Análise de crescimento de Capins do Gênero Cynodon submetidos a frequências de colheita

Dentre as várias espécies de plantas forrageiras utilizadas na alimentação de ruminantes, destacam-se as gramíneas do gênero Cynodon. Esses capins têm sido objeto de renovado interesse na literatura mundial e isso se deve não apenas às suas características de versatilidade e flexibilidade de uso, mas também ao contínuo lançamento de materiais comerciais no mercado. Grande parte desses novos cultivares é originário de programas de melhoramento genético em universidades e centros de pesquisa, principalmente nos EUA que desenvolveram materiais de elevada produtividade e alto valor nutritivo, que em sua grande maioria são propagados por mudas. Nas duas últimas décadas, entretanto, tem surgido um grande interesse por cultivares do gênero Cynodon que sejam multiplicados por sementes ao invés de mudas (YERRAMSETTY et al., 2005), variedades botânicas que não são produto de cruzamento ou hibridização. O interesse por esse tipo de propagação é justificado pela maior facilidade e rapidez na implantação e também pela possibilidade de estabelecimento de novas áreas em condições ou situações adversas como terrenos de grande declividade, áreas de integração agricultura pecuária ou sistemas silvipastoris, ou ainda, regiões de inverno rigoroso em que as plantas não sobrevivem ao frio excessivo e precisam ser replantadas a cada ano (EVERS e PARSONS, 2002).

No Brasil, apesar da retomada dos trabalhos de pesquisa com cultivares de Cynodon (Tifton 68, Tifton 85, Florona, Florakirk, Coastcross, por exemplo) nos últimos 10-15 anos, pouco ainda se conhece sobre as características morfofisiológicas dos novos capins desse gênero, recentemente trazidos ao nosso mercado.

O capim Tifton 85 (Cynodon spp), um cultivar propagado por mudas, é um híbrido F1 entre Tifton 68 e um acesso denominado PI 290884 (uma introdução sul-africana) lançado pela Universidade da Geórgia em 1993 (BURTON et al., 1993). Atualmente, o Tifton 85 é tido como o melhor híbrido de Cynodons desenvolvido até o momento, caracterizando-se por ser bastante produtivo e com elevado valor nutritivo.

Um novo cultivar, o Jiggs, uma variedade de grama bermuda (Cynodon dactylon L.), tem suas origens de certa forma desconhecidas. Acredita-se hoje que tenha sido desenvolvida por produtores americanos (lançamento particular), provavelmente um pecuarista do oeste do Texas chamado J. C. Riggs (BADE, 2011). O que se sabe é que essa variedade tem se disseminado rapidamente pelo oeste dos EUA e em função desse sucesso por lá, foi trazida ao Brasil. Assim como para outros cultivares de Cynodon, não se tem registros oficiais da introdução do cultivar Jiggs em nosso país. Segundo CORRIHER e REDMON (2011) é um cultivar que se estabelece rapidamente a partir de ramos, e que pode apresentar produtividade de matéria seca parecido aos cultivares Coastal e Tifton 85.

O cultivar Vaquero, outro novo ecotipo, é uma mistura física de sementes de dois cultivares originalmente comercializados como ornamentais ("turfgrass"), Pyramid e Mirage, ambos Cynodon dactylon, e um terceiro cultivar, CD 90160, também um C. dactylon, próprio para produção de forragem que ainda é considerado experimental, não tendo sido oficialmente liberado para uso em fazendas, mas que obteve bons resultados em testes realizados nas universidades de Oklahoma, Georgia, Kansas, Virginia e Kentucky (PEDREIRA, 2010). O cultivar Vaquero é tolerante ao frio e ao déficit hídrico. Sua capacidade de cobrir o solo também é grande, formando um estande bastante denso (EVERS, 2011).

Para que uma espécie forrageira possa ser utilizada de maneira eficiente e seu potencial produtivo seja expresso, é necessário conhecer os mecanismos fisiológicos que interferem e determinam seus padrões de crescimento e desenvolvimento. A análise de crescimento é uma ferramenta que facilita a compreensão das respostas morfofisiológicas das plantas às condições de meio e de manejo a que são submetidas, possibilitando que práticas de manejo do pastejo ou corte sejam desenvolvidas e assegurem alta produtividade e perenidade dos pastos. RADFORD (1967) propôs um método alternativo para a análise de crescimento envolvendo uma descrição matemática que se baseia na variação de massa seca (MS) e de área foliar em função do tempo, acompanhada de cálculo das estimativas instantâneas dos diferentes atributos da análise de crescimento. De acordo com RODRIGUES et al. (2006), a maneira como a análise de crescimento define esses padrões de crescimento permite que os mecanismos que interferem no processo de acúmulo de forragem possam ser compreendidos e interpretados. É necessário, portanto, que se dê continuidade às pesquisas que visem elucidar os processos ecofisiológicos relativos às respostas dessas novas plantas do gênero Cynodon à desfolhação, seja por máquinas ou por animais (PEDREIRA, 2010). O trabalho aqui desenvolvido objetivou caracterizar aspectos do crescimento de três cultivares de gramíneas forrageiras de um mesmo gênero, sob três estratégias de colheita, utilizando as premissas básicas da análise de crescimento proposta por RADFORD (1967).

 

O estudo foi desenvolvido em área experimental do Departamento de Zootecnia da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", em Piracicaba – SP (22º42`30"S e 47º30`W, altitude de 580 m). O clima é classificado (Sistema Koppen) como Cwa (mesotérmico úmido subtropical de inverno seco). Os dados climáticos referentes ao período experimental (Tabela 1) foram obtidos no posto meteorológico do Departamento de Ciências Exatas da ESALQ, distante cerca de 1 km da área experimental.

Tabela 1. Precipitação pluvial e temperatura média diária durante o período experimental (2009-2010) e a média histórica (1918-2010)

O solo da área experimental é classificado como Nitossolo vermelho eutroférrico com horizonte A moderado e de textura argilosa/muito argilosa (EMBRAPA, 1999), cuja análise de terra revelou os seguintes resultados: pH (CaCl₂) = 5,5; MO (g/dm³) = 29; P (mg/dm³) = 32; K (mmolc/dm³) = 3,9; Ca (mmol_c/ dm³) = 57; Mg (mmolc/dm³) = 25; H+Al (mmol_c/dm³) = 26; SB (mmolc/dm³) = 86,6; T (mmolc/dm³) = 112,6 e V(%) = 77. Devido à elevada fertilidade do solo não foram realizadas práticas de correção da fertilidade no momento da implantação do experimento. Foram utilizados três cultivares de gramíneas do gênero Cynodon: Tifton 85 e Jiggs (ambos propagados por mudas) e o cultivar Vaquero (semeado). As parcelas experimentais foram estabelecidas entre março e abril de 2008.

O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em um arranjo fatorial (3 x 3), correspondendo a todas as combinações possíveis entre os três cultivares (Tifton 85, Jiggs e Vaquero) e três frequências de corte (14, 28 e 42 dias), com quatro repetições, totalizando 36 unidades experimentais (parcelas). Cada parcela mediu 4 x 3 m (12 m²), com corredores de aproximadamente 1 m de largura entre parcelas. O manejo da fertilidade das parcelas com o uso de nutrientes consistiu da adubação equivalente a 400 kg/ha/ ano de N e K₂O na forma de sulfato de amônio (SA) e cloreto de potássio (KCl). Os nutrientes foram aplicados em cada parcela conforme a frequência de corte, sendo aplicados 15,4 kg/dia, 30,8 kg/dia e 46,2 kg/dia, para as frequências de 14, 28 e 42 dias, respectivamente. O experimento teve um cronograma de corte pré-estabelecido, com data inicial em 7 de Abril de 2009 com as coletas de dados estendendo-se até 7 de Abril de 2010 (Tabela 2).

A área foi irrigada em média a cada dois dias por aspersão, sendo as irrigações esporádicas garantindo o suprimento hídrico das plantas sem que houvesse escoamento superficial. Durante o experimento quatro períodos de crescimento coincidiram (Tabela 2), corres-pondendo aos intervalos de rebrotação onde todas as parcelas foram colhidas na mesma data (30/ 06/2009, 21/09/2009, 15/12/2009 e 10/03/2010). Esses intervalos de rebrotação foram utilizados para a análi-se de crescimento, representando quatro épocas do ano (primavera, verão, outono e inverno), porém, para o cálculo destas respostas convencionouse que as estações climáticas de primavera e verão (15/12/2009 e 10/03/2009) configurariam o "verão agrostológico" e o outono e inverno (30/06/2009 e 21/09/2009) o "inverno agrostológico".

Tabela 2. Cronograma de colheita da forragem e participação dos cortes nas estações agrostológicas, durante o período experimental

As amostragens para o estudo de análise de crescimento foram realizadas após a colheita da forragem, cuja parte aérea residual se encontrava, em média, a 7 cm de altura. Para estabelecer padrões de amostragens, molduras medindo 0,10cm2 foram utilizadas colhendo a forragem proveniente do resíduo, ao nível do solo. Essas amostragens foram realizadas imediatamente após o corte da gramínea e imediatamente antes do próximo corte de produção. Em cada ocasião de amostragem, duas amostras delimitadas pelas molduras foram coletadas por parcela, de modo que esses cortes não comprometessem a área útil de 3 m2. Todas as amostras foram acondicionadas em sacos plásticos e congeladas a -5o C para posterior processamento de separação dos componentes morfológicos. As amostras foram sub-amostradas e as sub-amostras separadas nos seus componentes morfológicos: lâminas, colmos+bainhas e material morto. A fração folha foi sub-amostrada e a sub-amostra (30 folhas) foi processada em um integrador de área foliar modelo LI-3100 (Li-Cor, Lincoln, Nebraska, USA). Posteriormente, cada componente foi seco em estufa com circulação de ar forçado a 65ºC, por 72 h e pesado. O valor de peso específico dessa fração (cm2 g-1) foi usado para calcular o índice de área foliar (IAF) da parcela naquela data. Os valores de massa de forragem (MF) média em pré e pós-corte e índice de área foliar (IAF) foram utilizados para a análise de crescimento, obtendo-se a massa seca média de folhas (MSF) e de colmos (MSC), sendo os dados de MSF e MSC correspondentes ao ¼ da amostra. Com esses dados foi possível calcular a área total de folhas e o índice de área foliar (IAF) correspondente (cm2 de folha por cm2 de solo).

As variáveis: taxa de crescimento da cultura (TCC; g/m²/dia), taxa de crescimento relativo (TCR; g/g/ dia), taxa de assimilação líquida (TAL; g/m²/dia) e razão de área foliar (RAF; m² /g) foram calculadas a partir dos valores de massa seca total colhida (MST) e IAF, conforme RADFORD (1967), e a razão de peso foliar (RPF; g/g) segundo BENINCASA (2003). As fórmulas utilizadas para o cálculo das variáveis da análise de crescimento (TCC, TCR, TAL, RAF e RPF) foram:

TCC = (P₂ - P₁) / (t₂ - t₁)

TCR = (Ln P₂ - Ln P₁) / (t₂ - t₁)

TAL = [(P₂ – P₁) / (IAF₂ – IAF₁)] * [(Ln IAF₂ – Ln IAF₁) / (t₂ – t₁)]

RAF = ½ [(IAF₁ / P₁) + (IAF₂ / P₂)]

RPF = MSF / MST

Onde: P₁ e P₂ são os valores de MST nos tempos t₁ (pós-corte anterior) e t₂ (pré-corte atual), respectivamente; IAF₁ e IAF₂ são os valores de índice de área foliar nos tempos t₁ e t₂, respectivamente; MSF é a massa seca de folhas. Em função dos intervalos constantes entre tratamentos, consequência da forma como os tratamentos foram definidos, e com o intuito de contrastar períodos em que a oferta ambiental de fatores de crescimento é diferente, os dados foram agrupados em épocas do ano.

A análise dos dados foi realizada utilizando-se análise de variância simples para cada época, utilizando o PROC MIXED do pacote estatístico SAS®, versão 9.2 para Windows®, (SAS Institute, 2008). As médias dos tratamentos foram estimadas utilizandose o "LSMEANS" e a comparação entre elas foi realizada por meio da probabilidade da diferença ("PDIFF"), realizando-se as comparações de médias pelo teste de Tukey-Kramer ao nível de 5% de probabilidade.

 

A taxa de crescimento da cultura (TCC) sofreu efeito apenas da frequência de corte no verão (P<0,0001) e no inverno (P <0,0001), de forma que não houve diferença entre os cultivares. A frequência de 42 dias resultou em maior taxa de crescimento da cultura no verão. Ainda no verão, a taxa de crescimento da cultura aumentou conforme diminuía a frequência de colheita, sendo 6,7 g MS/ m²/dia; 18, 6 g MS/ m²/dia e 30,9 g MS/m²/ dia, para as frequências de 14, 28 e 42 dias de colheita, respectivamente (Figura 1). No inverno, a TCC foi maior nas frequências de 14 e 28 dias de colheita, ocorrendo redução de 11,6 g MS/ m²/dia na frequência de 14 dias de rebrotação para 3,7 g MS/m²/dia na frequência de 42 dias de rebrotação. A frequência de 42 dias resultou em maior TCC no verão provavelmente por apresentar maior proporção de colmo ao longo do experimento, influenciando na dinâmica dos processos fisiológicos das plantas e refletindo em maior acúmulo de massa para essa frequência de colheita.

Figura 1. Taxa de crescimento da cultura (TCC) dos três capins do gênero Cynodon em três frequências de corte no verão e no inverno. Letras sobre as colunas comparam frequências dentro de cada estação

No caso da diminuição da TCC no inverno, a estrutura do dossel residual em cada frequência foi a principal causa desse evento, uma vez que plantas das parcelas colhidas a cada 14 dias apresentavam folhas após o corte, diferentemente das parcelas cortadas a cada 42 dias que apresentavam apenas colmos no resíduo. Essa redução da TCC no inverno ocorreu para os três cultivares estudados.

Os valores de TCC observados nesse experimento, com as frequências de 14 e 28 dias foram inferiores aos reportados por LIMÃO (2010), o qual trabalhando com capim mulato (Brachiaria brizantha) e avaliando duas alturas pós-pastejo (15 e 20 cm), bem como dois intervalos de pastejo de forma a atingir 95 e 100% de Interceptação Luminosa (IL), em várias épocas do ano, reportou resultados de TCC com média de 27,5 g m^-2 dia^-1 entre dois verões para os tratamentos 20 cm e 100% IL e 15 cm e 95% IL. Ademais, foi relatada maior renovação de perfilhos e, consequentemente, maior presença de tecidos jovens mais eficientes fotossinteticamente (LIMÃO, 2010). Essa heterogeneidade é explicada pelas diferenças na estrutura do capim e na altura de resíduo entre o capim mulato e os cultivares do presente experimento. Ou seja, são espécies diferentes que exigem manejos distintos.

No tratamento com a frequência de 42 dias de rebrotação (30,9 g/ m²/dia), a TCC foi maior que as médias nos verões reportados por LIMÃO (2010). A taxa de crescimento relativo (TCR) sofreu efeito apenas da frequência de corte no verão (P<0,0001) e no inverno (P<0,0001). No verão, as frequências de 28 e 42 dias de corte apresentaram maior taxa de crescimento relativo. A TCR apresentou um aumento entre as frequências de 14 e 28 dias de colheita. Não houve diferença na TCR entre as frequências de 28 e 42 dias de colheita (Figura 2). A TCR reduz com o avanço do processo de rebrotação porque, com o tempo, o acúmulo líquido de forragem tende a diminuir. Isso acontece porque o crescimento da planta diminui, aumentando a proporção de material morto na base do dossel e, consequentemente, a senescência das folhas. GOMIDE (1996) trabalhando com cinco cultivares do gênero Cynodon em onze idades de crescimento (14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63, 70, 77 e 84 dias) para estudo das características fisiológicas, registrou maiores valores de TCR nos períodos de 21 a 28 (0,084 g/ g/dia) e 28 a 35 dias (0,026 g/g/dia). OLIVEIRA et al. (2000) avaliaram a redução da TCR no capim Tifton 85 de 0,12 a 0,026 g/g/dia, dos 14 aos 70 dias, com queda mais acentuada até a idade de 35 dias. No presente estudo, as frequências de 14 dias de corte (0,18 g/ g/dia) e 28 dias de corte (0,21g/g/dia) resultaram em maior taxa de crescimento relativo no inverno.

Figura 2. Taxa de crescimento relativo (TCR) no verão e no inverno de capins do gênero Cynodon em três frequências de corte. Letras sobre as colunas comparam frequências dentro de cada estação

A taxa de assimilação líquida (TAL) sofreu influência apenas do cultivar (P = 0,0220) no verão, com superioridade para o cultivar Vaquero (24,7 g/m²/dia). Para Jiggs e Tifton 85 a TAL foi de 12,57g/m²/dia e 12,9 g/ m2/dia, respectivamente (Figura 3). Uma provável explicação para a diferença da TAL entre os cultivares está associada ao tamanho de folhas, ângulo de inserção de folhas e presença de colmos. Dentre os cultivares, o cultivar Vaquero apresentou folhas pequenas e finas, dossel mais baixo e, por isso, pequeno auto-sombreamento pelas folhas nas frequências de 28 e 42 dias, permitindo assim melhor eficiência do uso da luz incidente. Segundo Cairo et al. (2008), quando os ângulos de inserção das folhas são elevados, apresentando posicionamento mais ereto , o autosombreamento é amenizado, o que resulta em maior penetração de luz no dossel das plantas. Já para folhas que se inserem no colmo formando ângulos próximos da posição horizontal podem favorecer o maior sombreamento das partes inferiores do dossel.

Figura 3. Taxa de assimilação líquida (TAL) de três capins do gênero Cynodon no verão

No inverno, a TAL não foi afetada por nenhuma das causas de variação, apresentando a média de 31,62 g/m²/dia entre frequências e cultivares. Bernardes (1987) enfatizou que a TAL não é determinada somente pela taxa fotossintética, mas também pela área foliar, duração do período vegetativo, arquitetura do dossel, transporte e partição de assimilados. A taxa fotossintética da cultura não é necessariamente uma função direta de sua área foliar, visto a contribuição desigual de folhas de diversas idades e os atributos morfológicos, como ângulo de inserção de folhas, que interferem na interceptação luminosa. Desse modo, duas plantas com a mesma área de folhas podem interceptar mais ou menos luz, variando sua TAL, em função do ângulo de inserção das folhas (SANTOS JR. et al., 2004).

A TAL e a RAF, no inverno, apresentaram médias de 31,6 g/m²/dia e 0,22 m²/g para todas as combinações frequência e cultivar. A diversidade genética entre plantas, condições climáticas (temperatura, umidade, luz) e o estádio de desenvolvimento das plantas, podem ter sido as possíveis causas de não ter havido diferenças. No presente experimento, a TAL e a RAF para a frequência de 42 dias de colheita não foram calculadas porque esses dosséis, logo após a colheita, não apresentavam área foliar no resíduo e, para o cálculo dessas variáveis, é necessário IAF₁ e IAF₂ nos tempos t₁ e t₂, respectivamente.

A razão de área foliar (RAF) sofreu efeito apenas de frequência no verão (P = 0,0075). A frequência de 28 dias resultou em maior RAF (0,46 m²/g). Devido o fato de que na frequência de 42 dias de colheita não havia área foliar residual, o IAF inicial (IAF₁) foi nulo e, assim sendo, não foi possível efetuar o cálculo de RAF. Por isso, apenas estão sendo apresentados os resultados das frequências 14 e 28 dias para esta variável (Figura 4). No verão, a RAF reflete o acréscimo na produção de folhas entre as frequências de 14 e 28 dias de colheita, o que representa maior capacidade fotossintética da planta, pois nesse estádio de crescimento vegetativo há um maior aporte de assimilados para a produção de folhas, aumentando a captura da luz incidente e promovendo rápido crescimento. OLIVEIRA et al. (2000), estudando o capim Tifton 85(Cynodon spp.) em diferentes idades, concluíram que a partir de 35 dias de rebrotação os valores de RAF começam a apresentar declínio, pois a partir dessa data ocorre maior alocação de assimilados para o desenvolvimento de colmo, raízes e partes reprodutivas, em detrimento da produção de folhas, durante a fase linear de crescimento. ANDRADE et al. (2005) afirmaram que normalmente a RAF é reduzida com o avanço da idade da planta devido a queda na relação fonte/dreno. Os autores afirmam ainda que essa queda nos valores de RAF com a maturidade da planta está relacionada com variações na razão de peso foliar (RPF) e área foliar específica (AFE). Oliveira et al. (2000) observaram redução na RPF em capim Tifton 85 (Cynodon spp.) com a idade de rebrotação, estimando-se valores entre 0,59 e 0,27 g/g, no período de 14 e 70 dias de rebrotação. Segundo Benincasa (2003), esse declínio da RAF à medida que a planta cresce é compreensível, pois com o crescimento aumenta a interferência das folhas superiores nas folhas inferiores causando, consequentemente, diminuição da área foliar fotossinteticamente útil que ocorre a partir de um determinado estádio de crescimento da planta. GOMIDE e GOMIDE (1997) mencionaram que a taxa de aparecimento foliar está em função do genótipo/cultivar, do nível de inserção, dos fatores do meio, da estação do ano, da intensidade e frequência de desfolhação e do estado nutricional da pastagem.

Figura 4. Razão de área foliar de capins do gênero Cynodon sob duas frequências de corte no verão

A variável razão de peso foliar (RPF) sofreu efeito da frequência de corte no verão (P = 0,0006) e no inverno (P = 0,0251). No verão, a frequência de 28 dias de corte resultou em maior RPF (Figura 5). No inverno, a frequência de 28 dias de corte resultou em RPF superior à frequência de 14 dias, mas semelhante à de 42 dias de colheita. Da mesma forma que a RAF aumentou entre as frequência de 14 e 28 dias no verão, a RPF também aumentou entre essas duas frequências, ocorrendo uma queda na RPF na frequência de 42 dias de rebrotação. A RPF representa a fração de matéria seca produzida pela fotossíntese e que permanece retida nas folhas, e, por esse fato, os demais órgãos da planta dependem da exportação de fotoassimilados dessas folhas. Como consequência disso, a RPF tende a crescer após os corte efetuados, uma vez que é fundamental a produção de novas folhas para a realização de fotossíntese. O crescimento da RPF ocorreu entre as frequências de 14 e 28 dias de colheita ocorrendo alteração (decréscimo) entre a frequência de 28 e 42 dias de colheita em virtude da exportação de fotoassimilados das folhas para outros órgãos da planta. Com isso, a proporção entre o peso das folhas e o peso da planta torna-se menor, reduzindo os valores de RPF (CAIRO et al., 2008).

Figura 5. Razão de peso foliar (RPF) dos três cultivares de capins do gênero Cynodon no verão e no inverno em três frequências de corte. Letras sobre as colunas comparam frequências dentro de cada estação

Segundo BENINCASA (2003), enquanto a variação na RPF tem efeito direto na produção de massa seca, a variação na AFE contribui indiretamente, via interceptação de luz, para o crescimento da planta.

Em capim Cynodon, RODRIGUES et al. (2006) relataram, valores médios de RPF em onze idades da planta, com melhor desempenho entre 28 e 35 dias. As respostas medidas por esses autores mostraram valores crescentes e significativos até atingir o máximo aos 35 dias (0,1118 g/g), seguido de diminuição até os 56 dias (0,0764 g/g), atribuindo isso ao fato da RPF ser influenciada de forma marcante pelos fatores ambientais, como intensidade de radiação. Assim, pode-se concluir que a relação entre as variáveis de análise de crescimento aqui estudadas não é tão simples, podendo apresentar diferentes padrões em função de fatores genéticos e/ou ambientais.

 

O crescimento dos três cultivares foi influenciado pelas frequências de corte. A frequência de 28 dias de rebrotação garantiu maior produção quando o objetivo é produzir massa de forragem com uma proporção maior de folhas para os três cultivares de Cynodon estudados. Os cultivares apresentaram um padrão de resposta semelhante entre si, indicando que outros atributos como produtividade e características estruturais devam ser avaliados para se estabelecer o potencial forrageiro para cada um deles.

 

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