Quantitative and qualitative characteristics of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) clones in the semi-arid lands of Pernambuco (Brazil)

Geane DG Ferreira, Mércia VF Santos, Mário A Lira, Alexandre CL Melo, Omer C Almeida, Carlos R Ribeiro, Ronaldo L Oliveira, Adriana D Palmieri

Abstract


Summary

Background: the efficient use of good quality forage represents one of many ways to improve animal productivity and, consequently, reduce the feed costs of dairy farming. Between the wide variety of studies aiming to improve the nutritional value of forage, histological studies, allow for both the comparison of species or cultivars and the monitoring of tissue aging within the plant. Objective: the present work aimed to characterize the stem morphology of Pennisetum clones (Itambe IV-46, Itambe I-1.20, Itambe I-1.4, Milheto x Buacu/112-23.4, Cuba-116-29.3, CAC-262-12.102, Roxo of Botucatu x CAC-282-18.29, Taiwan-146-2.6, Itambe I-1.5, Pusa Napier or 419-76 x Buacu/122-11.2, Taiwan-146-2.03, Taiwan-146-2.85, Itambe II-2.46, Pusa Napier or 419-76 x Cuba-116-12.3 and Pusa Napier or 412-76 x Buacu/122-8.22) into three strata (basal, medium and apical) and three tillers of the plant using histological sections. Methods: the material was collected in a previously established area at the Experimental Station of Sao Bento do Una at the Agronomic Institute of Pernambuco. The materials were distributed in a completely randomized 15 x 3 x 3 factorial design (14 clones and one hybrid, three layers of stem and three tillers). The samples were collected during the dry season beginning in August 2008. Results: there were significant differences (p < 0.05) among the clones evaluated, and the average values for the lignified cells in the cortex region ranged from 2.21 to 4.21 for the Taiwan-146-2.6 and Roxo of Botucatu x CAC-282-18.29 clones; however, this was not different from the other clones in the medullary region. The Itambé II-2.46 clone showed the highest absolute value in the percentage of phloem in the cortex region (2.32%) and a high value, with significant differences, in the medullary region (1.59%) compared to the other clones. Conclusion: the highest values of cellulose in the medium and apical regions of the studied stems represent a benefit to grazing animals.

Key words: cellulose, hemicellulose, histological, lignin.

 

Resumen

Antecedentes: el uso eficiente de forraje de buena calidad es una de las muchas maneras de mejorar la productividad animal y por lo tanto reducir el costo de la alimentación del ganado lechero. Entre la variedad de estudios que permiten mejorar el valor nutritivo del forraje, los estudios histológicos se destacan, porque permiten tanto la comparación de especies o cultivares y el seguimiento del envejecimiento de los tejidos con la madurez de la planta. Objetivo: el presente trabajo tuvo como objetivo caracterizar la morfología del tallo de los clones de Pennisetum (Itambé IV-46, I-Itambé 1.20, Itambé I-1.4, Milheto x Buacu/112-23.4, Cuba-116-29.3, el CAC-262-12.102, Roxo de Botucatu x CAC-282-18.29, Taiwán-146-2.6, Itambé I-1.5, Pusa Napier o 419-76 x Buacu/122-11.2, Taiwan-146-2.03, Taiwán-146-2.85, Itambé II-2.46 , Pusa Napier 419-76 x Cuba-116-12.3 y Napier Pusa o 412-76 x Buacu/122-8.22) en tres estratos (basal, medio y apical) y tres tallos de la planta con los cortes histológicos. Métodos: el material se recogió en una zona ya establecida en la Estación Experimental de Sao Bento do Una en el Instituto Agronómico de Pernambuco. Los materiales se distribuyeron en un diseño factorial completamente al azar de 15 x 3 x 3 (14 clones y un híbrido, tres capas de la madre y los tallos de tres). Las muestras fueron recolectadas durante la estación seca comenzando en agosto de 2008. Resultados: hubo diferencias significativas (p < 0,05) entre los clones evaluados, y los valores promedio de las células lignificadas en la región de la corteza variaron desde 2,21 hasta 4,21 para los clones Taiwán-146-2.6 y Roxo de Botucatu X CAC-282-18.29, sin embargo, esto no fue diferente de los otros clones en la región medular. El clon Itambé II-2.46 mostró el mayor valor absoluto en el porcentaje de floema en la región de la corteza (2,32%) y un alto valor, con diferencias significativas, en la región medular (1,59%) en comparación con los otros clones. Conclusión: los valores más altos de celulosa en las regiones media y apical de los tallos estudiados representa un beneficio para los animales de pastoreo.

Palabras clave: celulosa, hemicelulosa, histológico, lignina.

 

Resumo

Antecedentes: o uso eficiente de forragem de boa qualidade representa uma das muitas maneiras de melhorar a produtividade animal e, consequentemente, reduzir os custos de alimentacao da pecuária leiteira. Entre a variedade de estudos com o objetivo de melhorar o valor nutritivo da forragem, os estudos histológicos destacam-se, o que permite tanto a comparacao de espécies ou cultivares e acompanhamento do envelhecimento dos tecidos com a maturidade da planta. Objetivo: o presente trabalho teve como objetivo caracterizar a morfologia do caule de Pennisetum clones (IV-46 Itambé, Itambé I-1.20, Itambé I-1.4, Milheto x Buacu/112-23.4, Cuba-116-29.3, CAC-262-12,102, Roxo de Botucatu x CAC-282-18,29, Taiwan-146-2.6, Itambé I-1.5, Pusa Napier ou 419-76 x Buacu/122-11.2, Taiwan-146-2.03, Taiwan-146-2.85, Itambé II-2,46 , Pusa Napier ou 419-76 x Cuba-116-12.3 e Pusa Napier ou 412-76 x Buacu/122-8.22) em tres estratos (basal, média e apical) e tres perfilhos da planta, utilizando cortes histológicos. Métodos: o material foi coletado em uma área já estabelecida na Estacao Experimental de Sao Bento do Una, no Instituto Agronómico de Pernambuco). Os materiais foram distribuidos em um inteiramente casualizado 15 x 3 x fatorial 3 (14 clones e um híbrido, tres camadas de tronco e tres perfilhos). As amostras foram coletadas durante a estacao seca início em agosto de 2008. Resultados: houve diferencas significativas (p < 0,05) entre os clones avaliados, e os valores médios para as células lignificadas na regiao do córtex variou 2,21-4,21 para o Taiwan-146-2,6 e Roxo de Botucatu X CAC-282-18,29 clones, no entanto, isto nao era diferente dos outros clones da regiao medular. O clone II-Itambé 2,46 apresentaram o maior valor absoluto da percentagem de floema na regiao córtex (2,32%) e um valor elevado, com diferencas significativas, na regiao medular (1,59%) em comparacao com os outros clones. Conclusao: os valores mais elevados de celulose nas regioes média e apical das hastes estudadas contribuir para características positivas para animais em pastejo.

Palavras chave: cellulose, hemicellulose, histológico, lignina.


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