Early selection in Theobroma grandiflorum, aiming at tolerance to hypoxia

Abstract Cupuassu (Theobroma grandiflorum)-based agroforestry system (AFS) can be used for restoration of vegetation around springs and riparian forests of water sources (rivers, streams, lakes etc.), subject to constant flooding. The objectives of this work were to study the relations between morphophysiological traits when flooding occurs, determining the most important to assess genotypes’ tolerance, and evaluate the ability of cupuassu genotypes to express alternative phenotypes and grow efficiently, in order to select materials capable of sustaining hypoxic conditions. The trial was carried out in a greenhouse, in a completely randomized design with a 16 x 2 (16 progenies and two water regimes) factorial scheme and four replications. Treatments started six months after the seedlings were transplanted. 15 traits related to vegetative development, biomass accumulation and physiology were measured for the experimental evaluation. Correlations and principal components were estimated to study the traits’ interrelationships and identify the most important to assist progeny selection. The results revealed that, among the evaluated traits, ten were sufficient to explain the variability within the population and four were elected as the most relevant to select the best progenies. 75% of the genotypes showed tolerance to partial flooding and based on performance and plasticity, we selected G174, G48 and G56 for a broader spectrum and G44, G47 and G51 for hypoxic conditions only. The promising evidence pointed out here will need to be corroborated with field tests, so that the cupuassu tree can be recommended in the recovery of environments subject to hypoxia

Seleção de genótipos de cupuaçu para um ambiente de sistema agroflorestal na Amazônia

The objective of this work was to select cupuaçu (Theobroma grandiflorum) tree progenies and individuals based on their agronomic traits, and, indirectly, to identify those adapted to an agroforestry system (AFS) environment in the Brazilian Amazon. For this purpose, 25 full-sib progenies were planted and tested in consortium with black pepper (Piper nigrum), banana (Musa spp.), and bacuri (Platonia insignis) trees. The experiment was carried out in a randomized complete block design, with five replicates and three plants per plot, from 2005 to 2019. For the statistical analyses, the phenotypic averages for production and incidence of witches’ broom disease, evaluated during 11 harvests, were used. Superior progenies and individuals were identified using the mixed model methodology (REML/BLUP), which led to the selection of ten plants from five families with superior agronomic traits. Cupuaçu tree progenies 6, 36, 37, 49, and 52 are the ones that best adapt to the environment of a multispecies AFS in the Amazon region because of their agronomic traits under competitive conditions. Ten matrices show agronomic potential and indirect adaptation to the AFS and can be used as clonal cupuaçu cultivars in this environment.O objetivo deste trabalho foi selecionar progênies e indivíduos de cupuaçuzeiro (Theobroma grandiflorum) com base em características agronômicas e, indiretamente, identificar aqueles adaptados a um ambiente de sistema agroflorestal (SAF) na Amazônia brasileira. Para tanto, 25 progênies de irmãos completos foram plantadas e testadas em consórcio com pimenta-do-reino (Piper nigrum), banana (Musa spp.) e bacuri (Platonia insignis). O experimento foi realizado em delineamento de blocos ao acaso, com cinco repetições e três plantas por parcela, de 2005 a 2019. Para as análises estatísticas, foram utilizadas as médias fenotípicas de produção e incidência da vassoura de bruxa avaliadas durante 11 safras. Progênies e indivíduos superiores foram identificados pela metodologia de modelos mistos (REML/BLUP), o que resultou na seleção de dez plantas de cinco famílias com características agronômicas superiores. As progênies de cupuaçu 6, 36, 37, 49 e 52 são as que melhor se adaptam ao ambiente de um SAF multiespécies na região amazônica, em razão de suas características agronômicas em condições competitivas. Dez matrizes apresentam potencial agronômico e adaptação indireta ao SAF e podem ser utilizadas como cultivares clonais de cupuaçu nesse ambiente

Early evaluation of primary clones of rubber tree (<i>Hevea </i> spp) in Belém, state of Para, Brazil

O presente trabalho teve por objetivo estudar o desempenho de 16 clones primários de seringueira nas condições ecológicas de Belém-PA, assim como verificar a confiabilidade de efetuar a seleção dos materiais, nos 2 primeiros anos de idade. As matrizes dos clones primários foram pré-selecionadas em Açailândia-MA e o ensaio clonal foi instala do em 1982 no campo experimental do Convênio EMBRAPA/FCAP. O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados com 18 tratamentos e 3 repetições envolvendo além dos 16 clones primários, as testemunhas IAN 717 e IAN 3087. Os clones primários testados foram: PFA 70, 83, 91, 95, 164, 467, 509, 518, 532, 599, 617, 622, 715, 737, 768 e 783. A coleta de dados foi realizada no primeiro e segundo ano de idade, compreendendo a produção de borracha seca, caracteres relacionados com o vigor e com o sistema laticífero, caracteres foliares e resistência às doenças, totalizando 14 características no primeiro e 18 no segundo ano. A produção de borracha foi avaliada pelo miniteste de produção (MTP) e pelo teste HAMAKER-MORRIS-MANN modificado (HMM-m), no primeiro e segundo ano, respectivamente. Em razão de falhas dentro das parcelas experimentais, possivelmente ocasionadas por incompatibilidade enxerto e porta-enxerto, procedeu-se ao ajuste dos dados por covariância, para cada caráter e ano separadamente e, para os caracteres avaliados nos 2 anos realizou-se a análise de covariância em blocos casualizados com parcelas subdivididas no tempo. Os clones PFA 622, 715, 617 e 599 destacaram-se como os mais produtivos no primeiro ano, enquanto IAN 717, PFA 768, IAN 3087 e PFA 617, tiveram o melhor desempenho com 2 anos de idade. Assim como para produção, foram constatadas grandes alterações no comportamento dos clones nos 2 anos de estudo, para a maioria dos caracteres avaliados, promovendo efeito altamente significativo na interação clones x anos. O estudo de correlação entre produção nas fases jovem (clones) e adulta (matrizes) indicou que a seleção não será eficiente caso praticada naquela fase. Estes resultados indicam que é necessário repetir-se a avaliação dos clones em ano posteriores, pois, de um modo geral, todos os caracteres sofreram um ligeiro acréscimo no coeficiente de determinação genotípica do primeiro para o segundo ano, decorrente do aumento de variabilidade genética, levando a crer que essa tendência será mantida. Através desse coeficiente foi possível determinar que a produção (obtida pelo MTP e HMM-m), número de anéis de vasos laticíferos e densidade de vasos laticíferos, foram os caracteres menos influenciados pelo ambiente, enquanto altura da planta e diâmetro dos vasos foram os mais afetados. Foi verificada estreita associação entre as produções dos 3 ciclos de MTP, assim como entre os 2 ciclos de HMM-m. Porém, somente através desse segundo teste observou-se correlação significativa entre produção e as demais características estudadas. Em relação à incidência de doenças foliares, foi observado que os clones, em geral, foram altamente infectados pelo <i>Thanatephorus cucumeris</i> e <i>Colletotrichum gloeosporiodes</i>. Contudo, a doença que causou danos mais pronunciados na produção dos clones suscetíveis foi o mal-das-folhas (<i>Microcyclus ulei</i>), o que explica, em parte, a não existência de correlação entre a produção precoce e madura, já que as matrizes, no local onde estavam instaladas, não foram afetadas por este fungo. Caso fosse efetuada a seleção aos 2 anos de idade, a utilização da metodologia de índice de seleção não seria mais eficiente que a seleção fenotípica levando em conta apenas o caráter produção de borracha. A atribuição de pesos crescente para produção na elaboração de vários índices, não modificaria os resultados observados.The objective of this research was to study the performance of 16 rubber primary clones under the ecological conditions of Belém, state of Pará, Brazil. In addition, it was observed the confidence of the selection practiced among clones of age of two years old. The mother trees that originated the clones were pre-selected in Açailândia (Maranhão State) and the experiment was established in 1982 in the experimental field at Belem, under the EMBRAPA/FCAP agreement. A randomized complete block design with 18 treatments and 3 replications was used. The treatments utilized were the following clones: PFA 70, PFA 83, PFA 91, PFA 95, PFA 164, PFA 467, PFA 509, PFA 518, PFA 532, PFA 599, PFA 617, PFA 622, PFA 715, PFA 737, PFA 768, PFA 783. The clones IAN 717 and IAN 3087 were used as checks. Data were collected in trees at first and second years of age. Fourteen characteristics were evaluated at the first year, and eighteen at the second one, comprising yield of dry rubber, some characteristics related to vigor and laticiferous system, foliar characteristics and disease resistance. Rubber yield was evaluated by the Mendes? early test (MTP) and- modified HAMAKER-MORRIS-MANN early test (HMM-m) in the first and second year, respectively. Due to the occurrence of missing plants within experimental plots, probably as a result of scion-root stock incompatibility, data adjustment for each character and year, individually, was performed through, the use of covariance. For those characters evaluated in the two years, a covariance analysis in randomized complete blocks, split-plot in time was performed. The clones PFA 622, PFA 715, PFA 617 and PFA 599, showed to be most productive in the first year, whereas IAN 717, PFA 768, IAN 3087 and PFA 617, had the best performance in the second year. Similarly to yield, it was observed large variations in the clones in the two years of study concern to the majority of the evaluated characters. As a consequence, the interaction clones x year was highly significative. Correlation studies between clones arid mother trees for yield, revealed that selection at early stages was ineffective, suggesting that evaluation should be performed in latter stages of tree development. Such evidences are reinforced from the observation, that, for all characters under study, genotypic determination coefficients increased from the first to the second year of age. Such increments were consequences of the larger genetic variability in the second year, which is believed to be maintained later on. It was observed a close association between yield of the 3 cycles of MTP and between the 2 cycles of HMM-m. However, only in the second test it was observed significative correlation between yield and the other studied characters. Concerned to the foliar diseases incidence, it was observed that the clones, in general, were highly infected by <i>Thanatephorus cucumeris</i> and <i> Colletotrichum gloeosporiodes</i>. However, the foliar disease that caused most damage to yield performance of the productive clones was the South American Leaf Blight (SALB) caused by the fungus <i>Microcyclus ulei</i>. This fact is a partially explanation for the lack of significative correlation of yield of early tests and yield of the mother trees, since it was repotted the absence of the fungus in the environments where mother trees have been grown. Were selection conducted in 2 year-old clones, the selection index methodology would not be more efficient than phenotypic selection, considering only yield. The allocation of increasing weights for yield in building indices, would not modify the observed results

Substratos para germinação de sementes de seringueira (Hevea sp)

APRESENTAÇÃO: O Convênio EMBRAPA/FCAP, unidade de pesquisa articulada ao Plano Nacional de Pesquisa com a Seringueira, tem como uma de suas atribuições, a difusão de tecnologia gerada ou adaptada em seus campos experimentais. Com a presente Nota Prévia, coloca-se à disposição de autoridades, entidades, pesquisadores, extensionistas, demais técnicos do setor agrícola e produtores ligados a heveicultura, o trabalho "Substratos para germinação de sementes de seringueira (Hevea sp)", de autoria de R.M. ALVES; G.R. COQUEIRO; E. PINHEIRO.Ministério da Educação e Cultura, Faculdade de Ciências Agrárias do Pará, Serviço de Documentação e Informação, e Convênio EMBRAPA/FCAP

Métodos de aplicação de fertilizantes em viveiro de seringueira

O Convênio EMBRAPA/FCAP, unidade de pesquisa articulada ao Plano Nacional de Pesquisa com a Seringueira, tem como uma de suas atribuições, a difusão de tecnologia gerada ou adaptada em seus campos experimentais. Com a presente Nota Prévia, coloca-se à disposição de autoridades, entidades, pesquisadores, extensionistas, demais técnicos do setor agrícola e produtores ligados a heveicultura, o trabalho " Métodos de aplicação de fertilizantes em viveiro de seringueira", de autoria de I.J.M. VIEGAS; R.M. ALVES; R.M.F. VIEGAS.Ministério da Educação e Cultura, Faculdade de Ciências Agrárias do Pará, Serviço de Documentação e Informação, e Convênio SUDHEVEA / EMBRAPA / FCAP

Viabilidade técnica do uso de Swietenia macrophylla e Theobroma grandiflorum em sistema agroflorestal

One of the main difficulties in implementing agroforestry systems is the choice of component species. This research aimed to verify the feasibility of using two Amazonian species in an agroforestry system, quantifying the possible interference of the dominant species (Brazilian mahogany) on the lower canopy species (cupuassu tree). The experiment was conducted for 14 years, on a commercial property in Tomé-Açu, PA. Four levels of spacing between cupuassu tree and mahogany trees were established: Level 1 = 2.3 m; Level 2 = 5.5 m; Level 3 = 7.3 m; Level 4 = 8.8 m. The initial vegetative development of the cupuassu tree, the production during 12 harvests, and the mortality rate were evaluated. For mahogany, the vigor of the plants was measured and wood production estimates were made. In addition, some morphometric parameters were estimated to verify the adaptation of mahogany to the SAF environment and its influence on cupuaçuzeiro. The results showed that the cupuassu tree had a good vegetative development, showing that it was not harmed by the competition with the mahogany trees. Fruit production was also not affected by the consortium, just as there were no differences in mortality rates at different levels of species proximity. Mahogany grew vigorously, benefiting from the cultural treatments normally provided in cupuassu tree orchards, such as annual fertilization and water supply. Based on the evidence obtained, it can be concluded that the SAF made up of Brazilian mahogany and cupuassu tree, in the spaces used here, offers appropriate conditions for the development of both species, and could be an alternative to conventional production systems in the Amazon, as well as, to increase the restoration of anthropized areas with native species.Uma das principais dificuldades na implantação dos sistemas agroflorestais está na escolha das espécies componentes. Esta pesquisa objetivou verificar a viabilidade de utilização de duas espécies amazônicas em sistema agroflorestal, quantificando a possível interferência da espécie dominante (mogno-brasileiro) sobre a espécie do dossel inferior (cupuaçuzeiro). O experimento foi conduzido por 14 anos, em uma propriedade comercial em Tomé-Açu, PA. Foram estabelecidos quatro níveis de espaçamento entre as árvores de cupuaçuzeiro e mogno: Nível 1 = 2,3 m; Nível 2 = 5,5 m; Nível 3 = 7,3 m; Nível 4 = 8,8 m. Avaliaram-se o desenvolvimento vegetativo inicial do cupuaçuzeiro, a produção durante 12 safras e a taxa de mortalidade. Para o mogno, mensurou-se o vigor das plantas e realizaram-se estimativas de produção de madeira. Ademais, estimaram-se alguns parâmetros morfométricos para verificar a adaptação do mogno ao ambiente de SAF e sua influência sobre o cupuaçuzeiro. Os resultados demonstraram que o cupuaçuzeiro teve um bom desenvolvimento vegetativo, mostrando não ter sido prejudicado pela competição com as árvores de mogno. A produção de frutos também não foi afetada pelo consórcio, assim como não houve diferenças nas taxas de mortalidade nos diferentes níveis de proximidade das espécies. O mogno teve crescimento vigoroso, beneficiado pelos tratos culturais dispensados, normalmente, em pomares de cupuaçuzeiro, como adubação anual e aporte hídrico. Pelas evidências obtidas, conclui-se que o SAF constituído por mogno-brasileiro e cupuaçuzeiro, nos espaçamentos aqui utilizados, oferece condições apropriadas ao desenvolvimento de ambas as espécies, e poderá ser uma alternativa aos sistemas de produção convencionais na Amazônia, bem como para incrementar a restauração de áreas antropizadas com espécies nativas