1629 Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 33, n. 5, p. 1629-1642, set./out. 2012 Recebido para publicação 11/12/10 Aprovado em 07/05/11 DOI: 10.5433/1679-0359.2012v33n5p1629 Correlação linear entre componentes da produção e produtividade do arroz de terras altas em sistema plantio direto1 Linear correlation between components production and yield of rice upland in no-tillage Flávio Carlos Dalchiavon2*; Morel de Passos e Carvalho3; Admar Junior Coletti4; Gustavo Caione4; Amilton Ferreira da Silva4; Marcelo Andreotti3 Resumo O arroz é uma das principais fontes de alimentação da humanidade. Durante o ano agrícola 2009/2010, no município de Selvíria (MS), no Cerrado Brasileiro, foi instalado um experimento com arroz de terras altas em um Latossolo Vermelho distroférrico sob sistema plantio direto, irrigado por pivô central, com o objetivo de selecionar os melhores componentes da produção para explicar a variabilidade da produtividade do arroz de terras altas irrigado. Foi instalada a malha geoestatística, para a coleta de dados, com 120 pontos amostrais, numa área de 3,0 ha e declive homogêneo de 0,055 m m-1. A produtividade média de grãos de arroz foi de 5980 kg ha-1. Para as regressões lineares simples, o número de espiguetas granadas por panícula apresentou a melhor correlação potencial direta com a produtividade de grãos de arroz, dada por: PGO = 115,5.NEG0,770. Entretanto, para as regressões lineares múltiplas, a equação PGO = 2754,30-411,55.NEG-461,07.NEC+436,59.NET foi a que melhor se apresentou para estimar a produtividade de grãos de arroz. No entanto, espacialmente, não foi possível estabelecer correlação entre a produtividade de grãos de arroz e os componentes da produção, uma vez que nenhum desses apresentou dependência espacial nos seus dados. Palavras-chave: Arroz irrigado, Oryza sativa L., regressões Abstract The rice is one of the main sources of the humanity’s feeding. During the agricultural year 2009/2010, in Selvíria County, Mato Grosso do Sul State, in the Brazilian Savannah, an experiment was installed with rice upland in a Dystropherric Red Latosol (Typic Acrustox) under no-tillage, irrigated by central pivot, with the purpose of selecting the best components production to explain the variability the irrigated rice yield upland. The geostatistical grid was installed, to collect the data, with 120 sampling points, in an area of 3.0 ha and and homogeneous slope of 0.055 m m-1. The medium rice yield was of the 5980 kg ha-1. For the simple lineal regressions, the number of spikelets grenades for panicle presented the best direct potential correlation with the yield rice, given for: PGO = 115,5.NEG0,770. However, for the multiple lineal regressions, the equation equação PGO = 2754,30-411,55.NEG-461,07.NEC+436,59. NET it was the one that better she came to esteem the yield rice. However, spatial, it was not possible to establish correlation between the yield rice and the components production, once none of those it presented spatial dependence in their data. Key words: Irrigated rice, Oryza sativa L., regressions 1 Parte da Dissertação de Mestrado em Agronomia do Primeiro Autor. 2 Prof. Dr. do Depto. de Agronomia, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso, Campus Campo Novo do Parecis, MT. E-mail: flavio.dalchiavon@cnp.ifmt.edu.br 3 Profs. do Deptº de Fitossanidade, Engenharia Rural e Solos, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP, Ilha Solteira, SP. E-mail: morel@agr.feis.unesp.br; dreotti@agr.feis.unesp.br 4 Mestrando(s) em Agronomia, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, UNESP, Ilha Solteira, SP. E-mail: admar_coletti@ hotmail.com; agaione@hotmail.com; amiltonfs1@hotmail.com * Autor para correspondência 1630 Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 33, n. 5, p. 1629-1642, set./out. 2012 Dalchiavon, F. C. et al. Introdução O arroz (Oryza sativa L.) é uma das fontes básicas de alimentação da humanidade. No Brasil, o sistema de produção de arroz de terras altas ocupa aproximadamente 60% da área cultivada, correspondendo, contudo, a apenas 40% da produção, onde, em condições tecnificadas de cultivo, tem produzido acima de 4000 kg ha-1 (SILVA, 2006). Segundo dados da Companhia Nacional de Abastecimento (2010), a produção de arroz na safra 2009/10, totalizou 11,2 milhões de toneladas. A área cultivada ocupou 2,7 milhões de hectares, com produtividade média de 4073 kg ha-1. O uso intensivo e inadequado dos solos acelera a degradação da matéria orgânica, principal componente da fertilidade dos solos (LOURENTE et al., 2010). Em contrapartida, o sistema plantio direto (SPD) tem se destacado como uma alternativa muito importante na produção de grãos, por permitir o cultivo das culturas sem que haja grandes impactos ambientais, contribuindo para maior preservação do solo e da água. Por proteger mais o solo, assume importância maior quando se trata do seu uso nos cerrados, que em geral, apresentam solos muito suscetíveis à erosão e com baixo teor de matéria orgânica (MOURA NETO; SOARES; AIDAR, 2002). Estes mesmos autores, em seu estudo, concluíram que o SPD constitui alternativa viável para a cultura do arroz de terras altas nas regiões de cerrado, pois em condições de menor disponibilidade hídrica e na ausência de adubação na semeadura, proporcionou produtividade de grãos igual ao plantio convencional. A produtividade da cultura de arroz é definida por seus componentes, número de panículas m-2, número de espiguetas por panícula e massa de mil grãos (MARCHEZAN et al., 2005). Dewey e Lu (1959) foram os primeiros pesquisadores a utilizar esta metodologia em plantas de trigo. Os mesmos autores destacaram que os métodos de correlação linear e regressão múltipla foram os primeiros métodos a serem utilizados nas análises dos componentes da produção. Tendo em vista que os componentes da produção influenciam a produtividade da cultura do arroz, destacam-se os trabalhos de Blanco et al. (1993) e Zaffaroni et al. (1998), onde relataram que o número de espiguetas por panícula e a massa de mil grãos foram os componentes que mais influenciaram na produtividade de grãos. Marchezan et al. (2005) observaram que a massa de mil grãos foi o componente da produção com maior efeito no aumento da produtividade do arroz, em contrapartida, o número de espiguetas chochas foi o mais influente na redução da produtividade, e Guimarães et al. (2006), verificando em seu estudo que o número de espiguetas chochas por panícula influenciou significativamente, de forma inversa e quadrática, a produtividade do arroz, ao passo que o número de espiguetas cheias por panícula influenciou direta e linearmente esta característica agronômica. Diante do exposto, o presente trabalho teve por objetivo, através de coeficientes de correlação de Pearson e da modelagem de regressões lineares simples e múltiplas, selecionar os melhores componentes da produção para explicar a variabilidade da produtividade de grãos de arroz de terras altas irrigado. Material e Métodos O experimento foi realizado na Fazenda de Ensino e Pesquisa (FEP) em Selvíria, Estado do Mato Grosso do Sul, pertencente à Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual Paulista (UNESP), entre as coordenadas geográficas 51o24’21’’ e 51o24’33’’ de Longitude Oeste e 20o20’56’’ e 20o21’03’’ de Latitude Sul, com altitude média de 342 metros, num Latossolo Vermelho distroférrico típico muito argiloso (EMBRAPA, 2006). O clima, conforme a classificação de Köppen, é do tipo Aw, que se caracteriza como tropical úmido megatérmico, com inverno seco e verão quente e chuvoso. A precipitação pluvial média anual é de aproximadamente 1232 mm, temperatura média 1631 Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 33, n. 5, p. 1629-1642, set./out. 2012 Correlação linear entre componentes da produção e produtividade do arroz de terras altas em sistema plantio direto anual ao redor de 24,5oC e umidade relativa do ar entre 70 e 80%. Antes da instalação do experimento, foram coletadas 20 amostras simples de solo, nas profundidades de 0-0,10 m e 0,10-0,20 m, das quais obteve uma amostra composta representativa para cada profundidade, para determinação das características químicas, cujos resultados estão contidos na Tabela 1. Tabela 1. Características químicas do solo nas profundidades de 0-0,10 m e 0,10-0,20 m. Ano de 2009. Atributo químico (a) pH Complexo sortivo Prof. MO CaCl2 P K+ Ca2+ Mg2+ H++Al3+ Al3+ SB CTC V% m% m g dm-3 mg dm-3 ----------------------------mmolc dm-3----------------------------- ----%--- 0–0,10 32 5,2 34 6,6 27 20 40 0,0 53,6 93,6 57,0 0,0 0,10–0,20 24 4,8 36 4,3 19 13 47 4,0 36,3 83,3 44,0 10,0 (a) MO = matéria orgânica, V% = índice de saturação por bases, m% = índice de saturação por alumínio. Fonte: Elaboração dos autores. A área experimental foi cultivada durante onze anos no sistema plantio direto, com a sucessão de culturas soja ou milho/feijão, semeadas no verão e inverno, respectivamente. A área experimental foi previamente dessecada e em seguida semeada a cultivar de arroz IAC 202 em 14/11/2009, com linhas espaçadas de 0,34 m e densidade aproximada de 230 sementes m-2 com fornecimento de irrigação suplementar por aspersão (pivô central). Por ocasião da semeadura utilizou-se 100 kg ha-1 da formulação 08-28-16 (N-P2O5-K2O), e em cobertura 80 kg ha-1 de N (sulfato de amônio), parcelado em 2 aplicações, metade aos 20 e o restante aos 44 dias após a semeadura (DAS). A colheita foi efetuada manualmente em 01/03/2010, aos 108 DAS, sendo seguida de trilha mecânica e secagem por ventilação natural. Para a coleta dos dados, foi implantada uma malha geoestatística, cuja declividade do solo era de 0,055 m m-1. Foram definidas as direções x e y do sistema de coordenadas cartesianas, com 120 pontos amostrais distribuídos aleatoriamente numa área com 3,0 hectares (322,00 m x 93,35 m), onde cada ponto amostral ficou constituído numa área aproximada de 250,5 m2. Foi utilizado um nível ótico comum para retirar as coordenadas x e y, possibilitando a avaliação da dependência espacial entre os valores observados. Os atributos avaliados foram: a) produtividade de grãos de arroz (PGO), b) número de panículas por área (NPA), c) número de espiguetas granadas por panícula (NEG), d) número de espiguetas chochas por panícula (NEC), e) número de espiguetas total por panícula (NET) e f) massa de mil grãos (MMG), sendo, à exceção da PGO, determinados no Laboratório de Análise de Sementes da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira – UNESP. A PGO foi determinada em função da pesagem dos grãos colhidos no entorno do ponto amostral, em 4 linhas de semeadura numa área útil de 1,85 m2 (1,36 m x 1,36 m) e extrapolada para kg ha-1 de grãos em casca (13% base úmida). O NPA foi determinado mediante a contagem das panículas em um metro de linha em cada ponto amostral e extrapolado para a área de 1 m2. O NEG, NEC e o NET foram determinados mediante a coleta ao acaso de 15 panículas em cada ponto amostral na fase de maturação dos grãos. A separação das espiguetas chochas das granadas foi realizada por fluxo de ar. E por fim, para a determinação da MMG, foram utilizadas amostras de grãos de cada 1632 Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 33, n. 5, p. 1629-1642, set./out. 2012 Dalchiavon, F. C. et al. ponto amostral, segundo metodologia proposta por Brasil (2009). Para cada atributo estudado foi efetuada a análise descritiva com o auxilio da estatística clássica, utilizando o Software SAS (SCHLOTZHAVER; LITTELL, 1997), sendo calculadas a média, mediana, moda, valores mínimo e máximo, desvio padrão, coeficiente de variação, curtose, assimetria e distribuição de frequência. Seguidamente foram identificados os outliers, conforme identificação do gráfico de ramos e folhas, efetuando-se sua substituição pelo valor médio dos circunvizinhos. Assim, para testar a hipótese da normalidade, ou da lognormalidade dos atributos, foi utilizado o teste de Shapiro e Wilk (1965) a 5%. Foi montada a matriz de correlação, objetivando efetuar as correlações lineares simples para as combinações, duas a duas, entre todos os atributos estudados, a partir das quais foram efetuadas as modelagens das regressões lineares simples com a planilha de cálculos Excel. Por outro lado, utilizando-se o pacote computacional SAS, foram efetuadas as regressões lineares múltiplas da PGO (variável dependente) em função dos componentes da produção do arroz (variáveis independentes), no intuito de selecionar aqueles componentes que, nos devidos casos, proporcionariam as melhores equações para estimar a PGO, por intermédio do stepwise, a 10% de probabilidade para a inclusão e exclusão de variáveis no modelo. O desempenho das equações foi analisado pelo coeficiente de determinação (R2) e pela contribuição de cada componente no modelo, estimada pelo aumento observado na soma de quadrados devido à regressão, quando da adição de cada variável no modelo, conforme Maia, Morais e Oliveira et al. (2001). Para cada atributo foi analisada a dependência espacial pelo cálculo do semivariograma simples, com base nos pressupostos de estacionaridade da hipótese intrínseca pelo uso do pacote Gamma Design Software 7.0 (GS+, 2004). Os ajustes dos semivariogramas simples, em função de seus modelos, foram efetuados prioritariamente pela seleção inicial de: 1) a menor soma dos quadrados dos desvios (RSS), 2) o maior coeficiente de determinação (r2) e 3) o maior avaliador da dependência espacial (ADE), conforme Dalchiavon et al. (2011). Entretanto, para os atributos (ATR) que não apresentaram dependência espacial, isto é, na ausência de estacionaridade, retirou-se a tendência dos dados por meio da técnica da regressão múltipla polinomial, conforme preceitos de Davis (1986). Assim, eles ficaram precedidos do símbolo # quando referidos na análise semivariográfica e na validação cruzada. Já quando referidos no mapa de krigagem e/ou co-krigagem ficaram precedidos do símbolo £. A decisão final do modelo que representou o ajuste foi atestada pela validação cruzada, assim como para a definição do tamanho da vizinhança que proporcionou a melhor malha de krigagem. Para cada atributo foram relacionados o efeito pepita (Co), o patamar (Co+C) e o alcance (Ao). A análise do ADE foi efetuada conforme a seguinte expressão (GS+, 2004): ADE = [C/(C+Co)].100 (1) onde: ADE é o avaliador da dependência espacial; C, a variância estrutural; e C+Co, o patamar. A interpretação proposta para o ADE foi a seguinte: a) ADE < 20% = variável espacial de muito baixa dependência (MB); b) 20% ≤ ADE < 40% = baixa dependência (BA); c) 40% ≤ ADE < 60% = média dependência (ME); d) 60% ≤ ADE < 80% = alta dependência (AL), e e) 80% ≤ ADE < 100% = muito alta dependência (MA). Resultados e Discussão Para os componentes da produção número de panículas por área (NPA), número de espiguetas granadas por panícula (NEG) e número de espiguetas total por panícula (NET), os CVs observados foram classificados como médio (Tabela 2), concordando com os estudos de Höfs et al. (2004) e Silva et al. (2009), para o NPA, com Cazetta et al. (2008) e Guimarães (2008), para o NEG, e com Zaratin et al. 1633 Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 33, n. 5, p. 1629-1642, set./out. 2012 Correlação linear entre componentes da produção e produtividade do arroz de terras altas em sistema plantio direto (2004) e Silva et al. (2009), para o NET. Por outro lado, baixo CV foi verificado para o componente da produção massa de mil grãos (MMG), estando de acordo com àqueles CVs observados por Crusciol et al. (2003), Meira et al. (2005) e Fageria e Santos (2007). Tabela 2. Análise descritiva de alguns componentes da produção e da produtividade do arroz em um Latossolo Vermelho distroférrico sob sistema plantio direto. Selvíria – MS, 2009/2010. Atributo (a) Medidas estatísticas descritivas Média Mediana Valor Desvio Padrão Coeficiente Probabilidade do teste(b) Mínimo Máximo Variação (%) Curtose Assimetria Pr. Acesso em: 25 out. 2010. ______. Sistema brasileiro de classificação de solos. 2. ed. Rio de Janeiro: Embrapa, 2006. 306 p. FAGERIA, N. K. Eficiência do uso de potássio pelos genótipos de arroz de terras altas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 35, n. 10, p. 2115-2120, 2000. FAGERIA, N. K.; SANTOS, A. B. dos. Resposta do arroz irrigado à adubação verde e química no Estado de Tocantins. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 11, n. 4, p. 387-392, 2007. FARINELLI, R.; PENARIOL, F. G.; FORNASIERI FILHO, D.; BORDIN, L. 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