O melhoramento genético é uma ciência utilizada em plantas e animais para a obtenção de indivíduos ou populações com características desejáveis, a partir do conhecimento do controle genético destas características e de sua variabilidade. O melhoramento genético foi iniciado no Brasil em 1903, com a introdução do gênero eucalipto. por Navarro de Andrade, para a produção de dormentes para estradas de ferro.
Em sua forma mais comum, o melhoramento florestal se dá através da seleção de indivíduos superiores, identificados em plantações comerciais, os quais podem ser vegetativamente multiplicados, ou restabelecidos em um delineamento adequado para a comprovação de sua superioridade genética, para a produção de sementes ou para a propagação comercial.
Esta comprovação de que os indivíduos selecionados (que formarão os futuros plantios comerciais ou produzirão sementes para este fim) são geneticamente superiores pode ser realizada através da implantação de testes de progênies ou de testes clonais.
Na área florestal existem três importantes formas de multiplicação vegetativa dos indivíduos selecionados: estaquia - método de propagação vegetativa por enraizamento de estacas; enxertia - união de partes de indivíduos através de seus tecidos, de modo que a união seja seguida de crescimento vegetativo e micropropagação - cultura de tecidos. A escolha do método depende da finalidade da multiplicação e da fisiologia da espécie com a qual se está trabalhando.
A seleção de árvores é a escolha de indivíduos ou populações que apresentam caracteres desejáveis para o melhoramento. Para uma maior garantia dos resultados, a seleção dos indivíduos pode ser realizada através de dentro de famílias, através de cálculos que utilizam o desvio do valor individual em relação à média da família no bloco; entre famílias que utilizam o desvio da média de famílias em relação à média geral do teste; combinada ou que utiliza ambos os desvios, no que se conhece como seleção combinada ou multi-efeito, que propicia a correção dos efeitos ambientais, maximizando o ganho genético.
Com relação à seleção entre famílias e dentro das famílias, existem indivíduos excepcionais, em famílias não selecionadas, e indivíduos selecionados com valor inferior até mesmo ao pior indivíduo de outra família. Portanto, a seleção será baseada em medidas genéticas e não fenotípicas (que sofrem ação do ambiente).
A seleção requer realização de testes de progênie e clonais. Os testes de progênie fornecem dados sobre valores genéticos (apenas a variância aditiva é considerada) e avalia os pais pela comparação do desempenho das suas descendências.
Os testes clonais, que fornecem dados sobre valores genotípicos (a variância dominante também é considerada). O teste clonal é a avaliação de um indivíduo ou clone através da comparação de clones.
A importância destes conceitos está no fato de que pode haver grandes erros no resultado esperado, se indivíduos selecionados para a reprodução sexuada (pomar de sementes) forem utilizados para a clonagem, ou vice-versa.
A produtividade, a qualidade da madeira, a forma do fuste, a resistência a pragas e doenças, bem como outras inúmeras características que podem alterar o valor de uma floresta plantada, estão definidas já nas sementes, nos cromossomos. Isto torna a produção de sementes a partir de pomares testados uma ferramenta essencial.
Sementes Melhoradas
A propagação dos resultados obtidos com o melhoramento genético florestal pode ocorrer através de sementes, ou através de estacas (clonagem) a partir do material selecionado. As sementes melhoradas podem ser obtidas das seguintes formas: Área de Coleta de Sementes (ACS); Área de Produção de Sementes (APS); Pomar de Sementes Clonal Testado (PSCT); Pomar de Sementes por Muda (PSM); Desenvolvimento dos Pomares; Produção de Estacas (Seed Stand).
A Área de Coleta de Sementes (ACS) é um povoamento comercial onde se coletam sementes dos melhores indivíduos para utilização massal. É a mais simples forma de produção de sementes melhoradas.
A Área de Produção de Sementes - A.P.S. é um povoamento onde houve seleção e desbaste, removendo-se as árvores com características de qualidade inferior, deixando-se apenas os melhores indivíduos para o cruzamento. É a forma mais utilizada.
Pomar de Sementes Clonal Testado - P.S.C.T. - é uma plantação de árvores com genótipo selecionado através de um teste clonal, estabelecida através da propagação vegetativa. Recebe um manejo diferenciado para o florescimento e produção abundante de sementes, através de tratos culturais específicos. Apresenta melhor resultado devido à maior intensidade de seleção (cerca de 1:5000) e porque trabalha com a seleção genética, no lugar da fenotípica, e nos dois lados (feminino e masculino). A dificuldade desta forma de produção para algumas espécies é a enxertia.
As vantagens deste método são: os genótipos das árvores produtoras de semente são conhecidos e somente são utilizados os superiores; o florescimento se inicia mais rapidamente em função da idade fisiológica; o pomar pode ser implantado em local mais conveniente, mais econômico e mais produtivo.
As desvantagens são: apenas um ciclo de seleção é obtido na operação; há restrição da base genética; existem possíveis dificuldades na propagação. Contudo a possibilidade de cruzamentos entre indivíduos aparentados é mínima e os genótipos superiores podem ser repetidos diversas vezes.
O Pomar de Sementes por Muda - PSM consiste em uma plantação de árvores selecionadas geneticamente através de um teste de progênies, estabelecida através de mudas oriundas de sementes. Recebe um manejo diferenciado para o florescimento e produção abundante de sementes, através de tratos culturais específicos. Assim como o PSCT resulta em sementes de melhor qualidade que as ACS’s e APS’s, porque a seleção também é genética em vez de fenotípica. Este tipo de pomar requer a existência de teste de progênie.Neste caso, tem-se dois ciclos de seleção em uma operação e é possível manter uma base genética mais ampla, a partir de um maior número inicial de pais.
Produção de Estacas
Estacas (cuttings) são segmentos de folhas, ramos, secções do caule ou raiz, tratadas com a finalidade de promover o enraizamento. Muito comum no caso dos gêneros Eucalyptus e Populus, a propagação na forma de estacas apresenta a vantagem de obtenção de maiores ganhos em pouco tempo. Neste caso trabalha-se com a herdabilidade no sentido amplo, ou seja, sem cruzamentos. Plantios comerciais estabelecidos a partir de estacas apresentam maior homogeneidade, maior sobrevivência e maior produtividade.
O melhoramento genético é uma atividade já consagrada na agricultura, que permitiu a obtenção de resultados fantásticos em culturas anuais como o milho, a soja e a cana-de-açúcar.
Apesar das diferenças encontradas nas condições da área florestal, o melhoramento genético também é possível e vem sendo realizado desde o início do século XX, em diferentes países e com diferentes espécies.
A maioria dos trabalhos desenvolvidos no melhoramento genético florestal visam o aumento volumétrico das árvores e a melhoria da retidão do fuste, mas diversas outras características, principalmente voltadas à tecnologia da madeira, já são também contempladas na seleção.
Em espécies utilizadas comercialmente, a determinação da variabilidade genética para uso no melhoramento em características relacionadas à produção de celulose, painéis de madeira e carvão se tornam interessantes devido à possibilidade de ganhos em qualidade e quantidade significativos no produto final, trazendo bons resultados econômicos e compensando o custo envolvido com a pesquisa e a tecnologia aplicadas.
Como exemplo, o teor de lignina e o rendimento em celulose, a densidade da madeira e seu poder calorífico, a presença de tiloses, o teor de cinzas, o teor de extrativos, e muitas outras variáveis mostram a importância da condução de pesquisas em anatomia e tecnologia da madeira paralelamente a programas de melhoramento genético, otimizando o tempo e incrementando os resultados obtidos.
Através da seleção de famílias, procedências e indivíduos, procura explorar a variabilidade natural das espécies, ainda pouco conhecidas em função da amplitude de variação em que ocorrem.
O eucalipto, por exemplo, ocorre naturalmente na Austrália entre latitudes de 13o a 43o, altitudes que vão do nível do mar até 4.000 m, em regiões sem problemas de déficit hídrico e outras onde este déficit chega a 300 mm.
Basicamente, o resultado do melhoramento genético ocorre em função:
- Da variabilidade genética existente.
- Da intensidade de seleção a ser praticada (manuseada pelo homem).
- Da herdabilidade do caráter de interesse na espécie e condições disponíveis.
Espécies melhoráveis
As principais espécies às quais o melhoramento genético florestal vem se dedicando no mundo, são:
- Eucalyptus grandis
- Eucalyptus urophylla
- Eucalyptus saligna
- Pinus taeda
- Pinus caribaea var. hondurensis
- Pinus radiata
- Criptomeria japonica
- Acacia mearnsii, que vem sendo melhorada na África do Sul desde 1920
Entidades Florestais no Mundo
Existem várias entidades no mundo trabalhando para o melhoramento genético de espécies florestais. Entre as principais entidades e as respectivas espécies com as quais trabalham, encontram-se:
Eucalyptus
- CSIRO (Commonwealth Scientific Industrial Research Organization) – Austrália – tem realizado coletas de semente e possibilitado a realização de testes de procedência em todo o mundo.
- ICFR (Institute of Commercial Forest Research) – África do Sul – vem coordenando trabalhos visando a produção de sementes.
- EMBRAPA (Empresa Brasileira de Agropecuária), IPEF (Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais), IFSP (Instituto Florestal de São Paulo) – Brasil – vêm produzindo sementes melhoradas de eucalipto.
Pinus subtropicais (Pinus taeda e P. Radiata)
- USDA (United State Department of Agriculture) Trabalha com estações experimentais para o melhoramento destas espécies.
- NZFI (New Zealand Forestry Institute).
- NCSU (North Carolina State University).
- IPEF (Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais).
Pinus tropicais
- CAMCORE (Central America and Mexico Coniferous Resource).
- IPEF (Insituto de Pesquisas e Estudos Florestais).
Araucaria cuninghamii
- QFD (Queensland Forest Department) – Austrália.
O melhoramento vegetal de espécies florestais é uma ciência relativamente nova, tendo experimentado maiores incrementos a partir de 1950. Provavelmente., as primeiras espécies a serem melhoradas em larga escala foram: Pinus elliottii – Estados Unidos; Pinus taeda – Estados Unidos; Acacia mearnsii (acácia – negra) – Àfrica do Sul.
No Brasil, o melhoramento florestal apresentou maiores desenvolvimentos a partir de 1967, com a implantação dos incentivos fiscais ao reflorestamento. O melhoramento tem contribuído muito para a silvicultura intensiva no País, que possui cerca de 6,2 milhões de hectares de florestas plantadas e tem gerado recursos equivalentes a 4% do PIB.
Esta ciência apresenta peculiaridade e aspectos próprios, utilizando também conceitos desenvolvidos e aplicados ao melhoramento animal e ao de culturas agrícolas anuais. Isto devido ao aspecto perene e da diversidade de sistemas reprodutivos associados às espécies florestais. |
