
utilizando-se o método dos componentes principais utilizando-se o programa
STATISTICA versão 7.0.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Entre os acessos avaliados foram observadas diferenças significativas na análise
de variância para todas as variáveis morfológicas, tanto de parte aérea quanto de raiz
(p≤0,01). Verifica-se que o coeficiente de variação (CV) de todas as variáveis
apresentou-se com valores abaixo de 15%, exceto a variável defeitos da superfície da
raiz.
As médias dos dados da caracterização morfológica de parte aérea e raiz
mostram que houve variação entre os vinte e um caracteres qualitativos da parte aérea
da batata-doce. As variáveis que apresentaram pouca variabilidade morfológica foram:
o tamanho da folha madura, em 80,8% dos acessos apresentaram tamanho médio (8-
15cm), a cor da folha madura, que apresentaram cor verde-amarelada em 83,9% dos
acessos, cor secundária da película, com 78,1% dos acessos apresentando ausência de
cor, e cor secundária da polpa, com 97,3% dos acessos com cor ausente (Tabela 1).
19
Tabela 1. Caracterização morfológica de parte aérea e raiz de setenta e três acessos de batata-
doce do BAG de Universidade Federal de Sergipe. São Cristóvão-SE, UFS, 2014. A
CE
SS
O
CR
P
CE
CR
AM
A
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R
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F
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F
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FR
CP
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CS
PE
CP
P
CS
PO
DF
IPB-001 5 3 3 5 5 5 3 4 5 5 1 3 3 9 5 9 1 0 9 0 2
IPB-002 5 1 8 2 4 0 1 0 5 2 1 3 1 1 9 6 3 0 6 0 2
IPB-006 7 5 5 7 3 0 1 0 7 5 1 3 3 5 9 8 1 0 2 0 3
IPB-007 5 3 3 6 3 0 1 0 5 7 1 6 1 4 7 1 2 0 1 0 3
IPB-011 7 5 6 2 4 0 1 0 5 5 1 2 3 5 9 6 2 5 3 0 3
IPB-013 7 5 3 4 4 0 1 0 5 6 1 2 3 4 7 2 1 0 1 0 1
IPB-014 7 5 8 2 6 3 5 4 5 2 1 2 1 1 9 5 2 0 3 0 2
IPB-016 5 3 7 4 3 0 1 1 5 6 1 3 3 9 7 8 2 0 2 0 1
IPB-023 7 5 4 6 6 5 5 4 5 5 1 5 1 3 3 3 1 0 1 0 3
IPB-026 5 3 3 4 4 0 1 0 5 6 1 3 3 3 4 5 3 0 2 0 1
IPB-027 7 5 3 6 3 0 1 0 5 8 1 7 3 3 4 4 1 0 2 0 1
IPB-030 7 3 6 6 6 7 5 6 5 5 1 9 1 3 3 5 3 0 2 0 1
IPB-036 9 3 6 6 4 0 1 0 3 5 1 3 1 3 1 9 3 0 2 0 3
IPB-037 7 3 6 6 4 0 1 0 5 7 1 3 3 3 3 6 3 0 3 0 2
IPB-038 7 3 3 4 3 0 1 0 3 2 1 3 1 3 9 1 1 0 1 0 1
IPB-042 7 5 9 7 4 0 1 0 5 6 1 9 1 9 9 9 3 0 9 8 2
IPB-043 9 3 6 2 4 0 1 1 5 5 1 3 1 3 3 2 3 0 3 0 1
IPB-047 5 1 4 2 4 3 3 2 5 2 1 3 1 1 4 6 3 0 3 0 3
IPB-052 5 3 3 4 3 0 1 0 5 7 1 3 3 3 9 2 3 0 1 0 2
IPB-053 3 5 1 4 4 3 3 2 5 7 2 3 1 3 4 5 1 6 1 0 2
IPB-054 7 3 6 4 4 0 1 0 5 7 1 3 1 3 9 6 1 5 2 0 1
IPB-056 5 3 6 7 6 5 4 4 5 5 1 3 3 2 4 2 3 0 3 0 1
IPB-059 5 3 4 6 4 0 1 0 5 5 1 2 1 3 7 2 3 0 4 0 3
IPB-060 7 3 6 4 4 0 1 0 5 2 1 3 1 5 9 6 1 2 6 0 1
IPB-063 5 3 3 6 4 0 1 0 5 7 1 2 3 3 3 2 3 0 1 0 3
IPB-065 5 3 3 6 4 0 1 0 5 8 1 3 1 3 3 2 3 0 1 0 1
IPB-067 7 3 6 6 4 0 1 0 5 6 6 3 3 4 6 9 2 0 2 0 1
IPB-071 5 3 1 6 4 0 1 0 5 6 1 7 3 3 5 6 2 5 2 0 2
IPB-072 5 3 3 4 4 0 1 0 5 6 1 3 3 5 8 5 1 0 2 0 1
IPB-073 7 3 4 6 4 0 1 0 5 8 1 3 1 3 4 5 1 0 2 0 2
IPB-075 7 1 3 4 3 0 1 0 5 5 1 2 3 6 4 8 1 0 1 0 3
IPB-077 5 5 6 6 4 1 5 4 5 2 1 3 3 3 4 5 3 0 2 0 3
IPB-078 7 5 4 4 3 0 1 0 5 2 2 2 3 1 9 8 1 0 2 0 3
IPB-079 3 3 4 2 4 0 1 0 7 2 1 3 1 1 2 6 2 0 2 0 2
IPB-087 3 1 5 7 5 7 5 9 5 8 1 2 1 4 4 2 2 0 2 0 2
IPB-089 3 3 3 4 4 1 1 1 5 3 2 3 3 5 9 5 1 2 4 0 3
IPB-090 7 3 4 4 6 5 5 6 5 5 1 3 3 8 3 8 2 0 2 0 1
IPB-091 5 1 3 4 6 3 3 1 5 3 2 3 3 3 6 5 2 6 2 0 1
IPB-093 5 3 5 4 4 1 1 2 5 2 1 3 3 1 4 6 2 0 2 0 1
IPB-095 5 3 3 6 4 0 1 0 5 7 1 2 3 3 4 2 2 0 1 0 1
IPB-098 7 1 3 4 3 0 1 0 3 6 1 5 1 3 6 1 2 0 1 0 3
IPB-099 7 3 6 2 4 0 1 0 3 2 1 3 1 3 8 2 1 0 1 0 0
IPB-101 7 5 5 7 3 0 1 0 5 7 1 3 3 9 8 9 3 0 9 0 1
Continua...
20
Continuação.
IPB-103 3 1 3 6 4 0 1 0 5 6 1 3 3 1 4 6 2 0 1 0 2
IPB-105 7 5 6 6 4 0 1 0 5 5 1 2 5 3 9 6 2 2 3 0 1
IPB-108 5 3 3 6 4 0 1 0 5 8 1 3 3 4 9 2 1 6 1 0 1
IPB-109 3 1 4 5 6 3 5 2 5 3 1 6 1 3 7 2 2 0 2 0 0
IPB-113 9 1 4 5 4 1 1 1 5 8 1 5 1 9 5 5 3 0 3 0 1
IPB-114 3 3 3 4 4 0 1 0 5 6 1 3 1 3 2 5 1 6 3 0 0
IPB-117 7 3 1 7 3 0 1 0 5 5 6 2 3 3 8 2 1 0 2 0 3
IPB-120 5 5 3 6 3 0 1 1 5 8 1 5 1 4 4 6 3 0 2 0 1
IPB-121 5 7 3 6 3 0 1 1 5 8 1 4 3 3 4 4 1 6 1 0 2
IPB-123 7 3 3 4 3 0 1 0 3 2 1 2 1 1 6 6 3 0 2 0 2
IPB-126 5 3 3 4 3 0 1 0 5 3 1 8 3 5 4 8 3 0 2 0 1
IPB-127 5 1 5 4 4 0 1 2 5 6 2 3 1 4 4 6 1 0 6 0 1
IPB-134 5 1 4 4 4 0 1 1 5 5 6 8 3 3 9 1 3 0 1 0 1
IPB-136 5 3 3 2 4 0 1 0 3 2 1 3 1 1 9 6 2 4 6 0 2
IPB-137 7 1 3 4 3 0 1 0 3 7 1 6 1 3 3 1 3 0 1 0 1
IPB-144 5 3 4 4 6 0 5 2 5 3 1 3 3 4 4 5 2 0 3 0 2
IPB-145 5 1 6 7 6 5 4 4 5 5 1 7 1 9 9 6 3 5 2 0 2
IPB-146 5 1 1 4 3 0 1 0 3 2 1 3 1 1 8 6 2 2 2 0 2
IPB-147 7 3 3 2 4 1 1 2 5 2 1 3 1 1 5 9 2 0 9 9 1
IPB-148 5 1 3 2 6 5 3 1 5 3 1 2 1 3 8 1 3 0 2 0 1
IPB-149 5 3 3 2 3 0 1 0 5 2 2 3 3 4 8 1 1 0 1 0 0
IPB-150 7 5 5 4 3 0 1 0 3 3 1 3 1 3 4 9 3 0 2 0 1
IPB-151 7 3 3 2 4 0 1 0 5 2 1 8 3 1 6 6 1 5 2 0 3
IPB-153 3 1 6 2 6 5 5 6 3 3 1 3 3 9 3 8 1 0 1 0 1
IPB-154 7 3 6 7 6 5 5 4 5 2 1 3 3 1 1 2 3 0 1 0 0
IPB-155 7 3 8 7 6 7 5 6 3 8 1 7 1 9 4 9 3 0 2 0 1
IPB-157 3 1 3 6 5 5 5 6 5 5 1 2 3 3 4 6 1 0 2 0 1
IPB-158 3 3 1 1 3 0 1 0 5 5 1 2 1 3 6 5 2 0 1 0 3
IPB-159 5 3 7 7 4 0 1 1 5 6 6 6 1 9 7 1 2 0 1 0 1
IPB-160 3 3 3 2 6 7 4 6 3 2 2 8 1 1 4 6 1 4 6 0 3
Comprimento de rama principal (CRP), comprimento do entrenó (CE), cor predominante da rama
(CRAMA), cor secundária da rama (CSR), forma geral da folha (FGF), tipo de lóbulos da folha (TLF),
número de lóbulos da folha (NLF), forma do lóbulo central (FLC), tamanho da folha madura (TFN),
pigmentação das nervuras (PN), cor da folha madura (CFM), cor da folha imatura (CFI), comprimento do
pecíolo (CP), pigmentação do pecíolo (PP), forma das raízes (FR), cor predominante da película (CPEL),
intensidade da cor predominante da película (ICP), cor secundária da película (CSPE), cor predominante
da polpa (CPP), cor secundária da polpa (CSPO), defeitos da superfície da raiz (DR).
A variabilidade morfológica mostrou que os resultados obtidos com o método
Hierárquico de distância média entre grupos dos acessos de batata-doce do Banco Ativo
de Germoplasma da Universidade Federal de Sergipe evidenciam a existência de
variabilidade fenotípica. Observam-se dois grupos, em que o grupo 1 foi responsável
por 16 acessos (21,92%) e o grupo 2 composto por 57 acessos (78,08%). Os acessos
IPB-001 e IPB-155 foram os que se mostraram mais divergentes, por outro lado a
menor divergência foi observada nos acessos IPB-095 e IPB-063.
21
No presente trabalho pode-se observar a grande variabilidade dos acessos de
batata-doce do BAG da UFS e a verificação que não houve acessos duplicados ao
contrário de trabalho realizado em Campos do Goytacazes-RJ, que identificou cinco
grupos com a presença de acessos morfologicamente duplicados (MOULIN, 2010).
Caracterizaram-se morfologicamente treze acessos de batata-doce componentes do
Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Clima Temperado da Universidade Federal
de Pelotas, observando a formação de quatro grupos com subdivisões (SILVA et al.,
2009).
IPB
-15
5
IPB
-14
5
IPB
-15
3
IPB
-09
0
IPB
-15
7
IPB
-08
7
IPB
-16
0
IPB
-14
4
IPB
-07
7
IPB
-15
4
IPB
-05
6
IPB
-03
0
IPB
-02
3
IPB
-14
8
IPB
-10
9
IPB
-01
4
IPB
-15
9
IPB
-13
4
IPB
-09
9
IPB
-14
9
IPB
-03
8
IPB
-11
7
IPB
-05
9
IPB
-07
2
IPB
-05
2
IPB
-01
3
IPB
-06
5
IPB
-09
5
IPB
-06
3
IPB
-13
7
IPB
-09
8
IPB
-00
7
IPB
-12
6
IPB
-15
1
IPB
-07
1
IPB
-11
4
IPB
-12
1
IPB
-05
3
IPB
-09
1
IPB
-08
9
IPB
-10
8
IPB
-05
4
IPB
-01
1
IPB
-15
0
IPB
-03
6
IPB
-04
3
IPB
-12
7
IPB
-07
3
IPB
-03
7
IPB
-12
0
IPB
-02
7
IPB
-11
3
IPB
-01
6
IPB
-06
7
IPB
-10
5
IPB
-00
6
IPB
-09
3
IPB
-07
9
IPB
-04
7
IPB
-15
8
IPB
-07
5
IPB
-10
3
IPB
-02
6
IPB
-14
6
IPB
-12
3
IPB
-07
8
IPB
-13
6
IPB
-06
0
IPB
-00
2
IPB
-14
7
IPB
-04
2
IPB
-10
1
IPB
-00
1
Acessos
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Dis
tân
cia
Eu
clid
ean
a
Figura 1. Dendrograma de dissimilaridade morfológica de 73 acessos de batata-doce,
estabelecido pelo método UPGMA utilizando-se a distância Euclidiana, com base em 24
caracteres morfo-agronômicos. São Cristóvão, UFS, 2014.
Os valores dos autovetores indicam, em módulo, a ordem de importância
e a contribuição dos descritores morfológicos para a variabilidade do grupo estudado.
Assim, com relação aos descritores utilizados, pode-se afirmar que para o primeiro
componente (Y1), os descritores mais discriminativos são o tipo de lóbulo da folha (-
0,919828), número de lóbulos da folha (-0,904024), a forma do lóbulo central (-
0,856486) e a forma geral da folha (-0,839520). Quanto à ordem de importância dos
descritores no segundo componente principal (Y2), pode-se observar que existe
mudança na ordem da contribuição.
O gráfico de dispersão foi coerente com os valores de autovetores para os dois
primeiros componentes principais. O modelo de análise de componentes principais com
22
dois componentes principais, explicou 28,07% da variação total. O componente
principal primário com 17,39% e o secundário com 10,68%, separou as variáveis tipo
de lóbulo da folha (TLF), número de lóbulos da folha (NLF), forma do lóbulo central
(FLC) e forma geral da folha (FGF) das demais variáveis (Figura 2).
Os resultados encontrados neste trabalho foram semelhantes aos de Camargo
(2013) onde as características tipo de lóbulo da folha (TLF), número de lóbulos da folha
(NLF), forma do lóbulo central (FLC) e forma geral da folha (FGF), foram observados
os maiores valores de contribuição relativa para a divergência genética de 40
introduções de batata-doce. Mas diverge dos encontrados por Elameen et al. (2011) em
que as características que mais contribuíram para a divergência genética de cento e
cinco acessos de batata-doce foram defeitos da superfície da raiz, cor secundária da
película e cor secundária da polpa.
Figura 2. Dispersão gráfica de 24 variáveis morfo-agronômicas de batata-doce do Banco Ativo de
Germoplasma da UFS. Comprimento de rama principal (CRP), comprimento do entrenó (CE), cor
predominante da rama (CRAMA), cor secundária da rama (CSR), forma geral da folha (FGF), tipo e
lóbulos da folha (TLF), número de lóbulos da folha (NLF), forma do lóbulo central (FLC), tamanho da
folha madura (TFN), pigmentação das nervuras (PN), cor da olha madura (CFM), cor da folha imatura
(CFI), comprimento do pecíolo (CP), pigmentação do pecíolo (PP), forma das raízes (FR), cor
predominante da película (CPEL), intensidade da cor predominante da película (ICP), cor secundária da
bpelícula (CSPE), cor predominante da polpa (CPP), cor secundária da polpa (CSPO), defeitos da
superfície da raiz (DR), resistência a insetos de solo (RI), massa seca de parte aérea (MSPA), massa seca
de raiz (MSR).
CRP
CE
CRAMA
CSR
FGF
TLFNLF
FLCTFN
PN
CFN
CFI
CP
PP
FR
CPEL
ICP
CSPE
CPP CSPO
DR
RI
MSPA
MSR
-1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Componente principal primário (17,38%)
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Co
mp
on
ente
pri
nci
pal
sec
und
ário
(1
0,6
7%
)
23
A informação obtida da análise de componente principal permite a identificação
dos descritores morfológicos mais discriminativos e informativos em estudos de
caracterização morfológica, facilitando futuros estudos relacionados a morfologia da
espécie Ipomoea batatas L., reduzindo e otimizando, o tempo relativo às análises
(YADA et al., 2010).
Para a variável resistência a pragas de solo, foi observada diferença estatística
pelo Teste F. Nessa variável, acessos com notas menores são desejáveis, já que
representam raízes livres ou com poucos danos, apresentando aspecto comercial
desejável. Foi observada uma grande variabilidade quanto à resistência a pragas de solo,
onde cinquenta e dois acessos apresentaram-se como tolerantes ao ataque e vinte e um
foram caracterizados como raízes com aspecto comercial prejudicado. Os acessos que
apresentaram as melhores médias podem servir como doadores de alelos que conferem
resistência a insetos de solo em programas de melhoramento (Tabela 2).
Os danos provocados por Euscepes postfasciatus (Fairmaire), conhecida como
broca-da-raiz, ocasiona danos na superfície foliar, raiz e na polpa, tornando inviável
para comercialização (BOTTEGA et al., 2009). Seis clones de batata-doce do banco de
germoplasma da UFVJM e duas cultivares foram avaliados em três épocas de colheita.
Aos 150 dias, o clone BD-45 e a cultivar Princesa apresentaram-se mais resistentes,
com notas 1,07, mas semelhantes aos clones BD-31TO, BD-25, BD-08, BD-38 e a
cultivar Brazlândia Rosada (VIANA, 2009).
Foram avaliados cem acessos experimentais de batata-doce oriundos de
sementes botânicas da Universidade Federal do Tocantins encontrando valores para
grau de tolerância às pragas de solo para os acessos BDGU#84 (1,33), BDGU#73 (1,67)
e cultivar Ana Clara com média igual a 2,00 (SILVA, 2010). Encontraram-se clones de
batata-doce com resistência a insetos de solo caracterizando-se como de alta a moderada
resistência (MASSAROTO, 2008).
Avaliou-se 18 genótipos de batata-doce, sendo quatro cultivares comerciais e
catorze clones experimentais pertencentes ao Banco de Germoplasma da Universidade
Federal do Tocantins, havendo ampla variação no nível de severidade de danos
causados por insetos de solo, destacando os genótipos BD#106; BD#58 e BD#22, com
médias respectivas de 1,16; 1,43 e 1,58 (BARRETO et al., 2011).
24
Tabela 2. Médias para resistência a pragas de solo, massa fresca de parte aérea, massa seca de
parte aérea e produtividade total de raízes de 73 acessos de batata-doce do BAG da
Universidade Federal de Sergipe. São Cristóvão, UFS, 2014.
ACESSO
Resistência a
Pragas de Solo
Massa Fresca de
Parte Aérea
Massa Seca de
Parte Aérea
Produtividade
Total de Raiz
(1-5) (t ha-1
) (t ha-1
) (t ha-1
)
IPB-001 1,39 a 3,54 c 0,91 d 6,05 b
IPB-002 1,73 a 2,66 d 0,79 e 4,63 c
IPB-006 1,74 a 8,58 b 2,21 b 9,72 a
IPB-007 3,43 c 4,42 c 1,25 d 6,47 b
IPB-011 3,14 c 10,16 a 1,75 c 4,59 c
IPB-013 3,54 c 1,12 d 0,33 e 5,54 b
IPB-014 1,77 a 3,71 c 1,21 d 4,54 c
IPB-016 1,42 a 7,62 b 1,75 c 8,11 a
IPB-023 1,50 a 2,62 d 0,71 e 3,31 c
IPB-026 2,16 b 2,12 d 0,62 e 5,18 b
IPB-027 2,34 b 3,54 c 1,00 d 6,74 b
IPB-030 1,53 a 4,66 c 1,29 d 6,34 b
IPB-036 1,56 a 5,12 c 1,58 c 5,64 b
IPB-037 1,61 a 5,12 c 1,62 c 5,90 b
IPB-038 2,53 b 3,87 c 1,25 d 3,13 c
IPB-042 1,25 a 0,62 d 0,33 e 2,06 c
IPB-043 2,73 b 3,08 c 1,00 d 3,11 c
IPB-047 2,27 b 8,00 b 1,71 c 4,70 c
IPB-052 1,17 a 4,50 c 1,12 d 4,38 c
IPB-053 1,28 a 2,87 d 0,79 e 5,25 b
IPB-054 1,74 a 6,04 b 1,83 c 5,60 b
IPB-056 1,44 a 3,00 c 1,08 d 5,90 b
IPB-059 1,82 a 4,83 c 1,25 d 3,62 c
IPB-060 1,77 a 1,83 d 0,62 e 4,57 c
IPB-063 1,61 a 2,41 d 0,66 e 6,18 b
IPB-065 1,79 a 4,46 c 1,16 d 4,98 b
IPB-067 1,06 a 2,79 d 0,96 d 2,67 c
IPB-071 2,40 b 11,00 a 2,70 a 8,10 a
IPB-072 2,66 b 3,87 c 1,21 d 5,48 b
IPB-073 1,15 a 5,62 b 1,66 c 5,40 b
IPB-075 1,75 a 5,83 b 1,54 c 5,74 b
IPB-077 1,20 a 4,50 c 1,08 d 5,36 b
IPB-078 1,41 a 2,33 d 0,75 e 2,29 c
IPB-079 1,31 a 3,08 c 0,87 d 5,14 b
IPB-087 1,62 a 4,58 c 1,25 d 3,73 c
IPB-089 1,75 a 8,79 b 2,29 b 10,89 a
IPB-090 1,13 a 4,12 c 1,08 d 5,40 b
IPB-091 1,30 a 12,16 a 2,71 a 6,25 b
IPB-093 1,70 a 3,08 c 0,79 e 3,97 c
IPB-095 1,17 a 4,83 c 1,42 c 6,05 b
IPB-098 2,05 b 6,58 b 1,75 c 8,90 a
IPB-099 1,39 a 3,04 c 0,83 d 5,38 b
IPB-101 1,27 a 5,16 c 1,41 c 5,10 b
IPB-103 1,74 a 6,00 b 2,12 b 6,28 b
IPB-105 2,73 b 2,91 d 1,08 d 2,96 c
IPB-108 2,15 b 1,50 d 0,58 e 2,46 c
IPB-109 1,62 a 1,08 d 0,58 e 3,57 c
Continua...
25
Continuação.
IPB-113 1,56 a 2,45 d 0,83 d 3,43 c
IPB-114 1,41 a 1,71 d 0,62 e 4,13 c
IPB-117 1,78 a 3,50 c 1,04 d 5,62 b
IPB-120 1,26 a 11,21 a 2,54 a 6,50 b
IPB-121 1,96 a 3,29 c 0,83 d 8,99 a
IPB-123 2,13 b 0,96 d 0,45 e 1,20 c
IPB-126 1,47 a 3,42 c 0,91 d 5,28 b
IPB-127 1,63 a 7,08 b 1,66 c 6,35 b
IPB-134 2,43 b 3,95 c 1,16 d 5,36 b
IPB-136 1,06 a 2,66 d 0,66 e 3,63 c
IPB-137 2,07 b 3,37 c 1,00 d 3,93 c
IPB-144 1,30 a 6,12 b 1,79 c 4,36 c
IPB-145 1,36 a 5,33 c 1,46 c 5,13 b
IPB-146 2,21 b 0,45 d 0,17 e 3,65 c
IPB-147 1,60 a 2,66 d 1,00 d 5,58 b
IPB-148 1,51 a 1,16 d 0,50 e 5,03 b
IPB-149 1,18 a 4,73 c 1,29 d 7,08 b
IPB-150 1,33 a 2,00 d 0,62 e 3,03 c
IPB-151 2,92 c 0,58 d 0,29 e 2,17 c
IPB-153 1,35 a 3,08 c 0,92 d 4,23 c
IPB-154 2,05 b 1,70 d 0,79 e 3,58 c
IPB-155 1,46 a 3,16 c 0,95 d 3,23 c
IPB-157 1,66 a 2,67 d 0,96 d 3,37 c
IPB-158 2,21 b 6,25 b 1,54 c 4,52 c
IPB-159 1,22 a 7,33 b 2,08 b 3,31 c
IPB-160 3,22 c 1,08 d 0,37 e 5,36 b
Média 1,78 4,18 1,16 5,01
CV (%) 18,18 29,14 22,58 26,59
Médias seguidas pelas mesmas letras minúsculas nas colunas, não diferem significativamente entre si,
pelo teste de Scott-Knott (p≤0,05). * Notas de 1 a 5, onde 1 refere-se a raízes livres de danos e 5 refere-se
a raízes totalmente imprestáveis.
Para a variável massa fresca de parte aérea (Tabela 2) quatro acessos
apresentaram os melhores resultados, sendo eles o IPB-091 (12,16 t ha-1
), IPB-120
(11,21 t ha-1
), IPB-071 (11,00 t ha-1
) e IPB-011 (10,16 t ha-1
). A amplitude dos dados
está entre os acessos IPB-091 com uma produtividade de 12,16 t ha-1
e IPB-146 com
0,45 t ha-1
.
Em Jataí-GO pesquisadores encontraram produtividade de massa verde entre 2,3
e 41,7 t ha-1
com os clones CAJ-11 e CAL-3, respectivamente (SCHUMACHER et al.,
2012). Outros trabalhos obtiveram valores próximos para a produtividade de fitomassa
da parte aérea, onde encontraram de 2,83 a 5,83 t ha-1
para nove clones e duas
variedades de batata-doce no Estado de Alagoas (CAVALCANTE et al., 2009).
Já em Diamantina-MG avaliou-se dez acessos e duas cultivares de batata-doce,
alcançando produtividade variando entre 7,3 e 19,7 t ha-1
(ANDRADE JÚNIOR et al.,
26
2012). Foram encontradas médias de produtividade de massa verde variando de 5,50 a
10,25 t ha-1
, valores próximos aos obtidos no presente trabalho (VIANA, 2009).
Para a massa seca de parte aérea o acesso IPB-091 com 2,71 t ha-1
apresentou a
maior média não diferindo dos acessos IPB-071 (2,70 t ha-1
) e IPB-120 (2,54 t ha-1
).
Variável esta que obteve média de 1,16 t ha-1
(Tabela 2).
Em acessos de batata-doce oriundos do BAG da UFS encontraram-se as maiores
médias para massa seca de parte aérea num ciclo de cultivo de 150 dias nos acessos
IPB-007 e Brazlândia Rosada com 2,81 e 2,54 t ha-1
, respectivamente (OLIVEIRA,
2013). Produtividade de massa seca de parte aérea entre 1,4 e 8,0 t ha-1
foi obtido em
catorze materiais estudados em Minas Gerais, valores superiores aos do presente
trabalho (PEDROSA, 2012).
Um total de trinta e nove genótipos de batata-doce da coleção de germoplasma
da UFLA foi avaliado com valores de matéria seca de parte aérea variando de 1,03 a
42,70 t ha-1
. As características massa fresca e seca da parte aérea são importantes na
alimentação animal, pois as ramas frescas podem ser oferecidas a aves e peixes na
forma de forragem verde, nas formas de forragem verde e silagem para ruminantes ou
até como ramas secas podendo ser incorporadas à ração (GONÇALVES NETO et al.,
2012).
Quanto à produtividade total de raízes, não houve diferença entre os acesso IPB-
089, IPB-006, IPB-121, IPB-098, IPB-016 e IPB-071, sendo que apenas o IPB-089
(10,89 t ha-1
) foi o único a apresentar produtividade superior a 10 t ha-1
(Tabela 2). Os
valores encontrados foram inferiores aos de Viana (2009), que avaliando três épocas de
colheita em dois ambientes de cultivo encontrou produtividade total de 5,9 a 51,0 t ha-1
.
Foram avaliadas oito cultivares de batata-doce do BAG da Universidade Federal
Rural do Semi-Árido (UFERSA) encontrando valores para produção total de raízes
entre 5,42 e 16,80 t ha-1
(MOREIRA et al., 2011). Em experimento realizado na cidade
de Marechal Cândido Rondon, PR, os acessos atingiram valores entre 6,76 e 8,04 t ha-1
(ROESLER et al., 2008).
Foram encontradas produtividades variando de 4,33 t ha-1
para acessos
provenientes da Zona Leste até 8,98 t ha-1
para os da Zona do Lago do distrito de
Bagamoyo, Tanzânia (TAIRO et al., 2008). Avaliando os potenciais produtivo e
genético de clones de batata-doce, pesquisadores encontraram valores para
produtividade de raiz entre 4,17 e 12,08 t ha-1
(CAVALCANTE et al., 2009).
27
CONCLUSÃO
O BAG de batata-doce da Universidade Federal de Sergipe apresenta grande
variabilidade fenotípica, e alguns acessos avaliados podem ser promissores para
recomendação de uso e em programas de melhoramento da espécie.
28
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32
4. ARTIGO 2
Submetido para: Industrial Crops and Products
DIVERSIDADE DE GERMOPLASMA DE BATATA-DOCE DO
BAG DE SERGIPE PARA AMIDO E ETANOL*
Rodrigo Pereira Alves1; Alisson Marcel Souza de Oliveira
2; Aléa Dayane Dantas de
Santana1; Vanderson dos Santos Pinto
1; Arie Fitzgerald Blank
1; Maria de Fátima
Arrigoni-Blank1; Roberta Pereira Miranda Fernandes
1; Thiago Matos Andrade
1, Wilson
Roberto Maluf2
* Parte da dissertação de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao Programa de Pós-
graduação em Agroecossistemas/UFS. 1
Universidade Federal de Sergipe, Departamento de Engenharia Agronômica; Avenida
Marechal Rondon, s/n, Cidade Universitária prof. José Aloísio de Campos, Jardim Rosa
Elze; 49100-000 - São Cristóvão, SE – Brasil; Telefone: (79)21056929, 21056981; Fax:
(79)21056939, 21056494. 2
Universidade Federal de Lavras, Departamento de Agricultura; Caixa Postal 3037;
CEP 37200-000 – Lavras, MG – Brasil; Telefone: (35)38291301.
33
RESUMO
A batata-doce é considerada uma fonte renovável com potencial para produzir etanol
por ser uma amilácea rústica, com baixo custo de produção e ampla adaptação
climática. Com base nisso, o presente trabalho teve como objetivo a avaliação da
diversidade de germoplasma de batata-doce destinada a amido e etanol do BAG de
Sergipe. O experimento foi implantado na Fazenda Experimental “Campus Rural da
Universidade Federal de Sergipe”, e avaliou-se o teor de matéria seca de raiz, o teor de
amido, o rendimento de amido, o teor de amilose das raízes, além do rendimento de
etanol em L ha-1
e L t-1
de raiz. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos
casualizados com setenta e três acessos de batata-doce, sendo duas repetições, com
quatro plantas por parcela, totalizando cento e quarenta e seis tratamentos. Com relação
ao teor de massa seca de raiz os acessos IPB-121, IPB-101, IPB-109, IPB-144, IPB-042,
IPB-123, IPB-056, IPB-065, IPB-036 e IPB-095 apresentaram os melhores resultados.
O teor de amido variou entre 11,56 e 27,07%, já o rendimento de amido por hectare
ficou entre 0,30 a 2,39 t ha-1
e o teor de amilose apresentou-se com valores entre 11,57 a
32,72 %. Enquanto que o rendimento de etanol em L ha-1
variou entre 198 a 1.576 L ha-
1, o rendimento de etanol em L t-
1 apresentou os acessos IPB-065 (178,70 L t
-1), IPB-
144 (178,11 L t-1
), IPB-042 (177,17 L t-1
), IPB-123 (176,02 L t-1
), IPB-121 (175,45 L t-
1), IPB-056 (171,04 L t
-1), IPB-109 (170,57 L t
-1), IPB-036 (169,40 L t
-1), IPB-052
(168,75 L t-1
) e IPB-101 (168,42 L t-1
) como promissores para obtenção de etanol a
partir de batata-doce. Com base na caracterização realizada no presente trabalho,
recomenda-se a continuação da pesquisa com os acessos de batata-doce com o intuito de
fornecer informações para os programas de melhoramento genético da espécie.
Palavras-chave: Ipomoea batatas, matéria seca, álcool, amilose, germoplasma.
34
ABSTRACT
The sweet potato is considered a renewable energy source with the potential to produce
ethanol to be a rough starchy, low production cost and wide climate adaptation. Based
on this, the present work aimed at the biochemical characterization of sweet potato
germplasm of Sergipe. The experiment was carried out at the Experimental Farm “Rural
Campus of the Federal University of Sergipe”, and evaluated the content of dry matter
of root, evaluated the starch content, the yield of starch, amylose content of roots,
beyond the ethanol yield in L ha-1
and L t-1
root. The experimental design was
randomized with seventy-three accessions of sweet potato, two replicates with four
plants per plot blocks, totaling one hundred forty-six treatments. With respect to the dry
mass of the root IPB-121, IPB-101, IPB-109, IPB-144, IPB-042, IPB-123, IPB-056,
IPB-065, IPB-095 and IPB-036 accesses showed the best results. The starch content
was between 11,56 and 27,07%, as the starch yield per hectare was between 0,30 to 2,39
t ha-1
and amylose presented with values between 11,57 to 32,72%. While the ethanol
yield in L ha-1
varied between 198-1.576 L ha-1
, the ethanol yield in L t-1
presented the
IPB-065 accesses (178,70 L t-1
), IPB-144 (178,11 L t-1
), IPB-042 (177,17 L t-1
), IPB-
123 (176,02 L t-1
), IPB-121 (175,45 L t-1
), IPB-056 (171,04 L t-1
), IPB-109 (170,57 L t-
1), IPB-036 (169,40 L t
-1), IPB-052 (168,75 L t
-1) and IPB-101 (168,42 L t
-1) as
promising for ethanol production from sweet potato. Based on the characterization
presented in this work, it is recommended that further research with sweet potato
accessions in order to provide information for programs of genetic improvement of the
species.
Keywords: Ipomoea batatas, dry matter, alcohol, amylose, germplasm.
35
INTRODUÇÃO
O provável esgotamento das reservas de petróleo em todo o mundo, rigorosas
regulamentações governamentais sobre as emissões de gases poluentes e o aumento dos
preços dos combustíveis à base de petróleo, incentivam estudos que busquem fontes
alternativas de combustíveis. Os combustíveis renováveis, produzidos a partir da
biomassa, entre eles o etanol, podem ganhar um papel muito importante, já que são
reconhecidamente combustíveis limpos e podem ser produzidos a partir de diversas
fontes renováveis (SANTANA et al., 2013).
O etanol pode ser produzido a partir de várias matérias-primas agrícolas, desde
que contenham carboidratos passíveis de serem fermentados (açúcares e amido). A
batata-doce tem demonstrado ser a opção mais eficaz, apresentando menor custo para
produção de etanol, quando comparado com outras culturas amiláceas como milho e
mandioca (HE et al., 2009).
Por possuir alto teor de amido e apresentar grande variabilidade genética, a
batata-doce, uma eudicotiledônea pertencente à família Convolvulaceae, originária das
Américas, possibilita a implantação de programas de melhoramento visando o mercado
de produção de etanol, destacando-se como alternativa para usinas e agricultores nas
épocas posteriores ao plantio da cana-de-açúcar (PAVLAK et al., 2011).
O amido é o principal componente das raízes, representando cerca de 50-80% da
matéria seca da raiz. É uma valiosa matéria-prima e tem várias aplicações em produtos
alimentares como agentes adesivos, ligantes e formadores de filmes (WEBER et al.,
2009). É composto por dois polímeros em diferentes proporções com relação a sua
origem: amilose (16-30%) e amilopectina (65-85%). A amilose é um polímero de cadeia
linear com glicoses unidas por ligações α-1,4. A amilopectina é um grande polímero
altamente ramificado, que além de possuir ligações α-1,4, inclui também ligações α-1,6
nos pontos de ramificação (HASHEM & DARWISH, 2010).
A produção de etanol a partir de amiláceos não é muito difundida e conhecida no
Brasil, contudo, tem sido uma técnica muito adotada na Europa e Estados Unidos, sendo
objeto de estudos em países detentores dessa alta tecnologia. Resultados preliminares
têm demonstrado que um hectare de raiz de batata-doce rende de 30 a 40 toneladas de
biomassa. Enquanto uma tonelada de cana-de-açúcar gera 67 litros de álcool, a mesma
quantidade de batata-doce chega a até 130 litros do combustível (CASTRO &
EMYGDIO, 2009).
36
No Brasil há uma grande variedade de batata-doce e cada uma delas tem suas
próprias características. A determinação de variedades de batata-doce apropriadas para a
produção de etanol é essencial para uma produção industrial de etanol em larga escala.
Com base nisso, objetivou-se com este trabalho a avaliação da diversidade de
germoplasma de batata-doce destinada a amido e etanol do BAG de Sergipe.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi implantado na Fazenda Experimental “Campus Rural da
Universidade Federal de Sergipe”, localizada no Município de São Cristóvão-SE
(latitude 10° 55’ 27” S, longitude 37° 12’ 01” W e altitude de 46 m). O solo da área é
classificado como Argissolo Vermelho Amarelo com relevo plano a suavemente
ondulado.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados testando
setenta e três acessos de batata-doce oriundos do Banco Ativo de Germoplasma da UFS,
sendo duas repetições, com quatro plantas por parcela, totalizando cento e quarenta e
seis tratamentos. O trabalho foi conduzido entre os meses de março e agosto de 2012,
usando o espaçamento de 1,0 x 0,3 m. Foram utilizadas ramas contendo entre oito e
doze entrenós e com 25 cm de comprimento, sendo enterrada a parte basal da rama
contendo de três a quatro nós em uma profundidade de 10-15 cm sobre as leiras com
altura de 40 cm.
Antes do preparo do solo e plantio das ramas de batata-doce, amostras de solo
foram coletadas na camada de 0-20 cm, para a realização da análise química e física e
resultaram em: pH(H2O)= 5,40; matéria orgânica= 0,86 dag dm-3
; Ca+2
+ = 0,82 cmolc
dm-3
; Ca+2
= 0,39 cmolc dm-3
; Mg+2
= 0,43 cmolc dm-3
; Al+3
= 0,65 cmolc dm-3
; H+Al=
2,03 cmolc dm-3
; Na= 3,5 mg dm-3
; K= 21,1 mg dm-3
; P= 7,0 mg dm-3
; SB= 0,89 cmolc
dm-3
; CTC= 2,92 cmolc dm-3
; Areia=738,2 g kg-1
; Argila=54,6 g kg-1
; Silte=207,2 g kg-
1; Classificação textural= Franco arenoso.
A calagem foi realizada trinta dias antes do plantio com base nos resultados de
análise do solo. A adubação de fundação constou de 20kg.ha-1
de N; 90 kg.ha-1
de P2O5;
90 kg.ha-1
de K2O. Aos 45 dias do plantio foi realizada uma adubação de cobertura,
aplicando-se 30 kg.ha-1
de N, 40 kg.ha-1
de P2O5 e 60 kg.ha-1
de K2O. Tratos culturais
suplementares efetuados durante a condução do experimento foram realizados de acordo
com as recomendações para a cultura da batata-doce (FILGUEIRA, 2008).
37
Foram testados cinquenta e oito acessos oriundos do BAG da UFLA (IPB-001,
IPB-002, IPB-006, IPB-007, IPB-011, IPB-013, IPB-014, IPB-016, IPB-023, IPB-026,
IPB-027, IPB-030, IPB-036, IPB-037, IPB-038, IPB-042, IPB-043, IPB-047, IPB-052,
IPB-053, IPB-054, IPB-056, IPB-059, IPB-060, IPB-063, IPB-065, IPB-067, IPB-071,
IPB-072, IPB-073, IPB-075, IPB-077, IPB-078, IPB-079, IPB-087, IPB-089, IPB-090,
IPB-091, IPB-093, IPB-098, IPB-099, IPB-101, IPB-103, IPB-105, IPB-108, IPB-109,
IPB-113, IPB-114, IPB-117, IPB-120, IPB-121, IPB-123, IPB-126, IPB-127, IPB-134,
IPB-136, IPB-137 e IPB-144), dois de Malhador-SE (IPB-145 e IPB-146), seis de Moita
Bonita-SE (IPB-147, IPB-148, IPB-149, IPB-150, IPB-151 e IPB-153), quatro de
Remijo-PB (IPB-154, IPB-155, IPB-157 e IPB-158) e três de Heliópolis-BA (IPB-095,
IPB-159 e IPB-160), totalizando setenta e três acessos.
A colheita foi realizada aos 150 dias após o plantio das ramas e as seguintes
variáveis foram avaliadas:
Teor de Matéria Seca de Raiz
O teor de matéria seca de raiz foi realizado utilizando-se 10g de raízes de cada
acesso que foram secas em estufa com ventilação forçada a 100 ºC até atingirem peso
constante. O teor de massa seca foi calculado dividindo-se os valores da massa seca
pelos valores de massa fresca e multiplicados por 100. Os resultados foram expressos
em porcentagem.
Teor e Rendimento de Amido
Para as análises químicas, tanto para teor de amido como teor de
amilose/amilopectina, utilizou-se cerca de 200g de cada amostra que foram raladas e
secas em estufa com circulação de ar forçado a uma temperatura de 60 ºC durante 72
horas. Quando secas, essas amostras foram maceradas para obtenção da farinha e então
se procedeu a realização das análises. A condução dos experimentos se deu nos
laboratórios de enzimologia, cultura de tecidos e fitotecnia da UFS.
O teor de amido foi determinado pelo método de Lane-Eynon. O método baseia-
se na redução de um volume conhecido de um reagente de cobre alcalino (Fehling) a
óxido cuproso. O ponto final é indicado pelo azul de metileno, que é reduzido por um
pequeno excesso de açúcar redutor (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2005).
38
Para a analise de amido os seguintes reagentes e soluções foram utilizados: ácido
clorídrico concentrado (HCL) P.A., solução de hidróxido de sódio (NaOH) P.A., sulfato
de cobre (CuSO4 5H2O) P.A., tartarato duplo de sódio e potássio (KNaC4H4O6 4H2O)
P.A., sulfato de zinco (ZnSO4.7H2O) a 30%; solução de azul metileno a 1% e soluções
de Fehlings tituladas.
Para a preparação do Fehling tipo “A” utilizou-se 34,639 g de sulfato de cobre
pentahidratado e 0,5 mL de Ácido Sulfúrico concentrado que foram dissolvidos em
água destilada e vertidos para um balão volumétrico de 500 mL, sendo completado seu
volume com água destilada.
Para a preparação do Fehling tipo “B” foi dissolvido 172 g de tartarato de sódio
e potássio e 50 g de NaOH em água destilada. A solução foi vertida para um balão
volumétrico de 500 mL, e quando houve a diminuição da temperatura, completou-se o
volume com água destilada.
Para a padronização dos Fehlings “A” e “B” foi lavada uma bureta de 2 a 3
vezes com solução de glicose a 1%, e em seguida completou-se o seu volume com a
mesma solução de glicose ajustando o seu volume. Em um erlenmeyer de 250 mL, foi
pipetado 5 mL da solução de Fehling “A”, 5 mL da solução de Fehling “B” e
adicionado 40 mL de água destilada. Depois a solução foi aquecida até a fervura,
acrescentando-se então o agitador magnético e colocado 1 mL da glicose da bureta junto
com uma gota da solução azul de metileno. Iniciou-se a titulação mantendo a solução
em fervura até o ponto final da titulação ser dado pela viragem da solução da cor azul
para o vermelho tijolo.
O fator de correção (FC) foi verificado em todas as soluções de Fehling
elaboradas, utilizando a fórmula: FC = V x 0,01, onde ´V´ corresponde ao volume que
foi gasto na padronização para resultar na cor vermelho tijolo. Este foi utilizado para
encontrar os teores de amido.
Procedimentos utilizados na obtenção do teor de amido:
a) Pesou-se 1,00g de farinha de cada amostra transferindo-o para um erlenmeyer
de 250 mL e adicionado 100 mL de água destilada juntamente com 0,5 mL de NaOH a
10 %. Colocou-se em seguida o erlenmeyer em autoclave a 121 °C por uma hora. Ao se
retirar o erlenmeyer deixou-se esfriar e adicionou-se 5,00 mL de HCl concentrado,
levando-o novamente para a autoclave (1 atm) por mais 30 minutos. Passado os 30
minutos, o erlenmeyer foi retirado e resfriado mais uma vez. Com a solução do erlenmeyer
já em temperatura ambiente neutralizou-se o pH da solução com NaOH 40 %. Em seguida
39
foram adicionados 2,5 mL de Acetato de Zinco a solução e filtrada com papel de filtro
qualitativo seco em um balão volumétrico de 250 mL, completando o volume com água
destilada. A solução do balão volumétrico foi transferida para uma bureta de 50 mL.
Em outro erlenmeyer de 250 mL, foi pipetado 5 mL de Fehling “A”, 5 mL de
Fehling “B” e adicionado 40 mL de água destilada, aquecendo-se até levantar fervura.
Com o uso do agitador magnético para homogeneizar a solução, foi adicionado 1 mL da
amostra da solução da bureta e uma gota do indicador de azul de metileno. Em seguida
procedeu-se a titulação gota a gota até que se percebesse mudança de cor do titulado
para o vermelho tijolo.
b) Os seguintes cálculos foram realizados:
Onde: FC= título da solução de fehling, adquirido na padronização das soluções;
V = número ou valor de mL gasto na solução da amostra para a titulação;
P = peso da amostra em g.
O teor de amido foi calculado em relação à base de matéria fresca da batata-
doce, ou seja, o teor de amido foi exposto levando-se em consideração a composição
global da batata-doce. O rendimento de amido deu-se pelo produto do teor de amido em
base fresca e a produtividade total de raízes e foi expressa em t ha-1
.
Teor de amilose
O teor de amilose foi determinado utilizando-se o Kit amilose/amilopectina da
Megazyme (MEGAZYME INTERNATIONAL IRELAND, 2006). Neste procedimento,
as amostras de amido foram completamente dispersas por aquecimento adicionando
dimetil-sulfóxido (DMSO). Com o uso de etanol (95%), os lipídios foram removidos
por precipitação, e recuperado o precipitado de amido. Depois da dissolução da amostra
adicionou-se acetato de sódio, e a partir de então a amilopectina foi especificamente
precipitada por centrifugação pela adição de Con A. A amilose foi enzimaticamente
hidrolisada e analisada utilizando-se um reagente de glicose oxidase. Em uma alíquota
separada da solução com acetato de sódio, foi estimado o amido total, onde as amostras
foram hidrolisadas de forma semelhante a anterior. As duas amostras foram medidas
através de espectrofotômetro com absorbância a 510 nm.
40
Rendimento de etanol
O rendimento de etanol foi obtido multiplicando-se o rendimento de amido com
o fator de conversão 0,662, de acordo com Pavlak et al. (2011) e expresso em L ha-1
. O
rendimento de etanol por tonelada de raiz foi obtido dividindo-se o rendimento de
etanol pelo rendimento total de raízes e foi expresso em L t-1
.
Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância e as médias
comparadas pelo teste de Scott-Knott a p ≤ 0,05, utilizando o programa estatístico
SISVAR (FERREIRA, 2011).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O teor de massa seca de raiz foi analisado em setenta e três acessos de batata-
doce e apresentou os maiores valores para os acessos IPB-121 (37,70%), IPB-101
(37,62%), IPB-109 (37,33%), IPB-144 (37,10%), IPB-042 (37,00%), IPB-123
(36,97%), IPB-056 (36,76%), IPB-065 (36,44%), IPB-036 (36,40%) e IPB-095
(36,28%) (Tabela 1). O teor de MS é uma das características determinantes da textura
do tubérculo, após o cozimento e relaciona-se diretamente com a densidade específica
do tubérculo. Do ponto de vista industrial há interesse em cultivares que apresentem
maior teor de matéria seca, já que resulta em maior rendimento, tanto em processos
alimentícios, quanto para produção de etanol (ANDRADE JUNIOR et al., 2012).
Avaliou-se doze acessos de batata-doce em Minas Gerais, observando-se que os
teores de matéria seca variaram entre 26,3 a 28,8% (ANDRADE JUNIOR et al., 2012),
valores menores aos obtidos no presente trabalho. O teor de matéria seca entre
cinquenta genótipos de batata-doce analisados variou entre 24,53 a 39,13% (MARTINS,
2010).
Essa variável apresentou uma variação de 37,70% para o acesso IPB-121 e
16,87% para IPB-087, com média de 30,94% de MS. Avaliou-se o teor de massa seca
de raiz de doze clones de batata-doce, encontrando média de 29,26% de MS
(FIGUEIREDO, 2010), concordando com os dados desta pesquisa. A raiz da batata-
doce apresenta cerca de 30% de MS que contém em média 85% de carboidratos, cujo
componente principal é o amido (SILVA et al., 2010).
41
Tabela 1. Médias para teor de matéria seca de raiz, teor de amido, rendimento de amido, teor de
amilose, produção de etanol em L ha-1
e rendimento de etanol em L t-1 de acessos de batata-doce
oriundos do BAG da Universidade Federal de Sergipe. São Cristóvão, UFS, 2014.
ACESSO
Teor de MS
de Raiz
Teor de
Amido
Rendimento
de Amido
Teor de
Amilose
Produção
de Etanol
Rendimento
de Etanol
(%) (%) (t ha-1
) (%) (L ha-1
) (L t-1
)
IPB-001 32,11 c 23,26 c 1,41 b 20,61 c 932 b 153,52 c
IPB-002 31,29 d 21,83 d 1,01 c 17,68 d 669 c 144,09 d
IPB-006 30,21 d 21,79 d 2,11 a 11,85 d 1.390 a 143,83 d
IPB-007 25,66 f 17,11 f 1,10 b 27,41 b 730 b 112,94 f
IPB-011 31,76 d 22,54 c 1,03 c 22,57 c 680 c 148,76 c
IPB-013 32,14 c 23,18 c 1,26 b 14,21 d 837 b 153,00 c
IPB-014 34,11 c 23,70 c 1,05 c 22,44 c 693 c 156,43 c
IPB-016 24,28 f 17,77 f 1,43 b 19,91 c 947 b 117,28 f
IPB-023 33,01 c 22,79 c 0,76 c 16,88 d 499 c 150,43 c
IPB-026 25,40 f 17,54 f 0,91 c 18,25 d 599 c 115,79 f IPB-027 30,71 d 21,80 d 1,47 b 19,80 c 968 b 143,93 d
IPB-030 32,63 c 23,13 c 1,46 b 19,85 c 965 b 152,68 c
IPB-036 36,40 a 25,66 a 1,45 b 18,33 d 955 b 169,40 a
IPB-037 29,66 d 20,40 e 1,21 b 16,48 d 796 b 134,67 e
IPB-038 28,64 e 18,38 f 0,58 c 12,88 d 382 c 121,35 f
IPB-042 37,00 a 26,84 a 0,55 c 15,47 d 365 c 177,17 a
IPB-043 30,99 d 22,89 c 0,70 c 17,25 d 465 c 151,12 c
IPB-047 31,72 d 21,99 d 1,03 c 17,54 d 679 c 145,13 d
IPB-052 35,86 b 25,57 a 1,12 b 19,18 c 738 b 168,75 a
IPB-053 34,29 b 24,67 b 1,30 b 19,96 c 857 b 162,85 b
IPB-054 31,35 d 22,18 d 1,24 b 17,62 d 820 b 146,41 d IPB-056 36,76 a 25,91 a 1,52 b 15,69 d 1.005 b 171,04 a
IPB-059 17,69 h 11,91 h 0,43 c 22,99 c 283 c 78,60 h
IPB-060 30,25 d 21,76 d 0,99 c 32,72 a 656 c 143,60 d
IPB-063 32,32 c 21,95 d 1,35 b 15,27 d 890 b 144,90 d
IPB-065 36,44 a 27,07 a 1,34 b 18,30 d 884 b 178,70 a
IPB-067 34,88 b 24,61 b 0,66 c 15,90 d 433 c 162,40 b
IPB-071 31,05 d 22,65 c 1,82 a 18,30 d 1.205 a 149,51 c
IPB-072 31,83 d 21,60 d 1,18 b 20,45 c 781 b 142,58 d
IPB-073 33,25 c 24,54 b 1,33 b 16,21 d 875 b 161,97 b
IPB-075 25,46 f 17,44 f 1,00 c 15,98 d 660 c 115,15 f
IPB-077 33,94 c 24,00 b 1,30 b 14,89 d 859 b 158,39 b
IPB-078 33,26 c 22,52 c 0,51 c 18,20 d 340 c 148,65 c IPB-079 30,20 d 20,96 d 1,07 c 16,36 d 711 c 138,34 d
IPB-087 16,87 h 11,56 h 0,40 c 14,23 d 267 c 76,30 h
IPB-089 28,83 e 18,54 f 2,10 a 13,55 d 1.385 a 122,41 f
IPB-090 28,23 e 20,12 e 1,08 c 16,43 d 712 c 132,78 e
IPB-091 30,61 d 19,82 e 1,21 b 14,61 d 801 b 130,85 e
IPB-093 31,85 d 22,70 c 0,89 c 19,47 c 592 c 149,87 c
IPB-095 36,28 a 24,54 b 1,48 b 21,62 c 980 b 161,98 b
IPB-098 22,30 g 14,91 g 1,33 b 18,00 d 882 b 98,41 g
IPB-099 33,25 c 24,18 b 1,30 b 19,28 c 861 b 159,64 b
IPB-101 37,62 a 25,52 a 1,30 b 18,77 c 859 b 168,42 a
IPB-103 26,17 f 18,28 f 1,13 b 17,90 d 745 b 120,65 f IPB-105 35,04 b 24,47 b 0,72 c 15,97 d 477 c 161,48 b
IPB-108 17,76 h 12,28 h 0,30 c 20,73 c 198 c 81,09 h
IPB-109 37,33 a 25,84 a 0,92 c 19,14 c 610 c 170,57 a
IPB-113 25,69 f 17,54 f 0,59 c 17,63 d 393 c 115,76 f
IPB-114 25,89 f 17,92 f 0,73 c 19,12 c 486 c 118,33 f
IPB-117 34,94 b 24,67 b 1,38 b 15,86 d 914 b 162,85 b
IPB-120 27,43 e 18,92 e 1,23 b 16,98 d 814 b 124,91 e
IPB-121 37,70 a 26,58 a 2,39 a 15,32 d 1.576 a 175,45 a
IPB-123 36,97 a 26,67 a 0,32 c 16,73 d 212 c 176,02 a
Continua...
42
Continuação.
IPB-126 30,69 d 21,30 d 1,12 b 16,01 d 742 b 140,58 d
IPB-127 29,15 e 20,87 d 1,33 b 15,15 d 877 b 137,76 d
IPB-134 33,09 c 22,95 c 1,23 b 16,86 d 815 b 151,48 c
IPB-136 33,54 c 24,82 b 0,90 c 15,73 d 596 c 163,81 b
IPB-137 25,49 f 17,70 f 0,72 c 17,84 d 477 c 116,83 f
IPB-144 37,10 a 26,98 a 1,17 b 11,57 d 775 b 178,11 a
IPB-145 27,35 e 19,53 e 1,00 c 19,44 c 660 c 128,95 e
IPB-146 32,69 c 23,29 c 0,84 c 18,15 d 556 c 153,74 c
IPB-147 28,15 e 19,43 e 1,08 c 14,08 d 715 c 128,26 e IPB-148 27,77 e 19,25 e 0,96 c 15,98 d 635 c 127,03 e
IPB-149 33,17 c 22,92 c 1,61 b 18,67 c 1.064 b 151,30 c
IPB-150 26,25 f 18,44 f 0,56 c 20,86 c 367 c 121,72 f
IPB-151 33,31 c 24,01 b 0,51 c 16,31 d 340 c 158,47 b
IPB-153 25,34 f 18,17 f 0,77 c 15,36 d 508 c 119,94 f
IPB-154 24,70 f 17,45 f 0,63 c 13,09 d 419 c 115,20 f
IPB-155 33,28 c 24,18 b 0,78 c 11,69 d 515 c 159,60 b
IPB-157 32,82 c 23,13 c 0,77 c 21,83 c 511 c 152,68 c
IPB-158 32,25 c 23,06 c 1,04 c 21,17 c 687 c 152,20 c
IPB-159 33,91 c 23,79 c 0,79 c 19,59 c 519 c 157,02 c
IPB-160 28,44 e 19,54 e 1,03 c 23,82 c 678 c 129,02 e
Média 30,77 21,61 1,07 17,83 709,72 142,67 CV (%) 2,75 3,96 25,78 11,72 25,77 3,96
Médias seguidas pelas mesmas letras minúsculas nas colunas, não diferem significativamente entre si,
pelo teste de Scott-Knott (p≤0,05). * Valores expressos em %. ** Valores expressos em t ha-1.
O teor de amido apresentou os maiores valores para os acessos IPB-065
(27,07%), IPB-144 (26,98%), IPB-042 (26,84%), IPB-123 (26,67%), IPB-121
(26,58%), IPB-056 (25,91%), IPB-109 (25,84%), IPB-036 (25,66%), IPB-052 (25,57%)
e IPB-101 (25,52%). Os acessos IPB-108 (12,28%), IPB-059 (11,91%) e IPB-087
(11,56%) foram os que apresentaram os menores resultados (Tabela 1).
Avaliaram-se os efeitos de fontes e doses de matéria orgânica de origem animal
na produção e teor de amido na batata-doce encontrando teores de amido entre 15,4% e
17,3% (OLIVEIRA et al., 2013). Duas cultivares de batata-doce do Centro Nacional de
Pesquisas Agrícolas no Japão apresentaram 27,8% e 28,5% de amido em sua
composição (SRICHUWONG, 2012).
Teores de amido nas raízes variando entre 16,0 a 23,9% foram encontrados por
Andrade Junior et al. (2012). O amido corresponde de 60 a 80% da matéria seca e os
açúcares, glicose, frutose e sacarose são os principais carboidratos presentes nos
tubérculos. Ao atingir a maturação fisiológica, os tubérculos apresentam grânulos de
amido e quantidades variáveis desses açúcares, dependendo das condições ambientais e
de cultivo, cultivar e da interação entre os mesmos (BRAUN et al., 2010).
O rendimento de amido em batata-doce foi analisado e os acessos IPB-121 (2,39
t ha-1
), IPB-006 (2,11 t ha-1
), IPB-089 (2,10 t ha-1
) e IPB-071 (1,82 t ha-1
) apresentaram
os melhores resultados. Esta variável obteve valores de produtividade entre 0,30 a 2,39 t
43
ha-1
(Tabela 1). Valores entre 1,56 e 2,73 t ha-1
foram encontrados em Sergipe onde se
avaliou seis acessos de batata-doce. Essa é uma característica relevante para a indústria
alimentícia e de biocombustíveis (OLIVEIRA, 2013).
Na caracterização do BAG de batata-doce do Paraná, foram encontrados valores
de rendimento de amido com amplitude de 1,13 a 21,97 t ha-1
. Essa variável pode servir
de informação aos programas de melhoramento genético, principalmente quando o
objetivo é a produção de amido comercial, pois se determinada cultura apresenta baixo
rendimento, podem ser realizados trabalhos no sentido de melhoria (CAMARGO,
2013).
A avaliação de trinta e um acessos de batata-doce do BAG de Sergipe foi
realizada para obtenção do rendimento de amido nas raízes, encontrando valores entre
2,27 e 7,56 t ha-1
em São Cristóvão, 1,35 e 6,38 t ha-1
em Malhador e 2,59 e 11,05 t ha-1
em Canindé de São Francisco (OLIVEIRA NETO, 2012).
O teor de amilose (Tabela 1) apresentou diferença entre os acessos, destacando-
se o clone IPB-060 com 32,72% de amilose na composição do amido. Os menores
valores foram para os acessos IPB-144, IPB-155 e IPB-006 com 11,57%, 11,69% e
11,85%, respectivamente, não diferindo dos outros quarenta e quatro acessos.
Avaliaram-se onze cultivares de batata-doce popularmente utilizadas em
indústrias de produção de amido na China e encontraram o teor de amilose variando
entre 13,33% e 26,83% (ABEGUNDE et al., 2013). O tratamento térmico do amido de
batata-doce sob baixa umidade em micro-ondas encontrou teor de amilose de 19,19%
(GONÇALVES et al., 2009).
No Canadá um estudo com dezenove cultivares de batata-doce oriundas da
Agriculture and Agri-Food Canada Research Centres, encontrando resultados entre
18,7% e 24,9% para o teor de amilose (DUAN et al., 2012). Teores de amilose entre
19% e 28% foram encontrados avaliando-se seis acessos de batata-doce do BAG da
UFS em Sergipe (OLIVEIRA, 2013).
Para o rendimento de etanol (L ha-1
), os clones IPB-121 (1.576 L ha-1
), IPB-006
(1.390 L ha-1
), IPB-089 (1.385 L ha-1
) e IPB-071 (1.205 L ha-1
) apresentaram os
melhores resultados (Tabela 1). Pode-se considerar esses valores baixos quando
comparados com os encontrados por Santos Neto (2013), quando avaliou a
produtividade de raízes, amido e etanol de três acessos de batata-doce oriundos do BAG
de Sergipe com médias que variaram de 3.130 a 8.381 L ha-1
.
44
A amplitude dos valores obtidos no presente estudo ficaram abaixo dos
encontrados por Pavlak et al. (2011) obtendo valores em torno de 19 mil L ha-1
com
batata-doce. Valores de rendimento de etanol variou entre 2.667 e 4.379 L ha-1
num
ciclo de cultivo de cinco meses (OLIVEIRA, 2013).
De acordo com os resultados apresentados por Santana et al. (2013), os
rendimentos de etanol obtidos variaram de 6.136 L ha-1
a 10.007 L ha-1
, sendo
considerado de alto rendimento quando comparado com a cana-de-açúcar (6.800 L ha-1
)
segundo Kohlhepp (2010).
Nos Estados Unidos, pesquisadores avaliaram o potencial de culturas
alternativas como fontes de produção de etanol. Foram estudadas culturas como batata-
doce, milho, mandioca, beterraba, cana-de-açúcar e batata, que apresentaram
rendimento de etanol em litros por hectare de 8.141, 3.880, 6.717, 5.891, 6.195 e 4.884
L ha-1
, respectivamente. Os dados atuais mostram que o estudo da variabilidade genética
de fontes alternativas de biocombustível é importante, justificando o estabelecimento de
programas de melhoramento que visem analisar a viabilidade e sustentabilidade de
tubérculos, como a batata-doce e mandioca para produção de etanol (ZISKA et al.,
2009).
As médias de rendimento de etanol em litros por tonelada de raiz foram maiores
para os clones IPB-065 (178,70 L t-1
), IPB-144 (178,11 L t-1
), IPB-042 (177,17 L t-1
),
IPB-123 (176,02 L t-1
), IPB-121 (175,45 L t-1
), IPB-056 (171,04 L t-1
), IPB-109 (170,57
L t-1
), IPB-036 (169,40 L t-1
), IPB-052 (168,75 L t-1
) e IPB-101 (168,42 L t-1
). Os
menores valores foram encontrados nos acessos IPB-087, IPB-059 e IPB-108 com
76,30, 78,60 e 81,09 L t-1
, respectivamente (Tabela 1).
Os valores encontrados foram semelhantes aos de Santana et al. (2013), que
avaliaram vinte acessos de batata-doce oriundos do programa de melhoramento genético
do LASPER/UFT, e obtiveram médias que apresentaram amplitude de 89,26 e 181,65 L
t-1
de raiz. No entanto, os resultados obtidos por Lázari (2011) foram superior ao
encontrado nesse estudo, já que obteve rendimentos médios de etanol de 151,67 e
234,33 L t-1
de raiz, o que evidencia a variabilidade genética dos genótipos estudados e
o potencial da batata-doce como matéria-prima para uso industrial na produção de
etanol.
Os acessos com as maiores médias foram potencialmente competitivos com a
própria cana-de-açúcar, para a produção de etanol. A cana-de-açúcar, com elevado
rendimento de etanol em litros por tonelada, atinge produção de 90 L t-1
, em ciclo de 12
45
meses (BIOETANOL DE CANA-DE-AÇÚCAR, 2009). Os genótipos de batata-doce
considerados aptos para produção de etanol, com base na produção superior a 158 L t-1
,
apresentam grande potencial na produção etanólica (LOPES, 2013). A superioridade de
produção de etanol dos genótipos de batata-doce considerados aptos para essa
finalidade, em comparação à cana-de-açúcar, evidencia a importância da caracterização
proposta neste trabalho.
CONCLUSÃO
Dentro do Banco Ativo de Germoplasma de batata-doce de Sergipe, existem
acessos que apresentam potencial para utilização na indústria alimentícia e de
biocombustível.
46
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50
5. CONCLUSÕES GERAIS
A caracterização morfo-agronômica dos acessos do Banco de Germoplasma da
Universidade Federal de Sergipe demonstrou haver variabilidade fenotípica entre os
acessos com base em descritores de parte aérea e raízes, utilizando-se da análise
multivariada para fornecer dados que podem subsidiar programas de melhoramento
genético da espécie.
Com base nos resultados obtidos na presente pesquisa é possível concluir que
muitos acessos avaliados demonstrou bom potencial produtivo e tolerância ao ataque de
pragas de solo para a região em estudo e ainda, os valores obtidos para massa fresca e
seca das ramas, pecíolos e folhas indicam que os mesmos podem ser fornecidos na
alimentação animal, agregando valor proteico à dieta.
A partir das informações obtidas com a análise de diversidade de batata-doce
para amido e etanol realizada no presente trabalho, recomenda-se a continuação da
pesquisa com os acessos de batata-doce com o intuito de fornecer informações tanto
para indústrias e produtores rurais, quanto para programas de melhoramento genético da
espécie.
Os resultados obtidos no presente trabalho mostraram que o Banco Ativo de
Germoplasma da Universidade Federal de Sergipe apresenta uma grande variabilidade
fenotípica e genética, já que os acessos demonstraram diferentes aptidões, seja para
produção de ramas para alimentação animal, material destinado ao consumo humano,
como fontes ricas em amido propicias para as indústrias.
51
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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59
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Código Município Código Município
IPB-001 Lavras-MG IPB-091 Lavras-MG
IPB-002 Lavras-MG IPB-093 Lavras-MG
IPB-006 Lavras-MG IPB-095 Heliópolis-BA
IPB-007 Lavras-MG IPB-098 Lavras-MG
IPB-011 Lavras-MG IPB-099 Lavras-MG
IPB-013 Lavras-MG IPB-101 Lavras-MG
IPB-014 Lavras-MG IPB-103 Lavras-MG
IPB-016 Lavras-MG IPB-105 Lavras-MG
IPB-023 Lavras-MG IPB-108 Lavras-MG
IPB-026 Lavras-MG IPB-109 Lavras-MG
IPB-027 Lavras-MG IPB-113 Lavras-MG
IPB-030 Lavras-MG IPB-114 Lavras-MG
IPB-036 Lavras-MG IPB-117 Lavras-MG
IPB-037 Lavras-MG IPB-120 Lavras-MG
IPB-038 Lavras-MG IPB-121 Lavras-MG
IPB-042 Lavras-MG IPB-123 Lavras-MG
IPB-043 Lavras-MG IPB-126 Lavras-MG
IPB-047 Lavras-MG IPB-127 Lavras-MG
IPB-052 Lavras-MG IPB-134 Lavras-MG
IPB-053 Lavras-MG IPB-136 Lavras-MG
IPB-054 Lavras-MG IPB-137 Lavras-MG
IPB-056 Lavras-MG IPB-144 Lavras-MG
IPB-059 Lavras-MG IPB-145 Malhador-SE
IPB-060 Lavras-MG IPB-146 Malhador-SE
IPB-063 Lavras-MG IPB-147 Moita Bonita-SE
IPB-065 Lavras-MG IPB-148 Moita Bonita-SE
IPB-067 Lavras-MG IPB-149 Moita Bonita-SE
IPB-071 Lavras-MG IPB-150 Moita Bonita-SE
IPB-072 Lavras-MG IPB-151 Moita Bonita-SE
IPB-073 Lavras-MG IPB-153 Moita Bonita-SE
IPB-075 Lavras-MG IPB-154 Remijo-PB
IPB-077 Lavras-MG IPB-155 Remijo-PB
IPB-078 Lavras-MG IPB-157 Remijo-PB
IPB-079 Lavras-MG IPB-158 Remijo-PB
IPB-087 Lavras-MG IPB-159 Heliópolis-BA
IPB-089 Lavras-MG IPB-160 Heliópolis-BA
IPB-090 Lavras-MG
60
ARTIGO 1: Caracterização morfo-agronômica de germoplasma de batata-doce do
BAG de Sergipe.
ANEXO A: Análise de variância das variáveis morfológicas de parte aérea e raiz de setenta e
três acessos de batata-doce do BAG de Universidade Federal de Sergipe. São Cristóvão-SE, UFS, 2014.
FV GL QM
CRP CE CRAMA CSR FGF TLF NLF FLC TFM PN CFM
Acesso 72 4,44 3,61 6,92 5,71 2,25 9,22 4,98 8,81 1,19 8,68 2,61
Bloco 1 0,75 0,21 0,00 0,01 0,03 0,05 0,01 0,00 0,01 0,00 0,00
Erro 72 0,25 0,05 0,05 0,04 0,02 0,03 0,01 0,00 0,08 0,02 0,01
Total 145
CV (%) 9,17 7,69 5,42 4,41 3,71 12,4 6,44 1,55 5,92 2,77 7,98
Média 5,54 2,93 4,15 4,50 4,09 1,31 1,92 1,33 4,71 4,81 1,43
Continuação.
FV GL QM
CFI CP PP FR CPEL ICP CSPE CPP CSPO DR
Acesso 72 7,58 1,87 10,43 11,27 12,62 1,24 7,82 8,15 3,96 1,46
Bloco 1 0,03 0,01 0,02 0,04 0,00 0,00 0,00 0,02 0,00 7,68
Erro 72 0,05 0,04 0,03 0,05 0,02 0,02 0,00 0,01 0,00 0,62
Total 145
CV (%) 5,96 9,63 4,83 4,19 3,02 6,37 7,08 4,77 8,82 47,83
Média 3,66 2,03 3,76 5,64 4,93 1,99 0,97 2,56 0,23 1,65
Valores em negrito são significativos a 1% de significância. Comprimento de rama principal(CRP),
comprimento do entrenó(CE), cor predominante da rama(CRAMA), cor secundária da rama(CSR), forma
geral da folha(FGF), tipo de lóbulos da folha(TLF), número de lóbulos da folha(NLF), forma do lóbulo
central(FLC), tamanho da folha madura(TFN), pigmentação das nervuras(PN), cor da folha
madura(CFM), cor da folha imatura(CFI), comprimento do pecíolo(CP), pigmentação do pecíolo(PP), forma das raízes(FR), cor predominante da película(CPEL), intensidade da cor predominante da
película(ICP), cor secundária da película(CSPE), cor predominante da polpa(CPP), cor secundária da
polpa(CSPO), defeitos da superfície da raiz(DR).
ANEXO B: Resumo da análise de variância para as variáveis resistência a pragas de solo, massa
fresca de parte aérea (t ha-1
), massa seca de parte aérea (t ha-1), produtividade total de raízes (t
ha-1
) e teor de matéria seca de raiz de setenta e três acessos de batata-doce do BAG de
Universidade Federal de Sergipe. São Cristóvão-SE, UFS, 2014.
FV GL
QM
Resistência a
Pragas de Solo
(1-5)
Massa Fresca de
Parte Aérea
(t ha-1
)
Massa Seca de
Parte Aérea
(t ha-1
)
Produtividade
Total de Raiz
(t ha-1
)
Acesso 72 0,666** 13,119** 0,646** 6,413**
Bloco 1 0,038 16,249 0,743 0,012
Erro 72 0,105 1,487 0,069 1,773
Total 145
CV (%) 18,18 29,14 22,58 26,59
Média 1,785 4,184 1,165 5,008
* Significativo a 5% de probabilidade. ** Significativo a 1% de probabilidade.
61
ARTIGO 2: Diversidade de germoplasma de batata-doce para amido e etanol do BAG
de Sergipe.
ANEXO A: Resumo da análise de variância para as variáveis matéria seca de raiz (%), teor de
amido (%), rendimento de amido (t ha-1
), teor de amilose (%), rendimento de etanol em litros por hectare e litros por tonelada de setenta e três acessos de batata-doce do BAG de
Universidade Federal de Sergipe. São Cristóvão-SE, UFS, 2014.
FV GL
QM
Mat. Seca
de Raiz
(%)
Teor de
Amido
(%)
Rendimento
de Amido
(t ha-1
)
Teor de
Amilose
(%)
Rendimento
de Etanol
(L ha-1
)
Rendimento
de Etanol
(L t-1
)
Acesso 72 43,507** 24,68** 0,322** 23,412** 140.261,72** 1.075,497**
Bloco 1 0,158 2,923 0,005 3,834 2.241,221 126,871
Erro 72 0,716 0,733 0,079 4,371 33.463,144 31,935
Total 145
CV (%) 2,75 3,96 25,78 11,72 25,77 3,96
Média 30,767 21,616 1,075 17,838 709,717 142,671
** Significativo a 1% de probabilidade.